한국재료연구원(KIMS·원장 최철진) 에너지·환경재료연구본부 임동찬 책임연구원·김소연 박사 연구팀이 고습도 환경에서도 안정적으로 작동하는 차세대 유연(플렉시블) 페로브스카이트 태양전지 소재와 제조 공정을 개발했다.
습도 제어 장치나 불활성 가스 챔버 없이도 고효율 소자를 대면적으로 생산할 수 있는 길이 열리면서 기존 실리콘 태양전지를 넘어선 ‘저비용·고성능’ 태양광 기술 확산에 가속이 붙을 전망이다.
페로브스카이트는 빛 흡수율이 높고 박막·유연 기판에 증착할 수 있어 차세대 태양전지 재료로 각광받아 왔다.
그러나 수분에 약해 상용화가 지연됐고, 고가의 항온·항습 설비를 갖춘 클린룸에서 제조해야 한다는 비용 부담이 컸다.
연구팀은 2차원(2D) 페로브스카이트 박막을 광흡수층 위·아래에 ‘샌드위치’처럼 삽입해 결함을 패시베이션(passivation)하는 새로운 적층 구조를 고안, 상대습도 50%의 일반 실험실 공기에서도 고효율·고내구성을 확보했다.
