“인쇄형 유기 태양전지 상용화 기대” 이광희 지스트 교수팀, 고효율 유기 태양전지 모듈 제작기술 개발 박은성 기자 pes@kjdaily.com

2014년 03월 26일(수) 20:52

“새로운 유기 태양전지 모듈 제작방식을 제시함으로써 유효면적이 극대화된 인쇄형 유기 태양전지의 상용화를 더욱 앞당길 것으로 기대됩니다.”

이 지역 대학 교수진이 차세대 에너지원으로 주목받는 유기 태양전지의 모듈 효율을 크게 향상시키고 제작공정을 단순화하는 기술을 개발해 주목을 받고 있다.

특히 이번 연구 결과는 빛을 받아 전기에너지를 생성할 수 있는 면적을 극대화하는 기술로 향후 인쇄형 유기 태양전지 상용화 연구에 실마리가 될 것으로 기대된다. 주인공은 지스트(GIST·광주과학기술원) 신소재공학부 이광희(사진) 교수팀.

26일 지스트에 따르면 이광희 교수와 강홍규 박사과정 연구원(제1저자) 등이 고효율 유기 태양전지 모듈 제작기술을 개발했다.

이 교수팀의 이번 연구성과는 최근 세계 최초로 유기 태양전지에 사용되는 공액고분자 전해질의 구동 원리를 규명하는데 성공한데 이어 두 번째다.

유기 태양전지는 실리콘 또는 화합물 반도체를 주원료로 하는 무기 태양전지와 달리, 용액공정이 가능하고 휘어질 수 있어 다양한 곡면에 부착하는 태양광 발전 등으로의 응용 가능성 때문에 주목받고 있다. 다만 실용화를 위해 신문을 찍어내듯 연속적으로 유기 태양전지를 생산해야 하는데, 이를 위해서는 대면적 기판 위에 작은 태양전지들을 직렬로 연결하는 기술이 필수적이었다.

이 교수 연구팀은 은(銀) 나노입자를 첨가해 만든 소면적 유기 태양전지들간 연결부위에 전기장을 가해, 이들 사이에 금속 필라멘트 나노전극을 형성시켜 소면적 유기 태양전지를 직렬로 배열시키는 데 성공했다.

이처럼 이 교수 연구팀이 소면적 유기 태양전지를 패턴 없이 직접 전극으로 연결하는 새로운 방식을 제시함으로써 향후 대면적 인쇄형 유기 태양전지 상용화에 기여할 것으로 기대된다.

이 교수는 “기존에는 소면적 유기 태양전지들을 마이크로미터 간격으로 패턴하고 이를 다시 직렬로 연결하는 번거로운 공정이 필요한데다 유효면적을 늘리는 데도 한계가 있었다”면서 “이번 연구를 통해 종전 소면적 단위소자 대비 60-70%의 모듈 효율을 90% 수준까지 향상시킬 수 있었다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구결과는 미래창조과학부와 한국연구재단 지원으로 수행됐고 연구결과는 재료과학분야 국제학술지 어드밴스트 머티리얼스지(Advanced Materials) 지난 15일자 표지논문으로 게재됐다.

/박은성 기자 pes@kjdaily.com