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한국화학연구원, 페로브스카이트 태양전지 효율 25% 돌파
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한국화학연구원, 페로브스카이트 태양전지 효율 25% 돌파
  • 김민철 기자
  • 승인 2019.08.13 18:46
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화학연구원-MIT 25.2% 세계 1위…실리콘 태양전지와 격차 1%대로 좁혀
지난 4월 중국에 세계 1위 탈환 이후 4개월 만에 또다시 1%이상 경신
NREL(미국재생에너지연구소)가 발표한 태양전지 최고효율 차트.2019.08.13(사진=한국화학연구원 제공)
NREL(미국재생에너지연구소)가 발표한 태양전지 최고효율 차트.2019.08.13(사진=한국화학연구원 제공)

한국화학연구원(KRICT)이 연구발표한 결과에 따르면, 제조가 쉽고 제작 원가는 낮아 차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지의 최고 효율 부문에서 마의 25% 벽을 넘어섰다. 이로 중국과학원과의 격차는 1.5% 이상으로 더 벌어졌다. 

화학연구원은 미국재생에너지연구소(NREL)가 지난 2일 ‘태양전지 최고효율 차트’를 통해 화학연구원 서장원 박사팀과 MIT 모운지 바웬디 교수팀이 공동연구를 통해 기록한 25.2%가 페로브스카이트 부문 세계 최고 광전변환효율(빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 효율)이라고 공식 발표했다고 13일 밝혔다.

이로 화학연구원은 지난 4월 중국과학원의 23.7%를 제치고 세계 최고 효율 24.2%를 기록한 뒤 다시 4개월 만에 1%이상을 경신하면서 세계 최고 자리를 굳건히 지켰다. NREL은 해마다 분기별로 태양전지 최고 효율을 기록한 연구기관을 발표하고 있다. 

특히 이번 기록은 페로브스카이트 태양전지가 실질적으로 달성할 수 있다고 여겨진 25%의 효율을 뛰어넘는 결과로 1세대 태양전지인 실리콘 태양전지 최고 효율과의 격차도 1%대로 좁혔다.  

화학연구원 서장원 박사는 "이번에 기록한 25.2% 효율은 저렴한 용액기술 공정을 도입해 달성한 것으로 기존 실리콘 태양전지가 상대적 고가의 공정으로 달성한 26.7%의 최고효율을 1%대로 줄인 것”이라며 “이는 상용화 가능성을 상당히 높인 연구결과다. 이 기술을 대면적 페로브스카이트 모듈을 제작하는데 적용해 고효율 모듈 개발에 힘쓰고 있다"고 말했다. 

또한 핵심 공동연구자인 화학연구원 신성식 박사도 “이번 기록은 페로브스카이트 소재의 조성 제어를 통해 보다 많은 빛을 흡수해 전류를 증대시켜 얻은 결과이고 앞으로 태양전지의 전류를 더 상승시키면 충분히 실리콘 태양전지의 26%를 넘어설 수 있을 것”이라고 내다봤다.

화학연구원은 중국과학원, 스위스로잔연방공대 등과 함께 전 세계 페로브스카이트 태양전지 연구를 이끌고 있다. 2017년 10월 22.7%, 2019년 4월 24.2%, 이번 25.2% 등 지금까지 이번 기록을 포함해 총 7번 NREL 태양전지 최고효율 차트에 이름을 올렸다.

NREL (국립 재생 에너지 연구소 )

National Renewable Energy Laboratory (NREL전문 신재생 에너지 및 에너지 효율 연구 개발 . NREL은 정부 소유의 계약자 운영 시설이며 미국 에너지 부 (United States Department of Energy)를 통해 자금을 지원한다 이 계약을 통해 민간 기관은 연방 정부를 대신하여 실험실을 운영 할 수 있습다. NREL은 의회로부터 자금을 받아 연구 개발 프로젝트에 적용된다. NREL은 태양 광 발전에 대한 연구도 수행한다. 국립 태양 광 발전 센터의 (PV). NREL은 연구 개발, 테스트 및 배포를 포함한 다양한 PV 연구 기능을 갖추고 있다. NREL의 캠퍼스에는 PV 연구 전용 시설이 여러 개 있다.

NREL의 연구 개발 분야는 재생 가능한 전기, 에너지 생산성, 에너지 저장 , 시스템 통합 및 지속 가능한 이동이다.


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