교통대, 태양전지 에너지 변환효율 기술개발 ‘성공’

한국교통대학교 화공신소재고분자공학부 안태규 교수가 최근 유기태양전지의 에너지 변환효율(Power Conversion Efficiency)을 획기적으로 개선할 수 있는 기술 개발을 경상대와 포항공과대와의 공동연구를 통해 성공했다고 7일 밝혔다.

그 내용은 화학전문 국제저널인 ‘ACS Applied Materials & Interfaces’에 표지논문으로 게재됐다.

유기태양전지는 태양전지에서 태양광을 흡수하는 층에 유기반도체를 적용한 것으로 무게가 가볍고 유연하며 제조단가가 저렴해 신재생에너지 미래소자로 주목받고 있다.

최근 인기가 있는 소재는 단분자 재료로 생산재현성과 성능이 우수해 효율이 높은 유기태양전지의 상용화에 유리하나 태양빛을 받아들일 때 에너지 손실이 큰 것이 단점이었다.

특히 빛을 받아 합성되는 엑시톤(excition)이 전극으로 이동돼야 하는데 이거리가 10 나노 밀리미터로 짧기 때문에 효율이 제한되는데, 공동연구팀은 이러한 문제점을 해결하기 위해 유기태양전지의 광활성화 층에서 상분리 정도를 조절하는 기술이 효율을 높이는 핵심임을 밝혀낸 것이다.

공동연구팀은 이번 연구가 향후 고효율 유기태양전지 및 유기반도체의 획기적인 설계에 기여함은 물론이고 친환경에너지 생산을 통한 환경보호에도 크게 기여할 것으로 전망했다.

한편 이번 연구는 한국교통대 안태규 교수와 포항공대, 경상대학과 연구팀의 공동연구로 진행됐고, 한국과학기술 연구재단의 지원으로 수행됐다.