[기후테크]창문으로 전력생산?...206cm² 크기 '반투명 유기태양전지' 개발

손민기 기자 / 기사승인 : 2025-01-13 12:03:43
  • -
  • +
  • 인쇄
▲GIST연구팀이 제작한 반투명 유기태양전지 모듈 (자료=GIST)


국내 연구진이 1000시간 이상의 고안정성 테스트를 거친 206cm² 크기의 반투명 유기태양전지 모듈을 구현하는데 성공했다.

광주과학기술원(GIST) 차세대에너지연구소 강홍규 책임연구원과 신소재공학부 이광희 교수 공동연구팀은 건축물 창호나 자동차 유리로 활용하면서 전력까지 생산할 수 있는 '차세대 반투명 유기태양전지' 기술을 개발하는데 성공했다고 13일 밝혔다.

기존 반투명 유기태양전지 기술은 유기 소재와 투명 전극의 취약성 때문에 안정성과 건물에 적용하기 어렵다는 문제가 있었다. 또 지금까지 연구돼온 유기태양전지는 주로 불투명한 형태였고 반투명 유기태양전지 연구도 작은 셀 단위나 소면적 모듈에서 제한적으로 진행됐을 뿐, 경쟁력 있는 효율과 안정성을 구현하는 상업적인 연구는 거의 없었다.

하지만 이번에 개발한 기술은 이같은 문제를 극복했다는데 큰 의미가 있다. 연구팀은 모듈의 확장성 구현을 위해 액상 재료를 균일하고 정밀한 두께로 도포하는 코팅 방식인 슬롯다이 코팅(Slot-die Coating) 공정을 도입했다. 이에 따라 대면적 모듈에서도 균일한 코팅 두께를 구현하는데 성공했다. 또 기존 독성용매 대신 비독성 용매인 친환경 비할로겐 용매를 활용해 작업자의 안전과 환경보호를 동시에 고려했다.

대면적 모듈 크기를 온전히 보호하는 새로운 방법도 도입했다. 이를 바탕으로 세계 최고 수준인 206cm² 크기의 대면적 반투명 유기태양전지 모듈에서 1000시간 이상의 가속 열화 조건의 고안정성 테스트도 통과했다. 이것은 기존 문헌에 보고된 최고 수준인 114.5cm²면적에서 4.5%의 광전변환효율과 비교했을 때 면적이 약 1.8배 확장됨에 동시에 2.3배 높은 광전변환 효율을 달성한 것이다.

뿐만 아니라 기존 연구결과에서는 약 400시간의 테스트에서 20% 이상의 효율 감소를 보인 반면, 이번 연구에서는 1000시간 장시간 테스트에서도 15% 감소에 그치는 획기적인 개선 효과를 입증했다.

연구팀은 "이번에 개발한 반투명 유기태양전지는 건축물 창호나 차량 유리, 디스플레이 등 투명성이 요구되는 다양한 분야에도 적용 가능하다"며 "심미성을 유지하면서도 전력까지 생산할 수 있는 것이 특징"이라고 강조했다. 

강홍규 책임연구원은 "이번 연구성과는 유기태양전지의 대면적 확장 가능성과 장기 안정성 문제를 봉지 공정을 통해 해결했다"고 설명하며 "차량용 유리나 스마트 디스플레이 등 일상 속 다양한 영역에 반투명 태양전지를 적용함으로써 도심 친환경 에너지 인프라 확충에 크게 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.

뉴스트리 SNS

  • 뉴스트리 네이버 블로그
  • 뉴스트리 네이버 포스트
  • 뉴스트리 유튜브
  • 뉴스트리 페이스북
  • 뉴스트리 인스타그램
  • 뉴스트리 트위터

핫이슈

+

Video

+

ESG

+

[궁금;이슈] 경찰 출두한 방시혁...투자자에게 IPO계획 숨겼다?

글로벌 스타 방탄소년단(BTS)를 탄생시킨 하이브의 방시혁 의장이 투자자들에게 기업공개(IPO) 계획을 숨기고 지분 매각을 유도했다는 혐의를 조사받기

해군 입대한 이재용 삼성 회장 장남...해군 통역장교로 복무

이재용 삼성전자 회장의 장남 이지호(24)씨가 15일 해군 장교로 입대했다. 2000년 미국에서 태어나 한국과 미국 복수 국적을 가지고 있던 이씨는 해군 장

신규 원전건설 백지화 시사한 환경장관 "탈원전은 아냐"

곧 출범할 기후에너지환경부를 이끌 김성환 환경부 장관이 새로운 원전을 짓는 데 대해 국민 공론화를 통한 재논의 필요성을 제기하며 신규 원전을 추

"비용부담 커진다"vs"무상할당 안돼"...4차 배출권 할당계획 '대립각'

정부가 2026년부터 2030년까지 적용할 '제4차 국가 온실가스 배출권거래제 할당계획안'을 놓고 산업계와 시민단체들이 큰 의견차를 보이고 있다. 산업계

경기도주식회사, 탄소중립 실천 위한 '친환경 협업 기업' 모집

탄소중립 실천활동에 적극 나서고 있는 경기도주식회사가 오는 10월 3일까지 '2025년 2차 기후행동 기회소득 사업 플랫폼 구축 및 운영' 협업 기업을 모

"철강·석유화학 배출권 유상할당 높여라...국제추세 역행하는 것"

환경부가 철강과 석유화학 등 탄소다배출 업종에 대한 4차 온실가스 배출권거래제 무상할당 비율을 종전대로 100% 유지하겠다는 방침을 내놓자, 시민단

기후/환경

+

"2035년 NDC 61.2% 정해야...산업 경쟁력 강화할 기회"

2035년 국가 온실가스 감축목표(NDC)를 2018년 대비 최소 61.2%로 정해야 한다는 목소리가 커지고 있다.15일 국회 기후행동의원모임 '비상'은 성명을 통해 "20

환경부 '낙동강 녹조' 독성조사 착수...공기중 조류독소도 조사

환경부가 환경단체와 함께 낙동강 녹조 조사에 착수한다.환경부는 15일 오후부터 낙동강네트워크, 환경운동연합과 낙동강 녹조 심화지역에 대한 조류

국립공원 개구리 산란시기 18일 빨라졌다...기후변화 뚜렷한 징후

국내 서식하는 개구리들이 기후변화로 산란시기가 앞당겨진 것이 확인됐다.환경부 산하 국립공원공단은 국립공원 내 산림과 무인도서에서 장기간 생

호주 시드니 3°C 오르면..."온열질환 사망자 450% 급증할 것"

지구 평균기온이 3℃ 상승하면 호주 시드니에서만 온열질환으로 인한 사망자가 약 450% 급증할 것으로 나타났다.15일(현지시간) 호주 기후청과 기후변화

美 온실가스 배출량 '깜깜이 국가' 되나...기업 의무보고 없앤다

미국 환경보호청(EPA)이 대형 시설의 온실가스 배출량 보고 제도를 폐지하는 방안을 추진하고 있다. 기후정책의 핵심자료였던 배출 데이터가 사라질 경

단비에 강릉 저수율 16.3%로 상승...아직 '가뭄의 끝' 아니다

이틀간 강릉에 많은 비가 내리면서 최악의 사태를 면했다. 하지만 가뭄이 해갈되기까지는 아직 갈길이 멀어보인다. 15일 강릉의 생활용수 87%를 공급하

에너지

+

순환경제

+

오피니언

+