효율·안정성 모두 뛰어난 유기 태양전지 개발

UNIST 에너지 및 화학공학부 양창덕·박혜성 교수팀

두 달 가량 사용해도 효율이 크게 변하지 않고 120도의 열을 가해도 80% 이상을 유지할 정도로 효율과 안정성이 뛰어난 유기 태양전지가 개발됐다. 사진은 UNIST가 이번에 개발한 유기 태양전지. (사진=UNIST 제공)

두 달가량 사용해도 효율이 크게 변하지 않고 120도의 열을 가해도 80% 이상을 유지할 정도로 효율과 안정성이 뛰어난 유기 태양전지가 개발돼 관심을 모으고 있다.

유니스트(UNIST, 총장 정무영) 에너지 및 화학공학부 양창덕 · 박혜성 교수팀은 유기 태양전지에 고분자 첨가제(macromolecular additive)를 소량 첨가해 효율과 안정성을 크게 향상시키는 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

연구진은 이 기술은 유기 태양전지의 광활성층(photoactive layer)에 분자량을 조절한 첨가제를 첨가한 것이라며, 이를 통해 두 달가량 사용해도 효율이 크게 변하지 않는 등 효율과 안정성 모두를 높였다고 설명했다.

고효율 고안정성 유기 태양전지를 개발한 연구진의 모습. 사진 왼쪽부터 안유진 연구원, 박혜성 교수, 양창덕 교수, 정승온 연구원. (사진=UNIST 제공)

박혜성 교수는 "이번에 사용한 고분자 첨가제는 다른 종류의 광활성층 물질에서도 효율을 높일 것으로 기대돼 유기 태양전지의 상용화 가능성을 높였다고 볼 수 있다"고 말했다.

박 교수는 또 "고효율의 플렉시블(flexible) 유기 태양전지의 실현 가능성과 웨어러블(wearable) 기기 등의 차세대 에너지원으로써의 사용 가능성도 제시했다"고 했다.

양창덕 교수는 "고품질의 고분자량 물질을 분리하는 최적화된 기술을 개발하고, 유기 물질의 분자량이 유기 태양전지 특성 향상에 영향을 미친다는 걸 증명한 중요한 연구"라고 강조했다.

이번 연구는 미래창조과학부의 '중견연구자(도약)지원사업' 과 '이공학개인기초연구지원사업(기본연구)'의 지원으로 진행됐다.

연구 성과는 에너지 분야의 세계적인 권위지인 '에너지 및 환경 과학(Energy Environmental & Science)' 최신호에 게재됐다.