[미디어펜=류용환 기자] 성균관대학교는 화학공학부 박남규 교수 연구팀이 나노와이어 형태의 페로브스카이트 물질을 용액공정으로 제조해 전도도가 우수하고 전하분리 성능이 향상된 '나노와이어 페로브스카이트 태양전지 제작 기술'을 개발했다고 11일 밝혔다.

▲ 나노와이어 전하분리 특성 측정 결과. /자료=성균관대학교

페로브스카이트 태양전지는 실리콘 태양전지 발전단가의 약 10분의 1 수준으로 낮은 발전단가를 요구하는 태양광 시장에서 차세대 태양전지 기술로 부각되고 있다.

박 교수팀은 투스텝 공정에서 PbI2 필름을 부분적으로 녹여 페로브스카이트가 3차원이 아닌 1차원의 나노와이어 형태로 성장할 수 있는 기술을 최초로 개발, 나노와이어 모양의 페로브스카이트는 3차원 나노결정보다 전도도와 전하분리 특성이 향상됐다.

이를 통해 나노와이어 형태의 페로브스카이트를 최초로 개발한 박 교수팀은 이를 이용해 14.7% 효율의 페로브스카이트 태양전지를 제조했다.

박 교수팀은 3차원 나노결정 제어기술을 세계 최초로 개발, 9%정도의 효율로 시작해 최고효율인 17%수준의 효율을 보고한 바 있다.

나노와이어는 나노결정 보다 광전 특성이 우수하기 때문에 제조공정을 최적화 할 경우 보다 높은 고효율화가 가능할 것으로 전망된다고 성균관대 측은 전했다.

미래창조과학부에서 추진하는 글로벌프런티어사업 멀티스케일 에너지시스템 연구단의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노레터스’(Nano Letter)에 올해 2월27일 온라인판에 게재됐다.