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고효율 태양전지 수명 10년으로 늘렸다

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국내 연구진이 대표적인 신재생 에너지 중 하나인 고효율 태양전지 수명을 크게 늘리는 데 성공했다. 

이광희 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 교수팀은 유기태양전지의 수명을 크게 늘릴 수 있는 기술을 새롭게 개발했다고 8일 밝혔다.

태양전지는 실리콘 등 광물질을 원료로 하는 무기태양전지와 고분자 물질을 이용해 제작한 플라스틱 형태의 유기태양전지로 나뉜다. 유기태양전지가 효율은 더 뛰어나지만 사용 수명이 수년 이내로 낮아 실용화의 걸림돌이 돼 왔다.

이 교수팀은 유기태양전지 수명 손실의 핵심원인으로 지목되는 ‘번인 현상’이라는 점을 찾아냈다. 태양전지 내부에 섞여 있는 각종 불순물들이 고분자 유기물질이 불안정하게 만든다는 점을 찾아낸 것이다.

연구팀은 ‘용해도 기반 추출법’이라는 새로운 정제방법을 개발하고, 태양전지 내부에 있는 여러 종류의 분자 가운데 불순물로 작용하는 저분자들만 선택적으로 제거했다. 그 결과 전력 효율은 40% 이상 향상되고, 수명은 최대 10년까지 늘린 유기태양전지를 새롭게 개발했다.
이 교수는 “이번 연구는 현재 유기 디스플레이, 유기 LED 등에서 문제가 되고 있는 번-인 문제 및 다양한 유기 전자소자의 수명 문제를 해결할 수 있는 중요한 단서를 제공할 수 있다”고 밝혔다. 

이 연구결과는 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 8일자에 온라인판에 게재됐다.
 

 

 

전승민 기자 enhanced@donga.com

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