신재생에너지로 각광받는 차세대 태양전지 중에서도 현재 시장에서 주류를 차지하고 있는 것이 페로브스카이트 태양전지다. 간단한 공정 및 높은 에너지 효율이 가장 큰 장점이다. 하지만 고효율을 유지하면서 안정성이 우수한 태양전지 제작은 상당한 어려움이 있다.
 

이에 연구팀은 이러한 문제점을 해결하기 위해 액정폴리머를 도입했다. 그 결과 필름 자체의 전도성 향상과 표면제어를 통해 광전효율도 더 높여주면서 안정성도 획기적으로 향상되었다.

액정폴리머는 페로브스카이트 필름에서의 입자 크기를 증가시켜서 광전변화 효율을 기존 18%에서 20.63%로 상승시켰다. 특히 페로브스카이트 태양전지 효율의 감소 원인 중 하나인 히스테리시스가 거의 발생하지 않는다.
 
뿐만 아니라 액정폴리머는 페로브스카이트 물질 자체의 분해를 느려지게 하므로, 소자의 수명이 2배 이상 우수한 것으로 나타났다.

진성호 교수는 “개발된 새로운 개념의 페로브스카이트 태양전지는 고품질의 페로브스카이트 박막제어 및 대면적으로 균일한 코팅 공정이 가능하기에 차세대 대면적 페로브스카이트 태양전지 모듈 및 실용화에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
 

과학기술정보통신부․한국연구재단 기초연구사업(중견연구‧선도연구센터)의 지원으로 수행된 이번 연구는 재료분야 세계적인 학술지 어드밴스트 에너지 머티리얼즈 (Advanced Energy Materials) 9월 10일 게재되었다.