옷처럼 입는 태양전지 기술이 개발됐다.
건국대학교 공과대학 융합신소재공학과 전용석 교수 연구팀은 옷처럼 자유롭게 몸에 착용할 수 있는(웨어러블성능) 섬유형 페로브스카이트(Perovskite) 태양전지와 메탈 유연기판의 페로브스카이트 태양전지 개발에 성공했다.
섬유형 차세대 페로브스카이트 태양전지 연구에서 건국대 전용석 교수 연구팀은 기존의 개발된 섬유형 태양전지의 문제점인 단락적인 이산화 티타늄 치밀층과 불균일한 다공성 이산화 티타늄 코팅 문제를 해결하기 위해 양극산화 방법을 활용한 이산화 티타늄 딤플(dimple) 나노 구조를 개발하고 이를 적용했다.
이를 통해 연구팀은 연속적인 이산화 티타늄 치밀층 형성, 균일한 다공성 이산화 티타늄 코팅, 소결시 구조 유지 및 소자의 복원력을 향상시켰다.
또한 실버 나노와이어를 전극으로 활용함으로써 섬유형 태양전지에서 가장 큰 걸림돌이 될 수 있는 투명전극문제에 대한 해결 방안도 제시했다.
이번 섬유형 페로브스카이트 태양전지 연구에 공동 제1저자로 참여한 건국대 융합신소재공학과 석사과정 고요한 학생은 “양극산화를 이용한 이산화 티타늄 2차원 나노 구조체를 만드는 연구 중 태양전지에 적용되지 않았던 나노 구조체를 발견하였고, 섬유형 태양전지 구조에 가장 적합할 것 같아서 이것을 적용하게 됐다”고 말했다.
섬유형 태양전지 연구에 대해 전용석 교수는 ”섬유형 기반의 차세대 페로브스카이트 태양전지는 기존 연구가 부족한 분야로, 이번 연구의 결과가 섬유형 기반의 페로브스카이트 태양전지 연구에 밑거름이 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.
이번 연구결과는 국제 저명 학술지 JMCA (Journal of Materials Chemistry A, IF:7.443) 최근호에 표지논문으로 게재됐다.
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