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산성도 조절에 따른 주석산화물 표면공학을 이용한 면적 당 소자 효율 및 구동 안정성 테스트 결과 
기존 실리콘 태양전지 대비 가볍고 유연한 특성을 갖는 대면적 페로브스카이트 태양전지의 대량생산 가능성이 열렸다.높은 효율과 안정성을 모두 갖춘 페로브스카이트 태양전지 상용화가 곧 이뤄질 전망이다.
과학기술정보통신부는 정의혁 한국에너지공과대 교수와 전남중 한국화학연구원 책임연구원 공동 연구팀이 고품질 전자 수송층 구현을 통한 고성능 페로브스카이트 모듈 개발에 성공했다고 16일 밝혔다.
페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 태양전지 대비 유연화,nc 대 키움경량화가 가능하며,nc 대 키움원가가 낮아 높은 경제성을 갖는다.용액공정 기반으로 제작할 수 있어 신문을 인쇄하듯 대면적화가 가능한 잠재력도 갖고 있다.그러나 단위 소자 페로브스카이트 태양전지 고효율 기술을 대면적 모듈에 적용하면 낮은 점도로 인해 결함을 제어하지 못해 단위소자의 성능과 큰 효율 차이를 보여 한계점이 있었다.
연구팀은 전자 수송층 산화주석(SnO2) 나노입자 분산액 산성도 조절을 통해 최적의 점도를 확보하고,nc 대 키움전기적 결함 제어 기술을 개발해 페로브스카이트 태양전지 대면적화 가능성을 여는 새로운 연구결과를 얻었다.
이번에 개발된 기술을 페로브스카이트 모듈 단위에 적용하면 24.5㎠(미니 모듈)과 214㎠(서브 모듈)순으로 면적이 커져도 기존 단위 소자 수준에서 성능 차이가 현저히 줄어드는 성과를 얻었다.극한 환경 및 실외 자연광 환경 등 다양한 조건에서도 우수한 장기 안정성을 나타냈다.
이번 연구에서 개발된 전자 수송층 균일성 및 결함 제어 기술은 페로브스카이트 소재 관련 기업으로 기술 이전을 계획하고 있으며,nc 대 키움추후 대량생산을 통해 상용화에 박차를 가할 수 있을 전망이다.
정의혁 교수와 전남중 박사는 “이번 연구성과는 대면적 페로브스카이트 모듈 연구에 있어 전자 수송층 균일성과 결함 제어가 결정적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다는 점에 의미가 있다”며 “기존 대면적화의 한계를 극복할 수 있는 기술 개발로 페로브스카이트 모듈 상용화에 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
한편 이번 연구성과는 국제학술지 '어드밴스드 에너지 머터리얼즈'에 지난 6일 표지 논문으로 게재됐다.
