극한 환경에서도 전기생산하는 태양전지 개발
  • 이예진기자
극한 환경에서도 전기생산하는 태양전지 개발
  • 이예진기자
  • 승인 2019.10.10
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

박태호 포스텍 교수팀
유기 태양전지 문제점 해결

사막과 같은 극한 환경에서도 굳건히 태양열을 모아 전기로 만드는 기술이 개발됐다.

박태호 포스텍 화학공학과 교수팀과 유니스트 공동연구팀은 최근 패널 온도가 올라가면 발전량이 크게 저하되는 유기 태양전지의 문제점을 해결할 태양전지를 만드는데 성공했다.

연구팀은 식품첨가제를 사용한 친환경 공정에서 자외선 가교결합을 통해 높은 열안정성을 가진 유기 태양전지를 만들어냈다.

지금까지 유기 태양전지 제조 프로세스는 스핀-코팅 기술과 염소화 용매에 의존했다.

이런 용매들은 높은 독성을 가지고 있어서 제조 공정에 적용된 후 강에 버려지면 환경에 악영향을 미칠 수 있다는 우려가 있었다.

이런 이유로 유기 태양전지는 지금까지 연구실 단위에서 제조해왔다.

연구팀은 제조과정 중 발생하는 독성 물질을 제거하기 위해 비대칭구조를 이용, 용해도를 향상시켜 염소 화합물 대신 식품 첨가제로도 사용되는 2-메틸란니솔을 사용했다.

이 방법은 비독성 용매를 사용했기 때문에 친환경적이고 대량생산에도 적합하다.

또한 유기 태양전지의 재료인 반도체 고분자에 자외선을 쐐 결합시키면 고분자 구조가 고정돼 사슬처럼 단단히 묶어줌으로써 열에 의한 결정화를 억제해 안정성을 확보했고, 기존 유기 태양전지 연구에서 쓰였던 풀러렌 화합물을 비풀러렌 물질로 치환해 고분자와 강한 섞임으로 열에 의한 물질 이동 및 엉김도 억제해 안정성을 더욱 확보했다.

그 결과 사막과 같은 극한 조건 하에서도 열과 빛에 의한 효율 손실을 극적으로 줄였다.

이 연구는 한국연구재단의 기초연구사업, 과학기술정보통신부 글로벌 프론티어 사업 ‘나노기반소프트일렉트로닉스연구단’의 지원으로 수행됐으며 연구성과는 에너지 분야 권위지인 ‘어드밴스드 에너지 머터리얼즈’ 최신판 온라인판에 표지 논문으로 게재됐다.



 



댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

최신기사