국내 연구진, ‘웨어러블 전자기기’ 4배 더 사용 원천기술 개발

웨어러블 전자기기를 4배 더 오래 사용할 수 있는 원천기술을 국내연구진이 개발했다.

손해정 한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 선임연구원 팀은 웨어러블 전자기기의 핵심부품으로 꼽히는 유연 태양전지의 수명을 4배 늘리는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

현재 상용화된 대부분의 유연 태양전지에는 ‘PEDOT:PSS’라는 물질이 사용된다. 저온에서 제작 가능해 유연 기판에 제격이지만 산성을 지녀 주변 부품을 부식시켜 수명을 줄인다는 단점이 있었다.

연구진은 섭씨 150도 이하 용액 상태에서 쉽게 제작이 가능한 고분자 물질 ‘PhNa-1T’를 개발하고 이를 유연 태양전지에 적용했다. 연구진이 제작한 태양전지는 최대 14.8%의 전력변환효율을 기록했다. 100만큼 태양에너지를 받으면 14.8만큼 에너지를 생산한다는 의미다. 또 연구진이 개발한 물질은 중성의 성질로 기존 대비 3~4배 더 길게 안정성을 유지했다. 300시간 후에도 초기 효율 대비 66%를 유지할 정도로 높은 안정성을 나타냈다.

손 연구원은 “이번에 개발된 신규 소재는 태양전지 성능 향상에 지대한 기여를 할 것으로 기대한다”며 “향후 태양전지 외에도 광센서 등 다양한 유연 소자에 중요 부품에서 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구결과는 재료 분야 국제학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 5일자 표지논문으로 실렸다.
권예슬 동아사이언스 기자 yskwon@donga.com