화학硏 태양전지, 中 제치고 효율 세계 1위

‘페로브스카이트’ 6번째 선두

한국화학연구원이 개발한 차세대 태양전지인 ‘페로브스카이트 태양전지’가 세계 최고 효율을 기록했다. 23일 화학연에 따르면 서장원 화학소재연구본부 책임연구원과 신성식 선임연구원팀은 미국 매사추세츠공대(MIT)와 함께 페로브스카이트 태양전지의 효율을 24.23% 끌어올리는 데 성공했다. 기존 기록인 중국과학원의 23.7%를 0.53%포인트 뛰어넘은 기록이다. 화학연은 이 효율이 분기별로 태양전지 최고효율을 조사·발표하는 연구기관인 미국 국립재생에너지연구소(NREL)의 2019년 1분기 태양전지 최고효율 차트에 공식 등재됐다고 밝혔다.

페로브스카이트 태양전지는 태양 빛을 전기로 바꾸는 소자다. 현재 널리 쓰이는 실리콘 태양전지보다 제조하기 쉽고 생산 비용이 낮아 세계적으로 연구가 활발하다. 연구 초기에는 태양 빛을 전기 에너지로 전환하는 효율이 매우 낮았지만, 연구가 거듭되면서 현재는 널리 사용되고 있는 1세대 태양전지인 실리콘 태양전지의 최고효율 26%에 근접하고 있다. 2세대 태양전지로 꼽히는 박막 태양전지의 최고효율(22.9%)은 이미 뛰어넘었다.

연구를 주도한 서장원 책임연구원은 “아직도 효율을 높일 여지가 남아 있다”며 “전류를 상승시켜 효율을 추가로 개선할 계획”이라고 말했다. 신 선임연구원도 “(실리콘 태양전지와 같은) 25∼26%의 효율을 달성할 수 있을 것”이라고 전망했다.

화학연이 NREL 차트의 페로브스카이트 효율 경쟁에서 1위를 달성한 것은 이번이 여섯 번째다. 화학연은 중국과학원, 스위스 로잔연방공대 연구팀과 페로브스카이트 개발을 선도하고 있다.

윤신영 동아사이언스 기자 ashilla@donga.com