LG사이언스랜드

전체메뉴보기 검색 과학상자

태양전지, 이젠 창문에 붙여봐 목록

조회 : 2273 | 2014-08-19

a 

 

  ‘투명 태양전지’로 알려진 유기 태양전지의 효율을 2배 가까이 높일 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 유기 태양전지는 일반 건물에 손쉽게 설치할 수 있어 틈새 전력시장 활성화에 도움이 될 것으로 기대된다.

 

  조길원 포스텍 화학공학과 조길원 교수는 “유기 태양전지용 광활성고분자의 ‘곁가지 효과’의 원리를 규명하고, 이를 바탕으로 태양전지의 효율을 80%까지 끌어올리는 데 성공했다”고 1일 밝혔다.

 

  태양전지는 햇빛을 전기로 바꿔주는 반도체로, 보통 태양광 발전소에서 쓰는 짙푸른 패널을 말한다. 하지만 이들 패널은 두껍고 무거운 것이 단점이다. 이에 비해 유기 태양전지는 얇고 투명해 건물 외벽이나 유리창 등에 붙여도 미관을 해치지 않지만 전력생산 효율이 낮아 상용화가 어려운 게 단점이었다.

 

  조 교수팀은  유기 태양전지 속에 들어 있는 ‘빛 흡수층’에 주목했다. 빛 흡수층은 햇빛을 효과적으로 모으는 역할을 하는데, 여기에 들어있는 광활성고분자에는 빛의 용해도를 높이기 위해 흔히 ‘곁가지’라고 불리는 물질구조가 붙어있다. 연구진은 곁가지의 구조를 새롭게 바꿔주면 유기 태양전지의 효율을 큰 폭으로 높일 수 있을 것으로 예상하고 연구를 진행했다.

 

  실험 결과 유기 태양전지 안에 빛에 반응하는 방향족 고리분자라는 물질 구조를 도입해 곁가지 구조를 만들면 빛을 전기로 바꾸는 광전기적 특성이 크게 향상된다는 사실을 알아냈다.

 

  연구팀은 이번에 개발한 기술을 활용하면 건물 창문이나 자동차 유리 등에 붙일 수 있는 유기 태양전지의 상용화에 도움이 될 것으로 기대하고 있다.

 

  조길원 교수는 “이번 연구성과는 유기 태양전지용 곁가지 효과를 분자구조 단위에서 규명해 높은 효율을 얻기 위한 화학구조 모델을 제시한 것”이라며 “앞으로 더 효율 높은 광활성 물질의 개발은 물론 고효율 유기 태양전지의 상용화에도 기여할 것”이라고 밝혔다.

 

  이 연구성과는 재료분야 권위지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)’ 최신호 표지논문으로 실렸다.

 

  이번 연구는 미래창조과학부 글로벌프론티어사업인 ‘소프트일레트로닉스연구단’의 지원으로 수행됐다.

 

 

  과학동아 전승민 기자 enhanced@donga.com   

주제!
에너지
관련단원 보기
*초등6학년 2학기 에너지
돈이 보인다 - 미세문자와 위조 지폐
*초등6학년 2학기 에너지
페트병으로 만든 크리스마스트리 : 플라스틱의 세계
사진올리기 바로가기