한국화학연구원은 석상일 화학소재연구본부 연구위원(성균관대 에너지과학과 교수 겸임)이 고효율 태양전지를 적은 비용으로 제조할 수 있는 기술을 개발했다고 10일 발표했다.

태양전지의 90%를 차지하는 결정질 실리콘 태양전지는 에너지 효율(약 20%)이 높지만 제조에 다량의 에너지가 필요해 가격이 비싼 게 단점이다. 구부리고 휠 수 있는 유기 및 염료감응 태양전지는 에너지 전환 효율이 낮아 적용 분야가 제한적이다.

연구팀은 부도체·반도체의 성질을 동시에 가지면서도 초전도 현상을 보이는 물질인 페로브스카이트를 활용해 태양전지를 개발했다. 값싼 무·유기물로 기판을 구성한 뒤 균일하고 치밀한 페로브스카이트 박막을 기판에 입히는 방식이다. 이렇게 만든 태양전지는 페로브스카이트 계열로는 가장 높은 17.9%의 에너지 효율을 보였다.

석 연구위원은 “실리콘 태양전지와 비슷한 에너지 효율을 내면서도 제조 가격은 3분의 1 이하로 낮출 수 있는 게 장점”이라며 “태양전지의 효율을 공인하는 미국 재생에너지연구소(NREL)의 태양에너지 효율 기록지에 등재되는 등 우수성도 검증받았다”고 설명했다. 이번 연구 성과는 국제학술지인 ‘네이처머티리얼스’에 실렸다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com