염료감응형 태양전지의 효율 향상 가능 

국내연구진이 염료감응형 태양전지의 성능을 향상시킬 수 있는 '3차원 전극'을 세계 최초로 개발했다.

교육과학기술부(장관 이주호)는 서강대 문준혁 교수연구팀이 '정렬된 3차원 나노 기공(구멍) 구조의 염료감응형 태양전지 전극'을 개발했다고 25일 밝혔다.

연구결과는 재료분야 국제적 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'에 온라인 게재됐다.

차세대 태양전지 중 하나인 염료감응형 태양전지는 한쪽 전극 표면에 붙은 염료가 빛을 받아 전자를 생성하면 이 전자가 다른 쪽 전극으로 이동하면서 전류를 공급하는 구조다. 하지만 기존에는 나노입자와 기공의 무질서한 배열로 인해 전극 내부 전자 전달이 효과적으로 이뤄지지 못하는 등 효율 향상에 한계가 있었다.
 
이에 연구진은 3차원 빛 패턴을 이용해 재료를 깎는 공정 등을 거쳐 수십 나노미터 직경의 나노입자 기공이 잘 정렬된 3차원 구조의 전극 소재를 개발했다.

문준혁 교수는 "연구 결과를 통해 신개념의 3차원 전극소재 기술을 확보했으며, 3차원 전극 개념은 태양전지뿐 아니라 다른 다양한 에너지 소자에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

한편 염료감응형 태양전지는 식물의 광합성 원리를 응용한 태양전지로, 실리콘 기반의 기존 상용 태양전지보다 효율이 높고 제작이 간단해 경제적이다. 특히 투명하게 제작할 수 있어 건물의 유리창 등에 직접 적용이 가능한 차세대 태양전지로 많은 연구가 진행되고 있다.






































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<대덕넷 김지영 기자>