염료감응 태양전지 전해질 개발

고분자 나노소재 이용… 실용화 기술적 토대 마련, 성균관대 박종혁 교수팀
 
국내 연구진이 차세대 고효율 태양전지로 각광받고 있는 염료감응 태양전지에 활용할 수 있는 신개념 전해질을 개발, 실용화에 성큼 다가설 수 있는 기술적 토대를 마련했다.
 
성균관대 박종혁 교수와 LG화학기술연구원 이건석 석사, 울산과학기술대 전용석 교수 연구팀은 자체 개발한 고분자 나노소재를 이용해 염료감응 태양전지용 전해질을 개발했다고 15일 밝혔다.


 
염료감응 태양전지는 휘발성이 높은 액체 전해질과 점도가 높고 액체 전해질에 비해 성능이 떨어지는 겔 전해질을 사용해야 했기 때문에 상용화에 어려움을 겪었다.
 
박 교수 연구팀은 액체 전해질과 겔 전해질을 대신해 균일한 입자 크기를 갖는 고분자 나노소재인 `폴리스타이렌'을 활용해 액체ㆍ겔 전해질의 문제점을 해결했다. 연구팀은 태양전지의 상대전극에 놓고 폴리스타이렌을 선택적으로 부풀어 오르게 하거나 용해하는 액체 전해질의 용매를 조절함으로써, 기존 의 액체ㆍ겔 전해질의 단점을 극복한 신개념 전해질 개발에 성공한 것.
 
특히 고분자 나노소재를 이용한 염료감응 태양전지는 기존 액체 전해질과 동일한 성능을 나타내면서도 수명은 더 길어졌다고 연구팀은 설명했다.


이 연구결과는 나노과학 분야의 세계적 학술지인 `나노 레터스지(4월 6일자)' 온라인 속보로 실렸다.
 
박 교수는 "이번 연구성과는 차세대 고효율 태양전지 개발을 선도하는 국가들과 기술 격차를 줄일 수 있는 핵심기술"이라며 "앞으로 염료감응 태양전지의 실용화를 앞당기는데 큰 기여를 하게 될 것"이라고 말했다.
 
염료감응 태양전지는 식물의 광합성 원리를 이용한 태양전지로, 기존에 상용화된 실리콘 전지에 비해 제작방법이 간단하면서 경제적이고, 투명하게 만들 수 있어 건물의 유리창 등에 직접 활용할 수 있는 차세대 태양전지다.
 
대전=이준기기자 bongchu@