중국·스위스 등과 엎치락뒤치락하며 경쟁하는 페로브스카이트 태양전지 최고효율 부문에서 한국화학연구원(화학연)이 세계 1위 자리를 되찾았다.

23일 화학연에 따르면 서장원 박사팀은 미국 매사추세츠 공대(MIT) 모운지 바웬디 교수팀과의 공동 연구를 통해 페로브스카이트 태양전지 효율 24.23％를 달성했다.

이 수치는 지난 16일 미국재생에너지연구소(NREL)에서 발표한 태양전지 최고효율 차트상 가장 높다.

▲ NREL 태양전지 최고효율(Best Research-Cell Efficiency) 차트. 태양전지별 세계 최고효율을 보여 준다.

이전까지의 최고 기록은 중국과학원의 23.7％였다고 화학연은 설명했다.

화학연 입장에선 2017년 10월 22.7％라는 당시 최고효율을 달성한 이후 1년 반 만에 수위를 탈환한 셈이다.

학계에서 등수가 중요한 건 아니지만, 이번 기록은 페로브스카이트 태양전지의 이론적 최고효율에 근접했다는 점에서 의미 있다.

1세대 태양전지이자 가장 광범위하게 활용하는 실리콘 태양전지의 최고효율이 26％대라는 점을 고려하면 더 그렇다.

2세대 태양전지인 카드뮴·텔루라이드와 구리·인듐·갈륨·셀레늄 태양전지의 최고 효율(22.1％·22.9％)도 웃돈다.

발견자인 러시아 과학자 페로브스키를 기려 이름을 붙인 페로브스카이트는 광물인 칼슘티타네이트와 같은 구조를 갖는 화합물을 통틀어 일컫는다.

처음 알려진 건 19세기지만, 학계에서 높은 관심을 보이며 앞다퉈 연구 과제로 삼기 시작한 건 2000년대 중반 이후부터다.

부도체·반도체·강유전체 성질 덕분에 태양전지에 응용하면 간단한 공정으로도 높은 에너지 효율을 보일 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.

현재 한국화학연구원은 중국과학원·스위스 로잔연방 공대 등과 함께 전 세계 페로브스카이트 태양전지 연구를 이끌고 있다.

지금까지 NREL 태양전지 최고효율 차트에 6번 이름을 올렸다.

한국화학연구원 서장원 박사는 "이번에 기록한 24.23％의 효율은 태양전지 충전율 84％까지 끌어올려 달성한 성과"라며 "전류만 상승시킬 수 있다면 효율을 더 향상할 수 있을 것"이라고 말했다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

<저작권자 © 전파신문, 무단 전재 및 재배포 금지>