온도변화에 민감한 유기 태양전지의 열 안정성을 개선하는 방법을 국내 연구진이 발견했다.
국립금오공과대 고분자공학과 이원호 교수 연구팀과 중앙대 이창연 교수 및 경상국립대 이태경 교수 연구팀의 공동 연구 성과다.
이들 연구팀은 ‘고분자 기반 유기 태양전지의 열 안정성을 획기적으로 개선한 연구 성과’를 발표했다고 12일 밝혔다.
이번 연구는 고온의 가혹한 조건에서도 매우 안정적인 특성을 나타내 유기 태양전지의 상용화 가능성을 높였다는 평가를 받고 있다.
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그러나 온도변화에 민감해 고온에 장기간 노출될 경우 성능이 크게 떨어지는 단점이 있다.
따라서 연구팀은 아주 간단한 열처리 공정을 통해 유기 태양전지 상부 전극의 확산을 억제해 열 안정성을 개선했다고 밝혔다.
연구팀은 열처리 과정이 고분자 전도층의 밀도를 증가시켜 고온의 스트레스에서도 전극 확산을 방지하고 장기적으로 안정성이 유지되는 효과를 확인했다.
연구에서는 100도에서 1000시간 동안의 열처리 과정에도 90%의 초기 효율을 유지하는 성과를 달성했다.
현재까지 보고된 유사한 형태의 광활성층을 사용한 유기 태양전지 중 가장 높은 열 안정성을 유지한 기록 중 하나로 평가된다.
연구 논문은 지난 10월28일 화학공학 분야의 저명 국제 학술지인 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’에 게재됐다.
유기 태양전지의 내구성 문제를 해결할 수 있는 중요한 방법을 제안한 연구로 주목받고 있다.
이번 연구를 주도한 국립금오공대 이원호 교수는 “유기 태양전지의 열 안정성 개선 기술은 고효율 친환경 에너지 생산을 위한 핵심 기술”이라며 “연구가 차세대 태양광 발전 분야에서 기여를 할 수 있을 것이라 기대한다”고 말했다.
구미=배소영 기자 soso@segye.com
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