전북대 나석인 교수 연구팀, 고효율 유기태양전지 개발

전북대학교는 나석인 교수(유연인쇄전자전문대학원) 연구팀이 차세대 태양전지 핵심 기술인 고효율 유기태양전지를 개발했다고 9일 밝혔다.

나 교수는 서유현 대학원생(박사과정), 호주연방과학산업기구(CSIRO) 박두진 박사와 함께 연구를 진행해 신개념 온도 제어식 슬롯 다이 인쇄공정 시스템을 개발하고, 이를 활용한 고성능 유기태양전지를 제작했다.

온도 제어식 슬롯 다이 시스템은 슬롯 다이 헤드와 기판 온도에 대한 독립적인 조절이 가능해 보다 나은 광활성층 박막 형성을 유도한다. 또 효율 향상 원인 규명과 최적화 공정을 통해 약 10% 가량의 고효율 광전변환효율을 갖는 태양전지를 개발했다.

이 같은 연구 결과는 기존 학계에 보고된 스핀코팅 공정기반 유기태양전지(첨가제 포함)와 비교할 때 성능 면에서 차이가 없는 데다 대면적 인쇄공정(roll-to-roll) 기반 유연 태양전지에서도 약 7% 이상 높은 광전변환효율을 도출한 것이어서 주목받고 있다.

나 교수는 “저가형 인쇄 공정으로 고효율 차세대 태양전지를 구현할 수 있음을 제시한 셈”이라며 “향후 유기태양전지 상용화를 앞당기는데 중요한 전기가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 한국전력연구원의 주력연구사업과 한국연구재단 기초연구사업, 전북대 2016 연구기금 등 지원을 받아 수행했으며, 연구 결과는 지난해 12월 재료분야 세계적 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 표지 논문으로 소개됐다.

전주=김동욱 기자 [e-mail]