국내 연구진과 일본 연구진이 공동연구를 통해 접을 수 있는 태양전지 개발에 성공했다. 폴더블, 롤러블 디바이스에 태양충전 기능을 도입할 수 토대가 마련됐다는 평가를 받는다.
14일 부산대학교에 따르면 전일 교수(부산대)와 이필립 박사(한국과학기술연구원) 연구진이 탄소나노튜브·폴리이미드로 구성된 투명전도성 필름 개발에 성공했다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 선도연구센터사업, 기후변화대응기술개발사업 등으로 수행된 이번 연구는 한일 공동연구로 진행됐다.
이번에 개발한 투명전도성 필름은 기존 페로브스카이트 태양전지가 가진 한계를 극복했다는 평가를 받는다.
기존 페로브스카이트 태양전지는 광전변환효율이 높아 휴대용 전력원으로 각광을 받고 있지만, 접거나 구부릴 수 없어 휴대용 디바이스 전원으로의 사용하기에 어려움이 많았다. 또 탄소나노튜브는 유연성과 투명성을 동시에 지닌 좋은 전극 후보 물질이지만, 내부의 빈 공간들과 거친 표면 등으로 사용에 어려움이 수반됐다.
이에 연구팀은 그물 형태의 탄소나노튜브의 빈틈과 거친 표면을 폴리이미드로 보완한 투명전도체 개발에 나서 유연하고 투명한 탄소나노튜브의 장점을 살리되 단점은 보완한 제품 개발에 성공한 것. 연구팀에 따르면 실제 이를 적용해 제작한 접을 수 있는 폴더블 페로브스카이트 태양전지는 기존에 보고된 탄소나노튜브 기반 유연 태양전지 중 최고 수준의 광전 변환효율(15.2%)을 나타냈다.
전일 부산대 교수는 “탄소나노튜브를 유연 태양전지 등 폴더블, 롤러블 디바이스와 같은 고 유연성 전자소자의 전극으로 효과적으로 활용할 수 있는 토대가 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.
한편 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’(Advanced Science)에 지난 8일 자로 게재됐다.
부산=윤일선 기자 news8282@kmib.co.kr