태양전지용 고분자 전해질 개발

국내 연구진이 염료감응 태양전지에 활용 가능한 친환경성 고분자 전해질을 개발, 염료감응 태양전지의 산업화를 앞당기는 길을 마련했다.

미래창조과학부는 25일 한국과학기술연구원 고민재 박사 팀이 고효율성과 내구성을 지닌 태양전지 기술을 개발했다고 밝혔다.

그동안 염료감응 태양전지는 액체전해질의 누액 문제로 고분자를 유기용매에 녹여 점도를 높인 고분자 젤 전해질을 사용하려는 연구가 활발했다.

하지만 고분자 젤 전해질을 사용할 경우 태양전지의 성능이 떨어지고 높은 점도 때문에 광전극의 미세나노기공 내부로의 전해질 침투가 어려워 상용화가 어려웠다.

연구팀은 물질의 점도가 시간에 따라 변하는 틱소트로피 성질을 가진 고분자 잔탄검을 고분자 젤 전해질에 적용했다.

이에 연구팀은 잔탄검 고분자 젤 전해질의 특성을 이용, 광전극 나노기공으로 침투를 용이하게 하고 형태 안정성을 유지할 수 있게 했다.

이번에 개발된 고분자 젤 전해질은 액체 전해질에 비해 효율은 거의 동일하고 시간이 지나도 효율이 안정적으로 유지돼 기존 전해질의 장점을 극대화했다는 게 연구팀의 설명이다.

고민재 박사는 “이번에 개발된 기술은 초저가 염료감응 태양전지 실용화를 위한 기술적 토대를 마련한 성과로 세계시장에서 산업화 성과를 이끌어낼 계기가 될 것”이라고 말했다.

이번 연구결과는 나노기술 관련분야 최고 학술지인 ‘ACS 나노’ 5월 28일자에 게재됐다.

김은경 기자 cr21@