국내 연구진이 자체 개발한 페로브스카이트 탠덤용 소재 기술을 국내 기업에 이전하는 계약을 체결했다.
한국화학연구원은 엘케이켐과 13일 '고효율 실리콘-페로브스카이트 탠덤 태양전지용 소재 조성 및 제조' 기술이전 계약을 체결했다. 이날 행사에는 화학연 신석민 원장, 엘케이켐 이창엽 대표 등 관계자 10여 명이 참석했다.
이번 기술이전을 통해 중국이 주도해 온 차세대 태양전지 소재 시장에서 국산 기술의 경쟁력을 입증하고, 탠덤 태양전지 공급망의 핵심 거점을 국내에 마련할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 가장 주목받는 태양전지 기술이 바로 '탠덤 구조'다. 탠덤 태양전지는 이 한계를 넘어, 서로 다른 두 가지 소재를 쌓아, 한 번 걸러진 빛을 또 한 번 흡수하도록 만든 구조다.
이전 기술은 실리콘 태양전지 위에 페로브스카이트 박막을 얹는 탠덤 구조의 소재 합성과 안정성 향상에 대한 기술이다. 페로브스카이트 태양전지는 비교적 낮은 온도에서 손쉽게 결정을 형성하고, 빛을 흡수하는 파장대를 자유롭게 설계할 수 있지만, 빛, 습기, 열 같은 요인으로 인해 장기간 안정적인 작동이 어려워 상용화에 시간이 걸리고 있었다.
이에 화학연 연구팀은 합성 단계부터 새롭게 접근했다. 친환경 용매를 활용하고 다양한 페로브스카이트 전구물질 조성을 이용하여 균일한 페로브스카이트 결정을 형성하는 합성법을 개발했다. 그 결과 빛, 수분, 열에 노출되어도 결정 구조가 쉽게 변하지 않는 고안정성 조성을 확보했다.
특히 실리콘 태양전지와 짝을 이루는 탠덤 구조에 최적화된 밴드갭을 가지면서도, 빛에 오래 노출돼도 성분이 갈라지는 '상분리' 현상이 억제되는 조성을 구현했다.
엘케이켐은 이번 기술이전을 계기로 실리콘-페로브스카이트 탠덤 태양전지용 핵심 소재의 양산 체계 구축에 본격적으로 나선다. 아울러 국내외 태양전지 모듈 제조사와의 협력을 통해 상용화 속도를 높여나갈 계획이다.
신석민 원장은 “이번 기술이전을 통해 화학연이 보유한 페로브스카이트 태양전지 기술이 ㈜엘케이켐을 통해 실제 산업 현장으로 이어지게 되어 매우 뜻깊게 생각한다”며, “앞으로도 화학연은 기업의 성장과 국가 산업 경쟁력 강화를 위해 힘쓰겠다”고 말했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
