국내 연구진이 중견기업과의 협업을 통해 중국이 보유하고 있던 페로브스카이트 태양전지 대면적 셀 세계 최고 효율을 경신했다.

한국화학연구원은 ㈜유니테스트와 함께 페로브스카이트 태양전지 대면적 셀(200㎠이상) 생산기술을 공동으로 개발하고 20.6%의 국제공인 인증 효율을 달성했다고 21일 밝혔다. 이 기록은 중국이 보유하던 기존 대면적 셀 부문 세계 최고 효율인 19.2%를 경신한 현 최고 기록이다.

화학연과 유니테스트는 독일의 국제공인 인증 기관인 '프라운호퍼'로부터 지난 7일 세계 최고 효율을 인증받았으며 곧 미국재생에너지연구소(NREL)의 '태양전지 최고효율 차트'에도 등재될 예정이다. NREL(National Renewable Energy Laboratory)는 매 분기별 태양전지 최고 효율을 기록한 연구기관을 발표하고 있다.

이 기술을 활용해 화학연과 ㈜유니테스트는 본격적으로 페로브스카이트 태양전지 상용화를 추진할 방침이다. 특히 페로브스카이트 소재의 잠재력을 활용한 실내·창호용 제품, 기능성 응용 분야 제품 등의 양산을 준비 중이며 일부 제품은 올해 중으로 시장에 출시할 수 있을 것으로 전망된다.

페로브스카이트 태양전지는 기판 위에 용액을 코팅해 비교적 쉽고 저렴하게 대량생산할 수 있어 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 한국, 중국, 중동 등의 기술 경쟁이 매우 치열하다.

하지만, 대면적 셀의 이론적 한계 효율은 현실적인 손실 경로를 고려할 경우 대략 27% 수준으로 알려졌고 아직까지 20%를 넘는 기술은 없었다.

화학연은 자체 소재합성 최적화 및 코팅의 균일화, 레이저 파워 최적화 등을 통해 기존 중국의 19.2%의 대면적 인증 효율을 뛰어넘었다고 설명했다.

화학연 이영국 원장은 "이번 성과는 페로브스카이트 대면적 셀의 세계 최고 효율화를 이뤄 상용화의 기술적 관문 중 매우 중요한 난관을 해결한 큰 성과"라며 "태양전지 상용화에 기여하는 좋은 산·연 협력모델이 될 것으로 기대한다"고 말했다.