□ 과학기술정보통신부 산하 정부출연연구기관인 재료연구소(KIMS, 소장 이정환) 표면기술연구본부 에너지융합소재연구센터

     송명관 박사 연구팀이 창원대학교 생물화학융합학부 안철진 교수 연구팀과 함께 염료감응형(dye-sensitized solar cell) 태양

     전지의 핵심소재인 고체전해질을 개발하고, 이를 이용해 세계 최고 성능의 고체섬유형 태양전지를 개발하는데 성공했다.

□ 이번에 개발한 기술은 기존에 많이 사용하고 있는 태양전지의 핵심소재인 액체전해질 대신 고체전해질을 대량으로 합성해

     롤투롤 공정이 가능한 고체 타입의 섬유형 태양전지를 제작할 수 있는 기술이다.

ㅇ 기존의 액체전해질은 누수가 심해 태양전지의 안정성과 광전효율을 급격히 떨어뜨리는 단점이 있었다. 본 연구팀은 이의

     단점을 보완하고자 태양전지에 알맞은 고체전해질 소재 개발에 집중했다. 연구팀은 프로필렌카보네이트 용액과 OCR

     (Optical Clear Resin)을 잘 섞어 필름화를 시킨 후 필름화된 고체전해질을 템폴(TEMPOL) 유도체에 침지화 시키는

     방법을 사용했다. 그 결과 고체섬유형 태양전지의 광전효율(PCE, Power Conversion Efficiency)을 세계 최고 수준인

      ​6% 이상으로 얻을 수 있었다.

□ 고체 타입의 섬유형 태양전지 산업은, 기존의 실리콘 태양전지에 비해 저렴한 비용과 가공의 용이성, 소재의 유연성과

     다양성 등의 강점을 바탕으로 웨어러블(wearable), 프린터블(printable) 시장 등 미래의 새로운 용도를 이끌어갈 유비쿼터스

     태양전지 시대를 선도할 것으로 예상된다. 본 기술은 낮은 단가와 간단한 합성방법을 이용해 대량생산은 물론 대기 중에서도

     안정적인 고체전해질을 개발해, 이를 이용해 세계 최고 효율의 고체 타입 섬유형 태양전지를 개발한 것으로 향후 섬유

     전자산업을 선도할 초석이 될 것으로 기대된다.

□ 연구책임자인 재료연구소 송명관 책임연구원은 “본 기술은 저비용 및 고효율 고체 타입의 섬유형 태양전지를 제작할 수

     있는 기술로, 향후 배터리와 같은 에너지 저장장치와 접목해 다양한 휴대용 전자기기의 전원공급 장치로 사용할 수 있을

     것으로 기대하고 있다.”고 말했다.

□ 본 연구성과는 재료연구소 주요사업의 지원을 받아 수행됐다. 또한 이번 연구 결과는 그린 화학, 엔지니어링, 2차 전지 등

     화학 소재 및 에너지 분야의 세계적인 학술지인 에이씨에스 서스테이너블 케미스트리 앤 엔지니어링(ACS Sustainable

      Chemistry & Engineering)에 표지논문으로 10월 12일자로 게재됐다.

□ 한편, 연구팀은 본 기술을 배터리와 접목시켜 에너지 생산뿐만 아니라 저장까지 가능한 에너지 융합 연구를 현재 수행 중에

     있다.