화학연, 페로브스카이트 태양전지 제조기술 상용화 나선다

한국화학연구원이 페로브스카이트 태양전지 제조에 필요한 물질들을 하나로 조합해 기성품으로 판매할 수 있는 기술을 기업체에 기술이전하고 상용화에 나선다.

향후 페로브스카이트 태양전지 연구 및 제조 시장에 전구물질(태양전지 재료)이 독점적으로 상용화될 것으로 전망된다.

페로브스카이트 태양전지는 기판 위에 용액을 코팅해 비교적 쉽고 저렴하게 대량생산할 수 있어 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

페로브스카이트 태양전지를 제작하기 위해서는 두 종류 이상의 물질을 용매에 녹이는 과정을 거쳐야 하지만 여러 물질을 직접 섞고 녹이는 과정이 번거롭고 계량에 오차도 생길 수 있어 세심한 주의가 필요하다.

화학연 전남중 박사 연구팀은 여러 과정을 단축시켜 간편하게 페로브스카이트 태양전지를 만들 수 있는 페로브스카이트 전 단계의 물질, 즉 전구물질을 개발했다.

이 전구물질을 활용하지 않아도 누구나 페로브스카이트 태양전지를 제작할 수 있지만, 전구물질을 활용하면 전지를 간편하게 제작할 수 있고 성능도 높일 수 있다.

예를 들면 직접 소스를 만들면 재료별 계량에 오차가 있을 수 있고 불순물도 섞여 맛과 효과가 매번 달라질 수 있는데, 특별한 처리를 거친 기성품 소스를 활용하면 누구나 간편하게 원하는 맛을 낼 수 있는 것과 마찬가지다.

연구팀은 2014년 국내 특허 출원 후 2019년까지 일본, 미국, 중국에 특허 등록을 마쳤다. 연구팀은 국내 반도체 전구물질 생산 기업 ㈜엘케이켐에 지난달 기술이전했으며 향후 대량생산 연구 후 상용화에 착수할 계획이다.

현재 페로브스카이트 태양전지 연구가 전세계적으로 활발하게 진행되고 있고 향후 페로브스카이트 태양전지 상용화 및 관련 시장도 2026년까지 3조원으로 커질 것으로 예상되는 상황이다.

전남중 박사는 “차세대 태양전지로 각광받고 있는 페로브스카이트 태양전지에서, 우리나라 전구물질 제품이 이 분야의 시장을 선점할 수 있도록 후속 연구에 심혈을 기울일 계획”이라며 “향후 일본 소재·부품· 장비 수입 제한 조치에 대응하기 위한 국내 소재산업 경쟁력 강화에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.