고분자 태양전지의 장기안정성

전문가 제언

○ 유기태양전지는 그 동안 변환효율 향상에 주력하여 10%가 보고되었다. 휴대용 기기전원 응용전망이 장기 안정성에 유리한 실용적 도치형 구조의 롤투롤(R2R) 제법이 미국 Konarka사에 의해 개발되었다. 1년 정도의 성공적 옥외 안정성이 보고되었으나 기술은 거의 미공개였다.

○ 이 글의 저자인 Denmark RisΦ DTU 교수 F.C. Krebs 등은 개발한 R2R 제법에 의한 고분자 태양전지의 안정성 시험을 2008년 보고했다. 이 글은 2011년 수행된 수명시험의 일부를 포함한 수명 향상을 체계적으로 보고했다. 현재 안정성의 첫째 과제는 양산용 R2R 제법을 위한 효율적 밀봉법의 개발이고, 이는 새로운 안정성 문제를 가진다.

○ 한국은 고분자 태양전지에서 광주과학기술원(GIST)이 수년전 세계적 변환효율 기록을 보고하는 등 여러 연구그룹이 주로 변환효율(PCE) 향상에 주력해 왔으나 최근 안정성 향상연구에 관심을 높이고 있다. 기업체에선 7% 효율 달성에 성공한 코오롱 인더스트리가 2015년 사업화 추진 목표로 2011년 KRIST, KIMM, KIST와 유연성 있는 R2R 제법에 의한 고안정성 고분자 태양전지 모듈개발을 적극 추진 중에 있다.

○ 2011년 GIST 김선히, 이광희 등은 Solar Energy Materials & Solar Cells지에 광산화 안정성의 밀봉용 화학구조를 가진 좁은 띠 간격(1.8eV) 주개 고분자 PININE-DTBT와 PC70BM의 BHJ 태양전지(PCE 2.7%)에서 주개 P3HT 사용과 비슷한 안정성을 보고했다. 2011년도 한국 진공학회 하계 정기학술대회에서 김경곤의 유기태양전지 장기안정성 연구동향 발표가 있었다. 2008년 9월 KISTI 변선호의 분석리포트 “고분자 태양전지의 안정성 및 열화”와 2008년 12월 “비정질 티타니아를 음극으로 사용한 도치형 고내구성 유기태양전지” 등이 보고됐다.

○ 국내에선 효율이 높은 실리콘 태양전지, 화합물반도체 태양전지, 염료감응 태양전지에 대한 국가적 지원은 계속되고 있으나 유기고분자 태양전지 연구에는 미국, 유럽, 일본 등과 달리 지원이 거의 없다. 유비쿼터스 시대의 기술 강국 유지를 위한 통찰력 있는 국가의 적극적 지원이 기대된다.

저자

Frederik C. Krebs et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

24

잡지명

Advanced Materials

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

580~612

분석자

변*호

분석물

• 고분자 태양전지의 장기안정성.pdf [363,043 byte]

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