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첨단기술정보

유기금속할로겐화물 페로브스카이트 기반의 변혁적 태양전지

전문가 제언: 유기금속할로겐화물 페로브스카이트 기반의 태양전지는 최근 대변혁을 일으키는 태양전지로 등장하였다. 두 주요 저널 Science와 Nature는 모두 페로브스카이트 태양전지를 2013년에 이룬 과학계 주요 혁신의 하나라고 대서특필하였다. 이 하이브리드 유기-무기 페로브스카이트 CH3NH3PbI3의 파워변환효율(PCE)은 현재 15%를 넘어 박막태양전지기술과 경쟁할 수 있는 수준이다.

염료감응태양전지와 양자점 태양전지에 관한 수십 년의 기초연구가 페로브스카이트 태양전지를 탄생시켰다. 이 기술의 최대 매력은 100℃ 미만의 실험실 방법을 사용한 광활성층 합성과 응용의 간단함이다. 이제 이 분야 과학자들 사이에 연구열기가 고조되어 경제적으로 실현가능한 차세대 태양전지 개발을 계속하고 있다. 최근 페로브스카이트 태양전지의 발전을 높이 평가한 연구 기사들은 미래에 효율 20% 초과 성장을 전망하고 있다.

1990년 Mitzi 그룹에 의한 유기금속 할로겐화물 재료에 대한 새로운 관심 에 이어 Miyasaka 그룹은 2009년 페로브스카이트의 광전기화학적 특성을 발견하였다. 그러나 용매 내 불안정성 때문에 이 재료에 대한 연구는 2012년 고상 태양전지가 설계될 때까지 정체상태에 머물렀다.