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[IT뉴스]태양전지 고르게 코팅했더니…효율 높이고 내구성 55% 개선

온카뱅크관리자

2026-09-20 10:37:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">패시베이션 물질 진공증착해 성능 편차 줄여<br>단일 효율 26.05%·탠덤 33.09% 달성</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="PtIHtUZvrC">
          <p contents-hash="aa0fd28691c3731eb76ef0873a4b352aa3808464a39bb7c6f404d492dde3c7c4" dmcf-pid="QZmWZ3GhII" dmcf-ptype="general"> [이데일리 신영빈 기자] 페로브스카이트 태양전지 표면에 특수 물질을 진공으로 얇게 입혀 발전 효율과 내구성을 높이는 기술이 개발됐다. 전지마다 성능이 들쭉날쭉해지는 문제도 줄여 향후 고효율 태양전지의 대면적·대량 생산에 활용될 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="1375c7c4885ce0f532848c8b6e73e4b8021f55543f723719d58ad76d62c9a5d1" dmcf-pid="x5sY50HlmO" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 양창덕 교수와 신소재공학과 최경진 교수 연구팀이 페로브스카이트 표면에 패시베이션 물질을 진공 증착하는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="61310f578f0cf8842d76788455aed36602e5a53b5af41f7117056a756608b227" dmcf-pid="yn9RnNd8Is" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터) 양창덕 교수, 최경진 교수, 박지원 연구원, 김지은 연구원, 노영임 연구원 (사진=UNIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/20/Edaily/20260920103553420rlgi.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="8kSSY5TsIl" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/20/Edaily/20260920103553420rlgi.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            (왼쪽부터) 양창덕 교수, 최경진 교수, 박지원 연구원, 김지은 연구원, 노영임 연구원 (사진=UNIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="28921b605e72be6f498c9e70ee50cb6a9467f19042745a1dfe188588c179ce79" dmcf-pid="WL2eLjJ6sm" dmcf-ptype="general">
           페로브스카이트 태양전지는 페로브스카이트층과 전자수송층 사이에 패시베이션 물질을 넣어 표면 결함을 줄인다. 결함이 많으면 전자가 이동하는 과정에서 에너지가 손실돼 발전 효율이 떨어지고 소재 손상도 빨라질 수 있다.
          </div>
          <p contents-hash="6643f90e98538e314923c9627a7171ebfc50284b8195ec982aef02f0b2ee0dcb" dmcf-pid="YoVdoAiPEr" dmcf-ptype="general">기존에는 패시베이션 물질을 용매에 녹여 표면에 바르는 방식을 주로 사용했다. 하지만 물질이 일부 뭉치거나 표면에 고르게 퍼지지 않으면 전지마다 성능 차이가 발생할 수 있다는 문제가 있었다.</p>
          <p contents-hash="ff5bf66729e3b2fe63eec1ff7725e41e23f7e223a8d6659fa15e3dabe4a940ee" dmcf-pid="GgfJgcnQIw" dmcf-ptype="general">연구팀은 대신 패시베이션 물질을 진공에서 가열해 기체 상태로 만든 뒤 페로브스카이트 표면에 직접 쌓는 방식을 적용했다. 공급량과 증착 속도를 정밀하게 조절할 수 있어 보다 균일한 막을 형성할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="bd199bf718bda146c0e264adc8d187c43eddf3b48dcb3f6dc5f9fe07522301a4" dmcf-pid="Ha4iakLxED" dmcf-ptype="general">핵심은 진공 증착에 적합한 물질을 찾는 것이었다. 너무 쉽게 휘발하면 증착량을 제어하기 어렵고, 잘 휘발하지 않으면 높은 온도가 필요해 물질 자체가 분해될 수 있다.</p>
          <p contents-hash="e06a2bba69f1dce648053cc5c831d950a3e4a2d525e10996100cfb4452c79f1d" dmcf-pid="XN8nNEoMrE" dmcf-ptype="general">연구팀은 패시베이션 물질 6종의 열 안정성과 휘발 특성을 비교해 ‘피페라지늄 다이아이오다이드(PDI)’를 선정했다. 이를 초당 0.01나노미터 속도로 증착한 결과 용액 처리 방식보다 분자들이 페로브스카이트 표면에 더 가깝고 균일하게 붙어 에너지 손실을 줄였다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="974336ddad2e88cc2cf14ad8b770417674ad5f2e7c5c02b02f4ec2eaf3084c06" dmcf-pid="Zj6LjDgRDk" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="PDI 기체를 페로브스카이트 표면에 고르게 쌓아 패시베이션층을 만드는 과정과 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지 구조 (사진=UNIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/20/Edaily/20260920103554796gxoa.jpg" data-org-width="933" dmcf-mid="6giEslwaIh" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/20/Edaily/20260920103554796gxoa.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            PDI 기체를 페로브스카이트 표면에 고르게 쌓아 패시베이션층을 만드는 과정과 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지 구조 (사진=UNIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="1e0e69627dd5071b5a8d20c2bd973d3044cc13f45678e1954d27320e6754816e" dmcf-pid="5APoAwaeIc" dmcf-ptype="general">
           이 기술을 적용한 페로브스카이트 단일 태양전지는 최고 26.05%의 효율을 기록했다. 같은 물질을 용액으로 처리한 전지의 25.43%보다 높았다. 페로브스카이트와 실리콘을 겹쳐 만든 탠덤 태양전지에서는 33.09%의 공인 효율을 달성했다.
          </div>
          <p contents-hash="a93e06025f0db495d4d9ddc2400c4557edbe7a5645d79150025a7867d2c1f4e1" dmcf-pid="1TACTHlwDA" dmcf-ptype="general">전지 간 성능 편차도 줄었다. 연구팀이 각각 12개의 전지를 만들어 비교한 결과 진공 증착 방식을 적용한 전지의 효율이 보다 균일하게 나타났다.</p>
          <p contents-hash="14199bc59715345447043027782de7a154d0e110a858c43284dbe53d8bc7cdaf" dmcf-pid="tychyXSrEj" dmcf-ptype="general">내구성 역시 개선됐다. 섭씨 65도에서 빛을 계속 비추며 작동시킨 시험에서 개발 기술을 적용한 전지는 초기 효율의 90%를 유지하는 시간이 1005시간으로 나타났다. 용액 처리 전지보다 약 55% 길었다.</p>
          <p contents-hash="91ddda3adb3387f6f2ac11019619ba1f83582104221d2a779bdaff02f1dcc3da" dmcf-pid="FWklWZvmDN" dmcf-ptype="general">박지원 UNIST 연구원은 “패시베이션 물질의 휘발성을 하나의 설계 변수로 삼아 진공에서 휘발 속도를 안정적으로 제어함으로써 페로브스카이트 표면에 균일한 막을 만들 수 있었다”고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="ef995dde9f0f1fcac294e8c01414975a1de04e8301738459da6126703cfdeed4" dmcf-pid="3YESY5Tsra" dmcf-ptype="general">양창덕 교수는 “이번 기술은 페로브스카이트 태양전지의 효율과 내구성을 높이면서 전지 간 성능 편차도 줄일 수 있는 방법”이라며 “페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지에서도 33%가 넘는 인증 효율을 확보해 고효율 태양전지의 대면적·대량 생산에 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="5d599bcd6ccb88465ed1bf9a66b2b00ccd94d3517db518ab6bd0ef64b876d967" dmcf-pid="0GDvG1yOOg" dmcf-ptype="general">신영빈 (burger@edaily.co.kr) </p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 이데일리. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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