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[IT뉴스]DGIST, '타우린' 품은 차세대 태양전지 개발…상용화 최대 난제 풀었다

온카뱅크관리자

2026-11-12 08:57:25

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="Qr8jxJcnOU">
          <p contents-hash="c8b72629037c07062bdc019d5b7a21bab6870d40347e3a6b3c38061d031a3f7c" dmcf-pid="xm6AMikLwp" dmcf-ptype="general">피로회복제 성분으로 잘 알려진 자연 유래 항산화 물질 '타우린(Taurine)'을 이용해 차세대 페로브스카이트 태양전지의 성능과 수명을 대폭 높이는 기술이 개발됐다.</p>
          <p contents-hash="f78350dd92ce3cf0e166da0bed995d72ee5c22fb36da019446b54d5491294f94" dmcf-pid="yKSUWZ71w0" dmcf-ptype="general">대구경북과학기술원(DGIST)은 최종민 에너지공학과 교수연구팀이 한국과학기술연구원(KIST) 전북분원 문병준 박사 연구팀과 공동 연구를 통해 타우린을 활용, 태양전지가 스스로 붕괴하는 원리를 규명하고 이를 차단하는 새로운 설계법을 제시했다고 12일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="4b7ecbef34455810ef97749ed1adcfdc8b41a7e9bfae5a9823e409ca8ddf331a" dmcf-pid="W9vuY5ztr3" dmcf-ptype="general">페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 태양전지를 대체할 고효율 차세대 태양전지로 꼽지만 빛이나 열에 노출되면 구조가 쉽게 분해(열화)되어 작동 수명이 짧아지는 한계가 있다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ff8bf0a130c7b54462af75aeb22a38854c139e84173af7a81bc3b3588f51bbb7" dmcf-pid="Y2T7G1qFOF" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="최종민 DGIST 에너지공학과 교수(오른쪽)와 최성민 석박사통합과정생" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/12/etimesi/20261112084834127tpxu.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="6CG8UBPKD7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/12/etimesi/20261112084834127tpxu.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            최종민 DGIST 에너지공학과 교수(오른쪽)와 최성민 석박사통합과정생
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="f9e54cd24875bf4207dad70711239623d2053f2baf04241d4a6b0a9e2b78b698" dmcf-pid="GVyzHtB3Ot" dmcf-ptype="general">연구팀은 금속산화물(n형 반도체 주석산화물)과 페로브스카이트 층이 맞닿는 경계면에 다기능성 작용기를 가진 타우린을 적용해 얇은 항산화층을 덧입히는 기술을 개발했다. 태양전지가 작동할 때 금속산화물 층에서는 구조를 파괴하는 활성산소의 일종인 초과산화물이 발생하는데, 항산화 물질인 타우린이 이를 지속적으로 제거하여 페로브스카이트가 분해되는 경로를 근본적으로 억제한 것이다.</p>
          <p contents-hash="b15dbff21625efa6670fd04716a8f1de1451286223483e201d04d7a49e58d729" dmcf-pid="HNBJ26nQr1" dmcf-ptype="general">또, 타우린은 두 층 사이에서 '화학적 다리(Chemical bridge)' 역할을 수행해 경계면에 존재하는 미세한 결함들을 메워주고(부동태화), 전자가 훨씬 원활하게 이동할 수 있도록 돕는 등 태양전지의 전반적인 효율까지 함께 끌어올렸다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="977a4d414757313357dfa785ccfec6ca02a86d0a4b62aec02d4330cb25b6fb01" dmcf-pid="XjbiVPLxr5" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="연구팀이 개발한 페로브스카이트 태양전지의 성능 분석 그래프" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/12/etimesi/20261112084835401mcum.png" data-org-width="700" dmcf-mid="P1cWwIGhmu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/12/etimesi/20261112084835401mcum.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            연구팀이 개발한 페로브스카이트 태양전지의 성능 분석 그래프
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="6e84ec10012c7089a51f850a4a017b1f8706525713b3d4769df8ab459addffd8" dmcf-pid="ZAKnfQoMDZ" dmcf-ptype="general">실제 타우린이 적용된 태양전지는 500시간 이상 연속으로 빛을 쬐어도 초기 효율의 95% 이상을 끄떡없이 유지하는 우수한 광 안정성을 보였다. 특히, 실제 구동 안정성 테스트에서는 효율이 초기 대비 80%로 떨어지는 데 걸리는 시간(T80)이 기존 23.6시간에서 130시간으로 무려 5배 이상 늘어나며 실사용 수명을 획기적으로 확보하는 성과를 거뒀다.</p>
          <p contents-hash="10311d727851abb581fba4336e9f776e56234c4dcf895c1cba1a42092a062845" dmcf-pid="5c9L4xgRwX" dmcf-ptype="general">이번 연구는 그동안 페로브스카이트 태양전지의 최대 난제였던 안정성 및 수명문제를 개선해 차세대 태양전지 상용화 시기를 앞당기고, 고가 특수 화학물질이 아닌 대량생산이 쉽고 저렴한 타우린을 적용해 향후 태양전지 패널 제조공정의 단가를 낮출수 있다는 점에서 의미가 크다는 평가다.</p>
          <p contents-hash="df57fc74401da519a8572f2061232aeeadf9ca450958c147c300f02519e98055" dmcf-pid="1k2o8MaeDH" dmcf-ptype="general">최종민 교수는 “이번 연구는 태양전지 구동 중 금속산화물에서 발생하는 초과산화물이 페로브스카이트를 분해한다는 사실을 명확히 밝히고, 계면을 항산화 물질로 설계해 이를 해결한 것에 큰 의미가 있다”며, “향후 페로브스카이트 태양전지의 구동 안정성을 높여 상용화를 앞당기는 핵심 기반 기술이 될 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="af75015d2ec2a6c95413df34f87456971690270160631214f49eb01dcb26df25" dmcf-pid="tEVg6RNdEG" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부와 한국연구재단의 이노코어(InnoCore) 프로그램의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 최근 에너지 분야 국제 저명 학술지인 '어드벤스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)'에 표지논문으로 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="2f30b1bb5b20191b09968e7714eeea41bd9de624faf6a59765354fb7c11a06a0" dmcf-pid="FDfaPejJDY" dmcf-ptype="general">대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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