영국왕립화학회 케미스트리 월드 통해 소개

좌) 최원용 교수

우) 장관 박사

매장량에 한계가 있는 화석연료를 대체할, 가장 현실적인 차세대 에너지 태양전지에 값싼 페놀수지를 이용해 태양전지 가격을 크게 낮출 수 있는 기술이 국내 연구진을 통해 개발돼 학계의 주목을 모으고 있다.

영국왕립화학회가 발간하는 국제적인 학술지 ‘케미스트리월드(Chemistry World)’는 최근, POSTECH 환경공학부 최원용 교수가 발표한 ‘가시광선용 광촉매로 사용가능한 페놀수지로 만든 저렴한 감응제(sensitizer)’ 기술을 소개했다.

이 기술은 염료감응형 태양전지에 사용되는 광촉매를 금속 대신 저렴한 페놀수지만을 이용해 만드는 기술로, 상용화에 성공할 경우 태양전지의 생산단가를 크게 낮출 것으로 기대된다.

염료감응형 태양전지는 전기가 통하는 유리판에 태양빛을 흡수할 수 있는 염료를 입혀 만드는 전지로, 반도체를 이용하지 않아 그 생산단가를 낮출 수 있을 뿐 아니라 잘 구부러지고 효율이 좋을 것으로 기대된다는 점 때문에 치열하게 개발 경쟁이 이루어지고 있는 차세대 태양전지다.

하지만, 현재까지의 기술로 만들어진 염료감응형 태양전지는 구성품의 가격이 비싸고 효율이 낮아 상용화되기는 이르다는 지적이 이어지고 있다.

최 교수팀은 가시광선을 최대한 모으기 위해 사용되는 티타늄산화물 광촉매 대신 회로기판이나 도료 등에 이용되는 페놀수지를 감응제로 이용, 태양전지소자를 만드는데 성공했다.

페놀수지를 감응제로 제조하는 과정 역시 아세톤 용액에 페놀수지와 티타늄산화물 파우더를 흩뿌리는, 아주 간단한 공정으로 가능한 것이어서 학계의 관심이 크다.

광촉매 분야의 석학으로 알려진 어윈 레이즈너(Erwin Reisner) 영국 케임브리지대 교수는 이 저널과의 인터뷰를 통해 “실생활에 응용이 가능한 아주 간단한 기술이며 생산단가 역시 크게 낮출 수 있을 것으로 보인다”고 평가했다.

연구를 주도한 최원용 교수는 “이 기술이 단가를 크게 낮출 수는 있겠지만 상용화를 위해서는 기존의 태양전지에 비해 낮은 가시광선 흡수 효율과 내구성은 개선이 필요하다”며 “이번 연구결과를 바탕으로 페놀 수지의 구조를 변화시켜 흡수 효율과 내구성을 향상시키는데 주력할 계획”이라고 밝혔다.