[성균관대] 페로브스카이트 태양전지 상온 세척 공정 개발

성균관대 연구팀이 수명이 다한 페로브스카이트 태양전지를 간단히 세척하여 재활용할 수 있는 방법을 개발하였다고 밝혔다.

페로브스카이트 태양전지는 광 흡수층의 흡광도가 뛰어나 500㎚ 이하의 두께에서도 광전환효율이 22%을 나타내고 있어 같은 두께의 실리콘 태양전지를 뛰어넘는 효율을 자랑할 뿐 아니라 고압･고온의 값비싼 공정도 필요 없어서 주목을 받고 있다. 하지만 수명이 다한 페로브스카이트 태양전지는 폐기 과정에서 광 흡수층에 축적된 납(Pb) 성분이 인체와 환경에 악영향을 미칠 우려가 있고, 투명 전도층 등 페로브스카이트를 구성하는 소재가 금(金) 같은 귀금속 재료이라는 점 때문에 보급에 어려움이 있었다.

연구진은 폐기된 페로브스카이트 태양전지를 디메틸포름아마이드(DMF)와 같은 극성 비양자성 용매에 담가 이 문제를 해결하였다. 이 과정에서 광 흡수층의 납 성분이 99.99% 이상 제거되면서 투명한 기판을 다시 얻을 수 있었으며, 전극에 사용했던 금도 용매 속에 가라앉아 수거가 가능하게 되었다. 또한 연구진은 세척 공정을 거친 투명 전도성 기판을 재활용해 태양전지를 제작했더니 새 태양전지와 동등한 수준의 성능을 보인다는 사실도 확인하였다. 동 연구결과는 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 게재되었다.

[출처 = 녹색기술정보시스템(www.greenplatform.re.kr) / 2016. 06. 21]