고성능 페로브스카이트 모듈

고성능 페로브스카이트 모듈 

한국에너지공과대학교 정의혁 교수와 
한국화학연구원 전남중 책임연구원 공동 연구팀이 
고품질 전자 수송층 구현을 통한 
고성능 페로브스카이트(Perovskite) 모듈 개발에 성공했다.

전자 수송층의 산화주석(SnO2) 나노입자 분산액의 산성도 조절을 통해 
최적의 점도를 확보하고, 전기적 결함을 제어하는 기술을 개발하였다.
24.5cm2(mini-module)과 214cm2(sub-module)순으로 
면적이 커져도 
기존의 단위소자 수준에서의 성능과의 차이가 현저히 줄어드는 성과.

어드밴스드 에너지 머터리얼즈
(Advanced Energy Materials, IF 27.8)
7월 6일(현지시간 7.5.(금) 17시 GMT) 표지 논문으로 선정
논문명 : Surface Engineering of Tin Oxide Nanoparticles by 
pH Modulation Facilitates Homogeneous Film Formation for 
Efficient Perovskite Solar Modules

페로브스카이트 태양전지는 
기존 실리콘 태양전지와 비교하여 
유연화, 경량화가 가능할 뿐만 아니라, 
원가가 낮아 높은 경제성을 가지는 장점을 가지고 있으며, 
용액공정 기반으로 제작이 가능하여 
신문을 인쇄하듯 대면적화가 가능한 잠재력이 있다는 점에서 
주목을 받고 있다.

단위 소자의 페로브스카이트 태양전지 고효율 기술을 
대면적 모듈에 적용하는 데에는 많은 제약과 한계를 가지고 있다. 
한계점을 극복하기 위해서는 페로브스카이트 태양전지를 구성하는 
기능성 박막의 고품질 대면적화가 필수적으로 요구되고 있다.

페로브스카이트 태양전지는 
광활성층을 중심으로 
위아래로 전자 수송층, 정공 수송층이 적층되어 있는 구조로, 
이중 광활성층에서 빛에 의해 발생한 전자를 전극으로 전달하는 
‘전자 수송층’의 결함을 제어하여 
‘균일한 대면적 박막’을 만드는 것이 
고효율 페로브스카이트 모듈 개발의 핵심 요소 중 하나이다.

기존의 전자 수송층에 사용되는 산화주석 나노입자 분산액은 
고효율 페로브스카이트 태양전지 ‘단위소자’ 제작에 있어 
우수한 결과를 보여주었으나, 
‘대면적화 적용 시’에는 낮은 점도로 인해 결함이 제어되지 못해 
단위소자의 성능과 큰 효율 차이를 보여 한계점이 있었다.