태양 전지의 혁명적인 기술. 페로브스카이트

태양 전지의 혁명적인 기술. 페로브스카이트

 

요즘 전기차 시대에 들어서면서, 신재생에너지의 관심도 급등하기 시작하였다. 그 중 태양전지 에너지에 대해서 관심들이 높아지고 있다. 태양 전지는 지금까지 많은 한계점을 보여왔었던 신재생 에너지원이다. 그러나 페로브스카이트 태양전지의 개발로 혁명이 시작 될 가능성이 생겼다. 그 시작은 텐덤 태양전지개발부터 시작되어 유니테스트, 한화솔루션에서도 개발과 투자가 진행되고 있다.

또한 화재의 회사, 화재의 인물 테슬라의 엘런머스크는 전기차로 현실적인 수익을 내며, 전세계 자동차 시장의 선구자로서, 전기차의 대중화 시대를 앞당겼습니다. 또한 오래전부터 엘런머스크는 솔라시티라는 자회사에서 태양전지 사업도 운영중에 있다. 필자는 테슬라라는 회사가 단순히 전기차 회사가 아닌 에너지 회사라고 생각한다. 테슬라의 전기차는 가장큰 모맨텀 중 일부라고 생각하고 있다. 솔라시티와 같은 회사는 아직 상장되지 않은 회사이기에 테슬라의 가치는 그 이상일거라 생각한다. 또한 최근 테슬라의 주가가 정말 큰 이슈인데 그러한 이슈안에 이러한 여러가지 잠재적인 것들이 다 포함되지 않았을까 싶다.

 

이러한 와중에 페로브스카이트는 지금까지 태양전지에 한계점을 극복하는 엄청난 혁명을 가지고 올 것이라고 필자는 생각한다.

 

이러한 물질은 3개의 원소로 구성되어있으면 큰양이온 양이온 음이온으로 이루어져 있으며, 이러한 물질은 반도체 실리콘과 비슷한 특성을 어느정도 가지고 있다. 기존의 실리콘 태양전지는 20%정도의 태양광에너지를 흡수하여 사용하기에 많은 에너지원들을 도시나 산업에 이용하기에는 한계점이 너무 두드러지는 모습을 보였다. 그러나 이러한 페로브스카이트기술은 25.5%정도의 효율을 올렸다고 한다. 아직까지는 연구가 더 필요한 신소재 이지만 지속적으로 연구중이며, 자동차의 선루프나 건축물들의 창가등 여러산업과 여러 물건에 쓰일것으로 예상된다.

 

 

또한 실리콘태양광전지는 20%효율을 만드는 기간이 50년정도 걸렸다고 한다. 그러나 페로브스카이트는 7~8년 정도의 연구로 인하여 실리콘태양광전지보다 더 많은 효율을 이끌어냈다고 한다. 현재는 국내에서는 박남규교수님팀에서 이연구를 지속적으로 연구하는 것으로 알려져있다. 해외에서는 스네이그 교수팀에서 이연구를 진행중이다. 그리고 이러한 연구는 고체물질을 사용하여 쉽게 녹지않고 정공들을 빠르게 보내주며, 현재 3배의 효율을 더 증가 시켰던 것으로 보여졌다. 또한 현재는 유니스트 대학의 석상일 교수님연구팀이 효유을 기하급수적으로 늘렸던것으로 보여주고있다. 그러나 아직까지는 한계점을 보여주고 있다. 산업에 상용화가 되기 위해서는 원자재의 단가가 매우 중요하다.

 

 

이러한 물질에는 납이라는 물질이 들억간다. 납이 우리가 알기로는 납중독 같은 위험한 상황을 발생시키는 물질로 알고있으며, 현재는 이를 대체하기 위해서는 다른 물질들이 있으나 단가가 비싸진다고 한다. 또한 이러한 페포브스카이트는 수분에 취약하다고 한다. 최근 유니스트 대학에서 정공 수송층에 불소 도입한 새로운 방식을 통해서 수분에 취약한 점을 극복하였다고한다. 따라서 상용화에 대해서는 비관적인 전망이 낙관적으로 바뀌지 않았을가라는 생각을한다.