영국 과학자들이 페로브스카이트 태양전지를 고효율일 뿐만 아니라 놀라울 정도로 안정적으로 만드는 방법을 발견했다.
맨체스터 대학교의 토마스 안토풀로스 교수가 이끄는 연구팀은 페로브스카이트 표면을 덮고 있는 분자들을 미세 조정함으로써 이 기술 개발에 성공했다. 연구팀은 페로브스카이트 구조를 결합시키는 분자 ‘접착제’ 역할을 하는 아미디늄 리간드라고 알려진 특수 설계된 작은 분자를 활용했다.
과학 저널 ‘사이언스 ‘에 발표된 ‘역구조 페로브스카이트 태양광 모듈의 차원 설계를 조절하는 다원적 리간드’라는 제목의 연구는 아미디늄 리간드의 화학 구조가 기존의 3차원 페로브스카이트 위에 저차원 페로브스카이트 상이 형성되는 과정을 어떻게 제어하는지를 보여준다.
이처럼 고도로 정렬된 층들은 매끄럽고 안정적인 보호층을 형성하여 미세한 결함이 생기는 것을 방지하고, 전기 전하가 더욱 효율적으로 흐르도록 하며, 열이나 빛에 의해 장치가 열화되는 것을 막는 것으로 알려졌다.
이러한 접근 방식을 통해 연구팀은 25.4%의 전력 변환 효율을 갖는 태양 전지를 개발했다. 이 전지는 85°C의 고온 및 직사광선 조건에서 1,100시간 연속 작동 후에도 95% 이상의 성능을 유지함에 따라 향후 상업화의 확산이 기대된다.
