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세종대 '차세대 페로브스카이트 태양전지 상용화' 성공
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세종대 '차세대 페로브스카이트 태양전지 상용화' 성공
  • 모태은 기자
  • 승인 2020.08.21 12:08
  • 댓글 0
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[서울=뉴스프리존] 모태은 기자 = 세종대학교(총장 배덕효) 나노신소재공학과 김동회 교수 연구팀은 페로브스카이트 태양전지 상업화의 주 걸림돌인 환경 규제를 해결할 수 있는 기술을 개발하는데 성공했다.

이번 연구는 세종대 이혜민 석사과정생, 성균관대 정현석 교수, 박소연 박사, 경북대 박지상 교수 등 공동 연구팀과 함께 했으며, 김동회 교수는 교신저자로 참여해 국제 학술지 ‘네이쳐 서스테인어빌리티(Nature Substantiality)’ 온라인 판(8월 3일자)에 게재됐다.

페로브스카이트 태양전지는 상업화된 박막형 태양전지의 한계로 여겨지던 25% 효율을 넘겨 상용화될 차세대 태양전지이다. 페로브스카이트 태양전지는 중금속 물질인 납이 주요 원료로 사용되어 환경 규제에 취약하다는 문제점이 있다.

이에 연구팀은 태양전지 재활용 과정에서 발생하는 납 폐기물 처리와 재활용 공정 개발에 집중했다. 

또한, 납 이온을 흡착 · 제거하기 위해 도입한 친환경 소재인 수산화 아파타이트를 이용해 철 나노 입자 복합체를 개발하여 미 환경보호청의 납 농도 기준치를 만족시킬 수 있는 납 성분 제거 효율을 달성했다.

연구팀은 수산화 아파타이트가 pH에 따른 용해도에 극명한 차이가 있다는 점을 이용해 납 이온을 흡착한 수산화아파타이트에서 납 이온을 분리해 내어 99.97% 수율로 상용 PbI2와 유사한 PbI2를 재생산해냈다.

세종대 이혜민 석사과정생과 김동회 교수/ⓒ세종대
세종대 이혜민 석사과정생과 김동회 교수/ⓒ세종대

김동회 교수는 “최근 주목받고 있는 페로브스카이트 태양전지 기술의 상용화를 위한 해결책을 제시함과 더불어 양산 가능성까지 검증한 결과여서 의미가 남다르다고 생각한다. 이번 연구가 페로브스카이트 태양전지 상용화에 큰 도움이 되었으면 한다”라고 말했다.

이번 연구는 알키미스트 프로젝트, 한국연구재단 기본연구사업, 국방과학연구소 미래도전기술사업, 글로벌 프론티어 사업, 자연모사혁신기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.

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