한국전기연구원 재료응용연구단 전자기소자연구그룹 송재성·이동윤 박사팀은 전기전도도와 촉매기능을 강화해, 기존의 염료감응형 태양전지에 비해 광발전 효율을 20%나 향상시킨 탄소나노튜브 태양전지를 국내 최초로 개발하는데 성공했다.
기존의 염료감응형 태양전지의 세계 최대 효율은 10.4%정도이며, 현재 실용화되고 있는 태양전지는 8%정도의 효율을 갖고 있는데 반해 송재성·이동윤 박사팀은 탄소나노튜브 태양전지의 효율을 9.6%까지 향상시키는데 성공했다.
송재성·이동윤 박사팀이 이 전지를 개발함으로써, 앞으로 대체에너지원으로서 고유가와 지구온난화에 따른 에너지문제를 해결하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
개발팀은 탄소나노튜브의 우수한 전기화학적 촉매특성에 착안, 세계 최초로 이를 태양전지의 상대전극으로 만들어 이처럼 좋은 연구결과를 얻게 됐다.
지금까지 염료감응형 태양전지의 상대전극으로는 고가의 백금이 주로 사용돼 왔고, 이에 대한 대체 물질로 저가의 활성탄소를 사용하는 것이 고려돼 왔으나 특성이 좋지 못해 널리 사용되지 못하고 있다. 그러나 전기연구원 연구팀은 최근 대량 생산에 성공한 저가의 탄소나노튜브를 태양전지에 사용함으로써, 백금의 우수한 특성과 낮은 가격을 동시에 만족시키는데 성공한 것이다.
송재성·이동윤 박사팀은 앞으로 탄소나노튜브 태양전지의 효율을 더욱 향상시키는 기술을 개발하는 동시에, 관련 기업이 경제성 있는 제품을 생산할 수 있도록 기술이전에도 전력을 다할 계획이다.