한국화학연구원 석상일 박사
대한민국이 페로브스카이트 태양전지 분야에서 약진을 거듭하고 있다.
페로브스카이트 태양전지는 고가의 실리콘 태양전지를 대체해 태양광 발전의 경제성을 높일 것이라는 기대 속에 전 세계적으로 치열한 개발 경쟁이 벌어지고 있다.
실리콘 태양전지보다 제조 비용이 훨씬 저렴하다는 게 가장 큰 강점이지만, 페로브스카이트 태양전지는 효율이 낮다는 게 상용화의 최대 걸림돌이었다.
상용화가 가능한 태양전지 효율을 20% 정도로 보고 있는데 페로브스카이트 태양전지에 대한 관심이 일기 시작했던 2009년 당시 효율은 고작 3.8%였다.
페로브스카이트 태양전지 효율 향상 경쟁의 맨 앞에 바로 국내 연구진이 있다.
한국화학연구소 석상일 박사팀은 지난해 16.2%의 효율로 세계 최고 기록을 작성하더니 올 초에 다시 17.9%로 자신들이 세운 기록을 갈아치우는 기염을 토했다.
두 종류의 페로브스카이트 물질을 적절하게 혼합해 태양전지를 만드는 새로운 발상으로 이룬 쾌거였다.
석 박사팀의 이 같은 성과는 지난 1월 세계 최고 권위의 과학 학술지 '네이처(Nature)'에 게재됨으로써 전 세계 학계의 공인을 받았다.
그로부터 불과 4개월여 뒤 석 박사팀은 드디어 효율 20% 벽을 돌파했다.
'화학분자 교환법'이라는 혁신적인 제조 공정을 개발해 이미 세계 최고 효율을 보인 자신들의 페로브스카이트 태양전지 품질을 한층 더 높인 것이다.
이번에 개발된 페로브스카이트 태양전지의 효율은 상용화된 실리콘 태양전지와 비슷한 20.1%를 기록했다.
특히 석 박사팀이 개발한 화학분자 교환법은 고품질의 페로브스카이트 태양전지를 대규모로 제작할 수 있어 페로브스카이트 태양전지 상용화에 한 발 더 다가섰다는 평가다.
이번 연구 성과 역시 네이처와 쌍벽을 이루는 세계 최고 수준의 학술지인 '사이언스(Science)' 21일 자 '익스프레스(Express)'판에 실렸다.
사이언스 익스프레스판은 정식 출판에 앞서 시급하게 알릴 가치가 있는 중요 논문들만 편집자가 특별히 선정해 미리 온라인으로 공개하는 형식을 말한다.
석상일 박사는 "세계적 이슈인 미래 신재생 에너지 경쟁에서 우리나라가 선두를 점할 수 있는 원천기술을 개발했다는 데 큰 보람을 느낀다"고 밝혔다.