[더구루=홍성일 기자] 중국 연구진이 유기태양전지(Organic Solar Cell, OSC)의 효율을 끌어올리면서도 생산 비용은 획기적으로 낮춘 신소재를 개발했다. 저효율·고비용 문제를 동시에 해결할 수 있는 신소재가 등장하면서 OSC의 상업화가 탄력을 받을 것이라는 분석이다.
31일 업계에 따르면 중국 정저우대학교 연구팀은 OSC용 저비용 고효율 폴리머 소재인 'PTQ15'를 개발했다. PTQ15 연구내용은 중국 화학분야 학술지인 차이나 사이언스 케미스트리에 게재됐다. OSC는 태양빛을 받아 전하를 생성하는 광활성층에 친환경 유기물질을 사용하는 차세대 태양전지로, 유연한 필름형태로 제작할 수 있어 기존 실리콘 기반 태양전지를 대체할 것으로 주목받고 있다.
공개된 내용에 따르면 PTQ15는 전력변환효율(Power Conversion Efficiency, PCE) 19.96%를 달성했다. PTQ15의 PCE는 유기태양전지 소재 중 가장 높은 효율을 보여주는 고성능 폴리머 소재인 PM6와 D18과 필적한다.
PTQ15의 가장 큰 특징은 생산비용이 매우 저렴하다는 점이다. PM6와 D18의 킬로그램당 생산비용은 20만 달러(약 2억7500만원)에 달한다. 반면 PTQ15의 킬로그램당 생산비용은 3만5500달러(약 4880만원)로, PM6나 D18의 6분의 1 수준에 불과하다. 연구팀은 PTQ15 기반 OSC의 발전 단가가 기존 실리콘 기반 태양광에 근접하는 와트당 약 0.36달러(약 495원)가 될 것으로 추산했다.
연구팀은 향후 PTQ15의 PCE를 20% 이상으로 끌어올리는 등 상용화에 속도를 낸다는 계획이다.
업계 관계자는 "PTQ15의 등장은 OSC 상용화의 걸림돌이었던 비용 문제를 해결했다는 의미"라며 "OSC가 주류 태양광 에너지 솔루션이 될 수 있는 길이 열렸다"고 말했다.
