성균관대 정현석 교수팀, 납 제거 후 금속전극 재활용

국내 연구진이 차세대 '페로브스카이트' 태양전지를 효과적으로 재활용할 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 성균관대 정현석 교수팀이 페로브스카이트 광 흡수층을 제거하고 남은 금속전극을 효율적으로 재활용할 수 있는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

페로브스카이트를 광 흡수층으로 사용하는 태양전지는 기존 실리콘 태양전지에 비해 효율이 높아 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

하지만 수명이 다한 페로브스카이트 태양전지를 폐기할 때 광 흡수층에 포함된 납 성분이 유출돼 환경에 나쁜 영향을 끼칠 우려가 있다.

연구팀은 페로브스카이트 태양전지를 극성 비양자성 용매에 넣어 광 흡수층에 함유된 납을 99% 이상 제거했다. 동시에 수 초 이내에 태양전지 기판과 금속전극으로 분리되는 것을 확인했다.

페로브스카이트를 구성하는 금속전극은 주로 금이나 은 등 값비싼 소재로 이뤄져 있어 보급이 어려운 형편이다. 

이 때문에 재활용하려는 연구가 시도되고 있지만, 기존 무극성 용매나 양자성 용매로는 광 흡수층을 완전히 없애기 어려웠다.

이번에 개발한 극성 비양자성 용매를 이용하면 상온에서도 광 흡수층을 효과적으로 제거할 수 있어 페로브스카이트 태양전지의 경제성 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 미래창조과학부 기초연구실지원사업의 지원을 받았으며, 연구 결과는 권위 있는 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature communications) 지난달 23일자에 실렸다. (연합)