고효율 태양전지 개발 KAIST 신병하 교수, 5월 과학기술인상

차세대 태양전지 페로브스카이트
낮은 안정성 문제 해결 실마리 제공
"초고효율 태양전지 방향성 제시"

5월 과학기술인상에 선정된 신병하 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 교수. 과기정통부 제공

과학기술정보통신부는 이달의 과학기술인상 5월 수상자로 신병하 한국과학기술원(KAIST) 신소재공학과 교수를 선정했다고 5일 밝혔다.

신 교수는 기존 태양전지보다 저렴하고 빛을 전기로 바꾸는 광전효율이 높아 차세대 태양전지 소재로 주목받고 있는 페로브스카이트의 상용화 가능성을 앞당긴 성과를 인정받았다. 페로브스카이트는 효율성은 높지만 빛, 수분 등 외부 환경에 민감해 안정성이 낮은 한계가 있었다.

신 교수는 페로브스카이트 태양전지에 특정 음이온 첨가제를 넣으면 내부에 형성되는 2차원 안정화층의 전기적, 구조적 특성을 쉽게 조절할 수 있다는 사실을 이론적으로 규명하고 고해상도 투과전자현미경으로 이를 직접 확인했다. 음이온 조절에 따라 태양광을 1,000시간 연속으로 비춰도 안정성이 처음 상태의 80% 넘게 유지됐다.

한국을 비롯해 전 세계 국가가 주요 과제로 추진 중인 '탄소중립'을 실현하려면 태양광, 풍력 등 신제생에너지를 전기로 바꾸는 효율성 확보가 중요하다. 신 교수는 페로브스카이트의 안정성을 끌어올려 초고효율 태양전지 구현 방향성을 제시했다는 게 과기정통부의 평가다.

맹하경 기자 hkm07@hankookilbo.com