전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 산업 에너지

속보

더보기

가볍고 저렴한 ‘페로브스카이트 태양전지’ 상용화 성큼

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

신개념 박막 기술 ‘DHA’ 개발
한국화학연구원 네이처 발표
고효율․안정성․대면적 기술 성과

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진의 기술개발로 지금의 실리콘 태양전지보다 훨씬 가벼워 활용성이 높고 가격도 원가 기준으로 평균 5배나 저렴한 차세대 태양전지의 상용화에 성큼 다가섰다.

한국화학연구원 연구진은 페로브스카이트 태양전지 상용화를 위한 신개념 페로브스카이트 박막 기술 DHA(Double-layered Halide Architecture·이중층 할로겐화물) 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.

연구진은 페로브스카이트에서 빛을 받아 발생한 정공(+)을 전극으로 이동시키는 정공수송층으로 사용하는 ‘전도성 상용 고분자’의 활용을 극대화했다. 이번 연구성과는 과학분야 최고 권위지인 ‘네이처’ 온라인판에 이날 게재됐다.

                                  페로브스카이트 대면적 모듈 [사진=한국화학연구원]

이번 연구를 이끈 화학연구원 화학소재연구본부 서장원 박사팀은 차세대 태양전지로 주목받는 페로브스카이트 태양전지의 고효율화 기술을 선도하고 있다. 앞서 연구진은 2017년 10월 미국신재생에너지연구소(NREL) 차트에 당시 기준 최고 효율인 22.7%의 인증 효율을 등재했다.

나아가 연구진은 이번 논문에서 상용화에 전환점이 될 기술을 적용해 고효율, 고안정성, 대면적 모듈화를 동시에 달성할 수 있는 획기적 연구 결과를 발표했다.

페로브스카이트 태양전지는 기존 실리콘 태양전지와 비교해 제조가 쉬운 데다 제작원가는 평균 5배 저렴해 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 최근 정부가 발표한 ‘재생에너지 3020 이행계획안’에도 실리콘 태양전지를 대체할 차세대 기술로 소개됐다.

연구진은 상용화 조건을 모두 만족시키는 정공수송소재로 전도성 상용 고분자 ‘P3HT’에 주목했다. 이미 유기태양전지와 유기트랜지스터에서 활용되고 있어 페로브스카이트 태양전지에도 활용하고자 했지만 단위소자 기준 16% 수준의 낮은 전력변환효율이 걸림돌이었다.

연구진은 태양광을 흡수하는 3차원 결정구조를 갖는 페로브스카이트 할로겐화물 박막 표면에 신규 할로겐화물 박막을 형성시켜 DHA라는 새로운 구조의 박막기술을 개발했다.

빛에 의해 활성화하는 광활성층인 페로브스카이트 박막표면과 P3HT 사이에 HTAB(헥실 트리메틸 암모니움 브로마이드) 분자를 도입해 DHA를 만든 것이다.

그 결과, 형성된 신규 할로겐화물 박막에 의해 페로브스카이트 계면의 물리적․전기적 특성이 향상되고, P3HT의 자기조립(Self-assembly)을 바탕으로 정공수송효과가 극적으로 높아졌다.

또한 기존 정공수송소재는 정공수송능력 향상을 위해 친수성 첨가제가 필수적으로 쓰였는데, 이는 페로브스카이트 태양전지의 안정성에 치명적 문제를 일으켰다. 페로브스카이트가 수분에 취약한 탓에 태양전지의 안정성에 악영향을 미친 것이다. 이번 연구에선 첨가제 없이 자기조립이 유도된 P3HT 고분자의 특성을 활용해 문제를 해결했다.

페로브스카이트 태양전지 상용화에 필요한 장기안정성과 대면적화 모듈 적용에서도 우수한 결과를 보였다.

서장원 박사는 “전도성 상용 고분자를 활용해 페로브스카이트 태양전지의 고효율과 고안정성을 확보한 신개념 페로브스카이트 박막기술 개발에 성공함으로써, 앞으로 다양한 전도성 고분자의 활용도가 높아졌다”면서 “이에 따른 페로브스카이트 태양전지 소자의 성능 향상도 기대된다. 앞으로 최적화된 공정을 통해 고효율 대면적 모듈 개발도 가능하기에 상용화에 더 가까워졌다”고 말했다.

 

 

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
30대女, 철원 민통선 넘어 GOP 철책 끊었다고? [서울=뉴스핌] 오동룡 군사방산전문기자 = 강원도 철원에서 30대 여성이 민간인출입통제선(민통선)을 넘어 최전방 일반전초(GOP) 철책까지 접근해 광망(철조망 감지 센서)을 절단했다가 군에 붙잡혔다. 민통선 진입 이후 약 20시간 동안 군 감시망은 이 여성의 이동을 추가로 포착하지 못했다. 합동참모본부는 26일 "우리 군은 전날(25일) 강원도 철원군 GOP 이남 민통선 이북 지역에서 군 경계시설물에 무단 접근한 미상 인원의 신병을 확보해 관계기관과 정확한 경위를 조사 중"이라고 밝혔다. 성일종 국민의힘 의원(왼쪽)이 26일 국회에서 열린 국방위원회 국방부 등 종합감사에서 진영승 합동참모의장에게 철원 민통선 무단 진입 사건에 대해 질의하고 있다. [사진=국회방송 화면 캡처] 2026.10.26 gomsi@newspim.com 합참에 따르면, 이 여성은 24일 오후 철원 지역 민통선 이북으로 무단 진입했다. 이후 계속 북상해 25일 오전 GOP 철책에 접근, 광망을 절단했다. 군과 관계기관의 합동조사 결과 현재까지 대공 혐의점은 나오지 않았다. 이날 국회 국방위원회의 국방부 종합 국정감사에서도 이 사안이 도마에 올랐다. 국민의힘 성일종 의원은 "24일 키 158㎝밖에 안 되는 30대 여성에게 우리 GOP가 뚫린 걸 알고 있느냐"고 물었다. 강신철 국방부 장관이 "민통선을 통과해 들어온 것"이라고 답하자, 성 의원은 "그게 뚫린 것"이라고 질책했다. 강 장관은 "GOP 광망이 절단된 걸 아느냐"는 질의에 "보고받았다"고 했다. 성 의원은 24일 오후부터 25일 오전까지 20여 시간 동안 이 여성이 폐쇄회로(CC) TV에 식별되지 않은 이유도 따져 물었다. 진영승 합참의장은 "토요일(24일) 오후 민통선 지역에서 인원을 확인했고, 신병 확보 작전 중에는 추가로 CCTV에 탐지된 적이 없다"고 설명했다. gomsi@newspim.com 2026-10-26 11:53
사진
SK하이닉스, 추가 주주환원 28일 발표 [서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = SK하이닉스가 오는 28일 3분기 실적 발표와 함께 추가 주주환원 정책을 공개한다. 분기 영업이익이 77조원에 육박할 것으로 예상되는 가운데 주가가 고점 대비 절반 이상 하락하면서 대규모 이익을 주주에게 얼마나 돌려줄지 관심이 쏠리고 있다. 특히 일본 반도체 기업 키옥시아 투자 차익을 활용한 특별배당 가능성이 주목받고 있다. SK하이닉스는 26일 추가 주주환원 방안을 이사회 결의를 거쳐 오는 28일 3분기 실적 발표에서 공개할 예정이라고 공시했다. 이번 발표에서는 키옥시아 지분 매각으로 확보한 투자 차익의 활용 여부가 주요 관심사다. 앞서 SK하이닉스가 약 20조원으로 추산되는 키옥시아 투자 차익 가운데 16조원 가량을 특별배당으로 지급하는 방안을 추진하고 있는 것으로 알려졌다. 이에 대해 SK하이닉스는 "주주가치 제고를 위해 다양한 주주환원 방안을 검토하고 있으나 현재까지 확정된 사항은 없다"고 설명했다. 경기 이천시 SK하이닉스 본사의 모습. [사진 = 뉴스핌DB] 주주환원 확대에 대한 기대감은 역대 최대 실적 전망과 맞물려 있다. 금융정보업체 에프앤가이드에 따르면 SK하이닉스의 3분기 매출액과 영업이익 전망치는 각각 98조2257억원, 76조9640억원이다. 영업이익은 지난해 같은 기간보다 약 576% 증가한 수준이다. 인공지능(AI)용 고대역폭메모리(HBM) 수요 확대와 범용 메모리 가격 상승이 실적 개선을 이끈 것으로 분석된다. 반면 주가는 최근 가파른 조정을 받았다. 지난 23일 SK하이닉스 주가는 127만7000원에 거래를 마쳐 종가 기준 고점 대비 약 56% 하락했다. AI 투자 수익성에 대한 우려와 외국인 매도세 등이 주가에 부담으로 작용했다. SK하이닉스는 지난 21일 약 40조원 규모의 자사주 매입을 당초 계획보다 한 달가량 앞당겨 마쳤다. 취득한 주식은 전량 소각할 예정이다. 회사는 앞서 2025~2027년 누적 잉여현금흐름(FCF)의 50% 이상을 주주에게 환원하겠다는 방침도 제시했다. 주가 하락으로 주주들의 손실이 커지는 상황에서 임직원들에게는 역대급 성과급이 지급될 것으로 예상되면서 주주환원 확대에 대한 요구도 높아질 전망이다. SK하이닉스는 연간 영업이익의 10%를 성과급 재원으로 활용하는 제도를 운영하고 있다. 올해 사상 최대 실적이 예상되는 만큼 내년 직원 1인당 수억원대 성과급이 지급될 가능성이 거론된다. 반면 주가는 고점 대비 절반 이상 하락하면서 실적 개선의 성과를 주주들이 체감하기 어려운 상황이다. 이번 주주환원 정책이 임직원 보상과 주주 이익 사이의 간극을 좁힐 수 있을지도 관심사다. 대규모 설비투자와 주주환원을 병행하기 위한 재원 운용도 과제다. SK하이닉스는 최근 미국 낸드플래시 자회사 솔리다임의 기업공개(IPO) 검토를 중단했다. 외부 자본 유치 대신 자체 자금을 활용한 투자 부담이 커질 수 있는 만큼 이번 발표에서 향후 투자와 주주환원의 균형을 어떻게 맞출지도 관심이 모인다. syu@newspim.com 2026-10-26 10:38
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동