이화학연구소의 타키미야 카즈오 그룹 디렉터, 교토대학의 대북영생준교수 등의 공동연구팀은 유기박막 태양전지의 광에너지 손실을 무기 태양전지 수준으로 줄이는 데 성공했습니다.
신재생에너지 중에서도 특히 주목받고 있는 것이 태양광의 이용입니다.태양광의 이용을 위해서는 태양전지가 빠뜨릴 수 없습니다.현재 다양한 종류의 태양전지가 개발되어 사용하는 상황에 따른 구분이 검토되고 있습니다.주로 실리콘으로 만든 무기 태양 전지와 유기물로 만들어진 유기 박막 태양 전지가 있습니다.무기 태양전지는 현재 가장 효율적으로 발전할 수 있는 태양전지이지만 실리콘 판의 가공 등 생산 비용이 매우 높아지는 문제가 있습니다.한편, 유기 박막 태양 전지는 발전 효율은 무기 태양 전자에 뒤떨어지지만, 수지의 시트에 반도체 폴리머를 특수한 잉크에 녹여 도포함으로써 제조하기 때문에, 매우 비용이 저렴해진다는 메리트가 있습니다.유기 박막 태양 전지의 효율을 높이는 것은 태양 전지의 보급을 향한 큰 벽이 되고 있습니다.
연구그룹은 새로 개발한 PNOz4T라는 반도체 폴리머를 이용하여 유기박막 태양전지를 제작했습니다.종래의 물질에서는 광 에너지를 물질 내에 흡수한 후, 물질 내에서 전자가 움직이고 있었습니다.이것이 유기 박막 태양 전지에서 에너지 손실이 커지는 원인 중 하나였습니다.이에 대해 PNOz4T는 광에너지를 물질 내에 흡수한 후 전자가 물질 내에서 움직이지 않고 전력으로 꺼낼 수 있다고 말합니다.이렇게 무기 태양전지와 같은 에너지 손실을 억제하는 데 성공한 것입니다.
PNOz4T의 성능을 최대한으로 끌어낼 수 있다면 실용화의 최저 조건이라고 하는 발전 효율 15%도 달성할 수 있다고 합니다.또한 이번 연구에서 얻은 지견을 PNOz4T 이외의 유기 박막 태양전지에 활용함으로써 발전 효율의 비약적인 향상도 기대되고 있습니다.
