고효율 탠덤 태양전지 상용화를 위한 광전자분석 기술 동향 연구 

에너지과학기술대학원 임종철 교수팀이 실리콘/페로브스카이트 탠덤 태양전지의 전류 매칭 분석을 위한 광전자분석 기술 동향 연구 결과를 발표했다.

이번 연구는 국제 저명 학술지 ‘Small methods’(IF: 12.396)의 표지논문으로 선정됐으며, Zobia Irshad 박사와 이원종 석박사통합과정생이 공저자로, 임종철 교수가 교신저자로 참여했다.

※ 논문 제목: Elucidating Charge Carrier Dynamics in Perovskite‐Based Tandem Solar Cells

현재 단일 셀 태양전지의 효율 한계 극복을 위한 탠덤 태양전지 연구가 활발히 진행되고 있지만 서로 다른 구조의 태양전지 두 개가 형성하는 계면에서 나타나는 전류의 불일치 및 모호한 검출 문제점이 발생하고 있다. 

이에 효율 저하 원인 규명 및 개선을 통한 고효율 탠덤 태양전지의 상용화를 위한 개선 연구가 활발히 진행되고 있다.

임종철 교수팀은 실리콘/페로브스카이트 탠덤 태양전지의 최근 연구 동향 조사를 통해 2단자 탠덤 태양전지의 하부셀 제작 한계, 광특성의 모호성, 계면 전하 재결합 문제가 실리콘/페로브스카이트 태양전지 효율 저하의 원인임을 지적했다.

또, 연구팀은 이번 연구를 통해 분광분석 결과와 이론 시뮬레이션 간 교차검증의 중요성을 제시했다. 연구팀은 향후 밴드갭 조절, 결함 밀도 감소, 전하 이동도 향상 및 전하 수명 분석법 개발 연구를 통해 전류 매칭 개선 및 한계 효율 극복이 가능하다는 전략을 제시했다.