성균관대, 차세대 에너지 ‘페로브스카이트 태양전지’ 글로벌 연구 동향 보고서 발간

- 박남규 교수팀·Clarivate 협력 

- 2012년 세계 최초 고체형 구현 이후 급성장 조명

연구진 사진. 왼쪽부터 성균관대 박남규 교수, 최연우 박사, 박유진 연구원. (자료제공: 성균관대)

페로브스카이트 태양전지의 소자 구조와 효율 향상 동향. (자료제공: 성균관대)

성균관대학교(총장 유지범)는 차세대 태양전지로 전 세계적 주목을 받고 있는 ‘페로브스카이트 태양전지(Perovskite Solar Cells, 이하 PSCs)’ 분야의 기술 발전 과정과 글로벌 연구 동향을 집대성한 종합 분석 보고서를 발간했다고 4월 20일 밝혔다.

이번 보고서는 성균관대 화학공학부 박남규 교수 연구팀과 교내 평가기획팀이 공동 집필하였으며, 세계적인 학술 데이터 분석 기업인 클래리베이트(Clarivate)와 협력하여 제작되었다. 

보고서에는 페로브스카이트의 기본 개념부터 기술적 진화 과정, 국가 및 주요 연구기관별 경쟁 구도 등 핵심적인 트렌드가 상세히 담겨 있어 관련 분야 학생들과 연구자들에게 유용한 지침서가 될 것으로 보인다.

특히 보고서는 지난 2012년 성균관대 연구진이 세계 최초로 ‘고체형’ 페로브스카이트 태양전지를 구현하며 전 세계 태양광 연구의 패러다임을 바꾼 점에 주목했다. 페로브스카이트는 고유한 결정 구조를 기반으로 한 물질로, 저온 공정 기반의 제조가 가능하고 유연한 소자 구현에 유리한 차세대 태양전지 소재로 주목받고 있다. 

성균관대의 혁신적인 연구 이후 해당 기술은 짧은 기간 내에 효율이 급격히 상승하며, 현재는 기존 실리콘 전지의 한계를 극복할 수 있는 차세대 태양전지의 유력한 기술로 평가받고 있다.

학술 연구 정보 서비스인 ‘웹 오브 사이언스(Web of Science)’ 데이터를 기반으로 분석한 결과, 페로브스카이트 태양전지 분야는 2012년 이후 폭발적인 성장세를 보였다. 국가별로는 한국, 중국, 미국이 연구를 선도하고 있으며, 그중에서도 성균관대학교는 논문 발표 수, 피인용 횟수, 상위 1% 논문 비율 등 주요 평가지표에서 세계 최상위권의 성적을 기록하며 글로벌 핵심 연구 거점임을 다시 한번 입증했다.

또한 보고서는 페로브스카이트 태양전지가 탄소중립 실현과 ESG 경영 측면에서 갖는 가치를 강조했다. 아울러 실리콘 태양전지와 페로브스카이트를 적층한 ‘탠덤(Tandem) 구조’ 기술의 발전으로 상용화 가능성이 높아지고 있다고 분석했다.

이번 연구를 주도한 박남규 교수는 “미래 사회의 에너지는 대부분 전기에너지로 전환될 것이기에 이를 저비용·고효율로 생산하는 기술이 무엇보다 중요하다”며 “탄소 배출이 없는 태양광 발전 중에서도 페로브스카이트 기술은 미래 에너지 사회를 주도할 핵심 병기가 될 것”이라고 말했다. 

이어 “성균관대는 해당 분야의 기틀을 마련한 자부심을 바탕으로 앞으로도 글로벌 연구 혁신을 이끌어 나가겠다”고 포부를 밝혔다.

[Ceramic Korea (세라믹뉴스)=이광호 ]