테크노트 GIST, 반투명 유기태양전지 개발...투명도·효율 동시에 향상

광주과학기술원(GIST) 차세대에너지연구소 강홍규 책임연구원과 신소재공학과 이광희 교수 공동연구팀이 차세대 반투명 유기태양전지(ST-OPVs)의 투명성과 발전 효율을 동시에 높이는 기술을 개발했다. 이번 성과는 기존의 복잡한 다층 구조가 아닌 단순한 소자 설계만으로 투명도와 효율을 모두 확보할 수 있는 전략을 제시한 것으로, 반투명 유기태양전지가 실용화 가능한 차세대 에너지 기술임을 입증했다. 유기태양전지는 가볍고 유연하며 용액 공정을 통한 대량 생산이 가능해 건물 일체형 태양광(BIPV), 차량용 태양광(VIPV), 휴대 전자기기 등 다양한 응용이 가능하다. 특히 반투명 구조는 가시광선을 투과시키면서 근적외선만 선택적으로 흡수해 ‘태양광 창문’으로 활용할 수 있다. 하지만 지금까지는 투명도를 높이면 발전 효율이 떨어지고, 효율을 높이면 투명도가 낮아지는 상충관계(trade-off) 문제가 있었다. 연구팀은 가시광선을 흡수하는 전자주개(donor) 함량을 줄여 투명도를 높이고, 대신 정공 수송 첨가제(Me-4PACz)를 도입해 전하 이동 경로를 최적화했다. 이 첨가제는 광활성층 내부에 퍼지면서 동시에 전극 표면에 홀 전송층(HTL)을 스스로 형성해 전류 흐름

• 이창현 기자
• 2025-09-24 09:16