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#산화니켈

에너지연, 산화니켈 촉매 필터링으로 페로브스카이트 태양전지 내구성 개선

한국에너지기술연구원 재생에너지연구소 태양광연구단 안세진 책임연구원 연구팀과 UNIST 김동석 교수 연구팀이 산화니켈(NiOx) 촉매를 활용해 페로브스카이트 태양전지의 수명 저하 원인인 리튬 이온을 제거하는 공정 기술을 개발했다. 마이크로 크기의 산화니켈 촉매 분말을 정공수송층(spiro-OMeTAD) 용액에 투입해 암실에서도 5초 이내에 고속 산화 반응을 완료시키고, 반응 후 촉매 분말을 용액 필터링으로 추출해 휘발성 첨가제 tBP와 잔류 리튬 이온, 촉매 입자를 함께 제거했다. 이 공정을 적용한 박막은 첨가제 없이 균일한 p형 도핑을 이뤄 전기전도도가 약 2.5배 향상됐다. 85도·상대습도 85% 댐프히트 테스트에서 1000시간 이후에도 초기 성능의 95% 이상을 유지했으며, 기존 방식 소자는 600시간 만에 59% 수준으로 떨어졌다. 광전변환효율은 25.24%로 기존 공정(25.21%)보다 높았고, 연구 결과는 'Advanced Science'(IF 14.1) 5월호 표지논문으로 게재됐다.

10월 15일

태양광·풍력투데이에너지

에너지기술연, 페로브스카이트 태양전지 수명 저하 공정 기술 개발

한국에너지기술연구원 태양광연구단 안세진 책임연구원 연구팀은 UNIST 김동석 교수 연구팀과 공동으로 페로브스카이트 태양전지의 장기 안정성을 저해하는 리튬 이온과 휘발성 첨가제(tBP)를 제거하는 '촉매 반응 후 필터링 추출 공정'을 개발했다고 15일 밝혔다. 정공수송층 제조 용액에 마이크로 크기 산화니켈(NiOx) 분말을 넣으면 암실에서도 5초 이내에 산화 반응이 끝나고, 산화니켈 표면이 리튬 이온을 흡착해 필터로 함께 걸러진다. 섭씨 85도·상대습도 85% 환경에서 1000시간 경과 후에도 초기 효율의 95% 이상을 유지했으며, 기존 공정으로 제작한 소자는 600시간에 초기 성능 59%까지 떨어졌다. 광전변환효율은 25.24%로 기존 공정(25.21%)보다 높게 기록됐다. 해당 연구는 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 5월호 표지논문으로 선정됐다.

10월 15일

태양광·풍력에너지데일리

에너지기술연구원, 페로브스카이트 수명 개선 촉매 공정 개발

한국에너지기술연구원 태양광연구단이 페로브스카이트 태양전지의 수명을 늘릴 수 있는 촉매 공정 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구진은 필요한 화학 반응만 유도한 뒤 반응이 끝나면 리튬 이온을 촉매와 함께 걸러내는 '촉매 반응 후 필터링 추출 공정'을 개발했다. 공정의 핵심은 산화니켈 촉매로, 산화니켈 분말을 정공수송층 제조 용액에 투입하는 방식이다. 연구원은 수명 단축의 주원인인 리튬 이온을 제거할 수 있어 페로브스카이트 기반 탠덤 태양전지 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 전망했다.

10월 15일