고려대학교 태양전지연구실은 실리콘 태양전지 및 박막 태양전지의 고효율화에 중점을 두고 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 실리콘 태양전지의 경우, 표면 패시베이션, 텍스처링, 전극 형성 등 각 공정 단계에서의 손실 요인을 최소화하고, 터널 산화막 패시베이션 접촉(TOPCon) 구조, 후면전극형 셀, 멀티버스바 구조 등 첨단 기술을 적용하여 셀 효율을 극대화합니다. 또한, 박막 태양전지 분야에서는 CIGS, CdTe, 페로브스카이트 등 다양한 소재를 활용하여 고효율, 저비용, 대면적화에 적합한 공정 개발에 힘쓰고 있습니다. 특히, 실리콘/페로브스카이트 탠덤 태양전지 연구를 통해 단일 접합 태양전지의 이론적 효율 한계를 극복하고자 하며, 대면적화 및 상용화에 적합한 스퍼터링, CVD 등 건식 공정 기반의 박막 증착 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 표면 텍스처링, 패시베이션, 전극 소재 및 구조 최적화 등 다양한 요소기술을 융합하여 실리콘 태양전지의 효율과 신뢰성을 동시에 향상시키고 있습니다. 이러한 연구는 실험실 수준의 고효율 셀 개발을 넘어, 실제 산업 현장에서의 양산성, 장기 신뢰성, 환경적 지속가능성까지 고려한 통합적 접근을 통해 태양광 산업의 미래를 선도하고 있습니다. 연구실은 국내외 다양한 산학연 협력과 정부 과제를 통해 실질적인 기술 이전과 상용화에도 적극적으로 기여하고 있습니다.

연구실은 차세대 태양전지로 각광받는 페로브스카이트/실리콘 탠덤 태양전지의 구조 설계, 소재 개발, 대면적 모듈화 기술에 집중하고 있습니다. 페로브스카이트 태양전지는 뛰어난 광흡수 특성과 밴드갭 조절이 용이하다는 장점으로, 실리콘 셀과의 탠덤 구조를 통해 30% 이상의 이론적 효율 달성이 가능합니다. 연구실에서는 페로브스카이트 박막의 균일한 대면적 증착, 계면 안정화, 전하수송층 및 전극 소재의 최적화, 그리고 모듈 단위에서의 직렬/병렬 연결 구조 등 실용화에 필수적인 핵심 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 스퍼터링, 근접승화법, 용액공정 등 다양한 증착 및 제조 방법을 비교·분석하여, 대면적화와 상용화에 적합한 공정 조건을 도출하고 있습니다. 또한, 모듈의 신뢰성 향상을 위한 봉지재, 희생양극, UV 차단 구조 등 환경적 내구성 강화 기술도 함께 연구하고 있습니다. 페로브스카이트/실리콘 탠덤 셀의 효율 향상뿐만 아니라, 장기 안정성, 대량생산성, 재활용성까지 고려한 종합적 연구를 통해 차세대 태양전지 상용화의 길을 열고 있습니다. 이와 더불어, 컬러 태양전지, 투명 태양전지, 플렉서블 태양전지 등 다양한 응용 분야로의 확장 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 건물일체형 태양광(BIPV), IoT 센서용 저조도 태양전지, 스마트 모듈 등 미래 에너지 시장의 다양한 요구에 대응할 수 있는 혁신적 솔루션을 제시하고 있습니다.