고려대학교 태양전지연구실
융합에너지공학과 이해석
고려대학교 태양전지연구실은 실리콘 태양전지 및 차세대 태양전지 기술 개발을 선도하는 연구기관으로, 고효율·고신뢰성 태양전지 구현을 목표로 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 실리콘 태양전지의 접촉 형성, 패시베이션, 열화 현상 분석 등 핵심 공정 기술을 개발하며, 실리콘 태양전지의 효율 한계 극복과 장기 신뢰성 확보에 주력하고 있습니다.
또한, 박막 태양전지, 페로브스카이트 태양전지, 탠덤 태양전지 등 차세대 태양전지 연구에도 집중하고 있습니다. 박막 및 나노복합 소재를 활용한 새로운 태양전지 구조 개발, 페로브스카이트와 실리콘을 결합한 탠덤 셀의 효율 향상, 그리고 투명 태양전지 플랫폼 등 다양한 혁신적 연구를 통해 재생에너지 기술의 미래를 개척하고 있습니다.
연구실은 태양전지의 작동 원리, 효율 손실 요인, 구조 설계, 공정 최적화, 시뮬레이션 및 실험적 검증 등 이론과 실험을 아우르는 종합적 연구를 진행합니다. 이를 바탕으로 태양광 산업의 기술 개발 동향을 선도하며, 산업체와의 협력을 통해 실질적인 기술 이전과 상용화에도 기여하고 있습니다.
다양한 국가 연구과제와 산학협력 프로젝트를 수행하며, 에너지-AI 융합, 스마트 모듈 개발, 고효율 전하선택형 태양전지 등 융합적 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실의 구성원들은 국내외 학술대회 및 저명 학술지에 연구 성과를 발표하며, 세계적인 연구 네트워크를 구축하고 있습니다.
이러한 연구 활동을 통해 고려대학교 태양전지연구실은 신재생에너지 분야의 혁신을 이끌고, 친환경적이고 지속 가능한 에너지 사회 구현에 앞장서고 있습니다. 앞으로도 태양전지 기술의 한계를 뛰어넘는 연구와 인재 양성을 통해 글로벌 에너지 전환에 기여할 것입니다.
Solar Cell Modules
Tandem Solar Cells
Solar Cell Efficiency
실리콘 태양전지의 고효율화 및 신뢰성 향상
실리콘 태양전지는 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 태양광 발전 기술 중 하나로, 본 연구실은 실리콘 태양전지의 효율을 극대화하고 장기적인 신뢰성을 확보하는 데 중점을 두고 있습니다. 이를 위해 결정질 실리콘 태양전지의 접촉 형성 메커니즘, 패시베이션 기술, 열화 현상 분석 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 구리 기반 전면 접촉 페이스트의 적용, 보론 도핑 폴리실리콘의 스핀-온 도핑 공정, 터널 산화막을 이용한 패시베이션 전극형 셀 개발 등 첨단 공정 기술을 도입하여 태양전지의 성능을 극대화하고 있습니다.
연구실에서는 실리콘 태양전지의 효율 손실 요인을 체계적으로 분석하고, 광학적·전기적 손실을 최소화하기 위한 구조 설계 및 공정 최적화 연구를 진행합니다. 또한, 태양전지 및 모듈의 열화 원인 규명과 개선 방안 도출을 통해 장기 신뢰성을 확보하고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 고효율 태양전지 및 모듈화 기술을 개발하고 있습니다. 이를 위해 다양한 시뮬레이션 툴과 실험 장비를 활용하여 이론적 한계 효율을 극복하는 혁신적인 연구를 이어가고 있습니다.
이러한 연구 성과는 국내외 학술지 및 특허로도 활발히 발표되고 있으며, 산업체와의 협력을 통해 실질적인 기술 이전 및 상용화에도 기여하고 있습니다. 실리콘 태양전지 분야에서의 지속적인 연구는 신재생에너지 산업의 경쟁력 강화와 친환경 에너지 전환에 중요한 역할을 하고 있습니다.
박막 및 탠덤 태양전지 개발과 차세대 재생에너지 기술
본 연구실은 실리콘 기반 태양전지뿐만 아니라 박막 태양전지, 페로브스카이트 태양전지, 그리고 실리콘-페로브스카이트 탠덤 태양전지 등 차세대 태양전지 기술 개발에도 주력하고 있습니다. 박막 태양전지는 경량화, 유연성, 다양한 응용 가능성 등에서 큰 장점을 가지며, 연구실에서는 박막 소재의 특성 분석, 구조별 효율 향상, 저조도 환경에서의 성능 개선 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 페로브스카이트와 실리콘을 결합한 탠덤 태양전지 개발을 통해 기존 실리콘 태양전지의 이론적 효율 한계를 뛰어넘는 혁신적인 기술을 선보이고 있습니다.
연구실은 넓은 밴드갭을 가진 페로브스카이트 태양전지의 박막 형상 제어, 4단자 탠덤 구조 구현, 그리고 고전압 스트레스 저감 기술 등 다양한 프로젝트를 수행하고 있습니다. 또한, 투명 태양전지 플랫폼, 염료감응 및 유기 태양전지, 나노복합 소재 기반 태양전지 등 다양한 신소재 및 신구조 태양전지 연구를 통해 재생에너지의 활용 범위를 넓히고 있습니다. 이러한 연구는 에너지 저장, 스마트 모듈, 센서 구동 등 다양한 융합 응용 분야로 확장되고 있습니다.
차세대 태양전지 기술 개발은 에너지 효율 향상뿐만 아니라, 친환경적이고 지속 가능한 에너지 시스템 구축에 핵심적인 역할을 합니다. 본 연구실은 국내외 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 연구 결과의 실용화와 상용화에 앞장서고 있으며, 미래 재생에너지 산업을 선도하는 연구 역량을 지속적으로 강화하고 있습니다.
1
Investigation of contact formation mechanism and application of copper-based front contact paste for crystalline silicon solar cells
최동진, 배수현, 한혜빈, 박현정, 심명섭, 강윤묵, 김동환, 김성현, 이해석
Solar Energy Materials and Solar Cells, 2023
2
Boron-doped polysilicon using spin-on doping forhigh-efficiency both-side passivating contact silicon solar cells
박현정, 김진솔, 최동진, 이상원, 강동균, 이해석, 김동환, 김문호, 강윤묵
PROGRESS IN PHOTOVOLTAICS, 2022
3
Ambient Air-Processed Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells with Well-Controlled Film Morphology for Four-Terminal Tandem Application
장경순, 김영웅, 김영윤, Jasom J. Yoo, Nam Joong jeon, 이해석, 김동환, 서장원
SOLAR RRL, 2022
1
고전압 스트레스 저감을 위한 나노 구조체 박막 개발 및 이를 적용한 PID-free Perovskite 개발
2
발전량 증대를 위한 효율 26%급, 6인치 페로브스카이트/결정질 실리콘 탠덤 태양전지 셀 제작기술 개발
3
에너지-AI 융합대학원 (태양광발전-AI 융합인력양성사업)
