프러시안 블루 적용 페로브스카이트 태양전지, 26.9% 효율 기록

pv magazine · 2026년 10월 5일 · EnergyNews 요약

중국과학원(CAS) 연구진은 철 기반 화합물인 프러시안 블루(PB) 나노입자를 FAPbI3 페로브스카이트 박막 안정화에 적용한 연구 결과를 발표했다. PB 나노입자는 결정화를 유도하고 결함 생성과 이온 이동을 억제했으며, 이온 이동 활성화 에너지는 0.89eV에서 1.25eV로 높아졌다.

정구조(n-i-p) 소자의 전력변환효율은 24.2%에서 26.1%로, 역구조(p-i-n) 소자는 26.0%에서 26.9%로 상승했고 역구조 결과는 26.2%로 독립 인증을 받았다. 6cm×6cm 정구조 미니모듈은 23.4%(기준 소자 20.1%), 개구면적 756cm²의 30cm×30cm 역구조 서브모듈은 인증 효율 22.9%·안정화 효율 22.8%를 기록했다.

미니모듈은 85℃·상대습도 85% 조건 2,500시간 후 초기 효율의 90% 이상을 유지했고, 연구진은 가속 열화 시험 외삽 결과 35℃ 연속 조명 조건에서 T80 수명을 약 7년으로 추정했다. 해당 연구는 'Prussian blue regulates ion dynamics in perovskite solar cells' 제목으로 Science에 게재됐다.

이 글에 나온 용어

페로브스카이트

perovskite

페로브스카이트는 ABX₃ 형태의 결정 구조를 가리키는 이름이며, 태양광 분야에서는 이 구조를 갖는 금속 할라이드 화합물을 광흡수층으로 쓰는 태양전지를 뜻한다. 용액을 바르거나 인쇄하는 저온 공정으로 박막을 만들 수 있어, 고온·고진공 공정이 필요한 결정질 실리콘과 제조 방식이 다르다. 조성을 바꿔 빛을 흡수하는 파장 대역(밴드갭)을 조절할 수 있다는 점이 특징이어서, 실리콘 셀 위에 페로브스카이트 셀을 올려 서로 다른 파장을 나눠 흡수하게 하는 탠덤 구조 연구가 활발하다. 이 방식은 단일 접합 셀의 이론적 효율 한계를 넘어설 수 있는 경로로 다뤄진다. 다만 수분·산소·열·자외선에 의한 열화와 대면적 균일 코팅이 상용화 단계에서 검증 대상이며, 내구성은 IEC 61215 같은 표준 시험 절차로 평가한다.

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중국 태양광 제조업의 가격 하락과 마진 축소를 정량 지표로 측정한 연구로, 가격 조정과 R&D 투자의 상호작용을 다룬다. 연구진은 R&D 집약도 상승이 반드시 수익성 개선으로 이어지지는 않는다고 언급했다.

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