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중국 PV 모듈 제조사 룽지(Longi)가 하이브리드 후면접촉(HIBC) 태양전지에서 28.29%의 광전변환효율을 달성했다고 발표했다. 이 결과는 독일 함멜른 태양에너지연구소(ISFH)가 검증했으며, 단접합 결정질 실리콘 태양전지 기준 기존 기록인 28.13%(5월 달성)를 넘어선 수치다. 룽지는 올해 28.04%, 28.13%, 28.29% 순으로 세 차례 기록을 경신했으며 현재 효율이 이론 한계의 96.2% 수준이라고 밝혔다. HIBC 구조는 패시베이션 터널링 접촉, 유전체 패시베이션층, n형·p형 접촉을 결합하며 고저항 하프컷 M10 웨이퍼에 ITO층과 AlOx·SiNx 다층 코팅을 적용했다. 룽지는 해당 기술이 이종접합(헤테로정션) 전지 제조로 확장될 수 있으나 p형 접촉의 저항 손실 저감이 추가로 필요하다고 설명했다.
9월 24일
중국 허베이공업대학, 자싱난후대학, 톈진대학 연구진이 새로운 분자 설계 방식을 적용한 역구조(p-i-n) 페로브스카이트 태양전지를 제작했다. 연구진은 아다만테인 골격에 두 개의 카르복시메틸 배위기를 결합한 첨가제 ADA-DA를 사용해 미배위 납 이온(Pb²⁺)을 결합시키는 '입체 차단 이중 자리 킬레이션(SGDC)' 전략을 제시했다. 표준 조도 조건에서 소자는 27.39%의 광전변환효율을 기록했으며, 해당 전략을 적용하지 않은 기준 셀은 26.24%였고 결과는 비공개 제3자 인증기관이 검증했다고 밝혔다. 양면 미니모듈로 확대한 결과 유리/ITO 측 조사 시 163.93㎠ 13셀 모듈이 최고 22.21%, IZO 측 조사 시 151.32㎠ 12셀 모듈이 최고 22.33% 효율을 나타냈다. 151.32㎠ 모듈은 연속 백색 LED 조사 5,000시간 이상에서 출력이 1,028.5mW에서 1,024.1mW로 감소해 99.6%를 유지했으며, 연구 결과는 학술지 Joule에 게재됐다.
9월 3일
독일 프라이부르크대와 프라운호퍼 ISE 연구진이 용매를 사용하지 않는 공정으로 페로브스카이트-실리콘 탠덤 태양전지를 제작했다. 페로브스카이트 층은 물리기상증착(PVD) 기반의 순차 증발로 형성했고, 정공수송층도 증발법으로 증착해 하부 계면의 용액 공정을 배제했다. 소자는 실리콘 이종접합(SHJ) 하부셀 위에 페로브스카이트 상부셀을 올린 모놀리식 2단자 구조로, EDAI 패시베이션층, C60 15nm 전자수송층, ALD SnOx 20nm, 스퍼터링 ITO 25nm, Ag 200nm 전극, MgF₂ 100nm로 구성됐다. 1cm² 소자는 표준 조건에서 광전변환효율 27.1%, 개방전압 1,903mV, 단락전류밀도 19.3mA/cm², 충전율 73.8%를 기록했고 질소 분위기 암소 보관 6,800시간 후 초기 효율의 97.06%를 유지했다. 인시추 XRD 분석 결과 텍스처링된 실리콘 기판이 평탄 기판보다 납-할라이드 전구체의 페로브스카이트 상 전환에 더 효과적이었으며, 열처리 중 할라이드 재분포가 관찰됐다. 연구 결과는 학술지 Joule에 게재됐다.
8월 28일
한국에너지기술연구원 태양광연구실 홍성준 박사 연구진이 울산과학기술원 박영석 교수, 군산대학교 이경구 교수 연구팀과 공동으로 역구조 페로브스카이트 태양전지의 '쌍분자 패시베이션' 결함 제어 기술을 개발했다. 분자 크기가 작은 프로판-1,3-디암모늄 디아이오다이드(PDAI)를 먼저 주입해 박막 내부 결정립계의 빈틈을 메운 뒤, 불소 기반 4TF 분자를 연속 코팅해 표면에 잔존하는 납 원자 등 화학적 결함을 안정화하는 방식이다. 해당 기술을 적용한 소자는 광전변환효율 24.6%(최고 24.61%)를 기록했으며, 무처리 대조군은 21.21%, 단일 분자 처리군은 23.17%였다. 홍성준 박사는 건물 일체형 창문, 자동차 선루프, 휴대용 기기용 유연 태양전지와 대면적 슬롯다이 코팅 기반 모듈화 공정, 실리콘·페로브스카이트 탠덤 전지 상용화와의 접목 계획을 언급했다. 연구 성과는 학술지 'ACS 어플라이드 머티리얼즈 앤 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)'에 게재됐다.
8월 27일