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산화니켈 촉매로 페로브스카이트 전지 수명 저하 원인 리튬 제거

연구기초 연구·신소재이투뉴스 원문 기준원문 발행 2026.10.16
기초 연구·신소재 분야 사진 — 이 글의 내용을 찍은 사진이 아닙니다 · 푸른 조명 아래 전자현미경을 다루는 연구원 · 사진 doe-oakridge (퍼블릭 도메인)

한국에너지기술연구원 태양광연구단이 페로브스카이트 태양전지 정공수송층에서 수명을 떨어뜨리는 리튬 이온을 제거하는 촉매 공정을 개발했다. 산화니켈(NiOx) 분말을 제조 용액에 넣어 리튬을 촉매 표면에 붙인 뒤 필터로 걸러내는 방식으로, 기존에 쓰던 첨가제 없이도 리튬염에서 리튬을 분리할 수 있다. 이 공정으로 만든 태양전지는 85℃·상대습도 85% 환경에서 1000시간 뒤에도 초기 효율의 95%를 유지했고, 광전변환효율 25.24%로 첨가제를 쓴 기존 공정의 25.21%와 비슷한 수준을 확보했다. 연구진은 첨가제 증발과 리튬 이온 이동에 따른 결함을 줄이는 새로운 제조 공정이라는 점에 의미를 부여했다.

핵심

  1. 산화니켈(NiOx) 촉매를 이용해 첨가제 없이 정공수송층의 리튬 이온을 걸러내는 '촉매 반응 후 필터링 추출 공정' 개발
  2. 85℃·상대습도 85% 환경에서 1000시간 경과 후에도 초기 효율의 95% 유지
  3. 광전변환효율 25.24%로 기존 첨가제 사용 공정(25.21%)과 유사한 수준 확보
원문 · 이투뉴스 — 에기연, 페로브스카이트 태양전지 수명 줄이는 리튬 제거기술 개발
원문을 Claude 가 요약·정리하고 코드 검사(원문에 없는 수치·화학식, 가격, 상대 시점, 투자 권유, 과장 표현 차단)를 통과한 글입니다. 연구의 주장과 평가는 원 논문·발표처의 것입니다. 오류는 contact@qpx.kr.
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DGIST·국민대, 저전압 수계 공정으로 태양광 수소 광전극 효율 개선

DGIST 최종민 교수팀과 국민대 김영훈 교수팀이 물 기반 저전압 공정으로 태양광 수소 생산용 광전극을 개발했다. 나노결정 표면을 친수성 분자로 바꿔 수용액 속에서 전기영동증착을 적용함으로써 기존 200V 이상이던 공정 전압을 4V로 낮추고, 독성 유기용매 없이 3분 만에 전극 코팅을 완료했다. 이 광전극은 기존 단일 TiO2 소재 전극보다 광전류가 약 10배 이상 향상됐고, 모사 태양광 조건에서 3.0mA/cm²의 광전류 밀도와 수소 발생을 확인했다. 연구 결과는 국제 학술지 Small에 게재됐다.

촉매·친환경 공정 · 가스신문
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에너지연, 산화니켈 촉매 공정으로 페로브스카이트 수명 개선

한국에너지기술연구원 안세진 책임연구원 연구팀이 페로브스카이트 태양전지의 수명을 떨어뜨리는 리튬 이온을 제거하는 새로운 촉매 공정을 개발했다. 기존에는 리튬염과 첨가제(tBP)를 함께 넣어 전도성을 높였으나, 첨가제가 빠져나간 빈 자리가 결함으로 작용해 수명이 줄어드는 문제가 있었다. 연구진은 산화니켈(NiOx) 촉매를 이용해 첨가제 없이 리튬염에서 리튬 이온만 분리해 걸러내는 '촉매 반응 후 필터링 추출' 공정을 개발했다. 이 공정으로 제작한 태양전지는 85℃·상대습도 85% 환경에서 1,000시간 뒤에도 초기 효율의 95%를 유지했고, 광전변환효율도 25.21%에서 0.3%포인트 개선됐다. 기술성숙도는 연구실 규모 부품·시스템 성능 평가를 마친 TRL 4단계이며, 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 사이언스' 5월호 표지논문으로 실렸다.

ZDNet Korea · 2026.10.15
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에너지기술연구원, 산화니켈 촉매로 태양전지 리튬이온 걸러내

한국에너지기술연구원 태양광연구단이 페로브스카이트 태양전지의 수명을 단축시키는 리튬 이온을 제거하는 촉매 공정을 개발했다. 산화니켈 분말을 정공수송층 제조 용액에 넣어 리튬을 표면에 붙인 뒤 필터로 걸러내는 방식으로, 첨가제 없이도 무결점 정공수송층을 만들 수 있다. 85도·상대습도 85% 환경에서 1000시간이 지나도 초기 효율의 95%를 유지했고, 광전변환효율도 25.24%로 기존 첨가제 공정(25.21%)보다 높았다. 페로브스카이트는 탠덤 태양전지 상부셀로 쓰이며, 이번 공정이 고온·고습 환경에서의 수명 저하 문제를 해결하는 방법으로 제시됐다.

전자신문 · 2026.10.15
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이스라엘 히브리 대학교 연구진이 셀룰로오스 나노결정과 CBM3a-AFPIII 단백질을 첨가해 일반 얼음보다 강도가 약 10배 높고 파손 전까지 약 70배 많은 에너지를 흡수하는 복합소재 '바이오파이크리트'를 개발해 국제학술지 콜로이드 및 서피스 B: 바이오인터페이스에 발표했다. 목재 펄프 대신 셀룰로오스 나노결정을 미세 강화제로, CBM3a-AFPIII 단백질을 접착제로 활용해 분자 수준에서 결합을 제어한 것이 특징이다. 콘크리트나 철강 대신 얼음과 식물성 셀룰로오스를 쓰는 만큼 탄소 발자국이 적고 생분해성을 갖춰 북극·남극 등 외딴 지역 건설 자재로 활용될 가능성이 제시됐다. 다만 이번 연구는 소규모 개념증명 단계로, 실제 현장 적용까지는 추가 검증이 필요하다.

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전자신문 · 2026.10.14
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전북대 연구팀, 열광전지용 InGaAs·GaAs 소재 선택 기준 제시

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전자신문 · 2026.10.13
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Nature Materials · 2026.10.12
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