페로브스카이트 태양전지 제작에 세계 최초 AI 활용

전북대학교(총장 양오봉)는 노원엽 글로벌융합대학 국제이공학부 교수팀이 인공지능(AI)을 활용해 기존 페로브스카이트 태양전지 연구에서 손실되는 비용을 최소화하고 에너지변환 효율을 향상시킬 수 있는 기술을 세계 최초 개발했다고 지난달 13일 밝혔다.
페로브스카이트 태양전지는 미래형 태양전지로 많은 연구자들의 관심 속에 이를 활용한 에너지변환 효율 향상을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존 페로브스카이트 태양전지는 에너지변환 효율 향상을 위해 직접 제작해 실험하는 방법에 의존하고 있는데, 이는 시간과 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 테스트 옵션이 제한적이어서 기회비용의 손실을 초래한다.
연구팀은 손실되는 비용을 최소화하기 위해 인공지능을 이용해 나노패턴 이산화티타늄(mp-TiO₂)과 페닐-C61-부티르산 메틸 에스테르(PCBM)의 중량 백분율(wt%)의 최적 조성비를 예측함으로써 페로브스카이트 태양전지 에너지변환 효율이 32.5% 상승한 결과를 확인했다.
노원엽 교수는 “이번 연구는 페로브스카이트 태양전지 공정에 인공지능을 접목한 첫 사례로서, 관련 연구나 산업 분야의 발전에도 좋은 효과가 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.
이번 연구는 산업통상자원부 한국에너지기술평가원의 지원을 통해 수행됐다. 연구성과는 세계적 학술지인 ‘Energy & Environmental Materials’에 ‘Machine Learning-Assisted Fabrication of PCBM-Perovskite Solar Cells with Nanopatterned TiO₂ Layer’란 제목으로 실렸다.