납 없는 태양전지, 진짜 가능할까?

태양전지 기술이 빠르게 발전하면서 페로브스카이트 소재가 주목받고 있지만, 정작 환경 전문가들 사이에서는 "효율보다 안전이 먼저"라는 목소리가 커지고 있습니다. 핵심 문제는 광흡수층에 포함된 납(Pb)입니다.

납은 소량만으로도 토양과 수질을 오염시키고, 특히 어린이 신경계에 치명적인 영향을 줄 수 있어 EU의 RoHS 규제 등 국제 환경 기준을 통과하기 어렵습니다. 연구자들은 납을 대체할 소재로 주석(Sn), 비스무트(Bi), 안티몬(Sb) 기반 페로브스카이트를 활발히 연구 중입니다.

특히 주석 기반 소재는 납과 유사한 결정 구조를 가져 대체 가능성이 높지만, 산화 안정성이 낮다는 단점이 아직 걸림돌입니다. • 주석(Sn) 기반: 효율 잠재력은 높으나 공기 중 산화 문제 해결이 관건 • 비스무트(Bi) 기반: 독성은 낮지만 현재 효율이 납 기반 대비 현저히 낮음 • 이중 페로브스카이트: 두 가지 금속을 조합해 안정성과 효율을 동시에 잡으려는 시도 • 캡슐화 기술 병행: 납 유출 자체를...