유기 태양전지는 쉽고 저렴하게 박막을 형성해 전기를 생산할 수 있다. 따라서 전 세계 과학자들은 유기 태양전지를 개발하고자 열심히 연구하고 있다.

그런데 탄소가 주성분인 유기물의 큰 장애물은 빛을 전기로 효율적으로 바꿀 수 있는 나노크기의 구조를 안정적으로 형성하기 힘들다. 이 때문에 과학자들의 목표는 태양 빛의 10 퍼센트를 전기로 전환할 수 있는 저가의 플라스틱 전지를 개발하는 것이다.

미국 과학 전문지 sciencedaily는 지난 8월 5일 워싱턴 대학 화학과의 David Ginger 교수가 이끄는 연구진이 아주 작은 기포와 채널을 쉽게 만들 수 있는 방법을 개발했다고 밝혔다.

개발한 구조는 인간 머리카락의 만분의 1 정도 크기로 플라스틱 태양 전지를 만들 수 있다. 이런 기포와 채널은 가열 공정 중에 고분자 안에서 형성되며 이렇게 형성된 구조는 재료의 성능을 향상시키는 역할을 한다.

연구진은 각각의 작은 기포와 채널이 어느 정도의 전류를 흐르게 하는지 측정했다. 이 측정값으로부터 태양전지가 빛에서 전력을 생산하는 양을 정확히 계산할 수 있으며 이 방법으로 어떤 물질을 사용해 어떤 조건에서 처리했을 경우 10 퍼센트의 목표를 만족시킬 수 있는지를 체계적으로 연구할 수 있다.

10 퍼센트 목표에 근접한 플라스틱 태양전지가 개발되면 우리 일상의 다양한 분야에 사용할 수 있다.

예를 들면 지갑이나 가방에 형성해 휴대용 전화기나 mp3 플레이어 등을 충전할 수 있다. 궁극적으로는 전력을 생산해 공급하는 용도까지 발전할 수 있을 것이다.

현재 연구된 물질이 10 퍼센트 목표를 만족시키지는 않는다. 그렇지만 미세구조와 효율에 관한 체계적인 연구는 가능하게 됐다.

이에 따라 앞으로 물질의 조합, 가열 온도 및 시간 등이 어떤 미세 구조를 형성하며 이런 미세구조가 효율에 어떠한 영향을 미치는지를 체계적으로 연구할 수 있는 기틀이 마련됐다.

한편 미세구조는 Atomic Force Microscope를 사용해 연구했다. 이는 작은 바늘이 재료의 표면 위를 지나가면서 미세한 표면의 모습을 관찰하는 장치로 바늘 끝의 크기는 10∼20 나노미터 정도다.