고효율·저단가 결합한 차세대 태양전지 등장

재료연구소 소자기능박막연구실 김창수 박사팀에 의해 기존 태양전지의 장점만 융합한 차세대 하이브리드 태양전지가 개발됐다.

기존의 실리콘박막 태양전지는 효율성이 높지만 생산 단가가 비싸고 유연성이 떨어졌다. 반면 유기 태양전지는 생산 단가가 싸고 유연하며 가벼웠지만 효율성이 낮았다. 하지만 이 두 태양전지의 장점이 결합돼 단가는 싸면서도 가볍고 유연하며 효율성까지 높은 태양전지가 등장한 셈이다.

김 박사팀이 개발한 하이브리드 태양전지는 실리콘박막 태양전지와 유기 태양전지를 겹겹이 쌓아 적층형 구조로 배치했다.

김 박사는 “태양전지 위쪽의 빛이 최대한 아래 아래쪽까지 흡수될 수 있도록 한 구조로 효율이 기존 태양전지의 3배 이상”이라면서 “두 태양전지의 저항을 최소화하기 위해 층과 층 사이에 전도성 분자와 투명 산화물을 투입했다”고 설명했다.

전문가들은 가격경쟁력까지 향상된 하이브리드 태양전지 활용도가 매우 높을 것으로 기대하고 있다. 향후 태양광산업 전반을 비롯해 실리콘박막이 이용되는 디스플레이 분야, 트랜지스터와 같은 각종 전자기기 분야 등에 다양하게 활용될 수 있다는 게 전문가들의 분석이다.

김 박사는 “무기소재와 유기소재를 이용한 하이브리드 태양전지 제작 기술은 차세대 태양전지의 상용화에 한 발짝 다가섰다는 점에서 의미가 있다”고 밝혔다.

이 기술은 재료분야 전문학술지인 ‘어드밴스트 머터리얼스지(8월28일자)’ 표지 논문으로 실렸다.

김정덕 기자 juckys@thescoop.co.kr|@itvfm.co.kr