신축성 고성능 이중접합 태양전지 모듈 개발

GIST 이종호 교수

광주과학기술원(GIST)은 기전공학부 이종호 교수(사진)팀이 부서지기 쉬운 화합물 반도체를 이용해 신축성을 지니는 고효율 이중접합 태양전지 모듈을 개발했다고 22일 밝혔다.

이번 연구에서 이 교수팀은 노치(notch)를 갖는 섬(island)과 도랑(trench) 형태의 신축성 플랫폼을 고안하여 딱딱하고 깨지기 쉬운 수 마이크론 두께의 고효율 화합물 반도체로 신축성 태양전지 모듈을 구현했다.

기존 다중접합 태양전지 모듈의 딱딱하고, 평평하며, 깨지기 쉽다는 기계적 특성은 접거나 말아서 운반할 수 있는 휴대용 전원으로 활용되는데 한계로 작용되어 왔다.

연구팀은 희생층(sacrificial layer)를 인위적으로 삽입한 웨이퍼에서 수 마이크로미터 두께의 태양전지 층만을 분리해서 이종 기판으로 전사(Transfer-Printing)하는 방법으로 신축성 기판 위에 태양전지 모듈을 제작했다.

특히, 신축성 기판위에 제작된 섬과 태양전지에 노치 형태의 공간을 만들어 태양전지 모듈이 늘어나고 휘어지거나 뒤틀릴 때도 전기적 연결단자가 끊어지는 것을 최소화했다.

이 교수는 "이번에 개발된 신축성 태양전지 모듈은 고효율 태양전지의 휴대성을 높여 레저나 군사용의 휴대용 전원으로도 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

또한 이번에 개발된 기술은 태양전지 뿐만 아니라 신축성 발광다이오드(LED) 등 다양한 신축성 전자기기 제작에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다."고 연구의의를 밝혔다.

이 교수와 일리노이 어바나-샴페인대학 존 로저스 교수(재료공학)팀이 공동으로 수행한 이번 연구결과는 나노 마이크로 분야의 저명한 학술지인 'Small'지 12호에 표지 논문으로 게재됐다.

[e-mail] 홍석근 기자