의학·과학 과학

"물 위의 무지개색 기름띠에 힌트" 컬러 태양전지 개발

김만기 기자

파이낸셜뉴스

입력 2020.06.25 11:52

수정 2020.06.25 11:52

파장별 흡수율에 따른 반사색이 다른 태양전지. 전자통신연구원 제공
파장별 흡수율에 따른 반사색이 다른 태양전지. 전자통신연구원 제공
[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 물 위에 떠 있는 기름띠가 무지개색으로 보이는 것에 힌트를 얻어 컬러 태양전지를 만드는데 성공했다. 이로써 '태양전지'를 이용한 건축물 디자인으로 다채로운 활용이 가능할 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 정용덕 책임연구원 연구팀이 친환경 컬러 CIGS 박막 태양전지를 개발했다고 25일 밝혔다. 연구진은 기존 어두운 색을 띠는 태양전지에 추가 공정이나 비용 없이 보라, 녹색, 청색 등 7가지 이상의 색깔을 구현해냈다.

또한 황화카드뮴의 대체재로 인체에 무해한 아연 함유 소재를 이용해 약 18% 수준의 에너지 변환효율을 내는 데 성공했다.

정용덕 연구원은 "이 기술로 고부가가치의 컬러 태양전지 제품 생산과 차세대 응용 분야를 창출해 도시형 태양광 발전에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.


연구진이 개발한 박막 태양전지의 두께는 3㎛에 불과하며 유리기판 뿐만 아니라 유연기판에 코팅도 가능하다. 연구진은 구부리거나 접을 수 있는 형태로 제작할 수 있어 건물 유리창에 부착하는 등 차세대 친환경 에너지원으로 쓰임새가 다양하다고 설명했다.

친환경 컬러 CIGS 박막 태양전지 활용 예상도. 전자통신연구원 제공
친환경 컬러 CIGS 박막 태양전지 활용 예상도. 전자통신연구원 제공
연구진은 컬러 태양전지 제조 기술을 태양광 모듈이나 도심형 건축물 건자재 및 이동체나 휴대용 기기 등에 적용하기 위한 비즈니스 모델 개발 및 상용화 지원 절차를 진행할 계획이다.

아울러 친환경 색상 구현기술을 유연기판에 적용해 가벼우면서도 심미성이 뛰어난 고효율 태양전지를 개발할 계획이다.

연구결과는 세계 최고 수준의 에너지 분야 국제 학술지인 '나노 에너지'와 '프로그레스 인 포토볼태익스'에 각각 게재돼 기술의 우수성을 입증했다.

한편, CIGS 박막 태양전지는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 데 사용되는 차세대 태양전지로 유리기판 등에 CIGS를 얇은 막으로 쌓아 올려 제작된다.

비 실리콘 계열 태양전지 중 높은 광 흡수율을 가져 에너지 변환 효율이 가장 뛰어나고 안정성이 좋다는 장점이 있다.
또한, 실리콘 계열 태양전지에 비해 원자재 소비가 적으며 공정 비용과 재료비용도 저렴하다.

monarch@fnnews.com 김만기 기자

fnSurvey