`창문이 곧 태양전지` KIST-국민대 연구진 개발

↑ 연구진이 개발한 투명한 태양전지의 모습 [사진제공 = KIST]

국내 연구진이 창문으로 사용 가능한 태양전지를 개발했다.
민병권 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터장과 도영락 국민대 응용화학과 교수 공동 연구진은 심미성과 안정성을 지니며 창호용으로 사용 가능한 '무기 박막 태양전지' 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.
가까운 미래에 도시의 필요 전력을 충당하기 위한 가장 적합한 형태로 '건물일체형 시스템(BIPV, Building Integrated Photovoltaic System)'이 각광받고 있다. 매년 건물일체형 태양전지는 20% 이상의 고성장을 하고 있다. 현재 BIPV는 결정질 실리콘 태양전지가 차지하고 있다. 하지만 대부분 단순한 응용수준에 그치고 있으며 실리콘 태양전지가 불투명해 현대 건축물의 창호에 적용하는데 한계가 있었다.
태양전지가 창호로 사용되기 위해서는 투광성을 가지고 있어야 하고, 다채로운 색상 구현을 통한 심미성 확보가 중요하다. 또한 오랜 시간 유지될 수 있는 내구성 확보가 필수적인데, 지금까지 창호용으로 개발된 유기소재 기반의 태양전지들은 안정성 확보에 어려움이 있어 상용화 단계에 이르지 못했다. 연구진은 프린팅 기반 저가형 코팅공정의 박막 태양전지 기술과 '1차원 광결정' 기술을 이용해 다양한 색상의 창문으로 사용 가능한 박막 태양전지 기술을 개발했다. 1차원 광결정 기술은 서로 다른 굴절률을 갖고 있는 물질을 이어붙이는 기술을 말한다.
연구진은 박막 태양전지를 투명 기판에 제조하고, 1차원 광결정 필름을 태양전지 안팎으로 양면 결합을 했다. 민병권 센터장은 "다채로운 색상 구현에 성공하여 심미성을 높이고, 일정 투광성을 확보하여 창호용 태양전지로 응용 가능한 새로운 태양전지 기술을 제시했다"며 "현재 효율이 15%에 이르는 세계 최고 수준의 고효율 기술을 보유하는데 성공해 저비용으로 태양전지를 제조 할 수 있는 토대를 마련했다"고 설명했다.
연구결과는 나노및 에너지소재분야 국제학술지인 'ACS 응용재료&인터페이스' 3일자에 게재됐다.
[원호섭 기자]