영남대 전찬욱 교수 연구팀, `박막태양전지 상용화` 제조비용 절감 기술 개발

↑ 전찬욱 영남대 화학공학부 교수(사진 맨 왼쪽) 연구팀. [사진제공 = 영남대]

전찬욱(48) 영남대 화학공학부 교수팀이 박막태양전지의 제조 비용을 줄일 있는 새로운 공정 기술을 개발해 주목을 받고 있다.
이번 연구결과는 SCI 국제저널 '프로그레스 인 포토볼태익스' 표지 논문으로 게재됐다.
30일 영남대에 따르면 전 교수팀은 '구리·인듐·갈륨·셀레늄 박막태양전지'의 제조비용을 절감할 수 있는 공정 기술을 개발했다.
구리·인듐·갈륨·셀레늄 화합물은 약 1마이크로미터(머리카락 굵기의 1/70) 굵기에서도 태양광을 매우 효과적으로 흡수하는 물질이다.
이 때문에 이 화합물은 70마이크로미터 이상의 두께를 요구하는 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 가장 유력한 물질로 알려져 있다.
그동안 전 세계적으로 이 화합물을 개발하기 위해 다양한 연구가 진행됐지만 유독성, 부식성, 높은 생산가격, 대량생산의 어려움 등의 문제가 꾸준히 제기돼 왔다. 일반적으로 구리·인듐·갈륨·셀레늄 화합물은 구리·인듐·갈륨 합금에 셀레늄 증기를 공급해 만드는데 이번에 개발된 기술은 넓은 면적에 균일한 셀레늄 증기를 실시간으로 공급하고 제어할 수 있는 방법이다. 재료는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 흑연 소재를 이용했다.
전 교수는 "흑연 분말을 높은 압력으로 밀착시키는 과정에서 많은 공기구멍이 남는다"며 "이번에 개발한 기술은 이러한 공기구멍을 통해 셀레늄 증기를 공급하는 매우 간단한 아이디어에서 출발했다"고 밝혔다. 그는 이어 "기존 제조방법에 비해 위험성과 비용을 크게 줄였으며 활용성도 높다"고 말했다.
구리·인듐·갈륨·셀레늄 박막태양전지는 외관이 우수해 건물의 벽이나 창문 등 건축외장재로서의 활용 가치가 높을 뿐만 아니라 태양빛이 약한 아침과 저녁 시간에도 빛에너지를 전기로 바꿔주는 에너지변환 성능이 우수해 산업적 가치가 높다.
전 교수는 "구리·인듐·갈륨·셀레늄 박막태양전지는 아직까지는 실리콘 태양전지에 비해 가격경쟁력이 낮은 게 사실"이라며 "하지만 이번에 개발한 기술을 적용하면 제조비용을 크게 낮출 수 있어 상용화에 한 걸음 더 다가갈 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
현재 이 기술은 미국 등 국내외에서 특허로 등록돼 있으며 일본, 중국 기업을 대상으로 기술이전도 추진 중에 있다.
[대구 = 우성덕 기자]