[에너지단열경제]차성호 기자
한국과학기술연구원(KIST) 광전하이브리드연구센터 손해정 박사 연구진이 친환경적인 유기태양전지를 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다.
유기태양전지는 다른 태양전지에 비해 저렴하고 친환경의 장점을 지니고 있다.
문제는 대량생산이 쉽지 않아 아직도 연구가 진행되고 있는 상황이다.
연구진은 기존 산업현장에서 사용하는 대량생산 방식이 지닌 문제점을 밝혀냈다.
유기태양전지를 녹이는 물질인 용매가 느린 속도로 증발되면서 문제를 일으키며 태양전지 효율이 떨어진다는 사실을 알아냈다.
연구진은 대량생산 방식에서 용매 증발속도를 빠르게 해 고성능 대면적 유기태양전지를 만들 수 있는 기술을 개발했다.
이렇게 만든 유기태양전지는 기존보다 광전변환효율이 30% 높은 9.6%의 고효율을 선보였다. 대량생산으로 만든 유기태양전지로는 효율이 최고 수준이지만, 현재 널리 사용되는 실리콘태양전지와 비교하면 70% 정도다.
연구진이 개발한 유기태양전지를 상용화하려면 실리콘 수준으로 효율을 높여야 하고, 5년 이상의 수명도 실리콘의 20년에 가깝게 안정성을 확보해야 한다.
페인트처럼 칠할 수 있으려면 전극 등 다른 관련 기술도 발전시켜야 한다.
연구진은 이 태양전지를 페인트처럼 칠하면 사용할 수 있는 방식으로까지 발전시킬 계획이다. 페인트처럼 만들면 건물이나 자동차 등 원하는 공간에 쉽게 태양전지를 설치할 수 있다.
태양전지 패널에 문제가 생겨도 페인트를 덧바르는 방식으로 손쉽게 해결할 수 있어 유지보수도 간편해진다.
연구진은 “대량생산 기술을 그대로 활용하는 데 빠르면 5년 안에 상용화가 가능하지만 궁극적으로 페인트처럼 칠할 수 있는 유기태양전지 제작에는 10년 가량 더 걸릴 것으로 내다보고 있다”며 “상용화까지 많은 시간이 필요하지만 차세대 기술인 만큼 구현됐을 때 파급효과가 매우 클 것”이라고 밝혔다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy)’ 최신호에 게재됐다.
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