실내 조명도 상관없다? 빛만 있으면 배터리 충전

입력: 2017-04-04 13:55 남도영 기자

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국내 연구진이 빛이 있는 곳에선 어디서는 에너지를 생산하고 저장할 수 있는 모바일 전원 공급 장치를 개발했다.

UNIST 에너지 및 화학공학부 이상영·서관용 교수팀은 에너지 생산과 저장이 동시에 가능한 '태양전지-배터리 일체형 에너지 소자'를 개발했다고 4일 밝혔다.

이 소자는 결정질 실리콘 태양전지 모듈 위에 고체형 리튬이온 배터리를 박막으로 프린트하는 방식으로 개발됐다. 태양전지와 배터리를 알루미늄 판 하나에 일체화해 신용카드 안에 삽입할 수 있을 정도로 얇고, 외부 전선으로 둘을 연결한 기존 방식과 달리 에너지 손실 없이 배터리 충전이 가능하다. 이를 통해 현재까지 보고된 일체형 에너지 소자 중 최고 수준인 7.61%의 광충전 효율을 구현했다. 태양광 아래서는 2분 만에 충전이 가능하고, 태양광보다 조도가 10배 낮은 실내조명에서도 충전할 수 있다. 또 열 안정성이 우수한 고체형 배터리를 사용해 60℃의 높은 온도에서도 안정적으로 에너지 생산과 저장 능력을 구현할 수 있다.

이상영 교수는 "배터리의 고질적인 문제인 사용시간 증대와 충전 문제를 동시에 해결할 수 있는 기술"이라며 "태양광 아래에서는 배터리의 에너지와 출력 밀도가 높기 때문에 소형 전자기기는 물론 전기자동차용 보조 에너지원으로도 활용할 수 있다"고 말했다.

이번 연구결과는 국제 학술지 '에너지 및 환경 과학'에 게재됐다.

남도영기자 namdo0@dt.co.kr