ETRI 7가지 색 구현 전지 개발
ETRI 제공
다양한 색상을 구현할 수 있는 컬러 박막 태양전지가 개발됐다. 태양전지 두께가 얇고 구부리거나 접을 수 있어 건물 유리창 등에 붙여 차세대 친환경 에너지원으로 활용할 수 있을 전망이다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 추가 공정이나 비용 없이 보라, 녹색, 청색 등 7가지 색상 구현이 가능한 '친환경 컬러 CIGS(구리인듐갈륨셀레늄 화합물) 박막 태양전지'를 개발했다고 25일 밝혔다.
CIGS 박막 태양전지는 태양광을 전기에너지로 변환시켜 에너지를 얻은 차세대 태양전지로, 유리기판 등에 CIGS를 얇은 막으로 쌓아 올려 만든다.
비실리콘 계열 태양전지 중에서 광흡수율이 높아 에너지 변환 효율이 가장 뛰어나고, 안정성이 좋다. 또한 실리콘 계열 태양전지에 비해 원자재 소비가 적고, 공정비용과 재료비용도 저렴하다. 하지만, 유해 중금속인 카드뮴을 함유한 소재를 완충층으로 사용하기 때문에 상용화에 어려움이 있었다.
연구팀은 카드뮴 대신 인체에 무해한 아연 함유 소재를 이용해 기존 CIGS 박막 태양전지와 비슷한 18%의 광전환 변환효율을 내는 데 성공했다. 아울러, 추가 공정이나 비용 없이 태양전지에 보라, 녹색, 청색 등 7가지 이상의 색깔을 구현했다. 물 위에 떠 있는 기름띠가 무지개색으로 보이는 빛의 간섭현상을 이용, 박막 구성층 두께를 조절해 다양한 색깔을 낼 수 있게 한 것이라고 연구팀은 설명했다.
태양전지 두께는 3마이크로미터(㎛)로 유리 기판은 물론 유연 기판에도 코팅할 수 있다. 정용덕 ETRI 책임연구원은 "태양광 모듈이나 도심형 건축물 건자재, 이동체 및 휴대용 기기 등에 컬러 박막 태양전지를 적용하기 위한 상용화 연구에 착수할 계획"이라고 말했다.
이번 연구결과는 에너지 분야 국제 학술지 '나노 에너지'와 '프로그레스 인 포토볼태익스'에 각각 실렸다.
이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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