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효율은 그대로, 컬러 창호형 태양전지 나왔다KIST·공동연구진, 색깔로 인한 사용제한 범위 대폭 완화
강민성 기자  |  minsung@econovill.com  |  승인 2017.05.11  16:07:27
   
▲ 1차원 광결정 필름을 이용한 다양한 색상의 CIGS 박막 태양전지 모습 출처=KIST

빨간, 파랑, 노랑 등 대채로운 색상의 고안정성 창호용 태양전지가 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 청청에너지연구센터 민병권 박사와 국민대학교 응용화학과 도영락 교수 공동연구팀과 함께 다양한 색상의 창문으로 사용 가능한 박막 태양전지 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

연구진은 구리, 인듐, 황, 셀레늄으로 구성돼 있는 반도체 물질의 광흡수층으로 사용하는 박막 태양전지 기술에 다양한 색상을 낼수 있도록 1차원 광결정 기술을 접목하고 스크라이빙 기술을 이용해 투광성을 확보할 수 있는 기술을 개발했다. 특히 광결정 필름의 두께 조절을 통해 원래 검은색인 CIGS 박막 태양전지를 파란색, 노란색, 빨간색 등 다채로운 색상을 낼 수 있도록 했다.

   
▲ CIGS 박막 태양전지가 전도성 투명기판에 제조되었기 때문에 스크라이빙 기술을 통해 일정 부분 투광성 확보가 가능함. 광결정 필름을 태양전지 외부에 결합한 경우 외부에서 파란색(오른쪽)으로 보이지만 건물 내부에서 볼 때는 노란색(왼쪽)으로 보이게 됨. 광결정 필름의 두께 조절을 통해 빨간색, 노란색 등 다양한 색상을 구현할 수 있음. 출처=KIST

한국과학기술연구원은 “일반적으로 색상을 내기위해 사용되는 흡수 필름의 경우 태양광의 대부분을 흡수해 태양전지의 효율을 급격히 떨어뜨리는 반면 이번에 개발된 광결정 필름은 선명한 색상도 내면서 태양전지의 효율 감소는 최소로 할 수 있는 최적의 창호용 태양전지 기술”이라고 밝혔다.

또한 “광흡수층으로 사용되는 CIGS 박막을 기존의 고가 진공 장비를 사용한 증착방법이 아닌 용액 코팅법을 이용해 제조함으로써 저비용 태양전지 구현을 가능하게 했다”고 설명했다.

민병권 박사는 “이번에 개발된 박막 태양전지 기술의 가장 큰 장점은 아름다운 색상을 띄면서도 고효율과 고내구성 및 투광성을 확보할 수 있다는 점으로 이는 향후 건물 일체 창호용 태양전지로서 그 효용성이 매우 클 것으로 예상된다”고 말했다. 한편 이번 공동 연구 결과는 국제학술지 '미국 화학회 응용재료·계면'(ACS Applied Materials & Interfaces) 3일 자에 실렸다.

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