에너지

“태양전지가 알록달록해졌다”…ETRI, 친환경 컬러 태양전지 개발

디지털데일리 발행일 2020-06-25 16:46:27
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김도현

[디지털데일리 김도현기자] 국내 연구진이 컬러 태양전지 구현에 성공했다. 친환경 에너지 활용도를 높이면서, 도시 경관까지 살릴 수 있을 전망이다.

25일 한국전자통신연구원(ETRI)는 다양한 색상구현이 가능한 친환경 컬러 박막 태양전지를 개발했다고 밝혔다.

해당 전지는 구리·인듐·갈륨·셀레늄(CIGS)을 층층이 쌓아 만들어졌다. 태양광을 전기에너지로 변환시키는 데 사용된다.

CIGS 태양전지는 비실리콘 계열 중 높은 광 흡수율을 가지기도 한다. 덕분에 에너지 변환 효율이 뛰어나고, 안정성이 좋다. 기존 제품 대비 원자재 소비가 적고, 공정 비용과 재료비용이 저렴하다는 장점도 있다.

다만 유해 중금속인 카드뮴을 함유한 소재를 완충층으로 사용, 상용화가 어렵다는 단점이 있었다. ETRI 연구진은 황화카드뮴(CdS)의 대체재로 인체에 무해한 아연(Zn) 함유 소재를 이용, 약 18% 수준의 유사한 변환효율을 내는 데 성공했다. 덕분에 이러한 한계는 일부 해소될 것으로 보인다.

연구진이 구현한 박막 태양전지의 두께는 3마이크로미터(㎛)에 불과하다. 유리기판 뿐만 아니라 유연기판에 코팅도 가능하다. 구부리거나 접을 수 있는 형태로 제작할 수 있어 건물 유리창에 부착하는 등 차세대 친환경 에너지원으로 쓰임새가 다양해질 전망이다.

정용덕 책임연구원은 “해당 기술로 컬러가 구현된 고부가가치 태양전지 제품 생산과 차세대 응용 분야를 창출해 도시형 태양광 발전에 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다.

향후 연구진은 친환경 컬러 CIGS 박막 태양전지 제조 기술을 태양광 모듈이나 도심형 건축물 건자재 및 이동체나 휴대용 기기 등에 적용하기 위한 비즈니스 모델 개발 및 상용화 지원 절차를 진행할 계획이다.

<김도현 기자>dobest@ddaily.co.kr

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