에너지연 태양광연구실 연구팀, 효율 11%까지 향상

전구체 제조 공정에 따른 태양전지 효율 변화(왼쪽), CISe 태양전지(오른쪽).<사진=한국에너지기술연구원 제공>
전구체 제조 공정에 따른 태양전지 효율 변화(왼쪽), CISe 태양전지(오른쪽).<사진=한국에너지기술연구원 제공>
국내 연구팀이 기존 대비 저렴하고 효율 높은 태양전지 제조공정을 개발했다.

한국에너지기술연구원(곽병성 원장)은 태양광연구실 연구팀이 경제적이고 간단한 고효율 CISe 박막 태양전지 제조공정 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

CISe 태양전지는 구리-인듐-셀레늄 화합물을 기반으로 하는 태양전지를 말한다. 실리콘 태양전지보다 제조단가가 낮고 얇게 제조할 수 있으며 눈·비 오는 날, 흐린 날에도 일정량의 전기를 생산할 수 있다는 장점이 있다.

용액 공정에 기반한 CISe 박막 태양전지는 제조시 고밀도의 광흡수층 박막을 얻기가 어렵다. 이를 극복하기 위해 연구팀은 나노입자 사이의 빈 공간을 금속 이온으로 채워 고밀도의 박막 제조에 성공했다. CISe 태양전지 효율은 11%에 달한다.

연구팀은 경제적이고 간단하게 제조할 수 있으나 품질이 낮아 활용되지 않았던 비정질 나노입자를 활용해 고효율의 CISe 태양전지를 제조하는데 성공했다.

연구논문 제1저자 안세진 박사는 "용액 공정 기술이 궁극적으로 지향하는 간단하고 대량생산이 가능하면서도 고효율을 낼 수 있는 박막 태양전지 제조 원천기술"이라며 "세계적으로 아무도 주목하지 않았던 저품질 비정질 입자로도 고효율 태양전지 제조가 가능함을 보인데 의의가 크다"고 말했다.

이번 연구성과는 화학·환경 분야 권위지 '그린 케미스트리(Green Chemistry)'의 표지 논문으로 선정됐다.

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