차 유리창에 붙이는 염료감응 태양전지, 효율 높이는 기술 개발

[이데일리 김혜미 기자]건물이나 차량 유리창에 붙여 전기를 생산할 수 있는 염료감응 태양전지의 효율을 10%까지 높일 수 있는 기술이 개발됐다.

윤순길 충남대 재료공학과 교수(제공 : 한국연구재단)

윤순길 충남대학교 재료공학과 교수와 한치환 한국에너지기술연구원 박사는 염료감응 태양전지에 불완전 연소 탄화수소인 아세틸렌 블랙을 첨가, 다시 휘발시키는 방식으로 발전효율을 기존에 상용화된 실리콘 태양전지에 비해 최대 10% 내외까지 향상시켰다고 26일 밝혔다. 연료감응 태양전지란 식물이 광합성을 해 에너지를 얻듯이 태양빛을 흡수한 염료가 만들어내는 전자를 수집, 전기를 만드는 차세대 태양전지를 말한다.

기존 염료감응 태양전지는 태양빛을 오래 붙잡아두기 위해 반사막을 추가하는 방식이었지만, 이 경우 공정이 추가되고 생산비용이 높아진다는 단점이 있었다. 하지만 이번에 개발된 방법을 활용하면 아세틸렌 블랙 첨가로 만들어진 빈 공간이 반사막 역할을 대신하게 된다.

이번 연구는 산학연 협력연구를 통해 얻어진 것으로, 연구팀은 관련 기술에 대한 특허등록을 마쳤다. 다만 실리콘 태양전지와 CIGS 박막태양전지가 각각 25~30%와 20%의 효율을 나타내는 데 비해 아직 효율이 13%로 낮은 편이어서, 효율 향상이 상용화 관건으로 지적된다.

한편 이번 연구성과는 네이처 자매지 사이언티픽 리포트 3월20일자 온라인판에 게재됐다.