한국전자기술연구원(KETI)은 고효율 투명 태양 집광판(LSC)이 적용된 투명 태양전지의 발전 성능을 세계 최고 성능까지 끌어올릴 수 있는 원천 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 관련 내용은 광학 분야의 국제 학술지에 게재됐다.
투명 태양전지는 건물의 창호, 자동차 선루프 및 전자기기 등과 결합해 고부가가치를 창출할 수 있는 기술로 꼽힌다. 특히 건물이 밀집한 선진국형 도시에선 옥상보다 건물 벽면의 창호로 입사되는 태양광이 더 많아 이를 적극적으로 활용할 수 있는 창호형 투명 태양전지 기술(BIPV)이 주목 받고 있다.
KETI 디스플레이연구센터가 이번에 개발한 원천 기술을 적용한 태양 전지를 창호 측면에 부착한 결과 태양전지에서 7.6%의 효율로 발전 가능하다는 사실이 확인됐다. 높은 투과도를 갖는 투명한 창문형 집광판에 첨단 양자점 소재 및 무손실 광도파 기술을 적용한 데 따른 성과다. 광도파란 광파를 단면이 제한된 투명 매질에 가둬 놓고 매질의 축 방향으로 전파시키는 것을 말한다. 기술 개발을 주도한 박경원 박사(책임연구원)는 기존 3% 수준의 발전 효율인 투명 태양전지의 효율을 두 배 이상 끌어올렸다고 설명했다.
연구 결과는 광학 분야의 세계적인 학술지 네이처 포토닉스 최신호에 게재됐다. 이번 논문의 교신저자인 한철종 디스플레이연구센터장은 “KETI가 개발한 투명 태양전지를 도로 방음벽이나 방음터널에 적용하면 토지 비용 없이 신재생 에너지의 확보가 가능하다”면서 “양자점 기술은 우리나라 디스플레이 산업에서 지적재산권과 노하우가 충분히 쌓였기 때문에 태양전지 분야에서도 초격차를 확보하며 세계 시장을 선도할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 산업통상자원부 소재부품기술개발사업, 전자부품산업기술개발 사업, 신재생에너지 핵심기술개발사업, 과학기술정보통신부 소재혁신선도프로젝트의 지원을 받아 수행됐다.
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