스마트폰 보호필름으로 태양광 발전한다

가시광선 대신 적외선 흡수해 전기 생산

투과율 45% 달성…투명발전소로 응용

UNIST 연구팀이 개발한 반투명 태양전지 필름. 사진 제공=UNIST

국내 연구진이 투명한 태양광 필름을 개발했다. 창문이나 스마트폰의 화면 보호필름으로 사용하면서 동시에 전기도 얻는 기술 구현이 가능해질 것으로 기대된다.

울산과학기술원(UNIST)은 양창덕 에너지화학공학과 교수 연구팀이 10.81%의 광전변환효율과 45.43%의 가시광선 투과율을 가진 반투명 유기태양전지를 개발했다고 16일 밝혔다. 연구성과는 국제학술지 ‘앙게반테케미’에 이달 10일 게재됐다.



연구팀은 적외선만을 골라 흡수하는 광활성층을 개발해 반투명 태양전지를 구현했다. 이 광활성층은 태양광 중 우리 눈에 보이는 가시광선은 절반 가까이 통과시키고 눈에 보이지 않는 적외선을 주로 흡수해 전기를 만든다. 적외선은 가시광선보다 전기 변환 효율이 낮다는 문제가 있는데 연구팀은 광활성층의 수용체 분자 구조를 새롭계 설계해 이를 해결했다.

연구팀이 개발한 태양전지는 134시간의 다이얼사이클(일주기) 안정성 테스트에서 초기 성능의 대부분을 유지하며 높은 내구성도 입증했다. 기존 반투명 태양전지보다 17배 향상된 수명이라고 연구팀은 설명했다.

양 교수는 “눈에 보이지 않는 빛으로 전기를 만드는 새로운 방식의 태양전지를 제시했다”며 “스마트폰 보호필름, 건물 유리창, 투명 디스플레이 등 다양한 환경에서 ‘보이지 않는 발전소’를 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.