DGIST 연구진이 플렉시블 CZTS계 박막태양전지 효율을 10% 이상 넘기는 기술을 개발했다. 다양한 분야에 적용 가능한 플렉시블 태양전지 상용화를 앞당길 것으로 기대된다.
DGIST(총장 국양)는 강진규·양기정 에너지융합연구부 박사 연구팀이 플렉시블 CZTS계 박막태양전지의 광전변환 효율을 11.4%까지 달성하는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.
플렉시블 CZTS계 박막태양전지는 플렉시블 기판 기술을 기반으로 웨어러블, 건물, 자동차 등 다양한 분야에 응용할 수 있는 차세대 친환경 기술이다.
플렉시블 기판의 불순물 확산, 박리 등 기술적 문제로 광전변환 효율을 끌어올리기 위한 연구가 이뤄져 왔지만 10%를 넘기지는 못했다. 광전변환은 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 것을 말한다.
연구팀은 이번 연구에서 저비용, 친환경 소재인 청동과 황동을 이용했다. 고가인 인듐이나 중금속재료인 납, 카드뮴을 이용하는 기존 박막태양전지(CIGS)에 비해 대량생산에 유리하다.
기존 3층 구조 CZTS계 박막태양전지 전구체를 다층 구조로 바꿔 전압 특성과 균일도를 개선해 효율을 향상시킨 것이 이번 연구의 성과다.
공정기술개발을 주도한 양기정 박사는 “상용화 단계에서 이슈가 될 수 있는 대면적 공정 균일도 확보 방안을 제시했다”고 말했다. 강진규 박사는 “범용·친환경 소재를 활용한 박막태양전지분야에서 성과를 낸 것이 의미”라면서 “앞으로 범용소재를 활용한 미래 태양광 소재 기술을 선도하겠다”고 말했다. DGIST는 이번 연구 성과를 바탕으로 조만간 박막태양전지 연구센터를 설립할 예정이다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
