[태양광산업 2.0시대] 한국기계연구원

　한국기계연구원(원장 이상천 www.kimm.re.kr)은 저가격·고효율 유연성 플라스틱 태양전지 생산을 위한 롤-투-롤 프린팅 시스템을 국내 처음 개발했다. 이 기술의 핵심은 기존의 진공증착방식에 의한 실리콘 태양전지에 비해 생산 단가가 싼 롤-투-롤 프린팅 방식이다. 이는 인쇄중첩 정밀도가 20㎛ 이하이고 인쇄속도는 분당 60m의 고정밀·고속 기능을 갖는 복합기능 프린팅 장비다.

　롤-투-롤 인쇄기업에 사용된 기술은 향후 염료감응형 및 CIGS 태양전지 분야에도 적용 가능하며, 이는 기존 진공 및 스퍼터링 공정을 대체함할 수 있을 것으로 기대된다.

　기계연은 이를 기반으로 벽지·커텐·휴대용 전자부품 등에 응용되는 3세대 플라스틱 태양전지를 저가격화·고효율화 하는 생산 원천 기술을 개발 중이다.

　또 수십 나노급 나노구조물의 저가 대면적 제작이 가능한 나노임프린트 공정기술을 이용해 유기태양전지 개발을 서두르고 있다. 유기태양전지의 핵심구조인 반도체 활성층, 전극과 활성층 계면, 반사방지막층 등에 나노구조체를 적용할 경우 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있어 최근 국내·외에서도 주목받고 있다.

　기계연은 또 나노소재 적용분야로 나노양자점을 이용한 태양전지 연구도 수행중이다. 반도체 나노양자점을 안정적으로 대량 합성하는 기술을 보유하고 있으며, 이를 기반으로 태양광 소자제작 연구가 활발하게 진행중이다. 이외에 유기태양전지를 적용한 30㎚급 나노구조체 및 나노광결정구조 응용기술을 개발중이며, 박막태양전지 연구로 금속 촉매를 이용한 실리콘 결정화 및 쇼트키 박막 태양전지 제작기술을 개발하기 위한 연구도 진행중이다. 이 연구가 완성되면 박막태양전지 제작에서 필수공정인 도핑과정도 생략 가능해 기존 박막 태양전지 제작보다 3단계 이상 공정을 단축할 수 있다.

　기계연은 현재 추진하고 있는 태양전지관련 연구가 결실을 맺으면 저탄소 녹색성장산업 활성화에 크게 기여할 것으로 기대하고 있다.