관련 통계자료 다운로드 유연 태양전지의 구성과 원리
‘배낭이나 옷에 태양전지를 부착하고 다니면서 에너지를 얻고, 둘둘 말 수 있는 플렉서블 디스플레이를 통해 신문과 뉴스를 본다.’ 유연투명전극이 가져올 미래다.
접을 수 있는 투명 디스플레이를 구현하기 위해 과학기술인들은 서로 다른 세 가지 특성인 ‘투명도’ ‘전기전도성’ ‘유연성’을 동시에 갖는 소재를 찾는 데 오랫동안 노력해 왔다.
그동안 투명도와 전도성을 적절한 수준에서 타협한 투명전극은 터치 패널·LCD 패널·태양전지 등에 필요한 기술로 이미 기술 성숙기에 접어들었지만, 투명 디스플레이의 핵심인 접을 수 있는 투명전극은 이제 막 기술 경쟁이 시작됐다고 볼 수 있다.
현재 투명전극의 주 소재인 산화인듐주석(ITO:Indium Tin Oxide)은 유연성을 갖기가 어렵다. 또 유연성을 갖춘 전도성 고분자도 투명도가 떨어진다는 약점이 있다. 유연투명전극의 실현이 플렉서블 디스플레이와 필름태양전지 고효율화의 관문으로 일컬어지는 이유다.
최근 탄소나노튜브·탄소나노섬유·그래핀 등 나노카본소재 연구가 활발히 진행되면서 오는 2020년경이면 유연성·투명도·전도성 세 가지 특성을 모두 높은 수준까지 갖춘 유연투명전극 기술이 나올 것으로 전망되고 있다.
세계 각국의 전자소재 연구소는 접을 수 있는 전자소자를 투명하게 하거나, 투명한 전자소자를 유연하게 하거나, 또는 두 가지 성질을 동시에 만족하는 신소재 개발이라는 세 가지 방향으로 연구를 진행 중이다.
이건웅 전기연구원 혁신소재연구센터장은 “에너지효율이라는 관문을 통과하기 위해서는 그래핀을 포함한 나노기술이 현재의 유일한 대안”이라며 “탄소나노튜브나 그래핀 등 나노카본소재를 이용한 투명전극은 ITO의 모든 단점을 극복해 유연한 투명전도성을 구현할 가장 이상적인 소재 기술로 인식되고 있다”고 말했다.
아울러 전자종이기술을 시작으로 오는 2010년경에는 본격적으로 시장 전면에 나올 플렉서블 디스플레이에 이 같은 나노카본소재 기반의 투명전도성 필름이 사용될 가능성이 매우 높다는 게 전문가들의 견해다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.co.kr