한국광기술원(원장 유은영)은 초고효율의 마이크로 집광형 III-V 화합물 태양전지 모듈 및 저가형 구리·인듐·셀레늄(CIS)계 박막 태양전지 양산공정 개발에 본격적으로 착수했다고 7일 밝혔다.
이를 위해 광기술원은 최근 조직 개편을 통해 태양전지 연구개발에 집중할 수 있도록 기존의 광소자팀을 광전소자연구센터로 확대·개편했다.
연구팀이 기술개발을 시작한 III-V 화합물 태양전지는 90년대 후반 우주용 태양전지패널을 목적으로 개발됐으며 이후 지속적으로 발전해왔으나 높은 가격으로 인해 특별한 응용이외에는 산업계의 주목을 받지 못했다. 하지만 최근 들어 건물통합형 태양광 발전(BIPV)시스템, 제로 에너지 건물 등 환경지속적인 에너지의 건축물 활용과 맞물려 차세대 고효율 태양전지로서 재조명을 받고 있다.
이에 따라 광기술원은 에너지변환 효율이 36%인 집광형 고효율 III-V 화합물 태양전지 개발을 추진하고 있다. 또한 그동안 차세대 LED 개발을 통해 축적된 LED 패키징 기술을 마이크로 III-V 화합물 태양전지 제조기술과 접목해 초박형의 초고효율 BIPV 모듈을 개발하는 연구에도 착수했다.
이와 함께 CIS계 태양전지의 스퍼터 공정 기술개발도 진행하고 있다. 국내에서는 한국과학기술원(KAIST)이 한국에너지기술연구원과 함께 스퍼터를 이용한 CIS계 박막태양전지를 연구하기 시작했지만 전 공정이 스퍼터 공정만으로 제조된 CIS계 박막태양전지의 에너지 변환 효율이 8%를 넘은 것은 광기술원이 처음이다. 향후 스퍼터 공정뿐 아니라 대량 생산에 적합한 다른 방식의 초저가 공정도 개발할 계획을 갖고 있다.
CIS계 박막 태양전지는 저렴한 가격으로 대면적 생산이 용이하다는 장점으로 인해 국내 관련 업계의 많은 관심을 끌고 있고 제조 공정 상의 문제점이 점차 해결되면서 차세대 태양전지로 인정받고 있다.
유은영 원장은 “그동안 중점 연구대상인 광통신·광정밀·LED 분야외에 차세대 성장동력 연구 분야로 태양전지를 선택했다”면서 “화합물 태양전지 분야에 대한 본격적인 연구·개발을 통해 고효율 저가형 태양전지를 개발할 방침”이라고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.co.kr