고효율 화합물 반도체 태양전지의 상용화를 앞당길 수 있는 다층성장 기술을 이용한 제조기술이 한미 공동연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.
한양대 백운규 교수 연구팀과 미 일리노이대 로저스 교수 연구팀은 고효율 태양전지뿐만 아니라 차세대 반도체·논리소자 및 적외선 카메라 등 다양한 차세대 소자에 적용 가능한 ‘화합물 반도체 다층 성장기술’을 개발했다고 19일 밝혔다.
연구결과는 세계 최고 권위의 과학저널인 ‘네이처’지 20일자에 게재됐다.
화합물 반도체 태양전지는 실리콘 태양전지의 효율(24%)보다 두 배 가량 큰 40%의 효율을 갖지만 제조비용이 고가여서 극히 제한적으로만 사용됐다.
이번에 백 교수팀이 다층성장 기술을 이용한 화합물 태양전지 제조 기술을 개발함에 따라 고가의 비용문제를 해결하고 제조 공정 시간을 10분의 1로 단축시킬 수 있는 길이 열렸다. 웨이퍼 비용이 차지하는 비율을 42.4%에서 4.2%로 감소킬 수 있다고 연구팀은 밝혔다.
다층 성장기술은 웨이퍼 위에 화합물 반도체 층과 분리 층을 각각 번갈아 연속적으로 성장시켜 한 장의 웨이퍼 위에 여러 층의 소자를 성장시킬 수 있는 기술이다.
김유경기자 yukyung@etnews.co.kr