‘고려대학교 세종캠퍼스 태양광 정보소재연구센터(CAPM:Center for Advanced Photovoltaic Materials)’는 지난 2008년 2월에 설립됐다. 연구의 특성화를 위해 화학·고분자화학·물리기초연구를 바탕으로 태양전지연구부와 디스플레이반도체 연구부를 하나로 통합하면서 탄생했다.
현재 제3세대 염료감응 태양전지 기술(DSSC)을 이용한 모바일 태양전지 시스템(MPS:Mobile Photovoltaic Systems)의 기술 개발에 매진하고 있다.
염료감응 태양전지는 식물의 엽록소가 햇빛을 받아 광합성을 하는 원리를 응용한다. 염료가 햇빛을 받아 전자를 생성하고 그 전자들이 이동하면서 전기에너지가 생성되는 식으로, 적용·응용 분야가 넓어 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 기존 실리콘 태양전지와는 달리 저렴하고 가벼워 대량생산·실용화가 용이하며 건물 유리창에도 적용 가능하다.
CAPM은 지난 2008년 6월부터 서울대 전기컴퓨터공학과와의 협력을 통해 염료감응 태양전지 기술을 이용한 MPS 기술 확보에 매진하고 있다. 관련 전문인력 양성, 원천기술 확보, 핵심 공정·장비 산업의 창출 등을 목표로 하고 있다. 또 산학협력 및 연계를 강화할 수 있는 계기를 마련하고 성공적인 연구수행을 통해 관련 분야를 국제적으로 선도한다는 계획이다.
중점 연구 분야는 △MPS용 정보소재 및 패널 개발 △MPS용 투명 전극 소재 개발 △MPS용 유연 고분자 기판 및 태양광 소자 개발 등이다.
세계 최고 효율의 유기염료 합성기술을 보유하고 있다고 자부하는 CAPM은 자연 광합성 원리를 이용한 집광 희토류 나노소재의 합성기술, 폴리올레핀 고분자기판 합성기술 등도 대거 보유하고 있다.
이번 포럼에서는 CAPM에서 개발한 각종 유기·무기염료 등을 이용하는 염료감응 태양광 발전용 단위셀, 모듈 및 패널, 유기 태양전지 셀을 이용한 태양광 발전장치 등을 선보인다. 또 국내에서 최초로 염료를 이용해 개발한 태양광 하이브리드카를 비롯해 태양전지 핵심 소재·소자 및 관련 핵심 공정 연구결과물을 소개할 계획이다.
◆인터뷰: 김환규 고려대학교 세종캠퍼스 태양광정보소재연구센터장
“우리나라는 이미 염료감응 태양전지 유사기술을 확보하고 있습니다.”
김환규 고려대학교 세종캠퍼스 태양광정보소재연구센터장은 우리나라가 기존 반도체·LCD·OLED 디스플레이 부문 최고의 기술력과 생산 인프라를 보유하고 있어 염료감응 태양전지 관련 사업을 하기에 최적의 요건을 갖추고 있다고 말했다. 특히 기술 개발 후 산업화 때에도 기존 산업인프라를 활용할 수 있어 유리하다는 게 그의 생각이다.
김 센터장은 “우리는 염료감응 태양전지를 디스플레이·반도체 강국의 위상을 이어가기 위한 차세대 핵심기술이라고 판단했다”며 “소재·소자·장비기술을 포함한 원천 신기술을 성공적으로 개발해 고부가가치의 상품개발을 선점, 새로운 거대 먹을거리 산업의 창출을 위해 최선을 다하고 있다”고 말했다.
CAPM은 MPS용 정보소재 및 소자 개발을 위해 유기 및 무기 염료를 이용한 모듈 및 패널·투명전극소재·유연고분자 기판을 이용한 태양광 소자 등의 개발에 전력을 다하고 있다. 그 결과 세계 최초로 플라즈마 리미터를 사용해 스퍼터 공정에서 발생하는 고에너지 산소 음이온에 의한 박막 특성 저하를 원천적으로 해결할 수 있는 투명전극을 형성하는 기술을 개발했다.
김 센터장은 “이 기술은 한국연구재단(NRF) 주관으로 전국 최우수 기술 10개를 선정해 사업화를 지원하는 시드(seeds) 발굴 지원사업의 최종 단계에 선정되는 쾌거를 이뤘다”고 말했다.
그는 또 “앞으로 더욱 발전된 형태의 융합정보소재 시대를 여는데 앞장서겠다”며 “성공적인 사업 추진을 위해 우리의 열정에 많은 관심과 격려를 바란다”고 덧붙였다.
유선일기자 ysi@etnews.co.kr
