국내 연구진이 굵기가 얇은 실리콘 나노선을 이용해 효율이 뛰어난 태양전지를 개발하는 데 성공했다.
교육과학기술부는 고려대 박홍규 교수와 김선경 박사팀이 미국 하버드대 찰스 리버 교수팀과 공동으로 단결정 실리콘으로 이뤄진 나노선을 합성하고, 이를 통해 300㎚(1㎚=10억분의 1m) 크기의 태양전지를 만드는 데 성공했다고 2일 밝혔다.
지금까지 3세대 나노선 태양전지는 실리콘을 깎는 과정이 없어 재료비가 절감되는 장점이 있지만 전기적 특성이 떨어지는 문제가 있었다.
연구팀은 촉매 가스를 사용해 실리콘 결정면이 단결정 형태로 정육각형을 유지하도록 했다. 그 결과 실리콘 나노선 태양전지는 같은 두께 2세대 박막형 실리콘 태양전지보다 전류밀도가 2배 이상 높았다.
박홍규 교수는 “나노선은 특정 파장에서 입사한 태양광을 반사 없이 나노선 내부로 흡수한다”며 “나노선 고유 특성인 공명을 이용해 태양광 수집 효율을 끌어 올렸다”고 설명했다.
이번 연구 성과는 세계적 권위지 `미국국립과학원회보(PNAS)` 1월 19일자에 실렸다.
윤대원기자 yun1972@etnews.com