유해가스를 사용하지 않는 친환경 박막 태양전지 제조기술을 국내 연구진이 개발했다.
재료연구소(소장 강석봉) 소자기능박막연구실 김동호, 정용수 박사(이하 김 박사팀)는 디보란, 포스핀 등 유해가스를 사용하지 않은 새로운 구조의 실리콘 박막 태양전지 개발·제조에 성공했다.
기존 실리콘 박막 태양전지는 p형과 n형 반도체층, 광흡수 반도체층을 겹쳐 만든다. 따라서 진공증착 공정이 필요하고, 이때 디보란과 포스핀이라는 가스를 사용한다. 이러한 가스는 사람이 장시간 노출될 경우 호흡기나 신경에 손상을 일으킬 수 있다.
김 박사팀은 이러한 유해가스를 사용해야 하는 p형과 n형 반도체층을 금속산화물층과 전극층으로 각각 대체한 새로운 제조기술을 개발했다.
이 기술로 만든 박막 태양전지는 광안정성이 기존 대비 갑절 이상 높게 나타났다.
특히 이미 설치돼 있는 LCD 생산 설비에 적용 가능해 수백억원에 달하는 초기 진공증착설비 구축 비용을 절감할 수 있다.
김동호 박사는 “기존 실리콘 박막 태양전지 제조상의 여러 문제점을 해결할 수 있는 원천기술”이라며 “계속해서 새로운 핵심공정 및 소재 개발로 10% 이상의 광변환 효율을 달성하겠다”고 말했다.
한편, 이 연구성과는 해외 저명 학술지 어플라이드 피지스 레터와 피지칼 케미스트리에 실렸고, 국내와 미국에 특허 출원된 상태다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com
