정건영 광주과학기술원 신소재공학부 교수와 정희수 박사과정생(제1저자)은 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터사업과 미래융합 파이오니어사업의 일환으로 ‘하이브리드 태양전지’의 주재료로 사용하는 실리콘의 빛 흡수율을 획기적으로 높일 수 있는 튜브 형태의 나노 구조체 개발에 성공했다고 19일 밝혔다.
이 성과는 실리콘 태양전지 광전변화 효율을 극대화 시키는 방법으로, 하이브리드 태양전지뿐만 아니라 실리콘 기반 다른 광전소자의 효율을 획기적으로 향상시킬 방법으로 기대된다.
‘하이브리드 태양전지’는 무기반도체 위에 전도성 유기고분자를 코팅 접합시켜 만드는 차세대 태양전지다.
연구팀은 ‘튜브 형태의 실리콘은 낮은 종횡비에서도 빛 흡수 면적을 급진적으로 늘릴 수 있는 구조라는 점’을 착안, 나노임프린팅 패턴 형성 기술을 응용해 유기 고분자가 균일하게 코팅될 수 있는 정렬된 실리콘 나노 튜브 구조를 개발했다.
이번 연구는 실리콘의 빛 흡수율을 획기적으로 높일 수 있는 새로운 나노 구조체를 제시함으로써 태양전지뿐만 아니라 실리콘 기반 다른 광전소자 효율을 향상시킬 방법을 보여주고 있다.
정건영 교수는 “이번 연구는 빛을 100% 가까이 이용할 수 있는 무기 나노 구조체 발견에 의미가 있다”며 “향후 공정 단가를 줄이고 효율이 높은 하이브리드 태양전지 상용화를 앞당기는 데 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.
광주=서인주기자 sij@etnews.com