극한 환경에 강한 '섬유형 태양전지'

기존 대비 36% 초고효율의 섬유형 태양전지 개발

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 극한 환경에서도 작동하는 고효율 고체 섬유형 태양전지를 개발했다.

송명관 한국재료연구원 표면재료연구본부 소속 박사의 연구팀과 ㈜CEN의 연구총괄책임자인 한상철 박사는 이형우 부산대 교수, 신명훈 한국항공대 교수와 함께 은 입자가 포접된 다공성 실리카 나노구상입자를 이용한 태양전지를 개발했다고 14일 밝혔다. 관련 연구 논문은 국제 학술지인 나노리서치의 표지논문으로 최근 실렸다.

연구팀은 광 촉매가 합성된 전하수송층 소재를 개발했다. 다공성-이산화티타늄 층에 은이 내장돼 있는 이산화규소 나노입자를 합성했다. 이 소재는 국부적 표면 플라스몬 공명을 통해 태양광 흡수율이 높고 전하 수송도 원환하다. 연구팀은 이 소재를 장착한 고체섬유형 태양전지의 광전변환효율은 5.1%로, 기존 태양전지보다 약 35% 정도 효율이 높았다고 밝혔다.

연구팀은 이 태양전지가 기존 전지보다 저렴한 비용, 용이한 가공, 유연성, 다양성 등의 특징을 갖출 수 있어 활용도가 높다고 봤다. 송명관 책임연구원은 "극한환경에서도 안정한 고체 타입의 섬유형 태양전지 구현을 위해, 전하수송층 개발의 새로운 관점을 제시했다"며 "향후 배터리와 같은 에너지 저장장치와 접목시켜 다양한 휴대용 전자기기의 전원공급 장치로 활용할 수 있을 것으로 전망한다"고 말했다.

태양전지의 핵심 소재를 개발한 CEN의 한상철 박사는 "세계 최초로 메조포러스 실리카 나노입자(MSNs)를 대량생산 할 수 있는 CEN의 SMBTM기술을 통해서 태양광 발전효율에 획기적인 기틀이 마련되기를 바한다"고 말했다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr