기계연, 태양전지 원가 절감 기술 개발

기존의 태양전지 생산 공정을 3단계 이상 단축, 생산단가를 파격적으로 낮출 수 있는 기술이 개발됐다.

한국기계연구원(원장 황경현) 나노기전팀 김준동 박사 연구팀은 기관자체연구사업을 통해 신개념의 박막 실리콘 쇼트키 태양전지 기술을 개발하는 데 성공했다고 16일 밝혔다.

이 기술은 빛을 전기에너지로 변환할 때 금속과 반도체 간 전기신호를 걸러 도체와 부도체 성격을 갖게 하는 쇼트키 특성을 이용했다. 이 방법을 이용할 경우 기존의 태양전지 생산공정에서 반드시 필요한 반도체 도핑과정을 생략할 수 있다. 쇼트키 금속을 전면전극으로 이용하기 때문에 별도의 전극생성 공정이 필요 없다. 특히 이 기술은 기존의 실리콘 웨이퍼 두께의 30분의 1∼50분의 1의 박막 두께로 제작하기 때문에 실리콘 사용량을 최대 200분의 1까지 줄일 수 있는 장점이 있다.

연구진은 이 기술로 기존 공정에 비해 3단계 이상의 과정을 단축할 수 있어 생산 원가를 전체적으로 30% 이상 낮출 수 있다고 설명했다. 국내에 원천기술 특허 1건을 등록하고, 해외 특허 출원을 진행 중이다.

연구책임자인 김준동 박사는 “현재 태양전지 시장의 90 % 이상을 차지하고 있는 웨이퍼 형태의 1세대 태양전지는 곧 2세대의 박막 태양전지로 상당부분 대체될 것으로 예상된다”며 “현재 진행 중인 대면적 연구에 이어 상용화 단계로 접어드는 데 1년, 필드 테스트에 1년 등 2년 내 사업화할 계획으로 연구하고 있다”고 말했다.

한편 이 연구결과는 미국의 국제학술지 ‘어플라이드 피직스 레터’ 최근호에 공개됐다.

대전=박희범기자@전자신문, hbpark@