차세대 태양전지 기술로 각광받는 페로브스카이트 태양전지 기술 관련 특허 출원이 급증세를 보이고 있다.
1일 특허청에 따르면 페로브스카이트 태양전지 관련 특허출원은 2012년까지 5건에 불과했지만 2013년 15건이 출원된 것을 기점으로 지난해 36건, 올해는 10월까지 45건으로 크게 늘었다.
최근 3년간 출원 증가율이 연평균 120%에 달한다.
페로브스카이트는 부도체·반도체·도체 성질은 물론 초전도 현상까지 보이는 특별한 구조의 금속 산화물이다. 19세기 물질을 처음 발견한 러시아 광물학자 페로브스키 이름을 땄다. 페로브스카이트 화합물질을 이용한 태양전지를 페로브스카이트 태양전지라고 한다.
전체 출원 중 90%는 국내 연구진에 의한 것으로, 페로브스카이트 태양전지에 대한 국내 기술개발이 활발하게 이뤄지고 있는 것으로 분석됐다.
내국 출원인은 대학 및 연구소가 전체 79%를 차지할 정도로 기술개발을 주도했다. 기업 출원은 19%에 불과했다.
연구소 중에서는 한국화학연구원이 16%로 가장 많았고 대학과 기업은 성균관대와 LG전자가 각각 13%로 점유율이 높았다.
태양전지는 지난해 기준 세계시장에서 누적 설치량이 177GW에 달한다. 지난해에만 40GW(240억달러 규모)가 새로 설치될 정도로 높은 성장률을 보이고 있다.
이 중 결정질 실리콘 기반 태양전지 점유율이 90%나 됐다. 박막 태양전지는 10%에 불과했고, 페로브스카이트 태양전지는 아직까지 상용화되지 못하고 있는 실정이다.
하지만 2009년에 처음 선보인 페로브스카이트 태양전지는 불과 7년 만인 올해 태양광을 전기로 전환하는 효율인 ‘광전변환효율’ 20%를 돌파했다.
결정질 실리콘 태양전지가 수십 년이 걸린 것과 비교하면 매우 고무적인 일이다.
페로브스카이트 태양전지는 이처럼 높은 효율성 외에도 낮은 재료비와 제조 단가 덕분에 결정질 실리콘을 대체할 미래 태양전지로 각광받고 있다.
최근 페로브스카이트 태양전지 관련 연구결과는 주로 논문으로 발표되고 있으며 특허 출원으로 이어지지는 못하는 상태다. 실제 올해 특허 출원건수는 논문 발표건수의 절반에 불과했다.
오재윤 에너지심사과장은 “페로브스카이트 태양전지 기술은 사이언스지가 선정한 10대 유망기술 중 하나로, 미래 태양전지 시장을 선점하기 위한 핵심기술”이라며 “기술개발을 위해 노력해야할 뿐만 아니라 연구 결과물을 조기에 특허출원해 특허권을 확보하는 전략과 기업의 적극적인 참여가 절실하다”고 말했다.
대전=신선미기자 smshin@etnews.com
