영남대는 전찬욱 화학공학부 교수가 구리·인듐·갈륨·셀레늄(CuInGaSe₂) 박막태양전지의 제조비용을 절감할 수 있는 새로운 공정기술을 개발했다고 30일 밝혔다.
구리·인듐·갈륨·셀레늄 화합물은 약 1마이크로미터(㎛·머리카락 굵기의 70분의 1) 굵기에서도 태양광 흡수 효과가 좋은 물질이다. 70㎛ 이상 두께를 요구하는 실리콘 태양전지를 대체할 수 있다.
세계 각구겡서도 그동안 구리·인듐·갈륨·셀레늄 화합물 생산을 위해 다양한 연구를 진행했지만 유독성과 부식성, 높은 생산가격, 대량생산의 어려움을 겪어왔다.
연구팀은 넓은 면적에 균일한 셀레늄 증기를 실시간으로 공급하고, 제어할 수 있는 방법으로 시중에서 쉽게 구할 수 있는 흑연 소재를 이용했다. 흑연 분말은 높은 압력으로 밀착시키는 과정에서 많은 공기구멍을 남긴다. 연구팀은 이 공기구명에 셀레늄 증기를 공급하는 매우 간단한 방법을 이용했다. 기존 제조방법에 비해 위험성과 비용을 크게 줄였다.
구리·인듐·갈륨·셀레늄 박막태양전지는 외관이 우수해 건물의 벽이나 창문 등 건축외장재로서의 활용 가치가 높다. 태양빛이 약한 아침과 저녁 시간에도 빛에너지를 전기로 바꿔주는 에너지변환 성능이 우수해 산업 가치가 높다.
전찬욱 교수는 “구리·인듐·갈륨·셀레늄 박막태양전지는 아직 실리콘 태양전지에 비해 가격경쟁력이 낮지만 이번에 개발한 기술을 적용하면 제조비용을 크게 낮출 수 있다”면서 “국내는 물론 미국 등지에 특허로 등록한데 이어 일본과 중국 기업에 기술이전을 추진하고 있다”고 밝혔다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
