국내 연구진이 자외선 영역 태양광을 전기에너지로 변환해 하이브리드 유연박막태양전지를 개발했다. 차세대 하이브리드 태양전지 양산에 기여할 것으로 예상된다.
광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 장재형 전기전자컴퓨터공학부 교수팀이 정호중 한국광기술원(원장 신용진) 박사팀과 공동으로 가시광-적외선 태양광만을 사용하는 기존 황셀레늄화구리인듐갈륨(CIGS) 유연박막태양전지에 차세대 형광물질 페로브스카이트를 적용, 자외선-가시광-적외선 태양광을 모두 전기에너지로 변환할 수 있는 하이브리드 유연박막태양전지 제조기술을 개발했다고 30일 밝혔다.
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CIGS 박막태양전지는 비 실리콘 태양전지 가운데에서도 에너지 변환효율이 가장 높고 가벼우며 유연해 차세대 태양전지로서 주목받고 있다. 하지만 기존 CIGS 유연박막태양전지는 자외선 영역을 포함 300~390㎚의 짧은 파장대역 태양광이 태양전지 상부 투명전극에서 흡수돼 태양에너지를 전기에너지로 변환하지 못하는 한계가 있었다.
연구팀은 자외선 영역의 빛을 흡수해 가시광 대역 빛을 발광하는 나노 결정의 페로브스카이트 고효율 형광체를 CIGS 태양전지 투명전극 층 위에 적용해 가시광과 적외선 영역뿐만 아니라 자외선 영역까지 포함하는 광대역 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있는 CIGS 페로브스카이트 하이브리드 유연박막태양전지를 개발했다.
기존 CIGS 박막태양전지 상부에서 발생하는 자외선 대역의 손실을 해결했을 뿐만 아니라 페로브스카이트 두께를 조절해 소자 표면에서의 반사를 최소화해 효율을 극대화했다.
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광주=김한식기자 hskim@etnews.com