한국기계연구원의 연구팀이 정전기력을 이용한 기술로 제작비용을 기존보다 90% 줄인 초저가 대면적 태양전지 제작기술을 개발했다. 비용을 획기적으로 줄일 수 있어 향후 태양전지 시장에 큰 파급효과를 미칠 전망이다.

한국기계연구원 인쇄전자연구센터 김동수 박사팀은 정전기력을 이용한 미세입자 스프레이 기술로 대면적을 코팅하는 방식의 태양전지 제작기술을 개발했다. 정전기력을 활용해 다양한 소자의 전자잉크를 비접촉식으로 공중에서 분사하는 기술로, 전기력으로 입자를 훨씬 잘게 부숴 부착할 수 있게 된다.

정전기력을 활용하지 않은 기존 스프레이 코팅 방식은 입자 크기가 커 코팅 후 표면이 고르지 않고, 유기물의 박막 형성이 어렵다는 단점이 제기됐다. 또 기존 태양전지가 주로 스핀코팅, 박막 스퍼터링 등 반도체 제작공정 방식으로 만들어졌지만, 이 기술을 활용하면 연속적인 소자 생산이 가능하고 제작 과정에서 재료 소모가 적기 때문에 기존 제작비용의 10% 만으로도 태양전지를 제작할 수 있다.

김 박사는 “정전기력 분사방식을 활용한 태양전지 제작기술이 향후 태양전지를 비롯, 다양한 전자소자 개발에 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.

박막형 태양전지의 세계 시장은 오는 2013년 4조4000억원, 2018년 14조6000억원, 2023년 34조원 대로 성장이 예상되는 분야다.

<김상수 기자 @sangskim>
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