[헤럴드경제=정찬수 기자] 국내 연구진이 탠덤 태양전지 플랫폼 기술을 개발했다. 친환경ㆍ고효율로 미래 에너지로 각광받고 있는 태양전지의 효율이 극대될 전망이다.

한국과학기술연구원(KIST)는 광전하이브리드연구센터 김홍곤 박사팀이 태양전지의 이론효율 한계를 극복할 수 있는 유ㆍ무기 하이브리드 탠덤 태양전지의 플랫폼 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

태양전지 효율은 학계의 오랜 관심사였다. 하지만 실리콘 태양전지와 같은 단일 접합 태양전지는 이론적 한계효율을 넘어설 수 없는 것으로 여겨져 왔다. 이 한계를 돌파할 수 있는 기술이 바로 탠덤(다중접합) 태양전지다.

탠덤 태양전지는 광 흡수 영역이 서로 보완적인 두 개 이상의 광흡수 반도체를 수직으로 쌓아 태양에너지가 투과되는 손실과 열에너지로 낭비되는 손실을 최소한으로 줄인 기술이다. 기존의 무기탠덤 태양전지는 갈륨, 비소 등 고가의 재료와 공정장비로 상용화되지 못했다.

이번에 개발된 플랫폼은 저비용ㆍ고효율 태양전지를 가능하게 했다는 점에서 의미가 크다. 탠덤 태양전지는 2.4V에 달하는 높은 전압이 특징으로 물 분해를 통한 수소 생산에 활용되기에도 충분하다. 또 단일 접합 태양전지의 기술발전을 탠덤 태양전지의 고효율에 바로 적용할 수 있다는 장점도 있다.

KIST 김홍곤 박사는 “개발된 탠덤 소자는 그 자체로 매우 높은 전압을 나타내 모듈화에 따른 저항손실 없이도 물 분해 등에 적용될 수 있다”며 “다양한 단일접합 태양전지 기술이 발전함에 따라 플랫폼 기술의 수요도 증가할 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 국가과학기술연구회(구 기초기술연구회) NAP(National Agenda Projectㆍ국가 아젠다 해결형)사업 및 KIST의 기관고유사업의 결실이다. KIST 광전하이브리드연구센터의 김홍곤, 이도권, 한승희 박사 연구팀의 태양전지 분야에서 축적된 원천기술과 성균관대학교 이준신 교수팀의 무기박막태양전지 기술, 그리고 서울대학교 김창순 교수팀의 계산과학이 어우러진 융합연구를 통해 이루어낸 성과라는 점에서도 의의가 크다.

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