[테크월드=선연수 기자] 한국전자기술연구원(KETI)이 고효율 투명 발광 태양집광판(LSC, Luminescent solar concentrator)을 적용한 '창호형 태양광 모듈'을 개발했다.

KETI가 개발한 창호형 고효율 투명 태양전지는 기존 BIPV방식의 한계를 해소함과 함께 투명성, 전력 생성 능력, 열에너지 보전 부문에서 더욱 우수한 결과를 보인다.

 

KETI가 개발한 LSC가 적용된 창호형 투명 태양전지(좌)와 일반창호(우)

기술의 핵심은 고효율 LSC을 개발하는 것이다. LSC는 나노입자 크기의 형광체가 분산된 투명한 판으로, 수직 방향에서 입사한 태양광의 일부분은 투과시키고 일부분은 수평면으로 집광시켜 보내는 특성을 지닌 소재다. LSC를 적용하면 투명한 특성을 유지하면서도 입사되는 광량의 상당량을 수평면으로 보낼 수 있어, 수평면에 태양전지를 설치하면 투명한 특성을 유지한 채 태양광 발전을 할 수 있다.

KETI는 양자효율 90% 이상인 파장선택성 양자점과 이와 파장이 매칭 되는 GaAs(갈륨과 비소로 구성된 화합물) 태양전지가 적용된 LSC 모듈 개발에 성공함으로써 5×5cm 단위셀이 5.33% 발전 효율을 갖는 우수한 고투명 LSC를 제조할 수 있게 됐다.

 

일반 투명소재와 LSC가 적용된 소재의 차이

특히 참여기관들과의 공동연구를 통해 핵심 소재인 고효율 근적외선 양자점 소재(홍익대학교)뿐만 아니라 파장 선택성 고효율 플렉서블 GaAs 태양전지(한국나노기술원)까지 해외 의존에서 탈피한 독자 기술을 확보함으로써 국산화에 대한 가능성이 열렸다.

KETI 디스플레이연구센터 한철종 센터장은 "퀀텀닷은 미래 핵심 소재로 이번 기술개발을 통해 디스플레이뿐만 아니라 투명 태양전지 분야에도 적용 가능함을 확인했다. 향후 창호, 차음벽, 전기자동차 선루프 등에 적용하면 투명하면서도 태양광 발전을 할 수 있어 사업성과 사회적 파급효과가 높을 것"이라고 기대했다.

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