ETRI, 색색깔의 ‘무독성’ 태양전지 개발
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ETRI, 색색깔의 ‘무독성’ 태양전지 개발
  • 선연수 기자
  • 승인 2020.06.25 13:45
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[테크월드=선연수 기자] 한국전자통신연구원(ETRI)이 보라, 녹색, 청색 등 7가지 색상을 가지는 태양전지를 친환경적으로 구현할 수 있는 기술을 개발해냈다. 기술이 상용화되면 곳곳에서 한 가지 색상이 아닌 다양한 색상의 태양전지를 볼 수 있을 것으로 기대된다.

 

ETRI가 개발한 파장별 흡수율에 따라 반사색이 다른 태양전지 모습

CIGS 박막 태양전지는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 데 사용되는 차세대 태양전지로 유리기판 등에 CIGS를 얇은 막으로 쌓아 올려 제작된다. 이는 비 실리콘 계열 태양전지 중에서는 에너지 변환 효율이 우수하고 안정성이 좋으며 비용도 저렴하나, 유해 중금속인 카드뮴을 함유한 소재를 완충층으로 사용해 상용화가 어렵다.

이에 ETRI 연구진은 황화카드뮴(CdS)의 대체재로 인체에 무해한 아연(Zn) 함유 소재를 이용해 약 18% 수준의 유사한 변환효율을 내는 데 성공했다. 연구진이 구현한 박막 태양전지의 두께는 3㎛에 불과하며 유리기판 뿐만 아니라 유연기판에도 코팅할 수 있다. 구부리거나 접을 수 있는 형태로 제작할 수 있어 건물 유리창에 부착하는 등 차세대 친환경 에너지원으로 쓰임새가 다양할 것으로 기대된다.

 

ETRI 연구진이 개발한 친환경 컬러 CIGS 박막 태양전지

이와 함께 연구진은 태양전지가 장시간 태양 빛에 노출될수록 변환효율이 증가하는 현상의 원인을 규명해냈다. 광펌핑 테라헤르츠 분광법으로 광펌핑 후 여기된 태양전지 내 전하의 움직임을 측정한 끝에 시상수를 도출해내면서 효율이 향상되는 직접적인 원리를 밝혀냈다.

연구책임자인 정용덕 책임연구원은 “이번에 개발해낸 기술로 컬러가 구현된 고부가가치 태양전지 제품 생산과 차세대 응용 분야를 창출해 도시형 태양광 발전에 기여할 수 있을 것”이라고 전했다.

 

친환경 컬러 CIGS 박막 태양전지 활용 예상도

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