KIST, ‘유-무기 하이브리드 탠덤 태양전지’ 기술 개발…전지 효율 최고 9.5%까지
2014-11-24 15:15
아주경제 김봉철 기자 = 국내 연구진이 태양전지의 효율을 높일 수 있는 ‘유-무기 하이브리드 탠덤(다중접합) 태양전지’ 플랫폼 기술에 성공했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 24일 연구원 광전하이브리드연구센터 김홍곤 박사 연구팀이 이러한 연구 성과를 냈다고 밝혔다.
실리콘 태양전지와 같은 단일접합 태양전지는 낮은 에너지의 광자가 반도체에 흡수되지 못한 채 투과되고, 높은 에너지의 광자는 흡수된 후 열에너지로 낭비되는 한계가 있다.
이에 비해 ‘탠덤 태양전지’는 광 흡수 영역이 서로 보완적인 두 개 이상의 광흡수 반도체를 수직으로 쌓아 태양에너지 중 투과되는 손실과 열에너지로 낭비되는 손실을 최소한으로 줄이는 기술이다.
하지만 비싼 재료와 고가의 공정장비를 사용하기 때문에 우주선과 같이 제한된 곳에 활용될 뿐 널리 상용화되지 못했다.
연구팀은 저비용 유기물 반도체와 고효율 무기물 반도체를 결합한 유-무기 하이브리드 탠덤 태양전지 플랫폼 기술을 개발, 전지의 효율을 세계 최고 수준인 9.5%까지 극대화했다.
김홍곤 박사는 “이번에 개발된 탠덤 소자는 그 자체로 매우 높은 전압을 나타내기 때문에 물 분해 등에 적용될 수 있다”며 “다양한 단일접합 태양전지 기술이 발전함에 따라 탠덤화 플랫폼 기술의 수요도 증가할 것”이라고 내다봤다.
이번 연구 성과는 네이처 출판사에서 발행하는 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) 11월 21일자 온라인판에 게재됐다.
한국과학기술연구원(KIST)은 24일 연구원 광전하이브리드연구센터 김홍곤 박사 연구팀이 이러한 연구 성과를 냈다고 밝혔다.
실리콘 태양전지와 같은 단일접합 태양전지는 낮은 에너지의 광자가 반도체에 흡수되지 못한 채 투과되고, 높은 에너지의 광자는 흡수된 후 열에너지로 낭비되는 한계가 있다.
이에 비해 ‘탠덤 태양전지’는 광 흡수 영역이 서로 보완적인 두 개 이상의 광흡수 반도체를 수직으로 쌓아 태양에너지 중 투과되는 손실과 열에너지로 낭비되는 손실을 최소한으로 줄이는 기술이다.
하지만 비싼 재료와 고가의 공정장비를 사용하기 때문에 우주선과 같이 제한된 곳에 활용될 뿐 널리 상용화되지 못했다.
연구팀은 저비용 유기물 반도체와 고효율 무기물 반도체를 결합한 유-무기 하이브리드 탠덤 태양전지 플랫폼 기술을 개발, 전지의 효율을 세계 최고 수준인 9.5%까지 극대화했다.
김홍곤 박사는 “이번에 개발된 탠덤 소자는 그 자체로 매우 높은 전압을 나타내기 때문에 물 분해 등에 적용될 수 있다”며 “다양한 단일접합 태양전지 기술이 발전함에 따라 탠덤화 플랫폼 기술의 수요도 증가할 것”이라고 내다봤다.
이번 연구 성과는 네이처 출판사에서 발행하는 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) 11월 21일자 온라인판에 게재됐다.