도시에서 사용하는 전력을 충당하기 위한 방법으로 건물 일체형 태양전지가 주목받고 있다.

건물 일체형 태양 전지의 대부분을 결정질 실리콘 태양전지가 차지하고 있다. 하지만 이 전지는 불투명하여 현대 건축물의 창호에는 적용하는데 한계가 있었다. 최근 국내 연구진이 안정성과 심미성을 지녀 창호용으로 사용 가능한 무기 박막 태양전지 기술을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST) 청청에너지연구센터 민병권 박사와 국민대학교 응용화학과 도영락 교수 공동연구팀은 다양한 색상의 창문으로 사용 가능한 박막 태양전지 기술을 개발했다고 11일 발표했다.


태양 전지가 창호용으로 응용되기 위해서는 일정 부분 투광성을 가지고 있어야 한다. 또한 오랜 시간 유지될 수 있는 내구성 확보가 필수적이다.

공동 연구팀은 안정성이 검증된 CIGS 박막 태양전지를 투명 전도성 기판에 제조했다. CIGS 박막을 제조하기 위해 기존의 진공 증착 방법이 아닌 저가의 용액 코팅법을 이용했다. 연구진은 꾸준한 기술 개발을 통해 현재 효율이 15%에 이르는 세계 최고 수준의 고효율 셀 기술을 확보했다.

연구진은 이어 빛의 투과 또는 반사 효율을 세밀하게 조절함으로써 색상의 선명도는 높이고 태양 전지의 빛 흡수 손실은 최소화하는 기술을 개발했다.

KIST 민병권 박사는 “아름다운 색상을 띄면서도 고효율과 내구성 및 투광성을 확보한 박막 태양전지를 개발했다”면서 “향후 건물 일체형 창호용 태양전지에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.

산업통상자원부와 한국에너지기술평가원이 시행하는 에너지기술개발사업의 지원을 받아 수행한 이 연구는 나노 및 에너지 소재 분야 최상위급 과학 학술지인 ‘ACS 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스’ 에 5월 3일에 게재됐다. /문병도기자 do@sedaily.com