“버려지는 햇빛까지 싹 잡는다”…DGIST, 양면 발전 태양전지 개발 성공 작성일 11-02 17 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- 전기저항 1만배 낮춘 투명전극 적용<br>- 최고효율 12.32%, 건물·농경지 활용</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="11cq1UwaZP"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0ba95beb719bc8ba87533b9a5220a30a18d8d692f4c86675c66b2e3978f91786" dmcf-pid="ttkBturNG6" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="황대규(왼쪽부터), 김대환 DGIST 에너지환경연구부 책임연구원.[DGIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/02/ned/20261102144322661rmxo.jpg" data-org-width="749" dmcf-mid="ZH9IArfzHx" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/02/ned/20261102144322661rmxo.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 황대규(왼쪽부터), 김대환 DGIST 에너지환경연구부 책임연구원.[DGIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="e6808ad66040896e7f794fdf733d04882fd2756ef8dddda3426010af832e80fc" dmcf-pid="FFEbF7mj58" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 태양전지 앞면에 내리쬐는 햇빛뿐 아니라 바닥에서 반사되는 빛까지 전기로 바꾸는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 기존 태양전지가 제대로 활용하지 못했던 뒷면의 빛까지 발전에 이용할 수 있다.</p> <p contents-hash="d4600074a062637d1bc260d3ac5785654011170654a643c23657432f9041bb71" dmcf-pid="39vM96YCY4" dmcf-ptype="general">대구경북과학기술원(DGIST)은 에너지환경연구부 황대규·김대환 책임연구원 연구팀이 투명 고분자 전극을 활용해 앞뒤 양쪽에서 빛을 흡수하는 ‘양면형 안티몬계 박막 태양전지’를 개발했다고 2일 밝혔다.</p> <p contents-hash="12f71b1abe9777b22ee31b274357ed68539cbca0c60f039bd8fc2fbb52702c3d" dmcf-pid="02TR2PGh1f" dmcf-ptype="general">기존 태양전지는 주로 앞면으로 들어오는 햇빛을 전기로 바꾼다. 하지만 실제 설치 환경에서는 지면이나 건물 외벽 등에 반사된 빛도 상당하다. 이러한 반사광까지 활용하면 같은 면적에서 더 많은 전기를 생산할 수 있다.</p> <p contents-hash="1de156db06997d41e14bd304601494e3f5eeb6bd26f42c9dd7a769f2cc096ac5" dmcf-pid="pVyeVQHlHV" dmcf-ptype="general">문제는 태양전지 뒷면에 설치되는 전극이다. 양면 발전을 구현하려면 빛이 통과할 만큼 투명하면서도 생산된 전기를 손실 없이 모을 수 있어야 한다. 그러나 기존 전극은 빛 투과율과 전기전도성을 동시에 확보하기 어려웠다.</p> <p contents-hash="1c496dfd05f1406bca388a259cb52f60211a611daf82eea1e135512c2e079665" dmcf-pid="UfWdfxXSt2" dmcf-ptype="general">연구팀은 특수 전도성 고분자를 여러 층으로 쌓아 투명 후면전극을 제작했다. 특히 전도성 고분자에 첨가제인 디메틸설폭사이드(DMSO)를 넣어 전기적 특성을 정밀하게 조절했다.</p> <p contents-hash="1e7e6cf3e7c9425325c409401ad9ac336e129ec38f33a2d5f40aada3e7c0ea71" dmcf-pid="u4YJ4MZvY9" dmcf-ptype="general">그 결과 빛을 통과시키는 투명성을 유지하면서도 전류 흐름을 방해하는 전기저항을 기존보다 약 1만배 낮추는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="e7872e76ea82a28bd3c2efbf6582b49a9c83ab9404980fa6006f36b2234a02d2" dmcf-pid="78Gi8R5THK" dmcf-ptype="general">이를 적용한 안티몬계 태양전지는 앞면에서 빛을 받았을 때 8.2%, 뒷면에서 빛을 받았을 때 3.3%의 광전변환효율을 기록했다.</p> <p contents-hash="7fa7f4f0b6ac972ada439a1078213fe6a765fbfda4bc9ff1b496326d83710319" dmcf-pid="z6Hn6e1yGb" dmcf-ptype="general">연구팀은 한발 더 나아가 서로 다른 파장의 빛을 흡수하는 태양전지 두 개를 결합했다. 안티몬계 태양전지를 상부에 배치하고 구리·인듐·셀레늄(CuInSe₂) 태양전지를 하부에 결합한 ‘4단자 탠덤 구조’다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9023d386a5eb501cf85fccfe48883228461b525e5e9f1b38cab2a86c475f4327" dmcf-pid="qPXLPdtWYB" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="양면형 박막 태양전지 및 4단자 탠덤 태양전지의 후면광 발전 개념도.[DGIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/02/ned/20261102144322896hvke.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="5hitTXgRXQ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/02/ned/20261102144322896hvke.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 양면형 박막 태양전지 및 4단자 탠덤 태양전지의 후면광 발전 개념도.[DGIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="8914de865de49e10908d94b037dfaa51307a5df86b7f41be4b1ced4de73191d6" dmcf-pid="BQZoQJFYXq" dmcf-ptype="general">제작한 탠덤 태양전지는 최고 12.32%의 광전변환효율을 달성했다. 특히 앞면과 뒷면에 각각 표준 태양광 세기의 빛을 동시에 비췄을 때 단위면적당 발전출력은 18.81mW/㎠에 달했다.</p> <p contents-hash="5dae796471d0810bac74d66b0c1e15c64e92227e7a1df1c3edf113a7fe78d2fe" dmcf-pid="baqmaE9UYz" dmcf-ptype="general">이번 기술은 건물 외벽이나 지붕에 설치하는 건물일체형 태양광(BIPV), 농작물 재배와 발전을 병행하는 영농형 태양광 등에 활용될 것으로 기대된다. 특히 지면 반사광이 많은 환경에서 추가 발전량을 확보하는 데 유리하다.</p> <p contents-hash="59805976de520e1fd7ba84d3ff534cb2dbca0edc84601ceb6dfae2b5040a9f1b" dmcf-pid="KNBsND2uH7" dmcf-ptype="general">다만 상용화를 위해서는 해결해야 할 과제도 남아 있다. 소면적 실험에서 확인한 성능을 대면적 태양전지에서도 구현해야 하며, 투명 고분자 전극의 장기 내구성과 실제 외부 환경에서의 안정성도 검증해야 한다. 연구팀은 한 달간의 보관 안정성을 확인했지만 장기 운전 성능과 제조비용 개선은 추가 연구가 필요하다.</p> <p contents-hash="4710289c73f1c19a39227e9a61c687062aaaf8313e272f1f92850a48c55313ab" dmcf-pid="9jbOjwV7Gu" dmcf-ptype="general">황대규·김대환 책임연구원은 “투명 고분자 후면전극을 통해 안티몬계 태양전지의 양면 발전 가능성과 탠덤 태양전지 적용 가능성을 확인했다”며 “앞으로 전극과 빛 흡수층 사이의 계면과 광학 구조를 최적화해 발전 성능을 더욱 높일 계획”이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="b695cd0837549fa713609e577df1e6d1d5a9376fa835be9498941886f50078a2" dmcf-pid="2AKIArfzGU" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’에 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 통신 3사, 체험·쿠폰 마케팅 경쟁… 이용자 체감 혜택은 ‘글쎄’ 11-02 다음 글로벌 정조준 K-게임, '지스타 2026' 달군다…자체 개발·퍼블리싱 신작 격돌 11-02 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
