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2015년 9월 13일 일요일

저렴한 반투명 태양전지 개발?



(The semi-transparent, inexpensive solar cells have a claimed conversion efficiency of around 12 percent (Credit: Hong Kong Polytechnic University) )​
 태양 전지 산업은 과잉투자와 거품의 우려도 있기는 하지만, 이미 꽤 큰 산업 가운데 하나입니다. 전통적인 실리콘 기반이 태양전지는 이제 세계 각지에서 어렵지 않게 볼 수 있습니다. 하지만, 이 태양 전지는 여러 가지 단점도 가지고 있습니다. 비록 기술적인 진보로 인해 가격이 저렴해지긴 했지만, 여전히 비싸고 무거우며 효율도 아주 만족스럽지 않습니다.

 따라서 많은 연구자들이 새로운 형태의 태양 전지를 만들기 위해 노력하고 있습니다. 예를 들어 투명한 소재의 태양전지로 유리창에 부착할 수 있거나 초박막 플렉서블 태양 전지로 가벼우면서 여러 가지 형태로 가공할 수 있거나 접을 수 있는 태양 전지가 그런 목표이겠습니다.
 최근에는 투명 혹은 반투명 태양 전지에 대한 관심이 높아지고 있는데, 쉽게 현대 건축물에 통합될 수 있는 것은 물론 더 다양한 응용이 가능하기 때문입니다. 하지만 아직 신뢰할 수 있는 성능을 지닌 투명 혹은 반투명 태양 전지는 없습니다.
 홍콩 폴리텍 대학(Hong Kong Polytechnic University (PolyU))의 연구자들은 비용 효율적인 반투명 박막 태양전지를 개발했다고 발표했습니다. (사진 참조) 이들은 3세대 태양전지 소재로 주목받고 있는 반투명 페로브스카이트(semitransparent perovskite)를 사용해서 반투명 박막 태양전지를 개발했습니다. 이들의 연구의 차별점은 새로운 방식의 그래핀을 전극 소재로 사용했다는 것입니다.
 홍콩 폴리텍의 연구팀은 최근 접을 수 있는 LED 파이버를 만들기 위해 카이스트에서 사용했던 것과 같은 소재 - PEDOT:PSS conductive polymer (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate) - 를 사용해서 그래핀의 효율을 높였다고 합니다. (이는 간략한 설명이고 실제로는 좀 복잡한 과정을 거침) 그 결과 이 반투명 박막 태양전지가 12%의 효율을 달성했다고 합니다.
 이보다 더 흥미로운 것은 비용에 관한 언급입니다. 연구팀의 주장에 의하면 대량 생산할 경우 제조 단가가 와트(W)당 0.06 달러에 불과할 것이라고 합니다. 이는 현재 일반적인 태양전지보다도 더 저렴한 것입니다.
 이것이 사실이라면 획기적인 일이지만, 진짜인지는 좀 더 검증이 필요합니다. 최근 태양광 붐이 일면서 여기저기에서 놀라운 태양 전지를 개발했다는 소식이 하루가 멀다 하고 들려오고 있는데, 보통 이런 신기술 가운데 진짜로 상업화에 성공하는 케이스는 극히 일부에 불과하기 때문입니다.
 다만 이런 연구가 지속된다면 언젠가는 저렴하고 효율이 좋은 투명, 혹은 박막 태양전지를 우리 주변에서 보는 것도 가능하리라 생각됩니다.
 참고
  
     

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