GIST, 반투명 태양전지 모듈 개발

국내 연구진에 의해 세계 최대 수준의 태양전지 모듈이 구현됐다.

광주과학기술원(GIST)은 차세대에너지연구소 연구팀을 통해 206cm²(제곱센티미터) 크기의 대면적 반투명 유기 태양전지 모듈 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

새로운 태양전지 모듈은 도심 친화형 태양광 시설을 위해 제작된 것으로 알려졌다.

기존에도 반투명 태양전지 기술은 존재했으나, 유기 소재와 투명 전극이 외부 충격 등에 취약해 오래 사용하거나 대면적 제품을 생산하기 어렵다는 한계가 존재했다.

이에 GIST 연구진은 모듈을 확장할 수 있도록 유기 소재를 균일하게 코팅하는 기술을 개발했다.

또 기존에 사용하던 독성 용매 대신 친환경 용매를 도입해 작업자 안전은 물론 환경 보호 효과도 얻었다.

최종적으로 연구팀은 외부 요인으로 인한 유기물질 열화·발전 효율 저하를 최소화해 모듈의 내구성을 높이는 데 성공한 것으로 알려졌다.

반투명 태양전지 내부 구조 [GIST 제공]

현재 GIST는 세계 최대 크기인 태양전지 모듈의 성능 테스트를 진행해 1천 시간 이상의 가속 열화 조건에서도 안정성을 확보했다고 밝혔다.

이는 기존 태양전지 최고 기록인 114.5cm² 면적, 4.5% 전력 변환 효율과 비교해 약 1.8배의 면적 증가와 2.3배의 전력 변환 효율이다.

또 LX글라스 기술연구소로부터 건물용 유리 기준에 맞는 성능을 입증한 ‘시험성적서’를 발급받아 건축용 유리를 대체하는 가능성도 입증했다.

향후 연구팀은 건축물과 차량 유리, 디스플레이 등 다양한 분야에 반투명 태양전지 모듈을 적용하는 것이 목표라고 밝혔다.

GIST 관계자는 “유기 태양전지의 대면적 확장 가능성과 장기 안정성 문제를 해결한 것은 활용 가능성을 크게 높인다”라고 말했다.

이어 “일상 속 다양한 영역에 친환경 에너지 인프라를 도입할 수 있도록 노력할 것”이라고 덧붙였다.