한국연구재단 중견 분야 과제로 선정…2025년 2월까지 5년간 추진
이광희 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 교수가 제로에너지 빌딩을 위한 윈도필름형 투명태양전지 소자와 모듈 개발에 나섰다.
인쇄공정으로 제작한 투명태양전지는 건물·차량 유리창 등에 필름으로 부착할 수 있어 설치부지에 제한 없이 효율적으로 전기를 생산할 수 있는 미래형(차세대) 에너지원으로 주목받고 있다.
현재 국가에서 지정한 차세대 태양전지 분야의 난제 가운데 하나인 필름형 투명태양전지 연구는 고효율 또는 반투명 특성을 고려한 가시광 영역의 높은 투과도 달성에만 집중돼 있다.
그러나 태양광발전 기능에만 국한되지 않고 기존 필름형 투명태양전지에 윈도필름의 기능을 추가해 건물이나 자동차 유리창에 적용한다면 에너지원 기능뿐 아니라 자외선 차단과 단열이 가능해 필름형 태양전지의 경쟁력이 올라갈 수 있을 것으로 기대된다.
24일 GIST에 따르면 이번 연구는 태양광발전이 가능한 투명태양전지의 기능과 냉·난방 소비전력을 절약해주는 윈도(또는 틴팅) 필름의 기능을 동시에 만족시키는 기존에 없는 혁신적인 미래 친환경 에너지 소재 개발을 목표로 한다.
이 교수팀은 플렉시블 투명전극 기판과 용액공정이 가능한 유기물질들을 기반으로 한 저가 인쇄 공정을 통해 100cm2 크기의 모듈을 개발한다. 또 윈도필름 기능 구현을 위한 상·하부 투명전극과 구성층을 포함하는 윈도필름형 투명태양전지 구조에 대해 근본적인 연구를 진행할 계획이다.
이 교수가 제안한 '윈도필름형 태양전지 소자 및 모듈 개발' 과제는 국가 난제 기술이라 여겨지는 만큼 핵심 소재와 대면적 인쇄 공정 기술‧경험을 보유한 산업체 도움이 필수적이다.
이에 해당 연구는 해당 분야의 전문기술을 보유한 엠에스웨이(주)와 산학 공동으로 진행될 계획이다. 특히 본 과제에 핵심 소재인 봉지재(Encapsulation) 기능을 겸하는 대면적 플렉시블 투명전극 기판 개발과 핵심 기술인 대면적 인쇄 공정 기술 개발이 공동 수행된다.
이번 연구과제는 한국연구재단 중견 분야 지원대상 과제로 선정돼 향후 2025년 2월까지 5년간 추진될 예정이다.
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