한국에너지기술연구원(이창근 원장)은 15일 초경량 유연 페로브스카이트/CIGS 탠덤 태양전지를 제작, 세계 최고 효율을 달성하는 데 성공했다고 밝혔다.
에너지연 연구진은 유연 탠덤 태양전지 제작 공정의 작업성과 전지의 유연성, 경량성을 높이기 위해 ‘리프트오프(Lift-off)’ 공정을 개발하고 태양전지의 성능 향상 원인을 규명했다고 전했다.
이를 통해 제작된 페로브스카이트/CIGS 탠덤 태양전지는 23.64%의 전력 생산 효율을 나타내 세계 최고 수준을 달성했다는 설명이다. 연구진이 개발한 태양전지는 매우 가볍고 곡선 형태에도 부착할 수 있어 향후 건물, 자동차, 항공기 등에 적용될 것으로 기대된다고 덧붙였다.
연구진이 개발한 리프트오프 공정은 유리 기판 위에 플리이미드층을 코팅하고 그 위에 페로브스카이트/CIGS 탠덤 태양전지를 제작한 뒤 분리하는 방식이다. 유연성이 좋은 폴리이미드 필름 자체를 기판으로 활용하던 기존 공정과 달리, 딱딱한 유리를 지지기판으로 활용하기 때문에 이전보다 안정적으로 전지를 제작할 수 있다. 평평한 유리 기판을 사용, 태양전지의 각 층이 균일하게 증착돼 성능 향상과 반복 제작이 쉬워진 것도 장점이다.
연구를 주도한 정인영 선임연구원은 “이번 연구는 유연성과 경량성을 갖춘 고효율 차세대 태양전지 기술의 상용화 가능성을 증명한 핵심 성과”라며 “향후 효율 30%급 초경량 유연 태양전지 실현을 위한 중요한 이정표”라고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 에너지/재료 분야 국제 저명학술지인 ‘줄(Joule)’ 3월호에 게재됐으며, 한국에너지기술연구원 기본사업의 지원으로 경상국립대학교 이태경 교수, 연세대학교 김해진 교수와의 공동 연구를 통해 수행됐다.
이재승 기자 energy@aitimes.com
