메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

나노입자 뿌리니 태양전지 효율 20% 높아졌네

통합검색

나노입자 뿌리니 태양전지 효율 20% 높아졌네

2013.04.29 18:06
KAIST 연구진, ‘고효율 유기박막 태양전지’ 개발 국내 연구팀이 기존 태양전지보다 20% 가량 효율을 높일 수 있는 기술을 개발했다.

KAIST 신소재공학과 이정용 교수팀은 기존의 유기박막 태양전지의 효율을 20% 끌어올릴 수 있는 ‘고효율 유기박막 태양전지’ 제조 기술을 개발했다고 29일 밝혔다. 

기존에는 실리콘 태양전지를 많이 사용했지만, 발전 효율이 낮은 것이 단점이었다. 효율이 높으면서도, 가볍고 저렴한 생산 비용이 장점인 ‘유기박막태양전지’가 대안으로 꼽히고 있지만 빛 흡수층이 수십 나노미터(nm=10억분의 1m)에 불과해 빛을 전기로 바꾸는 효율이 낮다는 단점이 있었다.

연구진은 같은 태양광전지라도 빛을 충분히 더 모아 주면 발전효율이 높아질 것이라는 점에 주목했다. 다양한 실험을 거친 결과 금속 나노입자의 ‘플라즈모닉’ 이라는 빛의 전방 산란 효과를 이용하면 전지로 모이는 빛을 극대화 할 수 있다는 것을 발견했다. 플라즈모닉 특성으로 인해 태양광전지에 겉 표면의 금속 나노입자가 크기가 커질수록 효율이 증가하다 약 70nm 크기에서 최고 효율을 나타내는 것을 처음으로 찾아낸 것이다. 이에 연구팀은 기존 유기박막 태양전지에 10~100nm의 다양한 크기의 금속 나노입자를 적용해 광흡수율을 20% 끌어올렸다.

이 교수는 “기존 유기박막 태양전지 공정을 조금만 변형해도 같은 효과를 볼 수 있다는 장점이 있다”며 “저렴한 용액 공정으로 나노입자를 합성, 적용해 큰 면적 태양전지 모듈 제작에도 쉽게 적용할 수 있어 태양전지 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라고 설명했다.

이번 연구 결과는 ‘네이처’ 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 온라인판 25일자에 게재됐다.

태그

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

12 + 4 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기