김종규 美연구팀, 반사방지 코팅소재…기존 67%→96%로

재미 한국 과학자가 포함된 미국 연구진이 햇빛을 96.21%까지 흡수할 수 있는 태양광 발전용전지 코팅 소재를 개발했다. 이 소재는 현재 최대 22%대에 머물러 있는 태양전지 발전효율을 높일 수 있는 실마리를 제공한다는 점에서 주목된다.

5일 광학분야 국제학술지인 '옵틱스 레터스(Optics Letters)' 최신호에 따르면 미국 렌셀리어공대(RPI) 물리학과 린 숀－유 교수와 전기ㆍ컴퓨터ㆍ시스템공학과 김종규 (사진) 연구교수팀은 최근 태양전지판의 햇빛 흡수율을 기존 제품보다 최대 50%가량 높일 수 있는 반사방지 소재와 코팅기술을 개발했다.

연구진은 특정 파장의 빛이 반사되는 것을 막아주는 50~100㎚(㎚＝10억분의1ｍ) 두께의 반사방지 물질을 개발한 뒤 서로 비스듬한 각도로 7개 층으로 쌓아 모든 각도에서 비치는 자외선(UV),가시광선，적외선 등을 흡수할 수 있도록 했다.

연구진은 "이산화규소(실리카)와 이산화티탄 나노막대로 만들어진 각각의 반사방지 코팅층이 마치 울창한 숲처럼 햇빛을 가두는 역할을 한다"고 설명했다. 이로인해 태양전지 햇빛 흡수율이 96.21%로 높아졌다는 것.기존 반사방지 코팅이 안 된 태양전지의 햇빛 흡수율은 67.4%에 불과했다.

특히 이 태양전지는 태양의 움직임에 따라 태양전지의 각도를 자동적으로 조절하는 '트래킹' 장치가 없어도 높은 흡수율을 유지한다고 연구진은 강조했다.

2002년 포스텍 신소재공학과에서 박사학위를 취득한 김 교수는 2003년부터 렌셀리어공대에서 연구교수로 재직해오면서 지금까지 국제학술지와 학회회보 등에 150편의 논문을 발표했다.

이관우 기자 leebro2@hankyung.com