전기연 이동윤·차승일 연구팀, 전통 창호 닮은 태양전지 개발

한국 전통 창호 구조를 모방한 태양전지를 국내 연구진이 개발했다.

한국전기연구원 나노융합기술연구센터 이동윤·차승일 연구원팀은 이 같은 염료감응형 플렉서블(휘어지는) 태양전지(사진)를 개발하는 데 성공했다고 28일 발표했다. 염료감응형 태양전지는 실리콘 태양전지와 달리 식물 광합성 원리를 모방한 것이다.

광촉매로 쓰이는 산화티타늄(티타니아)전극에 발린 염료가 빛을 받으면 전자가 튀어나오고, 이것이 상대전극(양극)과 전해질 사이를 왔다갔다 하면서 전기를 만들어낸다. 실리콘 태양전지보다 효율은 낮지만 가격이 싼 장점이 있다.

연구팀은 “나노티타니아를 입자가 아닌 긴 섬유 형태로 뽑아내고 이를 통해 한지와 같은 ‘나노 종이’를 만드는 데 성공했다”고 설명했다. 기존 염료감응전지를 구부릴 때 광촉매인 나노티타니아가 종종 깨지는 것을 막기 위해서다.

연구팀은 또 창호 한지의 가로세로 문살과 유사하게 금속 메시(그물망)를 짜고, 액체 전해질이 퍼져나가지 않게 유리섬유 종이를 붙였다.

휘어지는 기판을 만들 때 전기전도성을 유지하기 위해 플라스틱 기판 표면에 반도체 산화물을 코팅해 사용하는데, 이때 기판이 쉽게 깨지는 단점을 극복한 것이다.

연구팀은 기업에 이 기술을 조기 이전하기 위해 양산 공정을 개발 중이다. 이 연구 성과는 영국 왕립화학회 ‘케미스트리 월드’에 소개됐다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com