"빌딩 창문·차량 유리로 전기 생산"…UNIST, 투명 실리콘 태양전지 개발

결정질 실리콘 태양전지 투명하게 만드는 기술 개발

일반 결정질 실리콘 기판(왼쪽)과 서관용 교수팀이 개발한 투명 실리콘 기판 비교.(사진=연합뉴스)

빌딩 창문이나 차량 유리로 전기를 생산할 수 있는 투명 태양전지 기술이 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST)은 서관용 에너지 및 화학공학부 교수팀이 어둡고 탁하 색을 띠는 '결정질 실리콘 태양전지'를 투명하게 만드는 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

결정질 실리콘 태양전지는 광전변환 효율과 안정성이 높아 태양전지 시장의 90% 이상을 차지한다. 하지만 가시광선 영역의 태양광을 흡수해 전기로 변환해야 하기 때문에 투명하게 만들기 어렵다.

서 교수팀은 실리콘 소재 위에 태양광을 투과할 수 있는 미세구조를 도입, 새로운 투명 결정질 실리콘을 만들었다. 이 미세구조는 사람 눈으로는 식별할 수 없는 마이크로 구조여서 투명하게 보인다. 미세구조로 된 부분은 가시광선을 투과하고 그렇지 않은 영역은 가시광선을 포함한 태양광을 흡수한다.

서 교수팀은 투명 결정질 실리콘으로 유리 같은 무색투명 태양전지를 완성하고 최고 12.2% 광전변환 효율을 얻었다. 이 무색투명 태양전지는 광 투과율을 제어할 수 있어 빌딩 유리창에서 자동차 선루프까지 다양한 분야에 응용할 수 있다.

서 교수는 "기존 결정질 실리콘은 투명하게 만들 수 없다는 고정관념을 깬 의미 있는 연구 성과"라며 "투명성뿐 아니라 높은 효율과 옥외사용 안정성 등 투명 태양전지가 갖춰야 할 여러 조건을 만족한다"고 말했다.

이번 연구에는 이승우 고려대 교수팀도 공동으로 참여했다. 연구 내용은 '줄(Joule)' 12월 12일자에 실렸다.

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