공정시간과 비용을 크게 줄일 수 있는 차세대 CIGS 박막 태양전지 핵심 공정기술이 개발됐다.




대구테크노파크 나노부품실용화센터(센터장 송규호)와 영남대학교 디스플레이화학공학부 광전자소자연구실(전찬욱교수)은 동시열증착장비를 이용한 '1단계' 공법으로 13~15% 효율의 CIGS 박막 태양전지 제작할 수 있는 핵심공정 기술을 개발했다고 3일 발표했다.


제1세대 실리콘 태양전지, 제2세대 박막형 태양전지를 거쳐 현재 각광받고 있는 CIGS 화합물 태양전지는 제작비가 실리콘 태양전지 가격의 2/3 수준이며, 반영구적인 수명, 다양한 기판을 활용할 수 있다는 장점이 있다.


그러나 기존의 미국신재생에너지연구소(NREL)의 3단계 공법은 복잡하고 공정시간이 길며 재료 소모가 많은 단점을 안고 있었다.


공동연구팀은 이를 해결하기 위해 Cu, In, Ga, Se을 동시에 증발시켜 공정시간을 기존 공법 대비 1/3 수준으로 줄였으며, 그 결과 제작 용이, 재현성 향상 및 비용절감의 효과를 얻을 수 있을 것으로 전망했다.


이 기술을 활용해 태양전지를 제작할 경우 대면적화가 가능하여 상용화의 견인차 역할을 할 것으로 기대되고 있다.


또한, 지난달 실시한 CIGS 제조공정 기술교육에서는 참여한 기업체로부터 높은 호응도를 얻은 바 있어, 획득한 태양전지 제조공정 기술을 바탕으로 태양광 관련 기업체에 전문기술 인력교육의 지속적으로 지원과 함께 기술이전을 검토하고 있다.


연구팀 관계자는 "현재까지 개발된 CIGS 태양전지의 최고효율은 미국 NREL이 보유한 20.1%로 매우 높지만 대면적화 및 상용화 면에서 개선해야 할 부분이 아직 많이 남아있다"면서 “향후 지속적인 개발을 통해 지역의 차세대 태양전지 연구에 견인차가 되겠다."고 말했다.


대구=신경원 기자 shinkis@hankyung.com