세계 최고 효율 입체구조 태양전지 발표
세계 최고 효율 입체구조 태양전지 발표
  • 김응기 기자
  • 승인 2013.05.16
  • 댓글 0
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대면적 공정기술 이용, 16.2% 효율 달성

▲ 김준동 군산대 전기공학과 교수.
[투데이에너지 김응기 기자] 김준동 군산대학교 전기공학과 교수팀이 주기적 패턴 (Periodic pattern) 구조물을 이용, 세계 최고 효율의 규칙적 입체구조 태양전지를 발표했다.

김준동 군산대 교수팀과 김동욱 이화여대 교수팀, 윤주형 뉴욕주립 버팔로대학교 박사팀, 이준신 성균관대 교수팀 등과 다제간 협업을 통해 이뤄진 주기적 입체구조 태양전지는 태양전지에 생기는 공핍층(Depletion region: 강한 전계 존재 구간)을 입체구조물에 효과적으로 위치시켜 입사광에 의해 발생하는 캐리어를 효율적으로 포집할 수 있는 대면적 공정기술을 이용, 주기적 구조물 태양전지의 세계 최고효율인 16.2%의 효율을 달성했다.

현재의 상용화 태양전지는 비주기적 구조를 이용하고 있으나 이론적으로는 주기적 입체구조가 입사광의 이용경로를 획기적으로 증대시킬 수 있다. 이는 태양전지의 효율성능을 향상하고 궁극적으로 얇은 빛흡수층 (Light-absorber)을 통한 비용저감의 장점을 가진다.

김준동 교수는 “현재 세계적인 선두 그룹에서 발표한 주기적 구조물 태양전지의 효율성능이 10% 내외인 것을 감안하면 그보다 훨씬 앞선 결과”라며 “이번 기술은 상용화 적용을 목표로 개발 중이며 기존 선점된 외국기술을 뛰어넘는 국내 고유의 태양전지 기술을 확보하는 동시에 중국의 저가 공세를 돌파할 수 있는 근간이 될 것”이라고 밝혔다.

또한 입사광 분포 시뮬레이션 연구를 담당한 김동욱 교수는 “이번 기술은 주기적 패턴에서 빛을 더 효율적으로 이용할 수 있는 태양전지구조로 이론한계치에 접근할 수 있는 가능성을 보인 상당히 도전적인 결과”라고 덧붙였다.

이번의 주기적 입체구조 태양전지 기술은 향후 고효율 태양전지에의 적용뿐만 아니라 LED, 디스플레이, 조명기기 등의 광전소자분야에 폭넓게 이용될 기반기술이 될 것으로 예측돼 현재 국내외 특허가 진행 중이다.


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