국내 연구진이 기판 종류에 상관없이 옷이나 종이 등에 부착할 수 있는 유연박막 태양전지 전사기술을 개발했다. 차세대 친환경 태양전지 상용화에 기여할 전망이다.
광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 이동선 전기전자컴퓨터공학부 교수팀이 옷과 종이, 합성수지(PET) 등 기판 종류에 상관없이 부착할 수 있는 구리-아연-주석-황-셀레늄(CZTSSe) 유연박막태양전지 전사기술을 개발했다고 20일 밝혔다.
일반적인 유리 기판의 CZTSSe 박막태양전지는 기존 구리-인듐-갈륨-셀레늄(CIGS) 박막태양전지 구성 성분 가운데 값비싼 인듐과 갈륨을 지구상에 풍부한 아연과 주석으로 대체하는 탈희유원소를 기반으로 했다는 점이 특징이다. 독성이 없고 CIGS 박막태양전지 보다 가격을 획기적으로 낮춰 상용화에 유리하다.
하지만 CZTSSe 박막태양전지는 500도 이상의 고온 공정을 필요로 한다. 유연한 태양전지를 만들기 위해서는 기판을 금속 호일이나 얇은 세라믹으로 제한해야 하는 단점이 있었다.
이 교수팀은 CZTSSe 박막태양전지의 유리 기판을 기계와 불산을 이용한 습식 식각으로 제거했다. 이어 열 풀림 테이프와 같은 보호층을 이용해 옷·종이·PET 등과 같은 기판에 전사한 결과, 91% 이상의 발전 성능을 유지한다는 사실을 확인했다.
이동선 교수는 “기판 종류에 상관없이 유연박막태양전지를 구현할 수 있는 전사기술을 개발했다”면서 “웨어러블 디바이스, 사물인터넷(IoT), 드론 등에 활용할 수 있도록 상용화를 추진할 계획”이라고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
