국내 기업이 합성수지 필름을 사용해 유연한 투명전극을 개발했다. 일본산 유리기판 기반 인듐주석산화물(ITO) 필름을 대체할 전망이다.
유연투명전극 제조기업 엠에스웨이(대표 이민수)는 유기태양전지용으로 사용할 수 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET·합성수지) 필름을 이용한 유연투명전극 '나빌(Nabil)'을 개발, 양산체제를 구축했다고 20일 밝혔다.
이 제품은 PET 필름을 사용해 유연성을 극대화했다는 점이 특징이다. 건물일체형태양전지(BIPV)에서 곡면이 많은 건물 유리나 벽면에 부착할 때 시공이 용이하다. 가혹한 작업환경에서 작업자가 다소 거칠게 다뤄도 유기태양전지를 손상시키지 않고 부착할 수 있다. 반면 ITO 필름 기반 유기태양전지는 부스러지기 쉬워 작업자가 조심히 다뤄야 한다.
PET 필름은 투과도나 화학적 반응 등 고려해야 할 요소가 많고 저저항을 구현하기가 매우 어렵다는 단점이 있다. 엠에스웨이는 광주과학기술원(GIST) 차세대에너지연구소(소장 이광희) 연구팀과 이 같은 난제를 해결했다. 박막 유연 유기태양전지를 공동 개발해 정부 산하 공인시험기관에서 광전변환효율 14.6%를 인증받았다. 이는 지금까지 유리 기판 ITO로 만든 유기태양전지 광전변환효율과 동등한 수준이다. 일본 T사 PET 필름 기판 투명전극 유기태양전지에 비해 60% 가까이 광전변환효율이 더 높다.
이 회사는 유기태양전지 개발·양산 세계 선두기업인 독일 H사와 납품을 협의 중이다. 두 차례 검증을 실시했으며 유효폭 1250㎜ 양산품을 ㎞ 단위로 보내 실제 양산에 적용할 계획이다.
박준석 엠에스웨이 상무는 “지금까지 개발한 유기태양전지 대부분은 최고 효율을 달성하기 위해 유리 기판 ITO 투명전극을 사용했다”며 “PET 필름을 사용해 유연성을 극대화하면서 ITO 투명전극과 비슷한 광전변환효율을 기록했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.
엠에스웨이는 지난 2016년 GIST로부터 투명전극 특허를 이전받아 폭 1m 이상의 대면적 롤투롤 양산화에 추진해왔다. GIST 차세대에너지연구소(소장 이광희)와 산학연구센터(GMC)를 설립해 태양전지 선도기술을 개발하고 있다. 지난해 대규모 국책과제 '친환경 태양전지 핵심소재 개발 및 미니 발전소 실증 시스템 구축'을 수주해 유연 유기태양전지와 페로브스카이트 태양전지 핵심부품소재인 유연 투명전극을 개발하고 있다. 2022년 기술특례상장을 목표로 하고 있다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
