표면적 10만배 늘린 광전소자 개발

김준동 기계연 박사팀 성과, '차세대 태양전지' 핵심기술

▲ 한국기계연구원 김준동 박사가 전극을 지니는 고성능 물질을 플라즈마 증착 기술을 이용해 나노구조체의 돌기에 입히는 실험을 진행하고 있다.

대덕특구 연구진이 저비용 고효율 태양전지 개발의 핵심 기술을 개발했다.

한국기계연구원 나노역학 연구실 김준동 박사팀은 돌기 형상의 나노구조체를 활용해 입사광 이용면적을 기존 평판 형태에 비해 10만배 이상 늘린 차세대 광전소자(빛에너지를 전기에너지로 변환하는 소자)를 개발했다고 19일 밝혔다. 나노구조체의 표면적이 늘어나면 전류값도 비례해 증가하는데 나노구조체 소자는 일반 기판 소자보다 전류를 32배까지 늘일 수 있다고 기계연은 설명했다.

또 지금까지 개발된 광전소자는 크기가 작은 나노구조체에 일일이 전류를 통하게 해야 하는 등 미세하고 까다로운 공정이 필요해 상용화에 어려움이 있었다. 김준동 박사팀은 전극을 지니는 고성능 물질을 플라즈마 증착기술로 나노구조체의 돌기에 입혀 제작비용을 20~30% 절감해 대면적 나노구조체 공정에 활용할 수 있게 됐다. 이 같은 연구성과는 미국의 유명 저널 '어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)'에 최근 발표됐으며 관련 기술에 대해서는 국내 특허도 출원됐다.

김 박사는 “이번 기술 개발로 향후 태양전지나 발광 다이오드(LED), 디스플레이 등 제작에 새 장이 열릴 것으로 기대한다”며 “개발된 광전소자는 특히 저비용 고효율 태양전지 개발의 근간이 될 것”이라고 말했다.

배문숙 기자