태양전지 효율 3배이상 높여

충남대 윤순길 교수팀 기술개발

▲ 윤순길 충남대 교수

지역 국립대학 교수연구팀이 '염료감응형' 태양전지의 효율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 충남대 윤순길<사진> 교수와 동탄퉁(Thanh-Tung Duong) 석사과정생이 주도한 연구팀이 상온에서 'NCD(나노 클러스터 증착법)'라는 독창적 기술을 통해 염료감응형 태양전지의 광변환 효율을 70% 수준까지 끌어올렸다고 20일 밝혔다. 기존 연료감응형 태양전지의 효율이 약 20%였던 것과 비교해 전기화학적 성능을 3배이상 개선했다는 게 연구진의 설명이다.

염료감응형 태양전지는 한쪽 전극(광전극) 표면에 흡착된 염료가 빛을 받아 전자를 생성하면, 이 전자가 다른 쪽 전극으로 이동하면서 전류를 공급하는 구조다.

보통 빛을 전자로 바꾸는 염료를 산화티타늄(TiO2) 등에 입혀 만드는데, 염료를 얇게 입히는 박막 증착 공정으로 '화학증착법(CVD)'이 널리 사용되고 있다. 그러나 이 방식은 200℃이상의 고온이 필요하고, 섬유나 종이와 같은 곳에는 적용할 수 없는 단점이 있다. 반면 이번에 연구진이 개발한 NCD 기법은 저온(상온)에서 탄소나노튜브에 산화티타늄과 산화인듐주석의 나노복합체를 쌓는 방식으로, 다양한 재료에 사용할 수 있다. 연구진은 이미 국내와 미국에서 이 기술에 대한 특허 등록을 마쳤다.

배문숙 기자 moons@