국내연구진, 박막태양전지 성분 분석 국제표준 확립

국내연구진이 차세대 태양전지인 박막 태양전지 성분을 정량적으로 분석할 수 있는 기술을 개발해 국제 표준을 세웠다.

구리ㆍ인듐ㆍ갈륨ㆍ황(CIGS)으로 구성된 CIGS 박막 태양전지는 제조 단가가 저렴하고 효율이 좋아 차세대 태양전지로 관심 받고 있다.

네 가지 원소 성분에 따라 전지의 효율이 달라져 성분을 정확하게 측정하는 게 매우 중요하다.

한국표준과학연구원은 CIGS 박막의 정량을 분석할 수 있는 기술을 개발해 영국ㆍ독일ㆍ미국ㆍ중국 등 선진 표준기관들이 참여한 국제비교에 성공했다고 30일 밝혔다.

국제비교란 각 국가의 측정 표준 능력이 어느 정도 일치하는지를 알아보기 위한 일종의 시험이다. 최상위 국제표준을 확립하는 표준기관의 대표적인 활동으로 알려진다.

연구진은 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄 원소의 깊이 분포가 균일하지 않은 CIGS 박막을 ‘전수합산법’이라는 분석기술을 이용해 정량분석했다. 이와 함께 예비 실험을 통해 전수합산법을 대부분의 표면 분석에 적용할 수 있음을 증명했다.

연구진은 자체 개발한 박막태양전지 인증표준물질(CRM)을 이용해 국제비교에 성공했다. CRM은 특정성분의 함량을 측정, 검정하고 품질을 관리하는 데 사용되는 표준물질이다. 또 측정불확도(오차 범위)도 기존 분석법 보다 1.5배 높은 것으로 확인됐다.

여러 가지 성분이 섞인 합금 박막도 정확하게 정량 분석할 수 있었다.

김경중 신기능재료표준센터 박사는 “이번 국제비교 주관 측정난제 해결 및 관련 표준 제공을 통해 첨단 산업체의 국제경쟁력 제고에 크게 기여할 것으로 예상된다”고 전했다.

이번 연구성과는 지난달 측정과학 전문학술지인 ‘메트롤로지아(Metrologia)’에 실렸다.

최소망 기자 somangchoi@