국내 연구진이 극도로 얇은 박막 태양전지의 빛흡수율을 높이는 기술을 개발했다.
한국연구재단은 연세대 김경식 교수와 강구민 박사과정 학생(제1저자) 등이 고깔 모양의 나노구조를 덧입히는 방법으로 비정질 실리콘 박막 태양전지의 광흡수율을 높이는 데 성공했다고 9일 밝혔다.
비정질 실리콘 박막 태양전지는 비용이 저렴하고 저온 공정이 가능해 차세대 박막 태양전지로 주목받고 있지만, 두꺼운 빛 흡수층을 사용할 경우 열에 의해 성능이급격히 떨어지는 등 문제점을 갖고 있다.
이 때문에 100나노미터(㎚, 10억분의 1ｍ) 이하의 얇은 빛 흡수층을 사용하고있지만 태양광이 머무르는 시간이 짧아 흡수율이 낮다는 한계가 있었다.
연구팀은 100나노미터 이하의 초박막 비정질 실리콘 위에 나노 크기의 원뿔이나반구 모양의 구조를 덧붙이는 방법으로 광 흡수율을 높였다.
나노 구조가 박막 위에 만든 밀폐된 공간에 태양광이 갇히게 되면서 공진 현상에 의해 입사광들이 결합하는 현상을 이용했다.
연구팀이 분광기로 태양광 흡수율을 계산한 결과 광 흡수율이 최대 1.7배까지증가한 것으로 나타났다.
김 교수는 "나노 구조 제작 기술은 공정이 간단하고 비용이 저렴한데다 다른 종류의 박막 태양전지에도 적용될 수 있어 고효율 박막 태양전지 소재의 성능을 높이는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
이번 연구성과는 재료분야 권위지인 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)' 지난달 26일자 온라인판에 실렸다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>