유리 대신 필름 사용해 가볍고 대면적 생산 가능
건물 창호·차량·영농형 태양광 등 활용 추진
국내 대학 연구진이
유리 대신 얇은 필름을 사용해 가볍고 휘어지면서 빛도 일부 통과시키는 태양전지를 개발했다. 일반 태양광 패널을 설치하기 어려운 건물 창문이나 차량 표면 등에도 적용할 수 있는 기술이다.
건국대학교는 기술지주회사 자회사 디멧이 대면적으로 만들 수 있는 유연·경량 반투명 유기태양전지 모듈을 개발했다고 21일 밝혔다.
유기태양전지는 햇빛을 전기로 바꾸는 데 유기반도체 소재를 사용하는 태양전지다. 이번 제품은 기존 실리콘 태양광 패널에 주로 쓰이는 무겁고 깨지기 쉬운 유리 대신 가볍고 휘어지는 페트(PET) 필름을 사용했다. 평평한 곳뿐 아니라 곡면에도 설치할 수 있다는 장점이 있다.
제조 방식도 단순화했다. 별도의 진공 설비 없이 일반 대기 환경에서 용액을 필름에 입히는 방식으로 만들 수 있다. 기존에 사용하던 독성 유기용매 대신 비할로겐 용매를 사용하고 나머지 공정에는 물과 알코올을 적용했다.
필름을 두루마리처럼 이동시키면서 연속 생산하는 ‘롤투롤(R2R)’ 공정도 적용할 수 있다. 연구진은 이를 통해 넓은 면적의 태양전지를 대량 생산하고 제조비용을 낮출 가능성을 확보했다고 설명했다.
디멧은 전력 생산과 투명성에 각각 초점을 맞춘 두 종류를 개발했다. ‘BLUE-OMEGA-PV’는 빛을 전기로 바꾸는 광활성 면적 69㎠ 이상에서 11~12%의 광전변환효율을 기록했다. 건물 외벽이나 차량 표면 등에 적용하는 것을 목표로 한다.
‘GRAY-OMEGA-PV’는 같은 면적에서 6~8%의 광전변환효율을 보이면서 빛의 30~40%가 통과하도록 만들었다. 일반 창문처럼 완전히 투명한 것은 아니지만 바깥을 볼 수 있으면서 전기도 생산할 수 있어 건물 창호나 차량 유리 등에 활용할 수 있다는 게 회사측 설명이다.
디멧은 앞으로 건물 외벽과 창호에 태양전지를 결합하는 건물일체형 태양광을 비롯해 차량·수상·영농형 태양광 등으로 적용 분야를 확대할 계획이다.
문두경 디멧 대표
(건국대학교 연구특임교수)
는 “일반 대기 환경에서 용액 공정만으로 대면적 반투명 유기태양전지를 제작하면서 효율성과 양산 가능성을 확보했다”며 “산업용 롤투롤 생산공정을 고도화하고 국내외 인증 표준화를 추진하겠다”고 말했다.
디멧은 건국대 기술지주회사의 지원과 대학의 원천기술을 바탕으로 지난해 4월 설립됐다. 이번 기술은 과학기술정보통신부와 과학기술사업화진흥원의 지원을 받아 개발됐으며, 디멧은 CES 2027 연계 프로그램도 추진하고 있다.
댓글
0