KETI, 세계 최고 수준 창호형 고효율 투명 태양전지 개발

간편히 건물 창문에 붙여 실내 발전을 할 수 있는 투명 태양전지가 개발됐다.
27일 한국전자기술연구원(KETI)은 고효율 투명 발광 태양집광판(LSC)이 적용된 창호형 태양광 모듈 개발에 성공했다고 밝혔다.
이번 연구는 전력 소모량이 높은 고층 빌딩을 중심으로 전력의 송배전 손실까지 절약할 수 있는 건물 일체형 태양광 발전으로 이어질 가능성이 있어 주목받고 있다. 건물 일체형 태양광 발전은 태양광 모듈을 건축물 외장재로 사용하여 태양전지에서 생산된 전기에너지를 바로 건물 내부로 공급하여 사용할 수 있는 발전시스템이다.
하지만 기존에는 실리콘 태양전지를 빌딩의 벽면에 붙이는 방식에 여러 어려움이 있었다. 설치가 복잡하고 태양광 각도에 따라 효율이 저하될 수 있으며 창호면적의 증가로 인한 설치 면적의 감소 등이었다. KETI는 창호형 고효율 투명 태양전지를 개발해 기존 방식의 어려움을 해소했다.

이 태양전지를 사용하기 위해선 고효율의 LSC를 개발하는게 핵심이다. LSC는 나노입자 크기의 형광체가 분산된 투명한 판으로, 수직 방향에서 입사한 태양광의 일부분은 투과시키고 일부분은 수평면으로 집광시켜 보내는 특성을 지닌 소재이다. 즉 LSC를 사용하면 투명하면서도 입사되는 광량의 상당량을 수평면으로 보낼 수 있다. 이를 통해 수평면에 태양전지를 설치해도 투명한 특성을 유지한 채 태양광 발전이 가능하도록 할 수 있다.
KETI는 양자효율 90% 이상인 파장선택성 양자점 및 이와 파장이 매칭되는 태양전지가 적용된 LSC 모듈을 개발했다. 이에 따라 세계 최고 수준의 발전 효울을 갖는 투명성 LSC를 제조할 수 있게 됐다. 특히 해외 의존에서 탈피한 독자 기술로 핵심 소재를 확보해 더욱 의미가 크다.
한철종 KETI 디스플레이연구센터장은 "퀀텀닷은 미래 핵심 소재로 이번 기술개발을 통해 디스플레이뿐만 아니라 투명 태양전지 분야에도 적용 가능함을 확인하였다"며 "향후 창호, 차음벽, 전기자동차 선루프 등에 적용하면 투명하면서도 태양광 발전을 할 수 있기 때문에 사업성 및 사회적 파급효과가 높을 것"이라고 말했다.
[이종화 기자]