연구결과, '미국국립과학원회보(PNAS)' 게재

실리콘 나노선을 이용해 태양광을 전기로 변환할 수 있는 고효율 태양전지가 국내 연구자의 주도로 개발됐다. 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)은 박홍규 고려대 교수·김선경 박사와 미국 하버드대 찰스 리버 교수 연구팀이 공동으로 단결정 실리콘으로 이뤄진 나노선을 대량 합성하는데 성공, 이 나노선으로 300㎚(1㎚=10억분의 1m) 크기의 태양전지를 만들었다고 2일 밝혔다. 박 교수 연구팀은 촉매가스를 사용해 실리콘의 결정면이 단결정 형태로 정육각형을 유지하도록 했다. 그 결과, 이 단결정 실리콘 나노선 태양전지는 같은 두께의 2세대 박막형 실리콘 태양전지보다 전류밀도가 2배 이상 높아졌다. 차세대 에너지원으로 각광받고 있는 실리콘 태양전지는 1세대(결정형)와 2세대(박막형)를 거쳐 3세대(나노형)로 발전해왔다. 교과부에 따르면 연구팀이 개발한 단결정 실리콘 나노선 태양전지는 나노선 고유의 특성(공명)을 이용해 태양광의 수집 효율을 2배 이상 끌어올리는 등 현재까지 개발된 나노선 태양전지 중에서 가장 우수한 전기적 특성을 나타냈다. 박홍규 교수는 "이번 하버드대 연구팀과의 공동연구를 통해 경제적이면서 효율도 높은 태양전지를 대량 생산할 수 있게됐다"며 "향후 태양전지 산업에 다각적으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 연구 의의를 전했다. 한편, 연구결과는 세계적으로 권위 있는 과학전문지인 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 1월 19일자로 게재됐다. (논문명: Coaxial multishell nanowires with high-quality electronic interfacesand tunable optical cavities for ultrathin photovoltaics)
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