김경식 연세대 교수팀, 박막 코팅기술로 효율성 높여
光흡수 가능한 고효율 박막 태양전지 소재 성능 향상
초박막 비정질 실리콘 태양전지는 비용이 비교적 저렴하고 저온 공정이 가능해 차세대 박막 태양전지로 주목받고 있지만, 두꺼운 빛 흡수층을 사용할 경우 열에 의해 성능이 급격히 떨어지는 등의 문제점을 갖고 있다. 이 때문에 100나노미터 이하의 초박막 광 흡수층을 사용하고 있지만 태양광이 머무르는 시간이 짧아 흡수율이 낮다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 100나노미터 이하의 초박막 비정질 실리콘 위에 나노 크기의 반구나 원뿔 모양의 구조를 덧붙이는 방법으로 광 흡수율을 최대 1.7대로 높였다. 김경식 교수는 "유전체 나노 주기 구조 제작 기술은 공정이 간단하고 비용이 저렴한데다 다른 종류의 박막 태양전지에도 쉽게 적용될 수 있다"며 "이 때문에 광대역의 광 흡수가 가능한 고효율 박막 태양전지 소재 성능 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.
한편 이번 연구성과는 재료분야 권위지인 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)'지 지난달 26일자 온라인판에 실렸다.
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▲비정질 실리콘 박막위에 제작된 유전체 나노 주기 구조들의 모식도와 실제 전자현미경 이미지, 광대역 광흡수 향상을 보여주는 실험 측정 데이터와 이론결과 비교값. ⓒ2013 HelloDD.com |
박은희 기자
kugu99@hanmail.net
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