변환효율ㆍ내구성 향상 … 프로세스 간단ㆍ저온으로 생산코스트 억제 일본에서 색소증감형 태양전지(DSC) 개발이 활발해지고 있다.생산프로세스가 저온, 간단할 뿐만 아니라 디자인성을 향상시킬 수 있고, 일부 기본특허의 유효기간이 2008년 만료되기 때문이다. 이에 따라 광전 변환효율이 10% 안팎까지 향상됐는데 기업들은 보유기술을 바탕으로 다양한 각도에서 변환효율과 내구성 향상을 추진하고 있다. 2010년경부터 시장진출에 본격 나설 전망이다. DSC는 실리콘계로 대규모 소성 등이 요구되지 않는 간단한 프로세스를 보유하며 대부분의 공정을 인쇄기술로 실현할 수 있기 때문에 생산코스트를 억제할 수 있다. 저온 프로세스로 플래스틱 기판을 사용한 플렉서블 태양전지를 실현할 수 있으며 시스루(See Through)화도 용이한 것으로 알려졌다. 기업들은 변환효율 향상과 더불어 전해질 증발 및 색소의 열화 등에 따른 내구성 개선과 같은 과제해결에 나섰다. Fujikura는 전극구조를 개선해 빛의 유폐성을 높임으로서 변환효율을 1.5-1.7배 향상시켰고 봉지재를 개량해 아몰퍼스 태양전지 수준의 내구성을 확보했다. Shimane 산업기술센터(SIIT)는 변환효율과 내구성이 뛰어난 독자적인 루테니움 착체색소 <J2>로 자외선(UV) 경화형수지를 이용한 봉지기술을 개발하고 변환효율을 9.5%까지 향상시켰다. Toin Yokohama대학 벤처기업 Peccel Technologies는 특수 페이스트에 따른 저온성막 프로세스와 메탈 마이크로 그리드 구조의 투명도전막 채용으로 플래스틱 기판의 대형 모듈을 개발했다. Dainippon Ink는 인쇄기술을 활용한 독자적인 전사기술을 사용해 플래스틱 기판에서 변환효율 7%를 실현했다. TDK는 전극에 산화아연을 사용한 비소성ㆍ저온공정과 광자기 디스크의 유기색소기술을 응용해 저코스트 색소를 독자개발하고 비소성 프로세스를 통해 최고 수준의 변환효율 7.2%를 달성했다. 현재 루테니움 착체색소가 주류를 이루고 있지만 코스트가 높아 신규색소 개발이 활발히 진행되고 있다. 다만, 내구성이 과제로 지적되고 있다. 전해질은 Fujikura가 겔 전해질을 개발하는 등 이온액체 채용이 검토되고 있다. 기업들은 봉지기술 개발을 중점적으로 추진해 신규봉지재 개발에 박차를 가하고 있다. 또 수지기판 코스트가 낮은 것만은 아니어서 플렉서블 등의 요구에 부응해나갈 것으로 전망된다. Fujikura는 겔전해질도 인쇄 프로세스로, Dainippon Ink는 스핀코트 공법으로 수지기판을 성형하는 등 다양한 아이디어를 구현해가고 있다. <화학저널 2008/04/10> |
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