태양전지, 나노결정소재 연구 “활발”
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고밀도 광전류로 태양전지 효율 높여 … 고증착과 제조원가 해결과제 박막 태양전지의 원재료인 실리콘(Silicone) 소재에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.특히, 기존 a-si:H(a=amorphous) 및 a-siGe:H 기반에서 나노결정소재를 이용한 nc-Si:H(nc=nanocrystalline)으로 연구개발의 테마가 이동하고 있다. 과학기술정보연구원 황재룡 연구원은 “a-si:H 기반의 태양전지의 효율은 높은 결함밀도 때문에 효율 상승에 어려움이 많았다”며 “이에 나노결정 소재를 이용한 nc-Si:H 연구가 이루어지기 시작했다”고 전했다. 특히, nc-Si:H는 나노미터 크기의 입자와 비정질 조직의 혼합물로 높은 광전류 밀도를 가졌고 광촉발 열화가 낮아 태양전지의 효율성을 높여주는 것으로 알려졌다. 다만, nc-Si:H 기반의 태양전지를 양산하려면 고속 증착이 필수적이지만 아직까지 증착률을 높이고 증착을 균일화하는 기술력과 가격경쟁력이 미흡한 것으로 나타났다. 시장 관계자는 “nc-Si:H 기반의 태양전지는 효율 면에서 뛰어난 만큼 몇 가지 과제를 해결하면 생산성이 충분하다”며 “실제 주성엔지니어링(대표 황철주)이 2009년 박막형 태양전지 모듈로 단접합 7.5%, 다중접합 10.2%의 효율을 달성하며 효율 안정화를 추구하고 있고 정부도 에너지기술연구원 및 생산기술연구원과 함께 박막 실리콘 태양전지의 국산화를 적극 추진하고 있다”고 전했다. 한편, 해외에서는 United Solar가 상용화에 성공했으며, Fuji Electric, NUON, FEEXCELL 등도 관련연구를 진행하고 있다. <복혜미 기자> <화학저널 2010/08/18> |
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