일본 STi(Sustainable Titania Technology)가 태양전지의 발전효과를 높이는 투명전극용 용액을 개발했다.
티타늄(Titanium)과 실리카(Sillica)를 주성분으로 화합물계ㆍ유기계 태양전지에 사용되는 TCO(Transparent Conductive Oxide: 고투명반전막) 기판에 성막하는 방식으로 태양광의 투과가 대폭 증가됐고, 양면 성막으로 발전효율 10% 향상이 기대되고 있다.
디스플레이에 사용되는 ITO(Indium Tin Oxide: 산화인듐주석) 전극막에서도 고광투과성의 효과가 있다고 알려졌으며 2012년 여름 Saga 소재 공장에서 월평균 12톤 생산체제를 구축해 2013년 월평균 10톤 판매를 계획하고 있다.
화합물계와 유기계 등 차세대형 태양전지는 전면에 투명전극으로 성막돼 있으나 투명전극 소재 자체에서의 광흡수와 높은 광반사율에 따라 빛의 투과율이 유리기판과 고분자 수지판 등 투명기판보다 약 10포인트 낮아 발전효율을 감축시키는 요인이 되고 있다.
STi가 개발한 투명전극 표면막용 용액은 문제를 해결하고 투명전극사용 태양전지 모듈의 발전효율 향상에 기여할 것으로 기대되고 있다.
주원료는 TiO2(Titanium Dioxide) 복합물인 티타니아(Titania)-실리카를 주성분으로 한 4-5개의 금속화합물을 함유해 스프레이나 롤 코터(Roll Coater), 슬릿 코터(Slit Coater) 등 습식공법으로 성막하고 두께는 100-150나노미터로 알려졌다.
고투과막용 용액으로 성막한 태양전지 모듈의 발전효율은 한 면만으로도 6%, 양면이면 10% 향상이 기대되고 있고 ITO막을 사용하는 디스플레이에서도 광투과량의 개선으로 발광에너지는 한면에 4%, 양면에 8% 향상이 기대된다.
막내의 산화티타늄 화합물 입자는 2-10나노미터경의 거의 원형에 가까운 입자끼리 점결합하기 때문에 우수한 탄력성으로 진동에 강하며 기판이 구부러져도 균열되지 않고 PH7-8의 중성에서도 기판은 상하지 않는다.
또 외부 표면막으로 사용하면 정전 반발과 친수성 효과에 따른 방오기능 등 투명기판의 자외선 악화되는 것을 감축하는 기능을 부여할 수 있는 특징이 있다.