국내 연구진이 가격경쟁력이 높은 하이브리드 태양전지의 실리콘(Silicon) 효율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다.
광주과학기술원(GIST)는 신소재 공학부 정건영 교수와 박사과정 정희수씨 연구팀이 차세대 에너지로 주목받는 하이브리드 태양전지의 주재료로 사용되는 실리콘의 빛 흡수율을 높일 수 있는 튜브 형태의 나노 구조체 개발에 성공했다고 6월26일 발표했다.
하이브리드 태양전지는 무기 반도체 위에 전도성 유기 고분자를 접합시켜 만든 태양전지로 기존 실리콘 태양전지의 고온 공정 과정을 생략해 보다 저렴한 가격으로 제조할 수 있다.
기존 하이브리드 태양전지는 태양전지의 효율이나 전극 형성 공정을 방해하는 단점이 있었는데 연구팀은 이를 개선하는 나노구조체를 개발했다.
연구팀은 튜브 형태가 빛 흡수 면적을 급진적으로 늘릴 수 있다는 것에 착안해 실리콘 나노 튜브 구조를 만들어 실험한 결과 기존 하이브리드 태양전지에 사용되는 나노막대에 비해 나노튜브 구조가 빛을 가두는 능력이 뛰어나 효율이 13% 가량 개선되는 것을 확인한 것으로 알려졌다.
연구팀은 나노튜브를 사용하면 하이브리드 태양전지의 효율 향상뿐만 아니라 다른 실리콘 기반의 광전소자의 발전에도 도움이 될 것으로 기대했다.
정건영 교수는 “나노 구조체 개발로 빛을 100% 가까이 이용할 수 있게 됐다”며 “앞으로 공정 코스트를 줄여 효율이 높은 하이브리드 태양전지 상용화를 앞당기는 데 기여할 것”이라고 강조했다.