연합뉴스 본문 바로가기 메뉴 바로가기

연합뉴스 최신기사
뉴스 검색어 입력 양식

울산과기원, 유연하면서 투명한 태양전지 개발

송고시간2019-12-26 12:00

최경진 교수팀, 고분자 기판과 실리콘 막대 이용…웨어러블 기기 적용 기대

최경진 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 교수팀이 개발한 투명한 태양전지의 투명도를 조절한 모습. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

최경진 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 교수팀이 개발한 투명한 태양전지의 투명도를 조절한 모습. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(울산=연합뉴스) 허광무 기자 = 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 '유연하면서도 투명한 태양전지'를 개발했다.

최경진 신소재공학부 교수팀은 '실리콘 마이크로와이어(Silicon Microwire) 복합체'를 이용해 이 같은 태양전지를 만들었다고 26일 밝혔다.

햇빛(태양광)은 물질과 만나면 흡수 또는 투과되거나 반사된다.

태양전지는 태양광이 광활성층에 흡수되면서 전기를 생산하는데, 우리 눈에 투명하게 보이는 물체는 태양광 중 가시광선이 물체를 투과한 경우다. 즉 가시광선을 흡수하는 실리콘 태양전지를 투명하게 만들면, 흡수할 태양광이 줄어 효율이 떨어진다.

최 교수팀은 이런 한계를 극복하고자 '투명하고 유연한 고분자 기판'과 '특수한 형상으로 제작된 실리콘 막대'를 이용했다.

이 태양전지에서는 실리콘 막대가 광활성층 역할을 해 태양광을 흡수하고 전기를 생산한다. 이 실리콘 막대들은 맨눈으로 볼 수 없는 간격으로 배치돼 우리 눈에는 투명하게 보이는 것이다. 따라서 새로운 태양전지는 기판 자체의 투명하고 유연한 성질이 그대로 남게 된다.

특히 이번 연구에서는 실리콘 막대 형상을 바꾸는 방법으로 투명도는 유지하면서도 빛 흡수를 크게 늘렸다.

태양전지에서는 빛의 흡수나 투과뿐 아니라 반사도 일어난다. 대부분 반사되는 빛을 활용하지 못하는데, 연구진은 이를 다시 태양전지로 흡수할 구조를 만들었다. 막대 윗부분에서 반사된 빛이 바로 옆 막대에서 흡수되도록 설계한 것이다.

최 교수는 "기존 투명 태양전지들은 딱딱한 유리기판 위에 제작돼 응용 범위가 제한적이었다"면서 "이번에 개발한 태양전지는 수십 번의 굽힘 시험을 해도 95% 이상 초기 효율을 유지해 건물이나 차량 유리는 물론, 웨어러블 전자기기 등에 다양하게 적용될 것"이라고 기대했다.

이번 연구는 광학 분야 국제학술지인 '빛 : 과학과 응용'(Light: Science & Applications) 12일 자에 게재됐다.

hkm@yna.co.kr

댓글쓰기
에디터스 픽Editor's Picks

영상

뉴스
댓글 많은 뉴스