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[IT뉴스]에너지연, 세계최고 효율 태양전지 개발

온카뱅크관리자

2025-04-03 11:27:33

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">23.64%…가볍고 휘는 특성 지녀<br>건물·車·항공기 등 활용 무궁주민</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="bolZTMhLtU">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="37e4a2cad56c423a0d22a70858e5e84ef8aad4fce6ec23451dcb940eb00775b5" dmcf-pid="K8AIEBj4Xp" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="김해진(왼쪽부터) 연세대 교수, 한국에너지기술연구원의 정인영·김기환 박사, 이태경 경상대 교수 [한국에너지기술연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202504/03/ned/20250403112513816aglt.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="B8IGlPOJ1u" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202504/03/ned/20250403112513816aglt.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            김해진(왼쪽부터) 연세대 교수, 한국에너지기술연구원의 정인영·김기환 박사, 이태경 경상대 교수 [한국에너지기술연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="f74703e1303f795762ef5b2b04113b4631dbe41559529977a2bd072281c08513" dmcf-pid="96cCDbA8X0" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 개발한 차세대 태양전지가 세계 최고 효율인 23.64%를 달성했다.</p>
          <p contents-hash="1006ce70e9c5bdca6971221daa6daf2aea40f00aec31d9a6515d7b133c156e06" dmcf-pid="2PkhwKc6Z3" dmcf-ptype="general">한국에너지기술연구원은 에너지연 연구팀이 초경량 유연 페로브스카이트·CIGS 탠덤 태양전지를 제작하고 세계 최고 효율을 달성하는 데 성공했다고 3일 밝혔다. 연구팀이 개발한 태양전지는 매우 가볍고 곡선 형태에도 부착될 수 있어 향후 건물, 자동차, 항공기 등에 적용될 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="1ea4f72d4fa003fd8234d219f41f77f39123760fdee6ffe77abdd443c68d9f21" dmcf-pid="VQElr9kPZF" dmcf-ptype="general">태양광 발전에는 실리콘 기반의 단일접합 태양전지가 주로 사용된다. 생산 단가가 싸고 대량 생산에 유리하기 때문이다. 하지만 전력 생산 효율의 한계가 명확해 실리콘 태양전지에 페로브스카이트 태양전지를 접합하고 효율을 높인 유연 박막 페로브스카이트·CIGS 탠덤 태양전지가 개발되고 있다. CIGS 기반 박막 태양전지는 매우 가볍고 휘어지는 특성을 가져 곡선 형태의 건물, 자동차, 항공기 등에 활용될 수 있다. 그러나 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지에 비해 효율이 낮고 제작의 난이도가 높아 상용화 단계에 접어들지 못했다.</p>
          <p contents-hash="5cae2a1097cca7b4c3d28e831ecdd675e9c364ac6cef89f321080ffb4ff659f9" dmcf-pid="fxDSm2EQHt" dmcf-ptype="general">연구진은 유연 탠덤 태양전지 제작 공정의 작업성과 전지의 유연성·경량성을 높이기 위해 ‘리프트오프(Lift-off)’ 공정을 개발하고 태양전지의 성능 향상 원인을 규명했다. 이를 통해 제작된 페로브스카이트·CIGS 탠덤 태양전지는 23.64%의 전력 생산 효율을 나타내 세계 최고 수준을 달성했다.</p>
          <p contents-hash="b426ea24a1a70e7d20a8ee57721a100732d78198add38f281411b91761389cd6" dmcf-pid="4MwvsVDxY1" dmcf-ptype="general">리프트오프 공정은 유리 기판 위에 폴리이미드층을 코팅하고 그 위에 페로브스카이트·CIGS 탠덤 태양전지를 제작한 뒤 분리하는 방식이다. 유연성이 좋은 폴리이미드 필름 자체를 기판으로 활용하던 기존 공정과 달리, 딱딱한 유리를 지지기판으로 활용하기 때문에 이전보다 안정적으로 전지를 제작할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="593f3fbd8b7ce0ae1f7b73db8f26b0f1f29f160d99c38d00e113176d81dfce23" dmcf-pid="8RrTOfwM15" dmcf-ptype="general">연구팀은 계산과학을 통해 유리기판 위에 코팅된 폴리이미드층이 칼륨의 확산을 억제할 수 있음을 예측하고 전지에 적용해 CIGS 광흡수층의 결함을 최소화하는데 성공했다. 이를 통해 제작된 태양전지는 23.64%의 전력 생산 효율을 나타냈으며 기존 유연 페로브스카이트·CIGS 탠덤 태양전지의 최고 효율인 18.1%를 크게 웃돌았다.</p>
          <p contents-hash="69842304f28cf10fee398bcb3b27f7664c5402492c9d10721236a91c8064cd48" dmcf-pid="6emyI4rR5Z" dmcf-ptype="general">이외에도 10만 번의 구부림 테스트를 진행한 결과, 연구진이 제작한 태양전지는 초기 효율의 97.7%를 유지해 우수한 내구성을 나타냈다.</p>
          <p contents-hash="73c91df0a353101b5b41e2716fbf3d85db10f5d8e99f0cff0606f992a74f45bb" dmcf-pid="PdsWC8me5X" dmcf-ptype="general">김기환 에너지연 책임연구원(박사)은 “제작된 전지의 무게당 출력비는 페로브스카이트·실리콘 탠덤 태양전지보다 약 10배가량 높아 초경량 모듈이 필요한 건물 외장재, 차량, 우주 항공 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다”며 “대면적화 공정 개발과 안정성 향상 연구를 추진해 관련 산업의 경쟁력 강화와 신·재생에너지 보급 확대에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="eb75c480577c7a73cb74f4955f7769159e862ef6d5a275f0a75f7055ae1d6bbc" dmcf-pid="QnCHSQIi1H" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 에너지·재료 분야 국제 저명 학술지인 ‘줄(Joule)’ 3월호에 게재됐다. 구본혁 기자</p>
         </section> 
        </div> 
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