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유기박막 태양전지의 개발현황

전문가 제언: ○ 지구온난화 문제는 기존 화석연료에 의한 이산화탄소 배출이 주요인으로 세계 각국은 이산화탄소 배출을 감소하기 위하여 노력하고 있으며 그 한 가지가 화석연료를 대신하는 재생에너지를 이용한 전력생산이다. 재생에너지는 풍력, 태양에너지, 조력 및 바이오 에너지 등이 있으며 이중에서 태양에너지에 대하여 에너지 변환효율을 높이기 위한 연구개발이 선진국을 중심으로 활발한 실정이다.

○ 태양에너지를 이용한 방식은 크게 두 가지로, 태양광을 이용한 태양광발전과 태양열 장치로 나눌 수 있다. 태양광 발전소자인 태양전지는 크게 무기물 태양전지와 유기태양전지(organic solar cell)로 나눌 수 있다. 지금까지 태양광발전은 실리콘을 중심으로 한 무기물태양전지가 주류를 이루고 있으나 최근에 유기태양전지에 대한 관심이 선진국을 중심으로 높아지고 있는 실정이다.

○ 유기태양전지는 무기태양전지에 비하여 손쉬운 제조공정뿐만 아니라 수십 나노 이내 두께의 박막으로 만들 수 있는 장점이 있기 때문에 제품의 저가격화 가능성이 있다. 따라서 유연성 구조로 적용이 용이하여 장차 유비쿼터스 시대의 전자제품을 지원하는 미래의 소자로서 적합하다고 생각된다. 또한 대면적화 기술과 연계하여 대용량의 에너지소비를 요하는 복합시스템에도 적용의 가능성이 있다.

– 그러나 이러한 장점에도 불구하고 에너지 변환효율을 5%대에서 10% 이상으로 올릴 것과 넓은 광흡수대의 확보, 전자와 정공의 이동도 향상, 자외선에 대한 광안정성 확보 등이 해결할 과제다.

○ 유기태양전지에 대한 국내 연구실적은 선진국에 비하여 초기단계로 미미한 실정이지만 국내의 기존 산업적 기반과 연구개발력을 활용한다면 세계적인 수준의 개발성과를 기대할 수 있다.

저자: SAITO, Kazuhiro, YAMANARI, Toshihiro, TAIMA, Tetsuya
자료유형: 학술정보