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유기계 태양전지의 실용화

전문가 제언: ○ 태양전지의 생산량은 급속히 확대되고 있으나 다른 발전기술에 대항하여 향후 더욱 더 보급되기 위해서는 저 코스트가 최대의 과제로 대두되고 있다. 그 중에서도 새로운 발전 원리에 기초한 태양전지가 그러한 과제를 해결하여 줄 것으로 크게 기대되고 있다. 이 차세대 태양전지의 대표적인 예가 색소 증감 태양전지(DSSC, Dye-Sensitized Solar Cell)와 유기 박막 태양전지이다.

○ 색소 증감 태양전지는 반도체 산화물 표면에 붙어 있는 염료가 빛을 받아 산화물에 넘겨줄 때 전기를 생산하는 기술이다. 제조원가가 낮은데다 다양한 형태로 가공하기가 쉬워 차세대 신재생 에너지 기술로 주목받고 있다. 현재 태양광 발전시장은 실리콘을 주 원료로 하는 1세대 실리콘 태양전지가 80% 이상 점유하면서 주도하고 있지만 실리콘 공급 부족으로 발전단가가 석유나 석탄, 가스 등 다른 에너지에 비해 8배나 높다. 그러나 색소 증감 태양전지는 저가의 소재를 사용하면서, 제조공정이 용이하기 때문에 실리콘 태양전지에 비해 대폭적인 비용 절감이 기대된다.

○ 전자전도성 고분자를 이용한 유기 박막 태양전지는 스핀코트나 스크린 인쇄 등의 고진공을 사용하지 않고 값싸게 재조 가능하기 때문에 최근 특히 주목을 받고 있다. 만약 변환 효율이 높고 내구성이 좋은 전자전도성 고분자계 태양전지가 완성되면 색소 증감 태양전지를 능가하는 저코스트화 가능성을 감추고 있다. 향후의 연구개발의 과제는 한 차원 발전된 고효율화와 내구성 개선이다. 최근 시도되는 것으로는 풀러렌 유도체 대신 유기 저분자 화합물이나 전자전도성 고분자, 나노사이즈 무기재료도 이용되고 있다.

○ 2008년 8월 15일 이명박 대통령은 “저탄소-녹색 성장”을 새로운 국가 발전 패러다임으로 선포하였다. 태양, 풍력, 수력 등 재생 자원에 의한 에너지 비중을 현재의 2%에서 2030년에는 11%, 2050년에는 20%로 높일 것이라고 밝혔다. 따라서 이제는 연구가 아닌 실용화를 목표로 적극적인 노력이 필요하다. 차세대 성장 동력의 하나로 발전시켜야 한다.

저자: Editors
자료유형: 학술정보