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고효율 색소증감태양전지의 개발

전문가 제언: ○ 색소증감 태양전지는 반도체 산화물 표면에 붙어있는 염료가 빛을 받아 산화물에 넘겨줄 때 전기를 생산하는 기술로, 제조원가가 낮은 데다 다양한 형태로 가공하기 쉬워 차세대 신재생 에너지기술로 주목받고 있다.

○ 현재 태양광 발전시장은 실리콘을 주 원료로 하는 1세대 실리콘 태양전지가 90% 이상을 점유하고 있지만 실리콘 공급 부족으로 발전단가가 석유나 석탄, 가스 등 다른 에너지에 비해 8배나 높은 실정이다.

○ 색소증감 태양전지는 형상이나 색채가 다양한 것이 특징이다. 기판을 유리에서 플라스틱 필름으로 바꾸면 유연하게 할 수 있고, 실내와 같이 빛이 약한 장소에서도 발전이 가능해 인테리어용이나 실내용 태양전지로도 이용이 가능할 것으로 기대된다.

○ 태양전지의 발전을 조명해보면 1세대 태양전지는 컴퓨터 칩을 만드는 재료와 동일한 결정질 실리콘으로 제작되어 가격이 매우 비싼 단점이 있다. 2세대 태양전지는 결정질 반도체(crystalline semiconductor)를 근간으로 제작되지만 역시 값비싼 박막재료만을 사용한다. 3세대 태양전지는 염료감응형 태양전지(DSSC, dye-sensitized solar cell)로 아직 연구 단계에 있으며 상업적 이용이 확대될 전망이다.

○ 염료감응 태양전지는 기술의 특성상 지난 수십 년간 우리나라 산업전반에 걸쳐 성장 동력 산업으로 활약해온 LCD, PDP, OLED 등의 디스플레이 산업과 유사한 소재와 공정, 장비가 필요해 전후방 산업이 밑바탕이 되어야 하는 기술이다.

○ 이러한 성장모델을 이루기 위해선 소재, 장비, 공정, 시스템업체 등의 국내 전후방 산업을 동시에 육성할 필요가 있다. 현재까지도 핵심재료 및 장비는 수입에 의존하는 기존의 성장 동력 산업과는 개발초기부터 차별화하여 선발주자인 일본 등과 경쟁구도를 형성해야 될 것으로 본다.

저자: N. O. Komatsuzaki et. al.
자료유형: 학술정보