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유기박막 태양전지의 과제와 전망

전문가 제언: ○ 태양전지의 생산량은 급속히 확대되고 있으나 다른 발전 기술에 대응하여 향후 더욱 더 보급되기 위해서는 저코스트가 최대의 과제로 대두되고 있다. 그 중에서도 새로운 발전 원리에 기초한 태양전지가 그러한 과제를 해결하여 줄 것으로 크게 기대된다. 대표적인 차세대 태양전지의 예로는 색소 증감 태양전지(DSSC: Dye-Sensitized Solar Cell)와 유기박막 태양전지가 있다.

○ 태양 에너지의 잠재적 가능성에 비해 태양전지로의 이용은 미미한 편이다. 최근 유기박막 태양전지는 습식 프로세스의 벌크헤테로 접합형의 등장으로 인해 변환 효율과 내구성이 좋아지고 값싼 고효율 태양전지로서 실용화가 가시화되고 있다. 본 문헌에서는 안정화 벌크헤테로 접합형 유기박막 태양전지를 중심으로 향후의 과제와 전망에 대하여 살펴보았다.

○ 전자전도성 고분자를 이용한 유기박막 태양전지는 스핀코트나 스크린 인쇄 등의 고진공을 사용하지 않고 값싸게 제조 가능하기 때문에 최근 특히 주목을 받고 있다. 만약 변환 효율이 높고 내구성이 좋은 전자전도성 고분자계 태양전지가 완성되면 색소 증감 태양전지를 능가하는 저코스트화 가능성이 크다. 향후의 연구 개발의 과제는 한 차원 발전된 고효율화와 내구성의 개선이다. 최근 시도되는 것으로는 플러렌 유도체 대신 유기 저분자 화합물이나 전자전도성 고분자, 나노 사이즈 무기 재료가 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. 한국은 반도체, 유기 EL, 디스플레이 생산에 있어 세계적으로 우위를 점하고 있으나 기본 기술에는 취약한 면이 있다. 이에 대한 연구 개발을 산학연이 보다 적극적으로 나서야 할 때이다.

저자: Kaku Uehara
자료유형: 학술정보