실용화에 가까운 염료감응 태양전지

전문가 제언

○ 염료감응 태양전지(DSSC 또는 DSC)를 일본에서는 색소증감 태양전지라 부른다. 이것은 구조가 비교적 간단하여, 기존의 실리콘계 태양전지에 비해서 훨씬 저렴한 가격으로 제조가 가능하다. 또한 투과성을 가지고 있기 때문에 유리창으로 사용할 수도 있으며, 염료의 선택에 따라서 다양한 색깔로 독특한 디자인을 통해 장식재로 사용할 수도 있다.

○ 또 빛을 흡수하는 광감응 염료를 사용하기 때문에 태양광이 부족한 곳에서도 효율적으로 전기를 만들어낼 수 있다. 즉 휴대폰 화면 부분에 이 태양전지를 부착하면, 휴대폰이 표시하는 내용을 볼 수 있을 뿐만 아니라 화면으로 들어오는 빛에너지를 이용해 전력 생산이 가능하다.

○ 그러나 태양광 에너지를 전기로 바꾸어 주는 변환효율은 결정질 실리콘 태양전지가 14~17% 수준인 반면 염료 감응형은 4~7% 정도로 낮다. 이 변환효율을 개선하기 위해서는, 태양광 포집 스펙트럼과 전하캐리어가 이동하는 조건이 최적화되어야 한다. 이러한 문제를 개선하기 위해서 사용되는 새로운 조성의 염료, 반도체, 전해질 등에 관한 연구가 지속되고 있다. 최근에 개발된 루테늄 착제 염료를 사용한 태양전지의 변환효율은 약 11% 수준으로 향상되었다.

○ 우리나라에서는 정부의 집중적인 지원을 바탕으로 산업계, 학계, 연구계에서 염료감응 태양전지가 연구되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST)의 광전 하이브리드 연구센터와 고온에너지재료 연구센터의 공동 연구팀은 최근 변환효율을 유지하면서도 휘어질 수 있는 투명 염료감응 태양전지를 개발했다.

○ 학계의 경우 고려대, 성균관대 등 다수의 대학이 연구에 참여 중이다. 산업계의 경우 기존의 실리콘계 태양전지를 대량 생산하고 있는 (주)한화, (주)신성 등은 물론이고 코오롱, 삼성, 엘지 등 대기업과 티모테크놀로지, 상보, 동진세미컴, 등의 중소기업도 참여하여 관련되는 부품 및 재료를 개발하고 있다.

저자

Naoto Imawaka

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

25(8)

잡지명

マテリアル インテグレ-ション

과학기술
표준분류

재료

페이지

35~40

분석자

허*도

분석물

• 실용화에 가까운 염료감응 태양전지.pdf [337,299 byte]

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