집광형 태양전지 효율 25% 벽 넘었다

태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 광변환효율이 국내에서는 처음으로 25% 벽을 넘었다.

경기도와 교육과학기술부가 나노분야 연구개발을 지원하기 위해 설립한 나노소자특화팹센터(대표 고철기)는 27일 광변환효율 25.58%인 국내 최고의 집광형 태양전지를 개발했다고 밝혔다.

나노소자특화팹센터가 개발한 3세대 집광형 ‘고효율 III-V 화합물 반도체 태양전지’는 InGaP(인듐-갈륨-인 화합물)와 GaAs(갈륨-비소 화합물)를 이중 접합한 것으로 실리콘을 주원료로 태양광 발전 시장의 대부분을 차지하고 있는 1세대 결정형 태양전지와 차별화된 제품이다.

이 분야 세계최고 기술을 보유하고 있는 미국·독일·일본 등 선진국은 이중 접합 태양전지 분야에서 30.28%의 효율로 세계최고를 기록하고 있다. 센터는 지난해 11월 이중 접합 태양전지 원천기술인 단일접합 GaAs 태양전지 효율에서 역시 세계 최고 수준(25.39%)에 근접하는 23.94%의 효율을 달성한 바 있다.

태양전지는 반도체 특성을 이용해 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 장치로, 변환 효율이 높을 수록 좋은 제품이다. 현재 태양광 발전 시장은 실리콘을 주원료로 하는 1세대 결정형 태양전지가 90% 이상을 차지하고 있으나 타 에너지(석탄·석유·가스)에 비해 높은 발전단가와 넓은 설치면적 등으로 경제성이 낮은 것이 단점으로 여겨지고 있다.

지하철을 대신할 미래 교통수단나노소자팹센터가 연구 중인 3세대 집광형 고효율 태양전지는 저비용, 고효율을 달성할 수 있을 뿐 아니라 전 세계적으로 시장이 형성중인 분야로 주목 받고 있다. 집광형 고효율 태양전지는 가격이 저렴한 플라스틱 렌즈나 알루미늄 코팅 거울을 이용, 태양광의 집광도를 높이고 태양전지 크기를 줄이기 때문에 태양전지 모듈 제조 단가를 크게 낮출 수 있는 장점이 있다.

고철기 대표는 “연구개발에 더욱 집중, 연내 세계 최고 효율의 제품을 개발하는 것이 목표”라면서 “우리가 보유하고 있는 세계최고수준의 화합물반도체 공정 장비와 인력을 적극 활용해 본격적인 차세대 태양전지 기술개발에 나서겠다”고 밝혔다.

수원=방은주기자 [email protected]