화합물 반도체 태양전지 상용화를 크게 앞당길 수 있는 기초 제조기술이 한국과 미국 공동연구팀에 의해 개발됐다.
교육과학기술부와 한국연구재단은 "백운규 한양대 에너지공학과 교수와 존 로저스 일리노이대 재료공학과 교수 공동연구팀이 기판 위에 화합물 반도체를 여러 층으로 쌓을 수 있는 기술을 세계에서 처음으로 구현했다"고 19일 밝혔다. 이 연구결과는 영국 과학학술지 '네이처' 20일자에 실렸다.
태양빛을 전기로 변환시키는 태양전지는 현재 전체 시장의 약 95%가 실리콘으로 만들어지고 있다. 그러나 효율이 한계에 도달한 데다 실리콘 원재료 값이 올라 대체 기술이 필요한 상황이다.
이에 최대 효율이 약 40%로 실리콘 태양전지 효율(24%)의 2배에 가까운 화합물 반도체 태양전지가 주목 받고 있다. 2종 이상의 원소가 결합된 화합물 반도체는 실리콘보다 전자 이동이 10배 이상 빠르다. 하지만 고가의 제조비용 때문에 우주산업 같은 특수 분야에만 제한적으로 쓰인다.
연구팀은 화합물 반도체를 기판 한 장당 40층까지 쌓는데 성공했다. 백 교수는 "한 기판에서 소자 하나만 얻을 수 있는 실리콘에 비해 우리 기술을 쓰면 소자를 40개까지 대량으로 만들 수 있다"며 "공정 비용에서 기판이 차지하는 비율이 실리콘 태양전지보다 40%p 가까이 줄고, 공정 시간도 10분의 1로 단축된다"고 설명했다.
임소형기자 precare@hk.co.kr
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