아주대학교 연구팀이 갈륨비소(GaAs) 기반의 초경량 고효율 태양전지를 제작하는데 성공했다. 이 전지는 얇은 필름형태로 높은 효율과 유연성을 자랑한다. 무게도 가벼워 상용화에 유리하다는 것이 연구팀의 설명이다.
22일 아주대에 따르면 이재진ㆍ허준석 전자공학과 교수가 공동 참여한 연구팀은 MOCVD(유기금속화학 증착장비)에서 성장한 고품질의 태양전지 에피웨이퍼(갈륨비소 기판에 반도체 성질을 가하는 과정)에 새롭게 개발한 전극(p-type)을 적용, 유연한 갈륨비소 태양전지를 만들었다.
그 동안 유연한 태양전지는 대부분 유기 소재를 기반으로 제작됐으나 저렴한 대신 효율성이 떨어져 무기 소재를 활용한 연구가 활발했다. 연구팀은 대표적인 무기 소재로, 신뢰성과 변환효율 등의 장점이 있는 갈륨비소를 활용해 이런 단점을 극복했다.
연구팀은 새로 개발한 전지의 전력변환효율이 22.08%로 세계적 수준이고 유연성, 경량화에도 강점을 지니고 있다고 설명했다. 공정에 사용되는 단단한 갈륨비소 기판은 재사용이 가능해 제조비용도 획기적으로 절감할 수 있다. 무인항공기나 휴대용 전자기기 등에 폭넓게 쓰일 수 있을 것으로 기대된다는 것이다.
이번 연구와 관련한 논문은 문성현(전자공학과 박사과정) 연구원이 제1저자로 참여했으며 연구는 한국에너지기술평가원의 에너지기술개발사업, 교육부의 중점연구소 지원사업, 미래창조과학부의 일반연구자지원사업(신진연구)의 지원을 받아 진행됐다.
연구결과는 지난 7월말 네이쳐(Nature)지에서 발간하는 싸이언티픽리포트(Scientific Reports)에도 실렸다.
유명식기자 gija@hankookilbo.com
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