창문으로 조명ㆍ냉난방 해결한다

국내 연구진이 개발한 차세대 태양전지 기술이 산업체로 이전돼 본격적인 양산을 준비한다.
한국과학기술연구원(KIST)은 기술이전료 28억원을 받고 '염료감응형 태양전지 셀 제조기술'을 동진쎄미켐에 이전하는 기술실시계약을 체결했다고 17일 밝혔다.

염료감응형 태양전지는 식물의 광합성 작용과 유사한 원리를 이용해 전기를 발생시키는 장치로 이미 시장을 형성하고 있는 실리콘 태양전지보다 에너지 효율이 낮지만 제조단가가 5분의 1 수준에 불과한 장점이 있다. 두 개의 유리기판 사이에 유기염료를 입힌 나노분말을 넣은 뒤 전해질을 채우면 빛을 받은 염료분자에서 나온 전자가 전류를 발생시키는 방식이다.

특히 흐린 날이나 직사광선이 비치지 않는 날에도 전기를 생산할 수 있고 빛이 있는 곳이면 실내외 어디서든 전기를 만드는 것이 가능하다. 다양한 색깔 염료로 투명한 유리에 인테리어 효과를 낼 수 있는 것도 장점이다.

예를 들어 고층 빌딩 창문에 직사광선을 피하기 위한 유리 코팅을 하지 않고 투명컬러 태양전지로 창을 만들 경우 에너지 생산과 태양광 차단 효과를 동시에 얻을 수 있다. 염료를 이용하면 회사 로고나 그림 등 아름다운 디자인을 건물 전체에 입힐 수도 있다는 것. 유리 창호와 같은 건자재 일체형 태양광발전(BIPV)에 응용할 수 있는 기술인 셈이다.





반도체 LCD용 감광제 화공약품 등을 제조하고 있는 동진쎄미켐은 염료감응형 태양전지를 양산하기 위한 공정 개발에 착수해 2~3년 내에 컬러 태양전지 창호, 선루프, 전자제품용 전원 등 다양한 응용제품을 출시할 계획이다.

KIST 에너지재료연구단 박남규 박사는 "이번에 기술이전하는 염료감응형 태양전지는 재료의 최적 공정기술과 전하 발생을 최대화할 수 있는 표면 제어에 나노테크놀로지가 적용됐다"며 "같은 방식의 태양전지 셀 중 변환 효율이 11% 이상으로 세계 최고 수준"이라고 설명했다. 또 그는 "나노입자 크기와 다색 염료 형성 기술을 이용해 기존 실리콘 태양전지에서 실현하기 어려운 투명컬러 전지 제조가 가능해졌다"며 "이를 상업화할 경우 고층 빌딩의 유리창호 등에 활용 가치가 높을 것"이라고 밝혔다.

[김은표 기자]
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