[신성장 혁신센터] 고려대‥휘거나 옷에 붙이는 태양전지 제작

고려대학교 염료감응태양전지연구실(책임교수 고재중)은 2003년 환경부의 '염료감응태양전지' 연구시설로 선정돼 염료를 태양전지에 활용하는 연구를 본격적으로 시작했다.

2005년부터는 한국과학재단에서 주관하는 국가 지정 연구실 사업에 선정돼 '염료 첨가제 및 고체 전해질을 이용한 고효율 염료감응 태양전지 개발'이라는 연구 주제로 연구실을 확장했다.

연구실에는 14명이 근무하고 있다.

연구실은 그동안의 연구 결과를 상품화하는 작업을 진행해왔다.

염료감응 태양전지란 태양빛을 받은 전이금속이 전자를 내놓으면 회로를 통해 태양광을 전기로 바꾸는 역할을 하는 전지다.

고분자 염료를 사용한 기존 태양전지는 오랫동안 빛에 노출되다 보면 햇빛에 분자가 잘 끊어져 변성이 잘돼 제 성능을 내기 어려워진다.

이에 연구팀은 분자가 작은 고분자 염료를 개발해 이 같은 단점을 보완했다.

연구팀이 개발한 염료를 사용하면 10~15년의 수명을 가진 태양전지를 만들 수 있다.

가장 널리 보급돼 있는 실리콘 태양전지보다 제작이 간편하고 기존 생산설비를 그대로 이용할 수 있는 장점도 있다.

고재중 교수는 "유기화합물을 이용한 염료는 고가의 제조설비가 필요없다"며 "실리콘 태양전지의 2분의 1 수준의 제조비로 휘거나 옷에 붙이는 다용도의 태양전지 제작이 가능하다"고 설명했다.

연구진이 개발한 염료는 효율이 최대 10.22%에 이른다.

빛 알갱이(광자) 100개가 전지에 들어 왔을 때 약 10개의 전자를 내놓는다는 의미다.

현재는 스위스 연방기술원(EPFL) 연구팀이 만든 효율 12%짜리 염료가 가장 효율이 높은 상태다.

연구실은 앞으로 석유자원을 대체할 수 있는 에너지 산업 개발을 위해 태양전지 외에 바람이나 수소에너지를 이용할 수 있는 방법도 연구할 방침이다.

고 교수는 "태양광은 중요한 차세대 에너지원이기 때문에 연구가 더욱 절실하다"며 "원천기술 확보를 위한 로드맵을 그리고 있다"고 덧붙였다.