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[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 유연한 'CIGS 박막 태양전지' 기술 확보에 성공했다. 건축물 일체형 태양광 발전 사업의 활성화가 기대된다.

한국에너지기술연구원의 태양광연구실은 폴리머 기판 유연 CIGS 박막 태양전지의 효율 향상 메커니즘을 규명했다고 20일 밝혔다.

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연구원은 폴리머 기판을 활용해 CIGS 태양전지의 활용도를 높였다. 연구원은 저온 성막 기술을 도입해 폴리머 기판에 CIGS 태양전지를 안착시켰다. 연구원은 나트륨, 칼륨 등 알칼리 원소를 폴리머에 주입하는 외부 알칼리 주입 기술을 통해 효율을 더욱 높였다. 이를 통해 유연 박막 CIGS 태양전지 효율을 20.4%까지 높였다. 유연 박막 CIGS 태양전지의 세계 최고 효율은 20.89%다.

연구원은 실제 활용 가능한 유연 박막형 CIGS 태양전지를 개발하면서 선진국과 어깨를 나란히 할 수 있는 기술을 확보하게 됐다고 평가했다. 최근 태양전지 연구는 딱딱하고 무거운 유리 기판을 이용하는 전통적인 CIGS 박막 태양전지에서 초경량 유연 기판을 적용해 효율은 유지하면서도 응용성을 극대화하는 방향으로 선회하고 있다. 하지만 일본, 유럽 등 중심의 소수의 연구그룹만이 해당 기술을 보유하거나 개발을 하고 있는 상황이었다.

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연구원은 이 태양전지가 '건축물 일체형 태양광(BIPV)'으로 대표되는 도심형 친환경에너지원 시장 활성화에 기여할 것으로 예상했다. CIGS 박막 태양전지는 결정질 실리콘 태양전지에 비해 적은 소재 사용과 간소한 공정만으로 고효율 태양전지를 제조할 수 있고, 안정적이며 내구성도 높은 전지다. 하지만 최근 실리콘 태양광 모듈의 가격 하락에 따라 건축물 일체형 태양광(BIPV)에 쓰기 위한 연구가 진행 중이다.

이 기술의 연구 논문 제 1저자인 김기환 한국에너지기술연구원 책임연구원은 "이번 성과는 초경량 유연 CIGS 박막태양전지의 고효율화를 위한 표준 공정을 확립한 계기로 평가된다. 유연 CIGS 박막 태양전지의 핵심소재 및 공정에 대한 원천 기술을 확보했다는데 의의가 크다"고 말했다. 공동 교신저자인 윤재호 책임연구원은 "개발된 기술을 활용해 신규 고부가가치 태양전지 제품을 생산할 수 있을 것"이라고 내다봤다.

연구진은 대면적 고속 CIGS 박막 태양전지 제조 기술, 초경량 유연 박막 태양전지 관련 소재·부품·장비 기술 고도화, 건물 외벽 및 지붕재에 설치 가능한 초경량 유연 고성능 박막 태양광 모듈 제조 기술 등 추가 연구를 진행한다.