전남대학교는 공과대학 신소재공학부 김진혁 교수 연구팀(광전자 박막 연구실)이 국내 최고 수준인 9.24%의 광전변환 효율을 갖는 스퍼터 기반(Cu2ZnSnS4계) 박막 태양전지를 개발했다고 3일 밝혔다.
한국에너지기술연구원 태양광연구실 윤재호 박사 연구팀과 연계, 협력연구를 통해 얻어낸 이번 연구결과는 현재 사용되고 있는 CIGS(구리·인듐·갈륨·황·셀레늄) 박막태양전지의 단점을 보완한 것이어서 초저가 상용화에 대한 기대를 높이고 있다고 전남대학교는 설명했다.
‘CIGS 박막태양전지’의 경우 주원료인 인듐(In)과 갈륩(Ga)의 부존량이 적고 값이 비싸 대체물질 필요성이 꾸준히 제기돼 왔으며, 김 교수팀은 아연(Zn)과 주석(Sn)을 사용함으로써 해당 문제점을 해결했다.
김 교수팀은 연구에서 스퍼터 방식으로 구리와 아연, 주석을 겹겹이 쌓아 전구체를 제조한 뒤 전구체를 급속 열처리해 태양빛을 흡수하는 ‘흡수층 합성 기술’을 통해 9.24%라는 높은 효율을 달성했다. /하효성 기자