전남대학교 신소재공학부 김진혁 교수팀, 광주과학기술원, 한국에너지기술연구원과 공동 개발 박막태양전지. /전남대학교 제공

전남대학교 신소재공학부 김진혁 교수팀, 광주과학기술원, 한국에너지기술연구원과 공동 개발 박막태양전지. /전남대학교 제공 전남대학교 김진혁 교수팀이 에너지 고효율성과 경제성까지 갖출 수 있는 새로운 구조의 박막태양전지를 개발했다.

전남대는 신소재공학부 김진혁 교수팀이 광주과학기술원(GIST), 한국에너지기술연구원과 공동으로 박막태양전지가 태양전지의 투명전극 층을 개선해 광전변환효율을 향상할 수 있다는 것을 증명했다고 23일 밝혔다.

대부분의 태양전지 연구는 구리·아연·주석·황·셀레늄(CZTSSe)의 광 흡수층을 개선해 효율을 향상하고 있는 반면 김 교수팀은 태양전지의 투명전극 층을 개선했다.

개선된 박막태양전지는 광전변환효율이 8.33%에서 10.67%로 크게 향상했다.

또 기존 태양전지의 투명전극 층으로 사용됐던 \'알루미늄이 첨가된 산화아연(ZnO) 구조를 마그네슘과 갈륨이 첨가된 산화아연(MgGaZnO), 리튬이 첨가된 산화그래핀(graphene oxide:Li) 구조로 대체했다.

연구팀은 스퍼터링(sputtering) 공정에서 용액 공정을 통해 플라즈마에 의한 손상을 줄였으며, 광학적이고 전기적 특성이 우수한 투명 전극층을 동시에 적용한 새로운 투명전극 조합도 제시했다.

김진혁 교수는 \"해당 연구는 기존 연구의 틀에서 벗어난 새로운 방법을 제시했다는 평가이다\"며 \"태양전지 분야의 구조족 변화가 기대되고 고효율은 물론 경제성까지 갖는 태양전지를 개발하는 토대가 될 것이다\"고 밝혔다.

/김도기 기자