부경大-에너지硏, 초미세 전극 인쇄기술 개발
정전기 이용해 태양전지 효율 높였다
신동윤 부경대 인쇄정보공학과 교수(사진) 팀은 한국에너지기술연구원과 공동으로 정전기를 이용해 머리카락보다 얇은 미세한 전극을 표면에 들뜸 없이 인쇄하는 기술을 개발하는 데 성공했다고 30일 밝혔다.
태양빛을 에너지로 바꾸는 태양전지는 표면에 태양빛을 많이 받을수록 효율이 높아진다. 하지만 태양전지에 들어가는 전극이 투명하지 않다는 점 때문에 전극을 가능한 미세하게 인쇄해서 표면을 가리지 않아야 유리하다.
기존에는 물리적인 힘을 가해 전극을 인쇄하는 방식을 활용했지만 자칫 전지가 깨질 수 있다는 단점이 있었다. 최근 들어서는 치약을 짜듯 전극을 전지 위에 올려놓는 ‘디스펜싱’ 기술이 주목받고 있다. 하지만 이 기술도 전극 소재가 너무 묽으면 전극이 표면에 퍼져버린다. 너무 뻑뻑해도 울퉁불퉁한 전지 표면과 잘 밀착되지 않는다는 한계가 있었다.
연구팀은 정전기를 이용해 밀착 문제를 해결했다. 전극소재를 짜내는 미세 노즐에 양극(+)을 연결하고, 태양전지 기판에 음극(-)을 연결해 전류가 흐르게 한 것이다.
이 기술을 도입하자 양극과 음극이 서로 끌어당기는 성질 때문에 치약보다 더 뻑뻑한 농도의 전극도 태양전지 표면의 요철과 상관없이 우수하게 밀착되는 것을 확인했다. 전지 효율도 기존 정전기를 이용하기 전보다 3.5%포인트 향상됐다.
신 교수는 “차세대 인쇄공정의 문제를 해결했기 때문에 국내 태양전지의 입지를 한층 높일 수 있을 것으로 기대한다”며 “현재 국내 기업들과 함께 상용화를 준비하고 있다”고 밝혔다.
연구결과는 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 11월 18일 자 온라인판에 실렸다.
권예슬 기자 yskwon@donga.com
출처 : 동아사이언스 http://www.dongascience.com/news/view/9445