30 나노미터 초박막 산화알미늄으로 표면 에너지 소실 완벽차단
브람 혹스 네덜란드 아인트호벤공대 박사와 연구진이 저비용으로 23.2%의 고효율을 얻을 수 있는 태양광전지 기술을 개발해 태양광 업계의 관심을 모으고 있다.
혹스 박사는 결정질 실리콘 태양 전지 앞에 약 30 나노미터(nm)의 산화알루미늄 초박막을 적용했다.
연구진에 따르면 이 얇은 박막은 전례 없이 많은 수의 고유 음전하를 갖고 있어 표면에서의 에너지 소실을 거의 완벽하게 차단할 수 있다.
혹스 박사팀이 개발한 새로운 산화알루미늄 초박막을 이용, 전체 태양광을 태양전지로 전환시킨다면 전체 태양광의 23.2%를 전기 에너지로 전환시킬 수 있다.
이전에 이용되던 결정질 실리콘의 전환 효율은 최대 21.9%였다.
혹스 박사팀은 독일 프라운호퍼 연구소와 공동으로 태양전지의 효율성 개선에 기여하는 연구를 수행해 최근 미국 샌디에이고에서 개최된 대규모 태양 에너지 회의에서 이 고효율 태양광전지 기술을 발표했다고 사이언스데일리지가 전했다.
겨우 1% 가량의 효율성의 개선이 얼핏 보기엔 미진한 것으로 보일 수 있으나, 이는 태양전지 제조업자의 제품 수행력을 크게 향상시킬 수 있는 주 요인이다.
높은 효율성을 갖는 방안은 태양 에너지의 원가를 낮추는 가장 효과적인 방법이기 때문.
이에 따라 이번 태양 전지의 효율성 개선은 태양 에너지가 지니고 있는 가격문제의 해결책이 될 전망이다.
그 동안 1세대 태양전지는 컴퓨터 칩을 만드는 재료와 동일한 결정질 실리콘으로 제작됐으며, 가격이 매우 비싼 단점이 있다. 2세대 태양전지는 결정질 반도체를 근간으로 제작되지만 역시 값비싼 박막 재료만을 사용한다. 3세대 태양전지는 염료 감응형 태양전지로 아직 연구 단계에 있는 상황이다.
이 때문에 현재 상용화되고 있는 결정질 실리콘 기술을 개선해 당장의 제조 단가를 높이는 것이 제조업자의 입장에서는 수익성을 향상시킬 수 있는 지름길이다.
따라서 산화알루미늄 초박막의 적용은 비교적 적은 비용이 소요될 것으로 예상돼 태양광업계의 관심이 높은 것이다.
이날 발표장에서도 다수의 태양전지 제조업자들이 이 기술에 큰 관심을 보였다.
