서울시립대, 유연 태양전지 응용 핵심 기술 개발

입력 2021.05.04 09:47

- 투명하고 유연한 태양전지 모듈의 상용화를 앞당길 수 있는 연구 성과
- ≪Solar RRL≫ 학술지 표지논문으로 선정

서울시립대학교 김혁 전자전기컴퓨터공학부 교수와 경상국립대학교 김준영 반도체공학과 교수가 이끄는 공동 연구팀이 투명 산화물반도체를 활용한 ‘유연 태양광 발전 핵심기술’을 개발했다.

연구팀은 “이번 연구는 투명하고 유연한 태양전지 모듈의 상용화를 앞당길 수 있는 중요한 성과이며, 유연 디스플레이와 유연 태양전지 모듈을 함께 적용하여 차세대 전자 소자로써 응용 범위가 매우 넓어질 것으로 기대된다.”고 했다.

이 기술은 태양전지 분야의 권위적인 학술지인 와일리(WILEY)출판사의 ≪솔라 알알엘(Solar RRL)≫에 3월 10일자로 출판, 게재되었으며 특히 저널 메인 표지(Front Cover Image)로 선정돼 논문의 우수성을 인정받았다.[그림1]

연구팀이 개발한 태양전지 소자는 투명 디스플레이 핵심 기술인 박막 트렌지스터용 인듐-갈륨-아연 산화물(IGZO) 반도체 기술을 태양전지에 적용한 새로운 구조로써 [그림2], 유연 태양전지가 상용화될 수 있는 높은 에너지 변환 효율을 갖는다.

인듐-갈륨-아연 산화물 (IGZO) 반도체는 비정질실리콘에 비해 전자 이동도가 높아, 낮은 전력으로 빠르게 구동된다는 장점이 있고, 균일성이 우수해 대면적 공정에 유리하며 우수한 전기적 특성을 갖기 때문에 미래 투명 디스플레이의 박막 트랜지스터로 적용되고 있다. 연구팀은 투명 디스플레이의 핵심 소재를 태양전지 소자에 적용하기 위한 고 정밀화 균일 배열 공정 기술을 개발하였고, 이를 태양전지 소자에 적용하였다.[그림3]

이번 연구는 한국연구재단, 중소벤치기업부, 한국생산기술연구원 원천기술개발사업(소프트 로보틱스 원천기술개발)의 지원을 받아 수행되었다.

[참고자료] 1. 용어 설명, 2. 그림 설명, 3. 교신저자 소개

참고1

용어 설명

1. 『Solar RRL』

태양전지 분야의 권위적인 학술지 (인용지수 7.527)

2. 태양전지

빛(Photon, 광자)이 pn접합구조를 갖는 태양전지의 광흡수층(photo-absorption layer)으로 흡수되어 정공(Hole)과 전자(Eelectron)로 분리된 후 각각 양극(Anode)과 음극(Cathode)으로 이동, 전류와 전압을 생산하여 전력을 만들어내는 친환경 에너지원 이다.

참고2

그림 설명