태양전지 반사방지 코팅제 개발

 태양전지의 효율을 높이기 위해서는 태양전지로 들어오는 빛의 반사를 줄여 빛의 양을 늘려야 합니다.

 이러한 반사를 줄이는 기술이 국내에서 개발되었다는 소식입니다.  

반사방지 코팅제 제조 공정 모습 / 전자신문 기사 갈무리

화학연구원, 태양전지 반사방지 코팅소재 개발

 화학연구원 이상진 박사와 김진영 울산과학기술원 교수팀에서 태양전지에 빛을 잘 투과시켜 효율을 높이면서 대면적 제조할 수 있는 코팅소재를 개발하였다고 합니다.

 

 아시는 것처럼 태양전지는 빛 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 기술로 반사되지 않고 투과되는 빛이 많아야 태야전지의 효율이 극대화될 수 있는데, 이번에 개발된 반사 방지 코팅 필름이 태양전지를 고효율로 할 수 있다고 합니다.

 반사 방지 코팅소재는 대부분이 필름  형태로 제조되며, 대면적화 하려면 원재료 덩어리를 얇게 하는 '스퍼터링'이 필수 기술입니다.

 

 문제는 스퍼터링 공정이 전기가 잘 통하지 않는 재료에 부적합하다고 합니다. 

 빛 굴정률이 낮은 소재는 대부분 전기가 잘 통하지 않기때문에 해당 기술을 사용해야 함에도 태양전지에는 맞지 않아 적당히 타협하는 형태로 제조가 되었는데, 이번에 연구팀에서 빛 투과는 잘 되지만, 굴절율이 낮고 전도성인 물질인 탄소나노튜브를 첨가하여 새로운 코팅소재를 만들게 된 것입니다.

 따라서 일반적인 스퍼터링 기술로 전기가 통하면서 대면적 코팅 필름을 만들 수 있게 된 것입니다.

 

태양전지 효율 향상 도움

 연구팀은 개발된 코팅 소재 속 불소 물질이 태양전지에 도핑되면 전지효율을 향상할 수 있는 것을 발견하였다고 합니다.

 이 불소 성분을 도핑할때 태양전지 전하수송층에 일부 스며들게 하여 전하의 이동도가 코팅보다 45% 향상되는 것으로 확인하였습니다. 

 

 또한 태양전지의 문제 중하나가 청결인데요, 이는 소재와 태양전지 기술적인 문제가 아니라 장시간 외부에 노출되었을 때 발생하는 먼지나 이물질로 인해서 태양 빛을 가리게 되어 발전 효과가 떨어지는 것인데, 그래서 태양전지판을 주기적으로 청소하는 것은 반드시 해야 하는 일입니다.

 그런데, 새로운 소재는 발수 성능이 좋기 때문에 비가 오면 태양전지 스스로 표면을 세청하는 효과도 가지고 있다고 합니다.

  새똥이나 여러가지 사람의 손이 필요한 이물질을 제외하고 일반적으로 누적해서 쌓일 수 있는 먼지 같은 이물질은 비가 오는 것만으로도 세척의 효과가 있으니 관리적인 측면에서도 괜찮은 효과를 만들어 냈다고 할 수 있습니다.

 

 이런 결과에 화학연 이영국 원장은 '이번 기술은 첨단 디스플레이 코팅소재로도 응용이 가능해 국내 첨단 소재 기술 발전에 크게 기여할 수 있을 것'이라고 말을 했다고 기사는 소개하고 있습니다.

효율·대면적화 두 마리 토끼 동시에…화학연, 태양전지 반사방지 코팅소재 개발