[이데일리 신하영 기자] 중앙대 연구팀이 가시광선은 투과시키고 자외선·적외선 영역만 선택적으로 흡수하는 태양전지를 개발했다. 태양광의 흡수율을 높여 발전 효율을 제고하는 기술이다.

중앙대는 강동원 에너지시스템공학부 교수팀이 대구경북과학기술원(DGIST) 고서진 교수팀과의 협업을 통해 이러한 연구 성과를 거뒀다고 26일 밝혔다.

기존 투명 태양전지는 투명도를 높이면 빛 흡수량이 줄어 효율이 낮아지는 문제가 있었다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 자외선 흡수에 특화된 적층 구조를 설계했다. 가시광선 영역은 최대한 투과시키면서도 자외선·근적외선 에너지는 분할 수확하는 새로운 광학 시스템을 구현한 것이다.

이번 연구를 통해 개발된 소자는 평균가시광투과율(AVT) 55.39%, 광변환효율(PCE) 10.91%, 광이용효율(LUE) 6.04%를 기록했다.

강동원 교수는 “이번 성과는 투명 태양전지가 단순히 빛을 통과시키는 수준을 넘어 실제 건물 창호나 자동차 유리창을 통해 실용적 전력을 생산할 수 있음을 보여준 사례”라며 “도심형 에너지 생산과 제로 에너지 빌딩 구현을 앞당길 기술이 될 것”이라고 설명했다.

연구팀이 개발한 소자는 가시광선 영역에서 높은 투과 특성을 확보해 소자 뒤편 사물이 왜곡이나 흐림 없이 선명하게 보이도록 제작됐다. 이에 따라 건물 일체형 태양광(BIPV) 창호, 자동차 전면 유리, 미래 모빌리티, IT 기기 등 공간 제약 없이 에너지원이 필요한 다양한 분야로의 확장 가능성도 기대된다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 기초연구실지원사업 등의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 재료 분야 권위지(Advanced Materials) 2월 17일 자에 게재됐다.