DGIST 연구팀 ‘신기술’ 개발친환경 태양전지 관련 연구진. 왼쪽부터 이재백 DGIST 박사, 바쉬로 카디리-잉글리쉬 박사과정생, 김대환·양기정 책임연구원. DGIST 제공

대구경북과학기술원(DGIST)은 에너지환경연구부 연구팀이 인천대 교수팀과 함께 온도 조절만으로 친환경 태양전지의 효율을 크게 높이는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

차세대 친환경 태양전지 소재로 주목받는 ‘안티모니 셀레나이드(Sb₂Se₃)’는 카드뮴(Cd)이나 납(Pb)과 같은 유해물질을 전혀 사용하지 않고, 지구상에 풍부하게 존재하는 안티모니(Sb)와 셀레늄(Se)만으로 구성된다.

이 소재는 빛을 잘 흡수하고 열과 화학 반응에도 강한 특성을 갖고 있다. 튼튼하면서도 적은 비용으로 대량 생산이 가능하다. 다만 안티모니 셀레나이드 소자는 그 결정이 제각각으로 자라는 방향성과 결함 탓에 전자와 정공의 이동이 방해받아 효율이 떨어지는 단점을 갖고 있다.

이에 연구팀은 결정이 자라는 속도, 즉 태양전지 제작 과정에서 온도가 올라가는 속도에서 문제 해결의 실마리를 찾았다고 DGIST 측은 설명했다. 연구를 통해 온도를 빠르게 높이면 결정이 일정한 방향으로 가지런히 서고 결함이 줄어들어, 전기가 막힘없이 흐르며 효율도 크게 향상되는 것이 확인됐다.