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국산 '유리창 발전기' 상품화된다
한국과학기술연구원(KIST. 원장 금동화)은 17일 이 연구원의 에너지재료연구단 박남규(47) 박사팀이 개발한 '염료감응형 태양전지 셀 제조기술'을 기술이전료 28억원에 ㈜동진쎄미켐에 이전하기로 기술실시계약을 체결했다고 밝혔다.
염료감응형 태양전지는 식물의 광합성 작용처럼 색을 입혀놓은 투명한 유리가 빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 기술로 가시광선을 받으면 전자를 방출하는 염료를 사용하기 때문에 빛이 있는 곳이면 실내외 어디서든 전기를 생산할 수 있다.
박 박사팀은 나노재료의 최적공적 기술과 전하발생을 최대화할 수 있는 나노계면 제어기술을 적용해 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 효율이 11% 이상인 고효율 염료감응형 태양전지를 개발했다.
두 개의 유리기판 사이에 유기염료를 입힌 나노분말을 넣은 뒤 전해질을 채우면 빛을 받은 염료분자에서 전자가 나와 전류가 발생하며 전자를 잃은 염료분자는 기판 사이 전해질에서 다시 전자를 얻음으로써 빛을 받는 동안 계속 전기가 생산된다.
박 박사는 "나노입자 크기와 여러 가지 색깔의 염료 형성 기술을 이용해 기존 실리콘 태양전지에서 실현하기 어려운 투명 컬러 전지를 제조했다"며 "이를 상업화하면 고층 빌딩의 유리창호 등에 특히 활용가치가 높을 것"이라고 말했다.
이 염료감응형 태양전지는 효율이 12~15%인 기존 실리콘 태양전지에 비해 에너지 ?류은 낮은 편이지만 제조단가가 제조단가가 5분의1 수준에 불과하고 흐린 날이나 직사광선이 비치지 않는 날에도 전기를 생산할 수 있는 장점이 있다.
특히 가시광선을 받으면 전자를 방출하는 염료를 사용하기 때문에 빛이 있으면 실내외 어디서든 전기를 생산하고 다양한 색깔의 염료를 사용할 수 있어 투명한 유리를 여러 가지 색깔과 무늬로 디자인 할 수 있다.
박 박사는 "고층빌딩마다 직사광선을 피해 유리에 색을 입히거나 실내에 차양을 칠 필요 없이 투명컬러 태양전지로 창을 만들면 선탠과 에너지 생산효과를 동시에 얻을 수 있고 염료를 이용해 회사 로고나 그림 등 아름다운 디자인을 건물 전체에 입힐 수도 있다"고 말했다.
동진쎄미켐은 기술을 이전받아 염료감응형 태양전지를 양산하기 위한 공정개발에 착수한 뒤 2~3년 안에 컬러 태양전지 창호와 선루프, 기타 전자제품용 전원 등 다양한 응용제품을 출시할 계획이다.
KIST 박남규 박사가 형광등 빛을 이용해 염료감응형 태양전지의 전기 생산실험을 하는 모습.
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