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투명한 유리창… 알고 보니 태양전지?


태양전지 시장은 최근 흥미로운 변화를 겪고 있다. 우선 생산량이 2009년에 비해 50% 이상 늘었다. 태양전지 생산능력은 메가와트(MW) 수준에서 기가와트(GW) 규모로 대형화되고 있다. 또 과거에는 일본과 독일이 주도했던 시장을 지금은 중국이 이끈다.

하지만 무엇보다 큰 변화는 태양전지의 원료가 다양해졌다는 점이다. 과거에는 태양전지를 실리콘으로만 만들었다면, 최근에는 구리와 인듐, 갈륨 및 셀레늄으로 구성된 태양전지(CIGS 태양전지)나 염료감응 태양전지가 각광받고 있다.

특히 1991년 스위스에서 개발된 염료감응 태양전지는 2~3년 내 상업화될 전망이다. 에너지 효율과 가격의 상관관계를 따졌을 때 ‘경제성’이 있기 때문이다. 소재 가격과 공정비용이 다른 태양전지에 비해 훨씬 저렴하다.

염료감응 태양전지는 염료가 흡착된 나노크기의 산화물 입자를 이용한다. 산화물 입자 표면에 태양빛을 쪼이면 염료 분자가 빛을 흡수해 전자를 생성한다. 염료는 여러 가지 색깔로 만들 수 있고, 투명 제작도 가능하다. 때문에 건물이나 아파트 유리창에 쓰일 경우 유용한 에너지원으로 활용할 수 있다.

염료감응 태양전지의 효율은 약 11% 로 실리콘 태양전지 효율의 절반 내외다. 현재 수준으로도 유리창에 적용하기에 부족하지는 않지만 과학자들은 효율을 더욱 개선해 태양광 발전에 응용한다는 계획을 갖고 있다.

한국은 2009년을 기준으로 매년 145메가와트(MW) 규모의 태양전지를 생산하고 있다. 이는 세계 8위 수준이다. 박남규 성균관대 화학공학부 교수 등 국내 연구진은 세계 수준의 염료감응 태양전지 기술을 보유하고 있다.

박남규 교수는 이 같은 내용을 설명하기 위해 강단에 선다. 한국연구재단은 ‘금요일에 과학터치’ 강연을 20일 오후 6시30분 △서울 △부산 △대전 △광주 △대구 등 5대 도시에서 연다.

서울 정독도서관(종로구 북촌길)에서는 이강욱 청운초 교사가 ‘대체에너지 이야기’이라는 제목으로 도입강연을, 박 교수가 ‘투명 컬러 태양전지’라는 주제로 본 강연을 한다.

박 교수는 고유가시대 석유에너지의 대안 중 하나로 떠오르고 있는 염료감응 태양전지와 그밖의 새로운 태양전지 개발 가능성에 대한 강연을 펼칠 예정이다.

‘금요일에 과학터치’에 대한 자세한 내용은 홈페이지(www.sciencetouch.net)를 통해 직접 확인할 수 있다.

 

 

 



이영혜 동아사이언스 기자 yhlee@donga.com


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