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고효율 태양전지 핵심 기술 개발…백운규·로저스 한미 공동팀
관리자
2018-07-10
고효율 태양전지 핵심 기술 개발...백운규·로저스 한미 공동팀
| 기사입력 2010-05-20 02:00 【대전=뉴시스】박병립 기자 = 고효율 화합물 반도체 태양전지의 상용화를 앞당길 수 있는 다층성장기술을 이용한 제조기술이 한미 공동연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.
한국연구재단은 백운규 교수팀(한양대)과 로저스 교수팀(John A. Rogers·미국 일리노이대)이 공동으로 다층성장 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.
화합물 반도체 태양전지는 실리콘 태양전지의 효율 24%보다 2배 가량 높은 40%의 고효율을 갖는다.
하지만 고가의 제조비용으로 인해 우주산업과 같은 특수 분야에만 제한적으로 사용돼 단지 5% 미만의 시장을 점유하고 있는 실정이다.
이번 한양대 백운규 교수팀이 다층 성장기술을 이용한 화합물 태양전지 제조 기술을 개발함에 따라 화합물 반도체 태양전지 상용화의 큰 걸림돌이었던 고가의 비용문제를 해결했다는 평가다.
또 제조 공정 시간을 획기적으로 단축시킴으로써 화합물 반도체 태양전지의 상용화를 가능케 할 것으로 기대를 모으고 있다고 과학재단은 전했다.
다층 성장기술은 웨이퍼 위에 화합물 반도체 층과 분리 층을 각각 번갈아 연속적으로 성장시켜 한 장의 웨이퍼 위에 여러 층의 소자를 성장시킬 수 있는 기술이다.
화합물 반도체 다층성장 기술을 활용해 화합물 웨이퍼 한 장당 40층의 소자를 구현할 경우, 40개의 소자를 각각 40장의 웨이퍼에 성장하는 기존의 방법에 비해 총 공정비용 중 웨이퍼 비용이 차지하는 비율을 42.4%에서 4.2%로 감소시키고 공정시간을 1/10로 단축시키는 절감 효과가 있다.
다층으로 성장된 반도체 층은 플라스틱을 포함한 다양한 기판으로 옮겨 태양전지를 제작할 수 있기 때문에 기존의 공정으로는 불가능했던 플렉시블 태양전지의 제작도 가능하게 됐다.
또 화합물 반도체는 실리콘 반도체에 비해 전자 이동도가 10배 이상 빨라 반도체의 초고속화와 적외선 카메라의 탐지능력 증가를 위한 차세대 반도체 재료로도 각광을 받고 있다.
한양대 연구팀의 다층 성장기술을 이용해 차세대 반도체 및 적외선 카메라 소자 화합물 제조에도 성공하는 등 다양한 분야에 적용될 수 있는 가능성을 보여 줬다고 연구재단은 설명했다.
한편 연구결과는 과학저널인 ';네이처(Nature)'; 5월 20일자에 게재됐다.
bartongs@newsis.com
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