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유리처럼 투명한 태양전지 개발

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송강섭 기자 작성일승인 2017-10-27 12:23 수정 2017-12-26 16:05

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미 미시간주립대 런트 교수팀이 개발한 투명 태양광 집광장치 미시간주립대(리처드 런트)

 

 

투명 태양전지가 미국에서 개발됐다. 집이나 자동차 창문 등 기존 유리창를 대체할 수 있어 태양광 발전의 규모와 효율을 비약적으로 끌어 올릴 것으로 기대된다.

 

투명 태양전지는 리처드 런트 미국 미시간주립대(MSU) 재료화학공학과 교수 연구팀이 개발했다. 미시간주립대는 23일(현지시간) "투명 태양광전지는 기존 유리창을 대체할 수 있어 화석연료 사용을 획기적으로 절감토록 할 것"이라며 이 같은 소식을 전했다.

 

투명 태양전지는 눈에 보이지 않는 햇빛 파장을 흡수하는 유기분자를 재료로 만들었다. 얇고 플라스틱 같은 재질의 이 태양광 집광장치는 햇빛에서 자외선과 근적외선 파장만을 흡수해 전기 에너지로 전환한다.

 

기존 태양광 패널은 주택 옥상에 주로 설치한다. 이에 비해 투명 태양전지는 얇고 플라스틱 같은 재질로 돼 있어 빌딩, 자동차는 물론 스마트폰 등에 손쉽게 적용할 수 있다. 

 

 

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런트 교수가 투명 태양광 집광장치를 들어 보이고 있다. ⓒ미시간주립대(리처드 런트)

 

투명 태양전지의 에너지 전환 효율은 5% 선이다. 연구팀은 향후 기술 개발을 통해 기존 태양광 패널 수준인 15~18%에 이를 수 있을 것으로 본다.

 

현재 태양광 발전 비중은 전 세계적으로 1.5%에 그치고 있다. 투명 태양전지를 이용한다면 이 비중을 획기적으로 높이고 화석연료 사용은 그만큼 낮출 수 있다. 현재 유리창이 설치된 데는 모두 대체가 가능하기 때문이다.

 

연구팀에 따르면 현재 미국 내 유리가 설치된 표면적은 총 50억~70억㎡에 이른다. 이를 투명 태양전지로 갈아 끼울 경우 미국 에너지 수요의 40%선을 충당할 수 있다는 계산이 나왔다. 런트 교수는 “투명 태양전지와 기존의 옥상 태양광 장치를 병행해 사용하면 미국 내 전력수요의 100%를 충족할 수 있을 것"이라고 했다. 

 

이번 연구는 미국 국립과학재단과 교육부의 지원으로 이뤄졌다. 연구 논문은 국제학술지 '네이처 에너지' 최신호에 실렸다.

 

송강섭 기자 successnews@successnews.co.kr

 

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