에너지硏, 獨 헬름홀츠연구소 등과 '태양전지' 기술동맹

한국에너지기술연구원 연구진이 지난 17일부터 이틀간 오스트리아 인스부르크에서 열린 EU(유럽연합)의 호라이즌 유럽 프로젝트에 참여한 모습. 호라이즌 유럽은 1984년부터 EU가 재정을 지원하는 R&D(연구·개발) 혁신사업으로, 에너지연은 태양전지 기술 개발을 통해 탄소중립 대응에 나선다. / 사진=한국에너지기술연구원

국내 연구진이 EU(유럽연합)가 진행하는 연구프로젝트에 참여해 '다중접합 태양전지' 기술 개발에 나선다. 다중접합 태양전지는 기존 단일접합 태양전지 효율의 한계를 극복하기 위해 태양전지를 2개 이상 활용해 효율을 높인 배터리 기술이다.

한국에너지기술연구원은 EU의 '호라이즌 유럽' 프로그램 중 다중접합 태양전지 기술 선도를 위한 컨소시엄(협의체)으로 선정됐다고 22일 밝혔다. 이 협의체에는 독일에서 거대과학을 중점 연구하는 헬름홀츠협회(HG) 산하 헬름홀츠 베를린 재료·에너지 연구소(HZB)를 비롯해 EU 산학연 13개 기관이 참여한다.


호라이즌 유럽은 1984년부터 EU가 재정을 지원하는 R&D(연구·개발) 혁신사업이다. 한국은 지난해 5월 한-EU 정상회담을 계기로 호라이즌 유럽 가입을 협상하고 있다. 우수 연구경쟁력을 보유한 에너지연은 이번에 협의체 요청을 받고 연구에 참여하게 됐다.

에너지연은 향후 3년간 컨소시엄 참여기관과 '사용처 다변형 고출력 다중접합 태양광 모듈 기술'(SOLMATES)을 개발한다. 단일접합 태양전지가 가진 효율의 한계와 한정적인 사용 환경을 동시에 극복하는 '초경량 유연 태양전지' 개발이 목적이다.

에너지연 연구팀은 구리(Cu)·인듐(In)·갈륨(Ga)·셀레늄(Se2)을 합성한 CIGS 박막과 페로브스카이트 박막을 적층하는 구조를 구현할 계획이다. CIGS는 반도체 일종으로 빛을 흡수하는 특성이 뛰어나 박막형 태양전지에 적합한 물질이다. 페로브스카이트는 양이온 2개와 음이온 1개가 결합된 구조로 태양전지 개발에 쓰인다.


그동안 연구팀은 세계 최고 수준의 유연 CIGS 박막 태양전지 기술과 페로브스카이트 태양전지를 개발했다. 2가지 기술을 합쳐 4단자형 페로브스카이트, CIGS 다중접합 태양전지로 효율을 극대화한 바 있다. 앞으로 공동연구에선 태양전지 효율을 높이기 위한 적층기술 개발 등을 협력할 예정이다.

이창근 에너지연 원장은 "이번 협력을 계기로 고성능·초경량·유연 다중접합 태양전지를 개발하고, 궁극적으로 민간과 국방·우주·항공 분야에서 활용할 수 있는 기반 기술을 만들 것"이라며 "앞으로 한국-유럽 협력 관계를 공공히 하고 HZB와 수소, 이차전지, 촉매 등 청정 에너지 기술 협력 네트워크를 확장할 계획"이라고 밝혔다.

한국에너지기술연구원이 참여하는 호라이즌 유럽 프로젝트 참여자들. 호라이즌 유럽은 1984년부터 EU가 재정을 지원하는 R&D(연구·개발) 혁신사업으로, 에너지연은 태양전지 기술 개발을 통해 탄소중립 대응에 나선다. / 사진=한국에너지기술연구원