【에너지타임즈】송희은·강민구 한국에너지기술연구원 박사팀과 신동윤 부경대학교 교수팀은 실리콘 태양전지의 효율을 상승시킬 수 있는 기능성 첨가제를 발견하고 효율상승의 원인을 규명하는데 성공했다고 18일 밝혔다.

실리콘 태양전지에서 생산된 전력은 태양전지 상부와 하부에 인쇄된 전극을 통해 수집되며, 이 과정에서 생산된 전력을 전극이 얼마나 효율적으로 이끌어낼 수 있는지가 중요한 산업적인 지표로 평가받고 있다.

기존 태양전지 전극용 소재의 경우 작은 유리가루를 높은 온도에서 녹여 전극과 태양전지를 접합시키는 방법을 사용했으나 유리자체에 전도성이 없으므로 태양전지 내부에서 생성된 전력을 효율적으로 이끌어낼 수 없다는 문제가 있어왔다. 또 800℃ 이상의 높은 열을 가해 전극과 태양전지를 접합해야하기 때문에 전력소모량이 많다는 단점도 존재했다.

반면 연구진은 특수한 유기 은 화합물을 첨가함으로써 태양전지 내부의 전력을 외부로 효과적으로 이끌어 낼 수 있음을 발견했다.

이 화합물은 전극용 소재 주요성분 중 하나인 유기용매에 쉽게 녹을 뿐만 아니라 전력을 잘 흐르게 하는 은 나노입자들을 생성하는 성질을 갖고 있다. 이 화합물을 첨가제로 이용할 경우 기존보다 낮은 온도에서 전극과 태양전지를 접합해도 기존과 같은 성능을 이끌어낼 수 있는 것으로 알려졌다.

연구진 관계자는 “이 결과를 통해 독일·미국 등 선진국 실리콘 태양전지용 전극소재 산업체에 비해 비교열세에 있는 한국산업체의 기술경쟁력을 향상시킬 수 있다”고 밝혔다. 또 전극과 태양전지 접합에 요구되는 온도를 낮춤으로써 태양전지 생산비용절감에 이바지할 수 있을 것으로 내다봤다.

한편 태양전지 기능성 첨가제 발견은 에너지기술연구원에서 지원하는 과제인 ‘50미크론 초박형 실리콘 태양전지 사업화 미래원천기술 개발’에 대한 결과로 이 연구결과를 담은 논문은 세계적으로 유명한 화학 저널인 ‘ACS Applied Materials and Interfaces’ 9월호에 게재됐다.