유리창에 태양전지를…‘창호형 태양전지’ 급부상

[앵커]

한국전력공사가 유리창호형 태양전지 기술 개발에 성공했습니다. 2025년 상용화를 위해 대형화에 속도를 내고 있는데요. 효율이 높으면서 제조 비용은 저렴해 '차세대 태양전지'로 떠오르고 있습니다. 장민선 기자입니다.

[기자]

한국전력공사가 개발한 페로브스카이트(perovskite) 태양전지입니다.

페로브스카이트는 육방 면체 구조를 지닌 반도체 물질로, 빛을 전기로 바꾸거나 전기를 빛으로 바꿀 수 있어 태양전지, 조명, 레이저 등에 응용되고 있습니다. 특히 이 화합물 소재의 태양전지는 효율이 높으면서도 제조 비용은 저렴해 '차세대 태양전지'로 주목받고 있습니다.

[인터뷰] 정민규 / 한전 전력연구원 신재생에너지연구소 페로스카이트팀 선임연구원

“페로브스카이트 태양전지 소자의 광전변환효율은 보편적으로 사용되고 있는 실리콘 기반 태양전지와 비슷한 최대 25% 효율을 보여주고 있습니다. 여기에 기존 실리콘 태양전지와 다르게 페로브스카이트에 경우 원자재 의존도가 낮으며, 용액 기반 공정으로 투명하거나, 가벼우면서 저가의 태양전지를 제조할 수 있는 장점을 가지고 있습니다.”

한전 전력연구원은 2019년 5x5㎠ 모듈 개발에 성공했고, 이후 이를 대형화하는데 속도를 내고 있습니다. 2025년까지 1.3x1.3㎡(1.69㎡) 크기의 200W급 '유리창호형 태양전지'를 상용화한다는 계획입니다.

이를 위해 올해안에 모듈 제조 시스템을 한전 전력연구원 내에 구축하기로 했습니다.

이 기술이 상용화될 경우 설치면적이 줄어든다는 장점도 있습니다. 수백 나노 크기 두께의 얇은 박막으로도 빛 흡수율이 높기 때문에 건물 외벽에 전지를 설치하는 '건물 일체형 태양전지(BIPV)'로 적용이 가능한데 태양광을 설치할 땅이 부족하고 고층 건물이 많은 국내에 적합하다는 평가입니다.

[인터뷰] 정민규 / 한전 전력연구원 신재생에너지연구소 페로스카이트팀 선임연구원

“한전 전력연구원에서 개발하고 있는 유리창호형 페로브스카이트 태양전지는 기본적으로 빌딩 창문에 전력 생산시스템으로 사용될 수 있으며, 더 나아가 가정용이나 자동차 유리와 같은 유리관련 응용 제품에 광범위하게 활용 가능할 것이라고 생각됩니다.”

한전은 유리창호형 태양전지 상용화로 전력 사용량이 많은 낮 시간대에 전기를 생산할 수 있어 경제성 뿐만 아니라 국가 온실가스 감축목표 달성에 기여할 것으로 내다보고 있습니다.

[인터뷰] 정민규 / 한전 전력연구원 신재생에너지연구소 페로스카이트팀 선임연구원

“가정에서 자체적으로 자가 발전 시스템 구축을 통해 전기를 생산하고 소비할 수 있으며, 사용하지 않는 전기는 되팔아서 경제적인 측면에서 부가적인 수익을 창출할 수 있습니다. 특히 유리창호형 태양전지는 창문에 다양한 색을 부여해 건물 미관을 해치지 않고, 발전시스템을 구축할 수 있어 건축 분야에도 큰 영향을 미칠 수 있습니다.”

향후 기후변화 및 친환경 에너지 사용이 필요한 상황 속에서 유리창호형 태양전지 상용화가 새로운 대안이 될 수 있을지 관심이 모아지고 있습니다.

서울경제TV 장민선입니다. / jjang@sedaily.com

[영상취재 오성재 / 영상편집 강현규]