차세대 태양전지 대량생산 열릴까

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화학연, 관련 핵심기술 기업 이전…RE100 앞당긴다

[아이뉴스24 정종오 기자] 전 세계가 RE100(재생에너지 100% 사용) 달성을 위해 재생에너지 전환에 적극 나서고 있는 가운데 국내 연구팀이 차세대 태양광 기술의 대량생산 길을 열었다.

한국화학연구원은 고산테크와 19일 페로브스카이트 태양전지를 대량으로 생산할 수 있는 잉크젯 프린팅용 재료와 공정 핵심 기술을 이전하는 계약을 체결했다.

이번 기술이전은 앞으로 차량, 건물 등 다양한 분야에 적용 가능한 차세대 태양광 모듈의 대량생산 기반을 마련한 중요한 전환점으로 평가된다.

페로브스카이트 태양전지와 같은 반도체 소자는 매우 얇은 ‘박막’을 정밀하게 쌓는 공정이 핵심이다. 이 박막은 머리카락 두께의 100분의 1 수준이다. 정확한 두께와 균일도가 아니면 원하는 성능을 낼 수 없다. 그동안 블레이드나 슬롯다이 방식처럼 간단한 공정을 주로 활용했는데 작은 면적에는 적합하더라도 대면적 상용화에는 한계가 있었다.

이러한 한계를 극복하기 위해 화학연 전남중·김영윤 박사 연구팀은 디스플레이 분야에서 검증된 ‘잉크젯 프린팅’ 기술을 접목했다. 다양한 페로브스카이트 소재의 특성을 분석해 잉크로 활용할 수 있도록 점도·표면장력 등을 조절했다.

잉크젯의 미세 분사 기술로 소재를 균일하게 정밀 코팅할 수 있는 공정 제어 기술도 함께 개발했다.

이번 기술은 디스플레이에 주로 활용되던 고정밀 잉크젯 프린팅 기술을 페로브스카이트 태양전지 제조에 적용해 고효율과 대면적화, 저비용 양산이 동시에 가능한 혁신적 기술로 평가된다.

이번 기술이전은 화학연 ‘화학소재부품 상생기술협력센터’에 고산테크가 입주하며 진행된 첫 번째 협력 성과이다. 해당 센터는 화학연이 국내 화학소재·부품 산업의 기술자립화와 글로벌 공급망 안정화에 이바지하고자 구축한 개방형 협력 연구 공간이다.

이곳에서 화학연과 고산테크는 차량용 태양광 발전(VIPV), 건물일체형 태양광 발전(BIPV) 시스템 적용을 위한 370×470 제곱밀리미터 이상의 대면적 페로브스카이트 모듈 제작 공동 연구를 수행한다. 2027년 대량생산 체제 확보와 2029년 해외 생산 구축을 목표로 한다.

이영국 화학연 원장은 “이번 협력은 화학연의 고도화된 태양광 기술을 중소기업과 공유함으로써 국가 에너지 안보와 공급망 강화에 이바지할 수 있는 모범 사례”라며 “정부의 기술사업화 정책 기조에 적극 부응하는 성과”라고 강조했다.

김광수 고산테크 대표는 “페로브스카이트 태양전지용 잉크젯 기술은 고산테크의 프린팅 노하우와 완벽히 결합될 수 있는 분야”라며 “상생기술협력센터에서의 지속적 협력을 통해 차세대 태양광 산업의 글로벌 경쟁력을 강화하겠다”고 말했다.

/정종오 기자(ikokid@inews24.com)

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