[FOCUS III] KAIST와 삼성SDI 솔-젤 소재를 이용한 투명한 태양전지 개발

KAIST와 삼성SDI 솔-젤 소재를 이용한 투명한 태양전지 개발

건물일체형 투명 태양전지 모형 : 투명한 태양전지를 두바이 버즈알아랍호텔 빌딩 유리창에 적용한 모형으로 생산된 전기를 이용하여 엘리베이터 구동 초저온 소성 솔-젤 하이브리머 PDP패널 : 솔-젤 하이브리머 재료를 기존 유리소재가 아닌 PDP 구성 재료로 사용, 초저온(300℃이하)에서 소성해 제작된 7인치 PDP패널 및 발광

건물 유리창이 태양광발전을 하여 전기를 생산할 수 있는 건물일체형 투명 태양전지(BIPV)가 KAIST 배병수 교수팀과 삼성SDI 중앙연구소 이지원 박사팀에 의해 개발됐다. 건물일체형 투명 태양전지는 지식경제부가 2002년부터 차세대 신기술 개발사업으로 추진한 '솔-젤 원천 소재·공정기술 개발' 사업의 결과로, 솔-젤 소재에 세라믹 공정을 응용한 신소재 사업화 가능성을 보여 줬다. 지식경제부는 6월 24일 서울 교육문화회관에서 기술개발사업 결과 발표회를 개최하고 '솔-젤 차세대 신기술' 개발과정과 건물일체형 태양전지를 두바이 버즈알아랍호텔의 모형에 적용한 전시회를 열었다.

초소형 광 분배기 : 솔-젤 하이브리머 재료를 대량 양산 공정 제작하여 패키징된 광통신용 초소형 1×4 광분배기 소자 광전기 변색 스마트 윈도우 : 투명 태양전지를 전기변색 윈도우 기술과 병합, 건물 유리창이 생산한 전기를 사용하여 유리창의 색과 명암을 조절할 수 있는 인텔리전트 윈도우

이 날 발표회에서는 전지 유리창에서 생산된 전기로 유리창의 색과 명암을 조절하는 신개념 광 전기변색 스마트 윈도우 기술도 함께 선보여 '솔-젤 기술'이 차세대 에너지기술로서 상용화될 가능성을 보여 줬다. 투명 태양전지 유리창은 유리 또는 필름에 솔-젤 소재를 얇게 인쇄함으로써 솔-젤 소재가 햇빛을 흡수하여 전기를 생산할 수 있는 염료감응 태양전지(DSSC : Dye-Sensitized Solar Cell)형태로 개발됐으며, 솔-젤 소재의 코팅과정에 세라믹 기술이 응용된 첨단 제품이다. 이러한 염료감응 태양전지는 건물 디자인과 어울리는 다양한 색을 선택할 수 있고 투명한 성질을 가져, 유리창으로 이용하면 일광을 차단함과 동시에 전기도 생산할 수 있다. 또한 태양전지에 의해 생산된 전기를 이용하여 유리창 색깔이 바뀌는 광 전기변색 기술도 동시에 개발해 유리창의 색과 명암을 원하는 대로 조절할 수도 있다. 두 기술을 건물 유리창에 적용할 경우, 별도의 시설과 공간을 사용하지 않고 건물 유리창 자체가 태양광 발전을 하면서 색과 명암이 자동으로 조절되어 에너지 절약과 실내 환경의 쾌적성을 유지하는 한편, 다양한 건물 디자인도 가능해 건물일체형 투명 태양 전지는 새로운 미래 건축 기술로서 각광받을 것으로 기대된다. 글_백종윤 기자