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세계 첫 문풍지 닮은 태양전지 개발
기술부 2012.03.02 1606

세계 첫 문풍지 닮은 태양전지 개발
 
[에너지타임즈 김진철 기자] 우리나라의 전통 문창호구조를 응용한 신개념의 종이 태양전지가 국제 기술진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

한국전기연구원(원장 김호용) 창의원천연구본부 이동윤·차승일 박사팀은 나노기술과 섬유기술을 접목해 가벼우면서도 마음대로 구부릴 수 있고 다양한 형상으로 제작이 가능한 새로운 형태의 유연(Flexible) 염료감응 태양전지를 개발하는데 성공했다고 28일 밝혔다.

이 기술은 나노 티타니아(titania. 산화타이타늄)를 입자의 형태가 아닌 긴 섬유로 뽑아내고 이를 이용해 전통한지와 같은 나노종이를 만드는 것. 이 종이는 내구성이 있고 자유롭게 휘는 것을 가능하게 하는 동시에 근본적으로 균열의 문제를 제거했다.

또 이 기술은 기존의 플라스틱 기판을 없애기 위해 스테인리스 강선의 표면을 특수 처리해 한지의 문살에 해당하는 도전성 금속매시를 제작했고, 액체전해질이 마음대로 퍼져나가지 않으면서도 태양전지의 강도를 유지할 수 있도록 유리섬유로 만든 유리종이를 부착했다.

이 기술의 핵심은 유연성이 없는 기존 실리콘 태양전지나 유리·금속기판을 사용해 유연성이 있더라도 굽힘에 한계가 있는 박막태양전지의 한계를 극복한 것. 특히 내구성과 통기성을 동시에 지난 한국의 전통적인 문창호구조를 지닌 것이 특징 중 하나다.

이외에도 이 기술은 가벼우면서도 내구성이 있어 종이처럼 구부러지는 특성을 갖고 있다. 이 기술은 모바일 기기나 건물의 창문 등에 활용하고 의복 등에 탈부착 할 수 있어 새로운 태양전지시장을 열 것으로 기대됐다.

연구팀 관계자는 “이번에 개발한 종이형 유연태양전지는 다양한 모바일 기기뿐만 아니라 건물·군사·해양용 등 다양한 목적으로 사용이 가능해 큰 시장 확대가 가능할 것”으로 기대했다.

한편 연구팀은 이 연구 성과와 관련 4건의 특허를 출원했으며, 해당 기술성과는 에너지·환경 분야의 세계 저명 학술지인 ‘에너지 앤 인바이런먼털 사이언스(Energy and Environmental Science)’의 이슈논문으로 선정돼 무료 공개되고 있다.
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