▲ 미국 Stion이 개발한 CIGS 구조도.

박막 태양전지 중 하나인 CIGS(구리·인듐·갈륨·셀레늄)태양전지의 효율이 결정 실리콘 태양전지 효율에 근접한 것으로 나타났다.

미국 Stion은 최근 CIGS 태양전지 셀로 변환효율 23.2%를 달성하였다고 발표했다. 이는 지난해 10월 독일 ZSW태양에너지 수소연구센터가 보유하고 있던 최고 효율기록인 20.8%를 뛰어넘은 수치다.

Stion의 기록은 국립재생가능에너지연구소(NREL)의 공식 인증을 받지는 않았지만 상용화에 들어가도 20~22%의 효율이 나타나는 것으로 알려졌다. Sion은 20×20cm 크기의 프로토 타입 모듈로 개발한 기술을 적용한 결과, 20% 이상의 효율을 나타났으며 65×165cm의 상용 모듈 크기로 확장해도 20~22%의 변환효율을 단기간에 실현할 수 있다고 밝혔다.

이러한 높은 효율의 비밀은 인공위성에 탑재하는 태양전지 모듈에 많이 적용되고 있는 다접합(탠덤) 구성을 채용한데 있다. 폭넓은 종류의 빛이 혼합되어 있는 태양광 중 우선 파장이 짧은 빛을 상층의 태양전지에서 흡수하고, 상층이 놓친 파장이 긴 빛을 하층의 태양전지가 흡수한다.

이 기술은 상층과 하층을 반도체 기술로 적층한 것이 아니고 별도로 제조한 층을 물리적으로 중첩시킨 것으로 제조가 간단하다는 이점이 있다. 다만 CIGS 셀 수가 배로 증가하고, 빛을 투과시켜야 하는 상층의 모듈은 표면전극을 투명하게 해야하기 때문에 제조비용이 상승한다. 그러나 결정 실리콘 태양전지 제조에 필요한 에너지 및 원재료 비용과 비교하면 가격경쟁력이 훨씬 앞서 있다.