▲ 조소혜 KIST 박사가 태양전지 효율을 10% 향상시킬 수 있는 나노소재기술을 소개하고 있다..

에너지 변환효율을 극대화할 수 있는 나노소재기술을 통해 태양전지 효율을 10% 높일 수 있는 기술이 소개됐다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 7월2일부터 4일까지 열린 나노코리아 2014 국제나노융합대전에서 광대역 흡수·발광을 갖는 파장변환 나노형광체를 출품했다.

KIST는 나노코리아 2014를 통해서 그간의 기술개발 업적을 인정받아 산업통상자원부 장관상을 수상한 바 있으며 이번 전시회의 기관/연구소 분야에 단독 부스를 차려 여러 흥미로운 신기술들을 선보였다.

이번 전시에 선보인 기술로는 △가변형 스핀논리소자 △다기능 복합입자의 개발과 센서 적용 △플라즈모닉 센싱 플랫폼 △산화아연-그래핀 핵-껍질 양자점 구조를 가진 백색 발광 소자△나노소재 전산모사 통합 웹플랫폼 환경 △나노구조 기반 대용량 에너지 저장용 고순도 수소 정제/저장 기술 △유연 압전 발전 △다성분계 반도체 나노구조체 합성 및 밴드갭 변조기술 개발 △고직선성의 금속나노선을 이용한 롤투롤 대면적 투명전도성 필름 △탄소나노복합체 기반 64bit 유연 메모리소자 기술 △양자키 분배 시스템 등이다.

이 중 핵심 전시 대상은 조소혜 박사의 ‘에너지 변환효율 극대화를 위한 나노소재기술 개발’로 에너지 부족 현상을 겪는 시대의 요구에 부응한 주제 선택이다.

이 나노소재는 기존에 가시광 영역만 흡수해 태양전지로 사용할 수 있었던 빛을 에너지가 높은 UV영역의 빛까지 흡수해 태양전지 발생에 이용할 수 있게 해준다.

UV영역 빛을 가시광 영역으로 광압착(light squeezing)하기 위해 파장변환 소재와 광추출을 위한 나노포토닉스 기술을 접목해 신기술로 만들어낸 성과다.

이 신기술의 개발로 선진국위주의 형광체 산업에 진입할 여지가 생겼으며 2016년 1,000억원 이상의 시장 규모를 예상하는 태양전지 산업에 진출이 가능하다. 뿐만 아니라 2015년 15,000억원 규모의 LED용 형광체 시장에 진출도 가능하게 됐다.

이 나노소재 개발 연구를 담당한 조소혜 KIST 물질구조제어연구단 선임연구원은 “기존 태양전지가 30% 효율이었다면 이 파장변환 투명박막을 코팅함으로써 33% 효율을 이뤄낼 수 있을 것”이라며 “향후 제3세대 태양전지 및 UV LED용 형광소재로 응용될 수 있다”고 밝혔다.

한편 KIST 물질구조제어연구단은 올해 나노코리아 어워드에서 특수도료, 광촉매 코팅, 태양전지 등 다양한 산업에서 쓰이는 티타니아 나노분말 양산 공정기술을 확보한 공을 인정받아 산업통상자원부 장관상을 수상했다.

▲ 한국과학기술원은 나노코리아 2014에서 그 업적을 인정받아 산업통상자원부 장관상을 수상했다..