스마트폰 화면으로 전기 생산?...유리형 '투명 태양전지' 개발

조인준 기자 / 기사승인 : 2024-08-20 09:56:44
  • -
  • +
  • 인쇄
▲ 위는 16cm2 크기의 후면전극형 투명 태양전지 모듈이고, 아래는 소자 연결 개수에 따른 후면전극형 투명 태양전지 모듈의 전류-전압 특성 그래프 (자료=유니스트)

스마트폰 화면에서 배터리를 직접 충전할 수 있는 기술이 등장했다.

울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 서관용 교수연구팀은 유리처럼 투명한 특성을 유지하면서 높은 효율을 지닌 새로운 형태의 '투명 태양전지'와 모듈을 개발했다고 20일 밝혔다.

유리에 부착시켜 전기를 직접 생산할 수 있는 이 투명 태양전지는 건물의 유리, 자동차 창문, 스마트폰 화면 등 다양한 곳에 폭넓게 적용할 수 있다.

연구팀은 태양전지의 모든 구성요소를 후면에 배치하는 '후면전극형(All-back-contact)' 디자인을 적용해 전지의 무색 투명성을 확보했다. 투명 태양전지가 필수적으로 갖춰야 할 높은 효율과 심미성을 동시에 달성한 것이다.

연구팀은 금속 와이어를 사용하지 않고 소자간 간격을 없앤 '연결 부위가 보이지 않는 모듈화(Seamless modularization)' 기술을 개발하는데 성공했다. 기존 모듈화 방식에서 소자간 간격과 불투명한 금속 와이어로 인해 투명 태양전지의 미관이 손상되는 문제를 해결했다.

개발된 16cm² 크기의 투명 태양전지 모듈은 단일 소자와 유사한 심미성을 유지하면서도 투과도 20%에서 14.7%의 높은 효율을 구현했다. 자연 태양광을 이용해 스마트폰을 충전하는 데도 성공했다. 소형 모바일 기기 화면이 에너지 공급원으로 활용될 수 있는 가능성도 입증한 것이다.

▲자연광 환경에서 투명 태양전지 모듈로 스마트폰 광충전 시연 이미지 (자료=유니스트)

박정환 연구원과 이강민 연구조교수는 "이번 연구가 새로운 소자 구조 설계를 통해 기존 태양전지 모듈화 방식의 미적 문제를 근본적으로 해결했다"며 "건물과 자동차 유리뿐만 아니라 소형 디바이스 등 다양한 산업 분야에 투명 실리콘 태양전지가 활용될 수 있는 가능성을 제시했다"고 말했다.

서관용 교수는 "투명 실리콘 태양전지 상용화를 위해 필수적인 모듈화 연구의 새로운 길을 열었다"며 "투명 태양전지가 친환경 미래 에너지 산업 핵심 기술로 자리 잡을 수 있도록 추가 연구를 지속할 계획"이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제학술지 PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences) 8월 7일자에 게재됐다. 

Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.

뉴스트리 SNS

  • 뉴스트리 네이버 블로그
  • 뉴스트리 네이버 포스트
  • 뉴스트리 유튜브
  • 뉴스트리 페이스북
  • 뉴스트리 인스타그램
  • 뉴스트리 트위터

핫이슈

+

Video

+

ESG

+

신규 원전건설 백지화 시사한 환경장관 "탈원전은 아냐"

곧 출범할 기후에너지환경부를 이끌 김성환 환경부 장관이 새로운 원전을 짓는 데 대해 국민 공론화를 통한 재논의 필요성을 제기하며 신규 원전을 추

"비용부담 커진다"vs"무상할당 안돼"...4차 배출권 할당계획 '대립각'

정부가 2026년부터 2030년까지 적용할 '제4차 국가 온실가스 배출권거래제 할당계획안'을 놓고 산업계와 시민단체들이 큰 의견차를 보이고 있다. 산업계

경기도주식회사, 탄소중립 실천 위한 '친환경 협업 기업' 모집

탄소중립 실천활동에 적극 나서고 있는 경기도주식회사가 오는 10월 3일까지 '2025년 2차 기후행동 기회소득 사업 플랫폼 구축 및 운영' 협업 기업을 모

"철강·석유화학 배출권 유상할당 높여라...국제추세 역행하는 것"

환경부가 철강과 석유화학 등 탄소다배출 업종에 대한 4차 온실가스 배출권거래제 무상할당 비율을 종전대로 100% 유지하겠다는 방침을 내놓자, 시민단

배출권 유상할당 20% 상향...상의 "기업 비용부담 커질 것" 우려

환경부가 2026년~2030년까지 기업들의 탄소배출권 '유상할당 비중'을 현행 10%에서 15%로 올리는 '제4차 배출권거래제 할당계획'에 대해 산업계가 비용부담

한은 "극한기후가 물가상승 야기…기후대응 없으면 상승률 2배"

폭우나 폭염과 같은 극한기후고 소비자물가에 단기적인 악영향을 끼칠 뿐만 아니라 1년 넘게 인플레이션을 유발한다는 분석이 나왔다. 특히 기후변화

기후/환경

+

"환경장관 약속 못믿어"...세종보 천막농성 철회 안한다

4대강 보 철거를 요구하며 금강 세종보에서 500일간 농성했던 환경단체들이 농성을 중단하기로 했다가 이를 철회했다.11일 김성환 환경부 장관이 직접

화석연료 기업들 내뿜는 탄소...치명적인 폭염을 낳았다

엑손모빌 등 석유 대기업들의 탄소배출량이 2000년 이후 전세계에서 발생했던 수십건의 폭염과 직접적인 상관관계가 있다는 사실이 처음으로 밝혀졌다

강릉 식수원 고갈 일보직전 '비소식'...이틀간 20~60㎜ 내린다

강릉 시민들의 식수원으로 쓰이는 오봉저수지의 저수율이 11일 오전 8시 기준 11.8%까지 낮아진 가운데 토요일인 13일 동해안에 비가 내린다는 소식이다.

1.5℃ 임계점 넘었나?...전세계 산호 84% 하얗게 변했다

전세계 바다의 산호초 84%가 해양폭염으로 백화 현상을 겪는 등 최근 해양생태계가 전례없는 위기를 맞고 있다. 미국 해양대기청(NOAA)이 지난 2일 발표

바다커튼·유리구슬...지구공학 방법론 온난화 억제 "효과없다"

지구공학 기술을 이용해 지구온난화를 대처하는 다양한 방법들이 온난화를 막기는커녕 오히려 환경에 악영향을 미친다는 평가다.영국 엑스터대학 마

경기도민 89% "기후위기 심각…적극대응 필요하다"

경기도민 10명 중 9명이 기후위기 심각성을 인지하며 이에 대한 정부와 지자체의 적극적인 대응이 필요하다고 생각하는 것으로 조사됐다.경기도는 지

에너지

+

순환경제

+

오피니언

+