코오롱, 유기 태양전지 11.3% 광변환 효율 달성

DIPV, BIPV, 소형 발전시스템 등 응용 분야 넓어진다!

김 미 선 기자

코오롱인더스트리 중앙기술원이 최근 유기 태양전지 광변환 효율에서 11.3%를 달성했다고 발표했다. 이 수치는 그동안 발표된 유기 태양전지 선두 기업들의 최고 효율(10~11%)보다 높은 수준으로, 이번 결과를 통해 코오롱인더스트리는 유기 태양전지 제조 분야에서 선두로 부각되면서 유기 태양전지 상용화에 유리한 입지를 선점할 수 있게 됐다.

코오롱인더스트리 중앙기술원 한정석 실장은 “유기 태양전지 분야에서는 0.1%라도 높은 광변환 효율을 내는 것이 중요하다”며, “이번 광변환 수치는 실험실에서 소량 합성을 통해 얻은 소재를 이용한 것이 아니라, 양산화 가능성이 있는 단위 소자에서 최고 수준의 효율을 달성했다는 데 의미가 있다”고 설명했다. 또한 그는 “2년 전 정부의 태양전지 국책과제에 선정될 때만 하더라도 국내 유기 태양전지 단위 소자 효율은 약 3% 수준으로 외국 선도업체들과 비교해 5년 이상의 격차가 벌어져 있었지만, 이번 결과로 코오롱의 태양전지 기술이 세계 최고 수준의 경쟁력을 갖게 됐다”고 덧붙였다.

유기 태양전지는 기존 무기 태양전지에 비해 가벼운 데다 형태 및 색상 구현이 자유롭고, 흡수 영역이 실내광에서도 작동이 가능하므로 의류, 포장지, 벽지 등 다양한 분야에 적용이 가능하다. 특히, 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 방식으로 공정이 간단하고 초기 설비 투자가 적게 든다는 장점 외에도, 대량생산이 가능하고 낮은 생산 단가와 플렉시블(Flexible) 모듈을 통한 다양한 응용성 및 유기 소재 합성을 통한 재료 수급이 쉽다는 등 많은 장점을 가지고 있어 차세대 박막 태양전지로 불린다.

한편, 코오롱인더스트리는 2009년부터 축적된 필름 생산 및 제어 기술, 롤-투-롤 연속 공정 기술을 기반으로, 플렉시블 유기 태양전지 모듈 개발에 주력해 왔다.

2011년 지식경제부 ‘차세대 유기 태양전지 개발’ 국책사업 수행업체로 선정된 바 있으며, 2012년에는 유기 태양전지 제조·기술·개발 전용 시설 및 인프라를 구축했다. 또, 유기 전자소재 공급업체인 머크어드밴스드테크놀러지스와 협력 관계를 구축하고 공동 연구를 진행함으로써 그룹 계열사인 네오뷰코오롱의 OLED 관련 소재와 더불어 유기 태양전지 신시장 창출을 위한 전 방위적인 노력을 펼치고 있다.

2016년부터는 패션 및 아웃도어 용품에 유기 태양전지를 적용한 제품도 선보일 계획이다. 장비 일체형 태양광발전(DIPV : Device Integrated Photovoltaics) 시스템 분야에서는 소형 휴대용 전자기기, 군용 전자기기, 일회용 배터리 등으로 응용 분야를 넓히고, 최종적으로는 건물 일체형 태양광발전(BIPV : Building Integrated Photovoltaics) 시스템과 소형 발전시스템 등의 분야에 적용하는 것을 목표로 하고 있다.

또한, 코오롱인더스트리는 롤-투-롤 연속 공정 기술을 적용한 플렉시블 유기 태양전지 모듈 개발에 주력함으로써 현재 3% 수준의 효율을 가지고 있는 대면적 플렉시블 모듈을 2016년까지 7% 이상의 효율로 끌어올릴 계획이다.

SOLAR TODAY 김 미 선 기자 (st@infothe.com)