태양전지의 효율, 상용화 가능할까

태양전지란? 

  태양에너지를 전기 에너지로 바꾸는 장치로, 태양광에 의해서 발생한 전하는 내부 전기장에 의하여 에너지를 발생시킨다. 태양이 존재하는 한, 고갈될 염려가 없는 전기원으로, 무공해 재생 에너지로도 각광받고 있다. 

 

태양전지 원리 

  실리콘 태양 전지를 예를 들면, N형 반도체와 P형 반도체를 붙여서 만드는데, 전지가 태양을 받으면 정공(+)이 발생하여 P형 반도체 쪽으로 모이고, 전자(-)가 발생하면 N형 반도체 쪽으로 모여 전류가 흐르는데 이 원리를 이용한 것이다. 

 

태양전지 종류

  태양전지의 소재에 따라 크게 실리콘(규소) 소재와, 비실리콘 소재로 나누어진다. 현재 많이 사용하는 태양전지의 소재는 실리콘 태양전지인데, 이미 소자제조기술이 발전되어 있어 쉽게 만들 수 있기 때문이다. 

 그러나 제조단가가 높고, 두껍게 만들어 질 수 없는 특성 때문에 비실리콘 태양전지의 연구가 계속되고 있다. 

  비실리콘 태양전지는 화합물에 따라서 효율이 낮고, 중금속 유출의 위험을 문제점으로 들지만, 실리콘 태양 전지에 비해 제조가 유연하고, 빌트인으로 제작이 가능하며, 생산단가가 비교적 낮은 편, 대기 안정성이 높다는 점 등의 장점이 있어 연구가 계속되고 있다. 

 

 

최근 동향

  최근 국내 연구진이 광전효율, 즉 태양 에너지를 전기에너지로 전환하는 효율이 25.6%에 달하는 
페로브스카이트 태양 전지를 개발하였는데, 이는 비실리콘 태양전지에 속한다. 

낮은 효율이 단점이었으나, 연구를 통해서 현재 실리콘 소재 태양전지에 가깝게 끌어올렸으며, 최근 과학기술정보통신부가 발표한 '탄소중립 기술혁신추진 전략'에 의하면 2030년가지 35%까지 이를 끌어올릴 것이라고 하였다.