[쿠키 경제] 차세대 에너지원인 태양 전지의 효율을 높이고 비용은 획기적으로 낮춤으로써 상용화를 앞당길 수 있는 기술이 한·미 공동 연구진에 의해 개발됐다.

한양대 신소재공학부 백운규 교수팀은 미국 일리노이대 존 로저스 교수팀과 함께 웨이퍼(기판) 위에 화합물 반도체층과 분리층을 번갈아 연속적으로 성장시켜 한 장의 웨이퍼 위에 여러 층의 소자를 쌓을 수 있는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다. 이 다층 성장 기술을 활용하면 웨이퍼 한 장당 40층의 소자를 구현할 수 있다. 40개의 소자를 각각 40장의 웨이퍼에 성장시키는 기존 방법에 비해 총 공정 중 웨이퍼 비용이 차지하는 비율을 42.4%에서 4.2%로 줄이고 공정 시간도 10분의 1로 단축시켰다는 게 연구팀의 설명이다.

2종 이상 원소가 결합된 화합물 반도체는 실리콘에 비해 10배 이상 빠른 전자 이동 속도를 갖고 있어 차세대 고속 반도체 소자로 각광받고 있으나 재료가 고가인 관계로 사용의 제약을 받아왔다.
반면, 화합물 반도체로 만든 태양전지는 실리콘 태양전지보다 2배 정도 높은 40%의 효율성을 갖는다. 백 교수는 “다층으로 성장된 반도체층은 플라스틱을 포함한 다양한 기판으로 옮겨 태양전지를 제작할 수 있기 때문에 기존 공정으로 불가능했던 플렉시블(휘어지는) 태양전지 제작도 가능하게 됐다”고 말했다. 이번 연구결과는 세계 최고 권위 과학저널인 ‘네이처’ 20일자에 게재됐다. 국민일보 쿠키뉴스 민태원 기자 twmin@kmib.co.kr