태양전지 시장을 주도할 제3세대 태양전지 염료감응형 태양전지가 정부출연연구기관에 의해 개발, 한국 호주 합작사를 통한 양산화를 앞두고 있다.

태양전지업체 다이솔 티모는 13일 기존 실리콘 기반의 태양전지보다 경제성, 기술성, 활용성 면에서 뛰어나 향후 태양전지 시장을 주도할 제3세대 태양전지인 염료감응 태양전지의 대량생산을 위한 양산 검증 라인 구축에 성공했다.

다이솔 티모는 이번 시범생산라인을 통해 양산용 시제품을 소량 생산해 판매한 이후, 2010년부터 본격적인 양산체제로 돌입한다는 계획이다.

차세대 염료감응 태양전지(DSSC)는 실리콘을 사용하지 않고 친환경 염료를 이용해 태양빛을 전기로 바꿔주는 것으로 내년 양산화가 성공적으로 이뤄지면 우리 기업 손으로 세계에서 가장 먼저 상용화될 전망이다.

흔히 알려진 기존 태양전지는 투시가 안되고, 태양 빛을 직각으로 받아야 충전이 됐으나 이번에 양산화를 목표로 하고 있는 태양전지는 투명하고 식물이 광합성 작용을 하듯이 염료를 통해 자연스럽게 빛을 흡수해 전기로 바꿀 수 있는 장점이 있다. 특히 태양을 비스듬히 비추거나 그늘진 곳에서도 일정한 발전이 가능해 건물 유리창이나 건물 외벽 등에도 설치가 가능하다. 그동안은 염료감응 태양전지를 수작업으로 만들 순 있었으나 상용화를 위한 양산 장비가 없어 대량 생산을 기대하지 못했다. 따라서 2012년 이후에나 상업생산이 가능할 것이란 게 일반적 관측이었다.

그러나 지난해 탄소나노튜브를 이용한 염료감응 태양전지 상업화 분야서 선도적 위치를 확보하고 있는 한국전기연구원의 기술력에 근거해 티모테크놀로지가 염료감응형 태양전지 분야에서 세계적인 기업인 호주 다이솔사와 합작회사 다이솔 티모를 설립하면서 예상을 깨고 내년 양산화를 목전에 두는 큰 진전을 이루게 됐다.

전기연구원 이동윤 박사팀은 지난해 12월 티모테크놀러지와 기술이전 협약을 맺고 올 상반기에 탄소나노튜브를 이용한 염료감응 태양전지 기술의 이전을 모두 끝마쳤다. 이에 전기연구원은 대면적 염료감응형 태양전지 기술을, 티모는 전자부품 모듈을 만들고, 다이솔은 염료를 공급하는 역할을 한다.

한편 전기연구원이 개발한 모듈은 최대 효율 6%, 서브모듈 크기 10cm x 10cm의 탄소나노튜브 상대전극을 이용한 염료감응형 태양전지 대면적 모듈로서 순수 국내기술로 개발됐다.

탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지는 기존의 기술이 고가의 백금을 상대전극으로 사용하는 것에 비해 가격이 저렴하고, 화학적인 안정성이 뛰어나면서도 촉매특성이 우수한 탄소나노튜브를 사용한다. 따라서 태양전지의 특성은 유지하면서도 제작비용을 크게 낮춘 것이 특징이다.

전 세계적으로 출시된 제품이 전무한 탄소나노튜브를 이용한 염료감응형 태양전지를 이 박사팀이 독자적인 기술로 세계 최초로 개발하는데 성공함으로써, 실리콘 태양전지의 시장을 대체할 차세대 태양전지 분야에서 상용화를 서두르고 있는 일본을 비롯한 해외 기업들에 비해 열세였던 국내 기술 상황을 타개하는 동시에 국내외 태양전지 시장에서 새로운 시장을 개척할 수 있을 것으로 기대받고 있다.