[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 고려대 융합에너지공학과·에너지환경대학원 전용석 교수 연구팀이 창문처럼 투명함을 유지하면서 낮엔 햇빛, 밤엔 실내등으로 24시간 전력을 생산할 수 있는 '투명 태양광 창호 기술'을 개발했다고 17일 밝혔다.

이번 연구는 한국항공대·한국과학기술연구원(KIST) 연구팀과 협력해 한국에너지기술평가원의 지원을 받았으며, 에너지 분야의 국제 학술지 '줄(Joule)'에 지난달 21일 게재되고 이날(17일) 정식 출판됐다. 

기존 투명 태양전지는 투명도를 높이면 발전 효율이 떨어지고, 효율을 높이면 투명도가 낮아지는 모순이 있었다. 또한 박막 태양전지는 빛을 흡수하는 과정에서 빛의 색상이 왜곡돼 창호형 건물 일체형 태양광(BIPV)으로 적용하기엔 한계가 있었다.

이러한 문제를 해결하고자 연구팀은 분산 브래그 반사경(DBR)과 양면수광형 실리콘 태양전지를 결합한 새로운 구조를 설계했다.

이 구조는 눈에 보이는 가시광선은 통과시키고 눈에 보이지 않는 근적외선만 선택적으로 반사해 태양전지로 보낸다. 이를 통해 창문처럼 밝은 투명도를 유지하면서도 발전 효율을 높일 수 있다.

또한 양면 태양전지로 낮에는 햇빛, 밤에는 형광등·발광다이오드(LED) 등 실내 조명빛을 흡수해 전기를 생산하는 '24시간 발전 시스템'을 구현했다. 이는 시간·날씨 변화에도 안정적으로 전력을 확보할 수 있어 기존과 차별화된다.

연구팀의 태양광 창호 모듈은 높은 발전 효율을 기록하며 실제 창문과 유사한 밝기를 확보했다. 동시에 기존 투명 태양전지의 문제였던 색 왜곡 현상까지 해결했다.

전 교수는 "이번 성과는 창호의 투명성을 유지하면서도 눈에 보이지 않는 적외선과 실내 조명까지 에너지로 활용할 수 있음을 입증한 것"이라며 "향후 제로에너지 빌딩과 전기차 창호 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 xieunpark@newsis.com