대구경북과학기술원(DGIST) 에너지융합연구부 김대환·성시준 책임연구원 연구팀이 범용원소인 셀렌화안티몬을 활용해 3차원 나노 구조 기반의 고효율 및 저비용 3차원 태양전지 기술을 개발했다.
연구팀은 셀렌화안티몬이라는 물질을 활용했다.
셀렌화안티몬(Sb2Se3)은 범용원소로만 구성돼 있어 저렴하고, 증착 온도가 낮아 공정 비용도 낮으며 유연 기판 형성도 가능하다.
진공 증착 공정을 활용해 3차원 나노 구조를 갖는 셀렌화안티몬 화합물 기반으로 손쉽게 형성되는 공정을 개발했다.
셀렌화안티몬 나노로드 어레이를 박막 태양전지 소자에 성공적으로 적용함으로써 고효율화가 가능한 3차원 p-n 접합 태양전지 기술의 가능성을 확인하기도 했다.
범용원소 기반 화합물 반도체는 손쉽게 구할 수 있고 널리 사용되는 소재 두 가지 이상을 화합해 만드는 반도체다.
최근 무역 분쟁의 중심에 있는 매장의 한정성을 지닌 희토류, 희소금속 등의 대체재로 주목 받고 있다.
이 중에서도 3차원 나노 구조를 적용한 화합물 반도체 소재는 나노 구조의 다양한 물리·화학적 특징을 활용할 수 있어 많은 관심이 집중되는 분야다.
연구팀의 이번 성과는 향후 친환경 고성능 태양전지 소자에 적용하는 등 다양한 분야로의 활용이 가능할 것으로 기대되고 있다.
연구 결과는 재료 분야 학술지인 ‘머티리얼즈 어드밴시스(Materials Advances)’에 지난해 12월 21일 온라인 표지 논문으로 게재됐다.
[저작권자ⓒ 에너지단열경제. 무단전재-재배포 금지]
