국내 연구진이 식물의 광합성 원리를 적용해 세계 최고 성능의 ‘유기물 플라스틱 태양전지’를 개발했다. 차세대 저가형 태양전지의 상용화 길을 열어 막대한 부가가치가 기대된다.

광주과학기술원 이광희(47) 교수팀은 12일 세계 최고의 에너지 전환효율인 6.5%를 올리면서도 친환경적이고 낮은 제작단가로 경제성까지 갖춘 유기물 플라스틱 태양전지를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구성과는 세계 최고 귄위의 국제 과학저널인 ‘사이언스’ 13일자에 게재됐다.

이 교수팀이 개발한 플라스틱 태양전지의 에너지 효율은 태양전지 연구가 활발한 미국 5%, 일본 4%, 유럽의 4% 수준을 크게 뛰어넘은 것이다. 상용화 단계인 7%에 근접했다.

연구팀은 태양전지에 식물의 광합성 작용원리를 적용했다. 이 교수는 “나노 고분자 복합소재에 빛을 쬐면 마이너스(-) 전하를 띤 전자와 플러스(+) 전하를 띤 정공(正孔)이 각각 발생해 각각 음극과 양극으로 이동하는 과정에서 전기를 발생시키는 방식”이라고 설명했다.

특히 이 교수는 “기존 태양전지들이 태양 빛 중 가시광선만을 이용하는 것과 달리 가시광선과 함께 근적외선까지 흡수하는 두 개의 태양전지를 겹쳐 쌓은 적층형 구조를 채택함으로써 태양 에너지의 효율을 극대화했다.”고 덧붙였다.

연구팀은 2012년쯤 실험실 수준의 에너지효율을 10%까지 끌어올려 상용화에 나설 계획이다.

플라스틱 태양전지는 와트당 제작비가 0.1달러로, 기존 무기물 태양전지(2.3달러)의 20분의1, 화석연료(1달러)의 10분의1 수준으로 경제성도 탁월하다.

이영표기자 tomcat@seoul.co.kr