한국에너지기술연구원(원장 이창근)이 유럽 유수의 산학연과 어깨를 나란히 하고 탄소중립 기술 개발을 위한 국제협력에 나선다.

에너지연구원은 유럽연합(EU) ‘호라이즌 유럽’ 프로그램 중 고성능 유연 탠덤 태양전지 기술 선도를 위한 컨소시엄에 공식 선정돼 탄소중립 기술혁신을 위한 협력 연구에 착수한다.

‘호라이즌 유럽’은 지난 1984년부터 시작된 유럽연합 다자 연구혁신 재정지원 사업으로 회원국이 추진하기 어려운 연구혁신 사업을 유럽연합 차원에서 추진함으로써 유럽의 자체 과학기술 역량과 추진력을 확보하고 유럽의 연구자 간 결속을 추진하는 사업이다.

컨소시엄에는 독일의 최대 국책 연구조직인 헬름홀츠 연구회 산하 헬름홀츠 베를린 재료·에너지연구소(HZB)를 비롯해 유럽의 산학연 13개 기관이 참여하고 있으며, 지난 1월 17일과 18일 양일간 오스트리아 인스브루크에서 착수회의를 개최하고 구체적인 연구전략 방향을 논의했다.

컨소시엄이 추진하는 ‘SOLMATES’ 과제는 통상의 단일접합 태양전지가 가진 효율의 한계와 한정적인 사용환경을 동시에 극복하는 ‘초경량 유연 태양전지 개발’을 목적으로 지난해 2월부터 시작돼 3년간 수행된다.

과제의 핵심은 고성능 초경량 유연 다중접합 태양전지 개발로 연구진은 CIGS 박막과 페로브스카이트 박막을 순차적으로 적층하는 구조를 집중 연구해 초고효율을 달성할 계획이다.

세계적으로 활발히 연구되고 있는 페로브스카이트-실리콘 탠덤 태양전지의 경우 이미 HZB를 비롯한 선도 기관에서 30% 이상의 초고효율을 달성했으나 초경량 유연 박막으로는 달성된 바 없어 이번 과제를 통해 초고효율을 달성할 수 있을 것으로 기대된다.

에너지연은 세계 최고 수준의 유연 CIGS 박막 태양전지 기술과 페로브스카이트 태양전지 기술을 보유하고 있으며, 이를 접합한 4단자형 페로브스카이트, CIGS 탠덤 태양전지로 24.5%의 고효율을 달성한 바 있다.

이밖에도 태양광 분야의 우수연구 성과가 PV 매거진 등 해외 저명 매체를 통해 수차례 보도돼 그 기술력을 세계적으로 인정받고 있는 상황에서 컨소시엄 참여 요청을 받아 이번에 참여하게 됐다.

특히, 컨소시엄에 함께 참여하는 HZB는 에너지연과 지난 10여 년간 박막 태양전지, 우주용 경량 태양전지 등의 분야에서 인력교류, 논문 공동게재 등을 통해 파트너십을 축적해 왔으며, 이번 컨소시엄에서도 하부셀 고도화와 상부셀 적층기술 개발을 위해 협업할 예정이다.

컨소시엄에 참여하고 있는 곽지혜 에너지연 태양광연구단장은 “태양광 기술은 탄소중립 구현에 가장 중요한 분야로 중국의 경쟁과 기술적 제약, 다양한 응용 분야에서의 필요성 등을 고려해 과기정통부의 ‘탄소중립 기술혁신 추진전략’에서 핵심기술로 지정된 바 있다.”며, “이번 협력사업은 고성능, 초경량, 유연 다중접합 태양전지 기술을 개발해 민간과 국방·우주·항공 분야를 포함한 다양한 분야에서 활용돼 차세대 태양광 시장 개척의 시금석이 될 것”이라고 포부를 밝혔다.