테이프 감는 방식의 인쇄 방법을 사용한 유연한 유기 태양전지의 대량 생산http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=254723&cont

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-02-04

핀란드 VTT 기술센터의 연구원들은 기존의 인쇄기술을 기반으로 하여 유연한 유기 태양전지 패널을 대량생산할 수 있는 새로운 방법을 개발하였다. 유연성을 가진 태양광 패널을 쉽게 생산할 수 있는 방법은 빌딩의 내부와 외부에 모두 미적 감각을 제공해줄 수 있는, 새로운 디자인을 만들 수 있는 가능성을 제공해준다. VTT의 혁신적인 대량 생산 방법은 유기 태양광을 사용하여 다양한 내부 디자인을 만들 수 있게 해주며 이들 패널들이 태양광으로부터 에너지를 수확할 수 있고 또한 내부 조명으로부터 버려지는 에너지도 수확할 수 있게 해준다. 이들 유기 태양전지 패널의 효율성은 상당히 낮지만 수확된 에너지는 주위의 정보를 모으기 위해서 작은 센서나 장비들을 가동시키는데 충분하다. 태양전지 채널은 광고판, 기계, 벽, 창문 등에 장착될 수 있고 다양한 모양으로 만들어질 수 있다. 이는 현재 사용하고 있는 태양전지 패널이 단순한 사각형인 것과 많은 차이점을 가진다. VTT의 그라비어 인쇄(gravure) 및 스크린 프린팅 기술들은 단지 0.2밀리미터 두께를 가지는 시트 내에 전극 층과 광을 모으는 층들을 모두 포함시킬 수 있게 해준다. 또한 실제적인 외관을 향상시키기 위해 그래픽을 이들 시트들 위에 인쇄할 수 있다. 상업적으로 구할 수 있는 재료들을 사용하여 VTT 연구원들이 현재 보유하고 있는 파일럿 제조 공장을 사용하여 이들 방법들을 실현하는 것이 가능하다는 것을 보여주었다. VTT는 현재 이 기술을 상업화하기 위해서 파트너들과 함께 작업하고 있다. 일반적으로 현재 사용하고 있는 실리콘을 기반으로 하는 딱딱한 태양광 패널과 비교하여 볼 때 유기 태양전지 패널들은 가볍고 유연하다 할지라도 효율성이 떨어진다. 롤-투-롤 방법을 사용하는 인쇄 장비들은 태양광 패널을 생산하는데 사용되어 대량생산으로 대규모 제조하는 공정을 가능하게 해준다. 인쇄 장비는 매 분마다 100미터의 층층으로 만들어진 필름을 생산할 수 있다. 유기 태양광 전지는 또한 재료가 적게 들고 재활용할 수 있어 재료의 가격을 낮추는데 도움이 된다. 유기 태양전지 시장은 현재 개발 중이며 앞으로 3년 이내에 크게 증가할 것으로 예측되고 있다. 이 패널은 2~3년 이내에 다양한 분야에 응용되기에 충분한 기능을 가지게 될 것이다. 현재 VTT는 무기 태양전지 패널들을 패브로스카이트 재료들을 사용하여 롤-투-롤 인쇄방법에 의해 제조할 수 있는지를 분석하고 있다. 용액을 기반으로 하는 공정에 의해 실험실에서 패브로스카이트 태양전지를 제조해 왔으며 이들은 상당한 가능성을 보여주고 있다. 유기 태양전지와 비교해 볼 때 패브로스카이트 태양전지는 대략 효율이 5배 높고 재료 가격은 10배 낮다. 장식용 유기 태양전지 패널은 자유롭게 디자인되어 실내에 장착되고 실내등으로부터 에너지를 수확하여 실내에서 사용될 수 있다. 패널들은 낮은 가격으로 제조될 수 있으며 사용한 후에 이들 재료들은 재활용될 수 있다. 패브로스카이트 및 다른 새로운 재료들이 같은 방법들을 사용하여 인쇄될 수 있다. VTT의 연구원들은 무선 데이터 전송에서 빛을 이용할 수 있는 방법을 개발하고 있는데 이는 태양전지가 데이타 수신기와 같이 작용할 수 있다. 이는 인쇄할 수 있는 태양전지가 새로운 인터넷 사물(Internet of Things: IoT)과 같은 분야에 응용되고 장비들이 주위의 광으로부터 에너지를 수확할 수 있게 해준다. 20150130_flexible solar cell panel.jpg 20150130_flexible solar cell panel1.jpg http://www.azom.com/news.aspx?newsID=43187