이번에 실현된 고효율 광전 변환효율은 기존 색소증감 태양전지들의 효율을 넘는 것으로, 향후 최적 증감 색소 개발을 진행시켜 효율을 높임과 동시에 저비용화를 진행, 실용화를 목표로 할 것이라 한다.

텐덤형 색소증감 태양전지는 두 종류의 색소증감 태양전지를 중첩하여 상부 전지로 가시광선 영역의 빛을 하부 전지로 근적외광으로부터 적외광을 흡수한다. 이 구조에서는 상부 전지는 가시광선을 흡수하면서 근적외광을 그대로 투과시킬 필요가 있다. 연구소는 이번에 투과성이 높고 기전력이 큰 산화티탄 전극 제작에 성공해 이것을 텐덤형 전지 개발의 상부 전지로 이용했다. 또한 하부 전지에는 다중 적층 구조의 반도체 막을 이용함으로써 빛을 최대한 막아 전류를 향상시켰다. 또한 전압을 향상시킬 수 있는 누설전류 억제 수법도 개발됐다.

색소증감 태양전지는 실리콘을 사용하지 않고 옥소 용액을 개입시킨 전기 화학적인 셀 구조가 특징으로 습식 태양전지라고도 불린다. [전문 보기]

◆DEPLOY 프로젝트, 기술 강화를 위한 산학의 협력
 

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앞으로 4년간 5개 대학과 5개 산업체로 구성된 컨소시엄이 5개 부문에서 사용되는 기술을 연구하게 되는데, 이들의 목표는 특정 기능을 제작 후 첨가시키는 방식이 아니라 제작 초기부터 내적인 복원력을 갖춘 시스템을 개발해내는 것이다. 프로젝트가 수행될 5개 부문은 수송·자동차 산업·우주·원격통신·비즈니스 정보 등이다. 각 부문은 전문 산업 파트너에 의해 담당된다.

예를 들어 수송 부문에서 개발 중에 있는 장치들 중 하나는 차량이 빨간 신호등이 되면 자동적으로 엔진을 멈추고 파란 신호등이 되었을 때 다시 가동되도록 해주는 것이다. 이러한 성격의 장치에 대해서는 한 치의 오차도 허용되지 않는다. 도로 주행 도중에 제멋대로 엔진이 멈추어 버리는 사태가 일어난다면 오히려 도로 교통에 혼란과 혼돈을 초래할 수 있기 때문이다.

"따라서 시스템의 신뢰도가 완벽하게 보장될 수 있어야 한다"고 프로젝트의 코디네이터인 영국 뉴캐슬 대학의 클리프 존스(Cliff Jones) 정보과학과 교수는 강조한다. 이때 너무 많은 옵션을 가지지 않은 "단순한 시스템들만이 신뢰도를 확보"할 수 있는 해답이라는 것이 프로젝트 팀의 논리이다. [전문 보기]

◆미국, 효소를 이용한 셀룰로 바이오 연료 개발에 총 3 천만 달러를 투자키로

날로 치솟는 고유가와 석유에 대한 의존도를 낮추려는 각국의 노력으로 환경 친화적인 에너지를 이용하려는 수요가 날로 증가하고 있다. 그 중 바이오 에탄올에 대한 수요가 미국, 브라질 외에 일본, 중국, 아세안 국가들에서도 증가하고 있다.

세계 각국의 경쟁적인 바이오에탄올 생산 확대는 식량 문제라는 새로운 문제를 야기시켜 일부에서는 바이오에탄올의 확대가 인류에게 더욱 큰 재앙이 될 수 있다고 주장하기도 한다. 이에 지금까지 이용돼 온 발효 등의 단순한 생산 공정에서 폐목재 등의 새로운 원료, 새로운 미생물, 새로운 공정 등이 연구 및 개발되고 있다.

바이오에탄올을 생산하기 위한 새로운 연료로서 떠오르는 것은 목재 등의 셀룰로오스계 물질이다. 셀룰로오스계 바이오에탄올을 생산하는 방법은 석탄 등의 고체 탄화수소 물질에 적용되는 열화학적 전환 공정을 이용하는 방법과 기존의 발효 공정과 비슷하나 새로운 미생물을 이용하여 셀룰로오스, 리그닌 등으로부터 직접 에탄올을 생산하는 것이다.

이를 위해 일부 기관에서는 셀룰로오스 바이오매스의 세포벽에 미세한 기공을 만들어 에탄올 전환율을 향상시키는 기술을 개발하기도 하고, 일부에서는 셀룰로오스를 직접 에탄올로 전환하는 효소를 찾고 있다.

이 같은 노력에 힘입어 최근 셀룰로오스계 바이오에탄올을 생산하는 공정들이 속속 가시화되고 있다. 바이오 연료 개발에 적극적인 미국 에너지부는 2월 26일, 앞으로 4년 동안 효소 시스템을 이용하여 셀룰로오스계 재료를 바이오연료 생산에 적합한 당(sugar)으로 전환시키는 4개 프로젝트에 총 3,380만 달러를 투자하기로 했다고 밝혔다. [전문 보기]

◆태양전지 셀에 발생하는 균열을 가시화하는 인라인형 EL 검사 장치 개발

닛신보(Nisshibo)는 태양전지 제조 공정에서 과제 중 하나가 되고 있는 태양전지 셀에 발생하는 크랙을 가시화하는 인라인(생산 라인 편성)형 EL(전계 발광) 검사 장치를 새롭게 개발했다. 셀에 발생한 크랙은 태양전지의 발전 효율 저하를 초래한다.

셀이나 모듈 상태로 발전 효율을 측정하는 장치는 현재 있지만 발전 효율 저하의 원인이 되는 크랙을 발견하는 장치는 지금까지 존재하지 않았다. 이러한 EL 검사 장치는 부속의 양부 판정 지원소프트웨어로 크랙의 형상·크기·양을 데이터베이스화할 수 있다. 이를 통해 품질관리 수준 향상을 도모, 생산성의 비약적인 향상에 공헌하게 될 것이다.

EL 검사 장치는 EL 현상을 이용하고 있어 셀에 전기를 흘림으로써 셀 자체를 발광시켜 크랙이 발생하고 있는 개소를 화상으로서 추적할 수 있다. 이로 인해 지금까지 육안으로는 확인할 수 없었던 셀 내부의 마이크로 크랙까지 표시할 수 있다.

2008년 봄부터 라인 외에서의 판정용 EL 검사 장치를 출하해 일본 국내외 태양전지 메이커로부터 높은 평가를 받고 있다고 한다. 이번 인라인형을 개발함으로써 새로운 수요 확대를 전망하고 있다. [전문 보기] [자료출처 : 한국과학기술정보연구원 해외과학기술동향]