쑤저우(蘇州)대학 장샤오훙(張曉宏), 양신보(楊新波) 교수가 이끄는 중국 연구팀이 호주 모나쉬대학, 다수의 태양광 기업과 공동으로 광전 변환 효율(IPCE)이 30% 이상인 신형 인듐 프리 탠덤(tandem) 셀을 개발했다. 이로써 태양광 산업이 고가의 희소금속인 인듐 제약에서 벗어날 것으로 기대된다. 해당 연구 성과는 19일 국제학술지 사이언스 온라인판에 게재됐다.

양 교수는 인듐이 주로 투명한 전도막에 쓰인다면서 우리가 손가락으로 스마트폰 화면을 조작하는 터치스크린을 만드는 데 필수적인 광물이라고 소개했다. 그러면서 투명하고 전도성이 뛰어나지만 금보다 더 희소한 금속이라고 덧붙였다.

쑤저우(蘇州)대학의 장샤오훙(張曉宏), 양신보(楊新波) 교수가 이끄는 중국 연구팀이 산업표준사이즈에 맞춰 제조한 인듐 프리 '페로브스카이트/실리콘' 기반 탠덤(tandem) 셀. (쑤저우대학 제공)

"인듐은 주석, 납, 아연 등의 부산물에서 얻는 광물로 아연 1t(톤)당 수십g밖에 얻지 못합니다." 양 교수는 기존 '페로브스카이트/실리콘' 기반 탠덤 셀 중 전극과 복합층에 대량의 인듐을 사용해야 했다면서 그로 인한 원가가 셀 전체의 10~15%를 차지했었다고 밝혔다.

연구팀은 인듐의 의존에서 벗어나기 위해 4년간 연구 끝에 새로운 산화주석 복합층과 투명 전극을 개발하는 데 성공했다.

이어 연구팀은 1㎠와 207.9㎠의 인듐 프리 탠덤 셀을 테스트 진행했다. 중국 국가태양광제품 품질검사·검측센터 인증 결과 초반 IPCE는 각각 33.56%, 30.98%에 달했다. 그중 207.9㎠ 샘플은 105일간의 야외 테스트 후에도 IPCE를 초반 수준의 65% 정도를 유지한 것으로 전해졌다.

양 교수(왼쪽)가 18일 학생에게 소면적 인듐 프리 탠덤 셀 야외 테스트 데이터 분석을 지도하고 있다. (쑤저우대학 제공)

양 교수는 "야외 테스트 결과 기존의 인듐 기반 탠덤 셀에 비해 인듐 프리 셀의 IPCE는 약 4% 향상되고 운행 안정성은 7배 향상됐다"면서 "투명 전극의 경우만 봐도 원가는 무려 80%가량 줄었다"고 말했다.

[출처 신화통신]

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