코오롱인더, 세계 최고 효율 유기 태양전지 개발… 2016년 상용화

패션 아웃도어 용품 우선 적용 후 전자기기, 일회용 배터리 등 확대

코오롱인더스트리는 세계 최고 수준의 유기태양전지(OPV·사진) 광변환 효율을 달성했다고 9일 밝혔다. 회사 측은 2016년께 패션 아웃도어 용품에 OPV를 우선 적용한 후 휴대용 전자기기, 일회용 배터리 등으로 확대할 계획이다.

광변환 효율이란 태양에너지를 ‘100’으로 봤을 때 이를 흡수한 태양전지가 변환할 수 있는 전기에너지량이다. 코오롱인더스트리 중앙기술원은 이번에 11.3%의 광변환 효율을 달성해 경쟁 관계에 있는 일본의 미쓰비시, 도시바 등 보다(10~11%) 기술 면에서 앞서게 됐다.

코오롱인더 중앙기술원 한정석 실장은 “OPV 분야에서 0.1%라도 높은 광변환 효율을 내는 것이 중요하다”며 “이번 성과는 실험실에서 소량 합성을 통해 얻은 소재를 이용한 것이 아니라 양산화 가능성이 있는 단위 소자에서 최고 수준을 달성했다는 데 의미가 있다”고 강조했다.

이어 그는 “2년 전 정부의 태양전지 국책과제에 선정이 될 때만 하더라도 한국의 OPV 단위소자 효율은 약 3% 수준으로 외국 선도 업체들에 비해 5년 이상 기술이 뒤져 있었지만, 세계 최고 수준의 경쟁력을 갖게 됐다”고 의미를 부여했다.

OPV는 기존 무기태양전지에 비해 가볍고, 형태 및 색상 구현이 자유롭다. 광(光) 흡수 영역이 실내에서도 작동이 가능하므로 의류, 포장지, 벽지 등 다양한 분야에 적용될 수 있는 게 회사 측의 설명이다. 특히 ‘롤투롤 공정’(Roll-to-Roll, 롤에 감겨있는 필름을 회전시키면서 동시에 가공하는 공정방식)이 가능해 공정이 간단하고 초기 설비투자가 적게 든다. 또 대량 생산이 가능하고 낮은 생산 단가와 플렉서블(Flexible) 모듈을 통한 다양한 응용 및 유기소재 합성을 통한 재료의 수급이 쉽다는 점 등으로 차세대 박막태양전지로 불린다.

코오롱인더는 2016년부터 패션 및 아웃도어 용품에 OPV를 적용한 제품을 선보일 계획이다. 장비일체형 태양광발전(DIPV) 시스템 분야와 건물일체형 태양광발전(BIPV) 시스템 및 소형발전 시스템 등으로 확대 적용할 방침이다.

한편, 코오롱인더는 롤투롤 연속 공정기술을 적용한 플렉서블 유기태양전지 모듈 개발에 주력해 현재 3% 수준인 대면적 모듈의 효율을 2016년까지 7% 이상의 끌어올릴 계획이다.