국산 태양전지 효율 세계적 인정받는다…에너지硏 ‘공인시험기관’ 자격 획득

[헤럴드경제=구본혁 기자] 2050 탄소중립 실현을 위한 10대 핵심 기술 중 하나인 태양광은 ‘재생에너지 3020’ 정책과 함께 빠른 성장을 보이고 있다.

하지만 태양전지에서 가장 중요한 효율의 국내 측정값은 그동안 국제무대에서 인정받지 못했었다. 엄격한 기준에 부합하고 성능을 정확히 측정할 수 있는 공인자격을 가진 기관이 없었기 때문이다. 국내 연구진이 태양전지 소자에 대한 신뢰성 있는 측정기술을 확보해 국제무대에서 인정받기 위한 공신력 있는 공인시험기관으로서의 발을 내딛었다.

한국에너지기술연구원은 국내에서도 국제 수준에 부합하는 태양전지 소자 전류-전압(IV) 특성곡선 측정 표준(효율 측정)과 태양전지 스펙트럼 응답도 측정 표준에 대해 한국인정기구(KOLAS) 공인시험기관 자격을 획득했다고 17일 밝혔다.

에너지연이 KOLAS 공인시험기관 자격을 획득함으로서 국내에서도 세계복사기준 및 국제단위계에 비교해 교정된 기준기들을 이용한 태양전지 소자 광변환 효율 측정이 가능하게 됐다. 이로써 태양전지 셀 효율 측정과 관련해 국제적으로 매우 큰 신뢰도를 얻게 되어 우리나라의 태양전지 광변환 효율 측정 기술도 세계적인 수준임을 대내외에 널리 알리게 됐다.

태양전지의 성능과 가격을 결정하는 태양전지 셀의 성능지표는 IEC 규격에서 제시하는 특정한 스펙트럼의 빛에 태양전지를 노출시킨 후, 태양전지가 출력하는 전류-전압 특성을 측정해 도출한다. 연구진은 태양전지의 면적 및 전류-전압 특성을 정확하게 측정하고, 이를 토대로 태양전지의 광변환 효율을 정확히 계산해낼 수 있다.

태양광은 파장의 길이에 따라 크게 적외선, 가시광선, 자외선 등 여러 종류의 빛이 있다. 하지만 태양광 발전은 입사되는 모든 빛을 활용하지 못하고 특정 영역대의 빛 에너지만이 전기에너지로 변환된다. 태양전지의 스펙트럼 응답도는 셀이 태양광의 스펙트럼 중 어떤 빛을 얼마만큼 흡수해서 전류를 만들어내는지를 파장별로 측정한 데이터로써, 이를 통해 태양전지의 다양한 특성 분석이 가능하다.

에너지연은 이번에 획득한 태양전지 소자 측정분야의 KOLAS 공인시험기관 자격을 바탕으로, 산·학·연에서 지속적으로 요구하는 태양전지 소자 광변환효율 측정 서비스를 더 높은 신뢰도로 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 지난해 말 신규 착수한 ‘차세대 페로브스카이트··결정질 실리콘 탠덤 태양전지 효율측정 기술 국산화 개발’ 수행을 통해, 차세대 기술로 가장 주목받고 있는 실리콘‧페로브스카이트 이중접합 태양전지에 대한 측정 및 평가 기술도 완벽히 구현할 계획을 갖고 있다.

곽지혜 재생에너지연구소장은 “페로브스카이트 태양전지나 양면수광형 태양전지 등 기존 상용 태양전지와 다른 특성을 갖는 새로운 형태의 소자에 대한 측정들도 이 기술 없이는 신뢰성을 담보할 수 없다”면서 “국내 연구진들이 고효율 탠덤 태양전지 혁신기술 개발로 탄소중립 구현을 앞당기는데 크게 기여할 수 있도록 향후 해외 선진기관과의 국제협력으로 차세대 태양전지 성능측정평가의 국제적 신뢰성을 확보할 계획”이라고 밝혔다.