실내조명으로

전기 생산 가능해진다

우리 대학교 공과대학 전기공학과 김혁 교수와 동국대학교 심재원 교수, 경북대학교 배진혁 교수, 한국생산기술연구원 대구경북지역본부 이수웅 박사가 이끄는 공동 연구팀이 실내조명을 이용해 전기를 생산하는 핵심기술을 개발했다.

유기반도체의 뛰어난 광흡수특성을 활용해 실내조명과 같이 약한 빛의 세기에서 전기를 생산하는 이 기술은, 해당 분야 최고 학술지인 『다이 & 피그먼트』(인용지수 3.767, 인용순위 분과 2위, 상위 8.3%의 해당 분야 최고 권위지) 2018년 12월 1일자 학회지에 게재됐다.

현재 신재생에너지 생산원으로 주목받고 있는 태양전지는 대부분 실외 환경에서 사용되는데, 전기를 생산하기 위해서는 특정 세기 이상의 빛이 필요하여 실내조명 수준의 빛으로는 전기생산이 어려운 문제점이 지적돼 왔다. 또 기존 태양전지에 사용되는 실리콘 재료는 광흡수능력이 상대적으로 낮아 밝은 날 야외에서의 태양광 세기에서는 잘 작동하지만, 흐린 날이나 실내조명과 같이 약한 빛 세기에서는 전기 생산이 어려웠다.

이에 반해, 높은 광흡수 특성을 갖는 유기반도체는 구조변화를 통해 최적의 광흡수층 두께로 제어하면, 흐린 날과 실내조명뿐만 아니라 달빛 아래에서도 전기생산이 가능하여 상시 전기생산 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있도록 설계하였다. 이에 따른 최적의 광흡수층 두께 및 태양전지의 최고 효율 획득이 가능한 구조 도출이 가능해져 24시간 상시전원으로 활용가능한 친환경 전력공급원을 개발할 수 있게 됐다.

공동연구팀의 이번 연구는 한국연구재단 신진연구자지원사업과 중견연구자지원사업, 기후변화대응기술개발사업, 산업통상자원부에서 추진하는 산업핵심기술개발사업으로 수행됐으며, 1편의 국내 특허출원 및 해외 특허출원 중이다.