한전 전력연구원(원장 배성환)은 기후변화 대응과 온실가스 감축을 위해 ‘건물 일체형 페로브스카이트 태양전지’ 개발에 착수했다.
‘건물 일체형 태양전지(BIPV, Building Integrated Photovoltaics)’는 전기를 생산하는 PV 모듈의 기능에 건물 외장재 기능을 추가한 태양광발전 시스템으로 창호나 벽면, 발코니 등 건물 외관에 태양광발전 모듈을 장착해 자체적으로 전기를 생산하고 건축물에 바로 활용할 수 있다. 또 ‘페로브스카이트(Perovskite)’는 기존의 실리콘을 적용한 태양전지보다 에너지변환효율이 2배 이상 높고, 패널 원가를 최대 1/8까지 절감 가능해 새로운 태양전지 소재로서 주목받고 있다.
전력연구원은 2020년까지 BIPV용 반투명 고효율 페로브스카이트 태양전지 설계·제작 원천기술을 개발하고, 확보된 기술을 이용해 팹리스(fabless, 무설비업체) 방식의 사업화를 추진할 계획이다.
고효율, 고내구성 전극 소재 개발과 대면적 소자 제작 및 평가 기술 개발을 통해 유리창호로 사용 가능한 BIPV용 페로브스카이트 태양전지를 개발할 예정이며, 개발된 유리창호형 태양전지를 20층 빌딩에 설치할 경우 200kW급 이상의 규모로 연간 210톤의 이산화탄소 저감 효과가 있을 것으로 예상하고 있다.
현재 실리콘 태양전지는 건물 지붕이나 외벽 등 설치 공간에 제약이 있고, 색 구현이 불가능해 사업에 제한이 있었지만 이번 연구개발을 통해 빌딩, 유리온실 등 설치 가능 공간을 확대하고, 투과성 및 수요자 맞춤형 색상 선택이 가능해 자동차에 적용 등 새롭게 사업 영역을 확대할 수 있을 것으로 기대된다.
전력연구원 관계자는 “페로브스카이트 신소재 제어 기술 개발을 통해 제4차 산업혁명을 주도하고, 대도시 빌딩의 태양광발전 사업에 의한 도심형 에너지 수요에 대한 솔루션 제공으로 국가 온실가스 감축목표 달성에 기여할 것”이라고 밝혔다.
