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★속보...60% 대 염료 태양전지 개발
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염료감응형 태양전지 토종 신기술 빛발한다
지면일자 2010.10.12 김용주기자 전자심문
염료감응형 태양전지의 성능을 획기적으로 높일 수 있는 용접 기술과 소재가 잇따라 개발되면서 태양전지업계의 실용화 · 사업화 움직임이 빨라지고 있다.
11일 태양광 관련 학계 및 업계에 따르면 이명규 연세대 교수(금속시스템공학부 · 사진)는 `레이저 용접을 이용한 염료감응형 태양전지(DSSC) 효율 향상 기술`을 자체 확보, 염료감응형 태양전지 효율을 최대 67%까지 끌어올리는데 성공했다.
이명규 교수의 기술은 DSSC의 창시자라고 불리는 스위스 연방공대 그라첼 교수조차 자신의 전지에 적용해달라는 요청을 할 정도로 세계적인 수준인 것으로 평가된다.
DSSC에서는 태양빛을 받은 염료로부터 생성된 전하가 투명전극을 거쳐 다시 염료로 돌아오는 과정에서 투명전극 표면이 고르지 못해 완전 밀착되지 못하고 빈 공간이 생기기 때문에 일종의 전하 병목현상이 일어나 전지 효율 전체가 떨어지는 것에 이 교수는 주목했다.
지금까지 새 염료를 만들거나 투명전극의 나노구조를 개조하는 방향으로 이 문제를 해결하려던 시도는 번번히 실패로 돌아가고, 이명규 교수는 레이저 접합 기술로 20년 묵은 이 난제를 단번에 해결해냈다.
태양전지를 연구한지 2년 밖에 안 된 금속공학 전공자인 이 교수의 손에서 DSSC 효율의 새로운 시대가 열린 셈이다. 이 기술은 최근 지식경제부의 3년 연구과제로 선정돼 상용화를 향한 새로운 도전에 올랐다. 최근 이효영 성균관대 교수(화학과)는 탄소나노튜브와 함께 차세대 태양전지 핵심소재로 주목받고 있는 그래핀을 상온에서 대량생산해 내는 방법을 개발, 염료감응형 등 박막 태양전지업계에 큰 기대감을 불러일으키고 있다.
삼성 SDI 이지원 수석연구원은 “기존 플렉시블(유연) 태양전지는 심하게 휘게 되면 균열이 생겨 전류의 흐름을 방해하는 단점이 있었다”면서 “그래핀은 강도가 높고 전도성이 좋아 차세대 박막 태양전지 실용화에 유용하다”고 말했다. 건물일체형 태양광 발전(BIPV) 상용화의 가장 큰 걸림돌이었던 휘어짐 문제 해결과 효율 문제까지 한꺼번에 해결할 수 있다는 설명이다.
DSSC 업체인 동진쎄미켐은 관련 세미나를 여는 등 적극적으로 그래핀 기술을 활용한 제품 개발에 의욕을 나타내고 있으며, 이건창호와 다이솔티모도 그래핀에 깊은 관심을 보이고 있다.
김용주기자
●광효율 60%(?) 태양전지.국산 `유리창 발전기` 상품화 중..!!
염료감응형 태양전지
광효율 60%(?) 태양전지 개발 중....
연간 광효율을 실리콘 태양전지로 환산하면 광효율 120%에 해당...!!
삼성전자에서도 관심,,,
참고로
염료감응형 태양전지는
실리콘을 사용하지 않습니다.
비오는 날이나 흐린날 / 구름 낀 날에도 / 전기 불빛으로도 전기 생산
건물 유리창이나 건물 외벽에 부착해서 전기 생산...발전소용 땅이 필요없고
송전 시설이 필요 없슴....
제조단가는 실리콘 태양전지의 1/4..
광효율 8% 염료 감응형 태양전지는 화석 연료의 발전 단가에 해당한다고 합니다.(그리드 페러티 도달)..
광효율 30%~60% 염료감응현 태양전지 출시되면
전세계가 경악....
이게 바로 몇년 후에 일어날 가능성이 아주 높은 일이다...
실리콘 태양전지 회사들 큰 타격 예상...!!
240조 태양전지 시장 석권 예상...!!
※ 참고
메모리 반도체 시장...80조 규모...!!
수년후 삼성전자 주가 추월..
제2 삼성전자 후보 1순위...
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★ 뉴욕 초고층 빌딩의 유리창 태양전지......!!
동진쎄미켐, 스위스 로잔공대와 태양전지 공동개발
지면일자 2010.07.27 김용주기자 전자신문
반도체·태양전지 소재 전문기업 동진쎄미켐이 스위스 로잔공대와 염료감응형 태양전지 공동개발에 나선다.
동진쎄미켐(대표 이부섭)은 26일 서울 소공동 롯데호텔에서 스위스 로잔 연방공과대학(EPFL)과 ‘염료감응형 태양전지 공동개발’을 위한 업무 협력 협약식을 가졌다.
협약에서
로잔공대는 염료감응형 태양전지(DSSC)의 효율과 신뢰성을 높이는 핵심 원천기술을 개발하고
동진쎄미켐은 이 기술을 모듈 형태로 상용화하는 기술을 확보하기로 했다.
동진쎄미켐은 자사가 보유한 모듈기술과 로잔공대의 선진기술이 결합함으로써 DSSC의 상용화 시기를 더욱 앞당길 수 있을 것으로 보고 있다.
DSSC의 창시자로 불리는 마이클 그라첼 교수가 속한 로잔공대는 지난 1991년 과학전문잡지 ‘네이처’에 획기적인 염료감응 방식 박막 태양전지 기술을 발표해 현재까지 이 분야 기술을 선도하고 있으며 수십 건의 관련 특허도 보유하고 있다.
동진쎄미켐은 지난 2004년부터 DSSC 개발에 나섰으며 지난해는 정부가 주관하는 DSSC 상용화 기술 개발 사업자에 선정돼 이 분야 기술 개발을 주도하고 있다. 최근에는 50㎾ 규모 테스트 라인을 구축하고 대면적·고효율 DSSC 모듈 기술을 개발하고 있다.
◇용어설명-염료감응형 태양전지(DSSC):금속 산화물인 산화티타늄 표면에 특수 염료를 흡착시켜 만든다. 제조단가가 결정형보다 최대 5분의 1로 낮으며 쉽게 휘어지고 화려한 컬러가 가능해 창문이나 전자제품·가방·자동차 등 다양한 분야에 적용될 전망이다. 그러나 수명이 10년 정도로 짧고 광변환 효율이 결정형의 절반에 불과한 것이 단점이다.
김용주기자 전자신문
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스위스 그래첼 교수 "고층빌딩 유리창에서 전기 만드는 날 올 것"
고광철 논설위원 현장 인터뷰
헬싱키 밀레니엄 기술상 스위스 그래첼 교수
값싼 태양전지를 개발한 마이클 그래첼 스위스 에콜폴리테크니크 교수(66)가 기술계의 노벨상으로 불리는 '밀레니엄기술상'을 받았다. 핀란드 기술아카데미는 9일(현지시간) 에콜폴리테크니크(로잔) 포토닉스 앤드 인터페이스 연구소장인 그래첼 교수를 밀레니엄기술상의 제4회 수상자로 선정했다고 발표했다.
그래첼 교수는 수상 직후 한국경제신문과 인터뷰를 갖고 "화석연료를 대체할 수 있는 태양광 에너지 산업에 무궁무진한 기회가 있을 것"이라며 태양광 에너지의 미래를 확신한다고 말했다.
그는 염료 감응형 태양전지의 선구자로 불린다. 실리콘을 기반으로 한 1세대 벌크형과 2세대 박막형 태양전지가 갖고 있는 비싼 가격의 한계를 극복했다는 평가를 받았다. 값싼 유기 염료와 나노 기술을 이용해 제조 단가를 획기적으로 낮추고 상당한 수준의 에너지 효율을 구현한 것이다. 유리에 활용했을 때 투명하고 다양한 색을 낼 수 있는 것도 장점이다.
염료 감응형 태양전지는 그의 이름을 따 '그래첼 셀'로도 불린다. 그래첼 셀은 2009년부터 대량 생산이 가능해졌고 이것을 활용한 첫 상용 제품은 지난 1월 나왔다. 태양전지를 붙인 작은 가방으로 모바일 제품을 충전할 수 있게 만들어졌다. 그러나 이것은 시작일 뿐이다. 그래첼 교수 팀은 빌딩에 주목하고 있다. 건물의 외벽이나 천장，채광창 등을 염료 감응형 태양전지 유리패널로 바꾸면 대규모 비즈니스가 창출될 수 있다고 본다.
그래첼 교수는 "뉴욕의 모든 초고층 빌딩의 유리창이 전기를 생산하는 패널로 바뀔 날이 올 수도 있을 것"이라고 내다봤다. 이미 유리 제조업체인 필킹턴과 호주의 다이솔이 이 제품을 생산하기 위한 합작회사를 세우기로 합의했다.
독일에서 태어난 그래첼 교수는 일찍부터 물리학과 화학에 뛰어난 재능을 보였지만 피아니스트가 될까 고민할 정도로 음악도 좋아했다. 그는 "과학이나 예술은 재미있을 것으로 생각하는 실험을 추구하는 것을 아무도 막지 못한다는 점에서 닮았다"며 "그래도 과학쪽이 안전한 베팅인 것 같아 연구의 길로 들어섰다"고 말했다.
그래첼 교수는 노벨 화학상 후보에 오를 만큼 학문적 업적도 뛰어나다. 800여편의 논문과 두 권의 저서는 물론 50여개의 특허를 갖고 있으며 논문이 가장 많이 인용되는 10대 화학자에 들어간다. 그는 "최근 많은 대학생이 금융 분야로 진출하는 게 세계적인 조류인 점이 아쉽다"며 "대학에서 과학과 기술이 인류의 삶을 발전시키는 데 얼마나 중요한 역할을 하는지 학생들에게 좀 더 많이 가르쳐야 한다"고 강조했다.
상금은 80만유로(약 12억원).그래첼 교수는 상금의 용도를 묻자 "연구를 하다 보면 많은 돈이 들어간다"며 "좋은 설비와 기자재를 사는 데 우선적으로 쓰겠다"고 말했다.
핀란드 국립오페라극장에서 열린 시상식에는 타르야 할로넨 핀란드 대통령이 직접 참석해 수상자를 격려했다. 할로넨 대통령은 "세계가 지속적으로 발전하기 위해서는 기술의 역할이 크다"며 "기술의 도움으로 복지를 향상시키고 민주주의도 발전시킬 수 있다"고 말했다. 그는 "특히 기후 변화에 맞서기 위해 환경친화적인 기술 개발이 중요하다"고 강조했다.
고광철 논설위원 한국경제
◆밀레니엄기술상(Millennium Technology Prize)
밀레니엄기술상은 핀란드가 인간의 삶을 향상시킨 혁신적 기술에 2년에 한 번씩 주는 상으로 기술 분야에서 세계 최고의 권위를 자랑한다. 핀란드 정부와 재계가 공동으로 설립한 독립 재단인 핀란드 기술아카데미(Technology Academy Finland)가 수여하며 '기술계의 노벨상'으로 불린다. 수출품의 5분의 1 이상이 첨단 기술 관련 제품일 정도로 기술 강국인 핀란드의 국가 발전 목표가 고스란히 담긴 상이라고 할 수 있다. 대통령이 직접 참석해서 상을 주고 수상자를 위한 만찬도 대통령궁에서 열린다. 2004년부터 상을 주기 시작했다. 1회 수상자는 월드 와이드 웹(WWW) 창시자인 영국의 팀 버너스리，2회(2006년)는 발광다이오드(LED)를 개발한 일본의 나카무라 수지 교수，3회(2008년)는 제약 및 생체공학에서 혁신적인 업적을 거둔 미국의 로버트 랭어 교수가 받았다. 올해는 마이클 그래첼 스위스 에콜폴리테크니크 교수가 선정돼 상금 80만유로를 받았고 플라스틱 전자 분야의 선구자인 리처드 프렌드 케임브리지대 교수와 ARM 마이크로프로세서를 개발한 스테판 퍼버 맨체스터대 교수도 최종 후보에 올라 각각 15만유로의 상금을 받았다.
입력: 2010-06-10 17:35 / 수정: 2010-06-11 14:29
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국산 `유리창 발전기` 상품화된다
입력: 2008-07-17 12:00
KIST `염료감응형 태양전지` 민간기업 이전
태양 빛을 전기로 바꿔주는 태양전지를 투명한 컬러 유리처럼 만들어 유리창을 통해 전기를 생산할 수 있는 `염료감응형 태양전지`가 상품화 된다.
한국과학기술연구원(KIST. 원장 금동화)은 17일 이 연구원의 에너지재료연구단 박남규(47) 박사팀이 개발한 `염료감응형 태양전지 셀 제조기술`을 기술이전료 28억원에 ㈜동진쎄미켐에 이전하기로 기술실시계약을 체결했다고 밝혔다.
염료감응형 태양전지는 식물의 광합성 작용처럼 색을 입혀놓은 투명한 유리가 빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 기술로 가시광선을 받으면 전자를 방출하는 염료를 사용하기 때문에 빛이 있는 곳이면 실내외 어디서든 전기를 생산할 수 있다.
박 박사팀은 나노재료의 최적공적 기술과 전하발생을 최대화할 수 있는 나노계면 제어기술을 적용해 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 효율이 11% 이상인 고효율염료감응형 태양전지를 개발했다.
두 개의 유리기판 사이에 유기염료를 입힌 나노분말을 넣은 뒤 전해질을 채우면빛을 받은 염료분자에서 전자가 나와 전류가 발생하며 전자를 잃은 염료분자는 기판사이 전해질에서 다시 전자를 얻음으로써 빛을 받는 동안 계속 전기가 생산된다. 박 박사는 "나노입자 크기와 여러 가지 색깔의 염료 형성 기술을 이용해 기존 실리콘 태양전지에서 실현하기 어려운 투명 컬러 전지를 제조했다"며 "이를 상업화하면 고층 빌딩의 유리창호 등에 특히 활용가치가 높을 것"이라고 말했다.
이 염료감응형 태양전지는 효율이 12~15%인 기존 실리콘 태양전지에 비해 에너지 ？류는 낮은 편이지만 제조단가가 제조단가가 5분의1 수준에 불과하고 흐린 날이나 직사광선이 비치지 않는 날에도 전기를 생산할 수 있는 장점이 있다.
특히 가시광선을 받으면 전자를 방출하는 염료를 사용하기 때문에 빛이 있으면 실내외 어디서든 전기를 생산하고 다양한 색깔의 염료를 사용할 수 있어 투명한 유리를 여러 가지 색깔과 무늬로 디자인 할 수 있다. 박 박사는 "고층빌딩마다 직사광선을 피해 유리에 색을 입히거나 실내에 차양을 칠 필요 없이 투명컬러 태양전지로 창을 만들면 선탠과 에너지 생산효과를 동시에 얻을 수 있고 염료를 이용해 회사 로고나 그림 등 아름다운 디자인을 건물 전체에 입힐 수도 있다"고 말했다.
㈜동진쎄미켐은 기술을 이전받아 염료감응형 태양전지를 양산하기 위한 공정개발에 착수한 뒤 2~3년 안에 컬러 태양전지 창호와 선루프, 기타 전자제품용 전원 등다양한 응용제품을 출시할 계획이다.
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"염료감응형 태양전지 시장성 충분하다"
지면일자 2010.07.27
김용주기자 전자신문
마이클 그라첼 스위스 로잔공대 교수는 26일 “염료감응형 태양전지는 효율과 가격 면에서 산업적 경쟁력을 갖고 있다”고 말했다.
그라첼 교수는 이날 서울 안암동 고려대학교 과학도서관에서 진행된 ‘제18회 국제 태양에너지 변환 및 저장 콘퍼런스’에서 “염료감응형 태양전지(DSSC)의 효율을 더 높이기 위해 염료를 개발 중”이라며 “DSSC는 현재 12%까지 효율이 나오고 있고 이론효율이 31%까지 가능하다”고 말했다.
그라첼 교수는 또 “다른 태양전지는 제조단가가 와트(W)당 1달러가 넘지만 DSSC는 W당 1달러 이하여서 실리콘 태양전지보다 효율과 가격 모든 면에서 경쟁력을 갖췄다”고 덧붙였다. 그러나 그는 DSSC가 31% 효율을 달성하기 위해 어떤 노력이 필요한지는 언급하지 않았다.
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동진쎄미켐, 염료감응형 태양전지 분야 주관업체 선정
지면일자 2009.06.23 안석현기자 전자신문
동진쎄미켐이 지식경제부 ‘신재생에너지 기술개발사업’ 중 염료감응형 태양전지(DSSC) 분야 연구 주관업체로 선정됐다. 오는 2012년까지 135억원의 정부지원금을 포함, 총 205억원을 관련 분야 기술 개발에 쏟아부을 예정이다.
한국에너지기술평가원(에기평 원장 이준현)은 지식경제부가 시행하는 신재생에너지 기술개발사업 중 DSSC 주관업체로 동진쎄미켐 컨소시엄이 선정됐다고 22일 밝혔다. 이로써 동진쎄미켐은 내년부터 3년간 총 135억원을 지원받게 됐다. 회사 측은 자체적으로도 70억원의 연구비를 조달, 오는 2014년까지 광변환효율 10%, 내구성 15년 이상의 DSSC 모듈을 개발키로 했다. 동진쎄미켐과 컨소시엄을 구성한 현대자동차·KCC와의 공동연구를 통해 자동차용 투명 선루프 및 건자재일체형 태양전지(BIPV) 시장에도 진출할 수 있을 전망이다. 이 밖에 DSSC용 소재개발과제는 나노팩·나노캠텍, 모듈화 요소기술 개발은 에스에너지와 공동 진행한다.
DSSC는 값싼 유리기판과 각종 유기물을 이용해 만드는 3세대 태양전지로 1·2세대인 실리콘 결정형·박막형 태양전지 대비 생산원가가 절반 이하에 불과하다. 그러나 태양에너지를 전기로 바꿔주는 비율인 광변환효율은 현 기술로는 5% 안팎으로 극히 낮다. 수명도 다른 태양전지가 15년 안팎인데 반해 10년 이하로 짧다. 세계적으로 아직 양산 업체가 없고, 연구개발이 한창인 이유다. 심사를 진행한 에기평 측은 “동진쎄미켐 컨소시엄과 삼성SDI 컨소시엄이 경합을 벌였지만 향후 개발계획 등을 종합평가한 결과 동진쎄미켐 측이 더 높은 점수를 받아 최종 사업자로 선정됐다”고 밝혔다.
| 한국과학기술연구원 | 기술실시계약 | 1. 체결시기 및 기간 : 2008.07.15일 , 생산개시일 부터 10년도 말 2. 목적 : 염료감응 태양전지 셀 기술의 사업화 성공 3. 대금수수 방법 : 선급금 8억 및 10년간 매년 최소 2억원 지급 |
4) 태양전지
| 연구과제 | 연구결과 및 기대효과 | 비고(제품명) |
|---|---|---|
| 염료감응 태양전지용 재료 개발 | 염료감응태양전지의 핵심 재료인 고효율 4세대 염료를 비롯한 핵심재료 개발 중 | DCSC (가제품명) |
| 염료감응 태양전지 모듈 개발 | 차세대 저가격 태양전지인 염료감응 태양전지 모듈 상용화 기술 개발중, 모듈변환 효율 : 6.23%(발전면적= 100cm2, aperture) 1) 2007년: KIST 기술이전 - 세계최고 수준 단위셀 기술 11.7%, w/o mask 2) 2008년: DSC R&D라인 구축 3) 2009년: ① Solarcon Korea 전시- Roof top(1,310 X 1,090mm2), Sun-Roof(780 X 450mm2) ② DSC창호 Out door Test - KIST강릉분원설치, 국내 최대크기(1,110 X 1,695mm2) ③ 대구시 MOU - Carbon-free Solar City 실증화 사업 ④ 전략과제 총괄기관선정 4) 2010년: DSC 50kW급 Test line 구축 |
DSC |
| 태양전지(Solar cell)용 전극 Paste 개발 | 실리콘 태양전지의 고효율을 위한 전극재료로 현재 중국, 대만, 한국, 유럽업체에 공급 예정 | DSCP |
염료감응형 태양전지
1가지 색으로 12% 효율 ...
판크로마틱 기술 적용하면
3가지 색에 반응하면 12X3=36%(이론적으로).....KIST(=동진) 특허 기술로 개발 ..
판 크로마틱은
자외선·가시광선·적외선 등 태양광 스펙트럼의 전 영역을 포괄함으로써
태양에너지를 더 많이 받아들인다는 뜻이다.
양자점 기술 적용하면 광효율 60% 달성....!!
60% 이상 염료감응형 태양전지 만들어 노벨상에 도전하는 수준...
(연간 광효율을 실리콘 태양전지로 환산하면 120%에 해당)
60% 광효율 ...양자점(화학연구원)/판크로마틱(KIST) 원천 기술 확보...상용화는 시간 문제....
그레첼 교수도 한국화학연구원과 양자점 이용한 염료감응형 태양전지 공동 연구...
120%라는 의미
실리콘 태양전지는 흐린날/비오는 날에는 전기 생산 못함...
그러나 흐린날/비오는 날에도 염료감응형 태양전지는 전기 만듦....실리콘 태양전지보다 연간 2배 더 전기 생산..
참고로
염료감응형 태양전지는
실리콘을 사용하지 않습니다.
비오는 날이나 흐린날 / 구름 낀 날에도 / 전기 불빛으로도 전기 생산
건물 유리창이나 건물 외벽에 부착해서 전기 생산...발전소용 땅이 필요없고
송전 시설이 필요 없슴....
제조단가는 실리콘 태양전지의 1/4..
광효율 8% 염료 감응형 태양전지는 화석 연료의 발전 단가에 해당한다고 합니다.(그리드 페러티 도달)..
광효율 30%~60% 염료감응현 태양전지 출시되면
전세계가 경악....
이게 바로 몇년 후에 일어날 가능성이 아주 높은 일이다...
전세계 240조 태양전지 시장 석권...
그라첼 교수는 노벨상 후보 인물이다.
염료감응형 태양전지가 곧 상용화되면 ...
그레첼 교수와 공동 개발키로 한 기업 중
전세계에서 가장 앞선 상용화 기술을 확보한 한국의 동진쎄미켐이 가장 주목을 받는 것은 당연...
그레첼 교수는 노벨상 후보일 정도로 유명하다,
이런 인물과 /이전에도 없었고 앞으로도 없을 /
광효율 60% 태양전지가 개발 되어 간다는 소문만 돌아도(실리콘 태양전지로 환산 광효율 120%)
유럽/미국을 비롯한 전세계 자본이 몰려 올날이 그리 멀지 않았다...
2만원 넘어서 서로 사겠다고 허둥대지 마라..ㅋ
믿음이 없으면 지금 팔아라 ㅋㅋㅋㅋ
-뉴욕의 모든 초고층 빌딩의 유리창이 전기를 생산하는 패널로 바뀔 날이 올 수도 있을 것..-
그래첼 교수 팀은 빌딩에 주목하고 있다.
건물의 외벽이나 천장，채광창 등을 염료 감응형 태양전지 유리패널로 바꾸면
대규모 비즈니스가 창출될 수 있다고 본다.
그냥 해본 소리가 아니다...
삼성전자도
염료감응형 태양전지 관심....
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동진과 염료감응형 태양전지 공동 개발 기관
KIST등 다수 연구소
폰프라운 태양광 연구소
스위스 로잔공대
염료감응형 유기태양전지 기술이전
2008-07-17 11:00, 중앙 4
발표자 : 박남규 책임연구원(교육과학기술부)
공감코리아에서 인용
안녕하십니까? KIST 에너지재료연구단의 박남규입니다.
저희들이 염료감응 태양전지라는 기술에 의해서 상업화가 가능할 수 있는 기술개발을 통해서 동진쎄미켐에 기술을 이전하게 되었습니다. 이번 기술이전의 의의라고 한다면, 염료감응 태양전지가 차세대 태양전지기술로서 상당히 각광을 받게 됐었는데, 1991년도에 이 기술이 개발되기 시작해서 지금까지 16년 정도 흘렀습니다만 아직까지 상업화가 되지 않았습니다.
그래서 많은 연구개발이 진행됨에도 불구하고 상업화가 안 된 것은 기술의 재연성이 있는 공정기술, 효율을 극대화할 수 있는 기술 이런 부분들이 제대로 확립이 안됐다고 생각을 하고 있었습니다. 그래서 저희들이 국책과제, 그리고 기관고유사업으로서 과제를 수행하여서 상업화가 가능할 수 있는 기술을 개발해서 에너지변환효율이 세계 최고의 수준인 11%의 셀 기술개발을 성공하였습니다.
그래서 이번 기술을 (주)동진쎄미켐에서 인정해서 상업화를 하기 위해서 기술이전을 결심하고, 저희와 같이 공조해서 상용화 개발에 앞으로 박차를 가할 것이라고 생각이 됩니다.
이전되는 기술에 대해서 간략하게 설명 드리도록 하겠습니다. 그리고 덧붙여서 저희들의 현재 기술수준과 향후 계획 그리고 이번 기술이전이 가지는 의미에 대해서 간략하게 말씀드리도록 하겠습니다.
우선 태양전지에 대해서 여러분들이 잘 알고 계시지만 왜 그 기술을 개발해야 되는가에 대해서는 알고 있을 것이라고 생각하고 있습니다. 지금 보시면, 기본적으로 유가가 현재 140불 이상으로 급등하고 있는 고유가시대에 돌입했습니다. 두 번째는 석유의존에 따른 지구온난화 문제, 기후변화문제 이런 것들이 사회적인 문제로 대두되고 있습니다.
그래서 이러한 석유의존도의 에너지문제를 탈피하기 위해서 새로운 대체에너지, 신재생에너지가 대두되고 있는데, 미국의 노벨화학상을 받은 리차드 스몰리 교수가 노벨화학상을 받고 난 뒤에 에너지 문제에 대해서 역설을 했습니다. 그래서 인류가 해결해야 되는 10가지 난제 중에서 가장 우리가 중심적으로 해결해야 될 문제가 에너지문제다, 그렇게 얘기하고, 신재생에너지가 현재는 2004년 기준으로 하면 0.5%밖에 되지 않습니다. 그런데 2050년이 되면 신재생에너지가 약 50% 정도까지 되는 시대가 올 것이다, 그래서 에너지의 새로운 패러다임이 변화되고 있다는 것을 알고 계실 것입니다.
덧붙여서 여러 가지 신재생에너지가 있겠습니다만 그 중에서 특히 태양전지는 최근에 기술은 오래전부터 여러 가지 태양전지의 종류가 있겠습니다만 태양전지 시장은 최근 2000년도 들어서 급격하게 증가하기 시작했습니다. 그래서 매년 성장률이 40% 정도였는데, 최근에는 50%, 60% 육박을 하고 있습니다. 그래서 지금 보시는 바와 같이 독일의 포톤 컨설팅에서 발표한 내용을 보시면 2011년에 1,200억불 규모의 세계시장을 예측하고 있습니다. 우리 돈으로 얘기하면 120조원 정도가 되고 있습니다. 상당히 큰 시장을 형성할 것이라고 예상되고 있고요.
보시는 바와 같이 매년 성장률이 매우 급격하게 성장하고 있는 사실을 알 수 있습니다. 또한 우리나라는 2010년도에 한국시장은 약 8메가와트 규모, 0.8기가와트의 규모로써 큰 시장이 형성될 것이라고 생각하고 있고, 그러한 조짐들이 현재 정부시책에서도 많이 드러나고 있는 것으로 알고 있습니다.
태양전지를 개발하는 데에 있어서는 기존의 실리콘 태양전지는 시장의 90% 이상을 차지하고 있는 성숙된 기술로 알고 있습니다. 실리콘 태양전지는 우리가 생각할 때는 보통 무기물질, N타입의 실리콘과 P타입의 실리콘이 피지컬 정셔널하고 있는 형태를 갖고 있는 것이 무기물 태양전지라고 할 수 있겠습니다. 무기물 태양전지의 종류는 실리콘 이외에도 화합물 반도체라든지 갈륨아세나이드 같은 이런 물질들을 사용할 수가 있습니다.
그 다음에 실리콘 태양전지의 문제점은 무엇이냐면 에너지변환효율은 20% 이상으로서 매우 높은 셀 기술을 가지고 있습니다만 셀을 제조하거나 판매하는 가격, 제조단가가 비싼 것이 큰 단점으로 대두되었습니다. 그래서 그러한 부분들을 해소하기 위해서 새로운 기술들이 요구되었는데, 그러한 것이 바로 유기태양전지, 예를 들면 염료감응형 태양전지 또는 유기폴리머 태양전지, 이런 기술들이 1991년도 또는 ‘95년도 이후에 등장하기 시작해서 뭔가 저가화될 수 있는 기술을 지향하게 되었습니다.
그런데 염료감응 태양전지는 첫 번째로는 발표될 당시에는 1991년도에 스위스에서 발표를 했습니다만 그때 센세이션을 일으킨 큰 포인트는 뭐냐 하면, 기존 실리콘 태양전지에 비해서 가격이 4분의 1 내지 5분의 1로 매우 저가라는 것이 가장 큰 포인트였습니다.
그 이후에 세계적으로 많은 기술개발을 해온 결과, 지금 현재는 세계 최고의 수준이 11%까지 육박하게 되었습니다. 그런데 이 태양전지의 가지고 있는 특징이라면, 기존 실리콘 태양전지는 우리가 잘 보시겠지만 검정색이라든지 아니면 약간의 푸른 색깔을 띠고 불투명한 특징을 갖고 있습니다.
그렇기 때문에 발전효율은 높을지 모르겠지만 응용 면에서 조금 제약을 받을 수 있습니다. 그렇지만 염료감응형 태양전지는 보시는 것처럼 간단하게 스크린인쇄기술을 통해서 로고도 만들 수 있고, 색깔도 다양하게 만들 수 있고 투명하게 만들 수 있는 특징을 갖고 있기 때문에 투명성 컬러특성을 갖고 있는 것이 가장 큰 태양전지가 내세울 수 있는 장점이라고 생각하고 있습니다.
예를 들면 저희들이 생각하는 주요한 응용분야의 타겟이라고 생각한다면 유리창호를 생각할 수 있는데, 이처럼 유리창호를 만든다면 예를 들면 오렌지 색깔, 초록색, 붉은색 등 갖가지 색깔을 다양하게 믹싱한다든지 해서 창문에다 설치한다면 외부가 보일 수 있는 조건이기 때문에, 충분히 응용 면에서 큰 파급효과를 가질 것이라고 생각하고 있습니다.
이 태양전지의 제조단가 문제에 있어서 아까 제가 서두에 말씀드렸습니다만, 기존의 실리콘 태양전지와 어느 정도의 가격 차이가 있는가, 이렇게 좀 더 극명하게 보여주는 자료는 미국의 디파트먼트 에너지와 미국의 네셔널 리뉴어블 에너지 랩에서 제공하고 있는 상황을 보면 에너지 페이백 타임이라는, 즉 태양전지 제조비용을 회수할 수 있는 기간을 비교한 표가 있습니다. 이것은 무엇이냐 하면 태양전지를 제조하고 제조에 들어갔던 에너지를 얼마만큼 회수할 수 있는가, 태양전지 제조비용 회수기간이 길면 길수록 제조단가가 비싸다, 이렇게 생각하시면 됩니다.
그래서 실리콘 태양전지 같은 경우에 보통 3~4년 정도의 태양전지 제조비용 회수기간이 드는 반면에, 염료감응형 태양전지는 한 6개월 정도 밖에 안 드는, 다시 말씀드리면 매우 싼 가격으로 만들 수 있는 기술이 될 수 있겠습니다.
그 다음에 이것은 저희들이 내구성 문제에 대하여 유기물을 사용하고 있고, 그 다음에는 전해질을 사용하기 때문에 내구성문제가 문제가 될 것이라고 많은 분들이 우려하고 있습니다만, 물질자체가 갖고 있는 문제는 현재 외국의 신뢰할 수 있는 기관인 네덜란드의 에너지연구소에서 발표한 내용을 보면 한 15년 정도의 장기 안전성을 발표하고 있습니다.
두 번째는 기본적으로 기존에 실리콘 태양전지나 상용화된 기술에서 적용하는 내구성의 테스트 조건을 적용했을 때도 1,000시간 동안에 에너지변환효율이 데그러데이션이 거의 없는, 내구성은 기본적으로 저희 기술에서 확보된 것이라고 생각하시면 될 것 같습니다.
그 다음에 염료감응 태양전지에 구체적으로 기술이 어떤 것이 있나 하면, ´어떻게 만드느냐´ 가장 간단하고 값싸고 손쉽게 만들 수 있는 기술이 되겠습니다. 그래서 조금 더 설명해 드리면 투명전도성기판, 마이너스 전극을 만들 때는 투명전도성기판이 있으면 투명전도성기판위에 나노 크기를 갖는 나노반도체산화물을 코팅하고 그것을 소결합니다. 그 다음에는 염료가 녹아있는 용액에다가 흡착을 시켜서 염료흡착을 만드는 하나의 전극을 만들고, 반대편 플러스 전극으로서는 투명전도성기판에 투명금속박막, 예를 들면 백금이나 다른 금속성분 또는 탄소나 이런 부분들을 코팅할 수 있습니다. 그래서 여기에 플러스전극을 형성할 수 있습니다.
투명하게 만들 수 있는 특징은 무엇이냐 하면 반도체 필름의 입자 크기가 한 20나노미터의 나노크기가 되기 때문에 우리가 투명한 특성을 지닐 수 있겠습니다. 이렇게 만들어진 2개의 전극을 접합하게 되고, 그 사이에다 산화환원 전해질을 주입하게 되면 태양전지가 완성되는, 여러분들이 그냥 생각하더라도 손쉽게 만들 수 있는 그런 기술이 될 수 있겠습니다.
조금 더 요약을 한다면 아까 말씀드린 투명전도성기판 위에 나노반도체산화물이 코팅되어 있고, 그 표면에 염료가 흡착되어 있고, 반대편에는 백금박막전극이 정착되어 있고, 이 두 전극 사이에 산화환원 전해질이 들어가 있는 간단한 구조입니다. 그렇지만 안의 내부를 들여다보시면 나노반도체산화물 필름은 이렇게 나노다공성의 특징을 가져야 됩니다. 그 다음에 입자의 크기도 적절한 입자의 크기를 유지해야 하는 것이 필요한 기술이 될 수 있겠습니다.
나노다공성이 필요한 이유는 염료가 흡착할 수 있는 공간을 제공할 수 있고 전해질을 탐지할 수 있는 공간을 제공해야 되기 때문에, 이와 같은 TiO2 나노반도체산화물 필름을 형성하는 기술은 매우 중요한 테크놀로지 중에 하나라고 생각할 수 있겠습니다.
예를 들어서 태양전지를 제가 말씀드렸다시피 아주 간단하게 만들 수 있기 때문에 부엌에서도 만들 수 있는 태양전지라고 조크삼아 이야기하기도 합니다. 예를 들면 우리가 음식을 만들 때 재료만 주어지면 부엌에서 누구나 음식을 만들 수 있듯이 태양전지 재료만 주어지면 누구나 만들 수 있다, 실리콘 태양전지나 다른 태양전지들은 그렇게 만들 수가 없습니다. 왜냐하면 진공시설과 고도의 테크놀러지 장비들이 필요한데 여기서는 누구나 만들 수 있는 것이 염료감응 태양전지입니다. 그래서 과학기자재로도 지금 외국에서는 활용하고 있습니다.
그 다음에 작동원리인데 작동원리는 간단하게 말씀드리겠습니다. 염료감응 태양전지에 빛이 들어오게 되면 염료가 빛을 흡수해서 전자를 발생하고, 발생된 전자는 나노 반도체 산화물 전극을 통해서 투명전극에 도달합니다. 그래서 나노 반도체 전극이라는 것은 염료를 흡착할 수 있는 지지체 역할과 광전자를 전달하여 주는 고속도로와 같은 역할을 하고 있습니다. 그래서 이 전자가 외부에서 일을 한 다음에는 금속전극으로 이동하게 되고 그리고 이 전해질은 금속전극의 전자를 가지고 다시 염료 쪽에 전자를 제공해 주어서 산화된 염료를 환원시켜 주는 역할을 합니다. 그래서 염료는 다시 빛을 받아서 1번의 과정을 반복하는 발전기 역할을 하게 됩니다.
물론 아래에 나와 있는 복잡한 그림은 사실은 이 태양전지의 작동을 위해서 매우 중요한 이슈입니다만 여기에는 태양전지 계면의 성질인 TiO2라는 반도체 산화물의 계면의 성질을 잘 재열해야 하고 에너지 준위를 잘 맞추어야 하는 기술들이 필요합니다. 실리콘 태양전지나 다른 기존의 무기물 태양전지는 전해질이라는 특성을 가지고 있지 않은데 조금 더 전해질의 특성을 태양열이 갖고 있기 때문에 특성을 말씀드리면 빛을 받은 염료가 전자를 갖다가, 예를 들면 우리가 꼬마를 전자로 생각하면 전자가 이렇게 나와서 금속 대전극으로 가게 됩니다.
그러면 이 금속 대전극에, 예를 들면 염료가 우리 학교라고 생각한다면 학교에서 수업을 마친 학생들이 집으로 돌아갑니다. 그 다음에 다시 무언가 계속 작동하기 위해서는 학생들이 다시 학교로 들어가야겠지요. 학교에 들어가서 자리를 잡고 앉아있어야 되겠지요. 그러려면 그 역할을 해 주는 것이 셔틀버스 같은 게 우리 학교로 갈 수 있지 않습니까? 마찬가지로 산화환원전해질이라는 것은 이 셔틀버스와 같은 역할을 해 줍니다.
예를 들면 전자가 부족한 이온종은 집에 있는 학생들을 태워가지고 전자를 태운 상태가 있는 I- 이런 형태가 다시 가서 학교에 내려주는 그래서 이게 마치 산화환원전해질은 이 전자를 이동하는 셔틀과 같은 역할을 하기 때문에 셔틀이라고 이야기라고 합니다. 그래서 전해질 역할은 매우 중요한 역할도 될 수가 있겠습니다.
그 다음에 이 태양전지에 일어나는, 복잡한 그림입니다만 여기에 전자의 흐름, 이런 것들은 지금 저희들이 잘 알고 있는 광합성의 전자의 전달체계와 유사하다고 생각하고 있습니다. 그래서 광합성과 같이 매우 효율적인 전자전달 체계를 갖추고 있기 때문에 이 태양전지의 효율은 상당히 효율적으로 전자가 흘러가고 있는 시스템입니다. 그래서 인공광합성 태양전지 이렇게 명명을 하기도 합니다.
그러면 저희들이 이 태양전지의 가지고 있는 대표적인 기술에 대해서 말씀을 드리면, 우선 저희들이 염료감응 태양전지를 갖다가 구성하기 위해서는 누구나 쉽게 만들 수 있지만 세계 최고수준의 효율을 달성하고 재연성이 있는 기술을 달성하는 것은 그렇게 쉬운 문제만은 아닙니다. 예를 들면 이 태양전지를 구성하고 있는 것은 매우 쉽게 만들 수 있지만 안에 일어나는 여러 가지 전자의 전달, 인터페이스, 계면의 조절 이런 것들은 매우 복잡하게 이루어지고 있기 때문에 그런 부분들에 대한 총체적인 이해가 가지 않는다면 핵심기술을 달성하지 못합니다.
예를 들면 나노 반도체 산화물 같은 전극에서는 표면에 나노 크기로 되어 있기 때문에 표면결함들이 많이 생기는데 표면의 그런 구조를 최소화할 수 있는 구조, 즉 전자손실을 방지할 수 있는 것 그 다음에 최적의 나노기공을 만들 수 있는 것, 전자의 전달이나 이온의 전달 이유라 할 수 있는 것을 확보해야 하고 계면에서 전자의 손실이 있을 수 있는데, 이런 투명전극과 전해질의 계면에서 전자손실을 최대한 줄이기 위해서 차단층의 기술을 도입한다든지 아니면 광전극과 투명전도성 기판의 접착력이라든지 이런 부분들 그리고 빛을 가지고 효율적으로 이용하기 위해서 광을 가지고 산란하는 기술이라든지 아니면 파장별로 광 이용을 극대화할 수 있는 기술이라든지 또는 염료 같은 경우에서는 염료 순도가 높지 않을 경우에서는 주로 어떤 전자를 갖다가 상호간에 전달하기 때문에 염료간 전자교환을 방지할 수 있는 염료 고순도 기술, 또는 염료가 한 가지 염료가 아니고 다양한 염료를 갖다가 같이 담재할 수 있는 다중 염료를 사용할 수 있는 기술들 그 다음에 전해질은 뭐냐 하면 전해질도 상당히 중요한 역할을 합니다만 단순한 전해질 역할이 아니고 이 전체시스템에서 전해질이, 시스템이 잘 구동할 수 있도록 역할을 할 수 있기 위해서 어떤 첨가제 기술, 첨가제에 따라서 전압이 많이 바뀔 수 있습니다.
그래서 첨가제를 통해서 고전압과 고충전 계수를 달성할 수 있는 기술, 그 다음에는 여기서 휘발성을 방지하기 위해서 이온성 액체 기술, 이런 다양화된 핵심기술, 재료와 계면의 기술들이 수반되어야 하고 그리고 두 번째로는 뭐냐 하면 이런 기술들이 고효율을 달성하는데 ‘셀 효율이 11%만 달성한다. 이것이 100개 중에서 한 두 개다.’ 이렇게 됐을 경우에서는 문제가 될 수 있겠지요. 그래서 적어도 우리가 평균적으로서는 10± 몇% 안에 들어온다는 이런 기술을 달성하기 위해서는 공정기술이 대단히 중요한 기술이 될 수 있겠습니다.
그래서 앞에 말씀드린 재료와 계면에서 일어날 수 있는 핵심기술들을 어떻게 상용화할 수 있는 공정기술로 이끌어 갈 수 있는가 하는 것이 매우 중요한 것인데 예를 들면 반도체 산화물, TiO2 같은 나노 결정을 만들 수 있는 제조공정기술, 수요를 합친 기술에서 만듭니다만 입자의 크기, 결정성, 표면결함 형상 제어할 수 있는 기술을 포함할 수 있는 나노입자 합성기술, 이러한 나노입자를 페이스트로 만드는 기술, 스크린 인쇄를 하기 위해서는 페이스트를 만들어야 되는데, 이 페이스트를 만드는 페이스트의 조성이 분산이라든지 또는 페이스트 조성에 따른 기본크기, 분포를 제어할 수 있는 기술이 이 페이스트 기술에 함께 녹아 있어야 됩니다.
그 다음에는 나노 반도체 전극을 형성할 때 어떤 스트럭처를 갖고 가서 가장 우리가 빛을 잘 효율적으로 활용할 수 있는가라는 공정기술, 예를 들면 그것이 광전압이나 광전류에 영향을 미칠 수가 있습니다. 그 다음에는 나노반도체 전극을 소결한 뒤에 소결할 수 있는 소결공정과 후처리공정, 이런 기술들은 기공의 크기, 충밀계수 등에 영향을 미칠 수 있기 때문에 효율에 직접적으로 영향을 미칠 수가 있습니다.
그 다음에 만들어진 나노반도체 전극에 염료를 정제하고 염료를 흡착하고 또한 염료를 흡착 뒤에 세정할 수 있는 기술들은 전체적인 효율에 영향을 미칠 수 있고 또한 내구성에도 영향을 미칠 수 있습니다.
마지막으로 전극을 접합하고 전해질을 투입하는 밀봉기술들은 내구성에 영향을 미칠 수 있고 마찬가지로 광전류, 광전압에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 일련의 제조공정 기술들이 체계화된 기술을 가지지 못했을 경우에는 프로덕트의 재연성과 상관성이 있습니다. 그래서 저희들의 개발한 공정기술들은 재연성 있는 기술, 적어도 90% 이상의 수요를 만들 수 있는 기술들로 될 수가 있겠습니다.
그래서 저희들이 만든 여러 가지 염료들이 있습니다만 그 중에 대표적으로 두 가지 염료로써 아까 말씀드린 초록색깔 염료도 만들 수 있고 붉은 색깔 염료도 만들 수 있는데, 초록색깔 염료 같은 경우에서는 10.2% 정도, 그리고 붉은 색깔 염료는 11.2% 정도로 에너지변환효율을 달성했습니다. 참고로 전 세계적으로 태양전지의 기술에 있어서 11% 가량의 기술을 달성하고 있는 최고의 기관들을 보시면 스위스의 로잔공대에서 달성한 기술, 일본의 샤프에서 달성한 기술, 그 다음에 저희 연구소에서 달성한 기술을 들 수가 있겠습니다. 그래서 이런 기술들은 여기에 있는 레퍼런스에 나와 있습니다.
그 다음에 이런 상용화된 공정기술이라든지 이전하고 있는 기술 이외에도 저희들이 여러 가지 이 기술에 녹아있는 대표적인 연구 성과를 말씀드린다면, 효과적인 광산란을 하기 위해서 예를 들면 나노입자 산화물 위에다가 광산란할 수 있는 이중 적층구조를 만들 때 이때 광산란을 하기 위한 입자의 크기에 따른 광산란 효과에 대해서 체계적으로 연구한 결과, 입자의 크기에 따른 광산란 효율이 달라진다는 것을 알았습니다.
그래서 이 결과를 유럽의 저널에 저희들이 초청발표로 발표된 것입니다. 그 다음에는 광산란 뿐만 아니고 청에서 광전자도 함께 발생할 수 있는 광산란, 광전자 이중기능성 입자를 설계하고 합성하여서 태양전지에 적용하였습니다.
이 기술은 보시는 것처럼 이와 같은 광 이중 기능성 입자를 갖다가 고르게 분포된 입자를 합성하고 이것은 공간이 비어있기 때문에 우리가 나노 엠보스드 할로우 스피어, 속빈 구 이렇게 겉표면은 엠보싱 스트럭처를 가지고 있으면서 안은 비어있는 이중기능성 입자를 제조하고 태양전지에 적용해서 가장 상위권 저널에 속할 수 있는 어드밴스드 머티리얼에 2008년도 발표를 하였습니다. 물론 이것은 저희들이 하는 과제에서 인하대와 공동연구를 수행하였습니다.
그래서 이중기능성 입자를 이처럼 나노입자 위에다가 올렸을 때는 스펙트럼을 보시면 단파장 쪽에서는 전류발생을 갖다가 광전자 생성을 확인할 수 있고, 장파장 쪽에서는 광산란 기능이 갖고 있는 것을 확인하여서 보통 저희들이 11%의 에너지변환효율을 갖기 위해서는 복잡한 후처리공정을 거치는데, 후처리공정을 거치지 않더라도 10% 이상의 고효율의 기술을 개발할 수 있습니다.
그 다음에는 여기에서 투명전도성 기판에서 전자의 손실이 일어날 수 있는데, 손실을 효과적으로 막기 위해서 여기에서 차단층을 설치합니다만, 차단층 설치를 효과적으로 할 수 있는 여러 가지 농도조건에서 가장 최적의 조건을 저희들이 찾아서 효율이 상승하는 기술을 개발해서 특허를 출원하였습니다.
그 다음에 이것은 기술이전과는 직접적인 상관성이 없고, 향후에 저희들이 아주 높은 효율, 현재 11%에서 만족하지 않고 15% 이상의 에너지변환효율을 달성하기 위해서 가야 되는 연구결과 중의, 진행 중의 하나인 과정을 말씀드리겠습니다.
지금은 이렇게 TiO2라는 나노반도체 입자를 만들고 그 표면에 염료를 한 가지 종류만 흡착할 수 있는 기술이 대부분의 기술 종류였습니다. 그렇지만 염료라는 것이 이렇게 파장이 한정되어 있기 때문에 흡수할 수 있는 파장을 서로 다르게 할 수 있는 파장을 사용하기 위한 기술들이 지금까지는 없습니다만, 저희들이 이런 기술들을 따로 따로 흡착해서 피지컬 컨텍을 할 수 있는, 소위 영어로 하면 헤태로 센서티제이션 펑션 염료감응 태양전지를 개발해서 2008년도에 어플라이드 피직스 레터에 저희들이 발표하였습니다. 이것은 지금 현재까지는 계속해서 연구개발을 진행 중입니다.
또 하나는 무엇이냐 하면 주어진 산화물반도체전극에 서로 다른 세 가지 종류를 어떻게 선택적으로 각각 파장에 맞게끔 측정할 수 있는 기술인가, 이것은 지금까지도 개발이 되지 않았습니다. 저희들이 현재는 특허가 출원되어 있고, 좀더 연구개발을 통해서 좋은 저널에 투고하려고 생각하고 있습니다만, 이것은 무엇이냐 하면 예를 들면 빛이 들어오는 맨 첫 번째는 파장이 짧은 쪽에서 빛을 흡수할 수 있는 것, 중간 파장에서 빛을 흡수할 수 있는 것, 가장 장파장에서 빛을 흡수할 수 있는 것을 선택적으로 흡수해야 되는데, 보통 나노반도체산화물을 소결할 때는 500℃ 정도에서 소결하게 됩니다.
염료라는 것은 120℃ 정도에서 분해가 되기 때문에, 이런 기술들을 측정할 수 있는 기술은 쉽지가 않습니다. 예를 들면 나노반도체산화물을 코팅하고 염료를 흡착하고, 그 위에 나노산화물반도체를 코팅하고 만약에 염료를 흡착시킨다면 먼저 흡착된 염료가 분해될 것입니다. 그런데 저희는 그런 분해 없이 선택적으로 흡착할 수 있는 기술들을 최근에 개발해서 특허를 출원하였습니다.
이와 같은 현재의 기술들을 이전하고 그것을 상용화하는데 주력할 것이고, 더 나아가서 우리가 기존의 기술에 경쟁, 그리고 시장마켓 점유를 많이 하기 위해서는 현재 11%에서 만족하지 않고 15%, 이론효율은 30%까지 가능하다고 얘기하고 있으니까 우리가 한 20%까지 조기에, 경쟁이 치열하기 때문에 다른 외국에 비해서 저희들이 갖고 있는 기술이 결코 뒤지는 기술이 아니고 세계적 수준의 기술이기 때문에, 이와 같은 기술을 조기에 달성하는 것이 저희들의 목표입니다.
그래서 이러한 15% 이상을 달성하기 위해서는 말씀드린 핵심재료의 설계와 제조기술이 따라야 될 것이고, 또는 새로운 어떤 구조를 개발하거나 아니면 기존기술과 미래기술의 융합기술을 통해서 15% 이상의 기술을 개발하고자 노력하겠습니다.
그 다음에는 저희들이 이런 분야를 개발함으로 인해서 나타나는 사회적 역할들에 대해서는 세계 리딩 그룹으로 도약하기 위한 원천기술이 가장 중요하다고 생각합니다. 그래서 원천기술을 확보하는데 주력해서 파급효과를 나타내도록 하겠습니다. 그렇게 된다면 결국 저희들은 KIST 태양전지기술분야는 고급인력을 양성할 수 있는 플랫폼으로서 작용할 수 있고, 사회에 기여할 것이라고 생각하고 있습니다.
그 다음에는 그와 마찬가지로 양산기술을 조기에 이루어서 이전 기업으로 하여금 시장을 선점할 수 있도록 최대한의 노력을 경주하겠습니다. 그래서 이번에 저희들이 기술이전 하는 외에는 작은 어떤 기술이전이 있습니다만, 현재 동진쎄미켐에서 기술이전을 하려고 하는 의의는, 저희들이 갖고 있는 세계적 기술수준을 인정했다는데 의의가 있다고 하겠습니다. 그래서 기본적으로 재연성이 있는 고효율 고수율, 공정기술과 평가신뢰성, 문제해결을 위한 기반기술을 확보하고 그 능력을 인정했다는 데 의의를 갖고 있습니다.
또한 염료감응 태양전지가 실제 상용화를 위해서 어떤 신호탄으로 저희는 해석할 수가 있겠습니다. 예를 들면 기술이전 비용이 그렇게 적은 기술이전을 하는 것이 아니라는 것은 그 기업이 상용화에 대한 의지가 매우 크다고 생각하고 있습니다. 물론 그 문제는 기업이 담당을 해야겠습니다만 어쨌든 저희들은 최대한 동진세미캠이 반도체 재료관련 기반기술을 갖고 있기 때문에 상용하기 위한 의지를 충분히 갖추고 있다고 생각을 하고 있고 저희들은 이러한 기업이 양산할 수 있도록 최대한 협력할 생각입니다.
그리고 이러한 기술들이 결국 상용화된다면 저희들은 첫 번째 타겟으로 투명컬러 기능성 유리창호 시장이 유망할 것이라고 생각하는데 예를 들면 이것은 산술적인 부분의 예측입니다만 2015년에 시장규모가 보통 120조원, 빠르게는 2011년 그렇게 이야기하고 있습니다만 120조원의 전체 태양광 시장에서 박막 태양전지, 염료감응이라든지 아니면 박막화합물 반도체 태양전지가 앞으로 시장점유율이 30%이상 차지할 것이라고 예측하고 있습니다. 그렇게 된다면 염료감응 태양전지가 박막시장의 30%정도를 점유한다고 예상한다면 2015년 시장규모는 10조원 이상이 될 것이라고 예상하고 있습니다.
물론 저희들이 조금 더 효율을 갖다가 올린다면 시장을 더 확대할 수 있을 것이라고 확신하고 있습니다. 그래서 저희들이 보다 나은 세계 최고의 수준을 하기 위해서 저희는 불철주야 열심히 연구개발하고 있고, 그리고 정부 수탁과제 그리고 KIST에서 전폭적인 지지를 통해서 저희들은 연구를 상당히 열심히 수행하는데 큰 문제는 없습니다. 이상으로서 발표를 마치도록 하겠습니다.
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