엠에스웨이, 유연투명전극 차세대 태양전지 판매 돌입

엠에스웨이(대표 이민수)는 광주과학기술원 차세대에너지연구소(소장 이광희)의 태양전지 연구진과 협력, 실증을 통하여 기존 ITO(Glass)와 동일한 태양전지 효율의 태양전지용 필름형 유연투명전극개발을 성공해 박막태양전지용 투명전극을 본격 생산한다.

전 세계 약 2만여 곳으로 추정되는 모든 박막 태양전지 연구소에 판매할 계획이다. 이들 연구소 중에는 태양전지 연구에 세계적인 권위를 갖고 있는 영국Imperial College London의CPE(Centre for Plastic Electronics)와 독일 Max-Planck-Institute, 미국 UCSanta Barbara의 CPOS(Center for Polymers and Organic Solids)등 세계적으로 유명한 곳들이 포함되어 있어서, 국산 유연 투명전극이 세계 박막태양전지 무대에 본격적으로 선을 보이게 된다.

또한, 이번에 생산된 유연 투명전극은 대형국책과제(기후변화대응기술개발사업)를 공동 수행중인 주관기관인 광주과학기술원과 참여기관인 울산과학기술원과 한국에너지기술연구원의 연구진들과 협업하여 차세대 태양전지에 적용된다. 유연 투명전극으로 만들어진 유기태양전지 100㎠ 샘플은 7.75%의 광전효율 달성을 인증받았으며, 곧 이보다 더 큰 규모인 600㎠ 표본으로 최고 효율에 도전할 계획이다.

엠에스웨이 관계자는 “기존 차세대 태양전지는 딱딱한 유리기판 투명전극을 그대로 사용해 연구개발에 한계가 있지만 엠에스웨이의 태양전지는 보유하고 있는 특허기술을 바탕으로 새로운 전극구조를 개발했다”고 전했다.

엠에스웨이의 유연투명전극은 유연성에 있어서 곡률반경을 1mm로 하여 1만 회 굽혔다 펴도 저항변화가 발생하지 않지만 일본 A사의 제품은 1mm 곡률반경에서 수회만 넘어가도 초기대비 저항이 900% 가까이 치솟아 전극으로서 역할을 하지 못한다. 특히 광주과학기술원의 차세대에너지연구소 태양전지 연구진과 협력하여 유연투명전극의 핵심 성능인 투과도와 면저항을 높은 수준으로 끌어올렸고, 태양전지 소자적용성 관련 주요항목(Work function, surface energy, roughness)을 최적화했다.

유리 기판을 사용하면 투명도과 내구성이 좋은 반면에 곡면 부착이 어려운 점과 유리자체의 무게로 고층 빌딩의 외벽에는 적용할 수 없다는 단점이 있다. 이에 비해 유연한 플라스틱으로 된 투명전극을 필름타입의 박막태양전지에 사용하면 원하는 곳엔 어디든지 손쉽게 부착할 수 있다는 큰 장점이 있어 효율적이다.

이번 미국 대선에서 바이든이 당선되고 그의 '친환경적 재생에너지개발' 공약에 따라 국내외적으로 이와 관련한 산업이 더욱 발달할 것으로 예상된다. 이에 따라 기존의 무겁고 검은색 일변도인 세라믹 계열의 솔라패널을 대체할 것으로 보이는 차세대 박막태양전지의 핵심 소재인 유연 투명전극에 이전보다 더 큰 관심을 보이고 있다.

한편 엠에스웨이는 지난 2016년에 광주과학기술원으로부터 투명전극 특허를 이전받아 폭 1ｍ 이상의 대면적 롤투롤 양산화에 힘써왔으며, 2022년 기술특례상장을 목표로 하고 있다.