흐린 날씨 태양전지 못쓴다?…염료감응형 해결

티모테크놀로지, “염료감응형 상용화 눈 앞, 파일럿 설비 구축”

태양전지 사업의 핵심 분야는 폴리실리콘이다. 폴리실리콘은 햇빛의 위치, 구름의 유무에 따라 효율에 차이를 보인다. 즉, 태양광이 직각이 아닌 사선으로 비추거나 날씨가 흐리면 태양전지의 효율이 떨어진다.

이런 단점 탓에 폴리실리콘 태양전지는 빌딩 측면에 설치하기가 어렵다. 빌딩에 설치하면 직사광선을 받기가 힘들어 효율이 떨어지기 때문이다. 무엇보다 빌딩에 설치하면 외관이 삭막(?)하다. 햇빛이 내부로 들어가지 않아서 실내는 항상 어두컴컴하다.

최근 태양전지 사업에서 새로운 패러다임이 눈길을 끈다. 직사광선이 아니고 흐린 날씨에도 태양전지를 활용할 수 있는 기술이다. 폴리실리콘 태양전지시스템의 단점을 보완하고 상용화를 눈앞에 두고 있다.

티모테크놀로지(대표 이혁수)가 추진하는 ‘염료감응형 태양전지’가 바로 그것이다. 염료감응형 태양전지는 빛을 받으면 전자를 발생시키는 염료를 흡착해 발생한 전자를 외부 전극에 전달하는 방식으로 전류를 공급한다.

이로써 건물과 일체형으로 설치할 수 있다는 게 가장 큰 장점이다. 흐린 날씨나 직사광선이 아니더라도 태양전지가 가동된다. 그렇기에 건물과 함께 공급함으로써 도시에서 전기를 쉽게 얻게 된다.

이혁수 대표는 “염료감응형 태양전지는 반드시 직사광선이 필요하지 않다”며 “직사광선만 놓고 보면 폴리실리콘의 효율이 높지만, 하루 전체 일사량을 놓고 보면 염료감응형의 효율이 결코 떨어지지 않는다”고 염료감응형 태양전지를 자랑했다.

이런 특성 덕분에 염료감응형 태양전지는 건물 및 빌딩의 외벽에 사용이 가능하다. 아파트 단지 방음벽에도 적용할 수 있다. 기술이 발달하면 핸드폰과 노트북 등 가전제품의 뒷부분에 장착할 수 있다.

분당에 있는 티모테크놀로지 사무실에 가면 염료감응형 태양전지의 파일럿 설비를 볼 수 있다. 이미 실험실 단계는 넘어선 상태다. 빠르면 올해, 늦어도 내년까지는 상용화할 계획이라는 게 이혁수 대표의 얘기다.

이 대표는 “염료감응형 태양전지의 선두업체인 호주 다이솔사와 국내에 합작사를 설립해 2007년부터 사업을 시작했다”며 “원천기술을 보유한 다이소와 합작사를 설립함으로써 경쟁력을 갖추게 됐다”고 설명했다.

이 회사는 2007년 12월 염료감응 태양전지 관련, 30억원 규모의 지식경제부 전략기술개발 과제를 수주했다. 2010년 10월부터 염료감응 태양전지 발전시스템 500W급 구축을 목표로 2단계 사업을 수행 중이다.

이와 함께 지난해 6월에 45여억원 규모의 차세대 유연한(Flexible) 염료감응 및 제조기술 개발 정부과제를 수주했다. 이로써 유리기반의 태양전지에서 합성고분자 유연기판의 태양전지까지 제품의 다각화가 가능해질 전망이다.

지난해 8월에는 중소기업청으로부터 염료감응 태양전지를 이용한 창호형 환기시스템 개발과제를 수주했다. 같은 해 10월 염료감응 태양전지 업체로는 유일하게 녹색기술인증서까지 받았다.

이 대표는 “염료감응 태양전지를 생산하기 위해 세계 최초로 파일럿 설비까지 완료해 놓았다”며 “앞으로 시장이 열릴 때까지 꾸준히 기술을 개발해 만반의 준비를 갖춰놓고 있을 계획”이라고 말했다.

▲티모테크놀로지가 파일럿 설비를 통해 제작한 염료감응 태양전지.