신소재공학과 정중희 교수

국립한밭대학교(총장 오용준)는 신소재공학과 정중희 교수와 강서인 연구원이 차세대 박막 태양전지의 상용화를 위한 새로운 투명 전극 및 반사 방지막 구조를 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 이번 연구에서 저비용․저온 공정의 은나노선 네트워크를 투명 전극으로 활용하고, 알루미나 박막을 반사 방지막으로 도입한 새로운 CIGS(구리-인듐-갈륨-셀레늄) 태양전지 구조를 제안했다.

본 연구의 핵심은 은나노선 네트워크와 하부층 간의 접촉 저항 문제를 해결하기 위해 도입된 초박막'나노 접합층'에 있으며, 이 층을 통해 계면 접촉이 크게 개선되고, 충진율도 43%에서 69%로 향상됐다.

강서인 연구원

이에 따라 전체 효율도 눈에 띄게 증가했으며, 또한 은나노선 구조에 최적화된 굴절률을 갖는 알루미나 반사 방지막을 적용함으로써 빛의 반사 손실을 크게 줄였다. 

정중희 교수는 “이번 기술은 차세대 태양전지 개발에 있어 소재 비용 절감과 공정 간소화를 동시에 실현한 사례이다”라며, “향후 다양한 고효율 태양전지로 확장이 가능한 기반 기술로 평가받을 수 있다”고 밝혔다.

이번 연구 성과는 세계적 권위의 재료과학 학술지 ‘Advanced Functional Materials’ 2025년 3월호에 ‘A Combination of Silver Nanowires and Al2O3 to Replace ITO and MgF2 in a Cu(In,Ga)Se2 Thin-Film Solar Cell’이라는 논문으로 게재됐다.