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염료형 태양 전지

작성자 : 관리자    작성일시 : 작성일2009-07-12 13:01:23    조회 : 660회   
동진쎄미켐에서 차차세대 태양전지인 염료감응형 태양전지 소재를 개발 중이다.
내년까지 개발을 완료한다고 한다.
이것은 반도체형 태양전지 생산비의 20% 정도로 같은 전기를 생산한다고 한다.
가시광선만 있어도 전기가 생산되며
염료에 색깔을 넣을 수가 있어 건물 유리창을 이것으로 시공하면 전기가 생산된다.
4세대 염료로서 페인트처럼 녹여서 칠하면 시공이 끝난다고 한다.

작년 LG경제 연구소 리포트에서도 지적했듯이
태양전지의 발전 속도가 빨라서 현재 시공중이거나 진출할려는 반도체형 태양전지도,
차차세대 기술인 염료형 태양전지 같은 새로운 형태 기술 출현을 고려하면 리스크를 내포하고 있다고 한다,

실리콘형 태양전지 사업 진출이나 신규 투자도 한번쯤 생각해야 할 시점이다.


동진 07.5.15 전자 공시

염료감응태양전지용 재료 개발
염료감응태양전지의 핵심 재료인 고효율 4세대 염료를 비롯한 핵심재료 개발중.


아래는 그동안 본인이 조사한 자료 이거나 참고한 신문 기사들이다.
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태양전지의 종류는

반도체형 과 염료형으로 나누는데

현재..........벌크형 실리콘반도체 태양전지
차세대.......박막형 반도체 태양전지
차차세대....염료형 태양전지, 생산 원가는 실리콘형의 20% 정도.


내년까지 동진에서 개발 예정이라고한다.
염료형 태양전지는 ,,국내에서 최고 기술 개발,
내년 2008년 ..특허 종료, 로열티 지불 않고도 본격적으로 상용화 가능 시점.
염료형은 녹인 다음 페인트칠을 하면 돼 반도체형보다 더 간단하다고 한다.

실리콘 태양전지에 버금가는 에너지 변환효율을 갖고 있으며,
생산원가가 실리콘 태양전지의 5분의 1 수준으로 저렴해 차세대 태양전지로 주목받고 있다.
가시광선만 있으면 어디서던지 작동되어 전기를 생산하는 점이 장점이다.

특히 몇 년 전까지만 해도 다결정 실리콘 가격이 kg당 25달러였으나
최근 소재 가격이 3배 이상 폭등하면서 앞으로 염료감응 태양전지의 상용화에도 청신호가 켜졌다.

현재 실리콘형 태양전지는 원료가 부족하고 대부분 원재료를 수입하는 실정이고 또한 생산비용이 높아서
그나마 정부 보조금으로 보급되는 실정이다. 만약 정부 보조금이 중단되면 사업성이 없는 제품이다.
향후 염료형 전지가 (실리콘형의 생산비 대비 20% 정도) 시장에 나오면 엄청난 파괴력을 가질 것으로 예상된다.

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이회장은 그 당시 전국의 최고 수재들이 갔다는 서울대 화공과 출신이다.

동진의 연료전지 재료인 ..전기 통하는 플라스틱인 폴리아닐린 나노 입자의 특허는 ...서울대 화공학부 장정식 교수와 공동으로 등록되어 있고...
(아마도 BK21 사업의 산학협력 연구과제가 아니었을까?)

요즈음 서울대 화공분야 연구인력 양성단에서 하는 BK21 ..2단계 사업의 하나가
동진쎄미켐등과 산학공동 사업단을 구성하여
산학협력 연구과제의 수행및 연구인력 교육이라는데..

연구과제로 특히 연료전지 소재 개발에 나서고 있는 것 같다.

추측이지만
이 회장의 염료형 태양전지 개발 발언과 서울대 BK 21-동진쎄미켐의 산학협력 연구과제와 관련이 있지 않을까?

이 회장이 밝힌대로 염료형 태양 연료 전지 개발에 본격 나서는 건지...
동진에서는 연료전지 연료전지 관련분야 전공자를 채용하고........

이미 염료형 태양전지에 관해서는 한국이 최고의 효율을 가진 기술을 가지고 있다고 한다.
여기에 시공에 편리하고 대량생산 가능한 효율적인 소재로 보완하면
(반도체형보다 더 간단한....녹인 다음 페인트칠을 하면 돼는 염료형 태양전지....)
세계적인 제품이 되지 않을까 한다.

내년까지(1년후) 정말 좋은 결실이 있기를 바란다.

내용은 서울대 잡지 가을호에서 참고.

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동진쎄미켐
전자재료 사업부 종합연구소 4팀 에서 염료감응형 태양전지 소재 개발 중.

참고

염료감응형 태양전지는 현재 에너지 변환 효율이 10%를 넘는다
염료감응형 태양전지의 핵심 재료는 크게 3가지라고 한다.

1.염료
2.전해질
3.금속 산화물

이 3가지 재료의 궁합이 전체 염료감응형 태양전지의 효율을 좌우한다고 한다.

염료는 크게 2가지로 나누어진다
1.유기금속 염료........그레첼 시스템
2.유기 염료...........아라카와 시스템

최근 2~3년간의 연구에 의하여 유기염료는 빠른 속도로 발전하여 유기금속 염료의 최고 효율에 접근하고 있다고 한다.

유기 염료는 가시광선 영역에서의 높은 흡광 효울과 유기금속 염료에 비하여 저가에 합성이 가능하다는 장점과
더불어 유기염료가 아직까지 소자 공정이 최적화 되어 있지 않아서 발전 가능성이 무궁한 미래의 염료로서 산업적인 장점이 많다고 한다.


유기금속 염료는
1세대 염료는..전하 분리와 전색체 개념
2세대 염료는 ..1세대 + 소수성기(물을 싫어하는 성질)를 이용한 안정성 향상 개념(젤 형태의 이온 전해질 사용)
3세대염료는... 2세대 + 파이-콘쥬게이션을 이용한 광 흡수 향상 개념

염료 감응형 태양전지가 기존의 상용 태양전지와 비교해 가장 큰 차이점은 가시광선 영역에서 광 흡수와 전하를 분리 한 것이라고 한다.

염료형 태양전지는 80도 조건하에서도 변환 효울에 별 변화 없이 안정한데 비하여, 비정질 실리콘 태양전지는 광퇴화가 나타나 광전 손실이 나타난다고 한다.


현재 스위스의 그래첼의 염료감응형 태양전지 시스템의
염료를 사용하여 산업화를 위한 실제 소자 최적화및 내구성 (고체전해질 및 젤 형태의 이온)향상
열적 안정성에 대한 파일럿 연구등이 병행되어 진행되고 있다

이것은 사용되는 재료들이 친환경적이고
현재 연료감응형 태양전지의 변환 효율을 고& #53639;XX?비정질 Si 태양전지 생산 원가의 1/3~1/5로써
가격경쟁력이 우수하다 장점외에
다양한 색상의 제품들을 투명하게 만들 수 있다는 장점이 있어
실제 건물의 외부 창을 비롯한 소비자의 취향에 맞는 제품을 다양하게 생산 할 수가 있다.

이런 장점들로 인해서 학계를 비롯한 세계 여러 기업들의 대규모 연구가 진행되고 있다

동진쎄미켐 전자재료 사업부 종합연구소 4팀에서 연구하고 있다고 한다.


염료감응형 태양전지 구가 지정연구실 연구 책임자... 고려대 고재중 교수
스위스 연방대 그라첼 연구팀과 차세대 염료감응형 태양전지용 염료 공동 개발중

출처... 고분자 과학과 기술 제 17 권 4호 2006년 8월..
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이시대의 명장기술인 - (주)동진쎄미컴 이부섭 회장

동진쎄미켐이 제품개발과 국산화에 잇따라 성공한 것은 이부섭 회장 특유의 기술연구에 대한 투자와 관심 덕택이다. 동진쎄미켐은 지금도 매출액의 7~8%를 R&D에 투자하고 있다.

이부섭 회장의 기술인과 기술에 대한 소견이다. 동진쎄미켐은 앞으로 에너지재료 분야로 범위를 넓혀 새로운 도약을 준비 중이다. 다가올 미래에 차세대 에너지산업이 유망할 것임을 예측해 꾸준한 기술개발을 해왔다. 열감응성재료나 태양열감응용염료, 유기반도체와 같은 곳에 투자하는 연간 개발비만도 수백억원에 이른다. 발포제산업의 세계1위를 이룩한 이부섭 회장의 개척정신이 이제 에너지산업에서 또 한번 빛을 발하려 하고 있는 것이다.

[No. 7]기술과 미래 2007 01/02월호
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기술로 리드하지 않으면 미래는 없다

동진쎄미켐의 이부섭 회장은

이 회장은“앞으로 연료전지나 태양전지와 관련 있는 에너지산업이 중요해질 것”이라고 말했다.

그의 집안은 400 년간 14대에 걸쳐 서울 연희동에서 살아왔다.

이런 집안내력에 걸맞게 그는"동진쎄미켐이 머크나 듀폰 같은 세계 굴지의 화학회 사처럼 100년 이상 살아남는 회사가 되려면 좋은 기술과 획기적인 발명품이 있어야 한다"고 강조했다.

“창립 초기나 지금이나 기술이 중요하다고 생각합니다. 그리고 그 기술을 개발할 사람이 중요하죠.”동진쎄미켐에는 500여명의 직원이 있는데, 이 가운데 절반 정도가 연구개발자다"

"연구원의 대우는 삼성에 못지않으며 매년 100억원 이상을 연구비로 투자하고 있다”고 이 회장은 귀 띔했다

“특히 반도체나 염료를 이용한 태양전지를 개발하는데 내년까지 500억원을 투자할 계획” 이라고 밝혔다.

"두 태양전지 다 햇빛을 쪼이면 전기가 발생하는데, 염료형은 녹인 다음 페인트칠을 하면 돼 반도체형보다 더 간단하다"고 했다.


과학 동아 2007년 3월호


2008년은

염료형 태양전지 특허가 종료되기 때문에

특허료 지불 없이 상용화가 가능한 시점이기 때문이다.

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