[중앙일보] 태양전지

입력 2014.06.26 02:00 / 수정 2014.06.26 02:00

 

두부 간수가 태양전지 재료

영국 연구팀 '네이처'에 논문
중금속 염화카드뮴 대신 사용
가격은 싸면서도 효율은 비슷

영국 리버풀대 존 메이저 박사가 태양전지 위에 염화마그네슘을 덧씌우고 있다. [사진 리버풀대]

염화마그네슘(MgCl2)은 소금에서 쓴맛을 내는 성분이다. 두부를 굳힐 때 쓰이는 간수, 염화칼슘 대신 쓰이는 친환경 제설제의 주성분이기도 하다. 바닷물에서 쉽게 추출할 수 있고 독성이 없는 게 특징이다. 이런 염화마그네슘을 이용해 값싸고 친환경적인 태양전지를 만들 수 있다는 사실이 확인됐다.

　영국 리버풀대 존 메이저 박사 연구팀은 카드뮴텔루라이드(CdTe) 태양전지에 기존에 사용해 온 염화카드뮴(CdCl2) 대신 염화마그네슘을 써도 같은 에너지 효율을 얻을 수 있다는 사실을 발견했다고 25일(현지시간) 밝혔다. 세계적 과학저널인 ‘네이처(Nature)’ 온라인판에 게재된 논문을 통해서다.

　CdTe 태양전지는 박막필름 형태로 된 2세대 태양전지의 대표 주자다. 1세대 태양전지의 두껍고 딱딱한 실리콘 웨이퍼 대신 유리나 플라스틱 재질로 된 기판을 사용한다. 이 때문에 굴곡진 곳에도 설치할 수 있는 등 활용 범위가 넓다. 거기에다 태양전지 가운데 단위 생산전력(와트)당 비용이 가장 싸 현재 전 세계 태양전지 시장의 5~7%를 점유하고 있다. CdTe 자체의 에너지 전환(태양광→전기) 효율은 1~2%에 불과하지만 염화카드뮴을 섞어 주면 효율이 10% 이상 올라간다. 하지만 카드뮴은 독성이 강한 중금속이다. 심혈관계 질환을 일으키고 유방암 발병에도 관련 있는 것으로 알려져 있다. 또 염화카드뮴의 가격이 g당 30센트(약 306원)꼴로 비싸 태양전지 가격의 추가 인하를 막는 걸림돌이 돼 왔다.

　 염화마그네슘은 독성이 없으면서도 가격이 g당 1센트 이하다. 반면 태양전지로 만들었을 때 에너지 효율은 평균 13% 안팎으로 염화카드뮴을 썼을 때와 차이가 없었다.

김한별 기자