실내조명으로도 충전 가능...모바일 전원 개발

UNIST 이상영·서관용 교수팀, 태양전지·배터리 일체형 에너지 소자 선봬

스마트 카드에 삽입돼 모바일 전원으로 사용 가능한 태양전지·배터리 에너지 소자. /사진제공=UNIST

태양전지와 배터리를 결합한 일체형 에너지 소자가 개발돼 빛만 있으면 어디서든 충전하고 사용할 수 있는 기기를 만들 수 있게 됐다.

울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 이상영·서관용 교수팀은 에너지 생산과 저장이 동시에 가능한 ‘태양전지·배터리 일체형 모바일 전원(에너지 소자)’을 개발했다고 4일 밝혔다.

태양전지가 배터리와 별도로 사용돼 효율성이 낮고 휴대하기 불편하다는 한계를 극복한 것이다. 현재까지 보고된 일체형 에너지 소자 가운데 최고 수준의 광충전 효율(7.61%)을 구현했다.

연구팀에 따르면 이번에 개발한 일체형 에너지 소자는 태양전지와 배터리가 알루미늄 판을 하나의 모체처럼 공유하면서 일체화된다. 알루미늄판이 태양전지의 전극이자 배터리의 집전체로 쓰이는 구조다. 외부 전선으로 둘을 연결하는 기존 방식과 달리 에너지 손실 없이 배터리 충전이 가능하다.



이상영 교수는 “배터리의 고질적 문제인 사용시간 증대와 충전 문제를 동시에 해결할 수 있는 기술”이라며 “태양광 아래에서는 배터리의 에너지 밀도와 출력 밀도가 높기 때문에 소형 전자기기는 물론 전기자동차용 보조 에너지원으로도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

개발된 태양전지·배터리 일체형 에너지 소자는 신용카드 안에 삽입할 정도로 얇고 장착된 LED도 켤 수 있어 휴대용 전원으로 활용할 수 있다. 태양광 아래에서는 단 2분 만에 배터리 급속 충전이 가능하며 태양광보다 조도가 10배 낮은 실내 조명에서도 충전할 수 있다.

이 교수는 “스마트폰 등 모바일 전자기기의 사용 시간과 충전에 대한 문제를 동시에 해결할 수 있는 원천기술을 확보했다”고 개발 의의를 설명했다.

/울산=장지승기자 [e-mail]