한화데이즈 :: 먼지 쌓인 태양전지, 물로 씻을 수 있다? ‘씻을 수 있는 태양전지 개발’
  • 서울세계불꽃축제
  • 한화클래식
  • 한화채용 정복기
  • 한화태양광
  • 직장생활
  • 한화소식 모아보기




언제 더웠냐는 듯 싸늘한 바람이 자꾸만 옷깃을 여미게 만드는 11월입니다. 더운 여름 동안 열심히 돌아간 선풍기를 정리해 창고에 보관할 때가 온 거죠. 여름내 열심히 돌아간 선풍기 날개 위엔 어느덧 먼지가 가득 쌓여있네요. 선풍기 날개를 보니 문득 이런 생각이 들었답니다. ‘회전하는 선풍기 날개에도 이렇게 먼지가 가득한데, 가만히 있는 태양광 패널은 괜찮을까?’ 




지붕 위의 태양광 발전기나 야외 태양광 공장은 늘 외부에 노출된 상태이지요. 전기를 생산하기 위해서라면 태양 빛을 받아야 하므로 당연한 일이랍니다. 하지만, 공기와 함께 부유하는 매연, 흙먼지, 모래 등 수많은 오염원이 태양광 패널 위에 쌓이기 쉬운 환경이기도 하답니다. 적은 양의 먼지는 바람이 불면 날아가지만, 미세먼지가 심각한 날이나 황사가 부는 날이면 태양광 패널에 오염도가 심각해지기도 하죠. 태양광 패널 위에 먼지가 쌓였을 생기는 가장 큰 문제는 무엇일까요? 바로, 발전 효율이 떨어진다는 점입니다. 모듈의 표면에 먼지가 쌓이면 발전기가 태양 빛을 받을 수 있는 면적 자체가 좁아지기 때문이죠. 





패널 위의 오염도는 발전소의 위치와 발전기의 구조에 따라 차이가 있지만, 쌓인 먼지를 깨끗이 털어냈을 때 발전 효율이 평균 9.8% 정도 향상된다고 합니다. 예를 들어 100만큼의 태양광을 받았을 때 먼지가 쌓인 태양광 발전기가 50만큼의 전기를 내놓는다고 가정했을 때, 세척을 거치면 54.9만큼의 전기를 내놓을 수 있다는 의미랍니다.


항상 외부에 노출되어있는 태양광 발전기가 더러워지는 것을 막을 수 없다면 청소를 해야 하는데요, 이미 가득 쌓인 먼지를 억지로 청소하려다 패널이 손상되면 25년 이상 사용할 수 있는 태양광 발전기를 오래 사용하지 못하게 되기도 하는 불상사가 생기기도 한답니다. 이런 문제를 해결하기 위해 최근엔 태양광 패널 위를 얇게 코팅하는 기술 등 자가 세정 능력이나, 오염방지 기능을 갖춘 패널 개발을 위해 다양한 연구를 거듭하고 있답니다. 





일본 이화학연구소(RIKEN)와 도쿄대 공동 연구진은 최근 한발 더 나아가 아예 씻을 수 있는 태양전지를 개발했다는 소식을 국제학술지 ‘네이처 에너지’ 9월 18일 자를 통해 발표했답니다. 태양전지의 표면을 쓱 닦는 것이 아니라 아예 통째로 물에 담갔다가 꺼내도 정상적으로 전기를 생산할 수 있는 기술이죠. 




이 태양전지는 현재 주로 사용하는 실리콘 기반의 태양전지가 아닌, 얇은 박막 형태의 고분자 태양전지로, 연구진이 활용한 재료는 ‘PNTz4T’이라는 물질이고, 초박형 태양전지의 양면을 다시 방수 코팅해 물이 침투하지 못하게 만들었다고 합니다. 신축성이 있어 물에 담근 채 늘리거나 눌려도 끄떡없는 신소재이죠.


연구를 이끈 소메야 타카오 RIKEN 수석연구원은 “기존 태양광전지는 공기나 물에 대한 안정성, 에너지 효율, 내구성과 같은 주요 특성 중 적어도 하나 이상 부족했다”며 “유연한 특성을 활용해 신체 부착형 전자기기에 전력을 공급하는 ‘웨어러블 태양전지’ 등으로 개발이 쉬울 것”이라고 말했습니다.


씻을 수 있는 태양전지는 물과 공기가 전지로 유입되는 것을 막아주기 때문에 이전보다 더 오랜 시간 구동할 수 있다는 점이 장점으로 꼽힙니다. 연구진이 실험실 수준에서 개발한 태양전지를 2시간 동안 물에 푹 담가 놓아도, 전지 위에 물방울을 올려 둔 상태로 20 사이클 동안 절반 크기로 압축해도 전지의 효율은 큰 차이를 보이지 않는다고 합니다. 씻을 수 있으면서 가볍고 신축성까지 갖췄기 때문에 여러 장치에 다양하게 활용할 수 있으리라 기대되는 기술이랍니다. 





최근 한화큐셀은 아일랜드의 유명 초콜릿 회사 ‘버클로 초콜릿’의 공장 옥상에 태양광 발전기를 설치했다고 합니다. 규모로는 아일랜드에서 1위를 차지할 정도의 거대한 옥상 태양광 발전 설비죠. 새로 설치된 설비는 420kW(킬로와트) 규모로 공장이 소비하는 전기 사용량의 14%가량을 생산해낼 수 있다고 합니다. 이뿐 아니라 2014년에도 덴마크의 한 아파트에 덴마크 최대 규모인 345kW 지붕 태양광 발전소를 설치하기도 했죠. 미국, 중국뿐 아니라 유럽까지 한화의 태양광 기술력을 펼치고 있는데요. 다양한 세척 기술, 그리고 과학계의 연구 현장에서 개발 중인 미래형 태양전지 기술이 접목된다면, 향후 한화의 태양광 설비가 전 세계로 더 널리 퍼질 수 있지 않을까요? 





* 이 컨텐츠의 모든 저작권은 한화그룹 공식 블로그 한화데이즈에 있습니다.





저작자 표시 비영리 변경 금지
신고

댓글쓰기

※ 블로그 운영정책에 의거, 포스트 주제와 맞지 않는 댓글(트랙백 포함)은 삭제될 수 있습니다.

상단으로 가기

티스토리 툴바