'검은색' 태양광 패널 화려한 색으로 변신 꾀한다

발전효율 저하 없이 3가지 색 입히는데 성공..색깔 다양화 모색

검은색 태양광 패널과 '광자 글라스'로 발전효율 저하 없이 색을 입힌 패널(오른쪽) [ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.2c05840 제공/ 재판매 및 DB 금지] photo@yna.co.kr

(서울=연합뉴스) 엄남석 기자 = 검은색만 존재하던 태양광 패널에 색이 들기 시작했다.

미국화학학회(ACS)에 따르면 중국 상하이 자오퉁대학 연구진은 발전 효율을 거의 떨어뜨리지 않으면서 태양광 패널에 색을 입힐 수 있는 실용적 기술을 개발한 결과를 ACS 학술지 'ACS 나노'를 통해 발표했다.

태양광 패널은 태양 빛을 흡수해 발전하는 것이 목적이라 검은색 일색이었다. 태양광 패널 설치 장소가 지붕을 벗어나 건물 측면이나 공공장소로 확대되면서 색을 입히려는 시도가 있었지만 발전 효율이 떨어져 성과를 내지 못했다.

공작이나 나비의 날개처럼 색채가 아닌 물체의 구조를 활용하는 방안도 연구됐지만 비용이 너무 많이 들거나 보는 각도에 따라 색이 달라지는 현상 때문에 모두 실패로 끝났다.

마타오 기계공학과 조교수 등이 참여한 상하이 자오퉁대학 연구진은 제작하기 쉽고 비용이 많이 들지않는 구조 물질을 태양광 패널에 뿌려 청색과 녹색, 보라색을 띄게 하는 데 성공했다.

연구진은 태양광 전지 표면에 '광자 글라스'(photonic glass)라는 황화아연으로 된 전기유도 성질을 가진 미세한 구체(球體)를 분사해 얇은 막을 형성함으로써 색을 냈다.

대부분의 빛은 광자 글라스를 통과하지만 일부 색만 구체의 크기에 따라 선택적으로 반사함으로써 청색과 녹색, 보라색을 갖게했다.

발전 효율은 22.6%에서 21.5%로 1.1% 포인트만 떨어지는 것으로 나타났다.

연구진은 광자 글라스를 입힌 태양광 패널이 표준 내구성실험에서 색과 성능을 유지했으며, 제작 규모도 확대할 수 있다고 밝혔다.

연구진은 앞으로 태양광 패널의 색을 다양화하고 짙게 할 수 있는 방안을 연구해나갈 계획이다.

태양광 패널의 색이 다양해 지고 화려해지면 검은색 일색이어서 주변 경관을 해치는 것으로 여겨져온 태양광 발전 시설에 대한 인식을 제고하는데도 도움이 될 것으로 전망된다.

한편 이번 연구는 중국 국무원 산하 '국가자연과학기금위원회'의 연구비 지원을 받아 진행됐다고 연구팀은 밝혔다.

네덜란드 태양광 발전 단지 [EPA 연합뉴스 자료사진]

eomns@yna.co.kr

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