고려대학교 신소재공학부 김동환 교수
고려대학교 태양전지연구실은 실리콘 태양전지, 박막 태양전지, 그리고 차세대 페로브스카이트/실리콘 탠덤 태양전지 등 다양한 태양전지 기술의 혁신과 상용화를 목표로 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 실리콘 태양전지의 효율 한계 극복을 위해 표면 패시베이션, 터널 산화막 접촉(TOPCon), 후면전극 구조, 멀티버스바 등 첨단 기술을 개발하고 있으며, 실험실 수준의 고효율 셀을 실제 산업 현장에 적용할 수 있도록 대면적화, 양산성, 신뢰성 향상에도 중점을 두고 있습니다. 또한, 박막 태양전지 분야에서는 CIGS, CdTe, 페로브스카이트 등 다양한 소재를 활용하여 고효율, 저비용, 대면적화에 적합한 공정 개발에 힘쓰고 있습니다. 특히, 페로브스카이트/실리콘 탠덤 태양전지 연구를 통해 단일 접합 태양전지의 이론적 효율 한계를 뛰어넘는 혁신적 구조와 소재를 개발하고 있습니다. 이를 위해 스퍼터링, 근접승화법, 용액공정 등 다양한 증착 및 제조 방법을 비교·분석하고, 대면적화와 상용화에 적합한 공정 조건을 도출하고 있습니다. 연구실은 태양전지의 장기 신뢰성, 환경 내구성, 재활용성 등 실질적인 상용화에 필요한 요소기술도 함께 연구하고 있습니다. 봉지재, 희생양극, UV 차단 구조 등 모듈의 내구성 강화 기술과, 태양전지 모듈의 재활용 및 분리 해체 기술, PID 저감 및 장수명화 기술 등 다양한 응용 연구를 통해 태양광 산업의 지속가능한 발전에 기여하고 있습니다. 이와 더불어, 컬러 태양전지, 투명 태양전지, 플렉서블 태양전지 등 미래 에너지 시장의 다양한 요구에 대응할 수 있는 혁신적 솔루션을 제시하고 있습니다. 건물일체형 태양광(BIPV), IoT 센서용 저조도 태양전지, 스마트 모듈 등 다양한 응용 분야로의 확장 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실은 국내외 산학연 협력과 정부 과제를 통해 실질적인 기술 이전과 상용화에도 적극적으로 기여하고 있으며, 태양광 분야의 세계적인 연구 거점으로 자리매김하고 있습니다. 앞으로도 태양전지의 효율, 신뢰성, 경제성, 친환경성 등 모든 측면에서 혁신을 이끌어가며, 지속가능한 에너지 사회 실현에 앞장설 것입니다.
대표 연구 분야 확인하기