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NEWS 2000년 12월

KNK테크놀로지,
액체증착박막방식 화합물반도체 개발

저온액상증착(LPE)방식을 이용한 초박막 화합물반도체와 이를 이용한 고효율 태양광전지가 국내 벤처기업과 러시아 연구진에 의해 공동 개발됐다.
한, 러 합작 연구개발전문 벤처기업인 KNK테크놀로지(대표 최철선)는 최근 러시아 IOFFE연구소(소장 조레스 알페로프)와 공동으로 섭씨 60∼70도의 저온에서 액상증착방식에 의한 초박막구조인 ●CaAs 층구조를 가진 다층 ●CaAs/CaAs 헤테로 구조체를 가진 화합물반도체와 이를 이용한 고효율 태양광전지를 개발하는 데 성공했다고 발표했다.

이번에 개발된 화합물반도체는 저온LPE방식과 금속유기화학기상증착(MOCVD)을 적용한 새로운 방식으로 효율 25%의 태양광 전지용 반도체이며 고효율 광집중장치인 프레즈넬 렌즈를 장착할 경우 변환효율이 32%로 세계 최고수준이다.
연구팀은 기존 실리콘웨이퍼방식 대신 갈륨비소를 이용해 알루미늄기판 위에 10●¹¹토르(진공기압)상태에서 10∼100Å 두께로 액상박막처리해 효율을 3배 이상 높였으며 프레즈넬 렌즈를 이용해 같은 빛의 밀도를 100∼500배 높였다고 밝혔다.

현재 호주, 일본, 그리고 국내업체들이 생산해 태양광 전지용으로 사용되고 있는 화합물반도체는 실리콘웨이퍼방식으로 변환효율이 12∼25% 수준으로 가격은 비싸면서도 1W의 전력을 생산하기 위해서는 810㎠의 반도체가 필요했다.
그러나 이번 연구팀이 개발한 액상증착방식의 경우 100㎠면 충분하다.
연구팀은 이를 바탕으로 Ⅱ-Ⅵ족, Ⅲ-Ⅴ족 모노크리스털을 생산하고 이를 박막처리해 태양전지와 청, 백색LED를 생산할 예정이다.

이번 연구에 공동참여한 IOFFE연구소는 올해 노벨물리학상 수상자인 조레스 알페로프가 소장으로 있는 러시아 최고의 물리연구소로 KNK는 공동연구를 위해 러시아 과학자 8명을 영입했으며 고효율 광집중장치인 프레즈넬 렌즈는 러시아가 우주왕복선 미르호 등의 태양광전지 효율을 높이기 위해 유일하게 보유하고 있는 최첨단 기술이다.
이 회사 기술대표인 러시아 과학자 박세르게이 박사는 『실험결과 1㎠당 1.8∼2.2V, 2∼3㎃의 전력이 생산되는 것을 확인했다』고 밝혔다.
KNK테크놀로지는 충북 음성에 화합물반도체와 태양전지, 청, 백색 등 고휘도LED, 열전반도체 등의 전용생산공장 건설에 착수, 내년 하반기부터 양산에 나설 계획이다.

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