유기 태양전지 소재 및 소자기술 개발 동향
현재 인류는 화석연료의 사용으로 심각한 환경오염 문제를 겪고 있으며 특히 미세먼지 및 이상기후를 포함한 대기오염 문제는 매우 심각한 상황이다. 2015년 기준 우리나라 이상기후의 주요 원인인 온실가스 배출은 세계 온실가스 배출에서 상위 10개국 중 9위를 차지하였으며, 배출 증가율이 OECD 국가 중 2번째로 가파르다. 이러한 화석연료는 온실가스 배출 외에도 연료고갈이라는 한계를 가지고 있다. 전 세계적으로 인류는 화석연료의 고갈문제에 직면해 있으며 석유는 40년, 석탄은 약 200년, 천연가스는 약 60년 후로 꽤 가까운 시일 내에 연료의 고갈이 예상되고 있는데 반해 2015년 한국 주요 에너지 별 소비 비중 중 화석연료는 전체 에너지 중 86%로 높은 소비 비중을 차지하고 있다. 따라서 화석에너지 의존도 및 세계 온실가스 배출은 현재 매우 심각한 문제로 전 세계 화석에너지 의존도를 낮추기 위한 노력은 진행 중에 있으며, 특히 주요 국가에서 석탄 사용을 단계적으로 중단하는 강력한 석탄 소비 억제 정책을 추진하고 있어 차량용 연료의 효율 향상과 바이오 연료사용으로 화석에너지 의존도는 감축될 것으로 기대되고 있다. 이에 따라 난방 및 수송부문에서 바이오 에너지, 태양열, 지열 등 재생에너지의 직접적 사용량도 큰 폭으로 증가 될 것으로 예상되고 있다. 현재 신재생 에너지 산업은 태양광과 풍력, 수소연료전지가 활성화 되고 있으며, 최근까지 국내에서는 태양광을 중심으로 성장하고 있다. 정부는 2017년에 8.1% 비율을 가졌던 신재생 에너지의 발전 비중을 2030년까지 약 20%로 확대할 계획을 세웠으며 이에 따라, 수소연료전지, 태양광, 해상 풍력에 대한 육성 방안을 발표하였다. 이 중 태양광은 사업자의 수익을 보호하기 위하여 국가적으로 지원을 확대하면서 성장세가 지속될 것으로 보고 되고 있으며, 2017년 정부는 2030년까지 태양광 발전을 위한 설비용량을 36.5 GW 규모로 성장시키겠다는 목표를 발표했다. 이에 따라 태양광 발전에 설비용량은 2018년 7.9 GW로 2017년 대비 (5.8 GW) 약 35%나 증가하였으며 정부 주관의 설비용량은 2년 새 4배로 증가하였다. 또한 소규모 발전 사업자의 산업 활성화를 위해 수익 보전을 통한 발전차액지원제도 (Feed-in-Tariff, FIT)를 도입하였다. 태양광 산업은 신재생에너지 중 발전단가에 절감 속도가 가장 빨라 소규모 분산전원 확대를 위한 가장 효과적인 산업으로 성장세가 계속해서 지속될 것이라고 전망되고 있으며, 이에 따라 태양광 산업 발전에 빠른 가속화를 위하여 유기 태양전지 소재 및 소자기술 개발 동향에 대하여 고찰하고자 한다.