차세대 에너지원으로 손꼽히는 염료감응 태양전지는 태양에너지를 전기에너지로 직접 변환시키는 태양전지 기술 중 하나다. 식물의 엽록소가 햇빛을 받아 광합성하는 원리를 응용한 것으로, 색을 입힌 투명유리 형태의 전지가 빛에너지를 흡수하여 전기에너지로 변환하는 장치인 것이다. 기존 반도체를 이용한 태양전지보다 제조단가가 낮아 실용화에 따른 높은 경쟁력과 친환경기술로 세계적인 주목을 받고 있다. 또한 반투명이고 휘는 특성, 다양한 색과 형태로 만들 수 있어 건물 유리나 외관, 휴대용 기기 등에 적용할 수 있는 강점을 지녔다.

하지만 아직 해결해야할 과제가 있다. 시장 진입을 위한 안정성 향상과 유연성을 부여해 응용분야가 광범위해야 한다. 한양대학교 차세대 염료감응 태양전지 기술센터(센터장 강용수 교수)는 교육과학기술부와 한국연구재단이 지원하는 선도연구센터 화학공학 분야에 선정되면서 고체 및 준고체 전해질을 응용한 차세대 염료감응 태양전지 원천기술 개발에 돌입했다. 센터는 고체 및 준고체형 염료감응 태양전지의 효율을 각각 10%, 12%로 달성하겠다는 것을 목표로 새로운 산화/환원쌍 개발, 염료와의 적합성이 향상된 고체 및 준고체 고분자 전해질 및 태양전지 특성에 대해 분석하고 있다. 또한 넓은 범위의 빛을 흡수해 전자를 방출할 수 있고 내구성이 우수한 광감응 염료, 나노구조 반도체 전하 이동층과 전자 전도성 향상 기술 등에 대한 연구에 주력하고 있다. 


현재까지 염료감응 태양전지의 요오드 산화/환원쌍 전해질의 최적화 기술 보유, TiO₂(산화티타늄)표면에서의 전자 재결합 방지 기술 등을 개발하는 성과를 이뤄, 염료감응 태양전지 및 제조방법에 대한 특허 등 다수의 특허도 획득했다. 또 연 1회 태양전지 아카데미(염료감응 태양전지 썸머스쿨)를 개최하여, 센터와 공동연구를 수행하는 학생 및 기업체에 학술활동의 기회를 제공하고 있다. 대학과 산업체, 외국 기관과의 연계를 통해 원천기술과 지적재산권을 확보하고 이를 상용화하는데 필요한 기술교육을 수행하는 메카로 자리매김하고 있는 것이다.

센터는 직면해 있는 환경과 자원 위기를 극복하고 필요한 원천기술개발과 실용화, 세계 최고 수준의 에너지 변환효율을 갖는 준고체형 및 고체형 염료감응 태양전지 기술력을 선점하겠다는 목표다. 강용수 센터장은 “염료감응 태양전지의 상용성을 향상시키면 신재생에너지 분야의 국가 경쟁력을 확보하고 신산업 창출에 기여할 뿐 아니라 태양전지 분야의 창조적 핵심인재를 양성할 수 있다”며 무한 가능성을 기대했다.