창문이 투명한 태양 전지판이라면 어떨지 상상해보자. 그것은 가정, 사무실 및 도시 전체가 창문을 사용하여 태양으로부터 지속 가능한 전기를 생산할 수 있음을 의미한다.

유리처럼 보이는 투명 태양 전지판은 단순한 꿈이 아니다. 그것들은 이미 사용되고 있으며 재생 가능한 자원에서 세계의 에너지 수요를 충족하는 데 도움이 될 엄청난 잠재력을 가지고 있다.

태양광 유리 기술은 전 세계의 창문을 사용하여 태양으로부터 전기를 생산할 수 있음을 의미한다. 이미지: ScienceDirect

투명한 태양 전지판은 무엇일까?

투명한 태양 전지판은 투명한 유리처럼 보이며 일반 창처럼 빛을 통과시킨다. 그러나 그들은 자외선과 적외선(눈에 보이지 않는 빛의 종류)을 흡수하여 재생 가능한 전기로 바꾸는 일종의 태양광 유리로 만들어졌다. 미시간 주립대학교의 연구원들은 2014년 최초의 완전히 투명한 태양 전지판을 개발했다.

태양광 창은 세상에 무엇을 의미할 수 있을까?

MSU 팀은 태양광 창 및 관련 투명 태양열 기술이 미국 에너지 수요의 약 40%를 제공할 수 있다고 믿는다. 옥상 태양광 장치와 결합하면 거의 100%까지 올라갈 수 있다. 세상에는 유리가 너무 많고 그 잠재력은 엄청나다. 고층 빌딩이 태양열 발전소가 될 수 있다. 미국만 해도 50억~70억 평방미터의 유리 표면이 있는 것으로 추정된다.

예를 들어, 고층 빌딩은 “대량의 유리 표면”을 가지고 있다고 태양 에너지 출판물인 Solar Magazine에서는 지적한다. 이와 같은 건물이 태양으로부터 깨끗하고 재생 가능한 에너지를 생성할 수 있는 잠재력은 엄청나다고 잡지는 덧붙인다.

예를 들어, 미국의 태양광 창 전문업체인 Ubiquitous Energy는 비즈니스 뉴스 채널인 CNBC에 따르면 태양열 창을 설치하여 고층 빌딩을 '수직형 태양열 농장'으로 바꿀 계획이라고 말한다. 캘리포니아에 기반을 둔 이 회사는 2024년에 건물을 위한 천장부터 바닥까지 내려오는 투명한 태양광 창 제조를 시작할 것으로 예상한다.

Ubiquitous Energy는 MSU에서 투명 태양 전지 개발을 주도한 화학 엔지니어 Richard Lunt가 공동 설립했다. 미국 매사추세츠 공과대학(Massachusetts Institute of Technology)의 연구원들도 수년간 투명 태양전지를 개발해 왔다.

유럽, 태양광 창 개방

유럽에서도 태양광 발전이 시작되고 있다.

Physee라는 네덜란드 기반 회사는 유럽 전역의 사무실 건물에 15,000개의 'SmartWindows'를 설치하고 있다고 말한다. 건물의 에너지 사용과 편안함을 관리하는 데 도움이 되는 발전 태양 전지와 센서 기술이 모두 포함된 창이다. 창은 건물 에너지 비용을 최대 30%까지 절감할 것이라고 Physee는 말한다.

덴마크의 주간학교인 코펜하겐 국제학교에서는 이미 투명한 태양광 패널을 사용하고 있다. 건물은 12,000개의 "색조이지만 투명한" 태양 전지판으로 덮여 있다고 엔지니어링 사이트인 Interesting Engineering은 설명한다.

이들은 건물이 소비하는 에너지의 절반 이상인 200메가와트의 전기를 연간 제공한다.

태양광 유리는 태양 전지판보다 장점이 있다.

태양광 유리라고도 하는 태양광 유리의 주요 이점은 기존 태양광 패널보다 공간을 덜 차지한다는 것이다.

건물이 많고 공간이 제한된 도시에서는 전통적인 태양 전지판 설치를 설정하는 것이 어렵다고 Interesting Engineering은 설명한다.

반면에 투명한 태양 전지판은 비좁은 도시에도 널리 장착될 수 있어 건물과 도시가 순 제로 기후 목표를 달성하는 데 도움이 된다.

태양광 유리 엔지니어 Richard Lunt는 다음과 같이 설명한다. "건물이나 풍경의 거의 모든 표면을 태양열 어레이로 바꾸고 그것이 있는지도 모른 채 사용하는 곳에서 바로 전력을 생산할 수 있다."

태양광 창은 기술이 사람과 지구를 위협하기보다는 보호하는 지속 가능한 개발을 어떻게 실현할 수 있는지 보여준다.