왜 광전지 유리가 햇빛을 전기로 변환할 수 있을까? - MAC Glass가 태양광 패널의 첫 번째 문을 열다

매번 지붕 위에서 반짝이는 태양광 패널을 지나칠 때면 항상 궁금해집니다. 겉보기에는 단지 몇 조각의 유리에 불과한데, 어떻게 햇빛을 전기로 바꿀 수 있을까요? 나중에 알게 된 사실은, 보기에는 평범해 보이는 광전지 유리에 그 비결이 있었던 것입니다.

이것은 창문에 사용하는 일반 유리가 아닙니다. 태양광 발전 유리는 일종의 '햇빛 포집 장치'라고 할 수 있습니다. 이 유리는 세 가지 중요한 임무를 수행해야 합니다. 첫째, 햇빛이 무방해하게 통과할 수 있어야 하고, 둘째, 내부의 소중한 전력 생성 칩을 보호해야 하며, 셋째, 우박과 폭우와 같은 혹독한 환경 조건을 견뎌내야 합니다. 일반 유리의 투과율은 약 91%인 반면, 태양광 발전 유리는 94% 이상에 달합니다. 이 3%의 차이를 과소평가해서는 안 되는데, 이는 매일 약 반시간의 햇빛을 추가로 포착할 수 있는 양에 해당합니다!

태양광 유리 공장을 방문했을 때 엔지니어가 저에게 유리 두 장을 보여주며 '왼쪽은 일반 유리이고 오른쪽은 저희 제품입니다'라고 말했습니다. 처음에는 외관상 전혀 차이가 없어 보였습니다. 하지만 그가 자외선 램프를 켜자마자 놀라운 일이 벌어졌습니다. 일반 유리는 자외선을 차단하는 반면, 태양광 유리는 자외선이 원활히 통과하도록 했습니다. 엔지니어는 미소를 지으며 '자외선도 에너지이기 때문에 낭비해서는 안 된다'고 설명했습니다.

유리 표면에 있는 '투명 망토'가 가장 놀라웠습니다. 현미경으로 보면 유리 표면에는 사람의 머리카락보다 작은 피라미드 형태의 무늬들이 덮여 있습니다. 이러한 무늬들은 햇빛이 '굽도록' 만들어 반사 손실을 줄이는 역할을 하는데, 마치 빛을 위한 고속도로를 만드는 것과 같습니다. 공장의 부 선생은 이를 '반사 방지 기술'이라고 소개하며 이 영감은 사실 연잎 표면에서 얻었노라고 말했습니다. 자연 자체가 이미 연잎 위에 최고의 설계를 만들어 놓았다는 것이죠.

지난해 고향에 태양광 발전소가 설치되었을 때, 나는 특별히 그 유리 패널에 손을 대보았다. 표면은 따뜻하고 포근했지만, 아래쪽 배터리 셀이 위치한 부분은 적절한 작동 온도를 유지하고 있었다. 설치 담당자가 이는 유리에 특수한 소재가 혼합되어 있어 투명하면서도 열을 잘 분산시키기 때문이라고 말했다. 마치 태양광 패널 위에 '스마트 에어컨'을 설치한 것과 같다고 할 수 있다.

이제 내가 매번 햇빛이 태양광 패널 위에 비추는 것을 볼 때면, 수많은 광자들이 이 특수한 층의 유리를 통과하며 태양 전지를 향해 에너지를 전달하는 장면을 상상한다. 마치 복종하는 작은 요정들처럼 말이다. 그리고 우리가 너무나 익숙하게 여기는 이 조각 유리는, 수십억 년 동안 이어져 온 태양 에너지의 계주 릴레이를 조용히 완성하고 있다. 고대 항성들의 에너지를 우리 삶을 밝히는 전력으로 변환시키는 과정 말이다.