샌드위치 구조, 차세대 태양열 효율성 개선 입증 Sandwich Structure Improves Efficiency of Next-Generation Solar Panels
호주의 과학자들이 샌드위치 모델로 태양열 판넬의 효율의 도전을 극복해냈다.
이제 핵심 부품 내 구조에 대한 보다 근본적인 이해 덕분에 차세대 태양 전지판 설계를 개선할 수 있게 되었다.
https://scitechdaily.com/sandwich-structure-improves-efficiency-of-next-generation-solar-panels/
ARC의 연구에 의하면 일부 페로브스카이트 태양 전지에 사용되는 2차원(2D) 박막 필름은 샌드위치와 흡사하다고 한다. 페로브스카이트는 태양 에너지 연구와 설계의 선두에 있는 흥미로운 물질이다.
이전에 과학자들은 이 2D 페로브스카이트 필름의 특정 요소들이 재료 깊숙한 곳에서 발견되고, 다른 보완 요소들은 크래커 위에 얹혀 있는 것처럼 표면 가까이만 위치한 '구배' 구조를 가지고 있다고 생각했다.
그러나, 재료 화학 저널 C에 게재된 논문에서, 호주 멜버른 대학에 기반을 둔 엑시턴 사이언스의 연구원들은 호주의 국가 과학 기관 CSIRO와 산둥 대학의 협력자들과 함께, 같은 종류의 (빵) 두 층이 가장 중심적이고 대비되는 하나의 층을 둘러싸고 있는 샌드위치 같은 구조의 증거를 제공했다.
켄 기기노 교수는 "진짜 문제는 이 2D 페로브스카이트 태양전지의 구조가 실제로 무엇인지 이해하는 데 있었다"고 말했다.
꽤 많은 논란이 있어왔다. 우리가 이룬 진보는 이 필름들의 실제 구조가 무엇이며 태양 전지 안에서 어떻게 작동하는지 알아내는 것이다."
특히 2D 페로브스카이트는 '3D' 페로브스카이트 셀에 비해 안정성과 내구성이 우수해 관심이 높다. 연구진이 CSIRO의 인프라와 전문 지식을 활용하여 개발한 프로토타입 2D 장치는 13%의 효율성을 입증했다.
구조에 대한 보다 근본적인 이해와 함께, 연구원들은 이제 페로브스카이트 '샌드위치' 내의 층의 두께를 변경함으로써 장치 효율을 높이려고 시도할 것이다.
개선된 2D 페로브스카이트 필름은 태양전지 외에도 비디오 이미징, 광통신, 바이오메디컬 이미징, 보안, 야간 비전, 가스 감지, 동작 감지 등 발광다이오드(LED)와 광검출기에 중요한 응용을 하고 있다.
황기철 콘페이퍼 에디터
Ki Chul Hwang Conpaper editor
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