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색소 증감 태양전지의 연구개발 동향

전문가 제언: ○ 태양은 언제나 우리에게 공해 없이 깨끗한 에너지를 무한히 공급해준다. 태양은 수소핵들이 헬륨으로 바뀌는 핵융합 반응 과정을 통해 엄청난 양의 에너지를 방출하고 있다.

○ 태양광을 이용해 전기를 만드는 태양광 발전의 핵심장치인 태양전지는 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 바꿔주는 장치이다. 태양전지는 건전지처럼 전기를 저장할 수 없지만 빛 에너지를 즉시 전기 에너지로 바꿔주는 역할을 수행한다.

○ 태양전지는 반도체 재료, 특히 실리콘 재료를 이용하여 만든다. 이 재료는 절연체와 같이 전기가 통하지 않다가 온도가 상승하거나 외부에서 에너지가 공급되면 금속처럼 전기가 잘 통하는 성질을 갖고 있다. 태양전지에 빛 에너지가 공급되면 반도체 내부에서 전자와 정공이 이동하게 되어 도선을 따라 외부로 흐르게 된다.

○ 태양전지는 구성하는 물질에 따라 실리콘, 화합물 반도체 등 무기소자로 이뤄진 태양전지, 유기 도너(donor)와 액셉터(acceptor)로 이뤄진 태양전지, 나노 구조 전극에 염료가 흡착된 색소 증감 태양전지 등으로 나눌 수 있다.

○ 태양전지의 구조에 따라서는 반도체 접합형 태양전지, 반도체/액체 광전기 화학형 태양전지 등으로 구분된다. 색소 증감 나노 구조 광전기 화학형 태양전지는 최근 차세대 태양전지로 각광을 받고 있다. 이는 투명한 태양전지 제조가 가능하므로 기존의 태양전지보다 응용범위가 넓을 것으로 기대된다. 앞으로 미래의 전자산업을 견인할 전지산업(電池産業)의 활성화를 통해 우리나라 전자제품이 세계시장을 선도할 수 있기를 기대한다.

저자: ARAKAWA, Hironori
자료유형: 학술정보