내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

알림마당

home

초계층 나노구조를 갖는 유기박막 태양전지

전문가 제언: ○ 태양은 지구에 믿기 어려울 정도의 거대한 에너지양을 공급하고 있다. 지구상의 채굴 가능한 석유 자원은 추정으로 3조 배럴, 즉 1.7x1022J에 상당한다. 이는 태양으로부터 지구에 도달하는 에너지의 겨우 1.5일분이다. 인류가 1년에 소비하는 에너지양은 4.6x1020J로, 이는 태양으로부터 지구에 도달하는 에너지의 1시간분에 지나지 않는다. 태양 에너지에는 여러 가지 이용법이 있으나 가장 편리한 형태는 전기이다. 그러나 아직 그 이용효율은 아주 낮고 세계 전력 수요의 0.015%를 공급하고 있을 뿐이다.

○ 유기박막 태양전지의 고효율화는 「초계층 나노구조 소자」의 구축에 의해 벌크헤테로 접합의 이론 한계를 초과하는 10% 이상의 효율을 목표로 한다. 그 가운데 특히 전자 수송층(ETL), 활성층(LAL), 홀 수송층(HTL) 등 1차원 구조를 갖는 신규 나노 재료의 개발이 불가결하고, 그의 적층 기술, 자기조직화 기술 등의 기술개발과 함께 나노기술이 중요한 역할을 한다.

○ 현행의 제1세대 단결정 실리콘 태양전지의 최대효율은 연구실 레벨에서 25%, 상업적으로는 18%이고, 지금도 31%의 효율 한계를 달성하는 것이 연구목표로 되어 있다. 1세대 태양전지의 결점은 제조가격이 높다는 점이다. 2세대는 최근 시장에 등장한 무정형 실리콘, GaAs, CIGS, CdTe 등의 박막계 태양전지이다. 효율은 1세대보다도 약간 낮으나 제조가격이 싸기 때문에 기대를 모으고 있다. 3세대 태양전지는 제조가격이 2세대와 비슷하나 효율을 극적으로 향상시킨 31%를 훨씬 넘는 초고효율을 가지고 있다.

○ 산소나 습도로부터 보호하는 봉지기술, 광합성계와 같은 우수한 색소 여기 삼중항 상태의 소광, 이중항 산소의 소광 시스템 등의 개발이 필요하다. 유기박막 태양전지에 10년 앞서 행해진 유기 EL에 대하여 그 실용화와 함께 이들 문제가 극복되고 내구성이 점점 좋아진 것처럼 해결이 가능하다. 유기 EL 다음으로 유기박막 태양전지 시대가 도래 할 것이다.

저자: Susumu Yoshikawa, Takashi Sagawa
자료유형: 학술정보