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색소증감 태양전지의 고효율화와 대면적 모듈화

전문가 제언

○ 태양전지는 광기전력 효과를 이용하여 빛 에너지를 직접 전력으로 변환하는 전력기기로써 일반적인 1차 전지나 2차 전지와 같이 전력을 저축하는 것이 아니라 광기전력 효과에 의해 받은 빛을 즉시 전력으로 변환 출력한다. 태양전지(셀) 여러 개를 직렬이나 병렬로 접속하여 필요한 전압과 전류를 얻을 수 있도록 하는 패널형상의 제품 단체를 태양전지 패널 또는 태양전지 모듈이라 부른다.

○ 단결정/다결정 등의 결정 실리콘 형이나 비정형 실리콘의 박막 태양전지가 실용화되어 있는데, 이들 태양전지는 무기반도체의 pn 접합에서 형성되는 밴드구조를 전하분리 구동력으로 하지만 이와는 전혀 달리 은염 사진의 현상원리인 색소증감 현상을 이용하여 전하를 분리하는 태양전지가 색소증감 형으로 불리는 새로운 전지이다.

○ 색소증감형 태양전지는 스위스의 Gratzel이 개발한 태양전지로, 여러 제조공정을 스크린인쇄를 비롯한 인쇄방법으로 수행할 수 있기 때문에 고온이나 고진공 등이 필요한 종래의 태양전지에 비하여 비용을 대폭 절감할 수 있다. 실효 효율도 소형의 셀에서 10.7%, 큰 모듈에서 7.9%로 비정형 실리콘과 비슷한 성능을 나타내고 있어 곧 실용화가 될 것으로 기대되고 있다.

○ 본고는 DSC의 기본원리를 해설하고 태양전지 특성에 관한 표면 또는 계면의 영향과 대 면적 모듈 화를 해설한 것이다. 일본의 신 에너지 산업기술종합개발기구(NEDO)는 색소증감형 태양전지에 대하여 2009년까지 ‘1cm 네모 셀의 변환효율 15%, 큰 서브모듈인 30cm 네모 셀은 8% 이상의 변환효율 달성’을 목표로 기초연구와 실용화를 위한 다양한 기술혁신을 추진하고 있다. 색소증감 태양전지에 대한 일반적인 개념과 세계 여러 나라의 개발상황을 비교적 자세하게 소개하고 있어 이 분야 연구에 도움이 될 것으로 생각된다.
저자
Takayuki KITAMURA, Hiroshi MATSUI, kenichi OKADA
자료유형
학술정보
원문언어
일어
기업산업분류
화학·화공
연도
2008
권(호)
59(3)
잡지명
表面技術
과학기술
표준분류
화학·화공
페이지
172~176
분석자
이*옹
분석물
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