배면접속 개선에 의한 광전지 성능향상

전문가 제언

○ 광자의 에너지는 전자 하나를 높은 에너지 준위로 올려 보낸다. 이 전자가 연쇄반응을 거쳐 낮은 에너지 준위로 다시 내려올 때에 에너지 일부가 방출되어 일을 하는 동력으로 쓰인다. 광자들은 전자를 더 높은 에너지 준위까지 끌어올린다. 여기서 전자는 고 에너지 분자에 붙들린다. 이 분자가 나중에 이산화탄소와 반응해서 광합성이 이루어진다.

○ 광기전력소자는 광전효과를 이용해서 광 에너지를 전기에너지로 변환하는 하나의 장치이다. 보통은 광기전력을 이용한 내부저항이 낮은 장치로 광기전력 셀로 불린다. 금속(Fe, Al)기판에 셀렌박막을 증착한 셀렌광전지, Ge, Si, InSb, InAs의 단결정을 사용해서 p-n접합 형 광전지 등 다양한 전지가 시중에 나와 있다. 태양전지도 그 한 예가 된다.

○ 절연체, 반도체에 빛을 쬐면 전기전도도가 증가한다. 광흡수로 인하여 전자가 가전자대, 또는 불순물준위에 올라가서 자유전자나 정공의 담체가 생기기 때문에 일어나는 현상이다. 여기에 전압을 가하면 광전류가 흐른다. 특허에서 여러 반도체가 제시되어 있는데 그 가운데 CaTe는 불순물준위에 해당하는 것으로 본다.

○ 반도체결정의 불완전성, 온도, 광의 세기에 따라 광전도의 수명이 크게 변한다. 광전류와 광량의 비례는 한정된 범위에서 성립한다. 광의 세기변화에 대하여 광전류는 느리게 일어난다. 담체가 광전도물질에서 전극에 옮겨지지 않을 경우 전장을 강화하면 광전류는 포화된다. 고체내의 전기에너지준위, 전기적 특성을 조사하는데 광전도 셀을 사용한다.

○ 광센서로 불리는 광기전력소자와 소재는 정부출연 연구기관, 한국전자(주), 삼성전자 등에서 개발이 성행하고 있다. 이 분야의 연구개발은 전 세계에서 일본이 당연 선두를 달리고 있다. 삼성전자도 23조를 투자하여 이 분야에서는 세계 10위권 기업에 속한다. 이 분야에 대한 많은 논문이 한국 전기전자재료학회에서 발표되고 있다.

저자

Buller, et al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2011

권(호)

WO20110019608

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~15

분석자

박*학

분석물

• 배면접속 개선에 의한 광전지 성능향상.pdf [233,925 byte]

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