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스마트 윈도우를 위한 장기 안정성 염료감응 태양전지의 새로운 제조공정

전문가 제언: ○ 건물의 소비 에너지가 전 국가 에너지의 약 30～40%를 점하는 경우가 많고, 윈도우는 건물의 구성 성분 중 열전달계수가 가장 높아 여름과 겨울 에너지 손실로 인한 냉난방 에너지 소비의 원천이다. 각국은 건물의 에너지 효율 향상에 부심하고 있다. 윈도우는 에너지소비를 줄이고 전망 좋은 시야와 충분한 실내조명으로 쾌적한 실내 환경을 조성하기도 한다.

○ 현재 건물의 윈도우는 아르곤 가스로 채운 low-e 코팅 복층이 표준인데 고비용으로 보급이 부진하다. 저비용에 의한 건물의 에너지 절감을 위한 스마트 윈도우가 오래전에 등장하였다. 전기변색 기술이 가장 신뢰성이 높지만 이의 가동에는 외부 전기 등이 필요하다. 윈도우에 BIPV(건물일체형 태양전지)가 에너지 절감과 전기 생산을 위해 개발되고 있지만 태양전지의 내구성과, 반투명에 의한 시야 확보가 쉽지 않다.

○ 스마트 윈도우에 전기에너지를 공급하여 환경변화에 따라 스스로 태양에너지 투과도를 조절하는 경제적 차세대 스마트 윈도우가 개발되고 있다. 이들 및 BIPV에 사용될 태양전지는 내구성 및 투명도 향상을 위한 박막이 우선 조건이다. 이 글은 에너지 절감용 스마트 윈도우 상용화에 필요한 장기 안정성 염료감응 태양전지(DSSC) 개발을 소개하고 있다.

○ 태양전지를 스마트 윈도우용 전기에너지원으로 활용한 연구는 미국 국립 재생가능에너지연구소(NREL)에 이어, 삼성 SDI의 안광순 팀 연구(DSSC 이용)가 유명하다. 저자들은 이 글에서 개발한 DSSC를 이용하여 만든 스마트 윈도우 성능의 우수성을 강조하고 있다.

○ 한국 정부는 스마트 윈도우 관련 약 40건의 연구를 지원하고 있다. 태양전지를 전기공급원으로 이용한 연구는 2010년 인하대학교 장세히(DSSC), 2013년 한양대학교 이선영(고분자 태양전지), 2012～2014년 조선대학교/전남대학교 박경희(DSSC) 등의 연구가 활발하게 진행되고 있다.

저자: Kuei-Fu Chen et al
자료유형: 니즈학술정보