약한 단파장 응답의 CdS/CdTe 태양전지 성능개선을 위한 C-LDS의 적용

전문가 제언

○ 기존에 있는 대부분의 에너지 자원은 지속가능하지 않다. 그에 비하여 재생에너지는 지속가능한 발전 자원으로, 최근 재생에너지 사용은 증가하나 널리 보급되지 못하고 있다. 오늘날 재생에너지는 13%(바이오와 폐기물 10%, 수력 2.3%, 솔라, 풍력, 지열과 기타 0.9%), 화석 연료 81%, 원자력 5.7%의 비율이다. 화석연료로부터 나오는 CO2 배출은 2000-2010년 사이에 연평균 2.2%가 증가되었는데, 그 이전 30년 동안에는 연평균 1.3% 증가 하였다.

 

○ 이글은 CdS/CdTe 태양전지가 약한 광 파장에 접했을 때 발광 판(LP)의 파장을 이동시키거나 집광 효과를 극대화하여 태양전지의 출력을 증가시키는 연구이다. 집중발광 저단구조(concentrating luminescent down-shifting structures, C-LDS)를 도입하여 발광 판의 집광효과와 파장 이동 특성의 이점을 결합하여 응답이 약한 파장역의 입사광을 집중화하고 장파장으로 이동하여 출력을 증가시킨다.

 

○ 이때 다중 형광물질을 사용하면 LSC에 비해 20%의 출력 증가를 보인다. 이의 성능은 광 트레킹 효과를 상쇄한다. CdTe(Cadmium Telluride)기술은 대중적이고 매력적인 박막기술이다. CdTe 모듈이 최고의 효율을 내기 위해서는 CdS 두께는 0.06㎛, CdTe 두께는 3.5㎛이 필요하며 이때 효율이 16.0%이다. CdTe의 밴드갭은 1.45eV가 이상적이며 이는 대량생산에 유리하여 미국(40MW), 독일(19MW), UAE(5MW) 등이 이를 채택하고 있다.

 

○ 국내는 최근 한화그룹과 충청남도가 지난 5월 개소한 ‘주도 프로젝트’를 시작한다. 이는 홍성군의 죽도를 태양광을 활용한 에너지 자립 섬으로 변모시킨다. 또 한화큐셀은 인도에 50MW 규모의 태양광 발전소에 투자를 발표했다. 또한 필리핀에서 남부 디고스시티에 28.6MW규모의 태양광 발전소건설 프로젝트 계약을 맺고 발전소 공사설계, 조달을 맡았다. 박막태양전지 연구는 대구 경북과기원의 CZTS박막의 열처리, KIER의 CIGS 박막태양전지 및 경운대와 영남대 등에서도 CIGSe2와 CuGaSe에 대한 연구가 많다.

저자

Thomas S.Parel, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

140()

잡지명

Solar Energy Materials and Solar Cells

과학기술
표준분류

에너지

페이지

306~311

분석자

손*목

분석물

• 약한 단파장 응답의 CdS CdTe 태양전지 성능개선을 위한 C-LDS의 적용.pdf [492,043 byte]

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