내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

Cu2O/I2 전해질의 반도체-액체의 이종 접합 태양전지

전문가 제언: ○ 현재 변환효율이 20%가 넘는 p-n 다이오드형 실리콘(Si) 단결정 기반 태양전지는 이미 시장에 진출하여 실제 태양광 발전에 사용하고 있다. 이보다 더 변환효율이 갈륨비소(GaAs : gallium arsenide)와 같은 화합물 반도체를 이용한 태양전지도 나와 있다. 그러나 이러한 무기 반도체 기반의 태양전지는 효율을 높이기 위하여 고 순도로 정제한 소재가 필수적이다. 이러한 소재의 정제에 많은 에너지가 소비되고, 또한 소재를 이용하여 단결정 혹은 박막으로 하는 과정에 고가의 제조 공정 장비가 필요하여 태양전지의 제조비용을 낮추는데 걸림돌이 되어왔다.

○ 이에 따라 태양전지를 소재 혹은 제조 공정의 비용을 대폭 감소시킬 필요가 있다. 이것이 염료 감응형 태양전지와 유기태양전지를 활발히 연구하고 있는 이유이다. 염료감응형 태양전지용 나노 반도체 산화물(광 음극)을 선택할 때 가장 먼저 고려해야 할 부분은 전도띠 에너지 값이다. 지금까지 연구되어온 산화물은 주로 TiO2, SnO2, ZnO, Nb2O5 등 이다. 이들 물질 가운데 지금까지 가장 좋은 효율을 보이는 물질은 TiO2 로 알려져 있다.

○ 태양전지의 효율을 결정하는 변수는 Voc, Jsc, 그리고 FF 등이다. 가능한 모든 파장의 빛을 흡수하기 위해선 반도체의 밴드 갭 에너지가 작을수록 유리하지만 그렇게 되면 Voc도 감소하게 되므로 적당한 밴드 갭을 가진 재료가 필요하다. 따라서 최대 크기의 Voc와 Jsc값을 얻기 위해 계산된 이론적인 최적의 밴드 갭 에너지는 1.4eV가 되게 조정이 필요하다.

○ 이글은 저렴하고 손쉽게 구할 수 있는 Cu2O 전극을 이용하여 전해질로 요오드 농도를 10mM로 하여 제작한 이종 접합 태양전지의 성능보고이다. 대체적으로 양호한 결과이나 장기 사용 시 요오드에 의한 부식이나 침전물 형성에 대한 고려가 필요하리라 판단된다. 국내는 최근 이종접합 태양전지에 대하여 보고된 순서로 보면 가천대의 Cu2O 이종접합 태양전지, 에기연의 p a-Si:H 에미터층 최적화와 비정질/결정질 후면 전계층 최적화가 있다. 성균관대와 LG전자는 각각 TCO의 일함수변경과 a-Si:H/c-Si 박막 분석 등 다수가 있다.

저자: Chih-Hung Tsai, et al.
자료유형: 니즈학술정보