태양전지용 반사방지 및 자기세정 코팅

전문가 제언

○ 태양전지의 효율 개선에는 일차적으로 입사하는 태양광의 사용효율을 극대화하기 위해서 전지 표면에서의 광 반사를 최소화할 수 있는 저 반사율의 자기세정 코팅이 요청된다. CNT 코팅/실리콘 태양전지는 CNT와 실리콘 간의 이질결합에 의한 전지의 효율증대 효과는 물론 저 반사/자기세정 표면 형성을 동시에 구현할 수 있어 주목을 받고 있다.

 

○ 반사방지 및 자기세정 표면 형성을 위한 TiO2를 코팅한 CNT 사용, CNT 배열의 조정에 의한 전지 표면에의 소수성 부여 등의 방법으로 CNT 코팅/실리콘 태양전지의 전환효율을 15% 이상 높인 연구결과가 나와 있다. 그러나 실용화를 위해서는 저비용의 대면적 코팅 기술개발이 추가적으로 필요하다.

 

○ 현재 다결정계 실리콘 태양전지가 주류를 형성하고 있으며 그 전환효율도 실용화 기준으로 15.0% 이상을 기록하고 있다. 실험실적으로는 독일 프라운호프 연구소가 후면에 국부적인 금속전극 접촉을 형성시키는 방법으로 전환효율 20.8%의 다결정 실리콘계 태양전지를 시현했다.

 

○ 표면 미세구조 조정에 의한 초발수/자기세정 코팅에 관련한 다수의 연구가 이루어지고 있다. 그중에서 탄소나노튜브 분산액을 사용하는 투명 전도성 코팅은 저가의 손쉬운 공정으로, 미국 MIT대학의 화공과를 위시하여 이태리 Rome대학 물리과, 벨기에 Liege대학 화학공학과, 중국 Lanzhou Inst. of Chem. & Phys. 등에서 연구가 이루어지고 있다.

 

○ 국내에서의 CNT를 활용한 초발수/자기세정 투명 도전성 코팅 관련 연구동향으로는 CNT배열(서울대), PP용액 딥코팅 후 CNT 첨가(경남대 첨단공학과), 그리고 CNT/플루오로실란 분산용액 코팅(한국전기연구원 나노카본소재연구팀)에 의한 초발수 표면 형성을 들 수 있다. 이밖에 한국기계연구원 자연모사연구실에서도 관련 연구를 진행하고 있으며 카이네틱에너지사가 태양전지 모듈 보호용 무기계 수분산형 자기세정 코팅제를 시판하고 있다.

 

저자

Hengameh Hanaei, M. Khalaji Assadi, R. Saidur

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

59()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

620~635

분석자

박*규

분석물

• 태양전지용 반사방지 및 자기세정 코팅.pdf [455,095 byte]

이미지변환중입니다.