[사이테크 플러스] 고효율 차세대 태양 전지 소재 개발 … ‘네이처’표지 지 발간

한국 화학 연구원 서장원 박사 팀은 전압을 높일 수있는 전자 수송층 용 신소재와 가능한 페 로브 스카이 트 층용 신소재를 개발해 효율을 획기적으로 향상 시켰다고 25 일 밝혔다. 페 로브 스카이 트 태양 전지를 구성하는 층 사이의 전류를 증가시킵니다. .

이 연구 결과는 이날 표지로 국제 학술지 ‘네이처’에 게재됐다.

페 로브 스카이 트는 부도체, 반도체, 도체 특성 및 초전도성을 나타내는 특수 구조의 소재로, 저렴한 화학 물질을 사용하여 저온 용액 공정으로 쉽게 제조 할 수있어 차세대 태양 전지 후보로 주목 받고있다. 기존 실리콘 태양 전지를 대체합니다. .

그러나 페 로브 스카이 트 태양 전지는 기존 실리콘 태양 전지보다 빛을 전기로 변환하는 광전 변환 효율이 낮고 실제 환경에서 장기적으로 사용하기위한 안정성을 높이는 등 산업화를 위해 극복해야 할 많은 과제가 있습니다.

이번 연구에서 연구팀은 페 로브 스카이 트 태양 전지의 효율을 높이기 위해 전압과 전류에 영향을 미치는 전자 수송층 물질과 페 로브 스카이 트층 물질을 개발했다.

태양 전지 인 투명 전극에 산화 주석 (SnO₂)을 직접 합성하여 전자 수송층을 형성하여 전자 수송 (수송)을 방지하는 결함이 감소 된 전자 수송층 재료를 화학 용액 증착법으로 제조 배터리의 전압.

또한 더 많은 빛을 흡수 할 수있는 페 로브 스카이 트 층 물질 합성 방법을 개발하여 전류를 증가시켰다. 페 로브 스카이 트 결정 구조로 구성된 페 로브 스카이 트 층은 빛을 잘 흡수하는 검은 색 결정과 빛을 잘 흡수하지 않는 노란색 결정을 포함합니다. 빛을 잘 흡수하도록 만들어졌습니다.

연구팀은 이러한 소재로 만든 페 로브 스카이 트 태양 전지가 2019 년 9 월 당시 NREL (National Renewable Energy Research Institute)에서 공식 인증 한 가장 높은 효율을 기록했으며 0.1㎠에서 25.2 %의 광전 변환 효율을 기록했다고 밝혔다. 그는 23 %로 세계 최고 효율을 달성하며 대 면적 가능성을 보여 주었다고 설명했다.

태양 전지 효율 우수성의 지표 중 하나 인 발광 효율은 17 %를 기록하여 기존의 5 ~ 10 % 인 페 로브 스카이 트 태양 전지보다 훨씬 높은 수치를 기록해 처음으로 입증됐다. 디스플레이 및 재생 에너지 분야에 적용됩니다. 추가되었습니다.

서장원 박사는 “25 % 이상의 효율은 이론상 페 로브 스카이 트 태양 전지의 최대 효율의 80.5 %에 해당한다. 추가 효율 향상을 달성하면 26 % 이상의 효율이 가능해 기존 실리콘 태양 전지 (26.7 %). “

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2021/02/25 01:00 전송