[페로브스카이트][태양전지][친환경 에너지 발전]
https://www.youtube.com/watch?v=Yb3SwqJg75Y
https://www.korea.kr/news/policyBriefingView.do?newsId=156438178
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초고효율 페로브스카이트 태양전지 소재 개발
안녕하세요? 한국화학연구원 서장원입니다. 금주 25일 네이처에 실릴 초고효율 페로브스카이트 태양전지 소재 개발에 대한 연구내용을 발표하겠습니다. 태양전지는 태양광에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 소자입니다. 잘 아시는 바와 같이 실리콘 태양전지가 개발되어서 활용되고 있습니다. 빛을 받아서 이렇게 전류를 발생하는 층을 광활성층이라고 합니다. 본 연구에서는 실
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https://www.youtube.com/watch?v=OZIDl177rXM
https://www.youtube.com/watch?v=XOCKGktP85Y
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[칼럼] 국내 ‘페로브스카이트’ 태양전지 동향, 높은 기술개발 수준 비해 상용화 미흡 - 인더스트리뉴스
최근 국내외 태양광 시장에서 가장 핫(HOT)한 태양전지로 ‘페로브스카이트 태양전지’가 있다. 지난해 11월 8일부터 13일까지 제주도에서 개최된 ‘제30회 국제태양광학술대회(PVSEC-30)’에서도 국내외 태양광 ...
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역사적으로 초기 페로브스카이트는 금속산화물 형태의 소재들로서 주로 강유전체(Ferroelectric)나 압전체(Piezoelectric) 특성을 나타내는 소재들이었으므로 태양전지의 재료로서는 적합하지 않았다. 그러나 페로브스카이트 구조 내의 산소를 할로겐원소(염소, 요오드 등)으로 치환한 할로겐화합물 형태의 페로브스카이트가 등장했고, 이들은 태양전지에 적합한 반도체 특성을 가져 태양전지에로의 응용이 가능해졌다.
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상용화 앞둔 세계 최고 수준 초고효율 '페로브스카이트 태양전지' 개발
[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 세계 최고 수준의 초고효율 페로브스카이트 태양전지 기술을 개발하며 중국에 내준 효율수준 1위자리를 다시 탈환했다
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연구팀은 빛을 더 많이 흡수할 수 있는 새로운 페로브스카이트 층 소재 합성법을 개발했다. 페로브스카이트 층 소재는 '페로브스카이트' 결정구조로 이뤄지지만 이 결정에는 빛을 잘 흡수하는 검은색 결정과 빛을 잘 흡수하지 못하는 노란색 결정이 섞여있다.
연구팀은 빛을 잘 흡수하는 검은색 결정을 더 안정적으로 확보키 위해 페로브스카이트 층에 투입할 수 있는 적절한 브롬(Br)의 비율을 찾아내 새로운 소재를 합성했다. 그 결과 전지가 더욱 빛을 많이 흡수할 수 있어 전류가 높아졌고 효율이 향상됐다.
연구팀은 이번에 개발한 새로운 전자수송층 소재 및 새 페로브스카이트 층 소재 합성법을 활용해 전류와 전압을 모두 높여 0.1㎠에서는 25.2%를, 1㎠ 소자에서는 23%의 효율을 확보하는데 성공했다.
이 성과는 'Efficient perovskite solar cells via improved carrier management'라는 제목으로 네이처지 표지논문에 선정돼 25일 오전 1시(한국시간) 온라인으로 발표됐다.
연구팀은 이번 논문에서 빛을 전기로 바꾸는 전지로서의 성능 외에도 전기를 빛으로 바꾸는 발광소자로서의 응용 가능성을 보여줬다고 설명했다.
발광효율은 태양전지 효율의 우수성을 보여주는 지표 중 하나로 세계적으로 보고된 기존 페로브스카이트 태양전지의 발광효율은 약 5~10%에 그쳤지만 이번 기술의 발광 효율은 17%로 측정됐다.
서장원 박사는 "25% 이상의 높은 효율은 이론효율 측면에서 80.5%에 해당된다"며 "효율 향상이 더 이뤄진다면 26% 이상도 가능하기 때문에 기존 실리콘 태양전지의 최고효율 26.7%에 근접할 수 있을 것"이라고 말했다.
공동 교신저자 신성식 박사는 "이번 연구결과를 통해 페로브스카이트 태양전지가 빛을 흡수해 전기를 생산할 수 있을 뿐만 아니라 밝은 빛을 낼 수 있다는 가능성을 세계 최초로 증명했다"면서 "앞으로 신재생에너지 분야 외에 디스플레이 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 본다"고 기대했다.
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