페로브스카이트 태양전지 모듈 개발로 상용화 촉진 | ||
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□ 난징대학은 영국 옥스퍼드대학과 공동 연구를 통해 대면적 페로브스카이트(perovskite) 태양전지 최고 효율 달성으로 상용화를 위한 기반 마련(5.25)
○ 페로브스카이트 태양전지는 투명하고 유연한 특성으로 실리콘 태양전지를 대체할 차세대(3세대*) 태양전지로 주목받고 있으나, 아직 상용화를 실현하지 못한 상황
* 태양전지는 태양 빛에너지를 전기로 변환하는 반도체소자로, 상용화 단계에 따라 1세대 결정질 실리콘 태양전지, 2세대 박막 태양전지, 3세대 태양전지로 분류
- 현재 태양전지 시장은 1세대 태양전지인 결정질 실리콘 태양전지가 90% 이상을 점유하고 있고, 3세대 태양전지는 연구개발 및 실증화 단계로 효율 향상 및 안정화가 필요
※ 올해 1/4분기 기준 중국의 태양광 발전량은 841억 kwh로 전년 동기 대비 22.2% 증가
- 전 세계적으로 3세대 태양전지 상용화에 성공한 기업은 아직 없으며, 중국의 기술력은 해외 대비 우수한 수준임
○ 난징대학 탄하이인(谭海仁) 교수 연구팀은 ′18년부터 페로브스카이트 태양전지 내부 구조를 이중층 터널접합구조로 설계하여 광전 변환효율 향상을 위한 연구를 수행해옴
- 장기간의 연구를 통해 단일층 페로브스카이트 태양전지의 이론적 광전 변환효율은 최대치가 33%이지만, 이중층 구조는 최대 45%에 달할 수 있음을 발견하고 터널접합구조를 설계
- 올해 초 연구팀은 새롭게 설계한 터널접합구조를 기반으로 1㎠ 면적의 페로브스카이트 전지 효율을 26.4%로 향상(‘22년 1월 17일자 네이처지에 게재)
○ 최근 국제 공동연구팀은 20㎠ 면적의 저비용 ·고효율 페로브스카이트 탠덤 태양광 모듈 개발로 세계 최고의 모듈 광전 변환 효율 21.7% 달성*(‘Solar Cell World Records’ 최신호에 게재)
* 일본 전기안전환경기술연구소의 측정 결과로, 태양광 모듈로서는 세계 최고 효율로 보고됨
- 새로운 터널접합구조를 기반으로 코팅인쇄, 진공증착 등 제조기술로 개발한 20㎠ 면적의 페로브스카이트 탠덤 태양전지 모듈로 소형 팬을 작동시키는데 성공
- 향후 1㎡ 이상 면적의 태양광 모듈 개발을 위한 고품질의 균일한 페로브스카이트 박막제조 및 모듈 내 연결 안정성 테스트 등 기술개발에 주력할 계획
<참고자료>
新方法重塑制备流程 钙钛矿太阳能电池刷新世界纪录
钙钛矿太阳能电池
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