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페로브스카이트 태양전지 모듈 개발로 상용화 촉진
  • 등록일2022.06.10
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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 개발세계 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㎠ 면적페로브스카이트 탠덤 태양전지 모듈로 소형 팬을 작동시키는데 성공
- 향후 1㎡ 이상 면적의 태양광 모듈 개발을 위한 고품질의 균일한 페로브스카이트 박막제조모듈 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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