| 중국해양대학교, 우천에도 발전 가능한 태양전지 개발 | ||
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 최근, 중국해양대학교 탕췬웨이(唐群委) 교수와 윈난(雲南)사범대학교 양페즈(楊培志) 교수가 이끄는 연구팀은 그래핀 재료를 이용하여 최초로 우천에도 발전 가능한 태양전지를 개발하였다. 해당 성과는 ‘태양광 조건과 빗물 조건에서 모두 발전 가능한 태양전지’라는 제목으로 최신호 ‘Chinese Journal of Applied Chemistry’에 게재되었다. 빗방울은 정제수가 아니라 나트륨 이온, 칼슘 이온, 암모늄 이온 등 다양한 양이온과 염소이온, 황산이온, 질산이온 등 음이온을 함유하고 있다. 연구팀은 시뮬레이션 빗방울을 해당 그래핀 재료(염료감응 태양전지와 결합) 표면에 떨어뜨린 후 양이온은 그래핀 공액구조중의 비편재화된 전자(delocalized electrons)와 양이온/전자이중층 ‘슈도용량(pseudocapacitance)’을 형성한다는 것을 발견하였다. 시뮬레이션 빗방울이 그래핀 표면에서의 스프레딩, 수축 과정이 바로 “슈도용량”의 충전 및 방전현상이며, 이로써 전압과 전류가 생성된다. 일정한 농도의 염화나트륨 용액으로 빗물을 시뮬레이션하는 실험에서 해당 태양전지는 약 100 μV/방울의 전압, 0.5 μA/방울의 전류 출력 및 6.53%의 광전 변환 효율을 구현한다. 새로운 에너지원으로서 태양에너지는 청정에너지 연구의 핫이슈로 되고 있으며 최근 몇 년간 관련 연구는 끊임없는 진전과 획기적인 성과를 가져왔다. 그러나 ‘전천후’, 특히 비오는 날의 발전 문제를 해결하지 못하였다. 기존의 보고에 의하면, 빗방울이 떨어질 때의 운동에너지를 전기에너지로 전환시키는 테스트를 시도하였으나 태양에너지 기초 연구 분야의 아이디어는 대부분 어떻게 태양광을 더 효과적으로 이용하고 전환할 수 있는 가에만 제한되었다. 해당 논문은 발표된 후 국제 매체와 동업종 웹사이트의 관심을 받았다. 관련 연구 성과는 이미 중국내에서 발명 특허를 신청하였으며 논문도 전문가의 높은 평가를 받았고 ‘VIP 논문’으로 수록되었다. 정보출처 : http://paper.chinahightech.com/html/2016-04/25/content_18873.htm |
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