싱가포르 난양공과대학교(NTU) 연구진이 자동차 유리, 고층 빌딩 유리, 스마트 유리 등을 에너지 생성 표면으로 변환할 수 있는 초박형 페로브스카이트 태양 전지를 개발했다고 발표했습니다. 이 전지는 사람 머리카락보다 약 1만 배 얇지만, 초박형 페로브스카이트 광전 기술 역사상 최고 효율을 달성했습니다.
NTU의 안나리사 브루노 부교수가 페로브스카이트 태양 전지의 초박형 구조를 관찰하고 있습니다.
사진: 싱가포르 난양공과대학교
이번 발견은 큰 설계 변경 없이 일반 표면을 청정 에너지원으로 전환할 수 있는 가능성을 열어줍니다. 연구진에 따르면, 이 기술은 건물, 차량, 웨어러블 전자 기기 등이 자체적으로 전기를 생산할 수 있도록 해주며, 토지 및 복잡한 기반 시설에 대한 필요성을 최소화할 수 있습니다.
유리에 숨겨진 태양광 패널
NTU의 연구팀이 거의 눈에 띄지 않으면서도 전기를 생산할 수 있는 태양광 전지를 개발했습니다. 반투명하고 무색인 이 전지는 사무실 건물이나 유리창에 쉽게 통합할 수 있어 건축가와 개발업자들에게 매력적인 소재입니다.
태양전지는 페로브스카이트라는 소재를 활용하는데, 이 소재는 햇빛 흡수 효율이 높고 실리콘에 비해 생산 비용이 저렴합니다. 특히, 간접광에서도 전기를 생산할 수 있어 고층 건물로 인해 직사광선이 차단되는 인구 밀집 도시에서 유용하게 사용될 수 있습니다.
이 기술이 성공적으로 구현될 경우 일부 건물은 연간 수백 메가와트시의 전력을 생산할 수 있을 것으로 추산됩니다.
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차세대 태양 전지의 핵심.
연구팀은 초박형 셀을 제작하기 위해 진공 챔버 내에서 열 증착법을 사용했으며, 이를 통해 두께가 10나노미터에 불과한 균일한 페로브스카이트 층을 만들 수 있었습니다. 이 방법은 독성 용매를 사용하지 않아 향후 대규모 생산을 용이하게 합니다.
제작된 태양 전지는 불투명형과 반투명형 두 가지 버전으로 제공되며, 두께에 따라 효율은 7%에서 12%까지 다양합니다. 반투명형은 빛의 41%를 통과시켜 7.6%의 효율로 햇빛을 전기로 변환합니다.
독립적인 전문가들은 이러한 제조 방식이 투명 태양 에너지 기술의 대규모 생산을 한 단계 더 앞당길 수 있다고 보고 있습니다. 그러나 영국 케임브리지 대학교의 샘 스트랭크스 교수는 상용화에 앞서 장기적인 내구성과 안정성을 입증해야 한다고 강조했습니다.
NTU 연구팀은 이 기술에 대한 특허 출원을 완료했으며, 제조 공정 개선을 위해 산업 파트너와 협력하고 있습니다. 내구성을 향상시키고 더 넓은 표면에 기술을 적용하는 것을 목표로 하고 있으며, 향후 창문, 차량, 가전제품 등을 재생 에너지원으로 전환하는 것을 목표로 제품을 출시할 계획입니다.
출처: https://thanhnien.vn/cong-nghe-pin-mat-troi-mong-hon-soi-toc-10000-lan-185260518153715406.htm
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