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신재생에너지/신기술

페로브스카이트 태양 전지란 무엇일까?

by 휴식의 KaNonx카논 2020. 3. 19.
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 페로브스카이트 태양 전지란 무엇일까?


[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]


출처 - https://www.tainavi.com/library/2480/



페로브스카이트 태양 전지는 페로브스카이트 반도체를 사용한 태양 전지로써


지금까지 어떤 재료도 실현 시키지 못한 압도적인 스피드로 변환 효율이 상승하고 있으며, 


실리콘 전지에 육박하는 16% 이상의 변환 효율까지 진화 하고 있는 태양 전지 중 하나입니다.



또한 메가 솔라나 주택용 모듈에서 활용되는 결정질 실리콘 태양 전지는 


탄생 후, 약 60년 이상 경과하였지만, 


세계적으로도 연구가 진행되고 있는 가운데 신형 태양 전지로서 주목을 받고 있습니다.



보급률은 아직 연구 단계라고 할 수 있지만, 


미래에 기대가 높은 태양 전지입니다.




과거 페로브스카이트 전지 관련 기사





페로브스카이트 태양 전지의 장점은?

페로브스카이트 태양 전지는 결정 구조를 가지고 있으며, 


현재 주류를 이루고있는 실리콘계 태양 전지에 비해 


크게 약세로 태양 전지를 만들 수있는 것이 큰 장점이라고 할 수 있습니다.




또한 아직 연구 단계에 대한 향후 변환 효율과 가격 등의 면에서 


매력적인 제품이라는 전망이 나오고 있습니다.



바르는 것만으로 고효율 발전이 가능?


이화학 연구소는 인쇄 기술을 활용하여 넓은 면적에 비교적 저렴한 비용으로 제조할 수 있는 


도포형 OPV를 개발하고 있습니다. 


얇으면서 가벼운 시트 모양의 것으로, 구부려도 깨지지 않는 굉장한 특징을 가진 태양 전지입니다.



예를 들어, 건물의 벽이나 곡면 등에도 대응할 수 있으며, 


차체 등 지금까지 태양광  발전의 설치가 불가능했던 현장이나 


어려운 곳에 붙여 발전을 가능하게 할 수 있습니다.



바르는 타입의 페로브스카이트 태양 전지의 장점은 


간단한 제작 방법 및 제조 비용이 저렴하게 억제되는 것을 들 수 있습니다. 


고온 가열이나 고진공의 제조 과정을 사용하지 않는 것으로 


저렴한 비용으로 제공한다는 뜻입니다.



또한 유리판 위에 다공성 산화 티타늄 용액을 도포하여 건조하는 것 만으로 


간단하게 완성할 수 있기 때문에 고도의 기술이 필요 없다는 것 또한, 


앞으로의 보급에 기대를 가질 수 있는 포인트입니다.



페로브스카이트 태양 전지의 단점은?


그러나 단점으로 꼽히는 것 중 하나는 열화가 매우 빠른 것 입니다. 


내구성에 대해서도 다른 태양 전지에 비해 열화가 빠른 것이 문제가 되고 있습니다.



또한 전류 전압 곡선에서 전압 곡선이 전압 스위프 방향과 


청소 횟수에 따라 곡선에 차이가 생겨 버리는 현상을 히스테리시스 현상이라고 하며,



히스테리시스 현상(이력 현상)


이력 현상 또는 히스테리시스는 물질이 거쳐 온 과거가 현재 상태에 영향을 주는 현상으로 


어떤 물리량이 그 때의 물리조건만으로 결정되지 않고 이전에 


그 물질이 경과해 온 과정에 의존하는 특성을 말한다.



변환 효율 측정 및 안정성의 걸림돌이 될 것이라 예측됩니다.


전압을 거는 방법에 따라 변환 효율이 변동한다는 문제도 존재합니다.



이들은 실제 실용화에 큰 장애가 될 것입니다. 


또한 많은 연구에서 그 해소법의 개발이 진행되고 있습니다.



페로브스카이트 태양 전지의 향후 과제는?


아직 모호한 부분이 많은 페로브스카이트 태양 전지는 보다


내구성과 안전성을 가지는 방향으로 진화 하지 않으면 안됩니다. 


또한 앞으로 태양광 발전에 기여도가 높은 것도 기대되고 있습니다.


향후 실험 등 실제적인 조건에서의 내구성과 안전성을 추구하여야 할 필요가 있습니다.


또한 페로브스카이트 태양 전지의 개발과 함께, 원자 수준기구의 연구를 진행 하는 것도 중요한 과제입니다.





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