연구진은 이번 혁신으로 더 얇고 가벼우며 유연한 태양광 패널을 생산할 수 있게 되어 더 많은 가정에 전력을 공급하고 더 다양한 제품에 사용할 수 있을 것이라고 말했습니다.
연구 --요크 대학교 연구원들이 주도하고 리스본 노바 대학교(CENIMAT-i3N)와 협력하여 실시한 연구팀은 서로 다른 표면 디자인이 태양 전지 패널을 구성하는 태양 전지의 햇빛 흡수에 어떤 영향을 미치는지 조사했습니다.
과학자들은 체커보드 디자인이 회절을 개선하여 빛이 흡수되어 전기를 생성하는 데 사용되는 확률을 높인다는 사실을 발견했습니다.
재생 에너지 부문에서는 지붕 타일부터 보트 돛, 캠핑 장비에 이르기까지 제품에 사용할 수 있는 경량 소재에서 태양 전지의 광 흡수를 높이는 새로운 방법을 끊임없이 찾고 있습니다.
태양광 전지를 만드는 데 사용되는 태양광 등급 실리콘은 생산하는 데 매우 에너지 집약적이므로 더 얇은 전지를 만들고 표면 디자인을 변경하면 더 저렴하고 환경 친화적이 될 수 있습니다.
물리학과의 Christian Schuster 박사는 다음과 같이 말했습니다. "우리는 얇은 태양 전지의 흡수를 높이는 간단한 방법을 찾았습니다. 우리의 조사에 따르면 우리의 아이디어는 실제로 더 정교한 디자인의 흡수 향상에 필적하는 동시에 깊은 곳에서 더 많은 빛을 흡수합니다. 표면 구조 자체 근처에서는 평면이고 빛이 적습니다.
"우리의 설계 규칙은 태양 전지의 광 트래핑과 관련된 모든 측면을 충족하여 단순하고 실용적이면서도 뛰어난 회절 구조를 위한 길을 열어주며 광 응용 분야를 넘어서는 잠재적인 영향을 미칩니다.
"이 디자인은 태양전지를 더 얇고 유연한 재료에 통합할 수 있는 가능성을 제공하므로 더 많은 제품에 태양에너지를 사용할 수 있는 더 많은 기회를 창출합니다."
연구에 따르면 설계 원리는 태양전지나 LED 분야뿐 아니라 음향 소음 차단 장치, 방풍 패널, 미끄럼 방지 표면, 바이오 센싱 애플리케이션, 원자 냉각 등의 애플리케이션에도 영향을 미칠 수 있다고 합니다.
Schuster 박사는 다음과 같이 덧붙였습니다."원칙적으로 우리는 동일한 양의 흡수재를 사용하여 10배 더 많은 태양 에너지를 배치할 것입니다. 10배 더 얇은 태양 전지는 광전지의 급속한 확장을 가능하게 하고, 태양 전기 생산량을 늘리며, 탄소 배출량을 크게 줄일 수 있습니다.
"실제로 실리콘 원료를 정제하는 것은 에너지 집약적인 공정이기 때문에 실리콘 셀이 10배 더 얇아지면 정제소의 필요성이 줄어들 뿐만 아니라 비용도 절감되어 보다 친환경적인 경제로 전환할 수 있게 됩니다."
비즈니스, 에너지 및 산업 전략부의 데이터에 따르면 태양광 발전을 포함한 재생 에너지가 2020년 첫 3개월 동안 영국 전력 생산량의 47%를 차지했습니다.
게시 시간: 2023년 4월 12일