태양전지 결정 결함 알아보기

태양전지 결정 결함 알아보기

 

태양광 자재유통 전문회사

파랑티에스에너지

 

안녕하세요~ 좋은 아침입니다!

오늘은 '태양전지 결정 결함'에 대해

함께 알아보고자 하오니 많은 관심

부탁드립니다~^^

 

태양전지 결정 결함은 보통 불순물에 의해 발생하게 됩니다. 여기서 결정 결함에 대해 좀 더 분석해보면, 결정 Crystal lettice은 일정 패턴을 지닌 이온과 원자로 반복적인 구조를 가지고 있습니다. 이런 결정 형태에 불순물이 끼거나 평면의 엇갈림 또는 구조 내에 발생한 이온 및 원자의 부재 등에 의해 결함이 생기는 것을 결정 결함이라고 합니다. 다양한 경우에서 발생할 수 있는 태양전지 결정 결함은 완전한 예방은 있을 수 없어 공정 과정에서 발생 확률을 최대한 적게 만드는 것이 중요합니다.

 

태양전지는 최근 신재생에너지에 대한 국가적 전 세계적 관심이 집중되면서 태양광 발전 보급의 활성화로 정말 많이 보급되고 있습니다. 태양전지의 대부분은 실리콘 기반 성질을 지니고 있으며, 전자를 많이 보유한 N타입과 홀(h+)을 많이 보유한 P타입으로 구성되어 있습니다. 이 두 PN타입은 서로 접합해있으며 태양광을 받게 되면 전압차가 발생하여 N타입의 전자가 P타입 쪽으로 이동하게 되면서 전류가 생기게 되는데요, 이때 전기도 함께 생산되게 됩니다.

 

이런 특색을 가진 태양전지는 태양전지 결정 결함으로 전압차로 에너지를 얻었던 전자와 홀이 모든 에너지를 잃게 되는 것을 확인할 수 있습니다. 이를 바닥상태라고 하며 전류가 아예 흐르지 않는 상태로 전기를 생산하지 못하게 되는 것입니다. 그래서 태양전지 결함이 발생하게 되면 태양전지의 효율성이 급격하게 감소하기 때문에 태양전지 결함을 유발하는 불순물이 되도록 들어가지 않게 꼼꼼한 공정 과정이 필요하며 태양전지 결함을 아예 예방할 수는 없으므로 결함 농도를 최소화하는 것이 매우 중요합니다.

 

꼼꼼한 공정 과정을 거치다 보면 그에 상응하는 비용이 들어가기 때문에 부담스러운 경우가 더러 있으나, 태양전지 결함은 태양광 발전사업의 수익과도 직결되는 부분이기 때문에 조심하는 것이 좋습니다. 또한, 설치와 운반 시에도 태양전지에 충격이 가해져 금이 가거나 불순물이 들어가는 경우도 있기 때문에 넓은 부지와 충격을 최소화할 수 있는 위치인지 살펴보는 것도 중요합니다.

 

물론 최근에는 페로브스카이트 전지라는 차세대 태양전지가 태양전지 결함이 발생했다 해도 Defect tolerance라는 성질로 전력이 크게 떨어지지 않는 경향이 있다고 합니다. 그래서 현재 많이 사용되고 있는 실리콘 태양전지보다 더 높은 효율성과 간단한 공정 과정으로 비용 및 생산적인 부분에서도 많은 긍정적인 모습을 보여주고 있습니다. 하지만 이런 페로브스카이트 전지는 중금속과 태양전지 수명에 대한 문제가 아직 해결되지 못하여 상용화되고 있지 않고 있는 실정입니다.

 

이에 대한 연구가 서둘러 이루어져 태양전지 결정 결함에 대한 걱정을 태양광 발전 사업주 분들께서 덜 수 있었으면 좋겠습니다^^ 이번 글은 여기까지이며, 긴 글 읽어주셔서 감사합니다~

 

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