페로브스카이트 태양전지란 무엇일까

페로브스카이트 태양전지란 무엇일까

 

태양광 분양 전문기업

(주)파랑티에스에너지

 

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영하의 날씨가 지속되고 있는데,  감기 유의하시고 코로나 항상 조심하세요!

오늘은 페로브스카이트 태양전지의 개념에 대해 알려드리겠습니다.

 

일반적으로 통용되던 태양전지는 실리콘 기반의 태양전지 시장이 대부분을 차지하였습니다. 하지만 실리콘 태양전지의 경우 섭씨 1000도가 넘는 고온 공정과 이를 위한 고가의 장비들이 필요하기 때문에 태양광 발전단가 또한 높아져 비용, 안정성 측면에서 개선이 필요했습니다. 이것을 보완하여 페로브스카이트 태양전지는 고온 공정과 고가의 장비가 필요하지 않아 최대 20퍼센트까지 발전단가를 낮출 수 있고 발전성능 또한 실리콘 기반 태양전지에 비해 제한된 생산비용으로 높은 효율을 달성할 수 있어 최근 주목받고 있습니다.

 

페로브스카이트는 우랄산맥에서 광물을 발견한 19세기 러시아 광물학자 페로브스키의 성명에서 따온 것으로 서로 다른 2가지 양이온과 1가지의 음이온이 일정한 비율로 합쳐져 격자 구조로 만들어진 3차원 구조로 알맞는 구성 원소를 적절히 채택하여 코딩 작업을 거쳐 생산됩니다.

 

과거에는 페로브스카이트 음이온에 산소를 투입한 구조의 연구를 진행해왔으나 최근 할로겐 원소의 화학반응이 산소보다 높으며 납과 같은 다른 원소와의 결합 또한 안정성,효율성의 측면에서 높게 나타나 산소 대신 할로겐 원소로 대체되어 연구개발 중에 있습니다. 이렇게 페로브스카이트 태양전지는 양음이온 자리에 두 가지 재료를 결함함으로써 태양 스펙트럼의 사용을 확대하고 생산되는 전력량의 효율을 제고할 수 있습니다.

 

하지만 이면에는 페로브스카이트 태양전지가 액체 형태로 침전될 때 결정구조에 변형이 생겨 내구성을 떨어뜨릴 수 있습니다. 또한 할로겐 원소와의 결합에 차질이 생기는 문제가 빈번히 발생되어 안정성을 위한 연구 중에 있습니다. 이렇게 페로브스카이트 태양전지의 단점을 극복함으로써 생산단가 대비 높은 빛을 전력으로 전환하는 광전효율을 제고할 수 있어 태양전지 상용화로 인해 태양광 에너지의 보급화에도 기여할 것으로 전망됩니다. 나아가 페로브스카이트 태양전지는 양음이온자리에 다른 원소의 결합을 통해 지역별, 일조량, 태양 발전량에 알맞은 차세대 고효율 태양전지를 생산해낼 수 있습니다.

 

최근 2020년 4월 기준 전 세계 인구는 77억 명이 돌파하였습니다. 페로브스카이트 태양전지는 이렇게 많은 인구대비 한정적인 에너지 자원 고갈의 한계를 보완해주고 대체에너지로의 보급과 동시에 온실가스

감축 등의 향후 환경문제의 대안으로 주목받고 있습니다.

 

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얼마 안남은 2020 연말 마무리 잘 하시길 바라겠습니다. 감사합니다.

 

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