79% 투명도의 쇼트키 접합 보이지 않는 태양전지 공개

일본 과학자들은 인듐 주석 산화물(ITO)과 이황화 텅스텐(WS2)을 기질로 사용하여 거의 보이지 않는 태양 전지를 개발했습니다. ITO와 WS2는 각각 투명전극과 광활성층으로 작용한다.

최근 발표된 보고서에 따르면 이 광전지 장치는 쇼트키 접합 태양 전지로도 알려져 있습니다. 이것은 전하 분리에 필요한 대역을 추가로 제공하는 금속과 반도체 사이의 계면입니다. 이 태양 전지의 전력 변환 효율은 일반 ITO 전극을 사용하는 기준 소자보다 1000배 더 높습니다.

과학자들은 셀의 투명도가 79%라고 덧붙였습니다. "우리는 또한 태양 전지의 대규모 제조를 조사했습니다. 결과는 장치 면적이 증가하더라도 큰 WS2 결정을 사용하여 간단한 크기 스케일링이 가능함을 보여줍니다. 평행 길이 전극은 전체 장치의 총 전력을 향상시키지 않습니다."

"단일 층의 WS2로 거의 보이지 않는 태양 전지 제작"이라는 제목의 기사는 새로운 전지 기술을 언급합니다. 과학자들은 또한 이 발견이 기초 단계에서 실제 산업 단계에 이르기까지 전이 금속 이염화물을 사용하여 거의 보이지 않는 태양 전지 연구에 도움이 될 수 있다고 말했습니다.

보고서는 과학자들이 "생성된 캐리어가 반대 전극으로 이동하면 발전이 달성될 수 있다"고 말한 것을 인용한다. 전극 중 하나와 반도체 사이의 일함수의 차이는 광 생성된 전자-정공 쌍을 분리합니다.

WS2는 전이 금속 이염화물 계열의 구성원입니다. 가시 범위에서 WS2는 적절한 밴드 갭과 단위 두께당 가장 높은 흡수 계수를 가지므로 거의 보이지 않는 태양 전지에 이상적입니다. itO-WS2 접합은 석영 기판에 ITO를 스퍼터링하여 이루어지며 WS2 단층은 화학 기상 증착에 의해 별도로 성장됩니다.

거의 보이지 않는 태양 전지에 대한 아이디어는 특히 건물에서 태양광 발전을 위해 만들 수 있는 많은 새로운 응용 프로그램으로 인해 매력적입니다. 태양 에너지는 지붕을 넘어 측면으로, 특히 그늘이 전혀 없는 남쪽으로 갈 수 있습니다.

PV Tech는 태양열 회사 NewEnergyTechnologiesInc. 는 이전에 투명 태양 전지를 개발했으며 이 "보이지 않는" 태양 전지는 너무 투명하여 창 표면에 설치하더라도 유리의 광 투과율에 영향을 미치지 않기 때문에 이 "보이지 않는" 태양 전지를 대량 생산할 수 있다고 주장합니다. 유리는 빛의 투과에 영향을 받지 않습니다.

작년에 한국 연구원들은 태양 전지를 불투명에서 투명으로 변환하는 효과적이고 저렴한 방법을 찾았다고 주장했습니다. 기존 투명 태양전지는 붉은기가 도는 경향이 있어 효율이 떨어지지만, 결정질 실리콘 웨이퍼에 직경 100μm(머리카락 크기) 정도의 구멍을 뚫어 색을 입히지 않고 빛을 투과시킬 수 있다. . 이 구멍은 인간의 눈이 그것을 "볼" 수 없도록 웨이퍼에 전략적으로 분포되어 있습니다. 이번 연구는 줄(Joule) 저널에 게재됐다.

최근 수십 년 동안 태양 전지는 더 저렴하고 효율적이며 환경 친화적이 되었습니다. 그러나 현재 태양광 모듈의 적용은 옥상과 원격 태양광 발전소에 국한되어 있으며 사람들의 삶에서 어떻게 더 잘 사용될 수 있는지 생각해 볼 가치가 있습니다.

예를 들어, 차세대 태양광 모듈이 창문, 건물, 휴대폰 화면에 통합될 수 있다면 어떨까요?