중국과학원 화학연구소 Li Yongfang 연구원과 Meng Lei 연구원으로 구성된 팀이 새로운 연구 개발 결과를 내놓았습니다. 페로브스카이트-유기 탠덤 태양전지는 제3자 인증을 통과했으며 최대 28.04%의 안정적인 광전 변환 효율을 보유해 유사 제품에 대한 세계 신기록을 직접 세웠습니다., 관련 연구 결과가 네이처(Nature)지에 게재되었습니다.
우리가 일반적으로 지붕이나 태양광 발전소에 설치하는 일반 태양광 패널은 단층 셀입니다. 그들은 햇빛을 흡수하기 위해 한 종류의 물질만을 사용하고 빛의 일부만 포착할 수 있어 많은 빛 에너지를 낭비합니다.
이 새로운 배터리는 두 겹의 재료를 쌓아 만든 것으로, 두 층은 서로 다른 햇빛 대역을 흡수합니다., 태양의 모든 종류의 빛을 최대한 활용할 수 있으며 전기 에너지로의 변환 상한은 기존 광전지 패널보다 훨씬 높습니다.
이전에는 이러한 유형의 적층형 배터리에는 명백한 단점이 있었습니다. 장기간 햇빛에 노출되면 성능이 급격히 저하되어 전체적인 안정성도 좋지 않았습니다. 이번에 팀은 배터리 생산부터 장기 작동까지 전체 과정을 안정적으로 제어할 수 있는 새로운 첨가제 분자 TDB를 추가하여 쉽게 감쇠되는 기존 문제를 해결했습니다.
페로브스카이트-유기 탠덤 태양전지 장치
측정된 데이터는 안정성을 직관적으로 반영할 수 있습니다. 배터리가 625시간 동안 계속 빛을 낸 후에도 여전히 초기 발전 효율의 90%를 유지하며 내구성이 크게 향상됩니다.무거운 실리콘 기반 태양광 패널과 달리 이 배터리는 얇고 부드러우며 하드 플레이트 지원이 필요하지 않으며 기존 태양광 발전보다 훨씬 더 넓은 범위의 시나리오에 적용 가능합니다.
후속 구현 시나리오에서는 다양한 분야를 다룹니다. 건물 외벽에 부착해 일체형 태양광발전벽을 형성할 수도 있고, 휴대용 기기나 드론 등에 사용할 수 있는 휴대용 전원공급장치로 만들 수도 있다. 경량성 덕분에 위성 등 항공우주 장비가 우주 장비에 지속적으로 전력을 공급하는 데에도 적합하다.
이러한 기술적 혁신은 보기 좋은 실험실 데이터를 제공할 뿐만 아니라 국내 에너지 전환을 위한 새로운 솔루션도 제공합니다. 기존 태양광전지는 재료의 제약이 있어 효율성 향상을 위한 공간이 점점 작아지고 있습니다. 적층형 전지 경로는 빛 에너지의 활용률을 지속적으로 높일 수 있으며, 장기간 사용하면 태양광 발전 비용을 줄일 수 있습니다.
국내 태양광 산업은 오랫동안 실리콘 기반 전지에 의존해 왔습니다. 이번에 독창적인 적층 기술은 세계 기록적인 돌파구를 달성했으며, 이는 또한 우리가 차세대 태양광 발전 분야에서 세계 선두에 있음을 보여줍니다.
다음으로, 팀은 계속해서 프로세스를 최적화하고 기술의 대량 생산 구현을 촉진하여 새롭고 얇고 가벼우며 효율적인 태양전지가 가능한 한 빨리 다양한 민간, 산업 및 항공우주 시나리오에 적용될 수 있도록 할 것입니다.
페로브스카이트-유기 탠덤 태양전지의 구조 및 효율성 관련 특성화 및 진행 상황