네덜란드 여러 연구소의 과학자 그룹이 태양 전지의 30% COP(실용 효율 장벽)를 극복한 페로브스카이트-실리콘 태양광 전지를 만들었습니다. 이 성과는 전 세계적으로 태양광 기술의 확산을 가속화하고 화석 연료에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다.
전 세계 정부는 대기 중으로 배출되는 CO₂를 줄이기 위한 노력의 일환으로 태양 에너지를 지원합니다. 그러나 기술의 구현은 에너지 변환의 낮은 효율로 인해 심각하게 제한됩니다. 현재 상업적으로 이용 가능한 많은 태양 전지판은 22% 이하의 효율 지수를 특징으로 합니다. 이 수치를 높이면 더 적은 비용으로 동일한 영역에서 더 많은 에너지를 생성할 수 있으므로 최종 사용자가 기술에 더 쉽게 접근할 수 있습니다.
에너지 변환의 효율성을 높이기 위해 네덜란드 과학자들은 페로브스카이트와 실리콘을 기반으로 하는 4극 탠덤 장치를 만들었습니다. 이 장치는 혼합된 실리콘과 페로브스카이트 태양 전지를 사용하기 때문에 태양 스펙트럼을 더 효율적으로 사용합니다. 전자는 가시광선 및 적외선 스펙트럼에서 더 잘 작동하고 후자는 자외선 및 가시광선 범위에서 효율적이며 적외선에 투명하게 유지됩니다. 4극 장치에서 상부 및 하부 셀은 서로 독립적으로 작동할 수 있으므로 아키텍처의 출력 전력이 증가합니다.
연구원들은 면적이 3 × 3 mm²인 반투명 페로브스카이트 요소의 효율을 최대 19.7%까지 높일 수 있었습니다. 그 아래에 면적이 20 × 20 mm²인 실리콘 태양 전지가 놓였습니다. 탠덤 장치는 또한 매우 투명한 후면 접촉을 가지고 있어 NIR 광선의 93%가 장치의 바닥을 투과할 수 있습니다. 장치의 다양한 특성을 최적화하여 효율을 최대 10.4%까지 높일 수 있었습니다. 이 장치는 페로브스카이트 태양전지와 함께 전체 전력 변환 효율 30.1%를 달성하여 현재까지 최고의 성과를 달성했습니다.
2022-10-03 03:47:33
작가: Vitalii Babkin