NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 35, No. 2, 2017 … 155
신기술 소개
태양전지 패널은 점점 더 많은 지붕을 덮고 있지 만, 처음 개발된 지 수 십년이 지난 지금도 실리콘의 석판은 부피가 크고 비싸며 비효율적이다. 근본적인 한계는 이러한 전통적인 광전지가 햇빛속 에너지의 일부 이상을 흡수하지 못하게 한다. MIT 과학자팀 은 태양에너지의 훨씬 더 많은 부분을 포착하기 위 해 발명기술과 재료과학의 진보를 사용하는 다른 종
류의 태양에너지 장치를 만들었다. 여러 연구원들이 소위 태양열 광전지에 대해 수년간 노력해 왔지만, MIT 장치는 광전지 자체보다 더 많은 에너지를 흡 수하는 최초의 장치이며, 이러한 접근법이 효율성을 극적으로 높일 수 있음을 보여 준다.
이 장치를 만드는 핵심 단계는 흡수방사체 (absorber-emitter)이다. 그것은 본질적으로 태양전지 위에 빛깔때기 역할을 한다. 흡수층은 태양빛의 모 든 에너지를 포착하고 대부분을 열로 변환시키는 단 단한 흑색 탄소나노튜브로 만들어진다. 온도가 약 1,000℃에 도달하면 인접한 발광층이 그 에너지를 빛 으로 방출하여 광전지가 흡수할 수 있는 대역으로 주로 좁혀진다. 방사체는 광자결정(photonic crystal) 으로 만들어지는데, 이 구조는 나노 스케일에서 빛 의 파장을 조절할 수 있는 구조이다. 또 하나의 중요 한 진보는 사용 불능광자를 거의 모두 반사하면서 맞춤형 조명을 전송하는 고도로 전문화된 광학필터 를 추가하는 것이다. 이”광자재활용”은 태양전지가 흡수할 수 있는 더 많은 빛을 생성하는 더 많은 열을 발생시켜 시스템의 효율을 향상시킨다.
MIT 팀의 접근 방식에는 몇 가지 단점이 있는데 여기에는 특정 구성 요소의 상대적으로 높은 비용 이 포함된다. 연구진이 저장 장치를 통합하고 효율 성 수준을 높일 수 있다면 이 시스템은 언젠가 깨끗 하고 값 싸고 지속적인 태양 광 발전을 제공 할 수 있다.
고온태양전지(Hot Solar Cells)
James Temple, MIT Technology Review
https://www.technologyreview.com/s/603497/10-breakthrough-technologies-2017-hot-solar-cells/
열을 집중조명 광선으로 변환함으로써 새로운 태양광장치는 값싸 고 지속적인 전력을 생성