[신기술 소개] 고분자기반 투명 태양전지

NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 31, No. 6, 2013…731

신기술 소개

유기 태양 전지는 재생 가능한 에너지원으로 크게 각광을 받고 있다. 특히 반투명 태양 전지는 태양 빛 을 완전히 차단하지 않아 건물의 외관 등에 적용할 수 있다는 점에서 관심을 많이 끌고 있다. 그러나 유기 태양 전지를 투명하게 만드는 데 있어서 한계점은 금 속 전극의 두께를 수 나노미터 이하로 만들어야 하는 점 때문에, 반사도가 급격히 떨어지고 광자를 전자를 바꾸는 능력이 떨어진다는 문제가 있었다. 이런 점을 개선하여 스페인의 Universitat Polite`cnica de Catalunya 대학의 연구진들은 광자 수확률을 기존의

불투명 전극을 사용했을 때 대비 80% 수준을 유지하 면서도, 빛 투과율이 30%에 이르고 power conversion 효율이 5.6%에 이르게 하는 경험적인 방 법을 제시하였다. 이들은 반투명 PTB7:PC71BM cell을 사용하였고, 비주기적 photonic crystal을 사용 하여 근적외선 및 근자외선 영역의 광자를 포획하는 기술을 사용하였다. 또한 태양 전지를 구성하는 구조 를 변경함으로써 태양전지의 특성을 크게 떨어지게 하지 않고도, 태양전지의 색깔을 조절할 수도 있다고 보고하였다.

고분자기반 투명 태양전지

(Transparent polymer solar cells employinga layered light-trapping architecture)

Betancur et al., Nature Photonics, DOI: 10.1038/NPHOTON.2013.276(2013)

그림 1. (a) 반투명 태양 전지 구조의 모식도. (b) 색깔이 조절된 반투명 태양 전지의 예[Betancur et al., Nature Photonics, DOI:

10.1038/NPHOTON.2013.276 (2013)].