KIC News, Volume 17, No. 4, 2014 41
AIST, 여러 재료를 조합한 차세대 다접합 태양전지 개발 - 여러 종류의 태양전지를 간단하게 직접 접합 -
일본 산업기술종합연구소(AIST) 태양광발전공학연구센터 선진다접합디바이스팀 스가야 타케요시(菅谷 武芳) 팀장, 마키타 키쿠오(牧田紀久夫) 연구원, 재생가능에너지연구센터 태양광팀 미즈노 히데노리(水野英 範) 연구원은 다양한 종류의 태양전지를 자유자재로 직접 접합할 수 있는 스마트 스택 기술을 개발했다.
다접합 태양전지는 다양한 파장의 태양광을 효과적으로 이용하는 초고효율화가 가능한 전지이나 높은 제조비용이 문제였다. 이번 개발된 기술에서는 복수의 태양전지 셀의 접합 계면에 팔라듐(Pd) 나노 입자를 배열하여 전기적⋅광학적 손실이 거의 없이 접합한다. 짧은 파장 영역을 흡수하는 갈륨비소(GaAs)계 고효 율 화합물 태양전지와 장파장 영역을 흡수하는 저렴한 CIGS 및 실리콘(Si)을 접합할 수 있으며, CIGS 위 에 GaAs와 갈륨인듐인(GaInP) 태양전지를 접합한 ‘3접합 태양전지’는 변환 효율 24.2%를 실현했다. 또 격 자 상수가 다르기 때문에 결정 성장에서는 접합할 수 없는 GaAs 기판과 인듐인(InP) 기판을 사용하여 각 기판 위에 제작한 태양전지를 4종 접합한(‘4접합 태양전지’) 결과 변환 효율 30.4%를 얻었다. GaAs 기판은 재사용이 가능하기 때문에 저렴하면서도 초고효율 다접합 태양전지가 보급될 것으로 기대된다.
본 기술의 상세 내용은 2014년 6월 24, 25일 츠쿠바 국제회의장에서 개최된 AIST태양광 발전 연구성과 보고회 2014에서 발표되었다.
Figure. 스마트 스택 기술의 모식도와 팔라듐 나노 입자의 전자현미경상.
출처 : 2014.07.07 AIST(http://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/2014/nr20140707/nr20140707.html) 작성 : 소 대 섭(한국과학기술정보연구원)
KIC News, Volume 17, No. 4, 2014
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