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동향 기본정보
녹색을 부여하는 친환경 에너지 나노 기술
동향 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 작성자 | KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 | 2017-08-16 00:00:00.000 |
| 내용 | 태양 전지 패널은 저렴한 신 재생 에너지를 제공할 엄청난 잠재력을 가지고 있지만, 많은 사람들은 전통적인 검정과 파랑 패널을 눈에 거슬리는 것으로 간주한다. 건축가, 주택 소유자 및 도시 기획자는 조경에 좋은 녹색 패널을 설치할 수 있고, 옥상에 빨간색 패널을, 벽처럼 위장한 흰색 패널을 설치할 수 있는 기술에 대해 더 개방적일 수 있다. 이번 주에 어플라이드 피직스 레터스 (Applied Physics Letters, 'Efficient colored silicon solar modules using integrated resonant dielectric nanoscatterers')에 발표된 새로운 연구 결과는 우리가 다채롭고 효율적인 태양 전지 패널의 미래에 한걸음 더 가까이 다가가게 할 것이다. 연구팀은 기존의 태양 전지판에 관찰자쪽으로 녹색 빛을 되돌려 보내는 실리콘 나노 패턴을 각인하는 방법을 개발했다. 패널은 대부분의 각도에서 초록색으로 나타나지만 흡수된 녹색 빛의 손실로 인해 약 10 %의 전력 감소만 보여준다. 태양 전지의 효율을 떨어뜨리는 이유는 너무 많은 효율을 잃지 않고 태양 전지를 아름답게 만들 수 있기 때문이다. 패널의 색상을 변경하는 새로운 방법은 적용하기 쉽고 건축 디자인 요소로서 매력적이어서 사용 범위를 넓힐 수 있다. 태양 전지에 대한 대부분의 연구는 효율성을 높이고 비용을 줄이는데 중점을 두었다. 현재 소비자에게 판매되는 태양 전지 패널은 태양 광의 22 %를 사용 가능한 에너지로 전환시키는 것이 이상적이다. 천연색 태양 전지 패널은 이미 시장에 출시되었지만, 색상을 제공하는 염료 및 반사 코팅은 효율성을 크게 떨어 뜨린다. 연구팀은 세포 표면에 실리콘 나노 실린더의 고밀도 어레이를 각인시키기 위한 광학 고무 스탬프와 같이 작동하는 소프트 임프린트 리소그래피를 통해 효율적인 녹색 태양 전지판을 만들었다. 각 나노 실린더는 약 100 나노 미터 폭이며 특정 파장의 빛을 산란시키는 전자기 공명을 나타낸다. 나노 실린더의 기하학적 구조는 어떤 파장을 산란시키고 태양 전지의 색을 변화시키도록 미세 조정할 수 있는지에 따른다. 임프린트는 태양열 패널의 효율을 약 2 % 정도 감소시킨다. 원칙적으로 이 기술은 제조 기술에 맞게 쉽게 확장할 수 있다. 한 단계에서 정확하게 정의된 나노 입자들로 전체 패널을 인쇄할 수 있는 태양열 판 크기의 스탬프를 사용할 수 있다. 기존의 컬러 태양 전지판과 달리 나노 패턴은 다양한 각도에서 일관된 외관을 제공하다. 연구팀이 만든 구조는 관측 각에 별로 민감하지 않으므로 넓은 각도에서 보더라도 여전히 녹색으로 보인다. 나노 패턴은 또한 스펙트럼의 특정 부분을 흡수하도록 설계된 여러 층을 쌓아서 30 % 이상의 효율을 달성하는 탠덤 태양 전지를 제조하는데 유용할 수 있다. 다음으로, 연구자들은 적색 및 청색 태양 전지를 만들기 위한 임프린트를 설계하고 있다. 일단 그들이 빛의 기본 색상인 이 세 가지 색상을 습득하면 어떤 색상이나 잠재적으로 흰색을 만들 수 있다. 서로 다른 나노 입자를 결합해야 한다. 만약 그들이 서로 매우 가까워지면 상호 작용할 수 있고 그것이 색상에 영향을 미친다. '흰색으로 가는 것은 정말 큰 걸음이다. |
| 출처 | |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2017002882 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| 주제어 (키워드) | 1. 천연색, 태양 전지, 나노 패턴, 녹색, 리소그래피, 임프린트 2. full color, solar cell, nano pattern, green, lithography, imprint |