초박형 태양 전지: 재생 에너지의 미래를 위한 전환점

국제 이베리아 나노기술 연구소(INL) 연구팀은 재생에너지 분야에서 획기적인 연구 결과를 발표하며 고효율 초박형 태양전지를 개발했습니다. 기존 기술에 비해 재료 소모량이 적을 뿐만 아니라 생산 속도와 비용도 더 빠르고 저렴하며, 다양한 분야에 유연하게 적용할 수 있습니다.

초박형 태양 전지의 획기적인 발전: 더 가볍고, 더 저렴하고, 더 강력해졌습니다.

연구팀에 따르면, 초박형 태양광 패널은 빛 흡수 능력이 낮아 본질적으로 한계가 있어 태양 에너지가 후면으로 "누출"되어 전력 변환 효율이 저하됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 INL 연구진은 페드로 살로메(Pedro Salomé)가 이끄는 스웨덴 웁살라 대학교(Uppsala University)와 협력하여 태양 전지 후면에 부착되는 일종의 "나노구조 거울"을 개발했습니다.

이 디자인은 산화 알루미늄으로 코팅된 나노 패턴의 얇은 금층을 사용하는데, 이 층은 거울 역할을 하여 빛을 태양 전지로 반사시켜 빛이 다시 흡수되도록 합니다. 또한 산화 알루미늄층은 후면의 전력 손실을 줄여 전자의 재결합을 방지하여 에너지 낭비를 최소화합니다.

연구팀은 복잡하고 값비싼 제조 공정 대신, 단일 단계 나노리소그래피 기술을 적용하여 제조 시간을 단축하고 산업 규모로 확장할 수 있는 가능성을 높였습니다. 초박형 ACIGS(Ag,Cu)(In,Ga)Se₂) 태양 전지를 사용한 시험에서, 광 흡수 능력이 크게 향상되어 전지 효율이 약 1.5% 증가했습니다.

연구팀은 또한 배터리가 450°C에서 가장 잘 작동한다는 것을 발견했습니다. 이 온도는 금 원자의 확산을 막았는데, 이는 이전 모델에서 성능 저하를 일으킨 요인이었습니다.

INL 팀에 따르면, 이 새로운 디자인은 빛 관리와 에너지 손실 감소라는 두 가지 핵심 과제를 동시에 해결합니다. 이를 통해 초박형 태양 전지는 전기 자동차부터 건물, 휴대용 전자 기기에 이르기까지 광범위한 실용적 응용 분야에 활용될 수 있는 잠재력을 갖습니다.

연구진은 이 발명이 고효율, 저비용, 그리고 유연성을 결합한 태양 에너지 기술의 새로운 방향을 제시한다고 밝혔습니다. 이는 초박형 태양 전지의 대량 생산 과정에 중요한 디딤돌이 되어 세계 재생 에너지 산업의 발전을 촉진할 것으로 기대됩니다.

응우옌 바흐

출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/pin-mat-troi-sieu-mong-buoc-ngoat-cho-nang-luong-tai-tao-tuong-lai/20251014102208238