호주 태양광 연구원들이 만든'멋진' 발견: 단일항 핵분열 및 탠덤 태양 전지(태양광 발전을 보다 효율적으로 생성하는 두 가지 혁신적인 방법)는 작동 온도를 낮추고 장치를 더 오래 작동시키는 데 도움이 됩니다.
탠덤 전지는 가장 일반적으로 사용되는 광전지 재료인 실리콘과 페로브스카이트 나노결정과 같은 새로운 화합물의 조합으로 만들 수 있습니다. 이 화합물은 실리콘보다 더 큰 밴드갭을 가질 수 있고 장치가 에너지 생성을 위해 더 많은 태양 스펙트럼을 포착하는 데 도움이 될 수 있습니다.
한편, 일중항 핵분열은 흡수된 빛의 각 광자에 대해 정상보다 두 배의 전자 전하 캐리어를 생성하는 기술입니다. Tetracene은 이러한 장치에서 단일항 핵분열에 의해 생성된 에너지를 실리콘으로 전달하는 데 사용됩니다.
전 세계의 과학자들과 엔지니어들은 탠덤 전지와 단일항 핵분열 공정을 상업적으로 실행 가능한 장치에 통합하는 가장 좋은 방법을 연구하고 있습니다. 이 장치는 옥상과 대규모 어레이에서 흔히 볼 수 있는 기존의 단일 접합 실리콘 태양 전지를 대체할 수 있습니다.
이제 시드니의 UNSW에 기반을 둔 태양광 및 재생 에너지 공학 학교와 ARC 엑시톤 과학 우수 센터에서 수행한 작업은 탠덤 전지와 단일항 핵분열 모두의 몇 가지 주요 이점을 강조했습니다.
연구원들은 실리콘/페로브스카이트 탠덤 전지와 테트라센 기반 단일항 핵분열 전지가 모두 기존의 실리콘 장치보다 낮은 온도에서 작동할 것임을 보여주었습니다. 이것은 열로 인한 손상이 장치에 미치는 영향을 줄여 수명을 연장하고 생산하는 에너지 비용을 낮춥니다.
예를 들어, 모듈 작동 온도가 5-10°C 감소하면 연간 에너지 생산량이 2%-4% 증가합니다. 그리고 장치의 수명은 일반적으로 온도가 10°C 낮아질 때마다 두 배가 되는 것으로 밝혀졌습니다. 이는 탠덤 전지의 경우 3.1년, 단일항 핵분열 전지의 경우 4.5년의 수명 증가를 의미합니다.
단일항 핵분열 전지의 경우 또 다른 편리한 이점이 있습니다. 테트라센이 불가피하게 분해되면 태양 복사에 투명해지기 때문에 초기에 더 낮은 온도에서 작동하고 수명 주기의 첫 번째 단계에서 우수한 효율성을 제공하는 장치임에도 불구하고 전지가 기존 실리콘 장치로 계속 기능할 수 있습니다.
주저자인 Jessica Yajie Jiang 박사는 다음과 같이 말했습니다. 전자는 차세대 기술 개발의 주요 동인이지만 잠재적인 수명 이점에 대해서는 거의 고려되지 않았습니다.
& quot;우리는 이러한 고급 태양광 기술이 더 낮은 온도에서 작동하고 열화 시 복원력을 높여 새로운 태양 에너지 기술의 잠재력을 평가하는 새로운 패러다임을 도입함으로써 수명 연장 측면에서 부수적인 이점을 보여줍니다.&따옴표;