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태양전지의 효율 향상을 위한 40 발명원리의 적용에 관한 연구
Applying 40 Inventive Principles for the Efficiency Improvement of Solar Cells 원문보기

신뢰성응용연구 = Journal of the applied reliability, v.14 no.4, 2014년, pp.256 - 261  

정해성 (서원대학교 멀티미디어학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Solar cells are considered ideal as a clean energy to generate electricity. However, silicon-based photoelectric cells show some shortcomings in efficiency, cost and reliability. This has been a barrier to further commercialization. This paper shows how 40 Inventive Principles can be used in the res...

주제어

#40 Inventive Principles   #Solar Cells   #Efficiency   #Cost   #Reliability  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 태양에너지가 전력용 에너지로 확대 도입되기 위해 해결해야하는 태양전지의 고효율화 기술과 저가화 기술 동향을 살펴보고 이를 트리즈의 40 발명원리의 적용 측면에서 해석해 보고자 한다.
  • 이 연구에서는 태양전지의 기술 동향을 트리즈의 40 발명원리 측면에서 살펴보았다. 이 연구에서 밝힌 태양전지의 효율 향상을 위한 40 발명원리의 내용은 <표 1>과 같다.
  • 이제까지는 태양전지 자체와 모듈 차원에서의 40 발명원리의 적용에 관해 논의하였다. 제 4장에서는 이들의 조립체인 어레이와 이의 설치에 따른 채광방법에서의 40 발명원리의 적용에 관해 논의한다.
  • 이제까지는 태양전지 차원에서의 40 발명원리의 적용에 관해 논의하였다. 제 3장에서는 이보다 상위 시스템 차원에서의 40 발명원리의 적용에 관해 논의한다.
  • 이제까지는 태양전지의 구성 측면에서의 40 발명원리의 적용에 관해 논의하였다. 이제부터는 태양전지의 구조 측면에서의 40 발명원리의 적용에 관해 알아보자.
  • 이제까지는 태양전지의 구성 측면에서의 40 발명원리의 적용에 관해 논의하였다. 이제부터는 태양전지의 구조 측면에서의 40 발명원리의 적용에 관해 알아보자. Weber et al.

가설 설정

  • 첫 번째 문제는 태양전지의 상단면(top surface)에 있는 금속 전극(fingers)이 태양광을 막아 전지 안으로 빛이 도달하는 것을 방해한다는 것이다. 두 번째 문제는 실리콘의 가격이 고가라는 것이다. 이 두 문제를 다음과 같이 해결하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
P형 실리콘 반도체와 N형 실리콘 반도체에 빛을 비추면 어떤 현상이 일어나는가? 현재 가장 일반적으로 사용되는 실리콘(silicon) 태양전지는 P형 실리콘 반도체와 N형 실리콘 반도체를 이용한다. 이 두 종류의 반도체에 빛을 비추면 마이너스(-) 전하를 띤 전자(electron)와 플러스(+) 전하를 띤 정공(hole)이 광전효과에 의해 각각 발생하고, PN 접합(junctions)의 전하의 밀도 차에 의해 전자는 N형 실리콘을 통해 음극으로, 정공은 P형 실리콘을 통해 양극으로 이동하며, 여기에 전구 등의 부하를 연결하면 전류가 흐르게 된다. 이와 같이 음극과 양극에 모인 전자와 정공을 이용해 전기를 만드는 반도체 소자가 바로 태양전지이다.
태양전지는 어떤 원리를 이용한 것인가? 태양전지는 빛을 전도성의 물질에 비추면 전자가 방출되는 광전효과(photoelectric effect)를 이용한 것이다. 현재 가장 일반적으로 사용되는 실리콘(silicon) 태양전지는 P형 실리콘 반도체와 N형 실리콘 반도체를 이용한다.
실리콘(silicon) 태양전지는 무엇을 이용하여 제작할 수 있는가? 태양전지는 빛을 전도성의 물질에 비추면 전자가 방출되는 광전효과(photoelectric effect)를 이용한 것이다. 현재 가장 일반적으로 사용되는 실리콘(silicon) 태양전지는 P형 실리콘 반도체와 N형 실리콘 반도체를 이용한다. 이 두 종류의 반도체에 빛을 비추면 마이너스(-) 전하를 띤 전자(electron)와 플러스(+) 전하를 띤 정공(hole)이 광전효과에 의해 각각 발생하고, PN 접합(junctions)의 전하의 밀도 차에 의해 전자는 N형 실리콘을 통해 음극으로, 정공은 P형 실리콘을 통해 양극으로 이동하며, 여기에 전구 등의 부하를 연결하면 전류가 흐르게 된다.
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