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투명 태양전지 개발 동향 원문보기

태양광발전학회 = Bulletin of the Korea Photovoltaic Society, v.2 no.1, 2016년, pp.41 - 47  

김홍식 (인천대학교 광전에너지소자 연구실) ,  말케시 파텔 쿠마 (인천대학교 광전에너지소자 연구실) ,  김준동 (인천대학교 광전에너지소자 연구실)

초록
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세계 태양광 시장은 실리콘 태양전지를 중심으로 기술경쟁에서 가격 경쟁의 시대로 변화되면서 중국의 저가화 공세에 의해 많은 기업들이 수익성 악화로 인해 도산하거나 위기에 처하게 되었다. 이러한 위기를 극복하기 위해 세계 각국에서는 다양한 타입의 태양전지를 개발하여 사업화를 시도하고 있다. 이러한 시도 중 하나가 투명 태양전지이다. 기존의 태양전지 패널을 설치하기 위해서는 추가적인 공간이 필요하고 건물 위에 설치했을 경우 채광과 외관이 좋지 않은 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 건물의 유리창을 태양전지로 활용하는 방안이 도입되고 있다. 만약 유리창을 대신하는 투명 태양전지가 상용화 된다면 추가적인 공간이 필요하지 않고 건물의 채광이나 외관을 해치지 않아 건물의 에너지 비용을 절감하고 활용도가 높아질 것이다. 본 논문에서는 투명 태양전지의 개발 동향 및 방향에 대하여 논하고자 한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 투명 태양전지의 연구는 반투명 태양전지에서 시작되어 무색 투명태양전지까지 이어지고 있다. 본론에서는 투명 태양전지의 연구 현황 및 향후 전망에 대하여 기술하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
투명 태양전지의 특징은? 건물집적형 태양전지(BIPV) 중 최근에 가장 주목 받는 것은 투명 태양전지이다. 투명 태양전지는 태양광을 전기로 변환 시켜는 효율은 4~5% 정도로 낮지만, 태양전지 소자가 태양복사를 차단함으로써 실내 온도 상승을 억제하고 아름답고 자유로운 건축 디자인을 가능하게 해주며 유해한 자외선을 차단한다. 투명 태양전지의 연구는 2000년을 기점으로 활발히 진행되어 점차 증가하는 추세를 나타내고 있다.
투명 태양전지는 흡수 파장에 따라 어떻게 구분되는가? 투명 태양전지는 흡수 파장에 따라 두 가지로 구분할 수 있다. 첫째로 자외선 파장에서 가시광선 파장 일부를 흡수하여 특정 색을 가지는 반투명 태양전지이다. 두 번째는 자외선 파장이나 적외선 파장만을 흡수하고 가시광선 파장을 모두 투과시키는 무색 투명 태양전지이다. 투명 태양전지의 연구는 반투명 태양전지에서 시작되어 무색 투명태양전지까지 이어지고 있다.
미시건 주립대학에서 개발한 유기염을 사용한 투명 태양전지의 특징은? 미시건 주립대학에서 2014년에 개발한 투명 태양전지는 유기염이라는 특수 재료를 사용하여 빛의 파장 중 적외선만을 흡수하는 투명 태양전지를 개발하였다. 사람의 눈으로 식별할 수 없을 정도로 투명하지만 기존 태양전지에 비해 상대적으로 효율이 낮은 단점이 있다. 현재 효율이1% 이하로 많은 연구 및 개발이 필요하다.
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참고문헌 (11)

  1. Vol. 4 Issue7 KISTI MARKET REPORT, "태양전지" 

  2. 15-09호(통권 606호) 2015.03.09, 현대경제연구원, "지금이 재생에너지 산업의 경쟁력을 높일 시점이다." 

  3. Vol. 4 Issue 1 KISTI MARKET REPORT, "박막형 태양전지". 

  4. 한국전자통신연구원, 임정욱, "유리창 적용을 위한 비정질 실리콘 기반의 투명 태양전지". 

  5. VOL. 6, NO. 8, 7185-7190, 2012, ACS Nano. 

    상세보기 crossref

  6. Advanced Optical Materials, 2014, 2, 606-611. 

  7. 물리학과 첨단기술 July/August 2008, 박남규, "투명 컬러 염료감응 태양전지 기술". 

  8. Freiburg, 11 March 2016, "PHOTOVOLTAICS REPORT". 

  9. 윤종호, "건물일체형 태양광 발전 (BIPV) 기술 동향". 

  10. Scientific Reports I 6:25461. 

  11. Advanced Electron Materials, 2015, 1500232. 

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