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NTIS 바로가기전기화학회지 = Journal of the Korean Electrochemical Society, v.20 no.1, 2017년, pp.18 - 25
In this review, I have summarized the solar water splitting research based on the organic metal halide perovskite material, which has recently been spotlighted worldwide. Significantly, to date, recent reports have been categorized as photovoltaic-electrolyzer configuration and integrated photoelect...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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태양광 발전은 어떤 기술인가? | 2015년 파리 기후 협약을 통해 전세계는 광범위한 화석연료 사용으로 인한 이산화탄소 배출이 지구온난 화의 원인임을 확인하고, 기존 화석연료 에너지 기술을 대체할 수 있는 신재생 에너지 기술을 적극적으로 도입하여 이 문제에 대응해야 한다고 천명하였다.1) 다양한 재생가능 에너지원 중에서 태양광 발전은 태양광 에너지를 전기로 변환하는 기술로서, 보편적이고 평등하며, 에너지 변환 효율이 높고 상용화가 성공적으로 진행된 기술이다. 최근에는 태양전지 원료의 급격한 원가 하락과 기술 개선에 의해 태양광 일사량이 좋은 지역에서 결정질 실리콘 (crystalline silicon) 태양전지가 이른바 ‘전력망 등가성 (grid parity)’ ― 태양광 발전에서 생산된 전기의 가격이 기존 전기 가격과 같아지는 시점 ― 을 달성하게 되었다. | |
태양전지를 사용하는 태양광 발전의 단점은? | 높은 효율은 시연되었지만, 안정성 및 장기 신뢰성은 아직 연구가 필요한 부분이다. 한편, 다양한 장점에도 불구하고 태양전지를 사용하는 기존 태양광 발전의 한가지 단점은 발전된 전기를 저장하거나 발전 시점을 제어할 수 없다는 것이다. 이러한 단점을 보완하기 위해 이른바 에너지 저장 장치 (energy storage system; ESS)가 필수적이며, 태양광 에너지로 물을 분해하여 수소 연료를 생산하는 태양광 물분해 (solar water splitting)는 좋은 후보 중 하나이다. | |
페로브스카이트 기반 통합 태양광 물분해 구성이 태양전지-전기분해기 구성보다 좋은 이유는? | 이는 학문적으로도 흥미로운현상이 많을 뿐 아니라, 실제 장치 구성에서도 차지하는 공간을 최소화할 수 있고, 또한 이론적으로 입사되는 광에너지를 더 효과적으로 변환할 수 있는 가능성이 있기 때문이다.20,21) 즉, 태양전지-전기분해기 구성 에서는 입사되는 광자의 에너지 중 일부만 전기에너 지로 변환되고 나머지는 버려지는데 반해, 통합 태양광 물분해 구성에서는 여분의 에너지가 계면의 온도를 높여서 전기화학 반응 속도를 빠르게 하여 전체적인 시스템 효율을 높일 수 있기 때문이다. 이하에서는 페로브스카이트를 이용한 통합 태양광 물분해 구성에 대한 연구보고들을 정리하였다. |
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