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기술적 요소 |
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태양전지란?
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빛(태양) 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치 >> 광전효과를 이용하여 광기전력 발생
태양전지의 소재는실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs), 황화카드뮴(CdS)과 이들의 복합체로 p-형과 n-형의 반도체를 만들고 그 접합면에 태양빛을 쬐면 광자를 흡수하여 1쌍의 전자와 양공이 생긴다. 이때 전자는 n-형, 양공은 p-형 부분으로 이동하기 때문에 외부회로를 통해 n-형에서 p-형으로 향하는 전류가 발생한다. 이 방식에는 태양광을 직접 태양전지의 수광면으로 끌어들이는 것과 반사경이나 프레넬 렌즈를 사용하여 집광하는 방식이 있으며 또 태양빛을 추적하는 방식과 정지식이 있다.
종래의 태양전지는 실리콘(Si)계의 결정형과 비결정형 등의 2종류로 크게 나뉜다. 높은 순도의 실리콘 단결정을 소재로 하는 결정형은 지난 10년간 광전자변환효율이 7~12％로 개선되고 수명도 50％ 정도 늘어나 20년으로 연장되었으나 생산비가 많이 들어 값이 비싸다는 단점이 있다.
이에 비해 비결정성 실리콘은 단결정 실리콘보다 생산비가 수십분의 1밖에 들지 않아 값이 싼 대신 광전자 변환효율이 크게 뒤진다는 단점이 있다.
그러나 최근 비결정성 실리콘의 광전자 변환율을 높이는 연구개발이 활발하게 이루어지고 있어 전망은 매우 밝다. |
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무기소재 |
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1. SI 계
1) 결정질 Si
- 기판형 : 단결정, 다결정
- 박막형
2) 비정질 Si 박막(a- Si)
2. 화합물 반도체
1) Ⅱ-Ⅳ족 : CdTe, CuInSe2 등
2) Ⅲ-Ⅴ족 : GaAs, InP, InGaAs 등
3) 기타 : Dye cell, Quantum Dot cell 등 |
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유기소재 |
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1. 유기태양전지 : 염료감응형 태양전지 (Dye sensitized solar cell)
2. 유기분자 접합형 (Organic D-A solar cell) |
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