새로운 "탠덤" 태양전지가 세계 기록을 경신했습니다.

사우디아라비아의 연구원들은 전례 없는 33.7% 효율을 지닌 직렬형 태양전지를 개발하여 불과 두 달 전에 스스로 세운 기록을 깨뜨렸습니다.

과제: 광전지 태양전지는 빛을 흡수하여 전기로 변환합니다. 평균적인 태양광 패널에는 수십 개가 있으며 실리콘으로 만들어질 가능성이 높습니다. 실리콘은 오래 지속되고 상대적으로 저렴하기 때문입니다.

그러나 실리콘 태양전지는 그다지 효율적이지 않습니다. 대부분의 상업용 실리콘 전지는 태양 에너지의 18~22%만을 전기로 변환합니다. 이는 더 많은 셀과 패널이 필요하여 시스템 비용과 유지 관리가 증가한다는 의미입니다.

"우리의 새로운 성과가 녹색 에너지 전환을 가속화하는 데 기여할 수 있기를 바랍니다."

아이디어: 태양전지의 효율성을 향상시키기 위해 일부 연구자들은 태양전지 안의 실리콘을 다른 물질과 결합시키고 있습니다. 예를 들어, 2022년 12월 독일 팀은 표준 실리콘과 그 위에 미네랄 페로브스카이트 층으로 구성된 태양전지를 공개했습니다.

실리콘 층은 대부분 적외선을 흡수하여 전기로 변환하는 반면, 페로브스카이트 층은 가시광선에 대해서도 동일한 역할을 합니다. 그 결과, '탠덤' 태양전지는 당시 기록적인 32.5% 효율을 달성할 수 있었다.

새로운 소식은 무엇인가요?지난 5월 30일, 사우디아라비아 킹압둘라과학기술대학교(KAUST)의 연구 과학자인 에르칸 아이딘(Erkan Aydin)은 33.7% 효율을 달성한 직렬형 태양전지를 개발했다고 발표했다.

이는 같은 KAUST 연구원들이 2023년 4월에 세운 현재 세계 기록인 33.2%를 깨뜨린 것입니다.

"두 달 만에 우리는 페로브스카이트/실리콘 직렬 태양전지에 대한 새로운 세계 기록을 다시 세웠습니다." LinkedIn 게시물에 Aydin을 썼습니다. "우리의 새로운 성과가 녹색 에너지 전환을 가속화하는 데 기여할 수 있기를 바랍니다."

블랙 박스:KAUST의 직렬형 태양전지는 유럽 연합의 태양광 기술 성능을 검증하는 연구소인 European Solar Test Installation의 인증을 받았으므로 효율성 주장이 타당하다는 것을 알고 있습니다.

그러나 연구자들은 세포에서 여분의 전기를 어떻게 짜낼 수 있었는지에 대해서는 아무것도 밝히지 않았습니다.

지난 4월에 기록을 깨뜨렸을 때 그들은 전지의 실리콘 부분이 질감이 있다는 점을 지적했습니다. 이는 다른 직렬 태양 전지의 효율성을 향상시키는 데 도움이 되었기 때문에 새로운 전지에 대해 동일한 접근 방식을 취했을 수도 있지만 아직은 그렇지 않습니다. 그것이 사실인지 확실히 알아라.

앞으로 전망:실험실에서 효율성 기록을 깰 수 있는 태양전지를 만드는 것과 현실 세계에 변화를 가져올 수 있는 태양전지로 동일한 효율성을 달성하는 것은 또 다른 일입니다.

KAUST 팀의 다음 단계에는 직렬 태양전지의 더 큰 버전을 개발하는 것이 포함됩니다. 현재 셀은 1제곱센티미터보다 약간 크지만 표준 태양광 패널에 사용되는 셀은 일반적으로 약 240cm2입니다.

KAUST는 이제 직렬형 태양전지가 현실 세계에 변화를 가져올 수 있음을 입증해야 합니다.

일반 가정에 충분한 전기를 생산하려면 약 1,200개의 표준 실리콘 태양전지가 필요합니다. 따라서 KAUST의 셀이 다른 페로브스카이트/실리콘 직렬 태양전지보다 더 효율적이더라도 태양전지를 만들기 위해서는 여전히 많은 양의 태양전지가 필요합니다. 세계의 에너지 수요가 줄어들고 있는 셈이죠.

즉, KAUST는 셀을 더 크게 만들 수 있을 뿐만 아니라 규모에 맞게 경쟁력 있는 가격으로 생산할 수 있어야 합니다.

구매자들은 또한 태양광 패널이 최소 20년 동안 지속될 것으로 기대하지만 페로브스카이트 기반 셀은 실리콘보다 더 빨리 저하되는 경향이 있습니다. 직렬형 태양전지가 수년간 환경 조건을 견딜 수 있도록 보장하는 것이 KAUST 팀의 또 다른 중요한 목표입니다.

우리는 당신의 의견을 듣고 싶습니다! 이 기사에 대한 의견이 있거나 향후 Freethink 스토리에 대한 팁이 있으면 [email protected]으로 이메일을 보내주십시오.