실리콘 실로 솔라셀만든다

실리콘방식 솔라셀 제조시 재료를 기존의 1%만 사용하고도 만들 수 있는 제조방법이 개발됐다. 이 방식은 머리카락 두께의 300분의 1에 불과한 실리콘실과 폴리머를 결합해 말거나 휘어서 사용할 수 있다.

외신들은 14일 미국의 과학자들이 이처럼 실리콘 사용량을 획기적으로 줄이면서도 사용하기 편리하면서 같은 효율을 내는 편리한 솔라셀 개발에 성공했다고 보도했다.

14일자 네이처 머티리얼즈(Nature Materials)에 소개된 이 새로운 물질은

부서지기 쉬운 웨이퍼 대신 부드러운 폴리머에 마이크론(1미크론=100만분의 1m) 크기의 실리콘선이 배열된다.

과학자들의 최종 목표는 옷감에 사용할 수 있는 얇고 가벼운 솔라셀을 만드는 것이 될 전망이다.

이들은 이 기술을 통해 훨씬 값싸고 설치하기 쉬운 패널을 만들 수 있을 것이라고 설명하고 있다.

이번 연구는 새로운 유기물질, 또는 탄소를 포함한 필름의 유연성과 고효율실리콘을 결합한 최신 연구성과 가운데 하나로 꼽힌다.

캘테크의 마이클 켈젠버그는 “이 기술의 장점은 전통적 실리콘 솔라셀에 비해 훨씬 더 낮은 가격으로 만들 수 있고 작업하기 쉽다는 점”이라고 말했다.

그는 “이 재료는 실리콘웨이퍼셀의 100분의 1의 면적만을 사용한다“며 ”솔라셀을 사용하는 데 드는 비용을 줄일 수 있을 것“이라고 말했다.

켈젠버그는 더 많은 시험이 필요하지만 이 물질은 기존 솔라셀과 비슷한 15~20%의 광전효율을 보인다고 설명했다.

일본의 가전업체인 샤프와 독일의 Q셀같은 회사들이 폴리머같은 유기재료로박막필름 솔라셀을 만들고 있다. 하지만 박박필름방식은 실리콘방식에비해 솔라에너지를 전기로 만드는 광전효율이 떨어진다.

켈젠버그는 “실리콘웨이퍼와 이 물질을 결합하는 과정상의 최대 어려움은 실리콘웨이퍼가 깨지기 쉬운 것“이라고 밝혔다.

한편 이와 비슷한 노력이 존 로저스 일리노이어바나샴페인대의 물질과학교수에 의해 시도되고 있다 그는 무기물질을 더욱더 유연하게 만드는 노력을 하고 있다.

로저스는 “많은 회사들이 탄소를 포함하는 유기 솔라셀에 투자하는 것과 달리 유기 재료의 상대적 성능이 떨어지며 오랫동안 신뢰성을 유지하기 어렵고 가격구조도 증명되지 않았다“고 말한다.

지난 해 그의 팀은 얇은 솔라셀의 조립품을 만드는 프로세스를 개발했다.

이 솔라셀은 연필주변에 감을 수 있을 정도로 유연하고 빌딩이나 자동차의 창에 엷게 칠할 수 있을 정도로 투명한 특성을 지닌다.

그는 “이것을 고무밴드처럼 늘리거나 플래스틱처럼 구부릴 수 있다“고 말했다.

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