Sharp, 고효율 특수 태양전지 개발
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변환효율 40% 이상으로 향상 … 인공위성 전원용 포함 3년 후 상업화 샤프(Sharp)는 인공위성의 전원 등 특수용도로 사용되고 있는 고변환효율 화합물계 태양전지를 저 코스트로 양산하는 기술을 개발했다.세계 최고 변환효율은 38.8%지만 신기술을 사용하면 제조코스트를 10분의 1로 줄이고 변환효율도 40% 이상으로 향상시킬 수 있는 것으로 알려졌다. 샤프는 3년 이내에 양산에 들어갈 예정으로 이미 변환효율이 35.8%인 샘플을 완성했으면 하반기부터 40% 제품 개발에 나서고 있다. 샤프는 최근 우주용도 이외에 민간용 태양전지 시장에도 본격 진출한다고 발표한 바 있다. 우선 대규모 태양광발전 시스템용으로 상업화를 추진하고 있으며 이미 화합물계 태양전지의 필름화 기술도 확립한 상태로 전기자동차(EV) 등 그린자동차용으로 공급할 계획이다. 샤프는 결정성장 공정을 통해 광 흡수층 부분을 갈륨비소(GaAs) 기판에서 분리해 셀 제작공정에서 전지의 지지기판에 전사함으로써 갈륨비소 기판의 재이용이 가능해져 저 코스트 태양전지 양산에 기여할 것으로 기대되고 있다. 또 3층 구조의 빛 흡수층의 최하부의 장파장을 흡수하는 막 소재에 게르마늄(Ge)을 대신해 보다 빛 흡수성이 뛰어난 인듐갈륨비소(InGaAs)를 채용함으로써 변환효율을 31.5%에서 35.8%로 향상시키는데 성공했다. 인듐갈륨비소로 만들어진 바닥층은 결정 간격이 3층 구조의 광 흡수층의 다른 2층보다 넓어 게르마늄으로 만든 바닥층보다 결정 붕괴가 일어나기 쉽고 전기적인 손실이 크지만 바닥층을 마지막에 형성하는 기존방식과는 반대의 광 흡수층 형성법을 확립해 문제를 해결했다. 갈륨비소 기판에서 분리한 후 셀에 전사할 때 최상부의 바닥층에서 전지의 지지기판에 부착함으로써 3층구조를 형성하는 것으로 샤프는 앞으로 변환효율 40% 이상을 실현하기 위해 광 흡수층의 4층화가 요구되고 있으며 조기에 4층화 기술을 확립할 방침이다. <화학저널 2009/11/03> |
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