태양전지에 관해서

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게시물ID : science_30561

작성자 : 양산통★

추천 : 11

IP : 124.216.***.84

댓글 : 10개

등록시간 : 2014/01/29 23:20:39

http://todayhumor.com/?science_30561

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태양전지에 관해서

먼저 인더썬님의 글에서 밝혔듯이 전 공학박사 학위자 입니다.<o:p></o:p> 저의 연구주제는 optoelectronic device 관련 입니다. <o:p></o:p> 혹시 제 아이디를 아시는분은 제가 누구인지 아마 아실 듯… 이 바닥이 워낙 좁아서요…<o:p></o:p> 이렇게 글을 쓰는 것 조차 조심스럽네요. 제 입장은... 그래도 처음에 인더썬님 글에 한번<o:p></o:p> 참여 했던 전과가 있기 때문에 다시 한번 글을 적습니다.<o:p></o:p> 문제가 되고 있는 태양전지에 관해서 한번 이야기 해보고자 합니다.<o:p></o:p> 먼저 태양전지는 결국 태양에너지를 우리가 사용하는 전기 에너지로 바꾸는 것을 말합니다.<o:p></o:p> 문제가 된 콘센트 220V는 현재 기술로는 단연코 나올수 없는 몇 W를 요구 하는지 모르지만 <o:p></o:p> 혹시 굉장히 작은 A를 원하면 직렬로 쭉 연결 하기만 하면 저 작은 판에서도 가능하기는 합니다.<o:p></o:p> 크게 의미 없는 일이되겠지만요. <o:p></o:p> 먼저 태양전지에 관해서 소개해 드릴께요 (제가 이렇게 글을 쓰게 될줄 몰랐습니다.<o:p></o:p> 다행히 명절이 끼어서 조금 시간이 있네요)<o:p></o:p> 태양전지란 결국 태양 에너지를 우리가 사용하는 전기 에너지로 바꾸는 것인데 과연 얼마나 <o:p></o:p> 전기 에너지로 바꿀수 있는 것 보통 우리는 power conversion efficiency (PCE) 라고 합니다.<o:p></o:p> 그림 1을 보시면 최근 연구 되고 있는 PCE의 최고 record를 보여주는 표 입니다. 보시는 바와 <o:p></o:p> 같이 정말 여러 종류의 태양전지가 개발되고 정말 많은곳에서 연구가 진행 되고 있습니다.<o:p></o:p> 저도 저기 있는 태양전지중 제가 아는 몇몇 분야만 조금 알 뿐이지 나머지는 수박의 겉 핧기 <o:p></o:p> 식 정도 밖에 모릅니다. <o:p></o:p> <div style="text-align: left"><img src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201401/13910047918BEmDFnu3CfDMrKJXzUbBxaSG6oAzk.jpg" width="800" height="528" alt="2.jpg" id="image_041755347000434995" class="chimg_photo" style="border: none" /></div> <div style="text-align: left">그림 1</div> 그럼 여기서 왜 이렇게 사람들이 다양한 태양전지에 관해서 연구를 할까? 보통 일반적으로 <o:p></o:p> 잘 알고 있는 태양전지는 silicon으로 만든 태양전지로써 module로 만들면 보통 15%정도의 PCE<o:p></o:p> 가집니다. 그런데 위 그림 1을 보면 정말 다양한 태양전지가 연구 되고 있죠? 이유는 크게,<o:p></o:p> 정말 다양한 분야의 사람들이 연구를 함 으로써 자꾸 새로운 뭔가가 (가능성이 있는) 나오기 <o:p></o:p> 때문 입니다. (크게는 새로운 소자와 소재의 개발 입니다.) 그리고 중요한 부분이 가격대비 W와<o:p></o:p> Thin film flexible 입니다. 이런것들을 계속 충족 시키기 위해서 정말 다양한 태양전지가 개발 <o:p></o:p> 되고 있죠. 다음은 왜, 그럼 100%의 태양전지를 이용 할수 없을까에 대한 질문 입니다.<o:p></o:p> <div style="text-align: left"><img src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201401/1391004826WWknkvU3OFv6fBWWNQuOumTwFE6gs.jpg" width="800" height="510" alt="3.jpg" id="image_034690309618599713" class="chimg_photo" style="border: none" /></div>그림 2 그림 2를 보시면 태양 빛이 지구에 도달 할 때 결국 태양전지는 지표면에 변환 되어야 하는데 <o:p></o:p> 여러 군데에서 흡수 및 산란이 되어서 결국 지구에 도달 하는 태양 에너지는 얼마 되지 못하는 <o:p></o:p> 겁니다. 표에 보듯이 전체에서 고작 33% 밖에 이용할수 없네요. 또 한가지는 그림 2의 x 축을 <o:p></o:p> 보시면 파장을 나타내고 있습니다. 이 파장은 결국 재료의 bandgap에 의해서 결정되는데<o:p></o:p> (이 부분은 좀 전공 분야로 넘어 가야 하겠네요 죄송 합니다) 보통 우리가 사용하는 silicon은 <o:p></o:p> 고작 1100nm 까지 밖에 흡수를 못해요 그럼 나머지 영역의 파장은 버려여 하는 거죠<o:p></o:p> 그렇게 현재의 태양전지는 굉장히 많은 문제점에도 불구 하고 어느 정도 상용화에 성공 하고 <o:p></o:p> 있습니다.<o:p></o:p> <div style="text-align: left"><img src="http://thimg.todayhumor.co.kr/upfile/201401/13910048408w2aVspoysVf.jpg" width="250" height="307" alt="1.jpg" style="border: none" /></div>그림 3 그럼 최근 어떤 시도가 이루어 질려고 하는지 그림 3에 보시죠 최근 일본과 미국에서 이런 <o:p></o:p> 재미있는 아이디어를 제안 했습니다(솔직히 최근은 아니고 한 50년은 된 것 같네요;;) 태양전지<o:p></o:p> 를 지구가 아닌 우주에서 직접 받아 보자. 그리고 나서 무선 주파로 바꾸어서 지구의 집광판 으로<o:p></o:p> 보내어서 에너지 손실을 최소한으로 줄이자 입니다.( 만약 이것이 성공 한다면 태양전지의 PCE가<o:p></o:p> 엄청난 증가를 보일수 있습니다.<o:p></o:p> 이렇듯 태양전지 분야만 해도 정말 다양한 분야에서 많은분들이 정말 열심히 일하고 있습니다.<o:p></o:p> (나머지 소개 해드리고 싶은 quantum dot의 특성인 MEG나 tandem 및 최근 많은 연구가 되고 있는 thin film(유.무기 태양전지)은 기회가 되면 이야기 해드리겠습니다) <o:p></o:p> 제가 연구 하고 있는 분야도 역시 전체 태양전지에 비하면 빙산의 일각이죠. 그런데 더 <o:p></o:p> 재미 있는건 태양전지란 분야는 전체 연구 테마중에 1%도 안될꺼예요. 그만큼 세상에는 <o:p></o:p> 다양한 사람들이 정말 뛰어난 아이디어를 가지고 연구를 하고 있습니다.<o:p></o:p> 혹시 이런 과학에 관심 있으신분은 “하이브레인넷” 이라는 싸이트에 들어가 보시는걸 추천해 <o:p></o:p> 드립니다. 저 같은 사람이 거주 하는곳 이거든요;; 전 오유에서 이런 논란이 되는 것 보다 <o:p></o:p> 싸이트 취지에 맞게 오늘의 유머만 보고 하루를 시작 하는데 어쩌다가 제가 이런 논란에<o:p></o:p> 글을 적는지 지금도 이유를 모르겠습니다.;;<o:p></o:p> 아무튼 제 생각은 디자인 하시는분은 그 창의성 안 잃으시고 꾸준히 해주세요(이게 만약 산업화가 <o:p></o:p> 될 경우에는 관련분야 종사자 인원과 상의를 하셔야 하지만 그전에는 창의성을 존중 하는게 <o:p></o:p> 바람직한 행동이 아닐까 합니다 저 같은 경우는 앞전에 디자인 하신분이 보여주신 다양한<o:p></o:p> 아이디어들이 정말 참신하고 재미있었거든요 이런 창의성을 계속 키워줘야지 정말 나중에는<o:p></o:p> 사회에 꼭 필요한 뭔가 멋진 아이디어와 제품이 나올까 생각해 봅니다)<o:p></o:p> 마지막으로 한마디 하자면 think beyond 란 말을 한번 생각해 보세요~<o:p></o:p> 그럼 다들 설 연휴 잘 보내세요~~^^<o:p></o:p>

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