화합물 반도체 태양전지

소개

태양전지 원료중 화합물을 이용한 태양전지의 종류와 구조.

목차

태양 에너지와 태양전지
태양전지의 종류와 특성
무기물 태양전지
염료감응 태양전지
유기물 태양전지
화합물 반도체
Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 화합물
Ⅱ-Ⅵ족 화합물
Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 태양전지

본문내용

태양 에너지와 태양전지
지구에서 우리가 얻을 수 있는 에너지는 태양에너지의 한 형태이다. 태양은 수소를 핵융합으로 소모하면서 엄청난 에너지를 내고 있고 이중 지구에 도달하는 태양에너지의 양은 22억분의 1에 불과하지만, 현재 전 인류가 1년간 소비하는 에너지양의 1만배에 이른다.
이러한 풍부한 태양에너지를 이용하여 에너지원으로 이용할 수 있도록 하자는 것이 온 인류가 꿈꾸어온 에너지 해결책이고 태양전지로 그 결과가 나타나고 있다.

화합물 반도체

화합물 태양전지는 빛 흡수를 극대화하기 위해 빛 흡수 대역을 넓혀 광 흡수율을 높이는 구조를 가진다. 실리콘 태양전지의 경우 p-n 접합을 이루는 반도체 박막의 밴드갭 에너지보다 매우 큰 에너지를 가지는 빛을 흡수하면 여기된 전하들이 열로 소멸되고 밴드갭 에너지보다 낮은 에너지를 가지는 빛은 투과됨으로써 좁은 흡수 대역으로 인한 손실이 매우 크기 때문에 이론적 최대 효율이 30%를 넘지 못한다. 이러한 손실을 최소화하고 광→전 변환효율을 극대화하기 위해서는 파장대별로 태양광 복사에너지를 흡수·변환할 수 있도록 광 흡수 대역이 서로 다른 단일 접합 태양전지를 다층구조로 설계함으로써 광 흡수 대역을 넓힐 수 있다.(그림 4)
화합물반도체를 소재로 하는 태양전지는 비정질실리콘에 비해 효율이 높고 초기 열화현상이 없는 등 비교적 안정성이 높은 태양전지이다. 현재 CdTe는 대규모 전력용으로 사용을 위한 실증시험 중에 있다. CIS는 실험실적으로 만든 박막태양전지 중에서 가장 높은 19.5％의 변환효율을 기록해 현재 상업화돼 있는 다결정실리콘 태양전지의 최고효율 20.2％에 육박하고 있다.

참고자료

· http://www.solarkorea.org/ 산업자원부 태양광 산업단
· http://solarpv.kier.re.kr/ 태양전지 연구센터
· 차세데 고효율 태양전지 기술동향 / 한원석 외
· I-III-VI2 박막 태양전지 기술 현황/ 한국에너지기술연구원
· 태양전지연구센터 윤경훈
· CdTe 박막 태양전지의 효율안정성 개선 및 효율증대 전략/
· 한국과학기술원 재료공학과 안병태
· 나노태양전지 / 한국과학기술정보연구원 조영화
· Cu(In,Ga)Se2 화합물 박막 태양전지 공정 순서 및 장비소개 /
· 한국과학기술원 신소재공학과
· 광전자재료실험실