GIST, 태양전지 효율 향상 회절격자 집광필름 개발
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GIST, 태양전지 효율 향상 회절격자 집광필름 개발
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  • 승인 2019.09.19 21:22
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송영민 GIST 교수와 강일석 나노종합기술원 박사팀이 공동 개발한 태양전지 빛-전기 변환 효율을 향상시킬 수 있는 회절격자 집광필름.
송영민 GIST 교수와 강일석 나노종합기술원 박사팀이 공동 개발한 태양전지 빛-전기 변환 효율을 향상시킬 수 있는 회절격자 집광필름.

국내 연구진이 고분자의 광학구조 설계로 태양전지의 빛-전기 변환 효율을 향상시킬 수 있는 회절격자 집광필름을 개발했다.

광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 송영민 전기전자컴퓨터공학부 교수가 나노종합기술원(원장 이재영) 강일석 박사팀과 공동으로 유연한 회절격자 필름을 태양전지에 부착해 기존에 사용되지 않는 여분의 빛까지 집광하는데 성공했다고 19일 밝혔다.

회절격자는 주기적인 배열을 갖는 광학구조로 빛을 입사시키면 특정 방향으로 분산된 빛의 특성을 갖는다. 빛은 특정한 각도를 갖고 회절하며, 격자의 배열 및 모양과 입사되는 빛의 파장에 따라 달라진다.

연구팀은 효율적인 광-전기 변환을 위해 나노 및 마이크로 크기를 갖는 회절격자 필름을 태양 전지에 도입함으로써 빛을 효율적으로 집광할 수 있는 광학 구조를 설계했다. 서로 다른 에너지띠를 갖는 물질의 삼중접합 태양전지를 활용해 회절격자가 적층된 태양전지의 흡수율이 증가한다는 사실을 확인했으며 기존 태양전지 모듈 보다 광-전류 밀도가 10% 증가된다는 것도 규명했다.

송영민 교수는 “태양전지 어레이 형성 시 불가피하게 발생하는 셀 간 간격을 해결하기 위해 광학구조를 설계 및 제작했다”며 “유연하며 부착이 가능한 회절격자 필름은 플렉서블 태양전지에 응용 가능해 다양한 에너지 하베스팅 소자에 널리 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.


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