1. 재료 공학
* 새로운 재료 : 더 넓은 밴드 갭 (예 :Perovskite, Quantum Dots)을 갖는 재료를 사용하면 흡수 될 수있는 태양 스펙트럼의 부분을 증가시킬 수 있습니다.
* 도핑 : 반도체 재료에 불순물을 도입하면 전도도를 향상시키고 캐리어 수송을 충전하여 효율이 높아질 수 있습니다.
* 나노 구조 : 나노 스케일의 엔지니어링 재료는 광 흡수를위한 표면적을 증가시키고 전자 구멍 분리 효율을 향상시킬 수 있습니다.
2. 셀 디자인
* 다기능 세포 : 다양한 밴드 갭으로 다른 반도체 재료를 쌓으면 더 넓은 범위의 파장을 흡수하여 효율이 높아집니다.
* 탠덤 세포 : 다른 유형의 태양 전지 (예 :실리콘 및 페 로브 스카이 트)를 결합하면 다른 파장을 효과적으로 활용함으로써 효율을 증가시킬 수 있습니다.
* 농축기 광전지 (CPV) : 렌즈 나 거울을 사용하여 햇빛을 더 작고 효율적인 셀에 집중 시키면 전력 출력을 크게 증가시킬 수 있습니다.
3. 표면 변형
* 반사 방지 코팅 : 세포 표면에 반사 방지 코팅을 적용하여 햇빛의 반사를 최소화하면 광 흡수가 더 커집니다.
* 텍스처링 : 텍스쳐 표면을 만드는 것은 셀 내에서 빛을 산란하여 경로 길이를 증가시키고 빛 흡수를 향상시킬 수 있습니다.
4. 제조 기술
* 박막 기술 : 반도체 층의 두께를 줄이면 재료 비용이 줄어들고 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
* 롤 투 롤 생산 : 지속적인 롤 투 롤 제조 기술을 사용하면 생산 비용이 크게 줄어들고 대규모 배치를 허용 할 수 있습니다.
5. 환경 제어
* 냉각 시스템 : 더 높은 온도가 캐리어 수명과 효율을 감소함에 따라 세포 온도를 줄이면 효율을 향상시킬 수 있습니다.
* 추적 시스템 : 하루 종일 태양 전지판을 태양쪽으로 배향하면 에너지 출력이 극대화 될 수 있습니다.
6. 고급 기술
* 양자점 태양 전지 : 양자점을 사용하여 햇빛을보다 효율적으로 흡수하고 변환합니다.
* 염료 감작 태양 전지 : 염료 분자를 사용하여 빛을 흡수하고보다 효율적인 방식으로 전자를 생성합니다.
* 유기 태양 전지 : 유기 물질을 사용하여 유연성과 저렴한 생산 가능성이있는 태양 전지를 생성합니다.
태양 전지 효율을 향상시키기위한 단일 "최상의"접근법이 없다는 점에 유의해야합니다. 최적의 방법은 비용, 자재 가용성 및 응용 프로그램과 같은 요소에 따라 다릅니다. 지속적인 연구 및 개발은 태양 전지의 성능을 더욱 향상시키고 태양 에너지를 세계 에너지 요구를위한보다 실행 가능하고 비용 효율적인 솔루션으로 만드는 데 중요합니다.
