유망한 태양 전지 재료는 에너지 생산 효율을 희생하지 않고 가장 저렴한 실리콘 장치와 동일한 방법을 사용하여 제조 할 수 있습니다. 사전은 기존 산업에서 저렴한 재료를 채택 할 수있는 기회를 향상시킵니다.
태양 전지는 햇빛을 전기로 변환합니다. 전형적인 세포에는 반도체로 알려진 재료의 층이 있으며, 대부분 실리콘. 빛의 입자 또는 광자가 이러한 반도체 중 하나에서 원자를 쳤을 때, 재료를 스쿠 트 할 수 있고 긍정적으로 하전 된 "구멍"을 남길 수있는 음의 전자가 없어집니다. 전자와 구멍은 다른 특성을 가진 반도체의 층을 통해 반대 방향으로 이동하여 전류의 흐름을 만듭니다.
.쉽게 들리지만 저렴하게 제조 된 실리콘을 기반으로하는 대부분의 태양 전지는 햇빛의 10% 이상을 전기로 변환 할 수 없습니다. 갈륨 비소와 같은 다른 반도체는 30%이상의 효율성에 도달 할 수 있지만 위성 전원과 같은 가장 까다로운 응용 분야를 제외하고는 엄청나게 비싸다.
저렴한 대안은 페로프 스카이 트로 알려진 물질, 산화 칼슘 산화 칼슘과 같은 화합물이 될 수 있습니다. 페 로브 스카이트는 햇빛을 흡수하도록 쉽게 조정할 수 있습니다. 실제로 2009 년 태양 전지에서 페 로브 스카이 트의 첫 번째 역할은 광자를 흡수하는 것이 었습니다. 인접한 반도체는 해방 된 전자와 구멍을 분리했습니다.
물리학 자들은 페 로브 스카이 트에서 해방 된 전자와 구멍이 그리 멀지 않을 것이라고 가정했기 때문입니다. 실제로, 이러한 전하가 인접한 반도체에 이루어 졌는지 확인하기 위해 물리학 자들은 모든 구성 요소를 복잡한 나노 구조에 혼합하여, 작은 반도체의 작은 상호 연결된 거품이 페 로프 스카이 트의 얇은 층으로 코팅되었고, 더 반 분사기의 두께 층을 코팅했습니다.
.그러나 작년에 페 로브 스카이 트 세포에 대한 돌파구는 영국의 옥스포드 대학 (University of Oxford)의 물리학 자 헨리 스나이스 (Henry Snaith)와 동료들이 반도체 거품을 단열재로 대체하면 장치가 실제로 더 잘 작동한다는 것을 발견했을 때. 페 로브 스카이 트는 결과적으로 꽤 좋은 반도체였으며 전자 자체로 전자를 효율적으로 이동할 수있었습니다.
이제 Snaith와 동료들은 또 다른 놀라움을 전했습니다. Bubblelike Nanostructure는 완전히 관련이 없습니다. 옥스포드 팀은 페 로브 스카이 트 세포가 동일한 플랫 디자인으로 구성되어 있고 저렴한 박막 실리콘 셀로 동일한 방법을 기증 된 동일한 방법을 사용하는 경우에도 효율적임을 입증했습니다. Snaith는“복잡한 나노 구조로 시작한 우리는 그것을 박막으로 줄였다”고 말했다. "재미있어, 동의합니다!"
또한 간단한 층화 된 세포는 햇빛의 15% 이상을 전기로 변환합니다 (Perovskite 세포의 기록에 비해 2 개월 전에 나노 구조화 된 장치에 대해 설정) 오늘날 연구원들이 Nature 에보고 한 바와 같이 . Perovskite가 좋은 반도체라고 알려진 물리학자가 있다면, 아마도 규칙적이고 얇은 필름 세포로 시작했을 것이라고 Snaith는 말합니다. 페 로브 스카이 트 셀은 이제 주류 시장을 강타 할 가능성이 더 높습니다. 와트 당 0.15 달러 정도, 또는 박막 실리콘 장치 가격의 1/4 정도라고 Snaith는 말합니다.
로잔의 스위스 연방 기술 연구소 (Swiss Federal Institute of Technology of Technology)의 물리학자인 마이클 그레젤 (Michael Grätzel)은 페 로브 스카이 트 (Perovskite)의 효율성을 기록한 팀원 인 마이클 그레젤 (Michael Grätzel)은“헨리의 논문은 확실히 중요한 작품이다. 그러나 노스 캐롤라이나 주 윈스턴 세일럼에있는 웨이크 포레스트 대학교의 물리학자인 데이비드 캐롤 (David Carroll)은 일부 페 로브 스키 사람들은 자외선 햇빛에 대한 지속적인 노출로 인해 타락한 것으로 나타났습니다. 또한 산업적으로 가공 될 때 재료는 비 독성으로 입증되어야한다고 그는 말했다. 그럼에도 불구하고 Carroll은 "이것은 많은 연구 그룹이 [Perovskite] 시스템을보다 신중하게보기 시작할 것입니다."
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