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열변색성 지능형 태양광 유리 개발
  • 등록일2018.02.12
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최근, 상하이(上海)전력대학 린자(林佳) 연구팀은 태양광발전 및 열변색성 특성을 결합시킨 세계 첫 "열변색성 태양전지" 소자를 개발에 성공하여 지능형 태양광 유리의 응용 가능성을 구현하였다. 관련 연구성과는 "Nature Materials"에 게재되었다.

지능형 태양광 유리는 태양광 유리를 기반으로 개발한 광범위한 응용 전망을 보유하고 있는 친환경 과학기술이다. 해당 유리는 외부 환경 태양광 세기에 대한 감지를 통하여 자율적으로 색상을 변화시킴으로써 조절 가능한 가시광선 투과율을 구현함과 아울러 생성된 전기에너지를 실내의 부하(Load)에 공급하여 사용할 수 있도록 하는 등 이중 기능을 보유하고 있다.

연구팀은 재료를 선정하고 개발하는 과정에서 현재 핫이슈로 떠오르고 있는 새로운 태양전지 재료-할라이드 페로브스카이트(Halide perovskite)에 순수한 무기물 페로브스카이트 재료가 존재할 뿐만 아니라 또한 안정한 가역 구조의 상변화를 구현할 수 있음을 발견하였다. 연구팀은 분자동역학 시뮬레이션으로 페로브스카이트 결정격자의 공격자점(Vacancy) 보조적 상변화 메커니즘을 규명하였다. 해당 상변화는 결정체 구조의 거대한 변화를 유발하여 무기물 페로브스카이트가 두 가지 완전히 다른 상태를 보유하도록 하는데 그중 한 개 상태는 아주 높은 가시광선 투과율을 보유고 있어 대부분 가시광선의 투과를 확보하기에 일반 광선 투과 유리로 사용할 수 있으며 다른 한 상태는 아주 강한 광흡수 기능을 보유하고 있어 광투과율을 감소시킬 수 있기에 태양광 유리로 사용하여 전기에너지를 생성할 수 있다. 적합한 소자 구조 및 전극 재료 선택을 통하여 전체 소자가 반복되는 상변화

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/2/402411.shtm