화려한 태양광발전
지금 정부의 정책으로 신재생에너지 분야에 많은 관심이 쏠리고 있다. 우리나라의 신재생에너지산업 중 가장 주목받고 있다고 생각하는 태양광 에너지 분야에 대하여 이야기해보자고 한다. 태양전지를 이용하는 방법으로는 아주 다양한 방법이 있다. 가장 대표적인 방법으로 실리콘을 이용한 방법이 있지만 이 외에도 화합물 염료감응형 유기물 등이 있다. 지금 소개하고자 하는 방식은 염료감응형 방식이다.
[그림 1. 태양전지 종류]
출처: (주)삼호산업
염료감응형 태양전지는 실리콘을 이용한 반도체 태양전지와는 달리 나노기술과 유기 염료를 이용해 전기를 생산하는 방식으로 염료감응형 태양전지는 실리콘 태양전지에 비해 에너지 효율이 절반 정도이지만 제조단가가 1/3에서 5/1수준에 이른다는 장점뿐만 아니라 반투명하게 제조 가능하여 응용범위가 넓다는 장점을 가지고 있다. [표 1. 태양전지 유형 및 효율]
많은 장점을 가지고 있는 염료감응형 태양전지를 단점을 보완하려는 노력이 여기저기서 시도되고 있다. 기존의 염료감응형 태양전지 (dye-sensitized solar cell)는 유기 염색 원료로 증착된 티타늄옥사이드(Tio2) 작용전극(working electrode) 과 백금 상대전극(counter electrode) 사이에서 전해질이 산화와 환원 반응을 통해 전류를 발생시킨다. 하지만 백금 상대전극의 경우 전체 DSSC 비용의 40% 차지하는 만큼 비용에서 아주 많은 부분을 차지하고 있다. 그래서 현재 각국의 많은 연구자들이 백금을 대체할 물질로 카본나노 튜브(MWCNT)를 주목하고 있다. MWCNT의 경우 백금과 유사한 전기전도성 효율을 보이며 백금에 비해 가격이 매우 저렴한 장점이 있다. 염료감응형 태양전지는 많은 분야에 사용할 수 있다. 염료감응형 태양전지는 반투명하여 BIPV 시스템뿐만 아니라 창문이나 액자 같은 형태로 태양광발전이 가능하며 일상생활에 인테리어로도 이용이 가능하다. [사진 1. 염료감응형 태양전지 액자] 출처: 대학생 신재생에너지 기자단 [사진 2. 염료감음형 태양전지 창문] 출처: https://www.scoop.it/t/newseoul-fc-plan 염료감응형 태양광발전 시스템은 발전단가가 저렴하다는 장점 말고도 기존 태양광발전의 단점 중 하나인 시각적으로 불편하다는 부분을 장점으로 바꿀 수 있다. 지금 현재 집뿐만 아니라 산과 수상태양광발전에서 이야기하는 시각적인 부분의 문제를 해결할 뿐만 아니라 아주 다양한 분야에 사용되어 태양광발전산업의 핵심이 될 수 있지 않을까 생각한다. 참고문헌 1. 전자신문 염료감응형 태양전지 시장에 달아오르다 http://www.etnews.com/200807020046 2. 한양대 고민재교수 태양전지 전극용 신소재 개발 http://www.veritas-a.com/news/articleView.html?idxno=116468 4. 위키백과 염료감응형 태양전지 5.한국전기연구원 염료감음형 태양전지 양산 https://www.keri.re.kr/_prog/_board/?mode=V&no=3437&code=sub0601&menu_dvs_cd=
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