집에 생기를 불어넣어줄 다채로운 태양전지를 만드는 새로운 기술

태양 에너지 분야에서 가장 흥미로운 업데이트 중 하나는 예루살렘 히브리 대학(EES Solar를 통해)에서 나왔습니다. 연구원들은 색상과 투명도를 조정할 수 있는 유연하고 반투명한 3D 프린팅 페로브스카이트 태양 전지를 개발했습니다.

전통적으로 태양광 패널은 패널 유형과 패널을 만드는 데 사용되는 재료에 따라 파란색, 어두운 회색 또는 검정색입니다. 이 균일한 모양은 실제로 아무도 볼 수 없는 옥상에서 잘 작동하지만, 눈에 보이는 태양광 설치물은 건축물이나 디자인을 보완하지 못하는 경우가 많습니다. 이 문제는 미국뿐만 아니라 전 세계의 도시 거주자에게 영향을 미칩니다.

태양전지는 본질적으로 더 기능적입니다. 그들은 결코 미학을 염두에 두고 디자인되지 않았습니다. 그러나 이것이 바로 이스라엘의 과학자들이 변화시키려고 노력하고 있는 것입니다. 그들은 현대 건물과 완벽하게 조화를 이루고 전체적인 디자인을 보완하며 심지어 우리 집과 도시의 모습을 향상시키기 때문에 태양광 기술을 재창조하고 있습니다.

과학자들이 태양광 패널을 디자인 요소로 다시 생각하는 방법

획기적인 발전의 중심에는 강력한 빛 흡수 및 에너지 전환 특성으로 알려진 페로브스카이트 태양전지가 있습니다. 전통적인 태양 전지판은 재료의 평평한 시트를 사용하지만 연구원들은 3D 프린팅된 페로브스카이트를 미세한 수직 기둥으로 만들었습니다(나무가 에너지 흡수 재료로 만들어진 것을 제외하고 소나무 숲을 상상해 보십시오).

연구자들은 기둥의 높이, 간격, 밀도를 조정함으로써 틈새를 통과하는 빛의 양을 제어하여 세포의 투명도를 효과적으로 조정할 수 있습니다. 동시에 미세한 배열은 특정 파장의 빛을 흡수하고 반사하여 태양전지에 인지 가능한 색상을 부여합니다.

태양광층은 평평한 시트가 아니기 때문에 구부려도 깨지지 않고 유연하게 사용할 수 있습니다. 이는 완전히 새로운 사용 사례를 열어줍니다. 셀은 창문, 곡선 벽, 정면 및 기타 평평하지 않은 표면에 직접 인쇄하면서 전기를 생산할 수 있습니다.

더 좋은 점은 건물의 전반적인 미적 특성에 맞게 외관을 조정할 수 있다는 점이며, 축제 분위기를 원한다면 계절 장식에도 맞출 수 있다는 것입니다. 유리가 이미 주요 건축 요소로 사용되는 주거용 건물, 사무실, 고급 호텔 및 기타 공간에서 이 기술이 적용되는 것을 상상하기 쉽습니다.

자동차 창문에도 인쇄하여 휴대폰을 충전할 수 있는 소형 배터리에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있을까요? 아마도 이는 또한 창문이 집의 에너지 수요에 조용히 기여할 수 있기 때문에 더 이상 지붕에 부피가 크고 시각적으로 방해가 되는 태양광 패널을 설치할 필요가 없다는 것을 의미합니다.

즉, 빛을 흡수하여 디자인적 요소로 작용하면서 전기를 발생시키는 소재이다.

테스트 결과, 유연한 태양광 소재는 약 35%의 평균 가시 투명도를 유지하면서 최대 9.2%의 전력 변환 효율을 달성할 수 있는 것으로 나타났습니다. 또한, 수직으로 배열된 페로브스카이트 셀은 반복적인 굽힘 후에도 장기간 작동 중에도 안정적인 구조 및 성능 특성을 유지했습니다.

유망한 수치에도 불구하고 기업이 구매자가 해당 위치에 패널을 설치하도록 설득하려면 효율성이 기존 패널의 효율성을 따라잡아야 합니다. 팀은 이미 상업적 사용을 준비하기 위해 재료의 장기적인 내구성을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다. 이러한 장애물이 극복되면 기술은 실험실에서 도시 스카이라인으로 이동할 수 있습니다.