높은 효율을 유도하는 태양전지 구조 변화

높은 효율을 유도하는 태양전지 구조 변화

프라운호퍼 태양광 에너지 시스템 연구소 연구진은 집중기 표준 검사 조건(Concentrator Standard Testing Conditions) 하에서 36.7%의 태양전지 모듈 효율을 달성하는 새로운 태양전지 구조를 발표했다. 이것은 새로운 태양전지 구조를 집광 렌즈에 적용함으로써 달성된 결과이다. 연구진은 다중접합 태양전지 위에 태양광을 집속시키는데 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)를 사용해 지난 몇 년 동안 집광형 태양광발전 기술을 개발해왔다. 이들이 개발한 다중접합 태양전지는 빛을 전기로 전환시키는 데에 높은 효율을 달성했다. 다중접합 태양전지 속의 서브-셀은 특정 영역 빛을 흡수하여 전환하게 되며, 각 서브-셀은 적층형으로 구성되고, 가장 높은 밴드갭을 가진 서브-셀이 최상부에 존재하게 된다. 

이를 토대로 연구진은 집광형 태양광발전을 위한 4-접합 태양전지를 새롭게 개발하는 성과를 거두기도 했다. 웨이퍼 본딩 기술을 기반으로 탄생한 4-접합 태양전지는 연구소의 FLATCON 모듈 개념으로 최근에 구현되었다. 모듈 개구 면적(Aperture Area)은 832cm2에 이르는데 이 개구 면적은 빛에 노출되는 표면적을 의미한다. 빛은 52.16cm2의 프레넬 렌즈의 도움으로 52.7mm2 소형 태양전지 위에 집속되었다. 

연구진의 성공적인 실험은 새로운 4-접합 태양전지의 높은 효율이 모듈까지 전달될 수 있다는 것을 증명해냈다. 연구진은 “이 기술의 핵심은 태양전지 효율과 집속 광학의 적용”이라며, “새로운 4-접합 태양전지는 ORAFOL Fresnel Optics GmbH of Apolda Germany의 프레넬 렌즈와 결합되었다”고 주요 내용을 전했다. 또한 연구진은 “상용 제조 모듈을 이런 높은 효율의 모듈로 전환하는 것은 1~2년에 가능할 것으로 예상된다”며 향후 상용화에 대한 기대를 높였다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 높은 효율을 유도하는 태양전지 구조 변화