유연한 태양 전지 연구

유연한 태양 전지 연구는 연구 수준 기술입니다. 예를 들어 매사추세츠 공과 대학 (Massachusetts Institute of Technology)에서 화학 기상 증착 기술을 사용하여 일반 종이와 같은 유연한 소재 위에 광전지 재료를 증착하여 태양 전지를 제조하는 사례가 있습니다. 종이에 태양 전지를 제조하는 기술은 매사추세츠 공과 대학교 (National Science Foundation)와 Eni-MIT 얼라이언스 솔라 프론티어 (Eni-MIT Alliance Solar Frontiers) 프로그램의 지원을 받아 연구진이 개발했습니다.

풍모
유기 광전지 재료의 회로는 진공 챔버 내의 보통 종이 기판 상에 5 개의 층으로 증착된다. 이것은 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition)으로 알려진 공정 인 산화성 화학 증기로 컨 포멀 (conformal) 전도성 폴리머 전극을 코팅함으로써 이루어진다. 이러한 태양 전지판은 50V를 초과하는 전압을 생성 할 수 있으며, 이는 차례로 정상적인 조명 조건에서 기기에 전력을 공급할 수 있습니다. 태양 전지도 유연한 것으로 나타났습니다. 태양 전지 전도성 격자는 무늬가있는 직사각형이있는 잉크젯 사진 인쇄물과 유사합니다. 리드가 전기 기판에 부착되면 전기 제품에 전원이 공급되는 것으로 나타납니다. “인쇄”(MIT에서 설명한대로)의 비용은 잉크젯 사진 인쇄의 비용과 유사하다고 주장됩니다. 이 기술은 120 ° C 미만의 기상 증착 온도를 사용하기 때문에 보통 종이에서 쉽게 제조 할 수 있습니다. 패널의 현재 효율은 1 %에 가깝다. 연구자는 가까운 장래에 개선하기를 희망하고있다.

테스트
회로는 또한 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET) 기판 상에 광전지 재료를 증착시킴으로써 시험되었다. PET 시트는 1000 번 접혀 펼쳐져 성능에있어서 명백한 열화는 관찰되지 않았지만 PET에 증착 된 일반적인 광전지 재료는 단지 1 배로 열화되었다. 태양 전지는 또한 레이저 프린터를 통과하여 [다소] 높은 온도에 노출 된 후에도 성능이 계속 유지됨을 보여 주었으며 그 과정 후에도 특성이 유지되었습니다.

장점
종래의 태양 전지 패널에서, 유리, 브래킷 등과 같은 패널의지지 구조는 그 위에 제조 된 광전지 재료의 2 배의 비용이 든다. 종이 비용이 유리의 약 1/1000이므로 인쇄 공정을 사용하는 태양 전지는 기존의 태양 전지 패널보다 훨씬 저렴합니다. 또한 종이로 코팅하는 방법으로는 종이의 분자 스케일 거칠기에 반하는 부드러운 재료로 종이를 코팅하는 방법이 있습니다. 그러나이 방법에서, 광전지 재료는 처리되지 않은 종이에 직접 코팅 될 수 있습니다.

응용 프로그램
그러한 태양 전지가 충분한 기술 성숙도를 달성 할 수 있다면 실내 조명에서 전기를 생산하기위한 벽 종이 및 창문으로 사용될 수 있습니다. 그들은 또한 휴대 전화 및 미디어 플레이어와 같은 휴대용 전자 장치를 충전하는 데 사용할 수있는 의류로 제조 될 수 있습니다.

유연한 솔라 모듈은 굴곡 된 지붕이나 랙 마운팅 시스템을 설치하는 데 의미가없는 지붕에 사용할 수 있습니다.

단점
야외에서 20 년 이상 야외에서 사용하기 위해서는 이러한 태양 전지는 비교적 저렴한 가격의 기존 태양 전지에 사용되는 유리가 아닌 자외선 저항성 플루오르 폴리머 또는 열가소성 올레핀의 전면 시트로 마무리되어야합니다. 태양 전지는 물과 산소가 산화 분해를 통해 세포 안으로 들어 와서 파괴되지 않도록 밀봉되어야합니다.