나노기술 및 정책 정보

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● 영국 University College London의 David Scanlon 교수, 스페인 Barcelona Institute of Science and Technology의 Gerasimos Konstantatos 교수 공동 연구팀이 새로운 유형의 초박형 태양전지를 제작하여 우수한 전력 변환 효율을 달성

● 연구팀은 은과 비스무트 원자를 포함하는 나노결정으로 태양전지를 제작하여 오늘날 초박형 태양전지 제조에 사용되는 납과 같은 독성원소나 인듐과 같은 희귀원소에 대한 의존도를 줄이는 방안 제시

● 연구팀은 은과 비스무트 원자를 고르게 분포시켜 다른 태양광 전지 재료에서 관찰된 것보다 더 많은 태양광 흡수를 유도하는 방안을 제시

● 비스무트 기반의 나노결정은 자연에 풍부한 무독성 원소로 구성되어 있을 뿐만 아니라 생산비용이 저렴하며, 태양전지에 적용되었을 때, 실리콘 태양전지에 비해 1,000배 이상 더 얇은 것이 특징

● 연구팀이 개발한 태양전지는 30nm(나노미터) 두께로 다른 박막형 태양전지보다 10~15배 이상 얇고 태양광에서 생성된 에너지의 9.17%를 전기로 변화시키는 우수한 변환 효율을 나타내었으며 장시간에 걸쳐 서서히 열화가 진행되는 높은 안정성을 나타냄

● 향후 연구팀은 해당 태양전지의 효율을 더욱 개선하여 실리콘 기반 태양전지를 대체하는 것이 목표

※ Nature Photonics 게재(2022.02.14.), “Cation disorder engineering yields AgBiS2 nanocrystals with enhanced optical absorption for efficient ultrathin solar cells”