18배 더 많은 전력: MIT 연구원들이 초박형 경량 태양전지를 개발했습니다.

작성자: Adam Zewe, Massachusetts Institute of Technology 2023년 1월 22일

박막 태양전지는 기존 태양전지보다 무게가 약 100배 가벼우면서도 킬로그램당 전력은 약 18배 더 많이 생성합니다. 크레딧: Melanie Gonick, MIT

한 연구팀이 어떤 표면에도 완벽하게 통합될 수 있는 초박형 및 경량 태양전지를 생산하는 새로운 기술을 개발했습니다.

MIT(매사추세츠 공과대학) 엔지니어들이 쉽고 빠르게 어떤 표면이라도 전원으로 변환할 수 있는 새로운 초경량 직물 태양전지를 개발했습니다.

사람의 머리카락보다 훨씬 얇고 내구성이 뛰어나고 유연한 태양전지는 튼튼하고 가벼운 천에 접착되어 있어 고정된 표면에 쉽게 설치할 수 있습니다. 이동 중에도 착용 가능한 전력 패브릭으로 에너지를 제공하거나 비상 시 지원을 위해 원격 위치로 이동 및 신속하게 배치할 수 있습니다. 이는 기존 태양광 패널 무게의 100분의 1이고, 킬로그램당 18배 더 많은 전력을 생산하며, 향후 대규모 제조로 확장할 수 있는 인쇄 공정을 사용하는 반도체 잉크로 만들어집니다.

매우 얇고 가볍기 때문에 이러한 태양전지는 다양한 표면에 적층될 수 있습니다. 예를 들어, 보트의 돛에 통합되어 해상에서 전력을 공급할 수도 있고, 재해 복구 작업에 배치되는 텐트와 방수포에 부착할 수도 있고, 비행 범위를 확장하기 위해 드론의 날개에 적용할 수도 있습니다. 이 경량 태양광 기술은 최소한의 설치만으로 건축 환경에 쉽게 통합될 수 있습니다.

MIT 연구원들은 어떤 표면에도 부착할 수 있는 초박형, 경량 태양전지를 생산하기 위한 확장 가능한 제조 기술을 개발했습니다. 크레딧: Melanie Gonick, MIT

"The metrics used to evaluate a new solar cell technology are typically limited to their power conversion efficiency and their cost in dollars-per-watt. Just as important is integrability — the ease with which the new technology can be adapted. The lightweight solar fabrics enable integrability, providing impetus for the current work. We strive to accelerate solar adoption, given the present urgent need to deploy new carbon-free sources of energy," says Vladimir Bulović, the Fariborz Maseeh Chair in Emerging Technology, leader of the Organic and Nanostructured Electronics Laboratory (ONE Lab), director of MITMIT is an acronym for the Massachusetts Institute of Technology. It is a prestigious private research university in Cambridge, Massachusetts that was founded in 1861. It is organized into five Schools: architecture and planning; engineering; humanities, arts, and social sciences; management; and science. MIT's impact includes many scientific breakthroughs and technological advances. Their stated goal is to make a better world through education, research, and innovation." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">MIT.nano 및 해당 작업을 설명하는 새로운 논문의 수석 저자입니다.

논문에 Bulović와 합류한 공동 저자는 MIT의 전기 공학 및 컴퓨터 과학 대학원생인 Mayuran Saravanapavanantham입니다. MIT 전자 연구소의 연구 과학자인 Jeremiah Mwaura도 있습니다. 이 연구는 최근 Small Methods 저널에 게재되었습니다.

기존의 실리콘 태양전지는 깨지기 쉬우므로 유리로 포장하고 무겁고 두꺼운 알루미늄 프레임으로 포장해야 하므로 배치할 수 있는 장소와 방법이 제한됩니다.

6년 전, ONE Lab 팀은 너무 가벼워서 비누방울 위에 올려놓을 수 있는 새로운 종류의 박막 소재를 사용하여 태양전지를 생산했습니다. 그러나 이러한 초박형 태양전지는 복잡한 진공 기반 공정을 사용하여 제작되었으며, 이는 비용이 많이 들고 규모 확장이 어려울 수 있습니다.

이 연구에서 그들은 잉크 기반 재료와 확장 가능한 제조 기술을 사용하여 완전히 인쇄 가능한 박막 태양 전지를 개발하기 시작했습니다.