-- A4 용지보다 더 얇은 두께 달성

시안, 중국 2024년 3월 7일 /PRNewswire=연합뉴스/ -- 최근 LONGi는 장쑤과학기술대학교, 호주 커틴대학교와 협력해 높은 유연성과 높은 중량 대비 출력비를 가진 최초의 결정질 실리콘 이종접합 태양전지를 제조했다. 관련 연구 결과는 국제 학술지 Nature에 '중량 대비 높은 출력 비율을 가진 유연한 실리콘 태양전지(Flexible silicon solar cells with high power to weight ratios)'라는 제목으로 게재됐다.

결정질 실리콘 태양전지는 현재 가장 성숙되고 보편적인 태양광 발전 기술이며, 전 세계 대부분의 지역에서 널리 사용되는 가장 경제적인 발전 방식이다. 결정질 실리콘 태양전지는 현재 태양전지 시장의 95% 이상을 차지하고 있다. 그러나 수상 태양광, 곡면 지붕, 인공위성, 우주선, 드론 등 소재의 무게가 가볍거나 유연성이 높아야 하는 분야에는 적용하기 어렵다. 따라서 태양전지의 무게를 더욱 줄이고 유연성을 향상할 필요가 있다.

이에 따라 많은 연구가 실리콘 웨이퍼의 두께를 일반적인 결정질 실리콘 태양전지보다 훨씬 얇게 만들고 박막 태양전지의 장점을 결정질 실리콘 태양전지에 접목하는 것에 초점을 두고 있다. 또한 수십 년 동안 연구된 모든 박막 결정질 실리콘 태양전지(55~130µm)의 전력 변환 효율(PCE)은 23.27%~24.70% 범위를 유지하고 있으며, 대면적 결정질 실리콘 태양전지의 광전 변환 효율은 26%를 넘기 어려운 것으로 나타났다.

이번 연구에서 3개 팀은 표면 인터페이스 패시베이션(passivation) 및 도핑 접촉 성장과 같은 새로운 공정을 개발하기 위해 협력했다. 테스트 결과 57µm에서 125µm 두께의 5가지 제품이 26% 이상의 변환 효율을 달성했으며, 최고 효율은 26.81%에 달했다. 특히 57μm 두께의 셀은 그램당 1.9W의 중량 대비 전력 비율과 19mm의 곡률반경을 달성했다. 이는 시중에 나와 있는 기존 제품보다 2~3배 높은 수준이다. 관련 데이터는 독일의 권위 있는 테스트 기관인 Hamelin Solar Energy Research Institute의 인증을 받았다.

이 연구 결과는 결정질 실리콘 태양전지가 굽힘, 말림 등 다양한 변형이 가능한 높은 유연성과 가소성을 가진 박막 태양전지로 발전할 가능성을 보여준다. 반면 기존의 결정질 실리콘 태양전지(150μm 이상)는 비교적 작은 변형만 가능하다.

Nature는 세계 최고의 과학 학술지로 다양한 분야의 연구 결과를 다루는 학술지 중 가장 높은 인용률을 자랑한다. 수년 연속으로 학제 간 분야 영향력 지수에서 1위를 차지했으며, 가장 중요하고 첨단적인 연구 결과 중 상당수가 이 저널에 짧은 논문 형태로 게재됐다.

LONGi 소개

2000년 설립된 LONGi는 세계 최고의 태양광 기술 회사가 되기 위해 최선을 다하고 있으며 모든 시나리오의 에너지 전환을 위한 고객 중심 가치 창출에 주력하고 있다.

LONGi는 '녹색 지구를 실현하기 위해 태양광 기술을 적재적소에 활용한다(making the best of solar energy to build a green world)'는 사명 아래 기술 혁신에 전념해 왔으며 단결정 웨이퍼 및 셀 모듈, 상업용 및 산업용 분산형 태양광 솔루션, 친환경 에너지 솔루션, 수소 장비 등 다섯 개 사업 부문을 구축했다. LONGi는 친환경 에너지를 공급하기 위한 역량 강화에 힘써 왔으며, 최근에는 글로벌 제로 탄소 개발을 지원하기 위해 친환경 수소 제품 및 솔루션을 도입하기도 했다. www.longi.com/