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해외연구단신_에너지 효율을 두 배로, 섬유 베이스 태양전지

KIMS 해외단신 31호 (2010.06.30)

에너지 효율을 두 배로, 섬유 베이스 태양전지
  ( Fiber-based solar cells may double energy efficiency )

    Wake Forest University(이하 WF대학, Winston-Salem, N.C)는 기존 태양 전지 보다 에너지 생산량을 두 배로 늘리면서 보다 저가로 생산할 수 있는 새로운 태양전지를 개발해 특허를 획득했다. WF대학은 섬유 베이스 PV(photovoltaic) 전지로 특허를 받았으며 이를 제조하는 방법을 개발하기 위해 Fiber Cell사에 특허권 사용을 허가했다.
    새로운 태양전지는 사각으로 태양 빛을 모으는 -심지어 일출ㆍ일몰 때에도 - 수백만 개의 플라스틱 섬유로 만들어졌다. 기존의 기술은 태양이 바로 위에 위치한 시간부터 빛을 흡수할 수 있었다. 뿐만 아니라 태양 광선이 표면에서 굴절될 때 에너지 손실이 있었다. 반면 섬유 베이스의 디자인은 태양 광선을 가둘 수 있는 표면 면적이 넓고, 빛을 그것이 완벽하게 흡수 될 수 있는 작은 “캔”에 가두어둘 수 있다. 요컨대 WF대학의 전지는 기존의 표준 전지에 비해 하루에 두 배 많은 양의 에너지를 생산한다고 할 수 있다.
    전지를 만들기 위해서는 음료수 컵의 윗부분을 만드는 것과 비슷한 기술을 이용해 플라스틱 섬유를 플라스틱 시트위에 조립된다. 흡수기-고분자 또는 염료-가 분무된다. 플라스틱은 전지를 더욱 가볍고 유연하게 만든다.

Dr. David L. Carroll,
Wake Forest University; 336/727-1806; carroldl@wfu.edu; www.wfu.edu.

원문
    The first patent for a new solar cell technology that reportedly can double the energy production of today’s flat cells at a fraction of the cost has been issued to Wake Forest University, Winston-Salem, N.C. The university received the patent for fiber-based photovoltaic (PV) cells, and has licensed the technology FiberCell Inc., Winston-Salem, to develop a way to manufacture them.
    The new solar cells are made from millions of plastic fibers that can collect sunlight at oblique angles ? even when the sun is rising and setting. Flat cell technology captures light primarily when the sun is directly above. A flat cell loses energy when the sun’s rays bounce off its shiny surface, but the fiber-based design creates more surface area to confine the sun’s rays, trapping the light in the tiny fiber “cans,” where it bounces around until it is absorbed almost completely. Bottom line: Wake Forest’s cells could produce about twice as many kilowatt hours per day as standard flat cells.
    To fabricate the cells, the plastic fibers are assembled onto plastic sheets, by a technology similar to that used to create the tops of soft-drink cups. The absorber ? either a polymer or a dye ? is sprayed on. The plastic makes the cells lightweight and flexible.
    Dr. Michael S. Strano, MIT, Cambridge; 617/324-4323;

Dr. David L. Carroll,
Wake Forest University; 336/727-1806; carroldl@wfu.edu; www.wfu.edu.

출처) ADVANCED MATERIALS & PROCESSES JUNE 2010 p17. 발췌, 번역
문의) 재료연구소 정책홍보실 이수아 (leesooa@kims.re.kr)