KIMS 해외단신 95호 (2011.10.14)

박막태양전지 소재 미세화 실험

   ADVANCED MATERIALS & PROCESSES 10월 발간지에서는 미국 오크리지국립연구소(Oak Ridge National Laboratory)의 SNS(Spallation Neutron Source)와 HFIR(High Flux Isotope Reactor)를 이용하면 태양전지 제조업의 소재 및 제조공정 강화에 적용할 수 있는 데이터를 얻을 수 있다고 밝혔다.

   다음은 관련기사에서 발췌, 번역한 내용이다.

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   ORNL(Oak Ridge National Laboratory)에서 수행하고 있는 중성자산란법 실험(Neutron scattering experiments)에서는 태양전지 제조업의 소재 및 제조공정을 강화할 수 있도록 하는 데이터를 얻을 수 있다. 태양전지의 제조 비용을 줄일 수 있는 한 방법은 고분자 박막으로 태양전지를 만드는 것이다. 실리콘 전지와 경쟁할 수 있을 만큼 저가로 생산하기 위해서는 박막 태양전지의 효율이 10%이상이 되어야 하지만 현재 개발된 것 중 가장 효율이 좋은 것은 8.3%이다. 최근 ORNL의 SNS(Spallation Neutron Source)와 HFIR(High Flux Isotope Reactor)를 이용한 연구에서 고분자 베이스 태양전지의 세부 원자구조를 밝힌바 있다. 또한 실험을 통해 장비를 단련하면 전력전환효율을 향상시킨다는 사실을 증명했다. 제조된 그대로 태양전지를 강화하면 강화되지 않은 필름에 비해 그 효율이 20% 이상 향상된다는 사실도 알아낼 수 있었다.

   연구에 사용된 장치는 하부 플레이트에 있는 박막에 증착된 두 개의 반도체 소재로 이루어져 있다. 실험에서는 증착 후, 그리고 강화된 후의 필름을 검사한다.

   SNS의 MAGICS 자기반사계(MAGICS magnetism reflectometer)는 필름에 있는 수직구조층을 조사했다. 그리고 HFIR에 있는 일반 소각중성자산란장치 (General Purpose Small-Angle Neutron Scattering instrument)는 두 개의 반도체가 얼마나 잘 혼합되어 있는지를 보여주었다.

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