네덜란드-호주 연구팀은 다양한 모자이크 구성으로 사용 및 조립할 수 있는 20% 효율 양면 실리콘 광전지가 장착된 1cm3 발광 태양 집중 장치(LSC) 장치를 개발했습니다.

이러한 모자이크 LSC 광전지 장치는 태양 에너지를 도시 환경에서 유비쿼터스로 만드는 데 사용할 수 있으며, 이를 위해서는 도시의 까다로운 조명 조건에서도 작동할 수 있는 시각적으로 매력적인 장치를 제작해야 합니다.

따라서 이 다채롭고 시각적으로 매력적인 모자이크 LSC 광전지 장치를 개발함으로써 비효율적인 장치로도 건축 환경에서 태양 에너지의 일반적인 수용을 가속화할 수 있습니다. 제안된 LSC 광전지 장치는 색상 표면, 투명도를 지원하고 자유도를 제공하여 소비자 제품, 건축 환경 및 운송에서 광전지의 전반적인 기능과 경험을 향상시킬 수 있는 많은 설계 기회를 제공합니다.
LSC는 일반적으로 광미세 반응기에서 정밀 화학 물질을 생산하기 위한 광자 장치로, 동적 "스마트" 창에서 공간으로 빛의 진입을 제어하고, 온실에서 식물 성장을 촉진하기 위해 색상 조정된 빛을 분배하는 데 사용됩니다. 그들은 또한 태양 전지판의 효율성을 높이는 데 사용할 수 있습니다. LSC는 조명을 받았을 때 빛을 방출하는 분자 그룹인 발광단이라고도 하는 발광 물질로 구성됩니다.
이러한 물질은 폴리머 또는 유리 시트의 표면에 코팅되거나 폴리머 또는 유리 시트의 도펀트로 사용될 수 있으며 직간접적인 태양광의 한 파장을 포착하고 특정 파장에서 다시 방출하는 도광체 역할을 합니다. 더 긴 파장. 광전지에 적용하면 발광단은 광전지 패널이 흡수할 수 없는 고에너지 광자를 포착하여 광자로 다시 방출할 수 있습니다.
과학자들은 개별 LSC 요소 사이에 양면 태양 전지를 삽입하고 입방형 모자이크 LSC 요소 패턴을 만들었습니다. 그들은 이 설계가 단위 개구 면적당 태양 전지의 사용 가능한 상부 표면적을 증가시켜 전체 LSC 광전지 장치의 전력 변환 효율을 향상시킬 수 있다고 말합니다.
LSC 장치를 위해 그들은 상용 유기 염료와 쿠마린(Cou) 화합물로 도핑된 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)와 같은 전통적인 재료를 사용했습니다. 연구원들은 인덱스 일치 광학 접착제를 사용하여 양면 셀을 도광체의 가장자리에 부착하고 단면 c-Si PV 셀을 도광체 큐브의 뒷면에 부착했습니다. 그들은 배터리를 캡슐화하기 위해 폴리올레핀(PO) 재료를 사용합니다.
표준 조명 조건에서 팀은 발광단이 거의 모든 고에너지 광자를 흡수하고 실리콘 태양 전지의 스펙트럼 응답과 더 잘 일치하는 더 긴 파장의 광자를 방출할 수 있음을 발견했습니다. 또한 LSC 어레이의 성능을 확인하기 위해 여러 미니 모자이크를 테스트했습니다.
연구원들은 제안된 장치의 상업적 생산이 효율성이 더욱 개선된 후에 시작할 수 있다고 말합니다.