현재도 태양광 에너지에 관한 연구는 활발하게 진행 되고 있습니다. 그중 가장 눈에 띄는 연구 개발 기술이 있어서 소개 해드릴려고 합니다. 지금 태양광 패널은 밤과 낮, 비와 눈, 날씨 영향을 받아 전력 생산에 걸림돌이 많이 있습니다. 하지만 위 조건이 장애물이 되지 않는 다면 에너지 고갈이라는 인류가 가지고 있는 문제를 풀수 있을 것 입니다.
쿤웨이 탕 선장으로 중국 해양 대학과 원난사범대학 연구팀은 태양 과 빗방울을 이용하여 날씨에 영향없이 전력을 생산할 수 있는 태양 전지를 개발 하였습니다.
연구팀은 태양 전지의 효율성을 개선 하기 위해 그래핀의 잠재력을 실험하는 연구가 많았다. 그래핀의 특성을 이용하여 비오는 날에도 전기를 생산할 수 있는 전천후 태양 전지를 개발 하고 있습니다.
전도성이 높다는 그래핀의 특성을 살려 전자를 표면 위로 자유롭게 흐르도록 한다. 수용액안에 놓이면 루이스산 염기 반응이라고 알려진 반응을 일으켜 양전자와 음전자를 결합시키는 능력이 생긴다. 이러한 특성을 응용하여 쿤웨이 탕 연구팀은 비오는 날에도 전기 생산이 가능하도록 연구 하고 있습니다. 순수한 물에 비해 빗방울은 양이온과 음이온으로 나뉘는 다양한 염을 함유 하고 있다. 빗방울에 포함된 염분은 암모늄과 칼슘 그리고 나트륨 등으로 나뉘는데 이는 에너지를 발생시키는 그래핀과 수분의 결합을 도와준다. 물이 그래핀과 접촉하면 양이온은 그래핀 표면의 전자와 결합된다. 물과 그래핀이 접촉하는 지점에서 이중층의 전자와 양이온이 형성되며 허상의 축전지(pseudo capacitor)를 형성한다. 그리고 이중층 사이에서 발생하는 에너지는 전기를 생산하기에 충분하다.
새로운 태양 전지 패널 디자인은 빗방울에서 전기를 생성하는 그래 핀의 특성을 활용
그래핀의 특성을 이용해 빗방울에서 전력을 생산하는 새로운 태양광패널
모의 빗방울을 이용한 연구실 실험에서 이러한 이론이 입증되었다. 염료감응형 태양전지는 일종의 박막태양전지로 태양 빛이 닿으면 전기를 생산하는 방식으로 작동된다. 이 실험에서 태양전지는 수백 마이크로볼트를 발전했으며 전기 변환효율은 6.5%였다. 연구진은 개선을 거치게 되면 이러한 공정을 통해 날씨에 관계없이 전력을 생산할 수 있는 전천후 태양전지를 생산하기에 충분한 효율성을 가지게 될 것이라고 확신하고 있다. 이 연구논문은 화학분야 국제학술지인 앙게반테 케미(Angewandte Chemie international Edition)에 발표되었다.
수 많은 새로운 조건으로 태양광의 기술이 하나 하나 생겨 가고 있습니다. 이런 추세라면 2030년 정도면 태양광 에너지는 일반사람들에게 대세가 될꺼라는 전문가들의 의견이 많습니다. 솔라 사업 분야에 관심을 기울려도 괜찮을것 같네요 ^^
