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R.E.F. 20기 서범석 님의 블로그입니다.

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[태양전지 교과서] Week 13 - Module Fabrication 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif우리가 지금까지 cell 내부로서의 태양전지를 살펴보았다. 이를 우리가 실생활에 설치하고 사용하는 module로 바꾸기 위한 과정이 따로 필요하다. Week 13은 태양전지 cell을 만들고나서 이 cell을 module로 만드는 과정과 module을 보호하기 위한 capsure을 만드는 과정을 다룬다. Metallization cell에는 fingers와 busbar라고 불리는 외부 회로가 있다. 태양전지 내부에서 발생한 전류를 모아주는 역할을 한다. finger가 태양전지 곳곳에서 전류를 모은다면, busbar는 finger에서 모아진 전류를 외부 회로로 보낸.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 31.
[태양전지 교과서] Week 12 - Next Generation Cell & Novel Concept 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif지금까지 반도체 재료를 이용한 1세대, 2세대 태양전지에 대해 다뤘다면 이번에는 그 외 3세대 태양전지와 태양전지의 효율을 높이기 위해 연구 중인 몇 가지 기술에 대해 다뤄보려고 한다. Organic solar cell왼쪽: inorganic solar cell 오른쪽: organic solar cell우리가 지금까지 다뤘던 inorganic cell의 경우 빛을 받을 때 자유 전자와 자유 정공이 생성되어 전자는 n-type 쪽으로 정공은 p-type 쪽으로 자유롭게 이동했다. organic cell이 빛을 받으면 자유 전자, 정공 대신 exciton이라 불리는 .. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 31.
[태양전지 교과서] Week 12 - Thin Film Cell 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif지금까지 실리콘 태양전지에 대해 알아보았다. 실리콘 태양전지는 현재 태양전지 시장의 90% 이상을 차지하고 있다. 이에 반해 thin film, 박막 태양전지는 적은 비중의 시장 비중을 유지하는 데 그치고 있다. 이번에는 박막 태양전지에 대해 다뤄볼 것이다. Thin films 실리콘 태양전지와 비교해 박막 태양전지는 어떤 특징이 있는지 표로 정리했다.실리콘 태양전지박막 태양전지장점보장된 높은 효율(module 규모에서 20% 이상)대량 생산을 통해 단가 절감이미 현장, 공정에서 많은 노하우가 쌓임적은 재료 소모유연한 module 생산 가능energy payb.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 31.
[태양전지 교과서] Week 11 - IBC & Application 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifInterdigitated back contacted solar cell이번에는 IBC, Interdigitated back contacted solar cell(back 부분에 contact이 p+, n+ 번갈아가며 배치된 태양전지)이라는 새로운 유형의 태양전지에 대해 다룰 것이다. 지금까지의 태양전지와는 다르게 front side에 metal contact, 회로가 없다. IBCIBC의 front에는 오직 passivation layer만 존재한다. 전면부에 회로가 없기 때문에 전면부의 모든 면적이 빛을 받을 수 있다. cell을 연결하기도 쉬워서 module .. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 31.
[태양전지 교과서] Week 11 - TOPCON & SHJ 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifTOPConTOPCon은 tunnel oxide passivated contacts의 약자이다. 높은 온도에서의 과정을 통해 매우 얇은 tunnel oxide(산화 규소)를 도핑된 Si로 덮고 그 위에 금속과 접촉시킨다. 이러한 oxide는 기본적으로 passivate 효과를 갖는다. 그리고 doped poly-Si는 field effect를 만들어 적은 passivate 효과로도 큰 효과를 볼 수 있도록 한다. 위 그림에서 전자는 얇은 oxide 층을 통과해 p형 Si에서 n형 poly-Si로 통과할 수 있다. 반면, 정공은 oxide를 통과하지 못한다. 한 가지.. 공감수 1 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 11 - High efficiency solar cell 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif과학자들은 고효율 태양전지를 만들기 위해 노력해왔다. 고효율 태양전지의 장점은 정확히 무엇일까? 태양전지의 효율이 높으면 같은 양의 전력을 생산하기 위해 필요한 면적이 줄어든다. 그러면 발전 시스템을 유지하기 위한 비용을 아낄 수 있고 에너지 밀도가 높아진다. 태양전지의 효율에 악영향을 주는 높은 온도와 저광량 환경에서도 높은 효율을 유지할 수 있다. 태양전지가 태양의 방향을 따라 회전하도록 tracker를 설치할 수 있다. 하나의 축으로 움직이는 tracker는 25~30% 정도 효율을 높여줄 수 있다. 양면 발전 모듈을 사용하면 지면의 albedo(반사도)에.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 10 - Cell processing 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif앞서 봤듯이, 웨이퍼를 만든 후 PERC 등 최종 태양전지를 만들기 위해 여러 가지의 과정이 필요했다. 여기서는 각각의 과정을 자세히 살펴보고자 한다. Etching우선, 갓 잘라낸 웨이퍼는 기본적으로 p-type Si 웨이퍼이다. 잉곳을 만드는 과정에서 p형 doping을 하는 듯 하다. 잘라낸 웨이퍼는 아직 표면에 많은 dislocation, crack 등 불균일한 부분을 가지고 있다. 때문에 표면을 10~15㎛ 정도 제거해 이러한 damage를 없애준다. Etching 과정을 통해 surface texture도 가능하다. 표면의 구조를 알맞게 조절해 빛 반.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 10 - Al-BSF vs PERC 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif웨이퍼만 만들었다고 다가 아니다. 웨이퍼를 만들었다면 이제 태양전지의 회로, 전극 등 다른 요소들도 설계하는 과정이 필요하다. 실리콘 태양전지도 다 똑같은 것이 아니라 어떤 구조로 설계되었는지에 따라 여러 가지 종류가 있다. 우리가 원하는 고효율의 태양전지는전하 carrier들의 수명이 길고 완벽한 surface passivation이 되어 있어야 한다. 실리콘과 금속 사이의 접합 면적이 작아야 한다. 금속과 만나는 접합 면에서 재결합이 일어나기 때문metal contact를 최대한 가리기 위해 높은 doping 농도가 필요하다. 단, doping 농도가 너무 높.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 9 - Properties of Silicon 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif웨이퍼는 기계적으로 안정할까? 실리콘이 태양전지에 적절한 물질일까? Mechanical properties of silicon실리콘에 생기는 crack의 모습과 crack으로부터의 거리에 따른 stress의 변화실리콘은 단단하지만 잘 깨진다. 즉, 실리콘에 큰 변형을 주게 되면 그것을 받아들이지 못하고 아예 부서져 버린다. 실리콘에 생긴 crack은 웨이퍼를 약하게 만든다. crack은 웨이퍼에 작용하는 stress를 한 곳에 집중시켜 전체 웨이퍼가 쉽게 깨지게 한다. 하지만 crack을 발생시키지 않고 웨이퍼를 자르는 것은 불가능하다. 그렇기 때문에 웨이퍼의 강도.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 9 - Polysilicon Wafer 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif전 글에서 태양전지의 웨이퍼를 만들기 위한 기초 재료인 실리콘 정제를 다뤘는데, 정제한 실리콘을 웨이퍼로 어떻게 만들까? Ingot fabricaion잉곳은 쉽게 말해 실리콘 봉이다. 잉곳을 제조하는 첫 번째 방법으로 초크랄스키 법(Czochralski growth, CZ)을 들 수 있다. 과정은 이렇다. 폴리 실리콘 덩어리를 열로 녹여 melt 형태로 만든다. 그 뒤 실리콘 봉을 담근 후 천천히 회전시킨다. 이 과정에서 액체 상태였던 실리콘은 봉에 붙어 잉곳의 결정 방향에 맞춰 굳는다. 폴리 실리콘 melt를 사용하더라도 액체 실리콘이 봉에 붙을 때는 mon.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 9 - Crystalline Si preparation 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifWeek 1~4에서는 태양전지의 개괄적인 원리와 거시적인 추세를 살펴보았다. Week 5~8에서는 태양전지의 원리를 미시적인 관점에서 살펴보았다. 이제 마지막 Week 9~12에서는 태양전지를 실제 산업 공정에서는 어떻게 설계하고 제조하는지 살펴볼 예정이다. Crystalline Si standard chain태양전지의 대표적인 예시로, 실리콘 태양전지가 있다. 실리콘 태양전지를 제조하기 위해서 순수한 실리콘을 만들고 이를 잉곳과 웨이퍼의 형태로 자르는 과정이 필요하다. 그 뒤, 웨이퍼를 기반으로 해서 도핑, 산화물 막 형성 등 cell process를 거치면 모.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 8 - Finite Solar Cell 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif지금까지 우리가 다룬 태양전지는 모두 길이가 무제한인 태양전지였다. 때문에 x 좌표가 ∞ 혹은 -∞ 일 때의 전하 농도를 쉽게 가정해 계산을 편하게 할 수 있었다. 하지만, 모든 태양전지는 결국 유한한 길이를 갖는다. 태양전지가 무한하지 않을 때, 경계 조건이 달라져야 하고 이는 전류값에 반영된다. 무한하지 않은 태양전지에서는 양 끝이 존재하고 양 끝에서는 양공과 전자 사이의 재결합이라는 현상이 발생한다. 무한한 태양전지에서 dark current는 다음과 같이 표현했었다. 이제 유한한 태양전지에서는 위 식을 바꿀 필요가 있다. geometry factor(G_F.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 8 - Photocurrent in illuminated p-n solar cell 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifPhotocurrent태양전지에 빛을 비추지 않아도 내부에 전류가 흐른다. 다만, 정방향 전류와 역방향 전류의 양이 같아 순 전류가 0이 될 뿐이다. 태양전지에 빛을 비추면 이 균형이 깨지면서 우리가 원하는 방향의 순 전류가 흐르게 된다. 앞서 dark current 부분에서는 태양광으로 인한 전하 carrier의 생성 속도 G = 0 이었다. 하지만, 더 이상은 G는 0이 아니다. 태양광으로 인한 minority carrier의 농도 변화는 △n = Gτ로 나타낼 수 있다. G는 초 당 생성량, τ는 carrier의 평균 수명이다. 그리고 이러한 minority.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 8 - IV curve in dark 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifPN 접합의 에너지 구조 그리기 diode하면 떠오르는 IV curve. IV curve의 모양새를 이해하기 위해 태양전지 pn 접합 내부에서 캐리어의 이동이 왜 일어나는지 이해해야 한다. Chap 8에서는 캐리어의 이동에 관한 수많은 공식을 배운다. 전류는 전하의 흐름이다. 위 그림에서 전류가 x0와 x0+dx 지점을 통과하고 있다. 두 지점을 지나면서 전류가 바뀌었다는 것은 흐르는 charge carrier의 수가 바뀌었다는 것이고, 이는 x0와 x0+dx 사이에서 캐리어의 농도가 바뀌는 원인이 된다. 특정 구간 x0 ~ x0+dx에서 시간에 따른 캐리어의 농.. 공감수 0 댓글수 1 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 7 - Recombination process 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif앞서 recombination은 전자와 홀이 만나 pair가 소멸되는 것이라고 했다. recombination 종류에도 여러 가지가 있다. 1. Radiative recombination2. Auger recombination3. Shockley-Read-Hall recombination4. Surface recombinationRadiative recombination 가장 기본적인 재결합 과정. 'absorption'의 반대 과정이다. 빛을 받으면 전자가 에너지를 얻어 전이하고 들뜬 전자와 양공이 생기듯이, 반대로 들뜬 전자와 양공이 재결합해 빛 등의 에너지를 .. 공감수 1 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 7 - Generation & Recombination 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif태양전지가 태양광을 받으면 전자가 CB로 올라가면서 전자와 양공이 나눠지고 e-h pair가 생긴다. 이 과정을 genertion이라 한다. 그런데 이렇게 만들어진 e-h pair는 너무 불안정해서 전자가 VB로 떨어지면서 다시 재결합한다. 이 과정을 recombination이라 한다. generation과 recombination은 태양전지 내부에서 가장 중요한 과정이다. intrinsic SC가 빛을 받으면 e-h pair가 생긴다. 하지만, 계속 빛을 받더라도 pair의 개수는 무한정 올라가는 것이 아니라 일정 수준까지만 올라가게 된다. 이는, pair가 많.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 6 - Direct and Indirect Bandgap 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif밴드갭은 전자가 존재할 수 없는 에너지 띠 구역으로 CB의 최저점과 VB의 최고점의 차이에 해당하는 에너지이다. 밴드갭에는 2가지 종류가 있다. 1) indirect bandgap, 2) direct bandgap 이다. 왼쪽: indirect bandgap, 오른쪽: direct bandgapIndirect bandgap은 CB의 최저점과 VB의 최고점이 다른 k, momentum에 위치해있다. 이 경우 단순히 빛의 에너지만 얻어서는 전자가 전이할 수 없다. 전자가 전이하기 위해선 에너지도 필요하지만, 모멘텀도 변해야 하기 때문에 격자의 진동 상태인 phono.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 6 - Optical properties of Solar cell 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif태양전지의 optical property는 중요하다. 태양전지는 태양빛을 많이 받아야 하기 때문에 태양광을 잘 흡수해야 하고, 반사는 최대한 줄여야 한다. 태양전지의 optical property를 결정하는 중요한 요소는 굴절률이다. (빛이 매질 내에서 얼마나 굴절하는지를 나타낸다) 굴절률은 reflection과 transmission의 강도를 조절하고 빛의 손실에 영향을 미친다. 굴전율은 단순한 숫자가 아닌 복소수 형태로 표현된다. 복소수는 실수 부분과 허수 부분(imaginary part)으로 구분할 수 있다. 굴절률의 imaginary 부분은 κ라고 하는 ex.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 5 - Carrier transport 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif반도체 속에서 전하를 전달하는 carrier는 2종류, 전자와 홀이 있다. 얘네들은 고체 속에서 어떻게 움직일까? 전자와 홀에 전기장처럼 아무런 외부 힘이 작용하지 않을 때, 전자와 홀은 그냥 열에너지로 움직인다. 여기서 열 에너지는 우리가 일부로 고체에 열을 준다는 것이 아니다. 반도체가 그냥 실온에 있을 때에도 실온으로부터 thermal energy kT를 받는다. 이렇게 열 에너지로 인해 전자가 움직일 때는 무작위적으로 random motion을 그리면서 움직인다. 그냥 아무 방향으로 움직일 수 있다. 이 때의 속력을 thermal velocity라고 하고 .. 공감수 1 댓글수 0 2025. 1. 26.
[태양전지 교과서] Week 5 - Extrinsic semiconductors 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifIntrinsic semiconductor(아무것도 도핑되어 있지 않은 순수한 반도체)의 특징아무런 불순물(dopant)이 없다. 자유전자 개수와 홀의 개수가 같다. 전기전도도가 낮다. 등등그러면 어떤 불순물이 도핑된 SC는 어떨까? 도핑된 반도체를 extrinsic semiconductor라 한다. doping하는 물질을 dopant라 하는데 dopant의 종류에 따라 반도체의 종류가 달라진다. N, P 같이 전자가 풍부한 원소(donor)를 도핑하는 경우, n-type SC라고 하며 자유전자가 많아진다. 반면, 홀이 많은 원소(B, Al, Ga), accep.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 5 - Fermi level & Fermi-Dirac distribution 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif페르미 준위: T=0K일 때는 전자가 존재할 수 있는 가장 높은 에너지 레벨, T>0K일 때는 전자의 발견 확률이 50%인 곳. 주의할 점은 전자가 절반 채워져있다는 게 아니다. 그냥 이론적으로 계산을 해봤더니 여기에 전자가 존재할 확률이 50%라는 것이다. 실제로 fermi level은 주로 밴드갭에 위치해있다. 알다시피 밴드갭에서는 전자가 존재할 수 없다. 실제로 전자가 존재할 수 없는 곳이지만, 만약 전자가 존재했다면 50% 차있었을 거라는 뜻이다. 전자는 에너지가 낮은 곳에는 많이 모여있고 높은 곳에는 적다. 과학자들은 에너지에 따른 전자들의 분포를 알기 .. 공감수 1 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 5 - Band structure 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif지금까지는 태양전지가 발전되고 우리 생활에 끼치는 macroscopic 면을 봤지만, 이제부터는 태양전지 속의 microscopic한 면을 볼 것이다. 태양전지의 가장 중요한 특징은 p-n 접합이다. p-n접합을 이해하기 위해선 doping에 대해서 이야기해야한다. 그리고 doping을 알기 위해선 에너지 밴드부터 알아야 한다. 전자는 입자로만 보면 안 된다. 우리는 전자를 파동으로 볼 필요가 있다. 전자가 파동의 성질을 가질 때, 우리는 전자를 파동 함수로 나타낼 수 있다. (파동이니깐) 이 파동 함수의 파장에 따라 전자의 momentum, k가 달라지고, 이 .. 공감수 1 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 4 - Sustainability 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifPV는 sustainable한가?PV의 주재료 Si는 지구에서 2번째로 풍부하다. c-Si 모듈에서는 귀금속이 없다. Recycling도 이뤄지고 있다. 20년 전에는 17g의 Si으로 1g의 PV module을 만들 수 있었고, 5년이라는 payback time이 걸렸다. 즉, 설치 비용을 전력 생산으로 보상받기까지 5년이라는 시간이 걸렸다. 태양전지는 어떤 발전 과정을 거쳤을까? First improvement:2000년에는 silicon recrystallation(Si를 순수하게 재결정시키는 과정) 공정에서 1kg당 200kWh라는 전력이 필요했다. 지금은.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 3 - PV Application 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif태양전지를 실제 환경에 적용하는 데에는 다양한 가능성이 있다. BIPV는 태양전지를 건물 건축 자재의 일부로 사용하며 그 시장이 계속 성장하고 있다. BIPV는 지붕의 형태로도 이용됐다. 이렇게 흰색을 사용할 수도 있지만 이 경우 효율이 조금 낮다. 흰색은 태양광을 많이 반사하니까정말 많은 가능성을 지닌 BIPV이지만 가격이 좀 더 싸져야 하고, project의 처음 부분부터 모든 이해당사자의 동의가 필요하다Floatint PV는 수상 PV이다. 물이 있는 연못, 호수, 강, 바다에 설치할 수 있다. 현재는 설치 가격 1.2$/W CAPEX를 보인다. 또한, .. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 3 - Connecting PV to outside 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif태양전지에서 만든 전류를 우리가 직접 사용할 수 있게 하려면 여러 가지 장치가 필요하다. 그 중 하나가 inverter이다. Inverter는 직류 DC를 교류 AC로 바꾼다. 사실 inverter부분은 잘 이해도 안 되고 개념도 생소해서 그렇게 설명할 부분이 없다. 인터버의 몇 가지 기능을 꼽자면1) curtailinginjected power를 제한해서 overload되는 것을 막는다. 너무 큰 전력을 생산해내는 PV module의 경우, 어느 한계 이상의 전력이 생산될 경우 시스템이 망가질 수 있다. 또한, 인버터는 frequency peaks를 보상하여 큰.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 3 - Energy Yield 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifSTC 조건에서, 태양전지에서는 손실이 발생한다. 보통 그러한 손실은 heating effect, 먼지, 전력 전환 과정 등에서 발생한다. 모듈과 셀은 시간이 지날수록 degradation이 일어난다. 1년에 0.2~1%정도로 일어난다. 그래서 이러한 degradation을 막는 것이 중요한 연구 과제로 꼽히고 있다. degradation에 영향을 미치는 요인에는 cell type, 기후, packaging 등이 있다. 온도가 높아질수록 효율이 점점 떨어지는 중그리고 module의 뒷면을 insulated시킨 경우 모듈의 온도가 더 높게까지 올라간다degradati.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 2 - Electricity Market 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe BallifGrid parity는 중요하다. (Grid parity: 신재생에너지 등 대체 에너지의 가격이 화력 발전 등 화석 연료로 생산한 전력의 단가보다 저렴해지는 상황) Grid parity가 많은 곳에서 생각보다 일찍 이뤄지고 있다. 우크라이나 전쟁으로 인해 더 촉진되고 있다. 태양광 에너지가 미래 시대에 large fraction energy source가 되어 integration되기 위해 어떤 조건이 필요할까? 풍력, 수력, 지열 등 다른 신재생에너지와 조화를 이뤄야 한다. 그리고 전력을 보관할 reservoir도 필요하고 응급 시에 필요한 generator, .. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 2 - Cost 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif태양전지 가격태양전지 가격은 꾸준히 내려갔다. 주황색 부분이 많이 내려갔는데, 이건 module의 가격이다. 파란색 부분은 변동이 작은데, 여긴 BOS(Balance of system cost)라고 module외의 inverter, system, installation work, management 등에 필요한 비용이다. 가격이 줄어들면서 설치량은 늘어나고 있다. 요즘은 주로 CAPEX(capital expenditure)로 나라마다 다르지만 주로 0.5~0.9€/W 정도 드는 듯. CAPEX는 미래 이익을 위해 투자, 지출한 비용을 말한다. 2019년과 2020년.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 2 - PV Market 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif전세계적으로 정책 덕분에 PV 시장이 빠르게 늘고 있다. 2000년에 module 생산량이 230MW였는데 2021년에 240GW였다. 2022년에는 300GW가 될 것으로 예상된다. 특히 아시아에서 빠르게 늘고 있는데 중국의 비중이 굉장히 크다. 위 그래프는 연도 별 태양광 설치량이다. Production과 installation capacity 사이에는 delay가 있다. 또, 모든 installation이 집계되지 않았을 수도 있다. 2030년까지 3~5 TWp의 태양전지가 설치되지 않을까 예측된다. 해마다 새롭게 생산되는 에너지 용량해가 갈수록 신재생에너지의.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 25.
[태양전지 교과서] Week 2 - Technology insight into PV 그림들의 출처는 모두 EPFL의 MICRO-565, IEM NEUCHATEL PV-lab 에 있습니다Prof. Christophe Ballif그동안 태양전지의 효율을 향상시키기 위한 많은 방법을 연구가 이뤄져 왔다. Crystalline Si를 이용한 태양전지부터 시작해서, CIGS등 얇은 막을 이용한 태양전지, 13족 원소와 15족 원소를 이용한 Ⅲ-Ⅴ 태양전지까지 다양하다. 참고로 Si는 빛을 흡수하는 absorption coefficient가 낮아서 빛을 잘 흡수하지 못한다. 그래서 두꺼워야 한다. 그래서 absorption coefficient가 큰 CIGS같은 물질을 이용하면 얇아도 빛을 잘 흡수할 수 있다. 그래서 thin film으로 만들 수 있다. Si 태양전지의 경우 19~23%의 효율이.. 공감수 0 댓글수 0 2025. 1. 25.

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