더 많은 태양광 에너지를 이용할 수 있는 광을 다루는 기술이 개발됐다.
오늘날의 태양전지는 대부분 단일 반도체 물질인 Si로 만들어지기 때문에 단지 태양광 스펙트럼의 좁은 영역을 흡수하고 대부분의 태양광 에너지는 열로 소실된다. 그래서 일반적인 효율은 20% 보다 낮다.
하지만 Atwater와 그의 동료들이 설계한 태양전지의 효율은 최소한 50%의 효율을 가질 것으로 생각되어진다.
그들은 프리즘이 하는 것 처럼 태양광을 6개에서 8개 파장 단위로 효과적으로 쪼갤 수 있는 설계를 적용했는데 이 각 파장 단위는 서로 다른 빛 색깔을 나타낸다. 각 색깔의 빛은 반도체로 만들어진 광흡수체로 비춰진다.
좀 더 자세히 설명하면, 반사 금속판에 의해 수집된 태양광이 특정한 입사각으로 투명 절연 물질로 만들어진 구조로 향한다. 투명 구조의 안쪽에는 다수의 태양전지가 있는데 이들 각각은 6개에서 8개의 서로 다른 반도체로 만들어져 있다.
광이 투명 절연체로 들어가면 얇은 광학 필터 시리즈와 맞닥뜨린다. 각 필터는 단일 색깔의 빛을 통과시켜 셀에 비추어 셀이 흡수하도록 하고 나머지 색깔은 다른 색깔의 빛은 다른 필터 쪽으로 반사시킨다.
모든 각도에 들어오는 태양광을 필터링 할 수 있는 다른 방법은 나노크기의 광학 필터를 채용하는 것이다. 또한 홀로그램을 필터 대신 이용하는 방법도 있다.
아직까지 어떤 디자인이 가장 좋은 성능을 낼 것 인지는 명확지 않다.
태양전지 모듈 디자인에서 높은 효율을 얻는 것이 태양광 산업에서 첫번째 목표가 되어야 한다. 이것이 태양광 발전 비용을 낮출 수 있는 가장 좋은 지렛대이기 때문이다.
참고: http://www.technologyreview.com/featuredstory/513671/ultra-efficient-solar-power/
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