Alberta lab. 대학의 연구자들은 나노입자가 함유된 잉크나 페인트를 플라스틱 위에 스프레이 코팅하여 태양전지를 만들고 있다.
이 태양전지는 매우 가볍고 플렉서블해서 충분히 말 수 있으며 창문의 블라인드로 사용가능하다. 매우 싸게 만들 수 있기 때문에 7.5%의 효율 달성해도 의미가 있다.
Si 태양전지는 1000 °C 정도의 열을 가해 모래로 부터 Si을 추출해서 만드는데 이때 소요되는 에너지는 제조된 태양전지로 3~5년 발전해야 하는 양이다.
반면 나노입자는 실험실에 있는 표준화된 hot injection solution phase 접근을 만들어지기 때문에 제조 비용이 낮으며 특히 매우 매장량이 풍부한 원소로 부터 만들어지기 때문에 재료비 걱정이 없다.
나노결정은 Zn3P2인데 이 결정(벌크)은 태양전지를 위한 강한 광흡수와 거의 이상적인 직접 밴드갭(1.5 eV)을 갖는다.
Zn3P2 나노결정은 전구체로 dimethylzinc와 tri-n-octylphosphine(TOP)을 사용해서 합성되며 나노결정의 지름은 평균 8nm이고 tetragonal α-Zn3P2 구조를 갖는다.
그들은 고온 어닐링(~500 °C)을 통한 Layer-by-layer(LBL) 증착을 활용하여 ~240 nm 두께의 Zn3P2 나노입자 막을 형성하여 ITO/ZnO/Zn3P2/MoO3/Ag 소자를 만들었다. 이 소자는 탁월한 정류 거동과 강한 감광성을 보였다.
하지만 이 소자의 Jsc는 0을 보였는데 이는 Zn3P2 나노입자를 둘러싸고 있는 나노 두께의 껍질에 의해 나노입자간 절연이 생겨 전하 수송이 잘 일어나지 않은 것이 원인으로 생각된다.
참고: http://nextbigfuture.com/2013/10/cheap-spray-on-solar-cells-developed-by.html
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