Queen Mary University of London과 Imperial College London의 과학자들은 음향 진동(acoustic vibration)이 태양전지 소자의 성능이 향상 된다는 것을 알았다.
이는 고주파수와 음의 높이가 셀 내에 있는 ZnO 나노기둥을 진동시켜 에너지 생성을 강화시킨 결과이다.
그들은 수억개의 ZnO 나노기둥을 ITO 기판 위에 성장시킨 후 폴리머(P3HT)로 덮은 후 Au을 진공 증착시켜 P3HT/ZnO 나노기둥 태양전지 소자를 만들었다. 75 db 10kHz(보통의 길가 소음과 사무실에 있는 프린터 소음의 정도와 같다) 만큼 낮은 소음도 일때 태양전지의 성능을 상당히 향상시킬 수 있었다.
가장 좋은 특성은 외부 진동이 있는 상태에서 나노기둥의 종횡비가 가장 클 때인데 효율이 1.35에서 1.75%으로 증가했다.
태양전지의 성능 향상은 전하 캐리어 수명이 3배 증가와 상관이 있는데 ZnO 나노 기둥 내에서 압전 쌍극자(piezoelectric dipole)의 생성과 관련있다.
이전에 과학자들은 압력 또는 응력을 ZnO 물질에 가해 압전 효과로 붙터 전압을 얻었었다. 하지만 이전에는 태양전지 효율에 있어서 압전에 의한 전압 효과는 큰 관심을 끌지 못했다.
이 기술의 핵심은 소리에 의한 램덤한 변동이 서로 상쇄되지않고 태양전지 출력을 정말 증폭시키는 어떤 주파수가 있다는 것이다.
그들은 밋밋한 소리 보다 음의 높낮이가 있는 팝 음악이 음향(acoustic) 태양전지의 성능 향상에 더 효과적이라는 것을 알았다.
이 기술이 에어콘 실외기와 자동차 내부와 같이 소음이 발생하는 기기와 결합되면 태양전지의 성능을 강화시킬 수 있다.
참고: http://www.nanowerk.com/news2/newsid=33099.php
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