열로 태양전지의 효율 증가시키다

MIT의 연구자들이 최근에 1차원 구조의 Si/SiO2 광결정 이미터와 InGaAsSb 태양전지와 결합한 열광전지를 만들었는데 5%이상의 효율을 달성했다.

이 결과는 광결정을 이용한 최초의 열광전지에 대한 성능이다.

이론적 모델에 의하면 이미터/흡수체로써 2차원 Ta(tantalum) 광결정과 간단한 평면 텐덤 필터를 이용하면 열광전지의 효율은 10%가 넘을 것이라고 한다.

나노구조의 광결정 Si 이미터에 의한 효율이 그라파이트 흑체에 의한 효율에 비해 2배 이상이었다.

그들은 광소스로 Xe 아크를 이용했는데 일상의 태양광의 세기의 100 배로 흡수체에 집광시킬 수 있었다.

광결정 흡수체-이미터 구조의 능력은 태양광의 전 스펙트럼을 열로 변환시키는 능력이고 태양전지의 밴드갭 에너지 보다 큰 에너지의 포톤의 방출 최대화하는 것이다.

흡수체와 이미터를 동일한 재료로 만들 수 있는데 2차원 구조의 Ta 광결정의 주기적인 공동 어레이에서 공동의 크기를 달리하면 된다.

열광전지가 효과적으로 작동할려면 1000 °C가 필요하다. 

참고: http://mpc-www.mit.edu/component/k2/item/339-enhancing-solar-cells-with-heat