2014년 8월 22일 금요일

페로브스카이트의 상용화 도전

상용화를 위한 핵심 전제 조건은 현 기술 대비 강력한 시장 우위가 있느냐이다. 

페로브스카이트의 경우, 그러한 우위는 낮은 공정 비용, 텐덤 소자 구조를 통한 고효율, 플렉서블하고 부분적으로 투명함일 것이다. 

Pb에 의존하는 현재의 페로브스카이트는 환경 문제 때문에 소비자용와 BIPV용 제품에 영향을 미친다. 그리고 상대적으로 약한 견고성은 시장 진입을 어렵게 한다. 

가격 관점에서 페로브스카이트는 CdTe와 경쟁해야한다. 페로브스카이트 모듈이 CdTe 모듈에 비해 틀림없이 더 쉽게 제조될 수 있지만 단위 면적당 가격에 크게 영향을 미치지 않을 것 같다. 

왜냐면 전체 가격은 주로 일반적인 재료 가격에 의해 결정되기 때문이다. 특히, 페로브스카이트 모듈은 고가의 갭슐화를 요구한다.  

페로브스카이트 모듈의 잠재력은 텐덤 셀이다. 제조 비용을 크게 증가시키지 않고 CdTe 대비 확실히 효율을 증가시킬 수 있기 때문이다. 

페로브스카이트 모듈과 CdTe 모듈 둘 다 독성 물질을 사용하고 있어 환경 이슈가 있다. 다행히 RoHS 규제에는 제외되어 있지만 폐기시 환경에 대한 우려가 있다. 

현재의 페로브스카이트의 습한 공기와 수증기에 대한 낮은 견고성은 CIGS와 가장 밀접하게 관련이 있다. 

최근 플렉서블 CIGS 모듈에서 캡슐화 가능성 연구에서 ‘통기성(breathable)’ 디자인은 적당하지 않다는 결론이 났다. 

물이 스며드는 것을 효과적으로 막기 위한 층이 필요하고 또한 상대적으로 낮은 수분 포화를 유지하기 위한 높은 수분 용해도를 갖는 내부 캡슐층이 필요하다. 

상용 CIGS 모듈은 수분 침투를 막기 위해 에지 밀봉과 더불어 이중 유리 층을 이용하고 있다. 

또 다른 대안으로 Al2O3 층을 적용하는 것이 있다.   


참고: The emergence of perovskite solar cells, Martin A. Green, et al., Nature Photonics⎜VOL 8⎜JULY 2014.

댓글 없음:

댓글 쓰기