태양에너지를 열로 변환시키는 이상적인 물질을 만들기 위한 핵심은 물질의 흡수 스펙트럼을 정확히 튜닝하는 것이다.
MIT 과학자들은 태양광 흡수를 위하여 열을 저장할 수 있는 이상적인 물질을 개발했다. 이 물질은 2차원 금속 유전체 광결정인데 다양한 각도에서 광흡수을 할 수 있고 매우 높은 온도에서 견딘다. 특히 이 물질은 싸게 대량으로 만들 수 있다.
이 물질은 태양-열광전지(solar-thermophotovoltaic, STPV) 소자의 부분으로 작동한다.
STPV 소자의 동작 원리는 태양광 에너지가 우선 열로 변환되고 이 열이 물질을 빛나게 하고 이 빛이 전기에너지를 만든다.
MIT가 한 일은 STPV 소자를 이루는 나노 크기의 빈 동공 내에 유전체 물질(반사 방지 목적)을 형성한 것이다. 그들은 빈 동공의 크기를 제어함으로써 2차원 광결정 물질의 광흡수 특성을 매우 정밀하게 제어할 수 있었다.
이 새로운 물질의 또 다른 중요한 점은 6인치 Si 웨이퍼 위에 제조될 수 있다는 것이다.
STPV 소자는 성능 극대화를 위해 거울을 이용해서 집광시키는데 이때 광결정은 고온에서 손상없이 견뎌야 한다. 그들의 광결정은 1000 °C, 24 시간 동안 심각한 열화 없이 잘 견뎠다.
참고: http://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=37550.php
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