ㄱ
☉ 광결정(반사면)
: 광결정은 빛의 파장보다 작은 형태를 갖는 주기적인 구조이고 반사면으로 이용된다. 광결정은 태양전지에서 바닥층과 중간층에 적용된다. 반사면은 Si 내부에서 빛을 사방으로 되튀기게하여 빛이 전기로 변환되는 기회를 증가시킨다.
☉ 광 경로 길이(optical path length)
: 셀 내부의 흡수되지 않은 광이 셀 밖으로 빠져 나오기 전에 이동한 거리
: 최대 4n^2 배 까지 증가 될 수 있다. 여기서 n은 반도체의 굴절률이다.
(Si 셀 일때, n=3.5 니깐 4×3.5^2 ≈ 50. 따라서 광 경로 길이는 최대 50배까지 증가될 수 있다.)
☉ 광포획(light trapping)
: 셀 내부에서 광을 위 아래로 여러번 되튀겨서 광 경로 길이가 셀의 두께 보다 더 크게 한다.
☉ 광흡수 양
: 광이 물질에 입사될 때 광 경로 길이(optical path length)와 흡수 계수에 의존한다.
: 셀의 최적화된 두께를 가이드한다.
: 셀 내부의 흡수되지 않은 광이 셀 밖으로 빠져 나오기 전에 이동한 거리
: 최대 4n^2 배 까지 증가 될 수 있다. 여기서 n은 반도체의 굴절률이다.
(Si 셀 일때, n=3.5 니깐 4×3.5^2 ≈ 50. 따라서 광 경로 길이는 최대 50배까지 증가될 수 있다.)
☉ 광포획(light trapping)
: 셀 내부에서 광을 위 아래로 여러번 되튀겨서 광 경로 길이가 셀의 두께 보다 더 크게 한다.
☉ 광흡수 양
: 광이 물질에 입사될 때 광 경로 길이(optical path length)와 흡수 계수에 의존한다.
: 셀의 최적화된 두께를 가이드한다.
ㄴ
☉ 다중 엑시톤 생성(multiple exciton generation), 캐리어 증식(carrier multiplication)
: 하나의 포톤의 흡수로 두개 이상의 전자-홀 쌍을 생성시킨다.
: MEG 시나리오는 단일 포톤이 원자와 충돌하면 하나의 엑시톤 형성을 통해 하나의 전자를 발생시키는 것이아니라 다중의 전자를 발생시킨다는 것이다.
☉ 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube, SWCNT)
: 지름이 1 nm인 튜브로 말린 원자 하나의 두께의 탄소 시트
ㄹ
ㅁ
ㅂ
☉ 벌크 이종 접합(bulk heterojunction, BHJ)
☉ 벌크 이종 접합(bulk heterojunction, BHJ)
☉ 변환 효율
: 입력 대비 출력
Pout FF(Voc×Isc)
η = -------- = ------------------
Pin Pin
여기서 Pout은 광조사하에서 낼 수 있는 최대 전력이고 Pin은 소자에 입사되는 광세기 이다.
ㅅ
ㅇ
☉ 압전 재료(piezoelectric material)
: 음향 또는 기계적 응력이 가해지면 분극이 생성되어전기장이 만들어 진다. 운동 에너지를 전기 에너지로 바꿔 주는 물질이다.
: 주요 물질로 ZnO가 있다.
: 구속되지 않은 반도체(벌크)에서는 전자-홀 쌍은 전형적으로 특성 길이, exciton Bohr radius라 부르는, 안에 갇히게 된다. 만약 전자와 홀이 더욱더 속박되면, 반도체의 특성은 변한다. 예를 들어, 빛의 흡수와 발광 파장이 더 짧은 파장쪽으로 이동된다. 이 효과는 양자 구속의 형태다.
: 반도체는 크기가 충분히 크면 전자 준위는 벌크 특성을 나타낸다. 하지만 exciton이 2차원 또는 3차원적으로 갖힐 수 있는 매우 작은 반도체 결정이나 구조에서 전하 캐리어의 공간적인 구속으로 부터 크기 효과가 발생한다. 원자의 갯수가 10^3~10^5 이면 벌크 격자 구조는 찿을 수 있으나 벌크의 전기적 특성이 변형된다. 원자의 갯수가 ~30~10^3 이면 벌크 격자 구조를 찾을 수 없으며 전기적 특성은 분자 특성을 나타낸다.
: 나노 결정의 크기가 전하 캐리어의 Bohr 반지름 보다 작아지면 양자 구속(quantum confinment)에 의해 나노입자내의 전기적 에너지 준위는 입자 크기에 의존하게 된다.
☉ 양자점(quantum dots)
☉ 양자점(quantum dots)
: 반도체 물질의 극소형 비트이고 콜로이드 화학적 방법으로 거의 원자적 정밀도로 합성할 수 있다.
: 반도체로 만들어지는 나노결정이고 양자 역학 법칙을 활용하기에 크기가 충분히 작다.
: 태양전지에 적용시 광생성된 전자가 외부 회로로 빠져 나오기전에 너무 빨리 홀과 재결합이 일어나는 것이 문제점이다(양자점 표면 수정과 양자점 간 전자 수송을 향상 시킬 필요가 있다).
: 태양전지용 양자점 재료로는 PbS, PbSe, PbTe 그리고 Si 가 있다.
: 용액 상에서 합성된 반도체 나노 결정
☉ 양자점 태양전지
: 광흡수 물질인 양자점의 크기를 조절하여 밴드갭을 튜닝 할 수 있어 태양광을 효과적으로 이용할 수 있다. 양자 구속 효과로 단일 포톤으로 여러개의 전자를 여기 시킬 수 있다.
하지만, 광생성된 전가가 외부 회로로 빠져 나가기 전에 너무 빨리 홀과 결합되는 문제점이 있다. 그래서 양자점의 표면 패시베이션과 양자점 간 전자 수송을 향상시킬 필요가 있다.
양자점-폴리머 태양전지와 같이 전도성 폴리머와 결합하면 큰 시너지 효과를 낼 수 있다.
: 반도체로 만들어지는 나노결정이고 양자 역학 법칙을 활용하기에 크기가 충분히 작다.
: 태양전지에 적용시 광생성된 전자가 외부 회로로 빠져 나오기전에 너무 빨리 홀과 재결합이 일어나는 것이 문제점이다(양자점 표면 수정과 양자점 간 전자 수송을 향상 시킬 필요가 있다).
: 태양전지용 양자점 재료로는 PbS, PbSe, PbTe 그리고 Si 가 있다.
: 용액 상에서 합성된 반도체 나노 결정
☉ 양자점 태양전지
: 광흡수 물질인 양자점의 크기를 조절하여 밴드갭을 튜닝 할 수 있어 태양광을 효과적으로 이용할 수 있다. 양자 구속 효과로 단일 포톤으로 여러개의 전자를 여기 시킬 수 있다.
하지만, 광생성된 전가가 외부 회로로 빠져 나가기 전에 너무 빨리 홀과 결합되는 문제점이 있다. 그래서 양자점의 표면 패시베이션과 양자점 간 전자 수송을 향상시킬 필요가 있다.
양자점-폴리머 태양전지와 같이 전도성 폴리머와 결합하면 큰 시너지 효과를 낼 수 있다.
☉ 애피택시 증착(epitaxial deposition)
: 기판에 박막 물질을 형성하는 것인데 박막 물질의 결정 구조는 기판의 결정 구조를 따른다.
☉ 외부 양자 효율(external quantum efficiency, EQE)
: 외부로 부터 태양전지에 비춰진 빛 에너지의 포톤의 수 당 태양전지에 의해 수집된 전하 캐리어의 수이다. EQE는 주어진 광파장에 대한 셀의 반응을 측정하는 것이다. 이상적인 EQE 그래프는 주어진 파장 범위 안에서 거의 모든 에너지가 전류로 변환되는 사각형 모양이다.
: 외부 양자 효율은 입력 포톤의 수와 소자로 부터 나오는 출력 전자 수를 직접적으로 이용한다
: 입사광 파장의 함수로써 소자의 효율
: 동작 원리
: 특징
☉ 염료 감응 태양전지(dye-sensitized solar cells, DSSCs)
: 동작 원리
염료가 포톤을 흡수하여 생성된 전자는 n형 산화물 반도체의 conduction band에 주입되고 투명 산화 전도막(ITO, FZO)으로 이동된다. 외부 회로를 거쳐 대전극 쪽으로 들어오면 Pt에 의한 촉매 작용에 의해 산화된 염료가 다시 환원된다.
: 특징
포톤을 흡수하고 전자와 홀을 이동시키는 역할을 하는 물질이 다 다르다.
염료가 포톤을 흡수하면 전자-홀 쌍(exciton)이 생성된다.
☉ 엑시톤(exciton) 확산 거리
: 엑시톤이 소멸되기 전 이동할 수 있는 거리
: 실질적인 입사 포톤 대 전하 변환 효율을 나타내며 활성층의 광흡수와 광활성층/수송층의 내부 양자효율로 결정된다.
☉ 엑시톤(exciton)
☉ 엑시톤(exciton)
: 태양광이 태양전지의해 흡수될 때 생성되는 에너지 입자이다.
: 하나의 포톤으로 부터 에너지를 흡수한 분자의 여기 상태이다.
: 결합된 전자와 홀 쌍
: 엑시톤 결합 에너지: Si -> ≈ 25 meV ≈ kT, 유기 분자 --> ≈ 300 meV ≈ 12 kT
- Mott-Wannier 엑시톤
: 약하게 결합되어 있는 엑시톤이고 Coulomb 인력이 약한 작은 밴드갭과 고 유전상수를 가지는 무기 반도체에서 찾아 볼 수 있다.
- Frenkel(단분자에서 국부 여기) 엑시톤
: 유기 분자 사이의 van der Waals 상호작용과 같은 비공유결합 전자 상호작용이 무기물 반도체의 각 원자 사이의 강한 공유 전자 상호작용에 비해 약할 때 생성된다.
: Frenkel 엑시톤이 유기 𝛑-공액 분자에서 지배적인 역할을 한다.
: 저 유전상수의 유기 반도체에서 광흡수에 의해 생성된 엑시톤은 결합 에너지가 상온의 열 에너지 보다 훨씬 크다.
ㅈ
☉ 재결합(단결정 반도체의 벌크에서)
- 복사성(radiative)
: conduction band에 있는 전자가 valence band에 있는 홀과 재결합할때 포톤이 발생한다.
: 직접 천이 반도체에서 지배적으로 나타나는 현상
- Auger
: 3 입자와 관련있다. 1, 전자가 홀과 재결합되면서 나온 에너지가 또 다른 전자를 conduction band로 더 높이 밀어 올린다. 2, 그 전자가 서서히 열에너지를 방출하면서 다시 conduction band 가장자리로 돌아 온다.
: 고농도 도핑 또는 집광하에서 높은 주입(injection)에 의해 높은 캐리어 농도에서 잘 일어난다.
- Shockely-Read-Hall(SRH)
: 결함 준위를 통한 재결합. 1, 전자(또는 홀)이 금지대에 있는 에너지 준위에 의해 트랩된다. 2, 전자가conduction band로 열적으로 재방출되기 전에 홀(또는 전자)이 트랩 준위로 이동하면 재결합이 일어난다.
☉ 직접 밴드갭과 간접 밴드갭
: 직접 밴드갭은 k의 보존이 만족될 때 효율적이다. GaAs
: 가접 밴드갭은 k가 보존이 안되며 직접 재결합은 드물게 일어난다.
☉ 재결합(단결정 반도체의 벌크에서)
- 복사성(radiative)
: conduction band에 있는 전자가 valence band에 있는 홀과 재결합할때 포톤이 발생한다.
: 직접 천이 반도체에서 지배적으로 나타나는 현상
- Auger
: 3 입자와 관련있다. 1, 전자가 홀과 재결합되면서 나온 에너지가 또 다른 전자를 conduction band로 더 높이 밀어 올린다. 2, 그 전자가 서서히 열에너지를 방출하면서 다시 conduction band 가장자리로 돌아 온다.
: 고농도 도핑 또는 집광하에서 높은 주입(injection)에 의해 높은 캐리어 농도에서 잘 일어난다.
- Shockely-Read-Hall(SRH)
: 결함 준위를 통한 재결합. 1, 전자(또는 홀)이 금지대에 있는 에너지 준위에 의해 트랩된다. 2, 전자가conduction band로 열적으로 재방출되기 전에 홀(또는 전자)이 트랩 준위로 이동하면 재결합이 일어난다.
☉ 직접 밴드갭과 간접 밴드갭
: 직접 밴드갭은 k의 보존이 만족될 때 효율적이다. GaAs
: 가접 밴드갭은 k가 보존이 안되며 직접 재결합은 드물게 일어난다.
ㅊ
☉ 탄소 나노튜브(carbon nanotubes, CNTs)
: 탄소 원자로 만들어지 1차원 나노크기 실린더
: 탄소 원자로 만들어지 1차원 나노크기 실린더
: 매우 높은 인장 강도와 특출한 전자 이동도를 지닌다.
ㅍ
☉ 페로브스카이트(perovskite) 물질
: 물질 이름이 아니고 결정 구조의 명칭이다.
: CaTiO3와 같은 결정 구조를 갖고 있는 화합물을 페로브스카이트 화합물이라고 한다.
: CaTiO3와 같은 결정 구조를 갖고 있는 화합물을 페로브스카이트 화합물이라고 한다.
: 페로브스카이트 결정은 금속 윈자로 이루어진 입방 격자 구조와 같으나 각 입방 내에 산소로 이루어진 8면체가 있고 각 8면체 안에는 다른 종류의 금속이 있다.
: 흔히 사용되는 태양전지용 광 흡수체 보다 태양광을 더 강하게 그리고 더 넓은 태양광 스펙트럼을 흡수한다.
: 흔히 사용되는 태양전지용 광 흡수체 보다 태양광을 더 강하게 그리고 더 넓은 태양광 스펙트럼을 흡수한다.
: 금속 할로겐 기반 유무기 하이브리드 페로브스카이트 화합물은 ABX3 페로브 스카이트 구조를 채용한다. A와 B는 양이온이고 X는 음이온이고 A가 B 보다 훨씬 크다. 일반적으로 큰 양이온 A는CH3NH3 이온이고, 작은 양이온은 Pb이고 음이온 X는 할로겐 이온(I, Cl, Br)이다.
: 이 구조는 꼭지점을 공유하는 8면체 BX6 네트워크로 이루어져 있다. B 원자는 금속 양이온(Sn2+ 또
☉ 패시베이션(passivation)
: 광생성 전자와 홀의 흐름을 방해하지 못하게 하는 것이다.
: 전하 캐리어가 재결합되기 전에 접촉을 통해 투과되어 나가 쓸모 있는 전류를 생성시키게 한다.
☉ 폴리머
: 큰 분자이며 똑같은 종류의 작은 분자들로 이루어져 있다.
☉ AM(air mass)1.5G
: AM 는 태양광이 지표면에 도달하기 전까지 통과하여야하는 대기의 일부분이다.
: AM = 1 / (cos(θ)), θ는 천정각이다.
: G는 global을 뜻하고 직사광과 분산광을 모두 포함한다.
: AM0은 대기 바깥에서의 태양광 스펙트럼이고
: AM1.5은 태양광이 대기권을 뚫고 들어와 육상에 실질적으로 비추는 태양광 스펙트럼이고 태양이 천정(zenith)에서 48°에 위치했을 때이다.
☉ BOS(balance-of-system) 비용
: 태양광 발전 설치 비용은 태양전지 모듈 비용과 BOS 비용의 합이다.
: BOS 비용에는 인버터, racking, 설치 하드웨어, 설계 및 설치 노동, 마케팅(고객 확보), 다양한 규제와 금융 비용이 포함된다.
: 2015년 현재 모듈 비용은 거의 차이가 없고 BOS 비용이 태양광 설치 비용을 좌지우지 한다.
☉ DSSCs(dye-sensitized solar cells)
: TiO2 입자의 다공성 네트워크에 태양광 흡수 염료(보통 Ru 화합물)를 침투시킨 후 일반적으로 액체 산화환원 전해질 물질이 주입된다. 염료 분자가 광을 흡수하면 염료 분자는 효과적으로 여기되어 전자와 홀을 성시키고 전자는 TiO2 입자 쪽으로 주입된다. 그 전자는 상대전극 쪽으로 흘러가고 산화환원 물질을 통해 염료 분자로 전자 이동이 일어나 염료 분자는 원래 상태로 돌아온다.
☉ P3HT
: 비정질 폴리머와 비교했을 때 반 결정 P3HT 본성은 용매 선택과 공정 조건으로 부터 벌크 이종접합 OPV을 위한 적당한 모폴로지 길이를 부여하고 또한 우수한 전하 수송 특성을 제공한다.
☉ PEDOT:PSS
☉ Shockley-Queisser (S-Q) 한계
: 비집광하에서 이상적인 단일 접합 Si 태양전지는 30%의 최대효율을 가진다.
: 광흡수체의 최적 밴드갭은 1.1 eV이다.
: 태양전지에서 필연적인 손실 모두를 조사하여 단일 접합 셀의 효율 한계를 수립했다.
☉ singlet
: 전자와 홀의 스핀이 서로 상쇄된다.
☉ singlet fission
: 하나의 포톤에 의해 2개의 전하가 생성되는 개념이다.
☉ singlet exciton
: 강한 쿨롱 결합의 전자 홀 쌍
☉ singlet exciton fission
☉ Shunt 저항
: 잘못된 셀 디자인 보다 셀 제조시 결함과 관련 있다.
: 소자내에 전하 누설 경로가 생기면 shunt 저항은 감소하여 fill factor가 감소한다.
I = IL - I0 exp(qV/nkT) - V/Rsh, I는 셀 출력 전류, IL은 광전류, V는 셀의 단자 사이의 전압, T는 온도, q는 전하량, k는 볼츠만 상수, n은 이상 계수, Rsh는 shunt 저항
☉ triplet
: 전자와 홀의 스핀이 더해진다.
: 이 구조는 꼭지점을 공유하는 8면체 BX6 네트워크로 이루어져 있다. B 원자는 금속 양이온(Sn2+ 또
는 Pb2+) 이고 X는 일반적으로 F-, Cl-, Br- 그리고 I- 이다.
☉ 패시베이션(passivation)
: 광생성 전자와 홀의 흐름을 방해하지 못하게 하는 것이다.
: 전하 캐리어가 재결합되기 전에 접촉을 통해 투과되어 나가 쓸모 있는 전류를 생성시키게 한다.
☉ 폴리머
: 큰 분자이며 똑같은 종류의 작은 분자들로 이루어져 있다.
☉ 플라즈몬 효과
: 포톤이 작은 금속 구조와 부딪히면 플라즈몬이 생성될 수 있다. 이것은 금속 내의 전자 밀도의 진동이다. 이 효과는 태양전지 셀 내에서 빛의 산란(scattering)을 증가시킬 수 있어 태양전지가 포톤을 흡수할 수 있는 더 많은 기회를 준다.
: 빛을 포획해서 전하로 바꾸는 특정 금속의 능력을 의미한다.
: 금속과 유전체 계면에서의 자유 전자의 집단적인 진동이다.
☉ 플러렌(fullerene)
: 축구공 모양의 탄소 단분자이다.
: 빛을 포획해서 전하로 바꾸는 특정 금속의 능력을 의미한다.
: 금속과 유전체 계면에서의 자유 전자의 집단적인 진동이다.
☉ 플러렌(fullerene)
: 축구공 모양의 탄소 단분자이다.
ㅎ
☉ 확산 거리(diffusion length)
: 전자와 홀이 재결합하지 않고 이동한 거리
: 소수 캐리어가 재결합없이 확산할 수 있는 평균 거리
: 소수 캐리어가 재결합없이 확산할 수 있는 평균 거리
☉ AM(air mass)1.5G
: AM 는 태양광이 지표면에 도달하기 전까지 통과하여야하는 대기의 일부분이다.
: AM = 1 / (cos(θ)), θ는 천정각이다.
: G는 global을 뜻하고 직사광과 분산광을 모두 포함한다.
: AM0은 대기 바깥에서의 태양광 스펙트럼이고
: AM1.5은 태양광이 대기권을 뚫고 들어와 육상에 실질적으로 비추는 태양광 스펙트럼이고 태양이 천정(zenith)에서 48°에 위치했을 때이다.
☉ BOS(balance-of-system) 비용
: 태양광 발전 설치 비용은 태양전지 모듈 비용과 BOS 비용의 합이다.
: BOS 비용에는 인버터, racking, 설치 하드웨어, 설계 및 설치 노동, 마케팅(고객 확보), 다양한 규제와 금융 비용이 포함된다.
: 2015년 현재 모듈 비용은 거의 차이가 없고 BOS 비용이 태양광 설치 비용을 좌지우지 한다.
☉ DSSCs(dye-sensitized solar cells)
: TiO2 입자의 다공성 네트워크에 태양광 흡수 염료(보통 Ru 화합물)를 침투시킨 후 일반적으로 액체 산화환원 전해질 물질이 주입된다. 염료 분자가 광을 흡수하면 염료 분자는 효과적으로 여기되어 전자와 홀을 성시키고 전자는 TiO2 입자 쪽으로 주입된다. 그 전자는 상대전극 쪽으로 흘러가고 산화환원 물질을 통해 염료 분자로 전자 이동이 일어나 염료 분자는 원래 상태로 돌아온다.
☉ EPBT(energy payback time)
: 얼마나 빨리 투자된 에너지 시스템으로 부터 투자금을 회수할 수 있느냐?
☉ ERF(energy return factor)
: 태양전지 모듈의 수명 동안 몇번 EPBT을 할 수 있느냐?
☉ fill factor:
:태양전지가 동작될 때 최대 전력을 주는 전압과 전류가 각각 Vm과 Im 일 때 fill factor는 다음과 같이 정의 된다.
Vm Im
FF = ----------
Voc Isc
: fill factor는 이론적으로 얻을 수 있는 전력에 대한 실제로 얻을 수 있는 최대 전력을 퍼센트로 나타낸 것이다.
: Pmax는 전압이 증가할 때 전류가 얼마나 Isc으로 부터 감소하느냐에 영향을 받는다. 이 편차의 측정은 fill factor, FF,로 결정된다.
: FF는 최대로 얻을 수 있는 전력과 Voc와 Jsc 곱과의 비이다.
☉ Grid parity
: 태양양 발전과 같이 정부 보조금 없이 가정용 전기료보다 같거나 낮아지는 것을 말한다.
: 태양광 발전이 천연 가스와 석탄으로 부터 얻은 전기 만큼 저렴할 때
: 태양광 발전이 천연 가스와 석탄으로 부터 얻은 전기 만큼 저렴할 때
☉ LSPR (localized surface plasmon resonance, 국소 표면 플라즈몬 공명)
: 금속 구조내에서 전도 전자의 비방사 여기
: 전도 전자의 집합 진동의 국소화(localization)
☉ P3HT
: 비정질 폴리머와 비교했을 때 반 결정 P3HT 본성은 용매 선택과 공정 조건으로 부터 벌크 이종접합 OPV을 위한 적당한 모폴로지 길이를 부여하고 또한 우수한 전하 수송 특성을 제공한다.
☉ PEDOT:PSS
: 유기 태양전지에서 홀 수송층으로 이용
: 강한 산성 물질로 ITO을 부식 시킴
☉ LID(light-induced degradation)
: 태양전지를 처음 사용직후 24시간 동안 효율이 몇 % 감소하는 현상을 말한다.
☉ MOVPE(metalorganic vapor phase epitaxy)
: 공급 기체상(vapor phase)에서 원자들 가져와 결정상을 만들어 새로운 층으로 결정상을 확상시키는 방법이다.
☉ PID(potential induced degradation)
: 태양전지 셀에서 모듈 프레임으로 전류의 누설이 ion migration을 야기 해서 태양전지 셀의 전기적 특성을 변화시켜 모듈의 출력을 떨어뜨리는 현상이다. 온도, 습도 그리고 전압 모두가 PID을 가속화 시킨다.
☉ Series 저항
: 활성층과 계면층 저항, 전극 저항 그리고 접촉 저항이 영향을 미친다.
: I-V 곡선의 Voc 점에서 기울기로 계산된다.
: injection barrier와 면저항이다.
☉ PID(potential induced degradation)
: 태양전지 셀에서 모듈 프레임으로 전류의 누설이 ion migration을 야기 해서 태양전지 셀의 전기적 특성을 변화시켜 모듈의 출력을 떨어뜨리는 현상이다. 온도, 습도 그리고 전압 모두가 PID을 가속화 시킨다.
☉ Series 저항
: 활성층과 계면층 저항, 전극 저항 그리고 접촉 저항이 영향을 미친다.
: I-V 곡선의 Voc 점에서 기울기로 계산된다.
: injection barrier와 면저항이다.
: 비집광하에서 이상적인 단일 접합 Si 태양전지는 30%의 최대효율을 가진다.
: 광흡수체의 최적 밴드갭은 1.1 eV이다.
: 태양전지에서 필연적인 손실 모두를 조사하여 단일 접합 셀의 효율 한계를 수립했다.
: 매우 높은 셀 효율 얻기 위해서는 전자-홀 농도와 셀로 부터 포톤에 의한 효과적인 형광 방출의 곱이 커야 한다는 것을 보였다.
:가정; 1 흡수된 각 포톤은 하나의 전자와 홀 쌍을 생성시킨다. 2 태양전지내에서 완벽한 전하 수집. 3 전하 캐리어 재결합 과정으로써 오직 복사 재결합만 일어난다.
:가정; 1 흡수된 각 포톤은 하나의 전자와 홀 쌍을 생성시킨다. 2 태양전지내에서 완벽한 전하 수집. 3 전하 캐리어 재결합 과정으로써 오직 복사 재결합만 일어난다.
☉ singlet
: 전자와 홀의 스핀이 서로 상쇄된다.
☉ singlet fission
: 하나의 포톤에 의해 2개의 전하가 생성되는 개념이다.
☉ singlet exciton
: 강한 쿨롱 결합의 전자 홀 쌍
☉ singlet exciton fission
: 스핀 보존 과정인데 하나의 광여기 singlet 상태로 부터 2개의 triplet 여기 상태를 만든다.
: 몇몇 유기 분자는 고에너지 포톤당 1개 이상의 전자를 발생시킨다
: 초기에 여기된 singlet 상태가 자발적으로 triplet exciton 쌍으로 분리되는 과정이다.
☉ spinach
: 분자의 화학적과 물리적 특성 변화없이 분자의 간격을 변화시키는 덩치가 큰 원자의 측면 그룹이다.
: 잘못된 셀 디자인 보다 셀 제조시 결함과 관련 있다.
: 소자내에 전하 누설 경로가 생기면 shunt 저항은 감소하여 fill factor가 감소한다.
I = IL - I0 exp(qV/nkT) - V/Rsh, I는 셀 출력 전류, IL은 광전류, V는 셀의 단자 사이의 전압, T는 온도, q는 전하량, k는 볼츠만 상수, n은 이상 계수, Rsh는 shunt 저항
☉ triplet
: 전자와 홀의 스핀이 더해진다.
