연구원들은 빛을 통과시키는 창문 태양 전지판을 설계합니다.

덴마크 코펜하겐 국제학교 건물에는 DSC 기술이 적용된 파란색이지만 투명한 태양광 패널 12,000개가 있습니다. (사진: ALEXANDER2323/Depositphotos)

태양에너지는 미래입니다. 이상적인 세계에서는 태양 전지판이 옥상에 늘어서 있고 태양 에너지는 고급 보충 배터리에 저장됩니다. 하지만 창문을 통해 들어오는 햇빛은 어떨까요? 현대 기술도 그것을 수확할 수 있습니다. Grätzel 전지, 즉 염료감응형 태양전지(DSC)는 현대의 경이로움입니다. 스테인드글라스처럼 보이는 이 다채로운 창문은 주변광을 수집합니다. 이 기술은 최근 Nature에서 발표된 바와 같이 전체 가시광선 스펙트럼을 포착하기 위해 한 단계 더 발전했습니다.

스위스 EPFL(École Polytechnique Fédérale de Lausanne)의 연구원들은 DSC 기술 개선에 착수했습니다. 표준 DSC 패널은 반도체에 감광성 염료를 사용하는 것이 특징입니다. 화학 반응은 패널에 닿는 가시광선을 배터리에 저장할 수 있는 에너지로 변환합니다. DSC 기술은 이전에는 직사광선에서만 작동했지만 스위스 연구진은 투명한 감광제로 박막 태양전지판을 만들 수 있었습니다. 이들은 빛에 의해 활성화되고 전체 가시광선 스펙트럼에서 빛을 포착하는 분자입니다.

"우리의 연구 결과는 고성능 DSC에 쉽게 접근할 수 있는 길을 열었으며 주변광을 에너지원으로 사용하는 저전력 전자 장치의 전원 공급 장치 및 배터리 교체 응용 분야에 대한 유망한 전망을 제공합니다."라고 연구 저자는 썼습니다. 미래에는 이러한 새로운 DSC가 저렴하고 다용도의 태양광 솔루션으로 고층 건물이나 심지어 집의 창문을 장식할 수도 있습니다. SwissTech 컨벤션 센터에는 2012년부터 이미 DSC 창문이 설치되어 있으며, 덴마크의 코펜하겐 국제 학교에는 무려 12,000개의 파란색 투명 태양광 패널이 설치되어 있습니다. 이 패널은 학교에 필요한 에너지의 절반을 제공합니다.

연구진의 최근 발견처럼 기술을 더욱 개선하면 기술이 더욱 확장될 수 있습니다. 새로운 분자 설계를 통해 주변 태양 에너지의 30%를 수확할 수 있습니다. 표준 현대식 태양광 패널은 평균 20%입니다. 효율성이 높을수록 DSC는 기후 친화적인 미래를 위한 더 나은 솔루션이 될 것입니다.

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염료감응형 태양전지의 작동 원리 (사진: Wikimedia Commons, 공개 도메인)

h/t: [유로뉴스]

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