차량일체형 태양전지 기술 동향
2020-11-06
org.kosen.entty.User@75671cc9
조진연(george84)
1. 차량일체형 태양전지 모듈 개념 등장
태양전지는 기본적으로 햇빛의 광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치이다. 과거 효율이 낮아 대면적 혹은 대규모 발전원으로서만 주로 관심을 받다가, 최근 들어 실리콘 태양전지의 효율이 꾸준이 상승됨에 따라 새로운 영역에서의 가능성이 연구되고 있다. 그중 대표적인 예로 태양전지를 자동차 외관에 통합하여 태양광발전을 통해 생성된 전기에너지를 사용해 자동차의 운행을 돕는 개념에 대해 연구가 되고 있다.
차량에 설치된 태양전지 모듈을 통해 생성된 에너지를 자동차 운행거리 증가에 이용하거나, 차량 블랙박스와 같이 엔진 정지상태에서도 꾸준하게 전력이 사용되는 경우 태양전지 모듈이 꾸준하게 에너지를 생성해줌으로써 차량 배터리의 방전을 막아 배터리 충전 혹은 교체를 위한 수고를 덜어주고, 소비자 입장에서 친환경 에너지원을 이용한 차량을 이용한다는 심미적 만족감을 줄 수 있다. 그리고 태양전지로 생성된 전력만큼 화석에너지인 휘발유 혹은 디젤연료의 사용을 줄이거나 화석연료로 생산된 전기사용을 줄임으로써 이산화탄소 발생을 줄일 수 있다.
자동차라는 특성상 태양전지가 설치될 수 있는 공간은 매우 제한적이기 때문에 태양전지 사용의 목적에 따라 설치 면적을 조절하거나, 반대로 설치 면적에 제한을 두고 목적을 선정하는 경우가 있다. 자동차의 외관을 중요하게 생각하는 경우, 자동차 천장(Roof) 영역에만 태양전지를 설치하는 것이 가장 일반적인 예이다[그림 1(a, b)]. 한국에서는 현대자동차[1] 그리고 토요타[2]가 현재 솔라루프(Solar roof)를 옵션으로 제공하고 있다. 기준 태양광 조사량(AM 1.5, 1000 W/m2)에서 현대자동차의 솔라루프는 205W의 발전을 할 수 있는 반면, 토요타의 솔라루프는 약 180W의 출력을 나타낸다[1].
태양전지는 기본적으로 햇빛의 광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치이다. 과거 효율이 낮아 대면적 혹은 대규모 발전원으로서만 주로 관심을 받다가, 최근 들어 실리콘 태양전지의 효율이 꾸준이 상승됨에 따라 새로운 영역에서의 가능성이 연구되고 있다. 그중 대표적인 예로 태양전지를 자동차 외관에 통합하여 태양광발전을 통해 생성된 전기에너지를 사용해 자동차의 운행을 돕는 개념에 대해 연구가 되고 있다.
차량에 설치된 태양전지 모듈을 통해 생성된 에너지를 자동차 운행거리 증가에 이용하거나, 차량 블랙박스와 같이 엔진 정지상태에서도 꾸준하게 전력이 사용되는 경우 태양전지 모듈이 꾸준하게 에너지를 생성해줌으로써 차량 배터리의 방전을 막아 배터리 충전 혹은 교체를 위한 수고를 덜어주고, 소비자 입장에서 친환경 에너지원을 이용한 차량을 이용한다는 심미적 만족감을 줄 수 있다. 그리고 태양전지로 생성된 전력만큼 화석에너지인 휘발유 혹은 디젤연료의 사용을 줄이거나 화석연료로 생산된 전기사용을 줄임으로써 이산화탄소 발생을 줄일 수 있다.
자동차라는 특성상 태양전지가 설치될 수 있는 공간은 매우 제한적이기 때문에 태양전지 사용의 목적에 따라 설치 면적을 조절하거나, 반대로 설치 면적에 제한을 두고 목적을 선정하는 경우가 있다. 자동차의 외관을 중요하게 생각하는 경우, 자동차 천장(Roof) 영역에만 태양전지를 설치하는 것이 가장 일반적인 예이다[그림 1(a, b)]. 한국에서는 현대자동차[1] 그리고 토요타[2]가 현재 솔라루프(Solar roof)를 옵션으로 제공하고 있다. 기준 태양광 조사량(AM 1.5, 1000 W/m2)에서 현대자동차의 솔라루프는 205W의 발전을 할 수 있는 반면, 토요타의 솔라루프는 약 180W의 출력을 나타낸다[1].