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태양전지에 사용되는 투명 전극에 대해서 궁금한점이 있습니다.

태양전지의 간단한 구조를 보게되면 가운데 n형, p형 반도체가 있고 투과되는 빛을 받아서 가운데서 전자와 홀을 생성하여 전기를 발생 시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 구조를 자세하게 살펴보게되면 위에 전극들은 충분히 어느정도 간격들을 두고 떨어저있습니다. 그래서 전극이 투명하지 않터라도 빛이 통과할수 있을것이라고 생각합니다. 차라리 전도성이 더 좋은 금속을 사용하지 왜 투명전극을 이용하는지 잘 모르겠습니다. 투과율이 높은 반면 투명전극에 사용되는 TCO 재료들은 전도성이 매우 낮다고 알고 있고 비록 금속이 비싸겠지만 효율이 많이 떨어지는 투명전극이 어떤 장점이 있어서 사용되는 것인지 알고 싶습니다.
  • 태양전지
  • 투명전극
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답변 5
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    김범석님의 답변

    실리콘계 태양전지에는 투명전극을 사용하지 않습니다. 실버전극을 페이스트형태로 사용합니다.제가 알기론 투명전극은 유기계태양전지나에나 사용할 것 같은데요..이런 태양전지는 현재 상용화 되어 있지 않습니다. 염료감응형의 경우에도 투명전극은 없는 걸로 알고 있는데...어디서 정보를 얻으셨는지....... >태양전지의 간단한 구조를 보게되면 가운데 n형, p형 반도체가 있고 >투과되는 빛을 받아서 가운데서 전자와 홀을 생성하여 전기를 발생 >시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 구조를 자세하게 살펴보게되면 >위에 전극들은 충분히 어느정도 간격들을 두고 떨어저있습니다. 그래서 전극이 투명하지 >않터라도 빛이 통과할수 있을것이라고 생각합니다. 차라리 전도성이 >더 좋은 금속을 사용하지 왜 투명전극을 이용하는지 잘 모르겠습니다. >투과율이 높은 반면 투명전극에 사용되는 TCO 재료들은 전도성이 매우 >낮다고 알고 있고 비록 금속이 비싸겠지만 효율이 많이 떨어지는 투명전극이 >어떤 장점이 있어서 사용되는 것인지 알고 싶습니다.
    실리콘계 태양전지에는 투명전극을 사용하지 않습니다. 실버전극을 페이스트형태로 사용합니다.제가 알기론 투명전극은 유기계태양전지나에나 사용할 것 같은데요..이런 태양전지는 현재 상용화 되어 있지 않습니다. 염료감응형의 경우에도 투명전극은 없는 걸로 알고 있는데...어디서 정보를 얻으셨는지....... >태양전지의 간단한 구조를 보게되면 가운데 n형, p형 반도체가 있고 >투과되는 빛을 받아서 가운데서 전자와 홀을 생성하여 전기를 발생 >시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 구조를 자세하게 살펴보게되면 >위에 전극들은 충분히 어느정도 간격들을 두고 떨어저있습니다. 그래서 전극이 투명하지 >않터라도 빛이 통과할수 있을것이라고 생각합니다. 차라리 전도성이 >더 좋은 금속을 사용하지 왜 투명전극을 이용하는지 잘 모르겠습니다. >투과율이 높은 반면 투명전극에 사용되는 TCO 재료들은 전도성이 매우 >낮다고 알고 있고 비록 금속이 비싸겠지만 효율이 많이 떨어지는 투명전극이 >어떤 장점이 있어서 사용되는 것인지 알고 싶습니다.
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    안길홍님의 답변

    Si계는 투명 태양전지에 사용되지 못하고, 유기 고분자계 태양전지에 해당합니다. 그리고 전극은 SWNT로써 투명전극을 제조할 수 있으나, 면저항(ohm/sq)이 높게 나와서 실용성에서 아직 적용되지 못하고 있습니다. 그리고 최근의 동향으로써 투명전극으로 Graphene을 사용한 투명전극에 대하여 활발히 연구가 진행되고 있습니다.
    Si계는 투명 태양전지에 사용되지 못하고, 유기 고분자계 태양전지에 해당합니다. 그리고 전극은 SWNT로써 투명전극을 제조할 수 있으나, 면저항(ohm/sq)이 높게 나와서 실용성에서 아직 적용되지 못하고 있습니다. 그리고 최근의 동향으로써 투명전극으로 Graphene을 사용한 투명전극에 대하여 활발히 연구가 진행되고 있습니다.
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    이영환님의 답변

    >태양전지의 간단한 구조를 보게되면 가운데 n형, p형 반도체가 있고>투과되는 빛을 받아서 가운데서 전자와 홀을 생성하여 전기를 발생 >시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 구조를 자세하게 살펴보게되면>위에 전극들은 충분히 어느정도 간격들을 두고 떨어저있습니다. 그래서 전극이 투명하지>않터라도 빛이 통과할수 있을것이라고 생각합니다. 차라리 전도성이 >더 좋은 금속을 사용하지 왜 투명전극을 이용하는지 잘 모르겠습니다.>투과율이 높은 반면 투명전극에 사용되는 TCO 재료들은 전도성이 매우 >낮다고 알고 있고 비록 금속이 비싸겠지만 효율이 많이 떨어지는 투명전극이 >어떤 장점이 있어서 사용되는 것인지 알고 싶습니다. 첨부자료 참고하세요.
    >태양전지의 간단한 구조를 보게되면 가운데 n형, p형 반도체가 있고>투과되는 빛을 받아서 가운데서 전자와 홀을 생성하여 전기를 발생 >시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 구조를 자세하게 살펴보게되면>위에 전극들은 충분히 어느정도 간격들을 두고 떨어저있습니다. 그래서 전극이 투명하지>않터라도 빛이 통과할수 있을것이라고 생각합니다. 차라리 전도성이 >더 좋은 금속을 사용하지 왜 투명전극을 이용하는지 잘 모르겠습니다.>투과율이 높은 반면 투명전극에 사용되는 TCO 재료들은 전도성이 매우 >낮다고 알고 있고 비록 금속이 비싸겠지만 효율이 많이 떨어지는 투명전극이 >어떤 장점이 있어서 사용되는 것인지 알고 싶습니다. 첨부자료 참고하세요.
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    형경우님의 답변

    >태양전지의 간단한 구조를 보게되면 가운데 n형, p형 반도체가 있고>투과되는 빛을 받아서 가운데서 전자와 홀을 생성하여 전기를 발생 >시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 구조를 자세하게 살펴보게되면>위에 전극들은 충분히 어느정도 간격들을 두고 떨어저있습니다. 그래서 전극이 투명하지>않터라도 빛이 통과할수 있을것이라고 생각합니다. 차라리 전도성이 >더 좋은 금속을 사용하지 왜 투명전극을 이용하는지 잘 모르겠습니다.>투과율이 높은 반면 투명전극에 사용되는 TCO 재료들은 전도성이 매우 >낮다고 알고 있고 비록 금속이 비싸겠지만 효율이 많이 떨어지는 투명전극이 >어떤 장점이 있어서 사용되는 것인지 알고 싶습니다. ------------------------------------------------------------------------- TCO의 전도성은 매우낮어 저항적인 측면의 보상을위해 전면전극으로 사용되는 TCO의경우에는 두께를 많이 증착하여 전도성을 높이고 있습니다 전면전극에 투명전극이 아닌 금속물질을 사용하면 빛을 받아들이는 양보다 반사하는 측면이 커서 사용하지 않고 또한 후면 TCO는 전극역활보다 버퍼의 역활이 크기에 후면전극에는 Metal 막을 증착하는걸로 알고있어요
    >태양전지의 간단한 구조를 보게되면 가운데 n형, p형 반도체가 있고>투과되는 빛을 받아서 가운데서 전자와 홀을 생성하여 전기를 발생 >시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 구조를 자세하게 살펴보게되면>위에 전극들은 충분히 어느정도 간격들을 두고 떨어저있습니다. 그래서 전극이 투명하지>않터라도 빛이 통과할수 있을것이라고 생각합니다. 차라리 전도성이 >더 좋은 금속을 사용하지 왜 투명전극을 이용하는지 잘 모르겠습니다.>투과율이 높은 반면 투명전극에 사용되는 TCO 재료들은 전도성이 매우 >낮다고 알고 있고 비록 금속이 비싸겠지만 효율이 많이 떨어지는 투명전극이 >어떤 장점이 있어서 사용되는 것인지 알고 싶습니다. ------------------------------------------------------------------------- TCO의 전도성은 매우낮어 저항적인 측면의 보상을위해 전면전극으로 사용되는 TCO의경우에는 두께를 많이 증착하여 전도성을 높이고 있습니다 전면전극에 투명전극이 아닌 금속물질을 사용하면 빛을 받아들이는 양보다 반사하는 측면이 커서 사용하지 않고 또한 후면 TCO는 전극역활보다 버퍼의 역활이 크기에 후면전극에는 Metal 막을 증착하는걸로 알고있어요
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    김선영님의 답변

    투명전극은 TCO(Tranceparent conductive oxide)라고 해서 굳이 직역하자면 투명한 도전성 산화막이라고 합니다. 태양전지의 원리를 보면 태양광을 흡수해서 전기 에너지로 전환을 하는 것인데 전극이 투명하지 못하다면 광을 흡수할 수 있는 방법이 없게 되겠지요. 그리고 단순히 전도성만을 고려할 수가 없는 것이 TCO와 태양전지 P/N 접합체와의 energy band를 고려해야 하기 때문입니다. 아주 쉽게 이야기해서 건물 25층에서 뛰어내리면 사람이 죽을수도 있는것 처럼 태양전지 내부의 전자도 에너지 밴드 매칭이 맞지 않는 곳에서는 태양전지 내부에서 전자의 순환이 제대로 이루어지지 못할 가능성이 높습니다. 요즘에는 여러가지 dopant를 도입하여 비저항이 -4~-5ohom 수준으로 성장하였기 때문에 태양전지 전극으로서 부족한 사양을 지닌 것은 아닙니다. >태양전지의 간단한 구조를 보게되면 가운데 n형, p형 반도체가 있고>투과되는 빛을 받아서 가운데서 전자와 홀을 생성하여 전기를 발생 >시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 구조를 자세하게 살펴보게되면>위에 전극들은 충분히 어느정도 간격들을 두고 떨어저있습니다. 그래서 전극이 투명하지>않터라도 빛이 통과할수 있을것이라고 생각합니다. 차라리 전도성이 >더 좋은 금속을 사용하지 왜 투명전극을 이용하는지 잘 모르겠습니다.>투과율이 높은 반면 투명전극에 사용되는 TCO 재료들은 전도성이 매우 >낮다고 알고 있고 비록 금속이 비싸겠지만 효율이 많이 떨어지는 투명전극이 >어떤 장점이 있어서 사용되는 것인지 알고 싶습니다. 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. ^^
    투명전극은 TCO(Tranceparent conductive oxide)라고 해서 굳이 직역하자면 투명한 도전성 산화막이라고 합니다. 태양전지의 원리를 보면 태양광을 흡수해서 전기 에너지로 전환을 하는 것인데 전극이 투명하지 못하다면 광을 흡수할 수 있는 방법이 없게 되겠지요. 그리고 단순히 전도성만을 고려할 수가 없는 것이 TCO와 태양전지 P/N 접합체와의 energy band를 고려해야 하기 때문입니다. 아주 쉽게 이야기해서 건물 25층에서 뛰어내리면 사람이 죽을수도 있는것 처럼 태양전지 내부의 전자도 에너지 밴드 매칭이 맞지 않는 곳에서는 태양전지 내부에서 전자의 순환이 제대로 이루어지지 못할 가능성이 높습니다. 요즘에는 여러가지 dopant를 도입하여 비저항이 -4~-5ohom 수준으로 성장하였기 때문에 태양전지 전극으로서 부족한 사양을 지닌 것은 아닙니다. >태양전지의 간단한 구조를 보게되면 가운데 n형, p형 반도체가 있고>투과되는 빛을 받아서 가운데서 전자와 홀을 생성하여 전기를 발생 >시키는 것으로 알고 있습니다. 그런데 구조를 자세하게 살펴보게되면>위에 전극들은 충분히 어느정도 간격들을 두고 떨어저있습니다. 그래서 전극이 투명하지>않터라도 빛이 통과할수 있을것이라고 생각합니다. 차라리 전도성이 >더 좋은 금속을 사용하지 왜 투명전극을 이용하는지 잘 모르겠습니다.>투과율이 높은 반면 투명전극에 사용되는 TCO 재료들은 전도성이 매우 >낮다고 알고 있고 비록 금속이 비싸겠지만 효율이 많이 떨어지는 투명전극이 >어떤 장점이 있어서 사용되는 것인지 알고 싶습니다. 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. ^^
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