고급 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "실시간 바카라"라고 불림) 에너지 기술 연구 부서 [연구 부서 이사 Owadano Yoshiro] Solar Energy Conversion Group 디렉터 Sugihara Hideki Research Group, Sayama Kazuhiro의 최고 연구원, Yanagida Mari 연구원 등 Solar Power에 집중하고 있습니다광전 변환 효율110%탠덤 타입염료 감작 실시간 바카라 전지이 값은 새로운 염료 감작 실시간 바카라 전지에 대한 기존의 전환 효율을 초과합니다
실시간 바카라는 두 가지 유형의 염료 감작 태양 전지가 함께 겹쳐지고 상부 배터리는 가시 광선에서 빛을 흡수하고 하부 배터리는 근적외선으로부터 적외선을 흡수하는 탠덤 염료 감작 태양 전지를 개발했습니다 탠덤 타입에서 상단의 배터리는 가시 광선을 흡수하는 동안 가시 광선을 흡수해야합니다 이 기사에서는 탠덤 배터리를 개발하기 위해 투명성이 높은 산화 티타늄 전극을 성공적으로 제작하고 탠덤 염료에 민감한 배터리 위에 배터리로 사용함으로써 탠덤 배터리의 효율성을 향상시키는 데 성공했습니다
탠덤-타입 염료 감작 실시간 바카라 전지는 일반 단일 세포 실시간 바카라 전지보다 더 넓은 파장으로 햇빛을 효과적으로 활용할 수 있으며, 적외선을 흡수하는 새로운 감성 염료의 발달은 단일 세포 실시간 바카라 전지를 능가하는 광전성 전환 효율을 크게 향상시킬 것으로 예상된다
이 기술에 대한 세부 사항은 75th Electrochemical Society Conference에서 발표 될 예정이며, 이는 3 월 29 일부터 2008 년 3 월 31 일까지 Kofu City에서 개최됩니다
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| 그림 1 |
지구 온난화 및 에너지 자원의 고갈과 같은 문제를 해결하려면 재생 에너지의 효과적인 사용이 필수적입니다 실시간 바카라 전지가 이러한 문제에 대한 해결책으로 주목을 받고 있지만, 비용 절감에 대한 수요가 전파됩니다 염료 감작 실시간 바카라 전지는 저렴한 재료를 사용하고 제조하기 쉽기 때문에 실리콘 실시간 바카라 전지에 비해 비용을 크게 줄일 것으로 예상되는 차세대 실시간 바카라 전지입니다 또한, 염료 감작 실시간 바카라 전지는 전극 기판 재료 및 염료를 변화시킴으로써 모양과 색상의 다양성을 쉽게 제공 할 수있다 예를 들어, 유리에서 플라스틱 필름으로 기판을 바꾸면 유연하게 만들 수 있으며 실내와 같은 저조도가있는 곳에서도 전기를 생성 할 수 있으므로 내부 및 실내 실시간 바카라 전지로 사용될 것으로 예상됩니다 염료 감작 실시간 바카라 전지는 다양한 응용 분야의 잠재력을 갖는 실시간 바카라 전지로서의 관심을 끌었지만, 광전성 전환 효율이 결정질 실리콘 실시간 바카라 전지보다 낮기 때문에 광전 전환 효율의 혁신적인 개선이 필요했습니다
1991 년 Gretzel et al 스위스 로잔의 기술 연구소 (Institute of Technology) 중 스위스 로잔 (Lausanne)은 초기 주요 특허가 곧 만료되면서 많은 기업들이 실질적으로 사용하기 쉬운 환경이되었습니다 단일 염료를 사용한 정상 민감한 실시간 바카라 전지의 광전 전환 효율은 초기 7% 범위에서 점차 개선되었지만 지난 몇 년 동안 전환 효율이 향상되지 않았으며 효율을 향상시키기위한 방법의 빠른 개발이 필요했습니다 획기적인 기술 중 하나는 탠덤 배터리입니다 (그림 1) 기존의 단일 세포 배터리와 비교할 때 이론적 효율은 약 14 배 더 진보되었으며 전 세계적으로 연구가 수행되었습니다 그러나, 구조는 약간 복잡했고 재료는 광 산란 및 광 흡수를 적절하게 제어 할 수 없었으므로 현재까지 가장 높은 성능은 105%에 불과했다
실시간 바카라는 약 10 년 동안 염료 감작 태양 전지를 연구 해 왔으며 새로운 염료의 개발을 통해 결과를 달성했습니다 또한, 단일 염료를 사용한 일반 염료 감작 태양 전지조차도 세계에서 가장 높은 수준의 광전 변환 효율을 달성합니다 2006 년부터 미래의 기술 연구 및 태양 광 발전 시스템의 개발을 위해 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 (NEDO)이 수행 한 고효율, 통합 염료 감작 태양 전지 모듈의 연구 및 개발의 일환으로, 우리는 길고 짧은 파장을 위해 고전기로 특수화 된 태양 전지를 새로운 접근 방식으로 결합하여 새로운 에너지 기술 연구 및 태양 광 발전 시스템의 개발을 위해 수행 한 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 (NEDO)이 수행했습니다
도 1에 도시 된 바와 같이 두 가지 유형의 염료 감각화 된 실시간 바카라 전지로 구성된 탠덤 실시간 바카라 전지는 상단에 짧은 파장 조명을 사용하여 높은 전자 유전력 (전압)을 생성하는 배터리와 바닥에서 작은 파장을 사용하여 대형 전류를 생성하는 배터리를 배터리로 배터리로 배치함으로써 에너지를 전기로 전기로 전환시킬 수 있다는 이점이있다
상단의 배터리빨간 다이 (N719), 하단의 배터리에서Black Die (N749)탠덤 구조를 갖는 염료 감작 실시간 바카라 전지를 구성하는 데 사용되었고, 짧은 파장 쪽의 가시 광선 에너지는 상단의 전기 에너지로 변환되었고, 긴 파장 측면에서의 적색광과 바닥의 근적외선광이 바닥의 전기 에너지로 변환되었다
이번에는 다음과 같은 기술을 구체적으로 고려했습니다
(1) 가능한 전압을 생성하고 배터리를 상단에 생성하는 극도로 투명한 티타늄 필름 전극 개발
탠덤 배터리 개발에서 중요한 원소 기술로서 상단 배터리는 가시 광선을 흡수하는 동안 손실없이 근적외선을 전송하여 하위 배터리에 도달 할 수 있도록해야합니다 따라서, 상부 배터리에 사용되는 산화 티타늄 전극의 투명성이 필수적이다 실시간 바카라는 새로운 제조 방법을 사용하여 매우 투명한 산화 티타늄 전극을 성공적으로 제작하고 탠덤 배터리 위에 배터리로 사용했습니다 이 산화 티타늄은 기존 제품보다 더 높은 전압을 생성 할 수 있습니다 또한 광 흡수가 거의없는 투명한 카운터 전극을 개발했습니다 (그림 2의 a)
(2) 하부 배터리에서 다층 티타늄 필름을 사용
하위 배터리는 다층 반도체 필름을 사용하여 광 감금 효과를 최대화하고 전류를 향상시킵니다 또한 전압을 향상시키는 누설 전류를 억제하는 방법을 개발했습니다
입사 햇빛이 유리 기판에 반사되거나 흡수되거나 실시간 바카라 전지의 발전 장치에 흡수되지 않으면 출력이 작습니다 따라서 발전 섹션에 인시던트 라이트를 집중시키는 다양한 기술을 만드는 것이 중요합니다 광자를 내부에 제한하고 외부로 탈출하지 못하게하는 과정을 "밝은 구속"이라고합니다 염료 감작 실시간 바카라 전지에서, 빛은도 1의 B에 도시 된 바와 같이, 다른 입자 크기를 갖는 다층 티타늄 산화물에 의해 효율적으로 한정 될 수있다 또한, 반사 방지 코팅을 사용하고 굴절률을 조정함으로써, 광 감금 효과가 더욱 향상 될 수있다
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| 그림 2 |
최고의 효율성을 달성하려면 최고의 기술을 배터리를 구성하는 모든 재료에 통합해야합니다 이번에는 상부 배터리를 위해 매우 투명한 티타늄 산화 티타늄 전극이 개발되었으며, 하부 배터리에서의 광 감금 효과를 효과적으로 달성함으로써 110%를 달성하여 탠덤 염료 민첩성 실시간 바카라 전지로서 이전의 최고 광전 전환 효율을 초과했습니다 (그림 3)
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| 그림 3 |
이번에 설립 한 탠덤 배터리의 광 산란 및 광 흡수를 제어하는 기본 기술을 기반으로, 우리는 모양과 제조 공정을 단순화하고 높은 효율성을 유지하면서 비용을 추가로 줄임으로써 실질적으로 사용하는 것을 목표로 할 것입니다
또한 Dyes는 현재 단일 세포 배터리에 최적화되어 있지만 탠덤 배터리에 최적의 염료를 개발하여 효율성을 크게 향상시킬 수 있기를 바랍니다 구체적으로, 긴 파장쪽에 효율적으로 빛을 활용하는 새로운 감성 염료를 개발함으로써 배터리 특성이 낮아져 전체 광전자 변환 효율이 획기적으로 개선 될 것입니다
또한, 매우 투명한 산화 티타늄 전극 및 투명 카운터 전극을 사용한 염료 감작 실시간 바카라 전지는 아름다운 외관을 가지며 스테인드 글라스 및 내부 장식에 적용될 것으로 예상됩니다