발광 태양광 집광기(luminescent solar concentrators, LSCs)는 건물의 에너지 수확용 창으로 활용될 잠재력을 지닌다. 비록 최근 나노기술의 발전이 양자점, 페로브스카이트 등과 같은 새로운 형광물질의 출현으로 이어졌으나, 기능성 유리의 상용화는 전력변환 효율이 충분하지 않아 아직 성숙되지 못한 실정이다. 다시 말해, 형광물질의 개선만으로는 LSC의 잠재력을 완전히 극대화하기에 충분하지 않다. 여기서는 광자를 유도하기 위한 실제로 비(非)감쇠 경로를 제공하는 광학적 ‘가드 레일’ 역할의 패턴된 저굴절률 매질을 사용하는 적층형(laminated) LSC 구조를 새롭게 제안한다. 또한 LSC의 치수와 형광물질의 스펙트럼 특성에 관한 설계 규칙을 제안한다. 이러한 규칙을 적용한 결과, 기록적인 수준의 LSC 성능을 달성하였다. 측정된 450 nm에서의 외부 양자 효율은 100 cm2 면적에 대해 45%, 가장자리 종횡비(edge aspect ratio) 71을 갖는 LSC에 대해 32%였다. 소자 효율은 7.6%로, 우리가 아는 한 지금까지 보고된 값 중 가장 높은 수치이다. 이러한 결과는 산업적 함의를 가질 수 있으며, LSC의 상용화를 가속할 수 있을 것이다.

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