중립색·광각 안정형 투명 태양전지의 복사냉각 및 광학 설계 연구

Optical design for neutral-colored wide-angle stable transparent solar cells with radiative cooling

연구 내용

중립색 투명 태양전지의 입사각 의존 효율 저하와 온도 상승 문제를 해결하기 위해 미세 구조 기반 광각 반사 저감과 복사냉각을 결합하는 연구

투명 태양전지는 가시광 투과성과 함께 입사각 변화에 따른 광 손실과 발열을 동시에 제어해야 합니다. 연구실은 미세 역피라미드 구조의 폴리디메틸실록산을 선택적으로 적용하여 광학 경로의 반사를 넓은 각도 범위에서 감소시키고, 결정질 실리콘 기반 투명 소자의 광수집 성능을 유지하도록 설계합니다. 더 나아가 복사냉각 효과를 제공하는 구조를 함께 구현해 작동 중 온도 상승을 완화하며, 중립색 시각 특성과 전기적 안정성의 연계를 확보합니다.

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연구 흐름

투명 태양전지에서 남아 있던 입사각 의존 성능 저하와 열 관리 문제를 중심으로 연구를 시작하였습니다. 이후 미세 역피라미드 구조를 갖는 PDMS를 선택적으로 도입해 광각 범위에서 항반사 성능을 구현하고, 중립색 투과 특성을 유지하는 광학 설계로 확장하였습니다. 최근에는 이러한 광학 설계에 복사냉각 기능을 결합하여 온도 저감이 가능한 투명 발전 소자를 구성하고, 다양한 입사 조건에서 성능 유지 경향을 확인하는 연구를 수행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

광각 안정형 투명 발전 패널
복사냉각 기능 포함 투명 태양광
입사각 변화 저감형 윈도우 PV
중립색 시인성 유지 코팅
열 완화형 태양광 스킨
건물 외피용 발전·냉각 복합 모듈
차량 루프용 투명 전력·온도 제어
고르지 않은 일사 조건 대응 소자
광학 손실 저감 항반사 박막
열 스트레스 완화형 투명 에너지 장치