혁신적인 창문 코팅으로 열을 단열하고 전기를 생성합니다.

• 독특한 창문 코팅 기술은 일반 가정의 에너지 효율을 향상시킬 수 있습니다. 
• 반투명 태양광전지는 창문을 단열재와 발전기로 바꿀 수 있는 가볍고 다채로운 필름입니다. 

흔히 그린빌딩이라고 불리는 친환경 건축물의 추세에 따라 불필요한 햇빛 복사를 차단하여 냉난방 비용을 절감하는 첨단 창문 코팅의 인기가 높아지고 있습니다.

친환경 건축 관행은 유용성, 내구성, 경제성 및 편안함에 대한 전통적인 건물 설계 문제를 보완합니다. 그들은 엔지니어와 연구자들에게 창문을 작은 발전기로 바꿀 수 있는 얇고 투명한 태양 전지를 개발하도록 영감을 주었습니다.

이 두 가지 기능을 하나의 창호 호환 소재로 결합할 수 있다면 정말 놀랍지 않을까요? 이제 중국의 재료 엔지니어 팀이 동일한 작업을 수행했습니다. 그들은 일반 가정의 에너지 효율을 향상시키기 위해 독특한 코팅 기술을 구축했습니다.

반투명 유기 태양광 발전

상업용 열 제어 창 시트는 실리콘 광전지로 만들어지며 유리창 외부 또는 내부에 적용되어 햇빛에서 나오는 가시광선, 자외선 및 적외선의 양을 줄입니다. 하지만 무거움과 밋밋한 외관으로 인해 뛰어난 성능을 발휘하지는 못합니다.

과학자들은 투명한 태양 전지로 창 코팅을 적용하는 대신 반투명 광전지를 만들었습니다. 이는 창문을 단열재와 발전기로 바꿀 수 있는 가볍고 다채로운 필름입니다.

그들은 가시광선 파장에 대해 적절한 투명성을 유지하면서 근적외선을 선택적으로 반사하기 위해 실리콘 시트 상단에 분산 브래그 반사기를 추가로 도입했습니다. 이는 유기 태양광 발전의 발전 및 광학적 특성을 희생하지 않으면서 단열 효과를 극대화합니다.

참고자료:ScienceDirect | doi:10.1016/j.joule.2018.06.006

적외선 파장(가열 역할)을 걸러내는 동시에 가시광선을 통과시키고 태양에서 나오는 근적외선으로부터 에너지를 수확합니다.

다기능 반투명 유기 태양광 발전 

반투명 유기태양전지는 6% 이상의 전력변환효율, 25%의 높은 가시광선 투과율, 80% 이상의 적외선 차단율을 달성할 수 있다.

예상 결과

연구원들에 따르면, 이중 단열 기능과 전기 생산 기능을 갖춘 창문을 설치하면 평균 가구의 전력 의존도를 50% 이상 낮출 수 있습니다.

연구원들은 또한 이러한 유기 광전지가 폴리에틸렌 나프탈레이트와 같은 얇은 플라스틱 기판에서 제조될 수 있음을 입증했습니다. 유리 기반 광전지와 비교하여 나프탈레이트 기반 유연한 장치는 폴리에틸렌 나프탈레이트 기판의 낮은 투과율과 높은 시트 저항으로 인해 감소된 충전 계수 값을 나타냅니다. 하지만 전력 변환 효율과 평균 가시 투과율은 여전히 6%와 23%를 유지했습니다.

읽기:유기 태양 전지는 빠르게 움직이는 전자를 통해 전기를 생성할 수 있습니다

최고의 유기 광전지를 사용하면 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 이러한 창 코팅 재료는 아직 초기 단계이지만 연구원들은 이 재료가 곧 다양한 응용 분야에 새로운 문을 열 것이라고 믿습니다.