연구진들이 캐나다의 셜브루크 대학에서 저린저린한 자외선 셀을 개발했습니다. 이 자외선 셀은 그림자 효과를 최소화하고 웨이퍼 표면을 높은 효율로 사용할 수 있는 특징을 갖추고 있습니다.
연구의 저자인 Matthieu De Lafontaine은 “우리는 두께가 두 번째 머리카락 굵기와 같은 저린저린한 자외선 셀을 개발했다”라고 밝혔습니다. “이 자외선 셀은 일반적인 태양광 기술에 비해 95%의 전극 그림자 효과를 감소시키고, 전력 생산 비용을 세 배로 할 수 있다는 큰 장점이 있다”고 덧붙였습니다.
이러한 특징을 활용하여 이 셀은 전자기기의 밀도 증가부터 태양전지, 휴대용 전자기기 및 우주 탐사를 위한 가벼운 핵 전지, 통신 및 사물 인터넷 장치의 미니어처화와 같은 다양한 분야에 응용될 수 있습니다.
연구진들은 3D 상호연결과 실리콘 웨이퍼의 전체 간섭을 통해 연결된 3중 접합자 세포를 구축했습니다. 이들은 일반적으로 MEMS 시스템에서 3D 집적 회로를 생성하기 위해 사용되는 수직 전기 연결로 구성됩니다.
연구진은 III-V 접합 물질로 만들어진 이러한 셀의 생산 비용이 저렴한 드론과 우주 비행체와 같은 특수한 용도로 제한되었던 것을 언급했습니다. 단, 이러한 셀은 경량화와 효율성이 저렴한 가격보다 더 중요한 분야에 더 적합하다는 점을 강조했습니다.
이 셀은 인디움, 갈륨 및 인산 포스핀으로 이루어진 상부 세포, 인디움, 갈륨 및 비소화물로 이루어진 중간 장치, 그리고 게르마늄으로 이루어진 하부 세포에 기반을 두고 있습니다. 연구진은 20μm 두께의 III-V 필름을 조작하기 위해 웨이퍼 연결을 사용했으며, 3D 상호연결을 통해 전체 태양전지의 정면 금속 면적을 크게 감소시킬 수 있었습니다.
표준 조명 조건에서 테스트된 이 셀은 18.3%의 전력 변환 효율, 2.276V의 개방 회로 전압, 8.61mA/cm2의 단락 전류 밀도 및 82.1%의 채움 비율을 달성했습니다.
이 연구팀은 캐나다 오타와 대학과 프랑스 그륈노블 알프 산문 대학교 CNRS의 학자들로 구성되어 있습니다. 그들은 “III-V 반도체 장치용 3D 상호연결”이라는 논문에서 이 새로운 장치를 소개했습니다.
마지막으로, 연구진은 “이 후면 접촉형 마이크로국 내 태양전지의 개발은 전자기기 미니어첩화에 있어 중요한 한 단계입니다”라고 결론 내렸습니다.
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