태양광 패널은 태양광을 이용해 전기를 생산하지만, 열은 실제로 태양 전지의 효율을 떨어뜨릴 수 있습니다. 한국의 한 연구팀은 놀라운 해결책을 찾아냈습니다. 바로 어유입니다.
태양 전지의 과열을 방지하기 위해 연구진은 액체를 사용하여 과도한 열과 빛을 걸러내는 분리형 태양광 열 시스템을 개발했습니다. 액체 필터는 태양 전지를 과열시킬 수 있는 자외선을 차단함으로써 태양 전지를 냉각하는 동시에 나중에 사용할 수 있도록 열을 저장할 수 있습니다.
분리형 태양광 열 시스템은 전통적으로 물이나 나노입자 용액을 유체 필터로 사용합니다. 문제는 물과 나노입자 용액이 자외선을 잘 걸러내지 못한다는 것입니다.
"분리형 태양광 열 시스템은 액체 필터를 사용하여 자외선, 가시광선, 근적외선과 같은 비효율적인 파장을 흡수합니다. 그러나 일반적으로 사용되는 필터인 물은 자외선을 효과적으로 흡수하지 못해 시스템 성능을 제한합니다." - 한국해양대학교(KMOU) CleanTechnica 연구진이 설명했습니다.
KMOU 연구팀은 어유가 과도한 빛을 걸러내는 데 매우 효과적임을 발견했습니다. 대부분의 수중 분리 시스템은 79.3%의 효율로 작동하는 반면, KMOU 팀이 개발한 어유 기반 시스템은 84.4%의 효율을 달성했습니다. 비교를 위해 연구팀은 오프그리드 태양 전지의 효율이 18%이고, 오프그리드 태양열 시스템의 효율이 70.9%인 것을 측정했습니다.
연구팀 보고서는 "[어유] 에멀전 필터는 태양광 모듈의 에너지 생산에 기여하지 않는 자외선, 가시광선 및 근적외선 파장을 효과적으로 흡수하여 열 에너지로 변환합니다."라고 기술했습니다.
분리형 태양광 열 시스템은 열과 전기를 모두 공급할 수 있습니다. KMOU 팀은 "제안된 시스템은 특정 요건 및 환경 조건에서도 작동할 수 있습니다. 예를 들어, 여름에는 액체 필터의 액체를 우회하여 전력 생산을 극대화할 수 있으며, 겨울에는 액체 필터가 난방을 위한 열에너지를 포집할 수 있습니다."라고 보고했습니다.
재생 에너지에 대한 수요가 증가함에 따라, 연구자들은 태양 에너지를 더욱 저렴하고 지속 가능하며 효율적으로 만들기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 견고한 페로브스카이트 태양전지는 매우 효율적이고 저렴하며, 실리콘 나노입자는 저에너지 빛을 고에너지 빛으로 변환할 수 있습니다. KMOU 팀의 연구 결과는 에너지 효율을 더욱 저렴하게 만드는 데 있어 또 다른 진전을 보여줍니다.
우리의 삶을 개선하고 지구를 구하는 가장 멋진 혁신에 대한 주간 업데이트를 받아보려면 무료 뉴스레터에 가입하세요.