[신재생에너지] 태양 에너지 이용을 위한 스마트 윈도우 설계

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2010.07.15 / 2019.12.24
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목차: 1. 서론

2. 개요

- 태양 전지 (Solar Cell)

- 염료감응 태양전지 (DSSC, Dye-Sensitized Solar Cell)

- DSSC의 응용

- 스마트 글래스(Smart Glass)의 적용

3. 제품 소개

- 스마트 윈도우 (Smart Window)

- 제품의 강점

- 제품의 약점 및 개선안

4. 결론

5. 참고문헌

본문내용: 2. 개요

태양 전지 (Solar Cell)

태양전지와 관련된 이론은 1839년 베크렐(Antoine Henri Becquerel)이 전해용액 속에 놓인 전극에 태양광을 비추면 전기가 발생하는 현상을 발견함으로서 처음 확인되었다. 이후, 벨전화연구소 (Bell Telephone Laboratories)의 연구진들이 1954년 효율 6%의 태양전지를 처음 만들었고 1970년대에 에너지 파동을 겪으면서 값싸고 신뢰성 있는 태양전지 개발이 본격적으로 이루어지게 되었다.
태양전지는 빛에너지를 받으면 전자가 생기고, 이 전자가 이동하면 반대방향으로 전류가 발생하는 원리를 이용한 것이다. <그림 1-1> 은 실리콘 태양 전지의 원리를 나타낸 것이다. N층은 전자가 많고 P층은 상대적으로 적은데, 빛에너지를 받은 N층에서 P층으로 전자가 이동하게 되고 전류가 흐르게 되는 것이다.

<그림 2-1> 실리콘 태양전지의 원리 <그림 2-2> 실리콘 태양 전지

현재 보급중인 실리콘 태양전지(이하 SiSC)는 발전효율이 25%까지 도달하고 제조공정도 확립되어 활발하게 보급되고 있지만 제조에 고가의 대형장비가 필요하고 원료가격의 한계 때문에 제조원가를 낮추는데 어려움이 있다. 또한, SiSC는 태양광을 투과시키지 않기 때문에 건물에 태양전지를 설치하고자 할 때에는 건물의 외관이나 설치면적에 많은 제약이 있다.

염료감응 태양전지 (Dye-Sensitized Solar Cell, DSSC)

값이 저렴하고 투명한 태양전지의 필요성은 스위스 EPFL의 미하엘 그라첼 (Michael Grätzel)에 의해 해결 되었다. 1991년에 빛에 반응하는 염료분자와 티타늄산화물을 이용한 염료감응 태양전지(이하 DSSC)를 만들어 발표한 것이다. 염료감응 태양전지의 원리는 <그림 2-3>에 있고 간단히 요약하면 원리는 앞에서 설명한 SiSC와 같고 단지 매개물이 염료라는 점이 다르다.

참고문헌: Korea IT times
(http://www.koreaittimes.com/image/dye-sensitized-solar-cell-window)

NASA tech briefs create the future design contest
(http://www.createthefuturecontest.com/pages/view/viewentries.html?startrw=1&sort=3&entrants=all&profession=all&catid=6&tag=all)

Lightning Systems
(http://www.ltgsys.com/np0406.htm)

Derwent Valley Glass
(http://www.derwentvalleyglass.com.au/glass_replacement/13512.html)

Bombayharbor
(http://www.bombayharbor.com/Product/12130/Smart_Film_Green_Building.html)

SPD control systems
(http://www.spdcontrolsystems.com/spdglass.htm)

에코에너지 인사이트
(http://cafe.naver.com/sdiecoenergy.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=5357)

태양전지 카페 일광 소나타
(http://cafe.naver.com/sunlightsonata)

태양광 발전 네트워크
(http://cafe.naver.com/sgep)

※ 개인 블로그

(http://blog.daum.net/happymogaha/11807921)

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