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화장지 위에 프린트된 태양 전지
어떻게 새로운 제조 기술을 얇고 플랙서블한 재료들 위에 태양전지를 프린트할 수 있는지 실현하기 위해, MIT의 연구원들은 일반 화장지 상에 태양 전지를 패턴화했다. 화장지가 실용적인 태양 전지 응용에 대한 가망성없는 기판이라 할지라도 광범위한 재료들 상에 저가 프린팅 기술의 성능을 충분히 보여주는 것이다.
연구팀은 이 기술이 섬세하고 다양한 물질들에 태양전지를 프린트하는데 사용될 수 있다는 것을 보였다. 한 예로, 라이스 페이퍼(rice paper)는 레스토랑에서 스프링 롤(spring roll)을 만드는데 사용되고, 습식 과정들에서 항상 용해된다. 연구팀의 기술이 건식, 용매 없는 과정들이기 때문에 라이스 페이퍼는 온전하게 남아있었다. 또한, 연구팀은 물을 제거하고 일반적으로 코팅하기 어려운 플라스틱 사란(Saran) 랩 위에서 기술을 설명했다.
산화 화학 기상 증착법 (oCVD)이라 불리는 새로운 기술은 단분자의 증기와 산화제를 기판 상에 뿌리는 것을 포함한다. 단분자와 산화제는 전도성 고분자(PEDOT) 플라스틱으로부터 폴리머화된다. 플라스틱 자체는 전도성이지만, 전도성은 전도성이 큰 은입자와 끈으로 묶일 수 있는 나노포어 형성을 위하여 기판 온도를 조절함으로써 1,000배 더 증가될 수 있다.
또한, 프린트된 태양전지는 특성에서 최소한의 효과로 다량의 늘림과 휨을 견딜 수 있다. 시험에서 연구팀은 1000번 이상 5mm 미만의 직경으로 프린트된 플라스틱 기판을 구부렸고, 이 효율이 벤딩 전에 99%였다는 것을 발견했다. 또한, 전극들은 구부려질 수 있고, 늘릴 수 있었고, 전극들의 전도성은 유지되었다. 방법의 유연적응성(robustness )을 설명하기 위하여 연구원들은 종이 비행기를 위해 태양전지로 프린트된 종이를 접었고, 소자가 여전히 전류를 발생하고 있다는 것을 보였다.
연구팀에 따르면, 종이는 투명하지 않기 때문에 광전 변환 공학을 위한 좋은 기판이 아니라고 한다. 그러나, 저가로 플렉서블하고 늘릴 수 있는 물질들 상에 태양전지를 프린트하는 능력은 태양전지를 더욱 넓게 이용하는데 매우 유용할 것이다. 이 기술이 태양전지 외의 다른 전자 소자들을 프린트하는데 사용될 수 있음에 따라, 이 기술은 섬유에 전자를 프린트하고 다른 플렉서블 디스플레이에 프린트하는 것과 같은 응용제품들에도 사용될 수 있을 것이다.
그림 설명: 종이 상에 태양전지를 프린팅 한 후, 연구원이 여전히 전류가 발생할 수 있는 것을 보이기 위해 종이로 비행기를 접었다.
출처: http://www.ndsl.kr
관련링크: http://www.physorg.com/news/2011-01-solar-cells-toilet-paper-delicate.html
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