도시바는 구리(I) 산화물을 적용한 탠덤 태양전지로 26.6%의 변환 효율을 달성하며 광전 기술 분야에서 중요한 이정표를 세웠습니다. 구리(I) 산화물은 2.17 eV의 넓은 밴드갭 덕분에 상부 셀에 매우 유망한 소재입니다. 이 넓은 밴드갭은 스펙트럼의 나머지는 하부 셀에 남겨 둔 채, 더 짧은 파장의 빛을 효율적으로 흡수할 수 있게 합니다. 최종 상용 목표인 30% 효율에 도달하기 위해 연구진은 상부 셀이 12~13%의 효율을, 하부 셀은 17~18%의 효율을 달성해야 한다고 추정합니다.
이 개발 과정의 주요 기술적 과제는 다층 박막 구조에서 계면 반사가 증가한 것이었습니다. 도시바 엔지니어들은 상세한 시뮬레이션을 통해 이러한 높은 반사가 원래 n형 층의 낮은 굴절률 때문이라는 점을 발견했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 그들은 높은 굴절률로 잘 알려진 이산화티타늄을 n형 층에 도입했습니다. 이 혁신적인 조정은 약 500 nm 파장대에서 빛 반사를 성공적으로 줄였습니다. 그 결과 도시바는 핵심 발전 특성을 유지하면서 상부 셀에서 높은 효율과 높은 투과율을 동시에 달성할 수 있음을 입증했습니다. 이 획기적인 성과는 전기차와 건물 외벽에 유연하고 고효율적인 태양광 통합을 구현할 새로운 가능성을 열어줍니다.
