일본, 세계 최초 티타늄 태양광 패널 개발...원자력 20개보다 더 강력 Japan breaks photovoltaics laws in the world — First-ever titanium solar panel makes history

깨끗하고 재생 가능하며 효율적인 에너지원을 찾는 데 있어 한계가 있다는 것을 생각해 본 적 있으신가요? 현재로서는 한계가 없습니다. 일본이 역사상 최초의 티타늄 태양광 패널을 개발함으로써 태양광 관련 법규를 어긴 것이니까요. 소재 자체만으로도 모두를 놀라게 할 뿐만 아니라, 과학자들에 따르면 이 신기술은 기존 실리콘 패널보다 최대 1,000배 더 효율적일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 서두에서 말씀드렸듯이, 우리에게는 한계가 없습니다. 단지 최선의 선택을 찾고 있을 뿐입니다.

ECOticias.com

Japan breaks photovoltaics laws in the world — First-ever titanium solar panel makes history

https://www.ecoticias.com/en/japan-first-titanium-solar-panel/17268

실리콘 패널은 이미 에너지 혁명 주도

새로운 소재에 대해 이야기하기 전에, 태양광 패널에 사용되는 오래되고 주요 소재인 실리콘 에 대해 다시 살펴봐야 합니다 . 수십 년 동안 실리콘은 태양광 산업의 주요 소재였습니다. 풍부한 자원과 태양광을 전기로 효율적으로 변환하는 능력 덕분에 가능했습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 실리콘의 물리적 한계는 지구의 증가하는 에너지 수요를 충족하는 데 걸림돌이 되기 시작했습니다.

바로 이러한 이유로 일본 과학자들은 가볍고 부식에 강한 금속인 티타늄을 연구하기로 결정했습니다. 티타늄은 독특한 특성을 지녔습니다. 이 혁신의 핵심은 이산화티타늄과 셀레늄의 조합에 있습니다. 이 조합을 태양 전지의 특정 층에 적용하면 접착력이 더욱 향상되고 에너지 변환 효율이 더욱 높아집니다. 첫 번째 결과는 이미 놀라운데, 이 새로운 태양 전지가 동일한 입사광으로 생성되는 에너지량을 기하급수적으로 증가시킬 수 있음을 보여주기 때문입니다.

티타늄 태양 전지 패널이 앞으로도 계속 사용될 것

하지만 티타늄이 그렇게 강력하다면, 왜 아무도 티타늄을 태양 에너지의 대안으로 생각하지 못했을까요 ? (기적의 소재로 만들어진 이 가장 강력한 태양광 패널처럼 말이죠.) 티타늄의 놀라운 특성에도 불구하고, 광석에서 산소를 제거하는 데 엄청난 에너지가 필요한 채굴 과정 때문에 항상 비용이 많이 드는 것으로 여겨져 왔습니다.

하지만 이제 상황이 바뀌고 있습니다. 도쿄대학교 연구진이 LED나 초전도체와 같은 기술에 흔히 사용되는 희토류 금속인 이트륨을 이용하여 티타늄을 정제하는 새로운 기술을 개발했기 때문입니다. 다시 말해, 이 기술을 통해 티타늄의 산소 함량을 0.02%까지 줄여 견고하고 훨씬 저렴한 합금을 만들 수 있게 되었습니다. 이 연구의 주요 저자 중 한 명인 토루 H. 오카베는 다음과 같이 말했습니다.

"업계에서는 금속 철과 알루미늄을 대량 생산하지만, 광석에서 산소를 제거하는 비용 때문에 금속 티타늄은 생산하지 않습니다. 저

희는 희토류 금속을 기반으로 티타늄에서 산소를 질량 기준 0.02%까지 제거하는 혁신적인 기술을 사용합니다."

티타늄 태양광 패널의 과제

하지만 모든 것에는 단점이 있듯이, 이 위대한 혁신은 장점과 함께 위험도 동반합니다. 가장 큰 문제는 티타늄 합금에 최대 1%의 이트륨이 오염될 수 있다는 것입니다 . 왜 그럴까요? 이는 극한 환경에서의 내식성과 수명을 저하시킬 수 있는데, 이는 예를 들어 항공우주 분야에서 매우 중요합니다. 이러한 이유로 연구자들은 이미 최종 재료의 품질을 저하시키지 않으면서 비용 절감을 유지하기 위한 대안과 공정 조정을 연구하고 있습니다.

어쨌든 이 기술의 잠재력은 이미 전 세계적인 관심을 끌고 있으며, 여러 산업 분야에서 이 기술의 개발을 예의주시하고 있습니다. 결국, 티타늄 가격 하락은 태양 에너지뿐만 아니라 배터리, 전자 부품, 의료용 보철 등 다양한 분야에서 새로운 혁신의 물결을 일으킬 수 있습니다. 머리카락보다 얇은 이 투명한 태양 전지판이 그 예인데, 이것이 실리콘 태양 전지판의 종말을 의미할 수도 있습니다 .

Japan breaks photovoltaics laws in the world — First-ever titanium solar panel makes history

https://www.ecoticias.com/en/japan-first-titanium-solar-panel/17268

Japan unveils world’s first solar super-panel: More powerful than 20 nuclear reactors

https://youtu.be/ZfckcXXjmbE