웨이크 포레스트 대 ( Wake Forest University ) 에서 개발 된 유망 한 새로운 태양 전지 가 유럽 특허청 으로부터 첫 공식 특허 를 받 았 다 . 이 새로운 광섬유 기반 태양 전지 는 오늘날 의 평판 태양 전지 보다 2 배 의 에너지 를 아주 적 은 비용 으로 생산 할 수 있 다고 이 광섬유 태양 전지 를 개발 한 나노 기술 분자 재료 센터 ( Center for Nanotechnology and Molecular Materials ) 의 데이비드 캐롤 ( David Carroll ) 박사 는 말 한다 . “ 녹색 에너지 를 얻 으려면 상당 한 비용 이 든다 . 이 장치 는 큰 영향 을 끼칠 수 있 다 . ” 라고 캐 롤 은 말 했 다 . 이 기술 에 대한 특허 는 이 태양 전지 의 제조 방법 을 개발 한 파이버 셀 ( FiberCell Inc . ) 에 인가 되 었 다 . 캐 롤 의 스핀 오프 회사 들 중 하나 인 이 회사 는 첫 대형 시험 용 태양 전지 를 생산 하 고 있 다 . 미국 특허청 에 대한 출원 결과 는 아직 나오 지 않 았 다 . 이 태양 전지 는 심지어 해 가 뜨 거나 질 때 에 도 비스듬 한 각도 의 햇빛 을 모을 수 있 는 미세 한 플라스틱 광섬유 수백 만 개 로 만들 어 졌 다 . 평판 태양 전지 기술 들 은 주로 해 가 바로 위 에 떴 을 때 햇빛 을 흡수 한다 . 평판 태양 전지 는 태양 광선 이 전지 의 반들거리 는 표면 에서 반사 될 때 에 는 에너지 를 잃 지만 , 광섬유 기반 의 디자인 은 태양 광선 을 제한 하 기 위해 더 넓 은 표면 을 형성 함 으로써 빛 을 작 은 광섬유 ‘ 캔 ’ 속 에 포획 한다 . 포획 된 빛 은 거의 완전히 흡수 될 때 까지 광섬유 속 에서 반사 된다 . 이것 은 광섬유 기반 태양 전지 를 이용 하 면 훨씬 더 많 은 에너지 를 생산 할 수 있 다는 것 을 의미 한다 . 웨이크 포레스트 대 의 광섬유 태양 전지 는 매일 수 킬로 와 트시 ( kWh ) 를 생산 할 수 있 는 일반 적 인 평판 태양 전지 보다 2 배 정도 의 에너지 를 생산 할 수 있 을 것 이 다 . “ 일반 적 인 흡 수체 를 이용 해도 그 어떤 기술 보다 도 더 많 은 광자 들 을 모을 수 있 다는 것 을 입증 할 수 있 었 다 . 이 장치 의 작동 방식 으로 인해서 , 우리 는 더 많 은 전력 을 얻 을 수 있 다 . ” 라고 캐 롤 은 말 했 다 . 연구 팀 은 이 태양 전지 를 제조 하 기 위해서 , 청량 음료 컵 꼭대기 를 만드 는 데 쓰이 는 것 과 비슷 한 기술 을 이용 하 여 플라스틱 광섬유 들 을 조립 하 여 플라스틱 시트 로 만들 었 다 . 폴리머 또는 염료 형태 의 흡 수체 가 분사 된다 . 플라스틱 은 태양 전지 를 가볍 고 유연 하 게 만든 다 . 제조자 들 은 이러 한 태양 전지 를 둥글 게 말 수 있 을 것 이 며 어디 든지 저렴 하 게 운송 할 수 있 을 것 이 다 . 캐 롤 이 전망 하 는 이 광섬유 태양 전지 의 주요 용도 는 다음 과 같 다 . * 녹색 건물 : “ 우리 는 ‘ 똑똑 한 집 ’ 을 짓 는 방법 을 알 고 있 지만 너무 비싸 다 . 광섬유 태양 전지 는 그러 한 상황 을 바꿀 수 있 다 . ” 라고 그 는 말 했 다 . 크기 와 염료 의 색 을 변경 하 면 , 건축가 들 이 이 태양 전지 를 집 디자인 의 거의 모든 곳 에 통합 할 수 있 다 . 광섬유 태양 전지 는 다양 한 각도 의 빛 을 모을 수 있 기 때문 에 , 작동 을 위해서 더 이상 지붕 위 에 있 을 필요 가 없 다 . 전력 을 좀 더 효율 적 으로 저장 할 수 있 는 장치 와 이 태양 전지 를 결합 시킨다면 , 사용 하 지 않 을 때 에 는 조명 과 설비 를 끄 고 , 밤 에 건물 이 방사 하 는 열 을 붙잡 아서 순환 시킴 으로써 , 훨씬 더 저렴 하 고 에너지 효율 적 인 건물 을 갖 게 될 것 이 다 . * 개발 도상 국가 의 전력 공급 : 일단 주요 제조 업체 들 이 이 경량 플라스틱 광섬유 태양 전지 를 발송 하 면 , 가난 한 국가 에 있 는 보조 공장 에서 는 염료 를 뿌려서 설치 할 수 있 도록 준비 할 것 이 다 . 마무리 공정 을 위한 공장 은 약 5 백만 달러 의 비용 으로 세울 수 있 을 것 이 라고 캐 롤 은 추정 하 고 있 다 . 이것 은 평판 태양 전지 를 제조 하 기 위한 비슷 한 공장 을 세우 는 데 드 는 것 보다 대략 1 천 5 백만 달러 나 더 적 은 것 이 다 . * 전력망 의 혁명 : “ 지붕 을 갖 고 있 지 않 으면 어떤가 ? 전력 회사 가 그렇게 하 면 어떤가 ? ” 라고 캐 롤 은 반문 했 다 . 각 지역 마다 몇몇 가정 에 설치 된 광섬유 태양 전지 가 전력망 에 전력 을 공급 할 것 이 고 , 전력 회사 는 컴퓨터 네트워크 를 통해 에너지 수집 량 과 분배 량 을 감시 할 것 이 다 . 자택 소유자 는 태양 전지 를 관리 하 지 않 을 것 이 다 . 그러 한 책임 은 전력 회사 몫 이 다 . 출처 http : / / www . photonics . com / Article . aspx ? AID = 41791 Fiber - Based Solar Cell Earns Patent WINSTON - SALEM , N . C . , April 12 , 2010 — A promising new solar cell , developed out of Wake Forest University , has received its first formal patent from the European Patent Office . The new fiber - based solar cells can double the energy production of today ’ s flat cells at a fraction of the cost , according to Dr . David Carroll , director of Wake Forest ’ s Center for Nanotechnology and Molecular Materials , where the fiber cell was developed . “ It comes at a pretty high price to be green . This device can make a huge difference , ” Carroll said . The patent on the technology has been licensed to FiberCell Inc . , based in the Piedmont Triad Research Park of Winston - Salem , to develop a way to manufacture the cells . The company , which is one of Carroll ’ s spin - off companies , is producing its first large test cells . Applications to the US Patent Office are pending . These new solar cells are made from millions of miniscule plastic fibers that can collect sunlight at oblique angles — even when the sun is rising and setting . Flat - cell technology captures light primarily when the sun is directly above . Where a flat cell loses energy when the sun ’ s rays bounce off its shiny surface , the fiber - based design creates more surface area to confine the sun ’ s rays , trapping the light in the tiny fiber “ cans ” where it bounces around until it is absorbed almost completely . That means much greater energy production with fiber - based cells : Wake Forest ’ s fiber cells could produce about twice as many kilowatt hours per day as standard flat cells . “ We ’ ve been able to show that with a standard absorber we can collect more of the photons than anyone else can , ” Carroll said . “ Because of the way the device works , I get more power . ” To make the cells , the plastic fibers are assembled onto plastic sheets , with a technology similar to that used to create the tops of soft - drink cups . The absorber — either a polymer or a dye — is sprayed on . The plastic makes the cells lightweight and flexible — a manufacturer could roll them up and ship them anywhere cheaply . Carroll envisions several key uses for fiber cells : • Green building : “ We ’ ve known how to build the ‘ smart house , ’ it ’ s just been too expensive , ” he said . “ The fiber cell can change that . ” Alter the dimensions and dye color , and builders can integrate the cells nearly anywhere in the home ’ s design . Because fiber cells can collect light at various angles , they no longer have to stay on the roof to work . Partner the cells with devices that could store the power more efficiently , turn off lights and appliances when not in use , and capture and redirect the heat the building radiates at night , and you have a more affordable , energy - efficient structure . • Bringing power to developing countries : once the primary manufacturer ships the lightweight , plastic fiber cells , satellite plants in poor countries can spray them with the dye and prepare them for installation . Carroll estimates it would cost about $ 5 million to set up a finishing plant – about $ 15 million less than it could cost to set up a similar plant for flat cells . • Revolutionizing the power grid : “ What if you didn ’ t own your roof , ” Carroll asked . “ What if the power company did ? ” The fiber cells installed on some homes in each neighborhood would feed the grid , and the power company would monitor energy collection and distribution through a computer network . The homeowner would not maintain the cells ; that responsibility would fall to the power company . Wake Forest University ’ s Center for Nanotechnology and Molecular Materials is a shared resource serving academic , industrial and governmental researchers across the region . For more information , visit : www . wfu . edu