발광 태양광 집광기를 활용한 스펙트럼 분할

발광 태양광 집광기(LSC)는 시각적으로 매력적이며 저비용으로 태양광 에너지를 생성할 수 있는 유망한 장치입니다. 이는 발광체로 햇빛을 흡수하고, 협대역 방출광을 도파관 가장자리로 유도하여 소면적의 스펙트럼 조정형 태양전지에 적용됩니다. 여러 염료를 통합하면 흡수 스펙트럼이 넓어져 태양 에너지 포집 효율이 높아지지만, 넓어진 방출 대역폭은 태양전지와의 스펙트럼 정합을 복잡하게 만듭니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 다중 염료 LSC에서 태양 스펙트럼 분할을 구현하는 최초의 개념 증명 방법을 제시합니다. LSC의 좁은 측면에 콜레스테릭 반사경을 부착하여 가장자리에서 방출되는 파장을 제어하고, 발광체 정렬을 통해 직교하는 가장자리를 따라 방출을 최대화하여 스펙트럼 선택성을 더욱 향상시켰습니다. 가장자리 방출 측정 결과, 광대역 콜레스테릭 반사경이 제어된 스펙트럼 분할을 가능하게 하며, 발광체 정렬이 지향성 방출을 개선함을 확인했습니다. 이는 스펙트럼 제어 요소를 다중 염료 LSC에 통합하는 것이 선택적 태양광 에너지 변환을 위한 잠재적으로 효과적인 전략임을 시사합니다. 본 연구 결과는 차세대 스펙트럼 분할 태양광 장치를 향한 확장 가능한 경로를 제시하며, 효율적인 태양 에너지 활용 기술 발전에 기여할 것으로 기대됩니다.