전기에너지 편집하기

[[이차전지]]는 충전과 [[방전]]을 반복할 수 있는 전지로 양극, 음극, 전해질, 분리막, 용기로 구성되어 있다. 양극재와 음극재 사이의 전해질을 통해 이온이 이동하는 전기적 흐름에 의해 전기가 발생하는 원리이다. 양극에서 분리막을 지나 음극으로 이동하며 충전하고 음극에서 양극으로 이동하면 방전이 되는 식이다. 대표적인 이차[[전지]]인 리튬이온 전지는 미래 이동 수단으로 손꼽히는 전기자동차에 필수적인 부품이다. 또한 휴대전화나 노트북 등 휴대용 전자기기뿐 아니라 로봇 산업 등 미래 산업에 필수적이다. 특히, [[리튬]]을 활용한 이차전지는 다른 전지보다 적은 무게로 더 높은 전압의 전기를 만들어 낼 수 있고 타 금속 이온에 비해 적고 가벼워서 단위당 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있다. 하지만 전기자동차의 1회 충전 후 주행할 수 있는 거리가 [[가솔린]] 자동차의 주유 후 주행거리보다 상당히 부족하다. 이러한 리튬이온 전지의 용량 문제를 해결할 대안으로 리튬 공기 전기가 개발되었다. 리튬 공기 전지는 리튬이온 전기보다 큰 에너지 밀도를 갖고 있다. 리튬 공기 전지는 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동할 때 산소와 반응하여 얻어지는 화학반응을 전기에너지로 전환하여 전력을 생산한다. 리튬 공기 전지는 리튬이온 전지보다 10배 이상 더 많은 에너지를 저장할 수 있는데 공기 중 산소를 전극재로 사용하기 때문에 금속 소재를 사용하는 리튬이온 전지보다 작고 가벼워지는 것에도 유리하다. 더불어 일상에서 쉽게 구할 수 있는 공기 속 산소를 에너지원으로 이용하여 전기에너지를 저장하고 생산하기 때문에 친환경적인 에너지 저장 장치이다.<ref>한국환경산업기술원, 〈[https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=31332776&memberNo=7941116&vType=VERTICAL 옷깃만 스쳐도 전기가 된다고?]〉, 《네이버 블로그》, 2021-04-23</ref>   

2019년 12월 30일, 광주과학기술원 연구진이 기존 CIGS 유연 박막 태양전지에 차세대 형광물질인 페로브스카이트를 적용해 자외선, 가시광, 적외선 태양광을 모두 전기에너지로 변환하는 [[태양전지]] 기술을 개발했다. 기존 CIGS 유연 박막 태양전지는 자외선 영역을 포함하는 파장 대역의 태양광이 태양전지 상부의 투명전극에서 흡수돼 해당 파장 대역의 태양에너지를 전기에너지로 변환하지 못하는 한계가 있었다. 공동 연구팀은 자외선 영역의 빛을 흡수해 가시광 대역의 빛을 발광하는 나노 결정의 CsPbBr3 페로브스카이트 고효율 형광체를 개발하고, 이를 CIGS 태양전지의 투명전극 층 위에 적용했다. 이를 통해 가시광선, 적외선, 자외선 영역을 모두 포함한 광대역 태양광을 전기에너지로 변환하는 CIGS·페로브스카이트 하이브리드 유연 박막 태양전지가 완성됐다. CIGS 박막 태양전지는 비 실리콘 태양전지 중 에너지 변환효율이 높고, 가벼우면서 유연한 특성을 갖춰 차세대 태양전지로서 주목받고 있다. 차세대 형광 물질인 페로브스카이트는 금속과 불소, 염소, 브롬, 요오드를 지칭하는 할로젠족이 결합된 반도체 물질이다. 이 물질은 자외선을 가시광으로 변환하는 발광 특성이 있어 [[LED]], 디스플레이, 태양전지의 광 소재로 널리 사용된다.<ref>강민구 기자, 〈[https://www.edaily.co.kr/news/read?newsId=02086086622723768&mediaCodeNo=257&OutLnkChk=Y 버려지는 자외선도 전기에너지로···태양전지 기술 개발]〉, 《이데일리》, 2019-12-30</ref>

{{에너지|검토 필요}}