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[이 엔지니어의 태양광 패널은 효율성 기록을 깨고 있다.] Yifeng Chen은 수십 개의 광전지 발전을 주도해 왔다.

박영숙세계미래보고서저자 | 기사입력 2024/06/15 [17:24]

[이 엔지니어의 태양광 패널은 효율성 기록을 깨고 있다.] Yifeng Chen은 수십 개의 광전지 발전을 주도해 왔다.

박영숙세계미래보고서저자 | 입력 : 2024/06/15 [17:24]

 

햇빛을 전기로 바꾸는 엔지니어: 첸이펑의 이야기

첸이펑은 어린 시절부터 태양 에너지에 매료되었습니다. 2000년대 초반 중국 산터우에서 한 TV 프로그램을 보고 깜짝 놀랐다. 이 쇼에서는 독일의 옥상 태양광 패널을 강조하면서 패널이 건물에 전력을 공급하기 위해 전기를 생산하고 심지어 소유자가 추가 에너지를 전기 회사에 다시 판매할 수 있게 하여 소유자가 돈을 벌었다고 설명했다.

 

믿을 수 없는 첸은 기술뿐만 아니라 경제성에도 놀랐다. 전력 당국이 고객에게 비용을 지불할까? 그것은 마술처럼 들렸다. 단순한 햇빛에서 추출된 유용하고 귀중한 전기였다. 그 모든 것의 경이로움은 그 이후로 그의 꿈을 불러일으켰다.

 

2013년에 첸은 광전지 과학 및 기술 분야에서 박사 학위를 취득했다. 그는 현재 창저우에 본사를 둔 세계 최대 PV 제조업체 중 하나인 중국의 Trina Solar에서 기술 담당 부사장으로 재직하고 있다. 그는 회사의 R&D 그룹을 이끌고 있으며, 이들의 노력으로 태양 에너지 효율 및 출력 부문에서 20개 이상의 세계 기록을 세웠다.

 

광전지 에너지 변환 과학 및 기술에 대한 첸의 공헌으로 IEEE 회원은 IEEE 전자 장치 협회로부터 2023 IEEE Stuart R. Wenham Young Professional Award를 수상했다.

첸은 수십 개의 광전지 발전을 주도했으며, 그의 연구는 전 세계 수백만 가정에 깨끗하고 저렴한 전력을 제공하는 데 도움이 되었다. 그는 태양 에너지가 미래에 우리의 에너지 요구를 충족하는 데 중요한 역할을 할 것이라고 믿고 있으며, 그의 연구는 이러한 미래를 현실로 만드는 데 도움이 될 것.

첸의 업적은 다음과 같다.

  • 20개 이상의 태양 에너지 효율 및 출력 세계 기록 수립
  • 수십 개의 광전지 발전 프로젝트 주도
  • IEEE Stuart R. Wenham Young Professional Award 수상
  • Trina Solar 기술 담당 부사장으로 재직

 

첸이펑(Yifeng Chen)은 2000년대 초반 중국 산터우에서 10대 시절 한 TV 프로그램을 보고 깜짝 놀랐다. 이 쇼에서는 독일의 옥상 태양광 패널을 강조하면서 패널이 건물에 전력을 공급하기 위해 전기를 생산하고, 심지어 소유자가 추가 에너지를 전기 회사에 다시 판매하여 돈을 벌 수 있다고 설명했다. 첸은 믿을 수 없었다. 전력 당국이 고객에게 비용을 지불할까? 그것은 마술처럼 들렸다. 단순한 햇빛에서 추출된 유용하고 귀중한 전기, 그 모든 것의 경이로움은 이후로 그의 꿈을 불러일으켰다.

2013년에 Chen은 중국 광저우 쑨원대학교와 독일 하노버 라이프니츠대학교에서 공동으로 박사 학위를 취득했다. 그는 현재 창저우에 본사를 둔 세계 최대 PV 제조업체 중 하나인 중국의 Trina Solar에서 기술 담당 부사장으로 재직 중이다. 그가 이끄는 R&D 그룹은 태양 에너지 효율 및 출력 부문에서 20개 이상의 세계 기록을 세웠다. 광전지 에너지 변환 과학 및 기술에 대한 Chen의 공헌으로, 그는 IEEE 전자 장치 협회로부터 2023 IEEE Stuart R. Wenham Young Professional Award를 수상했다.

첸이펑의 태양광 패널은 효율성 기록을 깨고 있다. 그는 수십 개의 광전지 발전을 주도해 왔다. 그의 혁신적인 접근 방식과 기술은 태양광 패널의 성능을 획기적으로 향상시키고 있으며, 이는 전 세계에서 태양 에너지를 통한 지속 가능한 전력 생산에 크게 기여하고 있다. 첸과 그의 팀은 끊임없는 연구와 개발을 통해 태양광 패널의 효율성을 계속해서 높이고 있다. 이들의 노력은 에너지 전환 시대에 중요한 역할을 하고 있다

A realistic digital illustration of Yifeng Chen working in a high-tech lab at Trina Solar. Show him examining advanced photovoltaic (PV) panels with a team, surrounded by high-tech equipment and solar panel prototypes. The background includes charts showing efficiency records and innovative designs, rendered in a professional and detailed style.

 

Here are some images related to Yifeng Chen and his work at Trina Solar:

Search Results:

  1. Yifeng Chen at Trina Solar
  2. Yifeng Chen Honored with IEEE Award
  3. Trina Solar PV Efficiency
  4. Breaking Efficiency Records
  5. Trina Solar TOPCon Solar Cell
  6. Trina Solar Team
  7. Trina Solar Technology
  8. Dr. Yifeng Chen on LinkedIn

 

첸이펑(Yifeng Chen)은 2000년대 초반 중국 산터우에서 10대 시절 한 TV 프로그램을 보고 깜짝 놀랐습니다 이 쇼에서는 독일의 옥상 태양광 패널을 강조하면서 패널이 건물에 전력을 공급하기 위해 전기를 생산하고 심지어 소유자가 추가 에너지를 전기 회사에 다시 판매할 수 있게 하여 소유자가 돈을 벌었다고 설명했다.

 

첸 이펑

고용주

트리나솔라

제목

기술 담당 부사장

회원 등급

회원

모교

중국 광저우 쑨원대학교와 독일 하노버 라이프니츠대학교

 

믿을 수 없는 첸은 기술뿐만 아니라 경제성에도 놀랐다. 전력 당국이 고객에게 비용을 지불할까?

그것은 마술처럼 들렸다. 단순한 햇빛에서 추출된 유용하고 귀중한 전기였다. 그 모든 것의 경이로움은 그 이후로 그의 꿈을 불러일으켰다.

2013년에 Chen은 박사 학위를 취득했다. 광전지 과학 및 기술 분야의 그는 현재 창저우에 본사를 둔 세계 최대 PV 제조업체 중 하나인 중국의 Trina Solar 에서 기술 담당 부사장으로 재직하고 있다 . 그는 회사의 R&D 그룹을 이끌고 있으며, 이들의 노력으로 태양 에너지 효율 및 출력 부문에서 20개 이상의 세계 기록을 세웠다.

광전지 에너지 변환 과학 및 기술에 대한 Chen의 공헌으로 IEEE 회원은 IEEE 전자 장치 협회 로부터 2023 IEEE Stuart R. Wenham Young Professional Award를 수상했다 .

Chen은 Wenham Award를 수상하게 되어 “정말 놀랐고 너무 감사했습니다”라고 말했습니다. “매우 높은 수준의 인정이며, 전 세계적으로 자격을 갖춘 전문가들이 너무 많습니다.”

보다 효율적인 하드웨어를 위한 Trina Solar의 노력

오늘날 상업용 태양광 패널은 일반적으로 약 20%의 효율성을 달성합니다. 이는 포착된 햇빛의 1/5을 전기로 전환할 수 있습니다. Chen의 그룹은 패널을 보다 효율적으로 만들기 위해 노력하고 있습니다.

이 그룹은 상용 태양광 패널의 업계 표준인 PERC(Passivated Emitter and Rear Cell)를 포함하여 태양전지 설계를 최적화하는 데 주력하고 있습니다.

1983년에 발명된 PERC는 오늘날 시장에 있는 태양광 패널의 거의 90% 에 사용되고 있습니다 . 앞면과 뒷면에 코팅을 통합하여 햇빛을 보다 효과적으로 포착하고 표면과 햇빛이 셀을 통과할 때 에너지 손실을 방지합니다. 패시베이션 층으로 알려진 코팅은 질화규소, 이산화규소, 산화알루미늄과 같은 재료로 만들어집니다. 이 층은 음전하를 띤 자유 전자와 양전하를 띤 전자 정공을 분리시켜 이들이 태양전지 표면에서 결합하여 에너지를 낭비하는 것을 방지합니다.

Chen과 그의 팀은 PERC 패널의 성능을 향상시키는 여러 가지 방법을 개발하여 2022년에 24.5% 효율성이라는 기록을 달성했습니다 . 기술 중 하나는 태양광 패널이 더 많은 빛을 가두는 데 도움이 되는 다층 반사 방지 코팅입니다. 또한 그들은 전류를 수집 및 전달하고 더 많은 햇빛을 포착하는 데 도움이 되도록 태양 전지 표면에 좁은 선인 매우 미세한 금속화 핑거를 만들었습니다. 그리고 그들은 버스 바(bus bar)라고 알려진 태양 전지를 가로지르는 전도성 금속 스트립을 배치하는 고급 방법을 개발했습니다.

전문가들은 PERC 기술의 최대 효율성이 곧 도달하여 약 25%에 도달할 것으로 예상합니다.

흰색 마스크, 흰색 장갑, 파란색 양복을 입고 흰색 선이 있는 파란색 사각형을 들고 있는 사람IEEE 회원 Yifeng Chen은 생산 효율이 23% 이상, 전력 출력이 최대 720W인 i-TOPCon 태양광 모듈을 전시하고 있습니다. 트리나솔라

"그래서 문제는 태양전지를 어떻게 더 효율적으로 만들 수 있느냐는 것입니다." 첸은 말합니다.

지난 몇 년 동안 그와 그의 그룹은 TOPCon(터널 산화물 부동화 접촉) 기술을 연구해 왔습니다. TOPCon 셀은 태양전지 표면에 적용되는 "터널링 산화물" 절연 물질(일반적으로 이산화규소)의 얇은 층을 사용합니다. PERC 셀의 패시베이션 층과 유사하게 터널 산화물은 자유 전자와 전자 정공이 결합하여 에너지를 낭비하는 것을 방지합니다.

2022년 Trina는 기록적인 25.5% 효율을 지닌 TOPCon 유형 패널을 만들었고 , 두 달 전 회사는 대량 생산된 TOPCon 태양광 모듈로 기록적인 740.6와트를 달성했다고 발표했습니다 . 후자는 Trina가 태양광 발전 관련 효율 및 출력 부문에서 세운 26번째 기록입니다.

TOPCon 패널의 기록적인 성능을 달성하기 위해 Chen과 그의 팀은 레이저가 태양 전지의 일부를 가열하고 금속 접점과 실리콘 웨이퍼 사이에 결합을 생성하는 레이저 유도 발사를 포함한 회사의 제조 공정을 최적화했습니다. 그 결과 연결이 더 강력해지고 더 잘 정렬되어 효율성이 향상됩니다.

“우리는 햇빛을 조금만 더 가두기 위해 계속해서 개선하려고 노력하고 있습니다.”라고 Chen은 말합니다. “1~2% 더 많은 효율성을 얻는 것은 엄청난 일입니다. 이는 아주 작은 증가처럼 들릴 수도 있지만 규모 면에서 이러한 작은 개선은 경제, 지속 가능성 및 사회 가치 측면에서 많은 가치를 창출합니다.”

태양전지의 효율이 증가하고 가격이 하락함에 따라 Chen은 태양광 발전이 전 세계적으로 계속해서 성장할 것으로 기대한다고 말했습니다. 중국은 현재 전 세계 용량의 약 40%를 차지하는 태양광 발전 용량 설치 부문에서 세계를 선도하고 있습니다. 2023년 Rystad Energy 보고서 에 따르면 미국은 12%로 격차가 먼 2위입니다 . 보고서는 2023년 중국의 태양광 발전 용량 500기가와트가 2026년에는 1테라와트를 넘어설 것으로 전망했다.

Chen은 “나는 과학을 사용하여 인류에게 유용한 것을 창조하고 우수성을 추구하는 데 영감을 받았습니다.”라고 Chen은 말합니다. "우리는 변화를 일으키고, 기술을 개선하고, 조금 더 나아지기 위해 항상 새로운 것을 배울 수 있습니다."

태양광 발전 개척자들의 훈련

Chen은 중국 광저우의 Sun Yat-sen University 에서 수학하여 2008년에 광학 과학 및 기술 학사 학위를 취득했습니다. 그는 계속해서 박사 학위를 취득했습니다. 광전지 과학 및 기술 분야. 그의 연구는 웨이퍼 기반 결정질 실리콘으로 만든 고효율 태양전지에 관한 것이었습니다. 그의 고문은 PV 교수이자 대학 태양 에너지 시스템 연구소의 창립자 인 Hui Shen 이었습니다. Chen은 그를 "나의 과학 경력에서 매우 중요한 세 인물 중 첫 번째 인물"이라고 부릅니다.

2011년에 Chen은 박사 과정으로 1년을 보냈습니다. 독일 라이프니츠 대학교 하노버 학생 . 그곳에서 그는 그의 경력에서 두 번째로 영향력 있는 인물인 Pietro P. Altermat 밑에서 공부했습니다 .

나중에 Trina의 수석 과학자가 된 저명한 실리콘 태양전지 전문가인 Alttermatt는 Chen에게 2D 및 3D 태양전지의 동작을 모델링하고 분석하기 위한 컴퓨터 기술에 대해 조언했습니다. 모델은 출력을 최적화하기 위해 태양전지를 설계하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

“1~2% 더 많은 효율성을 얻는 것은 엄청난 일입니다. 이는 아주 작은 증가처럼 들릴 수도 있지만, 규모 면에서 이러한 작은 개선은 경제, 지속 가능성 및 사회 가치 측면에서 많은 가치를 창출합니다.”

“박사님. Altermatt는 사물을 보는 방식을 바꾸었습니다.”라고 Chen은 말합니다. "독일에서는 장치 물리학에 중점을 둡니다."

박사 과정을 마친 후 Chen은 Trina에서 기술 보조원이 되었으며, 그곳에서 자신의 경력에 ​​세 번째로 영향력 있는 인물인 Pierre Verlinden을 만났습니다. Pierre Verlinden은 선구적인 광전지 연구원이자 회사의 수석 과학자였습니다.

Trina에서 Chen은 R&D 역할을 통해 빠르게 승진했습니다. 그는 2023년부터 회사의 기술 부문 부사장을 역임했습니다.

IEEE의 "보물" 연구 보고

Chen은 광전지, 태양전지, 태양광 발전을 전문으로 하는 가장 오랫동안 지속되는 행사인 IEEE 광전지 전문가 회의에 참석하고 싶었기 때문에 학생으로 IEEE에 합류했습니다 .

특히 박사학위 기간 동안 멤버십이 유익했습니다. 그는 IEEE Xplore Digital Library를 사용하여 보관 논문에 접근했기 때문에 연구를 진행했다고 말합니다 .

“내 작업은 확실히 IEEE를 통해 찾은 논문에서 영감을 받았습니다.”라고 Chen은 말합니다. “게다가 당신은 당신의 분야와는 관련이 없지만 매우 흥미로운 다른 작품을 클릭해서 읽게 됩니다.

“출판 저장소는 보물입니다. 항상 새로운 발견이 일어나면서 업계 내부와 외부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 보는 것은 놀라운 일입니다.”

 
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