자유기고(Etc.)

태양광발전에 대해서

arirangled 2023. 7. 27. 00:36

오늘날 태양광발전은 많은 기전력의 향상을 가져오고 있다. 그러나 아직도 태양광발전의 효율은 사십 년 전과 동일하게 변함없는 에너지 변환 효율의 기술적인 한계를 벗어나지 않고 있다.

그것은 아마도 동일한 환경에서 바라보는 시각에서 우물안의 개구리처럼 연구에 치중해서 초래된 현상의 하나라고 본다.

사십 년 전에 나는 태양전지를 생산하는 공정 중에 가장 중요하다는 반도체 기초인 PN접합공정 일인 확산공정 일을 했었다.
당시 느끼는 감정은 장미 빛의 세상 에너지 혁신이었다. 태양빛을 전기에너지로 변환을 한다고 하니…
너무 놀라웠고 게다가 이것은 새로운 세상을 보게 하는 한줄기 빛이었다. 태양전지가 아닌 광소자로 무궁한 발전이 초래되는 일이기도 했었다. 태양전지의 원리를 이용한 포토다이오드와 적외선 필터를 더한 다이오드의 여러 파장대역광을 필터링하여 원하는 것을 획득할 수 있는 기초응용 기술이었기 때문이다.

그러나 오늘날까지 전기변환 에너지 효율이 낮은 기술발전이 없는 것은 현장 경험이 없는 사람들이 학술적으로 고체환경에서 주어진 여건에서 최선을 다한 결과였기에 가능하다고 본다. 현재의 태양광발전은 양면발전형 이외에 아무런 기술발전이 없다. 양면 태양광발전형은 사십 년 전에도 누구나 생각했던 일이라고 본다. 기술도 아니다.

그러면 에너지 변환효율을 높이는 기술은 무엇인가 고민하게 된다.
내 견해에서는 PN접합의 고체화에서 벗어나야 한다고 본다. 예를 들면 1,150 도 이상의 고온에서 N형 반도체에 산화막을 입히고 제거해 P형가스를 주입해 P층을 형성하는 것은 의미가 없는 것이 된다. 경제성이 없기 때문이다. 이명박정부 시절 한국은 신재생에너지인 태양광발전에 주력했다.
대단한 기술도 아닌데 원자력 발전이 아닌 태양광발전에 올인 하다 보니 중국산에 경제성이 없어져 결국은 넥솔론 같은 기업이 도산하는 형태가 되었다.

태양광발전의 효율향상이 없는 것은 다름 아닌 고체불순물 반도체를 기본으로 하기 때문이라고 본다. 그리고 가장 중요한 것은 광에너지를 전기에너지로 변환시키는데 있어 어떠한 광파장대역이 전기발전에 영향을 미치는가를 제대로 분석하지 못한 결과 일 것이다.
파장대역을 분석했더라도 그것을 고체환경에서 고찰하는 관계로 기술발전이 없이 답보상태라 본다.

모든 에너지는 순환한다고 보면 쉽게 설명이 되는데 순환이 아닌 에너지의 소멸을 먼저 생각했기 때문이다. 우리 인간들이 생각하는 에너지는 시각적으로 보이는 관점에서의 에너지 일 것이다.

암흑을 에너지원이라 생각하는 인간은 없을 것이다. 암흑은 또 다른 생명체와 무생명체의 에너지원이라고 생각하면 해답을 얻기는 쉽다고 본다.
고형화로 형상화 한 부분을 유연한 사고로 접근하면 해답을 얻을 수가 있을 것이다.

우리 인간은 고체환경에서 생각이 고착화되어 있기에 미래발전에 장해요인이 되고 있다고 본다. 인간은 우주에서 작은 행성의 모레 알 보다 못한 존재이지만 인간이 아닌 우주인이라고 생각한다면 유연한 사고를 가지게 된다. 물의 존재도 제대로 모르는 우리 인간은 다시금 우리 스스로를 자각하게 한다.

인체내의 통신이 어떻게 이루어지고 있고 생물과 무생물들의 통신은 어떻게 이루어지고 있는지를 규명할 수 있다면 우리 인간은 지구인이 아닌 과거의 외계에서 온 존재라는 것을 알게 될 것이다.

인간이 죽는다는 것은 절망이 아니다. 원소의 소멸이고 원소집합의 기억이 사라져 새로운 원소의 결합으로 기억하며 존립하는 것이라고 본다. 이것은 무생명체와 유생명체의 순환이기도 하다. 우리 인간들이 아는 범주의 생명체는 유기물의 순환사고이다. 그럼에도 불구하고 우리 인간들은 무기물반도체를 만들어 통신혁신을 이루었다고 자부한다. 그것은 우리 인간들에게 국한될 것이다. 우리 인간들과 속한 모든 우주만물의 입장에서는 나약한 인간의 허세일수도 있다.

아무리 핵분열에 의한 핵무기를 갖고서 행성을 파괴할 수 있더라도 인간을 형성하는 유무기물로 존립하는 생명체에 대한 자멸하는 파괴에 지나지 않는다. 인간이 소멸해 지구가 멸망한다고 생각하면 그것은 일시적인 우주전체의 시각에서 볼 때 의미가 없는 일이다.
새로운 미래 우주시대의 사고는 유연한 사고이다.

고체환경 사고에서 벗어나 액체와 기체 플라즈마 상태 이외의 상태도 볼 수 있는 안목을 가져야 한다.
물분자를 수소와 산소로 간단히 분리할 수도 없는 기술이 작금의 현실이 아니던가?
아마도 그것은 고체환경에서 기술발전이 되어 온 혜택에서 벗어나지 못한 결과라고 본다.

태양에너지의 전기에너지로 변환 효율을 높이는 기술은 태양광의 근원을 알고 이를 반대로 흡수하면 종래의 고형화 태양전지가 아닌 새로운 형태의 고효율 전기에너지 변환으로의 가능성이 있다고 본다.

물분자의 순환을 통한 고찰에서 태양광에너지의 효율향상이 필요하다고 본다.
즉 태양광에너지의 송신에 동기 발전하는 수신기술 개발하여 현실화해야 한다는 것이다.

인공지능이 해결하는 것도 아닌 우리 인간 스스로가 유연한 사고로 만물을 대할 때 이룰 수가 있을 것이다. 인공지능은 우주만물이 아닌 우리 인간의 사고에 제한된다.

太陽光発電について
今日、太陽光発電は多くの起電力の向上をもたらしている。 しかし、まだ太陽光発電の効率は40年前と同様に変わらないエネルギー変換効率の技術的な限界を脱していない。
それはおそらく同じ環境で眺める観点から井戸の中の蛙のように研究に重点を置いてもたらされた現象の一つだと思う。
40年前、私は太陽電池を生産する工程の中で最も重要だという半導体基礎であるPN接合工程の一人拡散工程の仕事をした。
当時感じる感情はバラ色の世界エネルギー革新だった。 太陽の光を電気エネルギーに変換するというから···あまりにも驚き、しかもこれは新しい世界を見る一筋の光だった。 太陽電池ではなく光素子で無限の発電がもたらされることでもあった。 太陽電池の原理を利用したフォトダイオードと赤外線フィルターを加えたダイオードの色々な波長帯域光をフィルタリングして望むものを獲得できる基礎応用技術だったからだ。
しかし、今日まで電気変換エネルギー効率の低い技術発展がないのは、現場経験のない人々が学術的に固体環境で与えられた条件で最善を尽くした結果だったため可能だと思う。 現在の太陽光発電は両面発電型以外に何の技術発展もない。 両面太陽光発電型は40年前にも誰もが考えていたことだと思う。 技術でもない。
そうすれば、エネルギー変換効率を高める技術は何か悩むことになる。
私の立場ではPN接合の固体化から抜け出さなければならないと思う。 例えば、1,150度以上の高温でN型半導体に酸化膜を塗って除去してP型ガスを注入してP層を形成することは意味がないことになる。 経済性がないからだ。 李明博 政府時代、韓国は新再生エネルギーである太陽光発電に力を注いだ。
大した技術でもないのに原発ではなく太陽光発電にオールインしたため、中国産に経済性がなくなり、結局はネクソロンのような企業が倒産する形になった。
太陽光発電の効率向上がないのは、ほかでもない固体不純物半導体を基本とするからだと思う。 そして最も重要なことは、光エネルギーを電気エネルギーに変換させる上で、どのような光波長帯域が電気発電に影響を及ぼすかをきちんと分析できなかった結果だろう。
波長帯域を分析したとしても、それを固体環境で考察する関係で技術発展がなく足踏み状態だと見る。 すべてのエネルギーは循環すると見れば簡単に説明できるが、循環ではなくエネルギーの消滅を先に考えたためだ。 私たち人間が考えるエネルギーは視覚的に見える観点からのエネルギーだろう。
暗黒をエネルギー源と考える人間はいないだろう。 暗黒はまた別の生命体と無生命体のエネルギー源だと考えれば、答えを得ることは容易だと思う。
固形化で形象化した部分を柔軟な思考で接近すれば解答を得ることができるだろう。
私たち人間は固体環境で考えが固着化しているため、未来発展に障害要因になっていると見る。 人間は宇宙で小さな惑星の明後日より劣る存在だが、人間ではなく宇宙飛行士だと考えるなら柔軟な思考を持つことになる。 水の存在もまともに知らない私たち人間は、再び私たち自身を自覚させる。 人体内の通信がどのように行われており、生物と無生物の通信はどのように行われているかを究明できれば、私たち人間は地球人ではなく過去の外界から来た存在だということが分かるだろう。 人間が死ぬということは絶望ではない。 元素の消滅であり、元素集合の記憶が消えて新しい元素の結合として記憶し、存立するものだと見る。 これは無生命体と有生命体の循環でもある。 私たち人間が知っているカテゴリーの生命体は有機物の循環思考だ。 にもかかわらず、韓国人は無機物半導体を作って通信革新を成し遂げたと自負する。 それは私たち人間に限られるだろう。 私たち人間と属するすべての宇宙万物の立場では弱い人間の虚勢かもしれない。 いくら核分裂による核兵器で惑星を破壊することができても、人間を形成する有無器物として存立する生命体に対する自滅する破壊に過ぎない。 人間が消滅して地球が滅亡すると考えれば、それは一時的な宇宙全体の観点から見て意味のないことだ。
新しい未来宇宙時代の思考は柔軟な思考だ。 固体環境事故から抜け出し、液体と気体プラズマ状態以外の状態も見られる眼目を持たなければならない。
水分子を水素と酸素に簡単に分離することもできない技術が昨今の現実ではなかったのか?
おそらく、それは固体環境で技術発展がされてきた恩恵から抜け出せなかった結果だと思う。
太陽エネルギーの電気エネルギーに変換効率を高める技術は太陽光の根源を知り、これを逆に吸収すれば従来の固形化太陽電池ではなく新しい形態の高効率電気エネルギー変換への可能性があると見る。 水分子の循環を通じた考察で太陽光エネルギーの効率向上が必要だと見る。
すなわち太陽光エネルギーの送信に同期発電する受信技術を開発して現実化しなければならないということだ。
人工知能が解決するわけでもない、私たち人間自らが柔軟な思考で万物に接する時に実現できるだろう。 人工知能は宇宙万物ではなく、私たち人間の思考に制限される。

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