페로브스카이트 태양전지의 우주분야 응용 및 전망 = Development and Prospects of Perovskite-Based Space Solar Cells

국문 초록 (Abstract)

지상 태양전지 기술은 결정질 실리콘 기반이 주류를 이루며, 높은 변환 효율과 긴 수명을 제공하지만, 고온 공정과고비용이 단점으로 작용한다. 이에 따라 저비용 및 고효율 특성을 가진 페로브스카이트 태양전지가 차세대 대안으로주목받고 있다. 특히, 우주 환경은 높은 태양광 강도와 수분⋅산소가 없는 이점을 제공하여, 페로브스카이트 태양전지의 활용 가능성이 크다. 그러나 우주는 방사선, 극한 온도 변화, 진공 상태 등의 극한 환경을 제공하며, 이는 태양전지의 성능과 안정성에 영향을 미친다. 본 연구는 우주 환경이 페로브스카이트 태양전지에 미치는 영향을 분석하고, 방사선 및 열화 메커니즘을 탐구하며, 이를 극복하기 위한 기술적 해결책을 제시한다. 특히, 방사선 저항성 향상, 열 안정성 강화, 기계적 강도 확보 및 자가 치유 능력 개발을 중점적으로 논의하며, 페로브스카이트 태양전지의 우주 응용가능성을 평가한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Terrestrial solar cell technology has been dominated by crystalline silicon, offering high efficiency and long lifespan but suffering from high manufacturing costs due to energy-intensive processes. As a promising alternative, perovskite solar cells (PSCs) have gained attention for their high efficiency and low-cost fabrication. The space environment presents unique advantages for PSCs, including high solar irradiance and the absence of moisture and oxygen, which are major degradation factors on Earth.
However, space also introduces extreme conditions such as radiation exposure, temperature fluctuations, and vacuum, which can significantly impact the performance and stability of PSCs. This study examines the effects of the space environment on PSCs, particularly focusing on radiation-induced degradation mechanisms and thermal stability challenges. Additionally, we explore potential strategies to enhance the radiation resistance, thermal durability, mechanical robustness, and self-healing capabilities of PSCs for long-term space applications. By addressing these key factors, we evaluate the feasibility of PSCs in space and discuss future research directions to develop more resilient and efficient solar cells for extraterrestrial missions.