# 우주에서의 페로브스카이트에 관한 Martin Green의 팀: 20% 손실

> 우주에서의 페로브스카이트 태양전지에 관한 새로운 Nature 계열 연구를 깊이 파헤쳐 보면, 진짜 적은 우주 방사선이 아니라 극한의

![우주에서의 페로브스카이트에 관한 Martin Green의 팀: 20% 손실](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20260625/53c1bc963c986dd53439e13d227cb386.webp)

- ** 2026-06-25
- ** 781 조회수
- ** [블로그](./Blog.html)

## 우주에서의 페로브스카이트에 관한 Martin Green의 팀: 20% 손실

**빠른 답변:** Martin Green 그룹의 연구는 우주에서의 페로브스카이트 태양전지에 대한 일반적인 가정을 재조명합니다. 우주 광전지에서 가장 흔히 언급되는 장애물은 우주 방사선이지만, 여기서의 측정 결과는 대신 온도 순환을 가리킵니다: 궤도에 있는 페로브스카이트 전지는 약 80 °C 최고점에서 −80 °C까지 오가며, 이 물질은 방사선 환경만큼 그 범위를 잘 견디지 못합니다. NOAA-21의 위성 데이터는 짧은 시간 창 내에서 약 6.77 °C 및 16 °C의 변동을 포함한 온도 변화를 기록했으며, 분석은 이를 1.89 °C 및 1.67 °C에 가까운 복사 냉각 수치와 대조합니다. 실질적인 결론은 페로브스카이트 우주 개발이 우선 열 안정성을 목표로 해야 한다는 것입니다. 지상 제조의 경우, 동일한 취약성이 페로브스카이트 탠덤 전지의 라미네이션 및 봉지재 공정 창을 실리콘보다 더 좁게 만드는 원인입니다.

PV 모듈 제조 · Ooitech의 Jerry 작성

## 소개

> 놀라운 사실: 페로브스카이트의 '우주 꿈'을 가로막는 가장 큰 장애물은 우주 방사선이 아니라, 하루 15회 지구를 도는 위성이 겪는 수십 도의 온도 변화입니다. 이는 결정질 실리콘 모듈이 TC 시험에서 겪는 변화와 거의 동일합니다.

며칠 전 위성 전력 시스템을 연구하는 친구가 저에게 물었습니다: "태양광 업계 사람들은 페로브스카이트가 얼마나 효율적인지 계속 말하잖아요. 소형 위성에 쓸 수 있을까요? 가볍고 전력 밀도가 높으니까요."

제가 말했습니다: "효율부터 보지 마세요. 위성이 궤도에서 하루에 몇 번의 열충격을 겪는지 아세요?"

그가 말했습니다: "낮에는 덥고 밤에는 추운 것 아니에요?"

"맞아요, 하지만 -80°C에서 +80°C까지 얼마나 빨리 올라가는지 아세요?"

그가 생각해보며 말했습니다: "분당 몇 도 정도?"

"측정 데이터: 분당 6.77°C입니다. 일부 연구소는 우주 환경을 모사하기 위해 분당 16°C까지 올리기도 합니다."

그가 잠시 멈추며 말했습니다: "페로브스카이트가 그걸 견딜 수 있을까요?"

"못 견딥니다. Nature 자매지에 이 문제를 정확히 다룬 새로운 논문이 나왔습니다."

이 논문(Energy & Environmental Science, DOI:10.1039/d5ee03704b)은 UNSW, 한국의 KRICT, 영국의 University of Surrey가 공동 연구한 것입니다. 실제 위성 데이터를 사용해 시험 기준을 정의하고, 페로브스카이트를 -80°C에서 +80°C까지의 열충격 챔버에 100회 넣어 무엇이 살아남는지 확인했습니다.

이것을 태양광 전문가의 언어로 쉽게 설명하겠습니다.

## 우주에서의 열충격은 생각보다 훨씬 가혹합니다

저궤도(LEO, 고도 200-2000km)에서 위성은 하루 약 15회 지구를 돕니다. 각 궤도는 태양광에서 지구 그림자로, 다시 태양광으로 전환됩니다.

이 과정이 얼마나 빠른가요?

그림 2c를 보세요: NOAA-21 위성의 측정 데이터 — 그림자에서 태양광으로 들어갈 때 가열 속도는 분당 6.77°C입니다. 태양광에서 그림자로 들어갈 때 냉각 속도는 더 완만하며, 분당 약 1.89°C입니다 (열이 복사로 방출되기 때문에 더 느립니다).

이 속도는 지상 기준 IEC 61215 표준에서 요구하는 1.67°C/분보다 4배 빠릅니다.

위성 표면 온도 범위는 -90°C ~ +80°C로 측정됩니다(그림 1b). ECSS(유럽 우주 표준화 협력) 인증 범위는 더 넓습니다: -175°C ~ +125°C.

그래서 이 논문은 다음과 같은 가속 시험 조건을 정의했습니다(그림 2d):

- 온도 범위: -80°C ↔ +80°C
- 램프 속도: 16°C/분
- 사이클 수: 100

16°C/분은 NOAA-21 측정 속도의 2.4배입니다. 이것은 더 이상 "시뮬레이션"이 아니라, 더 가혹한 조건을 사용하여 재료의 약점을 빠르게 노출시키는 가속 노화입니다.

## 열충격 하에서 페로브스카이트에 일어나는 일

그들이 사용한 재료는 FAPbI₃로, 사용 가능한 단일 접합 페로브스카이트 시스템 중 가장 높은 효율(실험실 효율 >27%) 중 하나입니다. 그러나 FAPbI₃에는 치명적인 약점이 있습니다: 실온에서 준안정 상태이며 α상(검은색, 고활성)에서 δ상(노란색, 비활성)으로 쉽게 변환됩니다.

α상을 안정화하기 위해 일반적으로 약간의 MAPbBr₃가 첨가됩니다. 논문은 0%, 1%, 3%, 5%, 7%의 다섯 가지 농도를 테스트했습니다.

분자 역학 시뮬레이션을 보십시오(그림 3a): FAPbI₃를 -80°C에서 80°C로 가열하면 격자 상수가 증가하고, PbI₆ 팔면체가 기울기 시작하며, FA 이온 변위가 강화됩니다 — 구조가 "떨리고" 있습니다.

이제 100회 열충격 사이클 후의 XRD를 보십시오(그림 3c-d):

| MAPbBr₃ 농도 | 0% | 1% | 3% | 5% | 7% |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 열충격 후 변화 | 다량의 δ상 출현 | 안정적 | 안정적 | 안정적 | PbI₂ 증가 |

결론: 약간(1-5%) 첨가하면 α상이 안정화되지만, 너무 많이(7%) 첨가하면 PbI₂가 석출되어 오히려 더 나쁩니다.

이제 표면 전위를 측정하는 KPFM(켈빈 프로브 현미경)을 보십시오(그림 4):

- 1% 샘플: 열충격 후 입자 간 전위차가 증가하여 입계가 재결합 중심이 됨을 나타냅니다.
- 5% 샘플: 열충격 후 전위 분포가 더 균일하고 손상이 더 작습니다.

논문은 SPV(표면 광전압)를 사용하여 이를 정량화합니다 — SPV가 높을수록 광생성 캐리어가 더 잘 분리됩니다. 5% 샘플의 SPV는 1% 샘플의 약 1.5배입니다.

## 셀로 만들어졌을 때, 얼마나 남았을까

그들은 완전한 셀 구조를 만들었습니다: ITO/SnO₂/페로브스카이트/PEAI/PTAA/Au, 진공 밀봉 후 열충격 챔버에 넣었습니다.

결과 (그림 5b):

| MAPbBr₃ 농도 | 1% | 5% |
| --- | --- | --- |
| 열충격 후 효율 유지율 | ~62% | ~80% |

5% 샘플은 -80°C ↔ +80°C 열충격 100사이클을 견딘 후에도 효율의 약 80%를 유지했습니다.

J-V 곡선을 보세요 (그림 5c-d):

- 1% 샘플: Jsc와 FF가 심하게 떨어짐
- 5% 샘플: 곡선 형태가 훨씬 잘 보존됨

EQE (그림 5e-f)가 이를 확인합니다: 1% 샘플은 전체 대역에서 감소하는 반면, 5% 샘플은 장파장 영역(700-800nm)에서만 약간 감소합니다 — 아마도 계면 열팽창 불일치 때문일 수 있습니다.

## 35km 고도에서 성능은 어떨까

실험실 테스트 후, 그들은 실제 환경이 필요했습니다. 이탈리아 피사 대학과 협력하여 고고도 풍선으로 셀을 35km 고도까지 보냈습니다 (그림 6a).

이 고도에서 대기압은 지상의 2%에 불과하고, 공기 밀도는 1.5%, 온도는 -40°C에 달할 수 있으며, 셀은 근우주 자외선과 AM0 스펙트럼에 노출됩니다.

결과 (그림 6f):

- 1% 샘플: 고도가 높아질수록 PCE가 서서히 감소
- 5% 샘플: 고도가 높아질수록 PCE가 실제로 증가

왜 5% 샘플이 고도에서 더 좋은 성능을 보일까? 고도가 높아질수록 일사량이 증가하고 Jsc는 선형적으로 증가해야 합니다. 그러나 1% 샘플의 Jsc 증가 기울기는 0.00016에 불과한 반면, 5% 샘플은 0.00364로 한 자릿수 차이가 납니다.

이는 1% 샘플이 심각한 비방사 재결합을 겪는다는 것을 보여줍니다 — 광생성 캐리어가 입계 결함에 의해 생성되기도 전에 삼켜집니다. KPFM SPV 데이터가 이미 이 결과를 예고했습니다.

## 생산 라인 엔지니어를 위한 핵심 포인트

### 효율만 보지 말고, 얼마나 견딜 수 있는지 보세요

이 논문은 견고한 테스트 프레임워크를 제공합니다: 16°C/min 급속 열충격으로 가속 노화를 수행한 후, 고고도 풍선으로 근우주 검증을 수행합니다.

우리는 위성을 만들지 않지만, 이 접근 방식은 전환 가능합니다 — 새로운 재료와 새로운 공정을 평가할 때, 더 빠른 온도 상승률을 사용한 "스트레스 테스트"를 고려하여 계면 및 입계 문제를 조기에 노출시키는 것이 좋습니다.

### 안정화 방법은 새로운 문제를 가져올 수 있습니다

MAPbBr₃를 FAPbI₃에 첨가하면 α상이 실제로 안정화됩니다. 그러나 너무 많이(7%) 첨가하면 PbI₂가 침전되어 상황이 더 악화됩니다.

이것은 [봉지재](https://www.ooitech.com/EVA-POE-EPE-Encapsulant-Film-for-Solar-Panel-Manufacturing-Complete-Technical-Guide.html) 필름 선택과 동일한 논리입니다 — 보편적인 정답은 없고 오직 "균형점"만 있을 뿐입니다. 선택할 때는 단지 "있는지 없는지"만 볼 것이 아니라 "얼마나 있는지"를 봐야 합니다.

### 실험실 데이터와 고고도 데이터가 일치합니다

이 논문에서 가장 확실한 부분은 KPFM으로 측정한 SPV 차이가 Jsc 기울기 차이를 예측할 수 있고, 장파장에서의 EQE 감소가 계면 열팽창 불일치에 해당한다는 것입니다.

좋은 고장 분석은 실험실 도구를 사용하여 현장 성능을 사전에 예측할 수 있게 해야 합니다.

### 결정질 실리콘의 안정성은 가장 큰 해자입니다

이 논문의 시험 조건을 보세요: -80°C ~ +80°C, 100사이클, 16°C/분.

이것은 여전히 ECSS 표준에 도달하지 못하지만, 결정질 실리콘에게는 이미 일상적인 수준입니다. -40°C ~ +85°C의 TC200(200회 열사이클) 시험에서 결정질 실리콘은 열화가 2%를 초과하면 불합격입니다.

페로브스카이트가 결정질 실리콘을 대체하려면 효율을 따라잡는 것만으로는 부족하며, 동일한 시험 표준 하에서 25년을 견뎌야 합니다.

## 인터랙티브 투표

페로브스카이트의 우주 진출을 믿으십니까?

댓글로 의견을 남겨주세요.

## 참고 정보

- 제목: 우주 호환 페로브스카이트 태양전지를 향하여: 열충격 내구성 및 근지구 성층권 풍선 시험 지침
- 연도: 2026
- DOI: 10.1039/d5ee03704b

## Ooitech의 견해

Ooitech는 믿습니다: 페로브스카이트의 우주 진출은 효율 추구가 아니라 혹독한 열충격 사이클을 견디는 데 달려 있으며, 내구성이 원시 효율보다 태양전지의 진정한 가치를 측정하는 기준입니다.

---

##### 태그:

![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png)

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h700_fitblur_v2_w800_h700_fitblur_v2_1757399770541443.webp)

### 견적 요청

모든 업로드는 안전하고 기밀로 유지됩니다.

## 우리는 제공합니다 신뢰할 수 있는 전문성 우리의 서비스

공장 직송 장비.

![](/template/ooitech/assets/img/icon/money-2.svg)

### 비용 효율적인 이점

우리는 탁월한 가치를 제공하며, 고객의 예산을 최적화하면서 결과를 극대화합니다.

![](/template/ooitech/assets/img/icon/staff.svg)

### 우리의 경험 많은 팀

우리의 숙련된 전문가들은 혁신적인 솔루션과 맞춤형 전략을 전문으로 합니다.

![](/template/ooitech/assets/img/icon/certified.svg)

### 15년 이상의 업계 경험

깊은 전문성은 신뢰할 수 있고, 트렌드를 반영하며, 검증된 결과를 보장합니다.

![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477357667605.webp )

![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477724911512.webp)

![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png)

## 고객님들의 말씀 저희에 대해

고객 후기는 우리가 그들의 과제를 깊이 이해하고 있으며, 이는 혁신적인 솔루션과 높은 ROI로 이어진다는 점을 칭찬합니다. 10년 이상 지속된 장기 협력 관계는 그들의 신뢰와 만족을 보여줍니다. 그들의 성공 사례는 우리가 지속적으로 기대를 뛰어넘도록 만듭니다. [더 알아보기 **](#quote-form)

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

고도로 적합한 BC 태양전지 실험 장비를 제공해 주신 Ooitech에 감사드립니다.

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1776426122864564.webp)

### KTECH

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

ooitech의 전문적인 지원과 정시 애프터 서비스에 감사드립니다.

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1784509010217979.webp)

### 아프리카에서 온 디아라

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

큰 마음을 가진 분이십니다. 방문해 주셔서 정말 감사합니다, 우 씨. 장비 설치와 제 학생들 교육에 제공해 주신 서비스에 정말 감사드립니다. 가장 친절하고 전문적인 분이십니다.

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041716444445.webp)

### 지자흐 폴리테크닉 연구소

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

Ooitech가 완전 자동화된 생산 장비를 제공해 주셔서 감사합니다. 설치 및 애프터서비스가 훌륭했습니다.

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041720921238.webp)

### 암자드

![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg)

공장을 개선하고 수리하며 작업자들에게 기계 사용법을 가르쳐 주신 큰 도움에 다시 한번 정말 감사드립니다.

![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1757479675272137.webp)

### 마크

BIPV 필리핀

## 최신 제품

![CHT9951A Hipot 절연 테스터: 0.1-10kV DC](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774601338282260.webp)

- [** Rachael](./cht9951a-cht9951b-solar-panel-hipot-insulation-resistance-tester-pv-module-safety-testing-equipment.html)
- [** 58773](./cht9951a-cht9951b-solar-panel-hipot-insulation-resistance-tester-pv-module-safety-testing-equipment.html)

### CHT9951A Hipot 절연 테스터: 0.1-10kV DC

CHT9951A/CHT9951B 태양광 PV 모듈 테스트용 hipot 및 절연 저항 테스터. DC 출력 최대 10kV, 절연 저항 최대 99GΩ

![태양광 패널 레이업 및 버싱 장비: 10W~600W 모듈, TOPCon BC PERC HJT](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1790216004194913.webp)

- [** ooitech](./solar-panel-layup-and-bussing-machine.html)
- [** 156](./solar-panel-layup-and-bussing-machine.html)

### 태양광 패널 레이업 및 버싱 장비: 10W~600W 모듈, TOPCon BC PERC HJT

스트링 레이업과 버스 리본 솔더링을 하나의 스테이션에서 결합한 태양광 패널 레이업 및 버싱 장비로, 10W~600W 모듈과 TOPCon, BC, PERC 및 HJT 셀용이며 스트링거와 인라인으로 또는 단독으로 작동합니다.

![SS-2500B 태버 스트링거: 시간당 2400셀, 3-20BB](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774258018905303.webp)

- [** ooitech](./SS-2500B-Full-Automatic-Solar-Cell-Tabber-Stringer-Machine-High-Speed-Production-Line-Equipment.html)
- [** 36897](./SS-2500B-Full-Automatic-Solar-Cell-Tabber-Stringer-Machine-High-Speed-Production-Line-Equipment.html)

### SS-2500B 태버 스트링거: 시간당 2400셀, 3-20BB

결정질 실리콘 태양전지용 SS-2500B 완전 자동 탭퍼 스트링거 기계로 2400PCS/H 용량을 갖추고 있으며 적외선 솔더링을 특징으로 합니다

![태양광 정션 박스 및 다이오드 박스 — IP67/IP68 등급](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032739568544.jpg.webp)

- [** Rachael](./Solar-Junction-Box-J-Box-Advanced-PV-Module-Protection-Power-Management-System.html)
- [** 15344](./Solar-Junction-Box-J-Box-Advanced-PV-Module-Protection-Power-Management-System.html)

### 태양광 정션 박스 및 다이오드 박스 — IP67/IP68 등급

바이패스 다이오드가 있는 태양광 정션 박스 및 다이오드 박스, IP67/IP68 등급: 핫스팟 보호, MC4 커넥터 및 모듈 전류 모니터링 옵션 제공.

![OSLB-1300 BC 셀 스트링거: 1000셀/h, ±0.10mm](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032311945973.png)

- [** ooitech](./oslb-1300-back-contact-cell-welding-machine-bc-solar-cell-stringer-for-ibc-abc-hpbc-panel-production.html)
- [** 98924](./oslb-1300-back-contact-cell-welding-machine-bc-solar-cell-stringer-for-ibc-abc-hpbc-panel-production.html)

### OSLB-1300 BC 셀 스트링거: 1000셀/h, ±0.10mm

Ooitech의 OSLB-1300 후면 접촉 셀 용접기는 BC, IBC, ABC 및 HPBC 태양전지 스트링 용접을 위해 시간당 ≥1000셀 처리량을 제공합니다.

![SL-1000 후면 접촉 셀 용접기: 시간당 600셀](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774263750726273.webp)

- [** Rachael](./sunpower-back-contact-cell-welding-machine-sl-1000-ibc-back-contact-solar-cell-stringer.html)
- [** 45510](./sunpower-back-contact-cell-welding-machine-sl-1000-ibc-back-contact-solar-cell-stringer.html)

### SL-1000 후면 접촉 셀 용접기: 시간당 600셀

Ooitech의 SUNPOWER Back Contact Cell Welding Machine SL-1000은 전자기 용접, CCD+SCARA 로봇 포지셔닝, 듀얼 셀 로딩을 특징으로 합니다