초록 ▼

개발목표 및 내용
1. 단계목표
본 과제의 목표인 '염료감응 태양전지 측정평가 기술개발' 을 위하여 염료감응태양전지 모듈 평가용 대면적 장수명 광조사 장치를 개발 하고, 효율 평가 시스템 및 신뢰성 평가 시스템을 구축 하고, 염료감응 태양전지가 갖는 손실 분석 및 열화 분석 기술을 개발 하는것이 1단계 최종 목표였으며, 구체적인 1단계 목표는 다음과 같습니다.
1. 염료감응 태양전지 모듈평가용 대면적 장수명 연속 광조사 장치의 개발
- 조사면적 200mm x 200mm인 조건으로 조사균일도, 시간안정성 그리고

개발목표 및 내용
1. 단계목표
본 과제의 목표인 '염료감응 태양전지 측정평가 기술개발' 을 위하여 염료감응태양전지 모듈 평가용 대면적 장수명 광조사 장치를 개발 하고, 효율 평가 시스템 및 신뢰성 평가 시스템을 구축 하고, 염료감응 태양전지가 갖는 손실 분석 및 열화 분석 기술을 개발 하는것이 1단계 최종 목표였으며, 구체적인 1단계 목표는 다음과 같습니다.
1. 염료감응 태양전지 모듈평가용 대면적 장수명 연속 광조사 장치의 개발
- 조사면적 200mm x 200mm인 조건으로 조사균일도, 시간안정성 그리고 스펙트럼 합치도가 BBB Class 인 광 조사 장치 개발
2. 염료감응 태양전지 모듈 효율 평가 시스템 및 손실 분석 기술 개발
- 변환효율/양자효율/내부 임피던스/비선형 광전 응답/공간분포 측정 시스템 개발 및 구축를 통한 비선형 특성, 온도분석, 그리고 내부저항 분석으로 염료감응 태양전지의 효율 손실 분석 기술개발
3. 염료감응 태양전지 모듈 신뢰성 평가 시스템 및 열화 분석 기술 개발
- 광 조사환경 하에서 고온 고습 및 온도 사이클시험이 가능한 신뢰성 장치 개발 및 수명을 평가 하고 주 성분 분석을 통한 인자 추출 S/W 개발
2. 개발내용 및 결과
1. 대면적 장수명 연속광 조사 장치 개발
- 대면적 연속광 조사장치를 개발하기 위하여 플라즈마 램프 및 제논 램프의 스펙트럼, 균일도, 장시간 안정도를 실험하여 비교 평가
- B class 인 메탈할라이드 램프를 적용하여, 모듈의 대면적 측정이 가능 하도록 200x200mm 영역에서 균일도 3%인 조건을 갖는 조사장치 개발
2. 효율평가 시스템 및 손실분석 기술개발
- 에너지 변환 효율, 양자효율, 항온항습 실험, 신뢰성 실험 및 비선형 응답 특성 실험 등 총 5가지의 실험을 병행적으로 측정하기 위한 컴포넌트를 개발하고 시스템 구축.
- 각 측정 시스템을 제어하고 측정 결과를 데이터화 하며 체계적으로 관리, 공유하기 위하여 통합 분석 시스템 개발.
- 에너지 변환 효율과 양자효율에 대한 입사각 측정 장치 지그를 개발 하였으며, 실내광원 조건 하에서 I-V 측정을 수행 할 수 있는 장치 개발.
- 초퍼 주파수 1Hz를 갖는 양자효율 측정 장치를 개발 하여 저주파수 영역에서 염료감응셀의 특성을 평가 할 수 있도록 장치 개발
- 임피던스 측정 장치인 경우 10kHz인 고주파수 영역에서 data 취득 속도 및 주파수 변조 시간의 개선을 통해 안정적인 임피던스 측정 장치 개발.
3. 신뢰성평가 시스템 및 열화분석 기술개발
- 염료감응 태양전지가 갖는 비선형 특성 data를 이용하여 광이용률 S/W를 개발하여, 염료감응 셀의 발전량 산출 S/W를 개발
- DataBase의 구축에 의한 Visualization 시스템의 확장 및 개선이 이루어졌습니다. 또한 Multi-variate 인자 분석 시스템의 개발이 완료.
- 본 과제에서 개발된 대면적 연속광 조사장치가 적용된 광 신뢰성 조사 챔버 개발 및 광 조사 조건에서 항온 및 항습 실험이 가능 하도록 하는 시스템을 구축함.
3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
[기술적 효과]
- 차세대 태양전지인 염료감응 태양전지에 대해서 새로운 측정법의 개발로 표준화된 결정계 실리콘 태양전지 측정 규격과는 다른 측정 기술 및 평가 방법을 제시함.
- 효율, 성능 평가 및 신뢰성 평가를 객관적으로 수행하고 비교할 수 있는 표준 평가 규격을 제시하여 염료감응 태양전지의 기술개발 체계를 구축함.
- 염료감응 태양전지 분야에서 한국은 기초기반 기술에서는 선진국과 대등한 수준의 기술을 보유할 수 있게 되었으며, 국내 염료감응 분석 기술에 Value chain을 형성 할 수 있도록 발판을 마련했음.
- 신규 시험평가 기술기반을 조기에 구축하고 국산 측정 장비를 개발 공급함으로써 국내 태양전지 산업 활성화에 기여하고 향후 차세대 태양전지 해외 시장을 선점할 수 있는 기회를 얻었음.
[경제적 효과]
- 국내에서 사용되고 있는 태양전지 측정 장비는 전량 수입되고 있는 상황이며 국산화 측정 장비를 개발 공급 시 수입대체 및 해외수출을 창출할 수 있는 기회를 가짐.
- 측정검사 장비사업은 소규모이지만 일반 대량 생산형 장치사업에 비해 5배 이상의 인력이 필요한 지식근로자 집약형 사업이므로 고용창출 효과가 큼.
4. 적용분야
- 태양전지 생상 업체의 제품 개발 및 양산 제품의 성능 테스트.
- 국내 다양한 생산 및 개발 환경에 대응하여 최적화된 측정 시스템의 구성 제공
- 태양전지의 효율 및 신뢰성 평가 시스템을 통한 다양한 측적된 기술을 바탕으로 신규제품 개발의 방향 제시

Abstract ▼

The goals of this project is to develop long-life irradiation device for the large-area dye-sensitized solar cell modules, and build efficient and reliable evaluation systems. With these systems, we are to analyze the factor of the efficiency loss and thermal degradation. The specific objectives of

The goals of this project is to develop long-life irradiation device for the large-area dye-sensitized solar cell modules, and build efficient and reliable evaluation systems. With these systems, we are to analyze the factor of the efficiency loss and thermal degradation. The specific objectives of step 1 are as follows.
One. Development of long-life continuous irradiation device for evaluation of large-area dye-sensitized solar cell module.
- For the area of irradiation(200mm x 200mm ), the uniformity, stability, and the spectrum match is to develop the light irradiation device with BBB Class.
Two. Development of efficiency evaluation system and loss analysis technology for dye-sensitized solar cell module.
- As the system development and establishment (the conversion efficiency / quantum efficiency / internal impedance / nonlinear photoelectric response / spatial distribution measurement), we are measured and analyzed nonlinear and temperature characteristics, and internal resistance. we have secured the loss of efficiency analysis techniques with these measurement tools.
Three. Development of reliability evaluation system and thermal degradation analysis techniques for dye-sensitized solar cell module.
- Under light irradiation environment, we are to develop reliability device, which can be high humidity and temperature cycling test. Through these experiments, we evaluate the lifetime and develop a technique for extracting the main-component-factor for dye-sensitized solar cell.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 기술개발사업 단계보고서 초록 ... 3
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 8
• 제 1 장 서론 ... 10
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 10
• 1. 염료감응 태양전지 기술 ... 10
• 2. 염료감응 태양전지 효율 및 특성 평가 기술 ... 13
• 3. 염료감응 태양전지 모듈 신뢰성 평가 기술 ... 16
• 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 19
• 1. 국내 기술 동향 및 수준 ... 19
• 2. 국외 기술 동향 및 수준 ... 20
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 24
• 1. 기술적 중요성 및 파급효과 ... 24
• 2. 산업적 중요성 및 파급효과 ... 26
• 3. 경제적 중요성 및 파급효과 ... 27
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 28
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 28
• 1. 주관기관 ... 28
• 2. 건국대학교 ... 29
• 3. 부산대학교 ... 30
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 31
• 1. 1차년도 ... 31
• 2. 2차년도 ... 32
• 3. 3차년도 ... 32
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 33
• 1. 1차년도 개발내용 및 범위 ... 33
• 2. 2차년도 개발내용 및 범위 ... 35
• 3. 3차년도 개발내용 및 범위 ... 37
• 제 3 장 결과 및 향후 계획 ... 39
• 제 1 절 1단계 연구개발 결과 ... 39
• 1. 1단계 연구개발 추진 일정 ... 39
• 가. 주관기관-연구개발 추진 일정 ... 39
• 나. 건국대- 연구개발 추진 일정 ... 42
• 다. 부산대-연구개발 추진 일정 ... 44
• 2. 1단계 연구개발 추진 실적 및 내역 ... 46
• 가. 주관기관 1단계 연구개발 추진 실적 ... 46
• 나. 건국대 연구개발 추진 실적 ... 66
• 다. 부산대 연구개발 추진 실적 ... 75
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 78
• 가. 유형의 성과 ... 78
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 89
• 1. 주관기관 연구개발 추진 체계 ... 89
• 2. 건국대 연구개발 추진 체계 ... 90
• 3. 부산대 연구개발 추진 체계 ... 91
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 92
• 3-2-1. 국내·외 시장 규모 및 수출·입 현황 ... 92
• 3-2-2. 국내·외 주요 수요처 현황 ... 94
• 3-2-3. 국내·외 경쟁기관 현황 ... 94
• 제 4 절 기업 재무건전성 현황 ... 95
• 제 5 절 주요 연구성과 ... 96