초록 ▼

핵심기술
루프 패널과 동일한 곡률을 갖는 유리기판위에 FTO투명 전극, 광전극 인쇄 기술 적용한 곡면 모듈 제작 및 자동차 적용을 위한 설계 및 주차환기 시스템 제작 기술 확보
최종목표
본 과제는 반투명 태양전지 곡면패널과 이를 활용한 주차환기 시스템을 개발하여 차량에 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 1단계 목표는 염료감응 태양전지 곡면 패널의 기본 모듈 제조를 위한 소재 및 공정 기초 기술을 개발하여 100 x 200 mm² 크기의 곡면 모듈 태양전지에서 광전변환효율 5%를 달성하는 것이다.<

핵심기술
루프 패널과 동일한 곡률을 갖는 유리기판위에 FTO투명 전극, 광전극 인쇄 기술 적용한 곡면 모듈 제작 및 자동차 적용을 위한 설계 및 주차환기 시스템 제작 기술 확보
최종목표
본 과제는 반투명 태양전지 곡면패널과 이를 활용한 주차환기 시스템을 개발하여 차량에 적용하는 것을 목표로 하고 있다. 1단계 목표는 염료감응 태양전지 곡면 패널의 기본 모듈 제조를 위한 소재 및 공정 기초 기술을 개발하여 100 x 200 mm² 크기의 곡면 모듈 태양전지에서 광전변환효율 5%를 달성하는 것이다.
개발내용 및 결과
루프 글라스와 동일한 곡률을 갖는 곡면 유리 기판을 제작하고, 곡면 FTO (SnO₂:F) 전극 코팅 기술을 적용하여 투명 전극 제조 하였다. 또한, 곡면용 TiO₂ 광전극 제조 및 백금 촉매전극, 집전극 균일 코팅 공정을 개발하고, 이를 태양전지 모듈에 적용하여 100 x 200 mm² 크기의 곡면모듈 성능 5%를 확보하였다. 모듈 제조시 곡면 모듈 접합 공정 및 집전극 보호막이 생략된 TiO₂/FTO/Ag/SiO₂ 다층박막 구조에 관한 연구를 진행하였다. 자동차 부품화를 위하여 선루프 적용시 설계 최적화를 하였고, 주차 환기시스템 제작 및 자동차 루프 적용을 위한 시험 Spec을 검토하여, 염료감응 태양전지 루프패널 적용을 위한 기초 실험을 완료하였다.
기술개발 배경
자동차부문에서 에너지 자원의 다양화와 에너지효율의 향상은 전세계적으로 에너지 정책의 최대 과제임. 염료감응 태양전지를 활용한 연구개발도 진행중이지만, 현재까지 양산차에 적용된 사례는 없기 때문에, 기술 개발을 선도하는 측면에서 자동차용 태양전지 루프패널 연구 개발이 중요하다.
핵심개발 기술의 의의
루프 글라스와 동일한 곡률을 갖는 유리 기판을 제작하고, 투명 전극 형성, 전극 인쇄 및 곡면 접합 공정, 집전극 보호막 생략을 위한 다층박막 구조는 핵심 기초 기술로서 타 연구기관과는 차별화 되는 기술이며, 태양전지 루프패널 제조를 위해 반드시 필요한 기술이다.
적용 분야
반투명 선 루프/파노라마 루프

Abstract ▼

The fabrication techniques of Dye-Sensitized Solar Module were developed for automobile roof glass. Transparent conductive FTO (SnO₂:F) was synthesized by spray pyrolysis method on curved glass substrate. Silver grids were coated onto the FTO coated substrate as current collecting electro

The fabrication techniques of Dye-Sensitized Solar Module were developed for automobile roof glass. Transparent conductive FTO (SnO₂:F) was synthesized by spray pyrolysis method on curved glass substrate. Silver grids were coated onto the FTO coated substrate as current collecting electrode, and glass frit was deposited on the silver grids to prevent the corrosion by contacting with a liquid electrolyte. TiO₂ photoelectrode was prepared by a screen printing method, followed by sintering at 500℃ for 30 min. The curved Dye-Sensitized Solar Module were successfully fabricated with a 100x200 mm² size module with an energy conversion efficiency of 5.02% and demonstrated with a solar sun roof. This result may indicate that the Dye-Sensitized Solar Module is possible to be applied to the sunroof for solar powered ventilation system even though the long-term stability issues should be settled.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 6
• 기술개발사업단계보고서초록 ... 12
• SUMMARY ... 13
• 목차 ... 14
• 제 1 장 서론 ... 15
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 15
• 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 17
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 23
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 25
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 25
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 25
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 26
• 제 4 절 수행 결과의 보안 등급 ... 114
• 제 5 절 유형적 발생품 구입 및 관리 현황 ... 114
• 제 3 장 결과 및 향후 계획 ... 117
• 제 1 절 단계 연구개발 결과 ... 117
• 1. 단계 연구개발 추진 일정 ... 117
• 2. 단계 연구개발 추진 실적 ... 120
• 3. 기술 개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 123
• 제 2 절 연구개발 추진체계 ... 128
• 1. 각 기관별 추진 내역 ... 128
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 133
• 1. 시장 현황 ... 133
• 2. 사업화 계획 ... 134
• 제 4 절 고용창출효과 ... 135
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 136
• [부록] ... 137
• 1. 솔라 시뮬레이터 성능 측정 결과서 ... 137
• 2. 빔 보정을 위한 실리콘 레퍼런스 셀 ... 138
• 3. 설치환경 시험 성적서 ... 139
• 4. 곡면 유리 도면 및 지그 이미지 ... 140
• 5. 선루프 모듈 3D 도면 ... 141
• 6. 주차환기 시스템 및 염료감응 태양전지 루프 적용 설계안 ... 142