보고서 정보
주관연구기관 |
성균관대학교 SungKyunKwan University |
연구책임자 |
디디에르프리밧
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2016-05 |
과제시작연도 |
2015 |
주관부처 |
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 |
TRKO201700013849 |
과제고유번호 |
1345237271 |
사업명 |
이공학개인기초연구지원 |
DB 구축일자 |
2017-11-25
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201700013849 |
초록
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본 연구는 실리콘 나노 와이어와 그래핀을 이용한 샌드위치 구조 형식의 솔라셀 구조에 관한 것이다. 첫번째 보고서에서 우리는 building block의 실현성에 대하여 강조하였다. 실리콘 나노와이어와 그래핀 성장에 관한 두개의 논문을 발표하였다.
1) Dongmok Lee, Gi Duk Kwon, Jung Ho Kim, Eric Moyen, Young Hee Lee, Seunghyun Baik and Didier Pribat, “Significant enhancement of th eelectrical transport
본 연구는 실리콘 나노 와이어와 그래핀을 이용한 샌드위치 구조 형식의 솔라셀 구조에 관한 것이다. 첫번째 보고서에서 우리는 building block의 실현성에 대하여 강조하였다. 실리콘 나노와이어와 그래핀 성장에 관한 두개의 논문을 발표하였다.
1) Dongmok Lee, Gi Duk Kwon, Jung Ho Kim, Eric Moyen, Young Hee Lee, Seunghyun Baik and Didier Pribat, “Significant enhancement of th eelectrical transport properties of graphene films by controlling the surface roughness of Cu foils before and during chemical vapor deposition“,N anoscale , 6, 12943 (2014).
2) Gi Duk Kwon, Young Woo Kim, Eric Moyen, Dong Hoon Keum, Young Hee Lee, Seunghyun Baikand Didier Pribat, ”Controlled electropolishing of copper foils at elevated temperature”,Appl. Surf. Sci., 307, 731 (2014).
우리는 또한 실리콘 나노성장에 관한 논문도 발표하였다.
3) Zhanbing He, Hung Tran Nguyen,Le Duc Toan and Didier Pribat, “Kinked Si Nanowires Controlled by Twins”, CrystE ngComm ., 17, 6286 (2015).
본 연구결과는 국제 디스플레이 학회(International Display Workshop 2014-IDW’14, Niigata, Japan): Graphene-Silicon composites for improved solar cells“, Eric Moyen, Jemee Joe, Giduk Kown, Youngwoo Kim, Yeojin Lee, Didier Pribat 에 발표하였다.
2014 3월부터 4월까지 우리는 n-type 실리콘기판과 p-type 그래핀의 쇼트키접합에 의한 간단한 구조체를 연구 하는데에 집중하였고 도핑 없이 4%의 효율을 달성하였다. 정전기방식 도핑된 그래핀을 사용하여 12%의 효율을 달성하였다. (gate oxide는anti-reflextion coating 으로 사용되었다.) 우리는 또한 실리콘나 노와이어 성장을 발전시켜 지름이 일정한 나노와이어 성장을 이루었다.
4) Le Duc Toan et al ., “Si nanowires grown by Al-catalyzed plasma-enhanced chemical vapor deposition: synthesis conditions, electrical properties and application to lithium battery anodes”,M ater. R es. E xpress 3, 015003 (2016).
그러는 동안 우리는 그래핀 성장을 더 발전시켰고 상온에서 7000cm2/Vs 에 해당하는 캐리어 모빌리티를 얻을 수 있었다. 이러한 그래핀은 솔라셀 구조체에서 직렬저항을 감소시켜 Fill Factor와 효율을 증가시켜 줄 것이다. Active layer 완성을 위한 실리콘나노와이어는 그래핀을 손상시키지 않기 위해서 매우 안정적인 배열을 유지해야하며 Langmuir Blodgett을 통하여 완성될 것이다. 실리콘 나노와이어를 배열하기 전에 우리는 PbS 양자점을 이용한 단층배열을 연구하였다.
또한 우리는 실리콘 나노와이어와 랜덤으로 커넥트된 니켈실리사이드 나노와이어구조체를 이용한 솔라셀을 완성, Fill factor 74%를 달성하였고, 이 구조체는 어떠한 투명전극도 필요하지 않은, 기존에 나온적 없는 새로운 구조체이며 이를 통해 4.4%의 변환효율을 얻었다. 여기서 더 나아간 연구는 진행되는 일반 과제의 목표에도 포함될 것이다. 이러한 새로운 커넥션 구조체에 관한 논문이 이번년에 발표되었으며 국제 특허로 출원하였다.
5) Le Duc Toan et al ., “Connecting wire-based solar cells without any transparent conducting electrode”, CrystE ngComm ., 18, 207 (2016).
(출처: 연구결과 요약문 4p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 3
- Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
- Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
- 1. 연구과제의 개요 ... 5
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
- 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
- 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
- Ⅲ. 연구성과 ... 8
- 끝페이지 ... 19
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