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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국원자력연구원 Korea Atomic Energy Research Institute |
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연구책임자 | 강필현 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2017-03 |
과제시작연도 | 2016 |
주관부처 | 미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 | TRKO201800004327 |
과제고유번호 | 1711035725 |
사업명 | 방사선기술개발사업 |
DB 구축일자 | 2018-04-28 |
키워드 | 방사선.고분자 복합소재.전자파차폐.광전소자.하이브리드.Radiation.Polymer composite.Electromagnetic wave shield.Opto-electronic devices.Hybrid. |
■ 방사선을 이용하여 고성능 유무기 복합소재 제조 기술을 개발하였으며, 이를 이용하여 대면적 플렉시블 대면적 유기태양전지 및 전자파 차폐소재, 친환경 내염성 하이브리드 소재 등을 개발
• 본 과제 수행을 통하여 방사선을 이용한 고기능성 경량 복합 소재 제조에 대한 효율적인 공정 기술을 확보 하였으며, 이를 산업체에 적용 한 결과 (주) 티오엠에스에 기술료 1.5억의 기술이전을 하였으며, 이를 바탕으로 방사선 기술을 기반 산업에 접목하여 첨단 복합소재 산업의 매출증대에 기여
• 전자파 차폐 소재로서 방사선 이용 니켈 나노
■ 방사선을 이용하여 고성능 유무기 복합소재 제조 기술을 개발하였으며, 이를 이용하여 대면적 플렉시블 대면적 유기태양전지 및 전자파 차폐소재, 친환경 내염성 하이브리드 소재 등을 개발
• 본 과제 수행을 통하여 방사선을 이용한 고기능성 경량 복합 소재 제조에 대한 효율적인 공정 기술을 확보 하였으며, 이를 산업체에 적용 한 결과 (주) 티오엠에스에 기술료 1.5억의 기술이전을 하였으며, 이를 바탕으로 방사선 기술을 기반 산업에 접목하여 첨단 복합소재 산업의 매출증대에 기여
• 전자파 차폐 소재로서 방사선 이용 니켈 나노 입자가 분산된 탄소 섬유의 제조 및 금속 나노 입자 제조 기술(Nickel, α-Fe2O3, γ-Fe2O3, Ni-Ferrite)을 개발하였고 제조된 γ-Fe2O3 나노 입자 복합소재는 6 GHz에서 –1.3 dB, 니켈 나노 입자가 분산된 탄소 복합 소재는 3.8 GHz에서 –5dB의 반사손실을 나타내었음.
• 친환경 내염성 복합재료 3종을 합성하였으며, HDPE 나노 복합재의 경우 전자선 조사에 의한 가교로 LOI 25이상을 유지하며 기계적 물성 25% 이상이 향상되었음.
• 감마선과 전자선이 조사된 WPF-6-oxy-F-GO 복합재를 유기태양전지의 정공수송층으로 사용하여 유기태양전지 단위셀을 제작 하였으며 감마선 조사 시 개방전압 0.69 V, 단락전류 13.39 mA/cm2, 필팩터 65.3%, 효율 6.10% 그리고 전자선이 조사 시 개방전압 0.72 V, 단락전류 13.90 mA/cm2, 필팩터 62.3%, 효율 6.29%을 가지는 유기태양전지용 소재를 개발함.
• 방사선을 조사하여 정공전달물질을 적용한 유기태양전지 단위소자 제작 평가 결과 개발한 EB-RGO/MoO3를 적용한 소자의 효율이 단락전류가 15.43 mA/cm2,개방전압이 0.78 V, 필팩터가 69.33% 되는 고효율의 유기태양전지를 개발함.
• 플라스틱 기판인 PEN/ITO 적용 및 전자선 조사를 통하여 제조된 ZnO 졸-겔 소재를 전자 전달층으로 적용한 유기태양전지 제작 공정을 확립하고 표준광 (100mW/cm2) 조건 하에서 개방전압 0.76 V, 단락전류 17 mA/cm2, 필팩터 59%, 광전변환효율 7.80% 되는 고효율의 플렉시블 유기태양전지를 개발함.
(출처 : 보고서 요약서 3p)
Purpose & Contents
• The aim of this research project develops and secures the core technology for low carbon green technology and environmental-friendly energy materials through development high performance organic/inorganic composite materials based on development of fabrication of precursor fo
Purpose & Contents
• The aim of this research project develops and secures the core technology for low carbon green technology and environmental-friendly energy materials through development high performance organic/inorganic composite materials based on development of fabrication of precursor for organic/inorganic composite, development of technology for complexation between organic and inorganic materials, and development of fabrication technology of organic/inorganic hybrid materials
Results
• Development of high performance organic-inorganic composite used as large area flexible organic solar cells, electromagnetic wave shielding composite, Flame resistant composite
• Technology transfer 150 million to TOMS Co. as Technology for adhesion of composite using radiation
• Development of electromagnetic wave shielding composite using Nickel nanoparticles in carbon fiber and synthesis of several metal nanoparticles such as Nickel, α-Fe2O3, γ-Fe2O3, Ni-Ferrite. Composite with γ-Fe2O3 nanoparciles had –55 dB reflection loss value under 3.8 GHz and Nickel nanoparticels dispersed carbon composite had –41.3 dB reflection loss value under 6 GHz
• Synthesis of new 3 kinds of flame resistant composite. In case of HDPE nanocomposite with radiation cross-liking, mechanical properties was enhanced about 25% and also could keep 25 LOI value.
• Development of hole-transporting materials consisted of WPF-6-oxy-F using gamma radiation or EB. In case of devices with these materials, they showed high efficiency (Gamma radiation; Voc:0.69V, Jsc:13.39 mA/cm2, fill factor 65.3%, efficiency: 6.10%; EB; Voc:0.72V, Jsc:13.90 mA/cm2, fill factor 62.3%, efficiency: 6.29%)
• Development of EB-RGO/MoO3 used as a hole-transporting material for organic solar cell. The device is showed 0.78V, 15.43 mA/cm2, fill factor 69.33%.
• The efficiency of OSC fabricated on flexible PEN/ITO substrate with ZnO sol-gel treated radiation showed 0.76V, 17 mA/cm2, fill factor 59% and PCE 7.8%
• More than 27 International journals was published included high impact factor journal Advanced Energy Materials (IF:16.146) and Energy & Environmental Science (IF: 20.523)
Expected Contribution
• Development of high performance organic/inorganic composite materials could be applied to core materials for aerospace/automobile/defense industry and could induce industrialization through technology transfer.
• Development of high performance organic/inorganic composite materials could spread and significantly contribute energy/environment, electronics and information/communication industry
• The high-tech industry could be strengthened the competitiveness from development of core materials and securement of original technology and patent in this project
(출처 : SUMMARY 5p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
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총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
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연구목표(Goal) : | - |
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기대효과(Effect) : | - |
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