초록 ▼

연구의 목적 및 내용
고성능 무기성 화합물 반도체 태양전지의 딱딱하고, 평평하며, 깨지기 쉽고, 무겁다는 기계적 한계를 뛰어 넘어 전기적 고성능을 그대로 유지하면서 신축성(스트레처블) 있는 수직형 태양전지 모듈 개발하여 민간 또는 군용의 휴대용 전자 기기 구동을 지속적으로 가능하게 함.

연구결과
○ 수직형(vertycial type) 박막 고효율 태양전지 개발
- 수직형 박막 GaInP/GaAs 이중접합 태양전지 공정 개발
- 태양전지 소자 분리 기술 및 선택적 바닥면 전극 생성 기술 개발

연구의 목적 및 내용
고성능 무기성 화합물 반도체 태양전지의 딱딱하고, 평평하며, 깨지기 쉽고, 무겁다는 기계적 한계를 뛰어 넘어 전기적 고성능을 그대로 유지하면서 신축성(스트레처블) 있는 수직형 태양전지 모듈 개발하여 민간 또는 군용의 휴대용 전자 기기 구동을 지속적으로 가능하게 함.

연구결과
○ 수직형(vertycial type) 박막 고효율 태양전지 개발
- 수직형 박막 GaInP/GaAs 이중접합 태양전지 공정 개발
- 태양전지 소자 분리 기술 및 선택적 바닥면 전극 생성 기술 개발
- 접착제 없이 수직형 박막 태양전지 소자 전사 방법 개발

○ 수직형 유연성 박막 태양전지 개발
- 수직형 태양전지 연결 기술 개발
- 금속 연결 리본에 걸리는 최대 스트레인 최소화를 위한 구조 설계
- 태양전지에 작용하는 응력 및 스트레인을 분석하여 최적의 설계 완료

○ 고성능 수직형 태양전지의 안정적 분리 및 전사 기술 개발
- 안정적 분리를 위한 보호막 공정 개발
- 안정적 전사를 위한 저온접합과 녹은 PR을 활용한 전사 기술 개발
- 태양전지 공정 최적화: 공정 손상률 및 전사 성공률 획기적 개선

○ 응용 어플리케이션 개발과 실증
- 고효율 박막 화합물반도체 태양전지 모듈 개발
- 소형 전자기기를 구동하여 활용 가능성 실증
- 장기간 실험을 통해 개발된 박막 태양전지의 내구성 확인

연구결과의 활용계획
○ 태양전지의 응용분야를 획기적으로 확대: 담요형태로 제작된 고성능 휴대용 신축성 태양전지는 전원이 닿지 않는 곳에서 스마트폰이나 노트북 등 일반 휴대용 전자기기나 GPS, 야간 카메라 등 군사용 전자기기의 지속 가능한 전원으로 활용 가능. 무인항공기 등의 비전개 곡면 등 에도 부착이 가능하여 비행시간의 획기적 연장 가능.

○ 기술적 파급효과: 고성능 태양전지 분리 기술 및 대면적 전사 기술은 LED, 레이저 및 적외선 감지기 등 화합물 반도체를 기반으로 한 다른 목적의 유연성 및 신축성 전자기기 개발에 그대로 활용 가능.

(출처 : 요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose&contents
Development of mechanically stretchable high performance vertical solar cell arrays to overcome mechanical properties of conventional compound semiconductor solar cells e.g., rigid, planar, brittle and heavy, to run portable electronic devices such as smart phone, notebook compu

Purpose&contents
Development of mechanically stretchable high performance vertical solar cell arrays to overcome mechanical properties of conventional compound semiconductor solar cells e.g., rigid, planar, brittle and heavy, to run portable electronic devices such as smart phone, notebook computer, GPS and night vision camera.

Result
○ Development of high efficiency vertical dual junction thin film solar cells
- Development of vertical dual junction thin film solar cell process
- Development of process technology for separation and bottom electrode of solar cells
- Development of transfer-printing method for ultra-thin vertical dual junction solar cells

○ Ultra-thin flexible vertical solar cells
- Electrical connection technology for vertical solar cell array
- Optimized structure design to minimize maximum strain of electrical interconnection lines
- Optimal design for mechanical properties by analysis of stress and strain acting on solar cells

○ Development of safe separation and transfer-printing technology for high performance vertical solar cells
- Encapsulant process for safe separation process
- Transfer-printing technology by using cold-welding
- Optimization of solar cell process: improvement of damage rate and transfer-printing yield

○ Development and demonstration of application
- High efficiency compound semiconductor thin film solar cell module
- Demonstration on small electronic device
- Durability verification through long period test

Expected Contribution
○ Application ranges of solar cell are extended: High-performance portable flexible solar cells in blanket form can be utilized in sustainable power source to run portable electronic devices such as smart phone, notebook computer, and military electronic device such as GPS and night vision camera in a remote region without where there is no power source. The flight time of UAV can be significantly improved by attaching thin film solar cells on curvilinear surface of UAV.

○ Ripple effect on industry: Separation technology and transfer-printing technology are also applicable to other flexible and stretchable electronics based on compound semiconductor such as LED, laser, and infrared detector.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 23
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 23
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 25
• 7. 참고문헌 ... 28
• 8. 연구성과 ... 29
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 29
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 29
• 11. 기타사항 ... 30
• 끝페이지 ... 30