초록 ▼

□ 연구개요
주파수 변환 및 전기 이중층 물질 개발 및 이를 이용한 다중 시스템을 유기기반 태양전지에 적용하여 고효율의 신재생에너지 소자 개발 및 내구성 향상을 목표로 한다. 본고에서 제안하는 주파수 변환 및 전기 이중층 시스템은 외부환경(온·습도 빛)에 따라 광활성층을 물리적·광화학적으로 보호해줌과 동시에 주파수 변환을 통해 흡광 능력을 향상시킴으로써 유기기반 태양전지 소자의 안정성과 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 그 결과 친환경 신재생에너지 시장 선점, 지구 온난화 문제 해결, 에너지 고갈 문제 해결, 그리고 경제적 측면에

□ 연구개요
주파수 변환 및 전기 이중층 물질 개발 및 이를 이용한 다중 시스템을 유기기반 태양전지에 적용하여 고효율의 신재생에너지 소자 개발 및 내구성 향상을 목표로 한다. 본고에서 제안하는 주파수 변환 및 전기 이중층 시스템은 외부환경(온·습도 빛)에 따라 광활성층을 물리적·광화학적으로 보호해줌과 동시에 주파수 변환을 통해 흡광 능력을 향상시킴으로써 유기기반 태양전지 소자의 안정성과 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 그 결과 친환경 신재생에너지 시장 선점, 지구 온난화 문제 해결, 에너지 고갈 문제 해결, 그리고 경제적 측면에서의 전력관리의 효율성 제고를 목표로 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(1) 1차년도 : 물질 후보군 개발 및 선정
효율적인 에너지 전이(주파수 변환) 및 전해 전달층(전기이중층) 시스템을 위한 에너지 주게, 전해 전달층 물질 및 광활성 물질 후보군을 합성 및 선정하고, 분광학적인 분석을 통해 최적화된 물질 후보군 선정 및 에너지 전이 및 전해 전달층 시스템을 선정한다.
- 주파수 변환 물질 (후보군 4종) 및 전기 이중층 물질 (후보군 3종) 개발 완료
- 새로운 시스템의 호환성 검증을 위한 광활성 물질 후보군 선정

(2) 2차년도 : 시스템 최적화 연구
에너지 전이(주파수 변환) 시스템 및 전기 이중층 시스템의 최적화 연구를 통해 소자 성능 향상.
- 주파수 변환 효율 99% 및 전류 증가량 40% 달성 (에너지 전이 시스템)
- 에너지 변환 효율 12% 및 전압 증가량 35% 달성 (전기 이중층 시스템)

(3) 3, 4차년도 : 내구성 및 안정성 연구
새로운 광활성체 물질의 다중 시스템 최적화 및 안정성 실증 평가를 통해, 고효율 및 고내구성 유기기반 태양전지 소자의 신뢰성 입증.
- 에너지 전이 및 전기 이중층 시스템을 다양한 광활성물질에 적용시켜 시스템의 호환성을 확인.
- 자외선 조사 및 고온·고습 환경에서 기준 소자 대비 고안정성을 보이는 소자 구현.
- 실외 환경에서 70% 이상의 안정성 (100시간)을 유지하며, 고 신뢰성의 소자 구현을 달성함.

□ 연구개발결과의 중요성
광화학적 메카니즘의 이해를 기반으로 한 주파수 변환 및 전기 이중층 시스템의 응용은, 유기기반 태양전지 분야에서 새로운 시스템을 제시함과 동시에 궁극적인 목표인 고효율 및 고내구성 유기기반 태양전지 개발에 대한 핵심 원천 기술을 파급할 것이라고 예상한다. 그 결과 친환경 신재생에너지 시장 선점, 지구 온난화 문제 해결, 에너지 고갈 문제 해결, 그리고 경제적 측면에서의 전력관리의 효율성 제고 효과 등 에너지 및 환경 산업에 괄목할만한 시너지 효과를 창출 할 것으로 기대된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 1. 주파수 변환 물질 개발 및 시스템 구현. ... 7
• 2. 전해중간층 물질 개발 및 전기이중층 시스템 구현. ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 26
• 끝페이지 ... 36