초록 ▼

❏ 연구개요
□ 열전현상을 이용하여 태양열에너지를 전기에너지로 변환하는 소자에 있어서, 기존 무기물 기반 또는 유기물 기반 열전소재의 한계를 극복하기 위해 유기-무기 융복합 구조의 초민감 열전소재의 디자인과 개발을 목표로 함. 이를 위해 유기금속할라이드 기반의 유무기 layered 구조를 가지는 우수한 열전소재의 나노구조와, defect engineering을 통해, 각 열전특성 인자들의 선택적 제어가 가능하게 하는 기술을 개발하고자 함. 최종적으로, 개발된 열전소재의 기계적특성을 향상시켜 유연 열전소자로의 활용 가능성을 극대

❏ 연구개요
□ 열전현상을 이용하여 태양열에너지를 전기에너지로 변환하는 소자에 있어서, 기존 무기물 기반 또는 유기물 기반 열전소재의 한계를 극복하기 위해 유기-무기 융복합 구조의 초민감 열전소재의 디자인과 개발을 목표로 함. 이를 위해 유기금속할라이드 기반의 유무기 layered 구조를 가지는 우수한 열전소재의 나노구조와, defect engineering을 통해, 각 열전특성 인자들의 선택적 제어가 가능하게 하는 기술을 개발하고자 함. 최종적으로, 개발된 열전소재의 기계적특성을 향상시켜 유연 열전소자로의 활용 가능성을 극대화하고자 함.

❏ 연구 목표대비 연구결과
□ 기존 유무기 하이브리드 소재의 문헌연구와 자체 예비조사를 통한 유망 조성 설계 및 후보군을 선정함.
□ 후보 조성을 저온 액상공정으로 박막화하는 기술을 개발하여 합성에 성공함. 특히 박막의 입계성장 거동과 중간자를 통한 미세구조 제어를 연구함.
□ 기계적 화학반응을 이용하는 저온 고상합성을 연구하여, 실제로 조성이 잘 제어된 타겟 하이브리드 소재를 합성함.
□ 유/무기물 A, B, X site 양/음이온 치환을 통해 기초 물성을 제어함.
□ doping과 나노 구조를 제어를 통해 물성 기초 특성 변화를 확인함.
□ 소재의 열적, 전기적 특성을 경험적, 이론적으로 예측하고 정성적으로 시벡계수 등의 열전 특성을 판단함.
□ 3ω 분석법을 이용한 열전도도 측정법 및 마이크로 소자기반 종축 정상상태 열전달조건 열전도도 측정법을 확립함.
□ 페로브스카이트 유기금속할라이드 기반 유연 박막의 구현을 통해 유연성 테스트와 전기적 특성을 측정함.
□ Ulvac ZEM-3 장비를 이용한 개발된 소재의 열전특성을 분석하고 도핑된 조성을 기반으로 열전특성 향상 연구를 진행함.

❏ 연구개발결과의 중요성
□ 유무기 하이브리드 소재인 유기-금속할라이드 소재의 다양한 조성을 디자인하고 합성을 통해 기존 유기물 또는 무기물 기반 열전소재의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방향을 제시함.
□ 또한, 치환과 doping, 나노구조 형성을 통해 타겟 조성들의 열전소재로써 적용가능성을 예측할 수 있고, 실제 특성 측정을 통해 기존 소재와의 비교 및 향후 개선 방향을 제시함.
□ 유연 소자를 성공적으로 구현하여 추후 웨어러블, 스트레쳐블 열전 시장의 선점과 학문적 우위 선점에 크게 기여함.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) 할라이드 페로브스카이트 소재 디자인 ... 7
• (2) 할라이드 페로브스카이트 소재 합성을 위한 다양한 공정 개발 ... 7
• (3) 저온 용액공정으로 박막화 기술 개발 ... 8
• (4) 점결함 형성 및 물성 제어를 위한 치환 연구 ... 9
• (5) 할라이드 페로브스카이트 나노구조 합성법 개발 ... 10
• (6) 금속할라이드 페로브스카이트 소재의 유연소자화 기술 개발 ... 11
• (7) 설계된 유기금속할라이드 소재의 열전 기초물성 측정기술 확립 및 새로운 소재의 열전특성 평가 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 13
• 대표적 연구실적 ... 17
• 끝페이지 ... 31