초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 태양광 에너지를 효과적인 에너지원으로 활용하기 위하여
1. 금속산화물 나노구조체 및 밴드갭 엔지니어링을 통해 광화학 태양전지의 고효율,저비용 스마트 전극 소재를 개발하고,
2. 형광체 나노소재를 템플릿 및 광 재생산 층으로 활용하여 광화학 태양전지의 에너지 손실을 최소화하고,
3. 템플릿을 이용한 다양한 나노구조의 광화학 태양전지를 제작하여, 광화학 태양전지의 광전 변환효율을 높혀, 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 미래형 태양전지를 개발하고자 하는 것이 목적이다.

□ 연

□ 연구개요
본 연구에서는 태양광 에너지를 효과적인 에너지원으로 활용하기 위하여
1. 금속산화물 나노구조체 및 밴드갭 엔지니어링을 통해 광화학 태양전지의 고효율,저비용 스마트 전극 소재를 개발하고,
2. 형광체 나노소재를 템플릿 및 광 재생산 층으로 활용하여 광화학 태양전지의 에너지 손실을 최소화하고,
3. 템플릿을 이용한 다양한 나노구조의 광화학 태양전지를 제작하여, 광화학 태양전지의 광전 변환효율을 높혀, 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 미래형 태양전지를 개발하고자 하는 것이 목적이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
광화학 태양전지의 전극 소재 개발 및 물성 분석
∙ 물 분해 태양전지의 양전극 소재 개발 및 물성 분석
∙ 물 분해 태양전지의 음전극 소재 개발 및 물성 분석
Zn/metal layered double hydroxide (LDH) 나노구조물 기반의 음전극
∙ 페로브스카이트(perovskite) 태양전지의 광전극 소재 개발 및 물성 분석

광화학 태양전지의 광전효율 향상 기술 개발 및 모듈화 및 수소 연료 수득 시스템 개발
∙ 형광체 도입을 통한 광화학 태양전지의 광전효율 향상
∙ 물 분해 태양전지와 페로브스카이트 태양전지 융합구조의 모듈 개발
∙ 연료전지와 순환형 에너지 시스템을 위한 수소 및 산소 수집 시스템 개발

□ 연구개발결과의 중요성
본 과제를 통해 개발된 물 분해 태양전지 및 페로브스카이트 태양전지는 재생에너지 시스템 개발 및 활용에 있어서의 궁극적 목표로서 무한한 자원인 태양에너지의 무한사용이 가능하게 되므로 에너지 시장에서 각광을 받을 것으로 전망됨.
‣ 무한 물 차세대 태양전지시스템은 초소형 시스템부터 대형시스템까지 적용이 가능하므로 접근이 용이하지 않은 지역이나 장소의 에너지 공급원으로 사용가능함.
‣ 특히, 본 과제에서 제안하는 시스템은 야간에도 태양전지를 발전시킬 수 있으므로 오지나 극한 지역에서도 무한 에너지 공급원으로 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 사료됨.
‣ 본 시스템을 의료 또는 생체 시스템에 적용한다면 고부가 가치 산업에 핵심적으로 활용 될 수 있음.
‣ 본 과제에서 제안하는 시스템 중 물 분해 태양전지는 국내에서 많은 연구가 이루어지지 않고 있는 미개척 분야로, 본 과제에서 제안하는 기술은 아직까지 시도되지 않은 최초의 기술로서 본 과제가 성공적으로 수행된다면 신재생에너지 연구 및 학문분야에 지대한 영향을 미칠 것으로 사료됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 가. 연구의 필요성 및 중요성 ... 3
• 나. 연구목표의 창의성·도전성 ... 4
• 다. 연구 목표 및 내용 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 11
• 가. 연구 목표 및 연구결과의 주요 착안점 ... 11
• 나. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 12
• 다. 연구수행 내용 및 결과 ... 12
• 라. 기타 주요 변경사항 ... 16
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 가. 연구개발결과의 활용방안 ... 16
• 나. 기대성과 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 18
• 대표적 연구실적 ... 19
• 끝페이지 ... 31