초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 기존의 태양전지 지식에 나노 스케일의 그래핀 양자점 재료를 흡수층으로 사용하는 나노 융·복합 태양전지 연구로써, 상향식/하향식 방법으로 그래핀 양자점을 제작하여 원하는 에너지 대역을 흡수할 수 있는 고품위 나노 그래핀 양자점 성장기술 확립하고, 개별 에너지 대역을 기판에 적층할 수 있는 적층 이식공정을 개발하여 새로운 형태의 그래핀 양자점 태양전지를 구현하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
연구목표1. 그래핀 양자점 성장 및 형성을 위한 상향식/하향식(bottom up/top down

□ 연구개요
본 연구는 기존의 태양전지 지식에 나노 스케일의 그래핀 양자점 재료를 흡수층으로 사용하는 나노 융·복합 태양전지 연구로써, 상향식/하향식 방법으로 그래핀 양자점을 제작하여 원하는 에너지 대역을 흡수할 수 있는 고품위 나노 그래핀 양자점 성장기술 확립하고, 개별 에너지 대역을 기판에 적층할 수 있는 적층 이식공정을 개발하여 새로운 형태의 그래핀 양자점 태양전지를 구현하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
연구목표1. 그래핀 양자점 성장 및 형성을 위한 상향식/하향식(bottom up/top down) 방법 연구
결과1. 열화학기상 증착 장비를 이용한 상향식(bottom up) 그래핀 양자점의 성장기구 및 조건 확립. 결과2. 화학적 기능기 추가 및 재단에 의한 하향식(top down) 그래핀 양자점의 형성 확립.

연구목표2. 그래핀 도핑을 위한 표면처리 및 작용기 연구
결과1. 건식 및 습식방법에 의한 그래핀 양자점의 n형 도핑 시도 및 특성 평가. 그래핀 n형 도핑을 위한 전구체로 PAN제시

연구목표3. 그래핀 양자점 태양전지 제작을 위한 흡수층 구조설계 및 공정 연구
결과1. 그래핀기반 전극 및 그래핀 양자점 태양전지의 흡수층 구조 설계. 결과2. 단위셀 적용 및 제작 공정 도출. 결과3. 광전 변환 효율 측정을 통한 그래핀 태양전지 평가.

□ 연구개발결과의 중요성
현재까지 그래핀 양자점은 유기태양전지 및 염료감응형 태양전지에서의 전자수송을 위한 촉매 및 버퍼층으로 쓰이기 위해 연구 되었으며, 태양전지의 흡수층으로 적용하기 위한 연구 및 적용 사례는 찾아 볼 수 없음.

반도체 태양전지의 흡수층에 알맞은 양자점 크기, 밀도 및 밴드갭을 선택적으로 적용할 수 있으므로, 원하는 파장대별로 그래핀 양자점을 설계 및 적용 할 수 있으며, 하나의 그래핀 재료로 여러 밴드갭으로 이루어진 반도체 태양전지 공정을 개발함으로써 템덤형 태양전지에로의 확장성을 지님.

기존 반도체 제조공정에 의한 실리콘 및 화합물 태양전지 공정에 비해 그래핀 및 그라파이트로부터 만들어지는 건/습식 박리에 의한 그래핀 양자점 태양전지 구현으로 저비용 대량생산 가능성을 확인.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 1) 관련 기술의 국내·외 현황 및 연구 개발의 필요성 ... 3
• 2) 연구 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9