초록 ▼

- 고효율 실리콘 태양전지를 제작하기 위해 selective contact 태양전지 개념을 도입하여 태양전지 효율 22.14%를 달성함.
- 태양광 열전 융합소자의 제작을 위해 4 terminal의 융합소자를 제작하여 온도차에 의한 효율과 발전량을 측정함. 4-terminal 구조의 대면적 태양광-열전 융합소자에서 6.03W의 출력을 달성함.
- 태양전지와 열전의 2-terminal 융합소자 제작을 위해 태양전지를 대면적 shingled cell로 직렬연결하고 열전소자의 회로를 병렬 구성하여 두 소자의 matching을

- 고효율 실리콘 태양전지를 제작하기 위해 selective contact 태양전지 개념을 도입하여 태양전지 효율 22.14%를 달성함.
- 태양광 열전 융합소자의 제작을 위해 4 terminal의 융합소자를 제작하여 온도차에 의한 효율과 발전량을 측정함. 4-terminal 구조의 대면적 태양광-열전 융합소자에서 6.03W의 출력을 달성함.
- 태양전지와 열전의 2-terminal 융합소자 제작을 위해 태양전지를 대면적 shingled cell로 직렬연결하고 열전소자의 회로를 병렬 구성하여 두 소자의 matching을 고려하였음.
- 면적 240 cm2 이상의 무 기판 열전 발전 소자를 구현하였음.
- 태양광-열전 융합소자 제작을 위해 열전 소재들의 전기적 연결 형태를 조정하여 면적 244cm2의 열전 발전 소자의 개방 회로 전압과 단락 회로 전류, 그리고 저항을 제어하였음.
- IR 광발열체 물질의 열 흡수율 증대를 위해, boron nitride(BN)와 carbon black이 혼합된 2-terminal용 thermal interface 물질을 개발하여 열전도도 목표치인 100 W/m·K을 상회하는 156.3 W/m·K의 열전도도를 달성함.
- 금속페이스트 기반의 유기금속카본복합체를 형성하여 높은 전기전도도 특성과 광발열 특성을 지니는 4-terminal 용 thermal interface를 개발하고 목표치인 500 S/cm를 상회하는 11000 S/m 의 전기전도도를 달성함.
- 융합소자의 특성평가를 위한 커런트매칭과 관련된 모델을 수립하고 thermal interface가 없는 융합소자와 대비 16% 향상된 열전달을 보이는 융합소자를 제작하여 목표치인 열전달 효율 3% 향상보다 높은 수준의 효율 향상을 달성함.
- 원형구조 디자인을 통한 채널 양단의 열 확산 균일성을 확보하는 요소기술을 발굴하였고 나노입자 기반 pn 모듈의 목표치인 1 mW/cm2를 상회하는 100 mW/cm2의 출력전력을 달성함.
- 본 연구결과를 바탕으로 Nano Energy(I.F=15.5) 2편을 포함해 총 11편의 SCI급 논문을 게재하고, 6편의 SCI급 논문이 심사 중에 있음. 총 30건의 국내외 학술대회 발표와 6건의 국내외 특허를 출원함.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
- Achievement of 22.14% efficiency of silicon solar cell with selective contact structure
- Achievement of 6.03 W power output of photovoltaic-thermoelectric hybrid device with large area 4-terminal structure
- For the fabrication of two-terminal PV-TEG hybrid device, the matchin

Ⅳ. Results
- Achievement of 22.14% efficiency of silicon solar cell with selective contact structure
- Achievement of 6.03 W power output of photovoltaic-thermoelectric hybrid device with large area 4-terminal structure
- For the fabrication of two-terminal PV-TEG hybrid device, the matching of the two devices was considered by connecting the solar cells in series with a large area shingled cell and confuguring the circuits of the thermoelectric elements in parallel.
- Fabrication of subtrateless thermoelectric generator with an large area of 240 cm2
- Development of thermal interface materials with a thermal conductivity of 100 W/(m·K) and high adhesion
- Achievement of 60% absorption in IR region and increasement of 5% temperature of thermal interface layer
Development of IR thermal interface layer with a electrical conductivity of 500 S/cm
Optimization of heat transfer in the thermal interface layers of the hybrid devices
Development of the heat generating thermal interface materials enabling the increase in temperature of 5%
Fabrication of the 50 pn-module arrays with a high area power of 10 mW/cm2

(출처 : SUMMARY 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• S U M M A R Y ... 8
• C O N T E N T S ... 10
• 목차 ... 11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 12
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 18
• 제 3 절 연구개발의 사회문제 해결 기여도 ... 21
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 24
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 24
• 제 2 절 국외 기술개발 현황 ... 32
• 제 3 장 연구수행의 결과 및 내용 ... 41
• 제 1 절 단계 및 최종 목표 ... 41
• 제 2 절 세부 연구수행 결과 및 내용 ... 42
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 56
• 제 1 절 연구개발 목표의 달성도 ... 56
• 제 2 절 평가의 착안점에 따른 목표달성도에 대한 자체평가 ... 61
• 제 3 절 정량적 연구성과 ... 65
• 제 4 절 정성적 연구성과 ... 71
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 102
• 제 1 절 후속 단계 연구의 필요성 ... 102
• 제 2 절 융합소자 활용분야 ... 104
• 제 3 절 사업화 추진방안 ... 109
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 110
• 제 1 절 해외 연구동향 ... 110
• 제 2 절 해외 업계동향 ... 114
• 제 7 장 참고문헌 ... 116
• 끝페이지 ... 118