초록 ▼

- 도시 내 산란광과 반사광 등 저광량 전방향성 광에 대해 높은 전력을 생산할 수 있는 태양전지 개발을 목표로 3차원 구조 태양광 모듈 개발

- 3D Ray Tracing을 통한 광포집 및 광분포 분석 기법을 개발함으로써 광포집 기구 설계 및 분석에 활용.

- 염료감응형 태양전지(DSC) 광포집 향상 기술 개발을 통해 광포집 원리와 3차원 모듈에 의한 전력 생산량 향상 원리 확보.

- 단결정 Si 태양전지에 광포집 향상 기술을 적용하기 위해 기존 모듈 제조 공정을 개선한 silicone 소재 기

- 도시 내 산란광과 반사광 등 저광량 전방향성 광에 대해 높은 전력을 생산할 수 있는 태양전지 개발을 목표로 3차원 구조 태양광 모듈 개발

- 3D Ray Tracing을 통한 광포집 및 광분포 분석 기법을 개발함으로써 광포집 기구 설계 및 분석에 활용.

- 염료감응형 태양전지(DSC) 광포집 향상 기술 개발을 통해 광포집 원리와 3차원 모듈에 의한 전력 생산량 향상 원리 확보.

- 단결정 Si 태양전지에 광포집 향상 기술을 적용하기 위해 기존 모듈 제조 공정을 개선한 silicone 소재 기반 밀봉 기술 개발을 통해 광포집 구조를 모듈 수준에서 구현.

- 식물 프렉탈 구조를 활용한 3차원 모듈 구조 설계 및 제조를 통해 정적 구조 단결정 실리콘 태양광 모듈에서 예상전력 생산량 20% 향상.

- Automated Solar Tracking Shape Transformable Module 개발을 통해 태양 위치에 따라 최적 형상을 자동적으로 구축할 수 있는 동적 모듈을 제조하고 60% 수준 예상 전력 생산량 향상.

(출처 : 초록 3p)

Abstract ▼

· Purpose of this research is that development of 3-dimensional photovoltaic module suitable for urban applications, which requires improved performance under weak and indirect illumination environments.

· The omni-directional light trapping structures were designed and characterized by 3D ra

· Purpose of this research is that development of 3-dimensional photovoltaic module suitable for urban applications, which requires improved performance under weak and indirect illumination environments.

· The omni-directional light trapping structures were designed and characterized by 3D ray tracing simulation developed during research.

· The principles based on botanic structure mimics were verified using dye sensitized solar cell (DSC) based module by application of light trapping layer, patterned photoanode and 3D structured module structure and result in 20% enhancement of expected electricity production.

· The principles invented through DSC were applied to crystalline Si solar cells by development of silicone materials casting based encapsulation process, which enables the deploy light trapping layer for Si solar cells.

· Fractal structured 3D module structures were proposed and characterized for improved omni-directional light capturing in module scale and results in 20% enhanced expected electricity production compared to that of conventional flat-structured photovoltaic module.

· Tessellation-structured crystalline Si photovoltaic module was invented to build 3D structured modules without restriction in shape, based on silicone based encapsulation and stretchable interconnection utilizing metal textile.

· Automatic solar tracking shape transformable modules were developed based on tessellation-structured crystalline Si photovoltaic module, which changes the module shape suitable for incident illumination condition by actuation of shape memory alloys with heat of crystalline Si solar cell surface by direct solar illumination. It can produce expected over 60% enhanced electricity compared to that of conventional flat-structured static photovoltaic modules.

· The research results can be applied to photovoltaics for urban environments through further study. In addition, omni-directional light trapping is expected to be applied to the indoor photovoltaic energy harvesting.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 8
• 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1절. 연구 배경 및 필요성 ... 9
• 2절. 해결하고자 하는 기술적 과제 ... 9
• 3절. 연구 목표 설정 ... 10
• 제2장. 국내외 기술개발 현황 ... 11
• 1절. 지적재산권 현황 ... 11
• 2절. 국내외 기술 수준 및 연구팀 기술 수준 ... 12
• 제3장. 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 13
• 1절. 연구 수행 과정 요약 ... 13
• 2절. 염료감응형 태양전지를 이용한 광포집 기술 및 3차원 모듈 설계 기반 기술 개발 ... 14
• 3절. 단결정 실리콘 태양전지 활용 3차원 모듈 개발 ... 16
• 4절. 동적 형상 변화 3차원 모듈 개발 ... 18
• 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 23
• 1절. 연구 목표 달성도 ... 23
• 2절. 관련 분야 기여도 ... 24
• 제5장. 연구개발 결과의 활용 계획 ... 25
• 제6장. 참고문헌 ... 26
• 끝페이지 ... 28