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Kafe 바로가기주관연구기관 | 세종대학교 Sejone university |
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연구책임자 | 박경순 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2020-06 |
과제시작연도 | 2020 |
주관부처 | 과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 | TRKO202100014581 |
과제고유번호 | 1345316438 |
사업명 | 개인기초연구(교육부)(R&D) |
DB 구축일자 | 2021-09-25 |
키워드 | 열전재료.열전모듈.열전 특성.전기전도도.열전능.열전도도.성능지수.전기적 특성.BiCuSeO. |
□연구개요
○ 전도성 (Cu2Se2)2- 층과 절연성 (Bi2O2)2+ 층이 c축을 따라 교대로 있어 층상구조를 갖는 BiCuSeO 화합물은 열전도도가 매우 낮은 장점이 있으나, 낮은 정공농도 및 이동도로 인해 낮은 전기전도도를 가지고 있다. 이 화합물은 낮은 전기전도도로 인해 성능지수를 향상시키는데 많은 어려움이 있다.
○ 본 연구에서는 BiCuSeO의 전자 구조 튜닝, 구조복합화, 및 Cu/Bi vac
□연구개요
○ 전도성 (Cu2Se2)2- 층과 절연성 (Bi2O2)2+ 층이 c축을 따라 교대로 있어 층상구조를 갖는 BiCuSeO 화합물은 열전도도가 매우 낮은 장점이 있으나, 낮은 정공농도 및 이동도로 인해 낮은 전기전도도를 가지고 있다. 이 화합물은 낮은 전기전도도로 인해 성능지수를 향상시키는데 많은 어려움이 있다.
○ 본 연구에서는 BiCuSeO의 전자 구조 튜닝, 구조복합화, 및 Cu/Bi vacancy 형성등을 통해 성능지수를 향상시켰으며, 또한 개발한 BiCuSeO 화합물을 이용하여 π-형 열전모듈을 제작한 후 에너지 변환 효율을 연구하였음.
□연구 목표대비 연구결과
○ 1차년도에서의 연구 목표는 “전자 구조 튜닝에 의한 BiCuSeO의 전기전도도 증대 및 열전성능 향상”이며, 이를 100% 달성하였음.
○ 2차년도에서의 연구 목표는 “구조복합화에 의한 BiCuSeO의 전기전도도 증대 및 열전도도 감소에 의한 열전성능 향상” 및 “BiCu1-xSeO, Bi1-yCuSeO, 및 Bi1-yCu1-xSeO에 Cu/Bi vacancy 생성에 의한 전기전도도 증대 및 열전도도 감소에 대한 연구”이며, 이를 100% 달성하였음.
○ 3차년도에서의 연구 목표는 “개발한 p-형 BiCuSeO계 열전재료와 n-형 열전재료를 이용한 고효율 π-형 열전모듈의 제작 및 에너지 변환 효율 연구”이며, 이를 100% 달성하였음.
□연구개발결과의 중요성
○ 전자 구조 튜닝, 구조복합화, 및 Cu/Bi vacancy 형성 등을 통합적으로 연구하여 고효율 BiCuSeO계 열전재료의 제조에 필요한 조성과 제조공정 기술을 개발하였음.
○ 고효율 BiCuSeO계 열전재료에서 일어나는 전하/열 이동 및 열전 매커니즘을 규명하였음.
○ 전기전도도 최대화, 열전도도 최소화, 열전능 현재 상태 유지 등을 통해 고효율 에너지변환 BiCuSeO계 열전재료와, 이를 이용하여 발전용 고효율 π-형 열전모듈을 개발하였음.
○ 본 연구에서 얻을 성과는 열전변환 시스템을 이용한 발전 분야에 크게 기여할 것으로 생각함.
○ 폐기물, 소각장, 자동차 및 산업현장에서 발생되는 고온 폐에너지와 자연에너지를 유효하게 이용할 수 있는 열전변환 기술의 개발은 에너지 하베스팅, 전자통신, 항공우주, 유무선 네트워크, 건강 등 산업 발전에 크게 기여할 수 있음.
(출처 : 요 약 문 2p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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