초록 ▼

3. 기술개발 결과요약

□ 최종목표
(1) 대면적 태양전지용 perovskite 진공 증착 시스템 개발
(2) 대면적 태양전지용 perovskite 진공 증착 공정 기술 개발

□ 개발내용 및 결과
-. O₂ & H₂O 오염 방지용 glove box를 대면적 태양전지용 perovskite 진공 증착 시스템과 연결하여 공정을 마친 perovskite sample의 대기 노출에 의한 손상을 막을 수 있도록 설계 및 제작 완료함
-. 대면적 perovs

3. 기술개발 결과요약

□ 최종목표
(1) 대면적 태양전지용 perovskite 진공 증착 시스템 개발
(2) 대면적 태양전지용 perovskite 진공 증착 공정 기술 개발

□ 개발내용 및 결과
-. O₂ & H₂O 오염 방지용 glove box를 대면적 태양전지용 perovskite 진공 증착 시스템과 연결하여 공정을 마친 perovskite sample의 대기 노출에 의한 손상을 막을 수 있도록 설계 및 제작 완료함
-. 대면적 perovskite 순차/동시 공정시 source 증발기의 정밀 온도제어를 위한 열 간섭 방지 module(shutter & heat shield) 제작 완료함
-. perovskite sample의 대기 노출에 의한 손상을 막기 위해 encapsulation packing module 제작 완료하여 perovskite 증착 공정한 sample을 glove box로 unloading하여 encapsulation test를 진행한 결과 perovskite sample의 life time이 최대 4배 이상 증가함
-. 챔버 내부 heater & cooler 최적화를 통해 기판 온도 균일도 100℃ ±2.00%로 정량적 목표 달성함 (목표 : 100℃ ±3.00% 이하)
-. 대면적 태양전지용 perovskite 진공 증착 시스템의 vacuum sealing & out gassing을 통해 base pressure 3.35x10-7 Torr로 정량적 목표 달성함(목표 : 3.5x10-7 Torr 이하)
-. perovskite 공정 시 두께 및 deposition rate 조절을 위한 thickness controller & thickness sensor 제작 완료함
-. vapor diffuser 최적화를 통해 perovskite 순차/동시 공정시 vapor diffuser RPM에 따른 두께균일도, 조성비균일도, 에너지밴드갭 향상 test를 완료함
-. perovskite 순차 증착 공정 기술 개발 최적화를 통해 기판 내 두께 균일도 ±1.51%, run to run 두께 균일도± 3.81%, 기판 내 조성비 균일도 ±1.73%로 정량적 목표 달성함 (목표 : ±5% 이하)
-. perovskite 순차 증착 공정 기술 개발 최적화를 통해 에너지 밴드갭 분석 결과 1.5±6% (1.59eV) 로 정량적 목표를 달성함 (목표 : 1.5≤± 10 % )
-. perovskite 동시 증착 공정 기술 개발 최적화를 통해 기판 내 두께균일도 ±1.91%, run to run 두께 균일도± 3.39%, 기판 내 조성비 균일도 ±2.91%로 정량적 목표 달성함 (목표 : ±5% 이하)
-. perovskite 동시 증착 공정 기술 개발 최적화를 통해 에너지 밴드갭 분석 결과 1.5±3.33% (1.58eV) 로 정량적 목표를 달성함 (목표 : 1.5 ≤± 10 % )

□ 기술개발배경
-. 기존의 태양전지 기술 수준으로 미래 인류의 에너지 수요 및 기후 변화에 대응하기에 부족하기 때문에 현재 태양전지 기술 수준을 뛰어 넘는 기술적 혁신이 필요함
-. 차세대 태양전지로 불리는 perovskite 태양전지가 주목받음
-. 습식 공정으로 제작하는 perovskite 태양전지 분야에서는 국내화학연구원에서 cell 효율 25.2%(2019)를 달성하여 세계 최고 수준일 기술을 보유하고 있음
-. 하지만 습식 공정으로 제작하는 perovskite 태양전지는 대면적화와 균일도 등에서 문제를 가지기 때문에 양산화 단계에 진입하지 못하는 실정임
-. 이를 해결하기 위하여 건식 진공증착시스템을 이용한 perovskite 태양전지에 관한 연구가 활발히 진행 중임
-. perovskite 물질을 건식 진공증착공정으로 형성하는 시스템은 영국의 Lesker사에서 시장을 선점하고 있음
-. 건식 진공증착시스템 제조 기술을 국산화하여 수입비용을 절감
-. vapor diffuser를 이용한 균일도 향상 기술을 개발하여 해외 기술과의 기술 경쟁력 확보
-. 국산화한 제품의 생산 및 판매를 위한 고용 창출 증가
-. 기술 경쟁력을 바탕으로 해외 시장 진출 전망
-. 국내 독자적인 기술 및 제품 개발을 통하여 매출 증대

□ 핵심기술개발의 의의
-. 건식 진공증착 공정 기술을 이용하여 perovskite 층을 형성하는 시스템을 국내 최초로 개발하여 관련 기술을 100% 국산화하였음
-. 해외 제품과의 기술 경쟁력을 확보하기 위하여 vapor diffuser를 이용하여 균일도를 향상시키는 신기술을 개발하였음
-. 개발된 기술을 이용하여 제작한 제품에서 우수한 기술 경쟁력과 저가화의 가격 경쟁력을 갖추어 해외 시장 진출 가능성을 확보하였음

□ 적용분야
분산형에너지 - 신재생에너지 분야 : perovskite solar cell

(출처 : 요약(초록) - 3. 기술개발 결과요약 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약(초록) ... 3
• 연구개발사업 주요 연구 성과 ... 11
• 목차 ... 16
• 제 1 장 서론 ... 18
• 제 1 절 개발기술의 중요성 및 필요성 ... 18
• 제 2 절 국내·외 관련 기술의 현황 ... 21
• 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적·경제적 파급 효과 ... 23
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 25
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 25
• 제 2 절 개발 내용 및 개발 범위 ... 29
• 제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 33
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 33
• 1. 1차년도 추진일정 ... 33
• 2. 2차년도 추진일정 ... 33
• 3. 연구개발 추진 실적 ... 34
• 4. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 87
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 109
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 109
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 계획 ... 110
• 1. 기술개발 관련 시장 현황 ... 110
• 2. 사업화 계획 및 마케팅 전략 ... 113
• 3. 사업화에 따른 수익성 자체분석 결과 ... 115
• 별첨1. 성과활용현황 및 계획 ... 116
• 별첨2. 성실이행 서약서 ... 119
• 별첨3. 자체보안관리진단표 ... 120
• 끝페이지 ... 121