초록 ▼

□ 연구개요
- 페로브스카이트 태양전지가 용액, 저온공정을 통해 제작되기 때문에 소재 조성 및 공정조건에 따라 소재의 물리적, 화학적, 재료적 특성이 크게 달라지며, 이로부터 소자 열화거동이 다르게 나타남.
- 재료의 조성과 공정조건에서의 열화기구와 소재 물성 사이 관계를 밝힘으로서 안정성이 높은 재료를 개발하고자 함.
- 안정성 높은 소재의 적용과 소자에서의 계면 엔지니어링을 통해 높은 효율을 유지하면서 장기안정성이 확보된 페로브스카이트 태양전지 소자 기술을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과<

□ 연구개요
- 페로브스카이트 태양전지가 용액, 저온공정을 통해 제작되기 때문에 소재 조성 및 공정조건에 따라 소재의 물리적, 화학적, 재료적 특성이 크게 달라지며, 이로부터 소자 열화거동이 다르게 나타남.
- 재료의 조성과 공정조건에서의 열화기구와 소재 물성 사이 관계를 밝힘으로서 안정성이 높은 재료를 개발하고자 함.
- 안정성 높은 소재의 적용과 소자에서의 계면 엔지니어링을 통해 높은 효율을 유지하면서 장기안정성이 확보된 페로브스카이트 태양전지 소자 기술을 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
- MA 이온이 포함된 페로브스카이트 소재의 상대적으로 낮은 안정성을 확인하고 CsFA 이온을 기반으로 하는 페로브스카이트 소재 설계
- Ag 전극과 페로브스카이트 내 Iodine 이온의 확산을 통한 소자 열화현상을 분석함.
- 상대적으로 작은 grain size와 높은 결함농도를 개선하기 위해 새로운 첨가제를 제안하여 향상된 성능과 안정성을 달성함.

- 확산방지층 적용을 통해 페로브스카이트 소재 및 전극의 열화를 억제하여 페로브스카이트 태양전지의 열안정성이 개선됨을 확인함. 상온에서 1SUN 세기 빛을 조사한 상태에서 500시간 이상 동작 안정성 확보

- Pc 정공수송층과 페로브스카이트 표면의 계면 결합, 분자 배향등에 따른 소자의 효율 및 안정성을 분석하였으며, 이를 통해 n-i-p구조 태양전지에서 20% 이상의 효율과 85℃에서 1000 시간 이상 효율이 유지되는 안정성을 지닌 페로브스카이트 태양전지를 개발.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
· 과학기술적 측면
- 경제적이면서도 상용화 가능한 효율 수준과 안정성을 보이는 Pc 정공수송층 적용 페로브스카이트 태양전지를 개발하였으며 이는 n-i-p 구조 페로브스카이트 태양전지의 장기안정성 확보 기술에 큰 기여를 함.

· 사회·경제적 측면
- 이러한 측면에서 본 과제에서는 페로브스카이트 자체의 성능 및 안정성 향상, 층간소재의 안정성 향상 원천기술을 종합적으로 연구 개발하여 상용화 가능성을 높이는데 기여를 함으로써 차세대 태양전지 상용화를 통한 시장 선점이 가능함
- 고효율 태양전지 사용화에 따른 탄소발생 저감 효과가 발생할 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 및 목적 ... 4
• 2) 연구개발의 목표 및 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• (1) 유무기 하이브리드 납 할로겐 화합물의 조성에 따른 유무기 하이브리드 할로겐 화합물 열화 ... 5
• (2) 첨가제 도입을 통한 유무기 하이브리드 납 할로겐 화합물의 안정성, 소자 효율 및 장기안정성 향상 ... 5
• (3) Pc 정공전달소재 도입을 통한 열안정성이 확보된 페로브스카이트 태양전지 소자 효율 향상 ... 7
• (4) 이온이동 억제를 통한 장기 안정성 향상 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• (1) 과학기술적 측면 ... 13
• (2) 사회·경제적 측면 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 14
• 끝페이지 ... 26