초록 ▼

□ 연구개요
용액 공정이 가능한 양자점의 Down converting을 이용하여 효율 저하를 최소화 하면서도 다양한 색상을 구현할 수 있는 컬러 태양광 모듈 핵심 기술 연구함. 또한 컬러 태양전지마다 다른 광전류 차이로 인한 발열 문제에 대한 해결 방안 제시를 위한 Hotspot 발현 메커니즘 규명 및 이를 개선하기 위한 방안 제시하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 효율 저하 없는 컬러 태양광 모듈 구현 (목표: 효율 저하율 10% 이하)
-. 태양전지가 잘 사용하지 못하는 자외선을 선택적으로

□ 연구개요
용액 공정이 가능한 양자점의 Down converting을 이용하여 효율 저하를 최소화 하면서도 다양한 색상을 구현할 수 있는 컬러 태양광 모듈 핵심 기술 연구함. 또한 컬러 태양전지마다 다른 광전류 차이로 인한 발열 문제에 대한 해결 방안 제시를 위한 Hotspot 발현 메커니즘 규명 및 이를 개선하기 위한 방안 제시하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 효율 저하 없는 컬러 태양광 모듈 구현 (목표: 효율 저하율 10% 이하)
-. 태양전지가 잘 사용하지 못하는 자외선을 선택적으로 흡수하여 가시광을 재발광할 수 있는 core/shell 구조의 양자점을 이용한 컬러 구현 기술 개발
-. 하늘색, 초록색, 노란색, 오렌지색, 빨간색을 나타나는 양저점이 적용된 컬러 태양광 모듈을 컬러가 나타나지 않는 태양광 대비 상대효율 저하율 2-9% 이내에서 구현함
2. 2가지 색상 이상의 컬러 태양광 모듈
-. 양자점 입자의 크기 조절을 통한 다양한 밴드갭을 확보하고 이를 태양광 모듈에 적용하여 표준 태양광 조건 (AM 1.5 G condition, 1sun) 아래에서 5가지 색상(하늘색, 초록색, 노란색, 오렌지색, 빨간색)의 컬러를 나타내는 태양광 모듈 개발
3. 효율 저하 없는 태양광 구현을 위한 자외선 태양광 외부 양자 효율 개선 (목표: 외부 양자효율 45% 이상)
-. 양자점은 자외선을 흡수하여 가시광선으로 발광하기에 자외선 영역에 대한 외부 양자효율을 검은색을 나타내는 컬러 태양광의 25%에서 47.5% 로 개선하였음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구는 진공공정의 다층 박막을 이용하여 선택적으로 빛을 반사하여 색상을 구현하는 기존 방식 대비, 공정온도를 낮추고 진공공정을 제외하고도 태양광 모듈에 다양한 색상을 부여할 수 있기에, 컬러 태양광 모듈의 가격을 매우 낮출수 있는 획기적인 기술임.
또한 기존 기술과 달라 각도에 따른 색상 변화가 거의 일어나지 않기에,다양한 각도에서도 동일한 색상을 나타내는 장점이 있음. 그리고 광전류 차이에 의한 국부 발열 (Hot-spot) 문제의 원인을 규명하여 향후 태양광 모듈의 신뢰성 강화에 기여할 수 있음
본 연구 결과를 통해 얻은 결과는 태양광에 대한 원천 기술 뿐만 아니라, 반도체 디스플레이 분야에도 응용 가능해 해당 분야 기초 연구력 확보에 기여하였음. 이뿐만 아니라 석사급 연구인력 3인과, 학사급 인력 1인 배출을 통해 해당 분야 연구 능력을 강화하는데 기여하였음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 10
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 28