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연구개요
본 연구의 주요 목표는 차세대 발광,에너지 소재로서 각광받고 있는 무기 및 유기-무기 하이브리드 페로브스카이트 물질에 있어서 소재 안정성의 한계를 코어/쉘 신소재 개발을 통해 극복하는 동시에 개발된 신소재를 활용하여 새롭고 매우 안정적이며 높은 효율을 가진 백색 LED (W-LED)와 Ternary 태양전지를 개발하는 것이다.

연구 목표대비 연구결과
1차년도 연구수행을 통해 고효율, 고안정성 CsPbBr₃/SiO₂ 벌크 복합재료를 개발하였다. 소재의 효율성과 안

연구개요
본 연구의 주요 목표는 차세대 발광,에너지 소재로서 각광받고 있는 무기 및 유기-무기 하이브리드 페로브스카이트 물질에 있어서 소재 안정성의 한계를 코어/쉘 신소재 개발을 통해 극복하는 동시에 개발된 신소재를 활용하여 새롭고 매우 안정적이며 높은 효율을 가진 백색 LED (W-LED)와 Ternary 태양전지를 개발하는 것이다.

연구 목표대비 연구결과
1차년도 연구수행을 통해 고효율, 고안정성 CsPbBr₃/SiO₂ 벌크 복합재료를 개발하였다. 소재의 효율성과 안정성을 개선하기 위한 전략으로서 페로브스카이트 NC의 도핑과 코어/쉘 아키텍처에 대한 새로운 접근법을 개발하였다.1차년도 연구결과를 바탕으로 2차년도에는 소재의 나노화 및 다양한 발광색을 구현가능한 복합재료개발 연구 및 태양전지 응용을 위한 태양전지 제조 등 예비연구들이 동반 수행되었음. 수행된 연구결과들은 최상급 국제저널에 투고함으로써 연구성과의 영향력과 파급력을 갖추게 함. 소재는 디스플레이용 컬러필터 및 W-LED, 태양전지에 대한 응용가능성을 면밀히 테스트하였으며, 고효율 및 높은 연색 지수 (CRI)를 특징으로 하는 페로브스카이트 코어/쉘 (형광체)에 기초한 W-LED를 제조하였다. 3차년도에는 활성층이 CsPbI₃ 나노결정 기반 및 FASnI₃ 벌크 비납계 페로브스카이트 태양전지를 제조하여 기초물성을 연구하였으며, 이 태양전지 구조를 기반으로 하여 본 연구과제의 1, 2차년도에 연구개발된 페로브스카이트 복합재료를 접목하는 연구를 수행하였다.

연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
본 연구자의 후속연구를 통한 기술개발 및 산업적 혁신은 신뢰할 수 있는 발광소재의 개발을 통한 디스플레이 및 태양전지의 효율성과 안정성을 크게 개선 혹은 향상시킬 수 있을 것으로 판단되며, 복합재료의 응용으로써 오일추적기 연구도 확장 수행될 예정이며, 추가 연구될 내용은 다음과 같다. 1) 페로브스카이트를 100nm 이하의 메조포러스 실리카 입자에 캡슐화 함. 100 nm 이하 크기의 실리카 나노입자를 사용하면 산란을 줄이고 광학적으로 더 활성 물질을 갖게 되어 PLQY를 극대화할 수 있다. 그런 다음 입자 표면을 계면활성제(오르가노실란, 포스폰산 등)로 기능화하여 잉크젯 프린팅 기술과 오일 트레이싱 애플리케이션을 위한 안정적인 잉크를 준비하기 위한 핵심 조건인 극성 또는 극성 용매 중 하나에서 콜로이드 형태로 안정적으로 만들 것이다. 2) 무연 페로브스카이트 나노복합체 합성 오일 트레이싱의 발광자가 Pb 기반이라면 환경적으로 비우호적이므로, Pb가 없는 할로겐화물 페로브스카이트, 예를 들어, 80-90%의 효율로 백색광을 방출하는 Bi-도핑 Cs₂Na_xAg_1-xInCl₆ 물질에 의해 쉽게 충족될 수 있다. 본 연구자는 이러한 물질들을 실리카 입자에 내장하도록 합성을 확장할 것이다. 3) 나노복합체 합성의 업스케일링. 오일 트레이싱 업계의 요구 사항을 해결하기 위해 합성물의 생산을 Kg 스케일로 업그레이드할 것이다. 이를 위하여 합성용기 및 장치의 부피를 키워 합성 테스트 후 조건을 최적화하는 단계의 반복적 수행이 필요하다. 실제 스케일 업 테스트의 증명을 위해 mg 또는 몇 그램의 재료만으로 제조가 불가능한 광전자 장치를 제작하고 시연할 것이다. 4) 산업적으로 관련된 조건에서 재료의 안정성 시험 고온, 습도, 조사 플럭스 및 이들의 조합 하에서 시험을 수행하여 디스플레이 및 조명 용도의 복합 재료를 검증한다. 오일 트레이싱의 경우 테스트에는 고온 및 염도에서의 안정성과 응집에 대한 안정성이 포함된다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 목표 및 내용 ... 4
• 나. 연구의 필요성 ... 5
• 다. 연구의 추진전략 및 방법 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 9
• 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) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 1) 연구과제의 활용방안 ... 12
• 2) 연구과제의 기대효과 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 22