초록 ▼

□ 연구개요
연구 최종 목표
: 차세대 다중접합 태양전지 성능 향상을 : 위한 광열화 현상 제어 인자 발굴
1. 차세대 다중접합 태양전지의 광흡수 층 소재로서 상부 셀은 페로브스카이트, 하부 셀은 결정질 실리콘 소재가 주류로 연구되고 있음
2. 본 연구에서는 결정질 실리콘과 페로브스카이트 소재에서 산소 분자와의 반응(습기 환경도 고려)을 통한 광열화 현상 발생 메커니즘 및 발생 인자를 원자 단위에서 탐색하고자 함
3. 도출된 결과들을 바탕으로 광열화 현상을 제어할 수 있는 인자를 발굴하고자 함

□ 연구개요
연구 최종 목표
: 차세대 다중접합 태양전지 성능 향상을 : 위한 광열화 현상 제어 인자 발굴
1. 차세대 다중접합 태양전지의 광흡수 층 소재로서 상부 셀은 페로브스카이트, 하부 셀은 결정질 실리콘 소재가 주류로 연구되고 있음
2. 본 연구에서는 결정질 실리콘과 페로브스카이트 소재에서 산소 분자와의 반응(습기 환경도 고려)을 통한 광열화 현상 발생 메커니즘 및 발생 인자를 원자 단위에서 탐색하고자 함
3. 도출된 결과들을 바탕으로 광열화 현상을 제어할 수 있는 인자를 발굴하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 1차년도(2022년도) 연구 수행: p-/n-유형 도핑에 따른 결정질 실리콘 구조에서의 광열화 현상 메커니즘 탐색
- 결정질 실리콘 표면 구조와 산소 분자간 흡착에너지 계산 및 분석
- 물 분자에 의한 산소 흡착에너지 변화 계산 및 분석
- 결정실 실리콘 소재내 광열화 현상 메커니즘에 따른 제어 인자 발굴
2. 2차년도(2023년도) 연구 수행: 유·무기물 기반 페로브스카이트 구조에서의 광열화 현상 메커니즘 탐색
- FAPbI₃ 소재 기반 고효율 페로브스카이트 표면 구조와 산소 분자간 흡착에너지 계산 및 분석
- 물 분자에 의한 산소 흡착에너지 변화 계산 및 분석
- FAPbI₃ 페로브스카이트 소재내 광열화 현상 메커니즘에 따른 제어 인자 발굴

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
1. 연구개발성과의 활용 계획
- 본 연구개발과제의 성과들은 다중접합 태양전지 구성 소재인 페로브스카이트 상부 소재와 결정질 실리콘 하부 소재내 산소 분자에 의한 광열화 현상 제어 가능성을 지닌 잠재적 인자 정보 제공에 활용
- 발굴된 광열화 현상 제어 인자들에 대한 정보를 기반으로 실험 그룹과의 공동연구를 통한 실험적 검증에 활용
2. 연구개발성과의 기대효과
- 본 연구과제 수행을 통해 도출된 각 소재별 광열화 현상 발생 메커니즘과 발생 인자 결과들을 통해 다중접합 태양전지에서 광열화 현상 제어 가능성이 있는 핵심 인자들에 대한 정보를 선험적으로 제공
- 각 소재별 광열화 현상 제어 가능성이 있는 인자 제시를 통한 관련 분야의 학문적 가치 제고
- 향후 고효율 다중접합 태양전지의 안정성 문제를 해결하는데 있어 실험적 소요 시간/비용 절감 효과를 기대
- 고효율과 안정성을 모두 만족하는 결정질 실리콘-페로브스카이트 기반 차세대 다중접합 태양전지 제작으로 인한 관련 산업 전반의 증진 기대

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 2-1. 1차년도(2022년도) 연구 수행: p-/n-유형 도핑에 따른 결정질 실리콘 구조에서의 광열화 현상 메커니즘 탐색 ... 5
• 2-2. 2차년도(2023년도) 연구 수행: 유·무기물 기반 페로브스카이트 구조에서의 광열화 현상 메커니즘 탐색 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 1. 과학기술적(학문적) 측면 ... 12
• 2. 경제·산업적 측면 ... 12
• 3. 사회적 측면 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 1. 연구개발성과의 활용분야 ... 13
• 2. 연구개발성과의 활용방안 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 21