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ABSTRACT
목차
1. 서론 11
1.1. 연구배경과 필요성 11
1.2. 연구동향 13
1.3. 연구목적 및 내용 17
2. 열전소자 성능평가 19
2.1. 제벡효과 19
2.2. 열전소자의 전기적 특성 21
2.3. 열전소자 선정 24
2.4. 열전소자 성능평가 장치 제작 26
2.5. 열전소자 성능평가 실험결과 29
2.5.1. 열전소자 발전특성 29
2.5.2. 열전소자 Thermal interface 효과 34
3. 열전발전시스템 설계 및 제작 36
3.1. 열전발전시스템 개념도 36
3.2. 집열부 설계 및 평가 38
3.3. 흡열판 선정 및 평가 44
3.4. 히트싱크 제작 및 평가 48
3.5. 열전발전시스템의 제작 51
4. 열전발전시스템 성능평가 53
4.1. 열전발전시스템 성능평가 장치 구축 53
4.2. 열전발전시스템 성능평가 결과 56
4.2.1. 집광면적의 영향 56
4.2.2. 열전발전시스템 성능평가 59
4.2.3. 열전발전시스템 성능개선 60
4.3. 열전발전시스템 성능평가 결과 분석 64
5. 결론 67
참고문헌 69
〈표 1.2.1〉 본 연구와 선행연구의 태양열전발전 방법 비교 16
〈표 2.5.1〉 열전소자 성능평가 결과 29
〈표 2.5.2〉 Thermal interface에 따른 발전성능 비교 34
〈표 3.2.1〉 집열부 성능평가 39
〈표 3.4.1〉 히트싱크 모델에 따른 성능실험 결과 50
〈표 4.2.1〉 열전발전 시스템 성능평가 결과 59
〈표 4.2.2〉 열전발전시스템 성능개선 결과 63
〈표 4.3.1〉 선행연구와 열전발전시스템 결과 비교 64
〈표 4.3.2〉 열전발전기, 태양전지의 단위발전량 비교 66
〈그림 1.2.1〉 써모커플 재료를 이용한 초기 태양열전발전기 14
〈그림 1.2.2〉 평판 형 및 반사판 형태 열전발전기 14
〈그림 1.2.3〉 접시형 집광반사판을 사용한 열전발전기 15
〈그림 1.2.4〉 포물선형태 집광반사판을 이용한 열전발전기 15
〈그림 2.1.1〉 제벡효과 19
〈그림 2.1.2〉 열전재료의 캐리어 농도에 따른 특성 20
〈그림 2.2.1〉 한 개의 열전쌍을 갖는 열전소자 개념도 21
〈그림 2.3.1〉 열전소자 레그 높이에 따른 전력과 효율 25
〈그림 2.4.1〉 열전소자 성능평가 장치 27
〈그림 2.4.2〉 성능평가 장치의 고온부, 저온부 27
〈그림 2.5.1〉 온도차에 따른 열전소자의 개방전압 30
〈그림 2.5.2〉 온도차에 따른 열전소자의 발전 특성 33
〈그림 2.5.3〉 컴파운드, 패드의 개방전압 비교 35
〈그림 2.5.4〉 컴파운드, 패드의 발전량 비교 35
〈그림 3.1.1〉 열전발전 시스템의 개념도 36
〈그림 3.2.1〉 집열부 설계 개념도 38
〈그림 3.2.2〉 집열부 제작 40
〈그림 3.2.3〉 집열부 성능평가 실험 42
〈그림 3.2.4〉 버전1,4 성능평가 실험결과 43
〈그림 3.3.1〉 구리와 아노다이징 처리한 알루미늄 기판의 반사율 45
〈그림 3.3.2〉 흡열판 샘플의 종류 46
〈그림 3.3.3〉 (a)~(e) 흡열판 반사율 측정결과 47
〈그림 3.4.1〉 핀형태 D타입 히트싱크 49
〈그림 3.4.2〉 날개형태 J타입 히트싱크 49
〈그림 3.4.3〉 D1,D2,J2 모델의 성능특성 50
〈그림 3.5.1〉 열전발전시스템 52
〈그림 4.1.1〉 열전발전시스템 성능평가 장치구축 54
〈그림 4.1.2〉 열전발전시스템의 온도에 따른 발전량 측정 54
〈그림 4.1.3〉 열전발전시스템의 일사량에 따른 발전량 측정 55
〈그림 4.2.1〉 촛점거리에 따른 집광면적 정의 56
〈그림 4.2.2〉 집관면적에 따른 온도차 57
〈그림 4.2.3〉 집관면적에 따른 개방전압 58
〈그림 4.2.4〉 집관면적에 따른 발전량 58
〈그림 4.2.5〉 흡열판의 열변형 60
〈그림 4.2.6〉 구리블럭 적용 61
〈그림 4.2.7〉 클램프 적용 62
〈그림 4.2.8〉 열전발전시스템 성능평가 실험 62
〈그림 4.3.1〉 열전발전시스템의 성능결과 비교 65
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