[표지] 1
제출문 2
요약문 3
SUMMARY 5
CONTENTS 7
목차 9
제1장 서론 13
제1절 기술 개요 및 중요성 13
1. 페로브스카이트 태양전지 13
제2절 기술 개발의 필요성 및 타당성 16
1. 기술적 측면 16
2. 경제/산업적 측면 17
3. 정책/공공 인프라 측면 20
4. 연구원의 임무 및 전략 부합성 측면 21
제2장 기술 개발 내용 및 방법 22
제1절 핵심 기술 22
제2절 목표 및 연구 내용 23
1. 최종 성과물의 개요 23
2. 연구 목표 28
제3장 기술 개발 결과 및 향후 계획 29
제1절 계산과학을 이용한 해당 소재 DB 구축 및 유망소재 발굴 29
1. 계획 수립 29
2. 수행 및 결과 30
2. 요약 및 결론 36
제2절 비납 폐로브스카이트 태양전지 광흡수층 제조 기술 및 신뢰성 확보 37
1. 무기 비납 페로브스카이 광흡수층 증착 플랫폼 구축 37
2. 무기 비납 패로브스카이 광흡수층 성막 기술 38
제3절 기술 개발 향후 계획 및 활용처 44
제4장 결론 47
[뒷표지] 48
〈표 2-1〉 핵심 기술 22
〈표 2-2〉 연구 목표 28
〈표 3-1〉 계산과학을 통해 선별된 우수 후보소재 10종 33
〈표 3-2〉 더블-페로브스카이트 상안정성 예측 계산 결과 35
[그림 1-1] TiO² 기반 염료감응형에서 페로브스카이트 태양전지로 구조 발전사(좌) 및 현재 유무기 페로브스카이트 태양전지 최적 구조 개략도(우) 13
[그림 1-2] 유무기 하이브리드 페로브스카이트 물질의 안정성, 독성 문제 14
[그림 1-3] 최근 MAPbI₃를 대체하기 위해 연구되고 있는 핵심 소재군과 이를 포함하는 페로브스카이트 후보물질권 17
[그림 1-4] 태양전지 시장 예측 18
[그림 1-5] 2020년 세계 태양광시장 전망 18
[그림 1-6] 세계 태양광 산업 성장 Cycle 19
[그림 1-7] 세계 BIPV 관련 시장 규모 20
[그림 2-1] 기존 FA(MA)PbX₃ 및 기술 개발 대상인 무기 비납 페로브스카이트 광흡수층 구조 23
[그림 2-2] Brown Univerity의 All-inorganic Pb-free Cs(Ge0.5Sn0.5)I3 광흡수층[이미지참조] 24
[그림 2-3] 기존 MA(FA)PbI3계 폐로브스카이트 소재의 열화 메커니즘 25
[그림 2-4] A-B-X3 (Halide 기반)계 및 II-M4-VI3 (chalcogenide 기반) 비납 페로브스카이트 소재 26
[그림 2-5] A-B-X3 (Halide 기반)계 및 II-M4-VI3 (chalcogenide 기반) 비납 페로브스카이트 소재 26
[그림 3-1] 계산과학을 통한 비납 무독성 폐로브스카이트 소재 선별 전략 30
[그림 3-2] 구조 탐색에 고려된 원소 종류 및 전하상태 조건 31
[그림 3-3] 무독 비납 페로브스카이트 구조 초기 선별 단계 32
[그림 3-4] DFT 계산을 통한 소재의 광흡수율 예측 및 우수 소재 선별 단계 33
[그림 3-5] 정방형 더블-페로브스카이트 탐색 기준 35
[그림 3-6] 계산과학을 통해 선별된 우수 후보소재들과 밴드갭 및 광특성 계산 결과 36
[그림 3-7] Cs-Sn-I 계열의 페로브스카이트 태양전지 물질 증착 장비 37
[그림 3-8] Cs-Sn-I 계열의 페로브스카이트 태양전지 물질 증착 위한 진공증발원 클러스터 38
[그림 3-9] SnI₂ 및 CsI 온도에 따른 증발률 38
[그림 3-10] SnI₂ 및 CsI 파우더 및 증착된 박막의 XRD 패턴 39
[그림 3-11] SnI₂와 CsI를 동시 진공증발하여 증착된 박막 39
[그림 3-12] Cs-Sn-I 박막의 SEM 이미지 40
[그림 3-13] Cs-Sn-I 박막의 XRD 패턴: Cs2SnI6[이미지참조] 40
[그림 3-14] Cs2SnI6박막 광학적 특성[이미지참조] 41
[그림 3-15] Cs2SnI6 박막의 전하 수명 시간[이미지참조] 42
[그림 3-16] Cs2SnI6 박막의 공기 중 시료안정성 시험 결과[이미지참조] 43
[그림 3-17] 무독 비납 페로브스카이트 태양전지 원천 기술 개발을 위한 플랫폼 구축 및 주요 성과물 44
[그림 3-18] 향후 계획 및 기술 적용 분야 45
[그림 3-19] 기술 개발 사업화 분야 46