| 초록 |
기계가공기술은 특정 공구에 힘을 가하여 재료를 제거하는 방법으로 원하는 형상을 제조하는 기술로서 인류가 도구를 사용했을 때부터 적용되어 온 기술이다. 특히 거푸집과 같은 금형을 이용하여 제품을 복제/성형하는 대량생산기술과 결합되면 가장 생산성이 높은 제조기술로 평가받고 있다. 이러한 기계가공기술은 공정기술 및 장비/시스템기술이 향상됨에 따라 수 마이크로미터 크기를 가공할 수 있는 초정밀 기계가공기술로 발전하였으며, 표면조도 10~20nm 이하의 제품을 양산할 수 있는 장점 덕에 고성능 광학제품 제조에 널리 사용되고 있다. 최근 태양전지 효율 향상에 대한 요구가 높아짐에 따라 동일한 효율의 태양전지 셀을 사용하여도 태양전지 시스템의 발전효율을 더 높일 수 있는 방안으로 집광, 반사방지 등의 개념이 제시되었다. 이를 실현하기 위해서 기존에 렌즈, 디스플레이, 조명 분야의 광학제품에 적용되던 초정밀 기계가공기술을 태양전지 시스템의 효율 향상에 적용되는 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 CPC (Compound Parabolic Concentrator) 소자를 사용하여 집광을 통해 태양전지 시스템의 효율을 높이는 연구를 수행하였다. 대량생산이 가능하게 하기 위하여 CPC 소자를 직접 가공하는 것이 아니라 금형 상에 CPC 형상을 가공하였고, 가공된 금형을 사용한 사출성형을 통해 다수의 CPC 소자를 제작하였다. 금형의 표면조도에 따라 CPC 소자의 집광효과가 달라졌으며, 표면조도가 매우 높은 금형을 사용하여 제작된 CPC 소자가 적용된 경우에 태양전지 효율이 향상됨을 확인하였다. |
