화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 봄 (05/15 ~ 05/17, 평창 알펜시아 리조트)
권호 25권 1호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 편광태양전지 제작을 위한 페로브스카이트의 선형 패턴 구현
초록 오늘날 LCD는 LED와 더불어 많은 산업 분야에서 널리 사용되고 있다. 하지만 LCD 내에서 상당량의 광손실이 발생하며, 특히 2개의 편광판을 거치면서 약 75%의 빛이 손실된다. 따라서, 편광판과 태양전지의 역할을 동시에 할 수 있는 소자를 제작한다면 손실되는 빛을 태양전지의 에너지원으로 재활용함으로써 에너지 절약효과를 기대할 수 있다. 이번 연구에서는 편광태양전지 제작의 첫 단계로써, 페로브스카이트를 이용하여 선형 패턴을 구현하였다. 패터닝은 다음과 같은 Micro-molding in capillaries1 방법을 통해 얻어졌다. 우선, 포토리소그래피 공정을 통해 제작한 Si-SiOx 스탬프와 FTO-TiO2 기판을 밀착시킨 후 스탬프의 모서리를 따라 페로브스카이트 용액을 주입하였다. 스탬프에 새겨진 패턴에 의해 스탬프와 기판 사이에는 좁은 틈들이 형성되며, 모세관 현상에 의해 페로브스카이트 용액이 좁은 틈으로 빨려들어가게 되면서 기판에 페로브스카이트 패턴이 형성되게 된다. 광학현미경과 주사전자현미경을 통해 200 μm 선폭의 패턴이 국부적이지만 잘 형성되었음을 확인하였다. 구현된 패턴의 선폭보다 큰 파장대의 빛에서만 편광이 일어나기 때문에 가시광 영역대의 빛을 편광시키기 위해서는 패턴의 선폭이 200 μm보다 더 작아야한다. 따라서 1 μm 선폭으로 동일한 실험을 진행하였고, 1 μm 선폭의 패턴 또한 국부적으로 잘 구현되었음을 확인하였다. 향후에는 패턴 선폭을 점점 줄여나감과 동시에 기판의 전 영역에 패턴을 형성하는 것에 초점을 맞추어 실험을 진행할 예정이다.
저자 편도원1, 최동진1, 이상원1, 배수현1, 강윤묵2, 이해석2, 김동환1
소속 1고려대, 2KU-KIST 그린스쿨 대
키워드 페로브스카이트; 편광태양전지
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