| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2014년 가을 (11/27 ~ 11/28, 대전컨벤션센터) |
| 권호 | 20권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials) |
| 제목 | LED 발열을 열원으로 이용한 열전박막소자의 마이크로 에너지 하베스팅 |
| 초록 | 최근 마이크로 에너지 하비스팅, 초소형 고감도 센서와 마이크로 냉각의 필요성이 급격히 대두됨에 따라 열 에너지와 전기 에너지간의 직접변환이 가능한 열전박막소자 형성공정 및 응용기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 열전박막소자의 형태는 열과 전기의 이동 방향에 따라 in-plane형 소자와 cross-plane형 소자로 대별된다. 열과 전기가 기판에 수평한 방향으로 이동하는 in-plane형 열전소자는 작은 온도차에 의해서도 비교적 큰 전압을 얻을 수 있고 몇 ㎛ 두께의 얇은 열전박막 leg의 형성에 필요한 박막공정시간이 짧다는 장점이 있다. 반면에 기판을 통한 기생 열전달에 의해 효율이 낮으며 leg 단면적이 작아 내부 저항이 크다는 단점이 있어, 마이크로 열전발전소자나 마이크로 냉각소자보다는 써모파일형 열전센서로 더 적합하다. 최근 LED를 포함한 전자부품의 발열이 성능과 신뢰성을 좌우하는 주요한 인자로 작용하고 있다. 전자부품의 소형화와 미세화에 따라 발열이 더 심각해지는 피할 수 없는 현상이기 때문에, 효율적인 열방출 기술의 개발과 더불어 발열을 능동적으로 이용할 수 있는 마이크로 에너지 하비스팅 기술의 개발 또한 매우 의미있는 일이라 할 수 있다. 본 연구에서는 LED를 실장한 Si submount에 전기도금법을 이용하여 p형 Sb2Te3 열전박막 레그와 n형 Bi2Te3 열전박막 레그들로 구성된 in-plane형 열전박막소자를 형성 후, LED를 구동하면서 LED의 발열에 의한 열전박막소자의 발전특성을 측정하였다. 감사의 글 본 연구는 한국연구재단의 일반연구자지원사업의 지원으로 수행되었습니다 (과제번호: 2014R1A1A2004630). |
| 저자 | 김재환1, 김우준1, 신광재1, 최정열1, 김동환2, 오태성1 |
| 소속 | 1홍익대, 2대구경북과학기술원 에너지연구부 |
| 키워드 | 열전재료; 열전박막; 에너지 하비스팅; 열전발전; 전기도금 |
