| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2005년 봄 (05/26 ~ 05/27, 무주리조트) |
| 권호 | 11권 1호 |
| 발표분야 | 제 8회 신소재심포지엄 |
| 제목 | Ca3Co4O9-(ZnO)7In2O3계 산화물 열전모듈의 제작 및 열전 특성 |
| 초록 | 본 연구에서는 N형으로 ZnO-In2O3계와 P형으로 Ca3Co4O9의 열전소재를 사용하여 800℃ 공기중에서 작동하는 열전발전용 산화물 모듈을 제작하고 그것에 대한 출력시험을 수행하였다. 합성된 N 및 P형의 (ZnO)7In2O3, Na1.5Co2O4, Ca3Co4O9 열전발전 소재의 Z값은 각각 1.5×10-4K-1, 4.12×10-4K-1와 0.47×10-4K-1을 나타내었으며 830℃에서의 변환 효율은 0.8~4%의 값을 갖었다. 모듈 제작시 P형 반도체인 Ca3Co4O9의 경우는 상용의 Ag paste와 좋은 Matching 성을 보였으나 N형 반도체인 (ZnO)7In2O3는 고온에서 Ag이온에 의해 소자의 물성이 열화되었다. 이 문제점을 해결하기위해 N형 소자의 열화를 방지하고 800℃고온에서 안정적인 출력을 얻을 수 있는 복합전극을 개발하였다. 복합전극에 대한 물성은 전기전도도, 부착강도, 이온확산정도등으로 측정 분석하였다. N,P형 2쌍이 하나의 unit가 되는 정사각형의 π형 set를 고안하였으며 이것은 신뢰성이 열악한 대형 모듈의 연결에 적합한 구조를 갖었다. 최종적으로 N형 및 P형의 산화물 반도체 22set(44쌍)의 π형으로 직렬연결한 열전모듈을 제작하였고 이때의 최대 출력은 423mW가 얻어졌으며 최대 기전력은 44쌍을 직렬로 연결한 경우 3.25V 값을 얻을 수 있었다. |
| 저자 | 서원선, 김태우, 이명현, 이영호, 최형석 |
| 소속 | 요업기술원 |
| 키워드 | 열전; 출력; 산화물; 반도체; 발전 |
