solar cell, 유기 태양전지 기본 원리 및 응용

소개

탐구설계 수업 발표내용을 정리하여 최종보고서를 작성하였습니다.
발표를 진행하면서 알게된점과 이론등을 좀 더 다듬었습니다.
아이디어 제시도 같이 실었는데 가정들이 많아서 실현 가능성이 희박하니 그냥 참고만 해주세요.solar cell 기본원리로
밴드갭 에너지, 반도체물질 사용이유, pn junction(pn접합) 특성-> depletion zone, 전기장 생성, 기전력 생성.
organic solar cell 기본 원리 - 유기반도체, 안티파이 전이, exciton, heterojunction

목차

1. Solar cell 기본 원리
1)Solar cell 종류
2)Solar cell 작동 과정
3)기본원리
- Photovoltaic
- Band gap energy
- P-N jucntion

2. Organic solar cell 기본 원리
1)작동과정
2)유기반도체
3)exciton

3. Organic solar cell 한계 및 극복 방안
1)Exicton의 짧은 확산거리
2)낮은 전하 이동도
3)좁은 스펙트럼 흡수
4)극복 방안 아이디어

4. Reference

본문내용

서론
지금까지 탐구설계 수업으로 기본적인 태양전지 원리 및, 유기 태양전지에 대해서 알아 보았습니다. 기본적인 무기 태양전지의 개념을 익힌 뒤 개념을 바탕으로 유기 태양전지(organic solar cell)에 대해 알아 보았습니다. 유기 태양전지에서도 요즘 한창 뜨고 있는 염료 감응형 태양전지 같은 경우에는 고분자 태양전지의 하나의 갈래로 볼 수 있으나, 전해질을 사용하는 화학적 태양전지로 하나의 갈래를 또 이루고 있어서 따로 다루지 않았습니다. 아직 서투른 전공 지식으로 부족한 점도 많았지만, 탐구설계 수업으로 solar cell에 대한 전체적인 틀을 잡을 수 있게 되었습니다

탐구설계 발표 주제를 다음과 같이 크게 3가지로 나누어 정리할 것입니다.
(I) Solar cell 기본 작동원리
(II) Organic solar cell 작동원리
(III) Organic solar cell의 한계 및 극복 방안

그 중 극복방안은 아이디어 제시라는 측면에서 많은 가정을 하고 제 스스로 제안했기 때문에 이론적 현실적 한계들이 존재합니다. 실현 가능성이 없고, 다소 황당한 접근을 한 것 들도 있지만, 어디까지나 아이디어 제시라는 측면에서 가볍게 봐 주시길 바랍니다.

Solar cell 작동과정
i) 반도체 물질 태양광 에너지 흡수
ii) (태양광 에너지 > 반도체 band gap) -> 홀, 전자쌍 생성 (photovoltaic effect)
iii) P-N junction 에 의한 전하 분리, 기전력 형성

Solar cell 간단하게 설명 후 하나하나 이론을 집어가며 다시 자세하게 설명 드리겠습니다.
간단 설명
반도체 물질의 band gap E 보다 ~~~~~

상세 설명
반도체 물질에 조사된 빛 에너지가 band gap 에너지보다 클 때, valance band에 있는 전자는 conduction band로 여기(excite)되어~~

참고자료

· • 고분자 태양전지의 최근 개발 경향- 신원석
· • 분자레벨에서 제작된 나노 태양전지 기술-이원주 이수형 한성환
· • 한국에너지기술연구원
· • http://www.kier.re.kr/kor/ener/03_new_energy/list.jsp
· • 태양전지연구단
· • http://solarpv.kier.re.kr/index.html
· • Electronic properties of engineering materials – James D. Livingston
· • 유기 태양전지의 연구개발 동향 –문상진
· • 나노기술을 기초로 한 유기태양전지 – 김정용, 정인재, 김영철, 유재웅
· • Solar cells material, manufacture and operation – Tom Markvart and Luis Castaner
· • 위키피디아 – www.wikipedia.org
· • 동아사이언스 - http://www.dongascience.com/
· • www.reseat.re.kr
· • CIGS(CuInGaSe2)태양전지의 변환효율 특성 연구 – 윤여훈
· • 평판디스플레이 표준화 구축사업 –FPD STD
· • http://fpdstd.org