태양전지 수광 효율 및 과제 제안서

목차

1. 설계 내용

2. 제한요소
1) 기술적 제한요소
2) 비기술적 제한요소

3. 설계 내용에 대한 개요

4. 과제 해결을 위한 방안
1) 제안 내용
2) 제안 근거
3) 제작 방법
4) 소요 재료 또는 장비

5. 평가방법

6. 소요 예산

본문내용

1. 설계 내용
태양전지 등에서 광학 박막 필터가 활용될 수 있는 예를 찾아서, 박막의 성능에 대한 구체적 목표를 마련하고, 제한 요소에 맞게 설계 제작 및 특성 평가해본다.

2. 제한요소
1) 기술적 제한요소
● 박막 설계도구(Essential macleod 등)을 활용하여 설계.
● 적절한 진공 증착 장비와 두께 측정 장비를 선택하여 제작,
● 분광 반사율 측정 장비를 활용하여 특성 평가

2) 비기술적 제한요소
● 100만원 이내의 경비한도
● 환경 친화적 물질 선택과 공정선택
● 지식 재산권 존중
● 제작 공정상의 안전
● 실제 적용되는 부품으로서의 규격 맞출 것
● 대량 생산을 위한 공정을 고안
● 내구성을 높이기 위한 방안 마련

3. 설계 내용에 대한 개요
기본적으로 태양 전지(solar cell)는 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 반도체 소자로서, 화석 연료 전지의 고갈에 따른 향후 차세대 에너지 문제와, 화석에너지가 가지는 환경오염의 문제를 해결 해주기 위해 등장 한 소자이다.
태양전지는 p형의 반도체와 n형의 반도체의 접합 형태를 그 기본 구조로 가진다. 태양전지의 기본 원리를 살펴보면 다음과 같다. 외부에서 빛이 태양 전지에 입사 되었을 때 p-형 반도체의 전도대(conduction band) 전자(electron)는 입사된 광에너지에 의해 가전자대(valence band)로 여기된다. 이렇게 여기된 전자는 p-형 반도체 내부에 한 개의 전자-정공쌍(EHP: electron hole pair)을 생성하게 된다. 이렇게 발생된 전자 공공쌍 중 전자는 pn접합 사이에 존재하는 전기장(electric field)에 의해 n형 반도체로 넘어 가게 되어 외부에 전류를 공급하게 되는 원리를 가지게 된다.
이러한 태양전지의 발전 가능성은 엄청나다. 아래의 그림에서 보는바와 같이 향후 에너지 시장은 태양전지를 중심으로 돌아갈 것으로 예상되어지고 있다.

참고자료

· 없음