신소재 공학 - 태양전지의 원리 및 이용

소개글

신소재 공학 - 태양전지의 원리 및 이용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

태양광 이용 기술

태양 전지의 역사

태양 전지의 장점

태양 전지의 단점

태양 전지의 이해

태양 전지의 원리

태양 전지의 종류

태양 전지의 핵심 기술

태양 전지의 이용 분야

전세계 및 우리나라 동향/현황

본문내용

좋음
-효율 증가 방법이 분명
비정질 실리콘
++
++
++
- 불안전성
- 효율향상 불확실
- 높은 단가
다중 접합
비정질 실리콘
++
++
Rigid
- 비정질 실리콘과 유사
CdTe
++
++++
Rigid
- 엄격한 포장이 요구됨
- 효율 향상 방법 불확실
Si 결정
단결정 실리콘
+++++
++++
Rigid
- 농익은 기술, 단가인하 및 효율증가 어려움
- 높은 공정비용 및 재료비용
- 깨지기 쉬워, 비싼 선적 비용
다결정 실리콘
++++
++++
Rigid
- 단결정 실리콘과 유사
String Ribbon
실리콘
+++
++++
Rigid
- 단결정 실리콘과 유사
차세대 기술
유기
태양 전지
-
---
Unknown
- 실험실 수준
- 빠른 열화 문제
- 효율증가 방법 모름
플라스틱
태양 전지
+
-
Unknown
- 실험실 수준
- 빠른 열화 문제
- 효율증가 방법 모름
연료감응
태양 전지
-
---
Unknown
- 실험실 수준
- 빠른 열화 문제
- 포정비용 고가
태양 전지의 핵심기술
쵸크랄스키(CZOCHRALSKI, CZ법)
- 고주파나 저항 가열체로부터 가열되는 석영이나 흑연도가니 속에 다결정 실리콘 덩어리를 넣고 가열하여 액화시킨 실리콘에 종자결정(seed crystal)을 담가 천천히 상부로 끌어 올리면서 회전 시켜 종자 결정방향과 일치하는 단결정을 만드는 방법.
부유대역 (FLOAT ZONE, FZ법)
- 다결정 실리콘 봉을 수직으로 고정하여 회전시키는 가운데 고주파에 의해 가열되어 녹은 작은 영역(보통 1.5cm)이 아래에서 위쪽으로 이동하게 되는데 종자 결정이 아래에 고정되고 이곳으로 부터 가열 영역이 상부로 이동하면서 아래에서 위로 단결정을 형성 시키는 방법.
물리기상 증착(PVD Physical Vapor Deposition)
- 스퍼터링(sputtering) 물리적 기상 증착 : 스퍼터링은 글로우 방전에서 발생되는 정이온을 전계에 의해 높은 에너지로 가속시켜 고에너지의 정 이온이 고체의 표면과 충돌하면 고체 표면의 원자 또는 분자가 표면에서 밖으로 튀어나오는 스퍼터링 현상을 이용한 박막제도 방법이다.
화학기상 증착(CVD - Chemical Vapor Deposition)
- 열 CVD 법 :　반응 압력에 따라 상압과 감압 CVD가 있다
　　 - 상압 CVD : RF 코일에 의에 약 300~900℃ 정도로 가열된 서셉터(susceptor) 위에 실리콘 웨이퍼를 배치하여 웨이퍼 표면에서 반응가스와의 화학반응을 통해 박막을 퇴적시키는 방법이다.
　　 - 감압 CVD : 대기압의 1/100~1/1000 정도로 감압시킨 반응실에서 미리 가열된 기판 위에 반응가스를 보내 기판 위에서의 화학반응을 이용하여 박막을 형성시키는 방법이다.
- 플라즈마 CVD법：감압상태에서 글로우 방전을 통해 발생하는 고에너지의 전자를 반응가스와 충동시켜 가스분자를 해리시킴으로써 반응기나 이온을 생성하는 플라즈마를 이용하여 원료가스를 화학적으로 활성화한 반응을 촉진시킴으로써 막을 퇴적하는 방식이다.
태양 전지의 이용분야
응용분야
제품 · 이용기기
주택기기
정원등, 차고등, 문 · 현관등, 환기팬, 온수기, 주택용 태양광 발전 시스템
도로관리시설
각종 도로 표식, 안내판, 가로등, 경보 장치, 터널조명
해상표식시설
등대, 각종 부표, 해양 목장, 해상 발전
통신시설
무선 중계국, 위성 지상국, 각종 Telemeter 전원
농업시설
펌프 시스템, 물 분무기, 환기 장치
민생기기
전자 계산기, 시계, 배터리 충전기, Lantern
운송용 기기
공기 청청기, 환기 장치, Solar Car
방재보안기기
경보 시스템, 각종 검지기
공공산업용시설
이동식 조명 전원, 컨테이너 환기 전원, 산업 등 태양광 발전 시스템, 공원 화장실 환기 · 조명 장치
에너지공급시설
Solar Village 전원, 하이브리드 발전 시스템, 태양광 발전소
우주발전
각종 위성 발전 장치, 기상 관측 장치 전원
전세계 및 우리나라 동향/현황
일본 Sharp 2006년 말에 600MWp로 증설
- 2004년도 매출액 약 1조 1700억원 달성 (전체 그룹 매출 8%)
독일 Q-cell 2005년 166MWp 생산, 2006년 연산 350MWp 규모로 증설
중국 Suntech 2005년 82 MWp 생산, 2006년 연산 150MWp 생산설비 구축
- 2007년까지 중국 전체 태양 전지 1GWp 생산설비 보유 전망
대만 Motech 2005년 60MWp 생산 세계 9위
- 2006년도 200MWp로 증설
300 kWp 규모
청계천 상부로 한강물을 끌어 올리는 데 사용 (전체 전기의 3.6%)
향후 태양광 발전 부문 1 단계 사업으로 2008년까지 2 MWp 로 확대
지구단위계획, 도시환경정비 사업에 의한 민간건축물이 건축공사비의 1% 또는 총에너지 사용량의 1% 이상을 신재생에너지가 되도록 투자할 경우 용적률 인센티브 부여
2009년까지 월드컵 공원에 ‘에너지제로 하우스’ 건립
2010년 서울시 신청사에 BIPV 도입
친환경 혁신도시 계획
대구 솔라시티 (신재생에너지시스템 도시, 토지공, 2007. 9 착공)
- 신재생에너지 시설 설치비 60% 지원 (산자부, 에너지관리공단 지원사업과 연계)
광주 솔라시티
- 1939억 예산으로 솔라시티 건설 추진
- 2011년까지 2022억 투자 신재생에너지산업 육성
서울시
- 2020년 신재생에너지 10% 보급
- 에너지 제로하우스 건축
2010년 전후 1천억 규모의 신재생에너지 시장 예상
자료 출처 및 참고
반도체 공정기술(개정판), 황호정 저, 생능출판사
신소재공학, 서영섭·백승호·이철영 공저, 기전연구사
태양광 시장의 실태와 전망, 데이코산업연구소, 진한M&B
http://www.green-energy.co.kr/
http://www.samsungsdi.co.kr/
http://www.epnc.co.kr/article/view.asp?article_idx=8479&selBLOCK=1&selPAGE=1
http://blog.naver.com/gashiry?Redirect=Log&logNo=90038693300

키워드

태양광,   태양전지,   물리기상 증착