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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최윤석
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2021
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다중 층을 기반으로 하는 BIPV 시스템의 전면 컬러 유리의 간섭 현상을 연구하였다. 광학 박막 설계 프로그램 Essential Macleod를 통해 금속 산화물의 다층 박막 구조에 대한 전산모사를 진행했다. 전산모사를 통해 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 산화 티타늄(TiO2) 및 산화 몰리브덴(MoO3)와 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 산화 알루미늄(Al2O3) 및 산화 텅스텐(WO3)의 다층 구조에 대한 분석을 진행했다. 전산모사 결과에 의해 높은 굴절률을 갖는 층과 낮은 굴절률을 갖는 층의 조합은 보강 간섭 나타나게 하며 밝은 색상의 컬러 유리를 제작할 수 있게 한다. 전산 모사 결과에 의해 3가지 구조 및 공정 방법을 제안하였다. TixOy 및 AlxOy의 다층 구조 01은 RF Magentron 스퍼터링 공정에 의해 제작되었으며 제작된 AlxOy (30nm) / TixOy(150nm) 구조의 컬러 유리는 Cyan 컬러를 나타내었다. 전산모사 및 실험을 통해 제작된 소자는 각각 488 및 495 nm에서 30.8 % 및 11.4 %의 최대 반사율을 나타냈으며 CIE 좌표계 색상 또한 좌표 값 (0.26, 0.32) 및 (0.24, 0.29)으로 유사하게 나타남을 확인하였다. 따라서 전산 모사 결과와 가장 유사한 안정적인 구조 및 공정 방법이다. MoO3 및 WO3의 다층 구조 02는 열 증발 증착 공정에 의해 제작되었으며 전산모사의 결과와 동일하게 MoO3층의 두께를 제어하면 색상의 반사율을 조절할 수 있으며, WO3 층의 두께는 다중 박막의 투과율 및 반사율 파장대역의 이동에 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 또한 최대 반사율을 나타내는 파장대역을 제외한 나머지 파장대역에서 90%이상의 투과율을 갖는 5종의 컬러유리를 구현했다. MoO3 및 AlxOy의 다층 구조는 RF Magentron 스퍼터링 공정과 열 증발 증착 공정을 사용한 하이브리드 증착 공정에 의해 제작되었다. MoO3 (80 nm) / Al2O3 (80 nm) / MoO3 (100 nm) 구조에 대해 428 nm에서 82 %의 높은 투과율과 590 nm에서 23 %의 반사율을 얻을 수 있었으며 5종 이상의 다양한 컬러 유리를 얻을 수 있었다. 따라서, 같은 구조를 반복 증착하여 반사율을 높일 수 있으며 이는 심미성이 확보된 BIPV 전면 컬러 유리 구현에 적합하다. 본 연구를 통해 제작된 컬러 유리는 시간이 지남에 따라 특성이 변하지 않는 안정성을 가진다. 따라서 미적 요소와 에너지 효율성이 확보된 BIPV 태양광 모듈 시장에 응용이 기대된다.
목차
목 차표 목 차 ⅰ그 림 목 차 ⅱ국 문 요 약 ⅳⅠ. 서 론 1Ⅱ. 이론적 배경 42.1. 광 경로 차이 4 2.2. 박막 간섭 6Ⅲ. 전산모사 83.1. 광학 박막 설계 프로그램 83.2. 다중 층 박막 설계 103.2.1. 구조 01 : Glass/Al2O3/TiO2 103.2.2. 구조 02 : Glass/MoO3/WO3 123.2.3. 구조 03 : Glass/MoO3/Al2O3 14Ⅳ. 다중 층 기반 컬러 유리 구현 기술 194.1. 유리 기판 준비 및 컬러 유리 측정 방법 194.2. 스퍼터링 증착 법에 의한 컬러 유리 구현 기술 204.2.1. 스퍼터링 증착 법에 의한 컬러 유리 구현 방법 204.2.2. 스퍼터링 증착 법에 의한 컬러 유리 구현 결과 224.3. 열 증발 증착 법에 의한 컬러 유리 구현 기술 274.3.1. 열 증발 증착 법에 의한 컬러 유리 구현 방법 274.3.2. 열 증발 증착 법에 의한 컬러 유리 구현 결과 284.4. 하이브리드 증착 법에 의한 컬러 유리 구현 기술 324.4.1. 하이브리드 증착 법에 의한 컬러 유리 구현 방법 324.4.2. 하이브리드 증착 법에 의한 컬러 유리 구현 결과 33Ⅴ. 결론 37참고 문헌 38출판 목록 41ABSTRACT 43
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