Ⅰ. 서론 1 Ⅱ. 본론 1. 페로브스카이트 태양전지의 연구현황 2 1. 연도별 해외 연구현황 2 1) 2012년 스위스 및 한국 2) 2013년 영국 3) 2013년 싱가포르 4) 2014년 스위스 및 독일 5) 2014년 영국 6) 2014년 스페인 및 영국 7) 2014년 스페인, 독일 및 스위스 8) 2014년 미국 9) 2015년 미국 2. 연도별 국내 연구현황 12 1) 2013년 성균관대 2) 2014년 GIST 및 원자력연 3) 2014년 포항공대 4) 2014년 성균관대 5) 2015년 화학연구원 3. 관련 연구 진행 중인 연구실 및 연구소 17 Ⅲ. 본론 2. 페로브스카이트 태양전지의 문제점 및 연구진행 상황 19 1. 핵심 성능의 안정성 20 1) 실온 건조대기 장기 안전성 2) 실온 다습 대기 안정성 3) 고온 및 습기 안정성 4) 광안전성 2. 상용화를 위한 필수 기술 24 1) 광안전성 기술 2) 히스테리시스 대책기술 3) 탠덤 셀 기술 4) 결정 안정성 기술 5) 납 독성의 극복 6) 양산기술 7) 염소이온의 도핑 3. 연구 과제 34 Ⅳ. 본론 3. 태양광 & 페로브스카이트 태양전지의 사업적 전망 35 1. 태양광산업의 시장 예측치 35 1) 태양광 발전의 세계현황 및 전망 2) 태양광발전의 지역별 세부현황 및 전망 (1) 중국의 현황 및 전망 (2) 일본의 현황 (3) 미국의 현황 (4) 독일의 현황 (5) 칠레의 현황 (6) 인도의 현황 (7) 아프리카의 현황 (8) 국내의 현황 3) 국내‧외 태양광 발전 기업현황 (1) 국내업체 ① 한화 솔라원 ② 신성솔라에너지 ③ LG전자 (2) 해외업체 ① 퍼스트솔라 (미국) ② 선에디슨 (미국) ③ 솔라시티 (미국) ④ 선파워 (미국) ⑤ Yingli solar (중국) ⑥ Trina sola (중국) ⑦ CNPV (중국) 4) 태양광산업의 발전방향 2. 페로브스카이트 태양전지의 전망 및 시장 예측치 58 1) 페로브스카이트 태양전지의 전망 2) 페로브스카이트 태양전지의 시장 예측 (1) 페로브스카이트 태양전지의 상용화 시점 (2) 태양전지 시장 추이 (3) 태양전지 시장 매출 현황 및 전망 (4) 페로브스카이트 태양전지 시장 예측 Ⅴ. 결론 66 [부록] 1. 태양광발전과 태양전지 68 1) 태양광 발전 (1) 태양광 발전의 원리 및 종류 ① 독립형 태양광 발전장치 ② 계통 연계형 태양광 발전 장치 (2) 태양광발전의 특징 2) 태양전지 (1) 태양전지의 원리 (2) 태양전지의 종류 ⓵ 단결정 실리콘(역사가 깊은 태양전지) ⓶ 다결정 실리콘(세계의 주류) ⓷ 박막 실리콘 태양전지(투명한 태양전지도 개발) (3) 태양전지 활용범주 2. 페로브스카이트 태양전지 73 1) 페로브스카이트 태양전지의 원리 2) 페로브스카이트 태양전지의 특성 (1) 더 효율적, 저렴하게 태양전지의 패널을 만들 수 있다 (2) 페로브스카이트는 실험실에서 제조하기 쉽고, 저렴한 결정성 재료이다 (3) 적충형 태양전지 (상부: 페로브스카이트, 하부: 실리콘)만의 비용적‧시간적 장점이 있다 (4) 페로브스카이트의 문제는 열에 쉽게 손상되고, 물에 쉽게 용해된다는 것이다. (5) 장기 안정성의 검토필요 (6) 실온건조대기 양호하다 (7) 밀봉캡슐사용에 의한 안정성 (8) 실온다습대기 안정성 -습기 20%에서 가장 양호하다 (9) 고온 및 습기 안정성 표 목차 · 그림 목차 〈표 차례〉 [표-1. 연도별 핵심연구] 2 [표-2. 연도별 핵심연구] 12 [표-3. 연구실 및 연구소 리스트] 17 [표-4. mp-TiO2가 없거나 200 nm thick mp-TiO2 를 가진 페로브스카이트 태양전지의 성능] 25 [표-5. 탠덤 셀과 현재 실리콘 셀의 가격비교] 28 [표-6. 국가/지역별 태양광 발전 설치량 현황] 37 [표-7. 2013년 중국 태양광 산업 생산능력 대비 생산량 현황] 40 [표-8. 국가 태양에너지 개발계획] 44 [표-9. 국가별 태양광 시장 현황 및 전망] 45 [표-10. 국내 태양전지/모듈 생산업체 지역 및 생산현황] 51 [표-11. 국내외 주요 태양광 기업 매출 및 영업실적] 62 [표-12. 2013년 태양전지 셀 및 모듈 세계 10대 기업 생산현황] 63 [표-13. 태양광 발전의 특징] 69 [표-14. 태양전지 종류별 특징] 71 〈그림 차례〉 [그림-1. 옥스퍼드 연구팀에 의해 개발된 태양전지] 4 [그림-2. HTM / 페로브스카이트 / TiO2 태양전지의 에너지 수준과 전자 전달 프로세스 구조도] 6 [그림-3. TiO2 나노입자 기반의 태양전지 구조도] 8 [그림-4. 마이크로미터에 가까운 큰 결정을 갖는 17% 고효율 태양전지구조] 16 [그림-5. 500시간 실온 건조대기 후 JV 커브비교] 20 [그림-6. 캡슐없는 흡광제의 실온 대기 중 습도시험 결과] 21 [그림-7. 나노튜브로 치환된 페로브스카이트 태양전지] 22 [그림-8. 24시간 간격 흡수 스펙트럼 변화] 22 [그림-9. 무기 스크린 인쇄 셀의 구조] 24 [그림-10. mp-TiO2 층의 두께와 스캔방향에 따른 PV performance] 26 [그림-11. 두 전구체 PbI2 와 MAI 가 순차로 회전적층 된 두 층의 상호확산 모습] 27 [그림-12. MAPbI3 페로브스카이트의 SEM 이미지] 27 [그림-13. 페로브스카이트의 상전이] 29 [그림-14. MAPbI3 의 2단계 스핀 코팅절차] 32 [그림-15. 태양광 발전단가 추이] 36 [그림-16. 2014-2017 태양광 산업 생산능력 및 설치량 전망] 38 [그림-17. 일본 태양광 모듈 수입 현황,] 41 [그림-18. 미국 태양광 시장 현황 및 전망] 42 [그림-19. 미국 태양전지 모듈시장 국가별 시장점유율 현황] 43 [그림-20. 아프리카 지역 태양광 설치량 전망] 45 [그림-21. 세계 태양광시장의 싸이클 동향] 46 [그림-22. 퍼스트 솔라의 태양전지 모듈 생산능력] 53 [그림-23. 태양전지 발달 추이] 58 [그림-24. 중국 태양전지 생산량 현황] 61 [그림-25. 일본 태양전지 연간 생산량 추이] 62 [그림-26. 세계 태양전지 수요 예측량] 64 [그림-27. 태양전지 시장 예측치] 65 [그림-28. 기존 실리콘 기반 태양광 부품별 가격추이] 66 [그림-29. 몽골의 태양광 발전장치 와 태양광 가로등] 68 [그림-30. 태양전지 모듈의 사용처] 69 [그림-31. 태양광 발전의 원리 구조도] 70 [그림-32. 태양전지 응용분야] 73