| 초록 |
Thermophotovoltaic system (TPV)는 다양한 종류의 열원을 전기로 직접 바꿀 수 있는 소형 발전기이다. 고온에 의해 발생된 열 복사에너지는 광결정을 적용한 선택적인 열 방사체를 통해 방출파장을 조절함으로써 Photovoltaic cell (PV cell)의 열변환 효율을 높이는 목적을 가지고 있다. 2차원 광결정 구조에 있어서 패턴의 지름, 주기, 깊이의 패턴형상이 방출파장에 매우 중요한 요소이지만 소자제작에 있어서 광결정 패터닝의 대면적화와 금속소재를 이용한 공정에 어려움이 많다. 본 연구에서는 저비용으로 대면적화가 가능하면서도 다양한 형상의 패턴주기제작이 가능한 나노임프린팅 공정과 비등방성 식각률이 높은 ICP-RIE (etcher)를 이용하여 고온안정성과 높은 방사율을 가진 텅스텐 광결정 구조를 제작하였다. 제작된 소자는 근적외선 영역에서 선택적으로 파장을 방출하였으며, 패턴의 크기에 따라 광학적 특성이 변화하였고, 실험적으로 측정된 2차원 텅스텐 광결정 구조의 광학적 특성은 FDTD 시뮬레이션을 통해 예상된 결과값과 매우 유사함을 확인 하였다. |
