• 제목/요약/키워드: 개방 전압

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$TIO_2$ 전극의 소결온도에 따른 DSSCS 제조 및 성격 (Preparation and characterization of $TiO_2$ Thin Film By Various temperature)

  • 김성진;박헌균
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.95.2-95.2
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    • 2010
  • 염료감응형 태양전지의 효율을 향상을 시키기 위하여, 이산화티타니아박막을 doctor-blade 방법으로 FTO 기판위에 15-16um 코팅을 한뒤, 다른 온도의 $400^{\circ}C-600^{\circ}C$ 범위에서, 소결을 하였다. 상대전극은 FTO 기판위에 5Ml의 Pt용액을 가지고, $450^{\circ}C$온도에서 제작을 하였다. 실험의 결과 이산화티타니아의 표면거칠기 및 입자사이즈의 소결의 형상에 따라 DSSC의 효율의 상관관계가 영향을 받았다. 표면의 형상은 AFM으로 측정을 하였으며, 표면의 단차가 RMS의 값이 7nm이하 일 때, 효율의 향상을 이루었다. 실험결과 $500^{\circ}C$ 이하일 때, 상대적으로 낮은 open circuit voltage를 이루었으며, 낮은 Fill-factor를 이루었다. $500^{\circ}C$이상의 온도에서는 상대적으로 높은 high circuit voltage와 높은 fill factor를 나타내었다. 실험결과 $500^{\circ}C$에서 소결된 전극을 가진 DSSC가 단락의 전압과 개방전류가 상호보완된 적정값을 가져 가장 개선된 FF와 Eff를 나타내었다. 이와 같은 특성은 이산화티타니아의 준위 모식도에서 설명이 될수 있고, 이산화티타니아의 최적의 necking 및 pore, 입자크기등이 제어될수 있음을 의미한다.

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웨이퍼 세척이 실리콘 이종접합 태양전지에 미치는 영향 (Influence of wafer cleaning on silicon heterojunction solar cells)

  • 강민구;탁성주;이승훈;박성은;김찬석;정대영;이정철;김동환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.95-95
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    • 2009
  • 실리콘 이종접합 태양전지는 비정질 실리콘을 사용하여 p-n 접합을 만들기 때문에 결정질 태양전지에 비해 개방전압이 높은 특성을 보인다. 그렇지만 결정질 태양전지는 접합을 확산공정으로 만들어 p층과 n층의 계면에서 결함이 존재하지 않는 반면 이종접합 태양전지는 결정질 실리콘 표면에 접합을 만들기 때문에 결정질 실리콘의 표면에 defect이 존재할 가능성이 많아진다. 이번 실험에서 결정질 실리콘의 cleaning 조건 변화에 따른 이종접합 태양전지의 특성변화를 보았다. 실리콘 이종접합 태양전지는 전면전극/ITO/p a-Si:H/i a-Si:H/n c-Si/i a-Si:H/n a-Si:H/후면전극의 구조로 만들으며 p형 및 n형 비정질 실리콘은 PECVD를 이용하여 증착하였고 i형 비정질 실리콘은 HWCVD를 이용하여 증착하였다. 만들어진 태양전지의 특성을 평가하기 위해 암전류 특성, 광전류 특성, 양자효율, 소수반송자수명을 측정하였다.

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동시진공증발법을 이용한 고효율 CIGS 박막 태양전지 개발 (Development of High Efficiency CIGS Thin Film Solar Cells by co-evaporation process)

  • 윤재호;안세진;안병태;박희선;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.23-23
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    • 2009
  • CIGS 박막 태양전지는 제조단가가 낮고 박막 태양전지 중에서 변환효율이 가장 높아 발전 가능성이 큰 태양전지로 인식되고 있다. 이미 일본, 독일, 미국을 비롯한 선진국에서는 30-50 MW 급의 양산 라인이 구축되고 있어 2010년 이후에는 본격적인 상용화가 진행될 것으로 보인다. CIGS 광흡수층은 진공증발, 셀렌화, 나노입자, 전기도금등 다양한 방식으로 제조가 가능한데 이 중에서도 동시진공증발공정은 고효율 CIGS 박막 태양전지 제조에 적합하다. 본 연구에서는 동시진공증발법을 이용하여 CIGS 박막을 증착하였으며 소다회유리/Mo/CIGS/CdS/i-ZnO/n-ZnO/Al/AR 구조의 태양전지를 제조하였다. 기판온도 모니터링을 통한 Cu 이차상 조절 기술을 이용하여 결정립이 매우 큰 CIGS 박막을 증착하였으며 Ga/(In+Ga) 조성비의 조절을 통하여 밴드갭 에너지를 최적화하였다. 또한 QCM 장치를 활용하여 용액 속에서 성장되는 CdS 박막의 두께와 특성을 조절하였다. 이러한 공정최적화를 통하여 개방전압 0.65 V, 단락전류밀도 38.8 $mA/cm^2$, 충실도 0.74 그리고 변환효율 18.8% 의 CIGS 박막 태양전지를 얻었다.

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i/p 계면 특성에 따른 nip 플렉서블 미세결정질 실리콘 박막 태양전지의 특성 연구 (Study on the influence of i/p interfacial properties on the cell performance of flexible nip microcrystalline silicon thin film solar cells)

  • 장은석;백상훈;장병열;이정철;박상현;이영우;조준식
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.128.2-128.2
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    • 2011
  • 스테인레스 스틸 유연기판 위에 플라즈마 화학기상 증착법 (plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 nip 구조의 미세결정질 실리콘 박막 태양전지 (microcrystalline silicon thin film solar cell)를 제조하고 i ${\mu}c$-Si:H광 흡수층과 p ${\mu}c$-Si:H 사이에 i a-Si:H 버퍼 층을 삽입하여 i/p 계면특성을 개선하고 이에 따른 태양전지 성능특성 변화를 조사하였다. ${\mu}c$-Si:H 박막으로 이루어진 i/p 계면에서의 구조적, 전기적 결함은 태양전지 내에서 생성된 캐리어의 재결합과 shunt resistance 감소를 초래하여 개방전압 (open circuit voltage) 및 곡선 인자 (fill factor)를 감소시키는 것으로 알려졌다. 제조된 미세결정질 실리콘 박막 태양전지는 SUS/Ag/ZnO:Al/n ${\mu}c$-Si:H/i ${\mu}c$-Si:H/p ${\mu}c$-Si:H 구조로 제작되었으며 i/p 계면 사이의 i a-Si;H 버퍼층 두께를 변화시키고 이에 따른 태양전지의 특성을 조사하였다. 태양전지의 구조적, 전기적 특성 변화는 Scanning Electron Microscope (SEM), UV-visible-nIR spectrometry, Photo IV와 Dark IV를 통하여 조사하였다.

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TCO/p 버퍼층 삽입한 태양전지의 동작 특성연구 (FA study on the properties of solar cell inserting buffer layer between TCO and p-layer)

  • 장주연;송규완;이준신
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.114.2-114.2
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    • 2011
  • 비정질 실리콘 박막 태양전지연구에 일반적으로 사용되고 있는 ASA (Advanced Semicon ductor Analysis) simulation을 이용하여 TCO/p에 삽입될 버퍼층의 최적 구조를 설계해보았다. 기본적인 p,i,n층 단일막 data 값을 고정시켜 버퍼층의 광학적 밴드갭을 1.75~1.95eV, 활성화 에너지를 0.3~0.4eV, 두께를 5~15nm로 가변해 보았다. 첫 번째로 동일한 활성화 에너지를 갖는 버퍼층의 광학적 밴드갭을 증가 시켰을 경우 built-in potential이 증가하였으며 이는 개방전압의 증가로 이어졌다. 두 번째로 활성화 에너지가 작은 경우 큰 경우에 비하여 Conduction-band와 Fermi-level의 차이가 증가 하게 되어 활성화 에너지가 큰 경우에 비해 높은 built-in potential을 얻을 수 있었다. 또한 버퍼층과 p층의 접합부분에서의 barrier가 활성화 에너지의 차이를 줄일수록 감소 함 을 알 수 있었다. 장벽의 감소로 정공의 흐름을 방해하는 요소가 줄어들었고 효율도 증가하였다. 마지막으로 버퍼층 두께가 두꺼워 질수록 박막 내에서 빛 흡수가 많아지게 되어 광 흡수층으로 가야할 빛의 양이 줄어들게 되어 단락전류값이 감소하는 것을 알 수 있었다. Simulation결과 버퍼층의 광학적 밴드갭이 1.95eV로 크고 활성화 에너지가 0.3eV이하로 p층에 비하여 낮으며 두께가 5nm로 얇을수록 좋다는 결과를 알 수 있었다.

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수명 예측 기법을 이용한 도시형 전기자동차 BMS 모듈 개발 및 차량 성능에 관한 실험 연구 (Development and Performance of BMS Modules for Urban Electric Car Using Life Prediction Method)

  • 이정호;박찬희;양균의;심강구;배철민
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.147-154
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    • 2013
  • This study reports on the development and investigation of a BMS module using a new algorithm on the driving performance and battery life of electric vehicles. Here, the initial SOC was calculated using an open circuit voltage (OCV) method and a current integral method was later applied to the BMS module. We verified the performance of the BMS module by comparing both the results of the in-vehicle test and the BMS simulator test. Our verification test showed good agreement between the results of experiments and simulation with a small error of ${\pm}0.8%$. Here, we confirmed that the present, newly-developed BMS module not only can predict the battery life but can also monitor SOC, pack voltage, and current temperature.

태양전지의 실리콘 표면과 Fill Factor, 개방전압, 단락전류에 관한 연구 (Study on the Fill Factor, Open Voltage, Short Current and Si Surface on Si-Solar Cell)

  • 오데레사
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2735-2738
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    • 2011
  • 본 실리콘 태양전지 셀을 제작하는데 있어서, 기판 표면에서의 광 흡수를 증가시키기 위한 texturing은 KOH+IPA+DI $H_2O$를 혼합한 에칭용액의 온도를 80도로 유지하면서 1~40분 동안 에칭시간을 각각 다르게 하고 태양전지 시료를 제작하였다. 셀의 특성분석은 SEM과 I-V 특성곡선을 이용하였으며, 실리콘 태양전지 셀의 효율과 texturing에 의한 표면 거칠기 사이의 상관성을 조사한 결과, Texturing이 표면 전체적으로 고르게 이루어진 샘플에서 효율이 높게 나타났다. 에칭이 과도하게 일어난 샘플에서는 효율이 오히려 감소하였다.

MATLAB을 이용한 태양광 모듈의 출력 예측 및 해석 (Prediction and Analysis of Photovoltaic Modules's Output using MATLAB)

  • 허윤석;김재규;김지만;권보민;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.2963-2967
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    • 2010
  • 본 논문에서는 일사량과 온도의 조건에 따른 MSX 60 태양광 모듈의 출력을 예측하였다. MATLAB 모의실험을 통하여 온도, 직렬저항 및 일사량 변화를 고려한 2차원, 3차원 I-V 곡선을 구하였으며, 단락전류(Isc) 3.8 A, 개방전압(Voc) 21 V, 최대전력(Pamx) 60W 등의 전기적 파라미터 등을 얻을 수 있었다. 한편, 예측한 결과와 실제 태양광 모듈을 비교하였을 때 모듈의 사양서와 예측 결과 값의 오차율 3 % 이내에 일치함을 보였다.

태양전지의 전기적인 출력특성이 태양전지모듈에 미치는 영향 (The Effects of PV Cell's Electrical Characteristics for PV Module Application)

  • 김승태;강기환;박지홍;안형근;유권종;한득영
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2008년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.36-41
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    • 2008
  • In this paper, we study The Effects of PV Cell's Electrical Characteristics for PV Module Application. Photovoltaic module consists of serially connected solar cell which has low open circuit voltage and high short circuit current characteristics. The whole current flow of PV module is restricted by lowest current of one solar cell. For the experiment, we make PV module composing the solar cells that have short circuit current difference of 0%, 1%, 3% and Random. The PV module exposed about 35days, its the maximum power drop ratio was 4.282% minimum and 6.657% maximum. And PV module of low current characteristics has electrical stress from other modules. The solar cell temperature of PV module was higher compared to PV cell. To prevent early degradation, it is need to have attention to PV cell selection.

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폴리(옥틸티오펜)/풀러렌 벌크 이종접합의 광기전성에 미치는 CIS 입자의 블렌딩 효과 (The Blending Effect of Electro-deposited Copper-indium-diselenide Particles on the Photovoltaic Properties of Poly(3-octylthiophene)/Fullerene Bulk Heterojunction Cells)

  • 조영돈;이선형;김정수
    • 폴리머
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    • 제34권1호
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    • pp.84-87
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    • 2010
  • 구리, 인디움, 셀레늄 이온을 포함한 혼합물을 전기화학적으로 환원하는 1회 반응으로 CIS 입자를 합성하였다. 합성된 입자를 폴리(옥틸티오펜/풀러렌으로 구성된 벌크이종접합에 블렌딩하거나 박막층으로 삽입하여 여러 가지 광기전셀을 제조하였다. CIS의 함량이 증가할수록 개방전압과 단락전류의 급격한 감소가 일어났다. 이러한 광기전성의 감소현상을 블렌드의 구조, 조성, 모폴로지를 분석 해석하였다.