• 제목/요약/키워드: 광조건

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스퍼터링 및 셀렌화 공정 조건에 따른 C(IG)Se2 박막태양전지 제작과 특성

  • 최승훈;손영호;정명효;박중진;이장희;김인수;홍영호;윤종오
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.362-363
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    • 2011
  • 태양광 발전산업에서 현재 주류인 결정 실리콘 태양전지의 변환효율은 꾸준히 향상되고 있으나, 태양전지의 가격이 매년 서서히 하강되고 있는 실정에서 결정질 실리콘 가격의 상승 등으로 부가가치창출에 어려움이 있으며, 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로는 2세대 태양전지로 불리는 박막형이 현재의 대안이며, 특히 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 장점이 있는 것이 CIGS 박막태양전지로 판단된다. 화합물반도체 베이스인 CIGS 박막태양전지는 연구실에서는 세계적으로 20.3% 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 13% 효율로 생산이 시작되고 있다. 국내에서도 연구실 규모뿐만 아니라 대면적(모듈급) CIGS 박막 태양전지 증착용 장비, 제조공정 등의 기술개발이 진행되고 있다. CIGSe2를 광흡수층으로 하는 CIGSe2 박막 태양전지의 구조는 여러 층의 단위박막(하부전극, 광흡수층, 버퍼층, 상부투명전극)을 순차적으로 형성시켜 만든다. 본 연구에서 광흡수층은 스퍼터링 방법으로 CIG precusor를 먼저 만들고, 그 위에 증발법으로 Se를 증착한 다음, 열처리 조건으로 CIGSe2 박막태양전지를 제작하였다. 제작된 CIGSe2 박막태양전지는 열처리 조건에 따라서 에너지 변환효율이 3.3에서 9.5%까지 다양하게 측정되었으며, 본 연구의 최고효율이 측정된 디바이스에서 개방전압은 0.48 V, 전류밀도는 33 mA/cm였으며, 그리드 전극을 제외한 디바이스의 면적은 0.57 cm2였다. 본 연구에서는 셀렌화 열처리 조건에 따른 CIGSe2 박막태양전지의 효율 측면을 고려하였지만, 더 높은 에너지 변환효율을 갖기 위해서 좀 더 높은 에너지 밴드갭과 개방전압, 낮은 직렬저항과 높은 shunt 저항 값 등의 상호 의존성에 대해서 연구결과들을 논하고자 한다.

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다른 광도에서 생육한 죽절초의 광합성 기구, 엽록소 함량차이 (Photosynthesis and Chlorophyll Contents of Chloranthus glaber under Different Shading Treatments)

  • 제선미;손석규;우수영;변광옥;김찬수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.54-60
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    • 2006
  • 내음성이 강한 죽절초 유묘를 대상으로 죽절초의 생육환경 변화에 따른 반응을 보기 위하여 서로 다른 광조건의 비음처리 I, II, III 그리고 자연조건(full sunlight)을 구분하여 각 처리구별 죽절초의 생리적 반응을 비교하였다. 생리적 반응의 비교를 위한 측정요소로 엽록소 함량, 광합성율, 기공전도도, 엽육 세포내 $CO_2$농도를 조사하였다. 비음처리구간간의 차이는 크게 나타나지 않았으나, 자연조건과 비음 처리구와의 차이는 크게 나타났다. 자연조건(full sunlight)일 때, 죽절초는 비음 처리구에 비하여 낮은 엽록소 함량과 광합성율, 기공전도도를 나타냈으며, 엽육 세포내 $CO_2$농도와 수분이용효율이 높게 나타났다. 이것은 죽절초의 광합성기구에 광저해 현상이 일어나 광반응 기구에 피해를 준것으로 보여지며, 적은 양의 빛을 효율적으로 이용하기 위해 순화된 죽절초는 높은 광조건하에서 잘 적응하지 못하고, 높은 광이 스트레스로 작용함을 알 수 있다.

태양광 적지분석에 기반한 친환경 주거단지 계획 - 대구광역시를 대상으로 - (Eco-Friendly Residential District Plan Based on Site Suitability Analysis for Solar Energy - A Case Study of Daegu -)

  • 손정민;엄정희
    • 한국지리정보학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.153-169
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    • 2017
  • 본 연구에서는 솔라시티를 지향하고 있는 대구광역시를 대상으로 GIS 프로그램을 이용한 태양광 적지분석을 통해 적지유형을 분류하고, 구군별 적지현황을 알아보고자 하였다. 또한 이 결과를 바탕으로 실제 대상지를 선정하여 솔라에너지를 중심으로 한 친환경 주거단지를 계획하였다. 이를 위해서 기존 사례연구 고찰을 통해 태양광시설 설치 조건 및 기준을 확립하여, 적지 지표를 선정하였고, 선정한 지표를 입지조건, 배제조건, 등급조건으로 구분하였다. 분석 결과 대구광역시 태양광 적지면적은 총 $153.95km^2$로 대구광역시 면적 대비 17.6%를 차지하고 있었으며, 달성군에서 가장 크게 나타났다. 적지 지도를 바탕으로 대구광역시 동구 신서동에 위치한 단독주택단지를 대상지로 선정하여 솔라에너지를 중심으로 한 단지계획을 제시하였다. 본 연구는 대구광역시 태양광 적지분석에 있어 다양한 지표를 고려하고, 분석함으로써 향후 대구광역시 태양광 사업 및 정책에 기초자료로 활용될 수 있을 것이며, 계획한 친환경 주거단지는 솔라시티 대구광역시의 이미지를 명확하게 홍보하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

광방사 세기비를 이용한 공정 플라즈마의 변수 진단

  • 이영광;오세진;이재원;황혜주;이희진;김유신;정진욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.149-149
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    • 2011
  • 아르곤 기체의 방사세기 또는 그 세기 비는 플라즈마 공정 진단에서 일반적으로 사용된다. 본 실험에서는 100 mTorr 압력 조건하의 유도결합 플라즈마(13.56 MHz)에서 E-H 모드 전이 영역, rf 바이어스(12.5 MHz) 전력 인가 및 N2 혼합 시 단순화한 충돌-방사 모델에 기초한 광방사 세기비 방법을 적용하여 플라즈마 변수를 진단하였다. 개발 프로그램 기반의 분광기를 사용하여 아르곤 기체의 특정 파장(750.4, 751.5 그리고 811.5 nm)들을 관측하였고, 동일한 조건하에서 정전 탐침법으을 이용하여 전자 에너지 분포함수의 변화도 측정 하였다. 맥스웰 전자 에너지 분포를 가정하는 일반적인 경우와 비교하여 볼 때 실제적인 전자 에너지 분포함수의 측정은 전자의 가열 메커니즘에 대한 상세한 정보를 제공함과 동시에 플라즈마 재흡수에 대한 보정을 가능하게 해준다. 광방사 세기비법에 의해 측정된 결과에 의하면, 750.4 nm/751.5 nm는 높은 에너지(>13.08 eV)의 전자들의 유효 전자온도에 대한 정보를 나타내는 반면 811.5 nm/750.4 nm는 아르곤 준안정 준위 밀도(1s5)에 대한 정보를 제공하게 된다. 수행된 실험 조건하에서, 측정된 준안정 준위 밀도는 E-H 모드 전이 영역에서 최대값을 나타내었고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 감소하는 결과를 얻었다. 유효 전자온도의 경우 광방사 세기비법과 정전 탐침법 모두 같은 결과를 보여 주었는데, E-H 모드 전이 영역에서는 전자온도는 거의 일정하였고 바이어스 전압 및 N2 기체 혼합 비율이 증가함에 따라 전자온도는 증가하였다. 이러한 실험 결과는 방전 모드 전이, 바이어스 인가 그리고 혼합 기체 사용하는 공정 플라즈마를 이해하는데 있어 이들 변수의 진단이 중요한 요소임을 보여준다.

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제초제 Dicamba의 자연광 및 토양 중 분해 (Degradation of the herbicide dicamba under sunlight and in soil)

  • 오경석;오병렬;박승순;임양빈;경기성;이재구
    • 농약과학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.1-6
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    • 2000
  • 광조건 및 토양중에서 제초제 dicamba의 분해특성을 조사하기 위하여 자연광 조건과 물리화학성이 다른 2종류의 토양을 선택하여 수행하였다. 광조건하에서 dicamba의 분해율은 처리 9주후에 3.3%였으며, 주분해산물로써 4-hydroxy dicamba가 검출되었고, 또한 기존에 알려진 분해산물인 5-hydroxy dicamba도 확인되었다. 한편 Dicamba는 살균되지 않은 토양에서 배양 8주후에 $14.7{\sim}23.2%$가 분해되었으며, 토양중 dicamba 분해경로는 주로 탈메칠 (demethylation) 작용에 의해 이루어졌다. 또한 살균된 토양에서 dicamba 분해는 아주 서서히 되는 것으로 보아 dicamba 분해에는 미생물이 주로 작용하는 것으로 나타났다.

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EMTP를 이용한 태앙광 발전의 계통 연계시 고조파 분석에 관한 연구 (A Study on Harmonic Analysis in Grid-Connected Photovoltaic System using EMTP)

  • 고윤태;서훈철;여상민;김철환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.232-234
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    • 2008
  • 태양광 발전은 영구적이고 친환경적인 에너지를 생산하는 에너지원으로서 세계적인 관심을 받고 있으며 앞으로도 더 많은 투자와 연구가 진행될 것으로 예상된다. 이러한 태양광 발전이 계통에 연계되었을 때 전력품질, 보호 등 다양한 문제에 영향을 끼친다. 특히, 태양광의 출력을 직류에서 교류로 변환하는 인버터의 스위칭으로 인하여 많은 고조파가 발생하게 된다. 따라서, 태양광 발전의 계통 연계시 발생하는 고조파의 분석은 반드시 필요한 사항이다. 본 논문에서는 태양광 발전의 계통 연계시 고조파 분석을 수행하였다. 태양광 발전은 EMTP를 이용하여 단상 풀 브릿지 인버터를 이용하여 계통에 연결되는 것으로 모델링 하였다. 태양광 발전의 용량 및 비선형 부하의 용량을 다양하게 변화시켜 모의 하였으며, 다양한 조건에 따라 부하에 흐르는 전류의 THD의 변화를 분석하였다.

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광센서용 멀티채널 광커넥터의 구현 (An implementation of multi-channel optical connector for optical sensor)

  • 오상기;박양하;김요희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.234-235
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    • 2002
  • 최근 전력 및 산업기기의 전기량. 물리량 등을 측정하기 위한 광계측 시스템에 사용되는 광커넥터는 산업 현장의 환경적인 제약 조건을 만족할 수 있는 새로운 구조의 다심 광커넥터가 요구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 것을 배경으로 하여 전력설비의 절연 내력 등을 향상시킬 목적으로 기기 내부에 충전한 가스 및 절연유 등의 누설을 방지하고. 낮은 손실로 광계측 신호들을 동시에 전달 및 단락시킬 수 있는 광전압 전류 계측용 멀티채널 광커넥터를 제안하고, 시제품의 제작 및 특성시험의 결과에 대해서 기술하였다.

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도심 실내조경 식물의 적절한 생육에 필요한 광조건 - 서울시 광화문 교보생명빌딩 그린하우스를 대상으로 - (Light Conditions for Suitable Growth of Urban Interior Plants - In Case of Green House within Kyobo Building, Seoul -)

  • 이경재;최진우;배호봉;강현경
    • 한국조경학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.113-124
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    • 2009
  • 본 연구는 교보생명빌딩 그린하우스를 대상으로 광조건에 따른 수목피해 및 생육상태 영향을 조사 분석하여 실내식물의 적절한 생육환경을 유지할 수 있는 적정 조도기준 도출을 목적으로 하였다. 광조건에 따른 조도현황과 고사목 교체주수, 수목피해율을 분석하여 생육조건에 따른 문제점을 파악하고 적정 조도기준을 도출하였다. 조도조사 결과 남측 음지와 양지에서 각각 531lux, 602lux로 가장 낮은 차이를 보인 반면에, 중앙 음지와 양지에서 210lux, 782lux로 약 500lux의 가장 높은 차이가 발생하였다. $1990{\sim}2004$년간 수목고사 조사결과 식재된 수목 중 아왜나무가 161주로 교체율이 가장 높았으며, 대나무 69주, 동백나무 40주, 후피향나무 40주 등의 순으로 조사되었다. 수목피해도 결과는 수종에 관계없이 채광이 양호한 양지구역에서는 평균 수목피해율이 $4.4{\sim}6.4%$로 경미하였으며, 음지구역에서는 수목피해율이 $21.9{\sim}48.8%$로 심각한 피해현상이 나타났다. 조도를 독립변수로, 수목피해도를 종속변수로 상관분석과 회귀분석을 각각 실시한 결과, 조도가 낮아질수록 수목피해율은 증가하였다. 조도가 $500{\sim}600lux$ 사이에서 피해율이 급격히 감소하였으며, 700lux 수준에서 피해율이 최소화되었다. 따라서 실내식물의 광조건에 의한 피해율을 줄이기 위해서는 최소 700lux이상의 조도가 필요한 것으로 판단되었다.

적색/청색광의 비율 및 수확 전 광질변환이 어린잎상추의 생육 및 안토시아닌 함량에 미치는 영향 (Effects of Red/Blue Light Ratio and Short-term Light Quality Conversion on Growth and Anthocyanin Contents of Baby Leaf Lettuce)

  • 이준구;오상석;차선화;장윤아;김승유;엄영철;정승룡
    • 생물환경조절학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.351-359
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    • 2010
  • 식물공장 내 생육과 안토시아닌 함량을 동반 제고시킬 수 있는 최적 광조사 방법을 구명하고자 적색광과 청색광의 비율 및 단기간 광질변화 조건을 달리하여 어린잎 상추의 생육 및 안토시아닌 색소발현 양상을 비교 평가하였다. 적색광 단일파장에서 어린잎 상추의 생육이 가장 좋았으며 혼합광, 청색광 및 형광등의 순으로 생육이 억제되었다. 어린잎 상추의 엽내 총 안토시아닌 함량은 청색광과 적색광의 혼합광(R57-B43) 처리에 의해 적색광 단일광원 조건에 비해 4.1배, 형광등(FL) 조건에 비해 6.9배 각각 증가되었다. 청색광의 혼합비율이 43%까지 순차적으로 높아짐에 따라 생육은 억제되었으나 상대 엽록소 함량과 적색도의 발현은 크게 증가하는 경향을 보였다. 수확전 9일간 적색 단일광으로의 광질변환시 생육은 크게 증진된 반면 색소는 급격하게 소실되었으며 반대로 혼합광으로의 광질변환시에는 생육속도는 감소한 대신 안토시아닌 색소함량은 형광등과 적색광에 비해 크게 높아졌다. 따라서 수확 전의 단기간 광질변환 시 적색광의 비율이 높은 광원조건에서 생육을 촉진시킨 후 적색과 청색의 동등 혼합광원으로 변환할 경우 생산성을 유지하면서 고품질의 고색도 상추를 생산할 수 있을 것으로 판단되었다.

P3HT/PCBM계 유기태양전지 (Organic Photovoltaic Cells Based On P3HT/PCBM Composites)

  • 김희주;소원욱;문상진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.150-153
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    • 2005
  • 반도체성 고분자인 poly(3-hexylthiophene) (P3HT)과 $C_{60}$ 유도체인 PCBM의 복합재를 이용하여 유기태양전지를 제작하였다. 열처리 온도론 중심으로 다양한 제조조건 하에서의 태양전지 특성을 조사하였다. 열처리 온도를 높임에 따라, P3HT/PCBM 복합재 박막은 뚜렷한 색변화와 함께 가시광 영역에서의 광흡수가 증가됨이 관찰되었고, 소자 성능도 크게 향상되었다. 결과적으로, 본 P3HT/PCBM bulk 이종접합형 구조의 유기 태양전지는 최적화된 제조 조건에서 $2.8\%$의 에너지 전환 효율을 나타내었다($100mW/cm^2$, 백색광).

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