• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.5 no.1
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• pp.7-15
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• 2019

최근 유기물과 무기물의 복합된 구조를 가지는 페로브스카이트 소재를 광흡수층으로 사용한 태양전지가 연구적으로 큰 관심을 받고 있다. 이러한 유무기 하이브리드형 페로브스카이트 소재는 기존의 광흡수 소재들에서는 발견되지 않던 독특한 광전기적인 특성과 이에 기인하는 고 광전변환효율 그리고 저렴한 박막제조 공정 등으로 인해 기존 차세대 태양전지의 한계에 돌파구를 제시하고 있다. 본 글에서는 이러한 고효율, 고안정성 페로브스카이트 태양전지 구현을 위해 사용되는 전하수송소재의 종류와 개발동향에 대해서 살펴보고자 한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.22 no.5
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• pp.86-94
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• 2007

최근까지 태양전지 기술 개발 방향은 발전 단가를 낮추는 저가형 태양전지 개발 연구와 변환 효율을 높이는 고효율 태양전지 개발 연구가 진행되어 왔다. 태양전지의 발전단가를 낮추기 위하여 저가로 대량 생산이 가능하도록 다양한 물질과 공정이 개발되었지만, 변환 효율이 낮아 상용화에 큰 걸림돌이 되고 있다. 또한 변환 효율 향상을 위한 연구는 과거에는 변환 효율이 높은 물질을 찾기 위해 다양한 시도가 이루어졌으며, 현재는 물질 합성과 적층 구조 등을 이용하여 광흡수 대역을 넓혀 변환 효율을 높이는 데 주력하고 있다. 최근에는 양자점과 나노 기술을 이용하여 기존의 광전 변환 메커니즘의 비효율성을 개선한 신개념의 MEG 태양전지에 대한 연구 개발이 추진되고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.668-668
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• 2013

CIGS 박막태양전지는 다른 박막태양전지에 비해 높은 에너지 변환효율을 보이고 있으며, 광범위한 기술 응용분야를 가지고 있다. CIGS를 광흡수층으로 하는 태양전지의 구조는 5개의 단위박막(배면전극, 광흡수층, 버퍼층, 앞면 투명전극, 반사방지막)을 순차적으로 형성시켜 만든다. 단위박막별로 다양한 종류의 재료와 조성, 또한 제조방법에서는 갖가지 물리적, 화학적 박막 제조방법이 사용된다. 현재 광흡수층인 CIGS층의 경우 동시증발법과 스퍼터링법이 높은 효율을 보이고 있다. 본 연구에서는 CIGS층을 3-stage process를 적용한 동시증발법을 사용하였고, Fluxmeter와 기판후면 온도 모니터링을 이용하여 제조하였으며, 버퍼층은 moving 스퍼터링 법으로 ZnS를 증착하였고, 투명전극층은 PLD (Pulsed Laser Deposition)를 이용하여 제조하였다. 가장 높은 광변환효율을 보인 Al/ZnO/CdS/Mo/SLG박막시료는 유효면적 0.45 $cm^2$에 광변환효율 15.71%, Jsc: 33.64 mA/$cm^2$, Voc: 0.64 V, FF: 73.18%를 얻을 수 있었으며, CdS를 ZnS로 대체한 Al/ZnO/ZnS/Mo/SLG 박막시료는 유효면적 0.45 $cm^2$에 광변환효율 12.13%, Jsc: 33.22 mA/$cm^2$, Voc: 0.60 V, FF: 62.85%를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.307-307
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• 2010

광포획 기술을 통하여 빛의 흡수 증가시키는 것은 고효율 비정질 실리콘 박막 태양전지 제작에 있어 매우 중요하다. 비정질 실리콘 박막 태양전지에서 일반적으로 사용되는 광포획 기술은 전면 투명전극 및 후면 반사막 표면에 패턴을 형성하는 것이며, 이때의 패턴은 불규칙하게 형성된다. 이러한 불규칙한 패턴 대신 주기적인 패턴을 형성하면 보다 효과적인 광포획 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 주기적인 패턴 형성된 유리 기판 위에 비정질 실리콘 박막 태양전지를 제작하여 태양전지의 광학적 특성 및 변환효율 변화를 살펴보았다. 먼저, 패턴이 형성된 유리 기판에 대한 광추적 전산모사를 통하여 광학적 특성 변화를 살펴보았으며, 실험을 통하여 태양전지를 제작하고 광학적 특성 및 변환효율을 측정하였다. 광추적 전산모사 결과와 실험을 통하여 얻은 결과를 비교 분석하여 유리 기판의 반사방지 및 광포획 효과를 알아보았으며, 박막형 비정질 실리콘 태양전지의 변환 효율에 대한 긍정적인 영향을 확인 할 수 있었다. 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제작에는 PECVD가 사용되었으며, 태양전지의 광학적 특성 및 변환효율 측정에는 UV-VIS 분광기, 적분구, solar simulator 등이 사용되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.186-187
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• 2010

현재 국내 기준 약 40만대의 승강기가 운행중이며, 승강기 전력의 약 40%가 회생되고 있다. 본 논문에서는 승강기의 회생전력을 계통연계형 태양광 연계형 인버터에 추가 함으로써 일사량에의존한 태양광 발전의 효율을 개선하고자한다. 제안된 시스템의 동작모드는 크게 연계형 태양광 인버터 발전 및 승강기 회생 전력 부분으로 나누어지며 인터페이스 장치에의하여 승강기 회생 전력을 태양광 발전용 전력 변환 장치로 전송한다. 본 연구에서는 제안한 시스템의 유용성을 확인하기위하여 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.17 no.5
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• pp.853-858
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• 2022

In this paper, we show a simultaneous transmission of underwater optical wireless power transfer and underwater optical wireless communication. A laser diode is used for electric-to-optic conversion at the transmitter and a solar cell is used for optic-to-electric conversion at the receiver. We optimized the transmitter and receiver for the best performance. The laser diode is a 100-mW laser diode and showed a conversion efficiency of 18.5%. The experimental results showed a 0.33-% DC-to-DC underwater power transfer efficiency at 5 m and a data rate of 100 kbps at 1 m.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.453.2-453.2
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• 2014

그래핀을 수직으로 성장한 형태인 탄소나노월(Carbon nanowall; CNW)은 탄소를 바탕으로 하는 다른 나노물질에 비해 표면적이 상당히 넓은 물질로 전극에 활용하여 소자 성능향상을 기대 할 수 있다. 또한 탄소를 기반으로 하는 나노 구조물중에서 가장 높은 표면밀도를 가진다. CNW를 차세대 염료감응형 태양전지(Dye sensitised solar cells; DSSC)의 상대전극으로 사용한다면 기존대비 광변환 효율을 향상시킬 수 있어 새로운 상대전극으로 활용 가능하다. 또한 CNW는 다른 촉매 없이 직접성장이 가능함으로 불순물 제거공정이 필요하지 않고, 공정시간이 짧아 대량생산에 용의하다. 본 연구에서는 마이크로웨이브 PECVD 장비를 사용하고 메탄(CH4)을 반응가스로 사용하여 CNW 하부전극을 제조하였다. CNW 하부전극의 광 변환효율을 관찰하기위해서 합성시간을 변화를 주었다. 제조된 DSSC의 광 변환 효율을 측정하기 위해 Solar simulator 장비를 사용하여 제작된 cells의 효율을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.60-60
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• 2009

기존의 박막 실리콘 태양전지는 TCO와 p-layer 사이의 Bandgap차이가 p-layer, i-layer, n-layer 사이의 Bandgap 차이보다 커서 TCO를 통과한 태양광이 p-layer에 흡수되기 전에 일정량 손실된다. 이를 해결하기 위하여, p-layer 위에 기존의 p-layer보다 높은 Bandgap을 갖는 p buffer layer가 추가된 박막 실리콘 태양전지 구조를 만들어서 흡수되는 태양광의 손실량을 줄이고, 변환효율을 높이고자 하였다. 실험은 ASA Simulator를 이용하여 진행하였으며, Simulation결과 1.92eV의 Bandgap을 갖는 p buffer layer의 추가로 인하여, 기존 10.64%에서 11.16%로 증가된 변환효율을 얻을 수 있었다. Bandgap뿐만 아니라 다른 요소의 최적화도 이루어진다면, 기존의 박막 실리콘 태양전지보다 훨씬 높은 변환효율을 갖는 박막 실리콘 태양전지를 설계 하는 것이 가능 할 것이다.

• 전기의세계
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• v.39 no.10
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• pp.37-46
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• 1990

지금까지 태양광 발전 시스템에 이용되는 직/교류 변환장치의 기본 구성도와 각각의 동작특성에 대해서 살펴보았다. 기본 구성도중에서 전체 시스템의 성능과 효율을 좌우하는 주요 요소기술의 최근 기술 동향을 중점적으로 살펴보았는데, 이중의 일부 기술은 이미 상당한 수준까지 도달한데 비해서 인버터의 병렬운전 제어알고리즘에 대한 연구는 아직 미진한 편이다. 따라서 이에 대한 제어알고리즘의 개발이 시급하다고 할 수가 있겠으며, 본고에서 언급하고 있는 인버터의 순시전압 제어와 병렬운전에 대한 제어알고리즘도 그러한 노력의 하나로 생각한다. 뿐만아니라 향후에 태양전지의 가격이 충분히 감소하게 되면 전체 시스템의 가격중에서 직/교류 변환 장치의 저가격화도 도모해야하며, 이와 동시에 시스템의 신뢰성 향상엥도 노력을 경주해야 한다고 생각한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.299-300
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• 2010

21세기 에너지산업의 기본 틀은 저 이산화탄소 녹색성장이 자리 잡고 있으며, 세계 각국은 온실가스를 줄이기 위해 신재생 에너지 개발을 강화하고 있다. 우리나라의 현실은 에너지 사용량의 98%를 수입에 의지하고 있어 신재생 에너지 개발이 절대적이라고 할 수 있으며, 에너지 자원이 거의 없는 우리나라에서 태양광을 직접 전기로 변환할 수 있는 태양광 인버터 기술은 매우 중요하다고 판단한다. 본 논문에서는 국내 최초로 CE와 ETL 인증을 획득한 계통연계형 고 효율 태양광 인버터 XP 시리즈에 대하여 기술한다.