• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.269-270
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• 2012

이 논문에서는 Fly-Back-Converter로 Interleaving 동작하는 계통연계형 마이크로 인버터를 연구하고 200W급 태양전지 모듈에서 발생되는 전기에너지를 효율적으로 이용하여 계통에 연계하기 위한 전력변환시스템 개발을 목표로 하고 있다. 저렴하면서 효율이 높은 계통연계 인버터를 실현하기 위해서는 기존의 중앙집중식 인버터 구조와 다른 접근이 필요하다. 따라서 영전위 소프트 스위칭이 가능한 2병렬 인터리빙 구동의 Fly-Back DC/DC 컨버터 토폴로지로 입력 단 회로를 구성하여 모든 전력변환 동작이 일어나도록 한다. 출력전류를 사인파 open loop로 제어를 하고 CRM(Critical Conduction Mode) 스위칭 동작으로 높은 효율로 작동을 실현시켰다. 이 논문에서는 인터리빙으로 동작하였을 시 200W급 출력으로 나올 수 있는 전류 최대치를 계산 하였고 출력 전류가 사인파로 동작하게 제어방법을 기재하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.459.2-459.2
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• 2014

CdTe계와 CGIS계 태양전지의 광투과층으로 CdS 박막이 많이 사용된다. Cds 박막의 필요한 물성으로는 높은 광투과도와 얇은 두께이다. 광투과층으로 사용되는 CdS 막의 광투과도가 높아야 많은 양의 빛이 손실 없이 투과하여 광흡수층인 CIGS에 도달할 수 있다. 특히, CdS막의 두께가 얇으면 밴드 갭 이상의 에너지를 가지는 파장의 빛도 투과시킬 수 있어 태양전지의 효율의 증가을 얻을 수가 있다. 그러나 CdS 막의 두께가 얇을 경우, pinhole이 생성되는 등 막의 균질성이 문제가 된다. 본 연구에서는 높은 변환 효율을 갖는 CIGS 박막 태양전지 제작에 적합한 chemical bath depostion(츙)법을 이용하여 CdS 박막을 제조하였다. 또한 반응시간, Cd 및 S source 비와 같은 증착 조건에 따른 박막의 특성을 조사하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.49.2-49.2
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• 2011

본 논문에서는 대용량 태양광 PCS의 병렬운전 알고리즘에 대해 제안한다. 제안한 알고리즘은 dc-link 전압을 이용하여 PCS를 독립적으로 제어한다. 일반적으로 태양광 PCS는 정격용량 또는 그 근처에서 최대 효율을 낸다. 제안한 알고리즘은 일사량이 적을 시 일부 PCS만 작동하도록 하여 전력 변환 효율을 높인다. 항상 모든 PCS가 작동하는 것이 아니라 필요한 수량만 작동하도록 하고, 작동하는 PCS도 순차적으로 바꿔서, 전제 시스템의 수명을 늘리는 효과도 있다. 또한 일부 PCS가 고장이 날 경우 다른 PCS가 작동하도록 하여 태양광 발전이 멈추지 않고 계속 발전할 수 있도록 한다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.3 no.1
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• pp.42-52
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• 2017

페로브스카이트 태양전지는 지난 5년간 광전변환효율이 약 10%에서 22%로 증가하는 급속한 발전으로 주목 받고 있으며, 현재 대면적 공정개발 및 안정성 향상 등의 상용화 기반기술에 대한 연구개발 역시 활발히 진행되고 있다. 이와 동시에, 페로브스카이트는 실리콘 태양전지(1.1eV), CIGS 태양전지(1.1~1.2 eV)와 비교하여 상대적으로 높은 밴드갭에너지(>1.5eV)를 가지고, 할라이드 물질 조성 제어를 통해 쉽게 밴드갭에너지를 조절할 수 있으며, 저온 용액 공정이 가능한 특성에 기인하여 페로브스카이트 태양전지를 상부셀로 이용한 탠덤 태양전지에 대한 다양한 시도가 이루어 지고 있다. 페로브스카이트의 흡광계수, 반사율 등 광학적 특성에서 기인하는 요소들을 고려하면 직렬 형태의 이중접합에서 최대 32%의 광전변환효율 얻을 수 있을 것으로 예측된다. 따라서 본 원고에서는 페로브스카이트, 실리콘 및 Cu(In, Ga) $(S,Se)_2$ (CIGS) 같은 다양한 태양전지와 함께 페로브스카이트 태양전지를 활용하는 탠덤태양전지의 현재 연구 동향을 논의하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.2003.1-2004
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• 2011

LED는 친환경 광원으로써 메탈램프에 비해 높은 광 변환 효율과 긴 수명을 갖고 있어 차세대 광원으로 널리 쓰이고 있다. 그러나 이러한 특성은 LED의 접합온도가 일정하게 유지 되어야 가능하다. 실제 LED는 PN접합으로 구성되어 접합온도가 상승될 경우 광 변환 효율의 저하, 색온도의 변화, 사용 수명의 감축을 야기 시키는 요소로 작용한다. 따라서 LED는 방열설계가 중요하며 방열설계가 제대로 되지 못한 경우에 대해서는 온도보상이 필요하다. 본 논문은 LED모듈에 접합온도를 LED업체에서 제공하는 그래프를 이용하여 간접적으로 추정하고 LED의 접합온도를 일정하게 유지 시키는 시스템을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.50-50
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• 2010

최근 InGaN 양자우물구조에 기초한 청색, 녹색 반도체 발광다이오드 (LED)는 장수명, 고효율, 친환경이라는 장점 때문에 다양한 응용에 사용되기 시작하고 있다. 이러한 가시광 LED들이 고휘도 조명용 광원으로 사용되기 위하여서는 많은 효율향상이 이루어 져야 한다. 이를 위하여서는 LED의 성능을 나타내는 각종 효율들을 상호 분리하여 측정할 수 있어야 한다. 그러나, 아직 이러한 LED 효율을 상호 분리하여 측정할 수 있는 기술들이 아직 정립되어 있지 않은 관계로, 대부분은 실험적으로 찾아 가는 경험론걱인 방법에 의존하고 있다. 한양대학교에서는 LED의 각종 효율들을 상온에서 상호 분리 측정할 수 있는 기술을 세계에서 처음으로 개발하였다. 본 논문에서는 효율분리 측정 기술을 소개하고, 이를 토대로 가시광 LED의 각종 효율들을 증대 시킬 수 있는 방안에 대하여 소개한다. LED의 효율은 주입된 전자 가운데 몇%가 광자로 변환되는가를 나타내는 내부양자효율(IQE)과 활성층에서 생성된 광자 가운데 몇 %가 LED chip 외부로 나오는 가를 나타내는 광추출효율(LEE)에 의하여 정하여 진다. IQE는 주로 결정성장상태에 의하여, LEE는 주로 소자구조에 의하여 정하여 진다. 한편 LED의 광출력 및 신뢰성 향상을 위하여서는 LED 췹내에서의 전류 분포 및 전계분포를 매우 균일 하게 유지하는 것이 중요하다. 그러나, 실제 제작된 LED에서는 공간적인 비대칭으로 인하여 전류가 국부적으로 집중되어 흐르는 현상, 즉 전류집중현상이 발생하게 된다. 본 발표에서는 IQE와 LEE를 순수 실험적으로 분리 측정할 수 있는 방법, 전류집중현상을 측정하고 제어 할 수 있는 방법등을 소개한다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.02a
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• pp.162-163
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• 2003

광 집적회로를 설계하는데 있어서 Y-형 분배기는 광에너지를 분배 혹은 결합시키는 중요한 역할을 한다. 그러나 이 소자는 분기 부분에서의 큰 손실과 공정상에서의 두 분기사이를 식각하는 것은 쉽지 않다는 단점을 갖고 있다. Y-형 분배기와 더불어 광신호의 분리와 결합에 있어서 널리 사용되는 MMI 분배기 소자는효율적인 분배 기능을 유도하기 위해서 MMI 내에 모드수가 많아져야 하는데, 이런 방식의 모드 수의 증가를 유도하기에는 MMI-길이와 폭에 제한을 받게 된다. (중략)

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.18 no.2
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• pp.57-62
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• 2011

The energy conversion efficiency of DSSCs (Dye-Sensitized Solar Cells) is dependent on the powder size, the structure, and the morphology of $TiO_2$ electrode. The higher efficiency is obtained with high surface area of the nanoanatase-$TiO_2$ powder adsorbed onto a lot more of the dye. Also, the enhancement of light scattering increases the efficiency with high adsorption of the dye. Powder size, crystalline phase, and shape of $TiO_2$ obtained by hydrothermal method have 15-20 nm, anatase and round. $TiO_2$ electrode has fabricated with the mixture of scattering $TiO_2$ particle with 0.4 ${\mu}m$ in nano-sized powder. Conversion efficiency of series of DSSCs was measured with volume fraction of scattering particle. Photovoltaic characteristics of DSSCs with 10% scattering particles are 3.51 mA for Jsc (short circuit current), 0.79 V for Voc(open circuit potential), filling factor 0.619 and 6.86% for efficiency. Jsc was improved by 11% and enhancement of efficiency by 0.77% compared with that of no scattering particles. The confinement of inserted light by light scattering particles has more increase of the injection of exiton(electron-hole pair) and decrease of moving path in electron. Efficiencies of DSSCs with more than 10% for scattering particles have reduced with increasing the pore in the $TiO_2$ electrode.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.23 no.2
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• pp.39-43
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• 2022

In optoelectronic devices including displays and solar cells that convert electricity into light or light into electricity, it is important to control optical behavior of light to improve device efficiency. Specifically, the control of internal emitting light in the OLEDs can induce more light to go out, improving luminous efficiency. In addition, the control of optical behavior of incident light in solar cells can increase optical path in the light absorption layer, increasing power-conversion efficiency. In this study, we generated wrinkles as a physical structure to control optical behavior of light and independently controlled their wavelength and height by changing stress relaxation time. To explore the effect of wavelength and height on optical behavior, we conducted UV/Vis spectroscopy analysis of wrinkles with various heights at a constant wavelength or various wavelengths at a comparable height, figuring out a wrinkle with high aspect ratio has more dispersive light and less straight light. It indicates that high aspect ratio is required to change the optical behavior and increase the optical path.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.291-291
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• 2012

태양광 발전산업에서 현재 주류인 결정 실리콘 태양전지의 변환효율은 꾸준히 향상되고 있으나, 태양전지의 가격이 매년 서서히 하강되고 있는 실정에서 결정질 실리콘 가격의 상승 등으로 부가가치 창출에 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 박막 태양전지로 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. 이중에 하부전극은 Mo 재료을 스퍼터링 방법으로 증착하여 주로 사용한다. 하부전극은 0.24 Ohm/cm2 정도의 전기적 특성이 요구되며, 주상조직으로 성장하여야 하며, 고온 안정성 확보를 위하여 기판과의 밀착성이 좋아야하고 또한 레이저 패턴시 기판에서 잘 떨어져야 하는 특성을 동시에 가져야 한다. 그리고 CIGSe2의 광흡수층 제조시 셀렌화 공정에서 100 nm 이하의 MoSe2 두께를 갖도록 해야하며, 이는 CIGSe2 박막태양전지의 Rs 값을 줄여 Ohmic 접촉을 향상시키는데 기여한다. 본 연구에서는 CIGSe2 박막태양전지에서 요구되는 하부 전극 Mo 박막의 제작과 CIGSe2 박막태양전지 전체공정에 적용후의 MoSe2/Mo 박막특성에 대해서 연구결과들을 논하고자 한다. (본 연구는 경북그린에너지프론티어기업발굴육성사업 연구지원금으로 이루어졌음).