• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.605-606
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• 2012

The cost of a PV(Photovoltaic) installation are driving the market and the need for subsidized schemes, such as feed-in tariffs. Concentrated photovoltaic(CPV) is leading the development of future low cost renewable energy sources. CPV is offering high efficiency systems. This paper proposes technology and market for CPV.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.1
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• pp.9-16
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• 2012

Recently, an optics-based concentrator for solar concentration has been a key issue in development of photovoltaic systems. In the present study, a new, simple, easily producible planar concentrator based on a light guide system is proposed. In this device, solar light is concentrated by microprism optical patterns guiding the light, mainly through total reflection and refraction. The main design variables of the concentrator are the geometric concentration ratio ($R_c$) and the ${\Theta}_1$ and ${\Theta}_2$ of the microprism pattern. Ray tracing was simulated using commercial software, SPEOS, and the optical efficiencies of the light guide solar concentrator were predicted in each case. The predicted maximum optical efficiencies are 65.60%, 54.78%, and 46.78%, respectively, for $R_c$ values of 4, 5, and 6. The variation of the optical efficiencies according to ${\Theta}_1$, ${\Theta}_2$, and the incline angle of the incident light were predicted.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.61-64
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• 2009

본 논문에서는 단축과 2축 회전형추적시스템의 장점을 가진 시간 제어 극축회전형(Chronological Polar axis tracking) 태양광추적발전시스템에 대한 연구결과를 보여주고 있다. 천체 망원경의 별 추적 방식과 같은 시간 제어 극축 회전 방식으로 태양 추적방법의 정밀도를 높이면서 제어를 간소화하였고 계절 변화에 따른 태양 남중고도의 변화를 패널이 동시 추적 가능하도록 하였다. 향후 집광형태양광발전시스템에 적용가능성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.10a
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• pp.395-397
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• 2013

항로표지는 해상에서 선박의 안전한 항행에 필수적인 요소이며, 현재는 LED를 광원으로 사용하는 등명기를 개발 및 사용하고 있다. LED 멀티롤 랜턴을 개발하여 항로표지의 표체조명, 교량표지, 방파제 표시등 등으로 개발하고하는 연구가 진행되고 있다. 이를 위하여 LED 멀티롤 랜턴의 내부 LED 배치에 따른 배광특성을 분석하였다. 본 논문에서 멀티롤 랜턴은 아크릴 환봉과 설치를 위한 금속재로 구성하였으며, 내부에 LED를 2열로 배치하였다. 최적의 설계를 위하여 아크릴 환봉을 투명한 것과 유백색인 것으로 구분하고 2열의 LED 모듈에 집광렌즈($45^{\circ}$, $60^{\circ}$, 미설치)에 따른 배광특성을 분석하였다. $60^{\circ}$ 집광렌즈를 사용한 경우의 시인효과가 우수하여 이를 바탕으로 LED 멀티롤 랜턴을 최종적으로 설계하였다. 투명 아크릴 환봉에 2열의 LED를 배치하고, $60^{\circ}$ 집광렌즈를 사용한 평판형 및 v형의 2종과 집광렌즈를 사용하지 않은 v형 1종으로 선정하고, 녹색과 홍색으로 제작하여 LED의 배열에 따른 배광특성을 본석하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.7
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• pp.4463-4468
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• 2014

To increase the efficiency of a solar module, the development of solar concentrator using a lens or reflection plate is being proceeded actively and the concentrator pursues the a concentration using a lens or an optical device of a concentration rate and designing as a solar tracking system. On the other hand, as the energy density being dissipated as a heat according to the concentration rate increases, the cares should be taken to cool the solar concentrator to prevent the lowering of efficiency of solar cell by the increasing temperature of the solar cell. This study, researched and developed an economical concentrator module system using a low priced reflection optical device. A concentrator was used as a general module to increase the generation efficiency of the solar module and heat generated was emitted by the concentration through the cooling system. To increase the efficiency of the solar concentrator, the cooling system was designed and manufactured. The features of the micro cooling system (MCS) are a natural circulation method by the capillary force, which does not require external power. By using the potential heat in the case of changing the fluid, it is available to realize high performance cooling. The 117W solar modules installed on the reflective plate and the cooling device in the cooling module and the module unit was not compared. The cooling device was installed in the module resulted in a 28% increase in power output.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.24 no.5
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• pp.213-216
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• 2013

This paper presents a combination of linear Fresnel lenses optimized for ${\times}25$ solar concentration. The combined lens consists of $5{\times}5$ linear Fresnel lenses. Each Fresnel lens is of $10{\times}10$ mm and optimized to tilt the incoming light onto a solar cell of the same size. All of the optimized Fresnel segments have the same pattern height of 35 ${\mu}m$, draft angle of $4^{\circ}$, and edge groove round of 1 ${\mu}m$ but with different facet angles varying from $14.1^{\circ}$ to $31.2^{\circ}$. The solar concentrating efficiency of the combination is shown to be over 80% and more robust than a conventional single ${\times}25$ circular Fresnel lens in terms of pointing misalignment and manufacturing errors. A sensitivity analysis finds that the edge groove round should be kept as small as machining allows since the concentrating efficiency drops ~5% per 1 ${\mu}m$ increase of the edge groove.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 2012.03a
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• pp.96-101
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• 2012

An experimental study was conducted to investigate the performance of a concentrating photovoltaic cell (CPV) against temperature. It is know that a high efficiency of a CPV can be achieved only with proper cell temperature as well as high concentration ratio (CR). This study is concerned with appropriate cooling condition for a liquid-convection cooler for the best performance of a specific CPV. A series of experiments was conducted in a range of cell temperatures as a result of varying cooling conditions, while the concentration ratio was 390 and the solar irradiation flux was higher than 900 $W/m^2$ in outdoor environment. The CPV had a planar dimension of 10 by 10 mm. A Fresnel lens was used as a concentrator, of which the dimension was 221 mm(W) ${\times}$ 221 mm(L) ${\times}$ 3 mm(t) and the transmissivity was known to be 0.8. The cooler was attached to the bottom side of the CPV and had a contact area of 21 mm(W) ${\times}$ 26 mm(L), which was identical to the size of the base plate of the CPV. The coolant temperature was controlled by an isothermal bath and the flow rate was controlled and measured by a flowmeter. The experimental results showed that the average of power efficiency of the CPV decreased from 28.6 % to 24.7 % as the cell temperature increased from $36^{\circ}C$ to $97^{\circ}C$. An appropriate cooling method of a CPV might increase the power conversion efficiency by about 4% for the same concentration ratio. Discussion is included from the viewpoint of the combined efficiency in addition to the power efficiency.

• Journal of the KSME
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• v.50 no.9
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• pp.28-33
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• 2010

미래의 태양광산업을 주도해 나아갈 차세대 박막전지 및 집광형 태양전지(CPV)에 관하여는 중국의 실리콘 태양전지의 성공 노하우를 배울 필요가 있다. 중국은 우리보다 글로벌 시장에 5~6년 먼저 뛰어들었고, 공격적인 마케팅과 정부의 육성 노력도 돋보인다. 이제라도 우리 기업인들은 미래 태양전지에 적극적인 투자를 통해 세계 시장 공략을 본격화해야 한다. 정부도 대표기업 육성과 해외진출 지원 등으로 산업전반의 실력향상을 이끌어야 한다. '태양에너지 강국'의 꿈을 현실로 만들기 위한 전략적 실천 노력이 시급하다.

• The Optical Journal
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• s.121
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• pp.20-22
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• 2009

현재 미국, 유럽, 일본 등에서 III-V 화합물 반도체 태양전지 시스템에 대한 활발한 연구 및 상용화가 진행중이다. 국내에서는 그동안 III-V 화합물 반도체 분야의 투자가 매우 제한적으로만 있어 왔고 그 중에서도 특히 화합물 반도체 태양전지의 투자는 거의 없었다. 최근 들어 KIST, KANC, 아주대, 전북대, ETRI, KOPTI, KETI 등에서 III-V 화합물 반도체 태양전지 연구가 새로 시작되었다. KIST에서는 현재 월광모듈도 개발 중이다.

• The Optical Journal
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• s.123
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• pp.26-28
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• 2009

현재 전 세계적으로 한정된 천연 화석 연료의 고갈, 유가 상승과 지구 온난화 등의 영향으로 여러 가지 신재생 에너지, 그 중에서도 특히 태양전지를 이용한 에너지 재생 분야에 대한 관심이 매우 커지고 있다. 현재 연구 개발 및 상용화가 진행 중인 여러가지 태양전지의 효율 증가 추세를 살펴보면, III-V 화합물 반도체 태양전지가 효율이 가장 높고, 효율 증가 추세가 당분간은 계속적으로 지속될 것으로 예상된다. 따라서 크게 나누어 보면 III-V 태양전지는 고효율화를 지속적으로 추구하고, 기타 태양전지들은 저가화 방향으로 연구개발이 주로 진행될 것으로 예상된다.