• 제목/요약/키워드: 태양광에너지

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GaN기반 LED 응용을 AZO, Ni/AZO 및 NiOx/AZO의 전기적.광학적 특성

  • 주동혁;이희관;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.249-249
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    • 2011
  • 투명전도성산화물(transparent conducting oxides, TCOs) 박막은 전기 전도성과 광투과성이 우수하여 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 태양전지(solar cell), 발광다이오드(LED) 등의 광전자 소자에 널리 응용되고 있다. 특히 LED에서 p-GaN층에서 전류가 층안에서 충분하게 확산되지 않기 때문에, TCO는 균일하게 전류를 흘려보내기 위해서 전류확산층(current spreading layer)으로 사용된다. 그 중 널리 쓰이는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO)은 고가의 indium가격과 인체에 유해한 독성 등이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 indium의 함량을 저감하거나 함유하지 않은 새로운 조성의 친환경적 대체 TCO 개발에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 반도체 재료 중 하나인 AZO (Al-doped zinc oxide, Al2O3 : 2wt.%)는 3.3 eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지며, 가시광선 및 근적외선 파장영역에서 높은 투과율을 나타낸다. 따라서 본 연구에서는 GaN기반 LED 응용을 위한 전류확산층으로 ITO 대신 AZO의 특성을 연구하였다. 박막 증착율이 높고, 제작과정의 조정이 용이한 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 glass기판 위에 AZO, Ni/AZO, NiOx/AZO를 증착하였다. 이어서 $N_2$ 분위기에서 다양한 온도 조건에서 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 전기적 광학적 특성에 대하여 비교 분석하였다.

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AZO 박막 위에 전기화학증착법에 의해 제작된 ZnO 나노로드의 전기 및 광학적 특성

  • 주동혁;이희관;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.101-101
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    • 2011
  • 투명전도성산화물(transparent conducting oxides, TCOs) 박막으로써 널리 쓰이는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO)은 전기 전도성과 광 투과성이 우수하여 주로 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)의 전극, 발광다이오드(light-emitting diode, LED)의 current spreading 층 및 태양전지(solar cell)의 윈도우층(window layer) 등의 광전자 소자로 응용되고 있으나, 고가의 indium 가격과 인체에 유해한 독성 등이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 indium의 함량을 저감한 새로운 조성의 TCO 또는 indium을 함유하지 않은 친환경적인 TCO 대체 재료 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 재료 중 하나인 AZO (Al-doped zinc oxide, $Al_2O_3$: 2 wt.%)는 3.82eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지며, 가시광선 및 근 적외선 파장 영역에 대하여 90% 이상의 높은 투과율을 나타낸다. 또한, 습식식각이 가능하며, 매우 풍부하여 원가가 매우 저렴하고, 독성이 없다. 본 연구에서는 박막 증착율이 높고, 제작과정의 조정이 용이한 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 glass 기판 위에 AZO 박막을 성장하고, $N_2$ 분위기에서 다양한 온도 조건에서 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 전기 및 광학적 특성에 대하여 비교 분석하였다. 또한, 이후에 기존의 성장방법과 달리 고가의 진공 장비를 사용하지 않고, 저온에서도 간단한 구조의 장비를 이용하여 균일한 나노구조를 성장시킬 수 있는 전기화학증착법(electrochemical deposition)으로 AZO 박막위에 ZnO 나노로드를 다양한 성장조건에 따라 성장시켜 광학적 특성을 비교 분석하였다.

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경제성 평가를 통한 태양광발전시스템 연계형 에너지저장장치 용량 선정에 관한 연구 (A Study on the Energy Saving Capacity of Solar Power Generation System using Economic Evaluation)

  • 이여진;김성열;한세경
    • 전기학회논문지P
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    • 제67권1호
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    • pp.21-26
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    • 2018
  • Due to the international environmental regulations and changes in policies, the demand for generators using the renewable energy is increasing. However, renewable energy generators with intermittent output characteristics such as solar and wind power generators, need the buffer facilities such as ESS during system operations. However, because of low price competitiveness in energy storage system, it is difficult to operate the renewable energy generator with ESS. Therefore, the government has recently proposed a policy to compensate the REC for renewable energy system with ESS. For all this, since the initial cost of the ESS is high, it is the most important to calculate and operate the optimal capacity of the ESS through an economic analysis. In this paper, we proposed the method of calculation the optimal capacity of ESS and analyzed economic feasibility of renewable energy system using the ESS according to depreciation in ESS price.

태양광-배터리 하이브리드 전원시스템의 에너지 효율개선을 위한 규칙기반 협조제어 원리 (Rule-based Coordination Algorithms for Improving Energy Efficiency of PV-Battery Hybrid System)

  • 유철희;정일엽;홍성수;장병준
    • 전기학회논문지
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    • 제61권12호
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    • pp.1791-1800
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    • 2012
  • This paper presents effective design schemes for a photovoltaic (PV) and battery hybrid system that includes state-of-the-art technologies such as maximum power point tracking scheme for PV arrays, an effective charging/discharging circuit for batteries, and grid-interfacing power inverters. Compared to commonly-used PV systems, the proposed configuration has more flexibility and autonomy in controlling individual components of the PV-battery hybrid system. This paper also proposes an intelligent coordination scheme for the components of the PV-battery hybrid system to improve the efficiency of renewable energy resources and peak-load management. The proposed algorithm is based on a rule-based expert system that has excellent capability to optimize multi-objective functions. The proposed configuration and algorithms are investigated via switching-level simulation studies of the PV-battery hybrid system.

독립형 태양광 발전 시스템을 위한 새로운 19레벨 PWM 인버터 (A New 19-level PWM Inverter for the Use of Stand-alone Photovoltaic Power Generation Systems)

  • 강필순;오석규;박성준
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권7호
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    • pp.452-461
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    • 2004
  • A novel multilevel PWM inverter is presented for the use of stand-alone photovoltaic power generation system. In appearance, it consists of three full-bridge modules and three cascaded transformers; therefore, the configuration of the proposed multilevel PW inverter is equal to that of a prior 11-level PWM inverter. Only the turn-ratio of a transformer and its corresponding switching function are different from each other. Owing to these differences, the proposed 19-level PWM inverter has two promising advantages. First, output voltage levels increase almost twofold. Consequently, it can generate more sinusoidal output voltage waveform. Second, due to a revised switching pattern, it lightens power imposed on the transformer, which is used for compensating output voltages with chopped pulses between steps. The validity of the proposed inverter system is verified by computer-aided simulations and experimental results based on a 1 [kW] prototype. The performance of the proposed 19-level PWM inverter is compared with the Prior 11-level PWM inverter and other counterparts.

3kW급 계통연계형 태양광발전시스템의 성능특성 평가분석 (Performance Analysis and Evaluation of 3kW Grid-Connected PV Systems)

  • 소정훈;정영석;유권종;최주엽;최익
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권8호
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    • pp.509-516
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    • 2004
  • The concerns of distributed generations including photovoltaic(PV) system have been increased around the world since PV system is becoming widespread as a clean and gentle energy source for earth. In the future high density grid-connected PV systems will be interconnected with distribution network. As a result, the stability and long-term reliability of PV systems have become more important issues in this area. Grid-connected PV systems have been installed and monitored at field demonstration test center(FDTC) and also data acquisition system(DAS) has been constructed for measuring and analyzing performance of PV system to observe the overall effect of environmental conditions on their operation characteristics. The performance of PV system has been evaluated and analyzed for component perspective (PV array and power conditioning system) and global perspective (system efficiency, capacity factor, and electrical power energy) by field test and loss factors of PV system.

Droop 제어를 기반으로 한 직류 마이크로그리드의 자율 동작 분석 (Autonomous Operation Analysis of DC Microgrid based on Droop Control)

  • 이지헌;김현준;한병문
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.342-350
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    • 2011
  • 본 논문에서는 분산전원으로 풍력과 태양광, 에너지저장으로 배터리, 직류부하, 그리고 교류연계전력망으로 구성된 직류 마이크로그리드에서 Droop 제어를 기반으로 한 시스템의 자율동작을 분석한 내용에 대해 기술하고 있다. 자율동작의 분석을 위해 먼저 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용해 각 분산전원과 배터리의 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 바탕으로 Droop 제어를 검증하였다. 또한 시뮬레이션 결과를 바탕으로 3kW급 DC마이크로그리드의 하드웨어를 제작하여 실제적인 자율동작의 타당성을 분석하였다.

첨두부하 삭감효과를 갖는 UIPV시스템의 개선된 운용방법 (Improved Operating Method of Utility Interactive PV System for Peak Power Cut Effect)

  • 김영식;바이스갈랑;허혜성;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.415-422
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    • 2009
  • 본 논문은 기존의 시스템에 비해 시스템의 전력회로 구조의 큰 변경 없이 밧데리와 같은 전력저장 장치 디바이스의 추가와 개선된 운용방법을 적용한 첨두부하 삭감효과를 갖는 계통연계형 태양광발전시스템(UIPV)을 제안하였다. 개선된 운용방법과 에너지 저장장치의 추가로 기존 시스템에 비해 PV-array 용량을 작게 설치하여도 첨두부하 삭감효과를 크게 할 수 있으며, 가격 및 설치공간 등의 면에서 평가하여 기존시스템보다 더 나아짐을 확인하였다.

신.재생에너지 융합을 통한 첨단 유리온실의 경제성 분석 -지열과 태양광 융합을 중심으로- (Economic Analysis of High-tech Glass Greenhouse through the Convergence of New Renewable Energy -Focusing on the Convergence of Geothermal and Solar Power-)

  • 정종화;윤성이
    • 한국유기농업학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.593-610
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    • 2014
  • The whole world concentrates on the reduction of greenhouse gas to effectively cope with policy toward global climate change. To effectively react to climate change, even the agricultural sector requires construction of new farming systems that utilizes new and renewable energy because of rising oil prices and regulations for greenhouse gas emissions. For this reason, we need to fuse the new and renewable energy with the horticulture sector of which the light and heat energy cost accounts for great part, moreover, efforts and researches should me done which can increase income of farmers through reducing carbon dioxide and energy cost in agricultural production expenses. Therefore, this study analyzes economic feasibility and applicability of fusing geothermal heat pump and solar power facilities with high-tech glass greenhouse. As a result, it is concluded that there surely are an applicability and economic feasibility if we apply new development system that can be an alternative for problems of securing premises of existing geothermal heat pump and the RPS system as a power generation company in case of solar power. Therefore, using this analysis data, if new empirical studies fusing and implementing agriculture sector with new and renewable energy fields proliferate and be applied to actual rural and agricultural field, it will increase actual income and will become a new advanced agricultural system that effectively deals with world-wide environmental problems.

RNN을 이용한 태양광 에너지 생산 예측 (Solar Energy Prediction using Environmental Data via Recurrent Neural Network)

  • 리아크 무사다르;변영철;이상준
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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    • pp.1023-1025
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    • 2019
  • Coal and Natural gas are two biggest contributors to a generation of energy throughout the world. Most of these resources create environmental pollution while making energy affecting the natural habitat. Many approaches have been proposed as alternatives to these sources. One of the leading alternatives is Solar Energy which is usually harnessed using solar farms. In artificial intelligence, the most researched area in recent times is machine learning. With machine learning, many tasks which were previously thought to be only humanly doable are done by machine. Neural networks have two major subtypes i.e. Convolutional neural networks (CNN) which are used primarily for classification and Recurrent neural networks which are utilized for time-series predictions. In this paper, we predict energy generated by solar fields and optimal angles for solar panels in these farms for the upcoming seven days using environmental and historical data. We experiment with multiple configurations of RNN using Vanilla and LSTM (Long Short-Term Memory) RNN. We are able to achieve RSME of 0.20739 using LSTMs.