• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.66-67
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• 2013

태양광전지는 태양광 에너지를 전기에너지의 형태로 변환한다. 태양광전지는 부하조건에 따라 전류원 및 전압원의 특성을 모두 갖는 I-V 특성곡선을 나타낸다. 같은 회사에서 제조한 동일한 모델의 태양광전지라 하더라도 특성에 조금씩 편차가 발생한다. 태양광전지를 직렬접속하여 대규모의 태양광어레이를 구성하는 경우, 각 태양광전지의 특성편차는 전체 태양광어레이의 전력생산능력을 감소시키게 되므로 같은 특성을 갖는 태양광전지를 구별하여 어레이를 제작할 필요가 있다. 본 논문에서는 이러한 태양광전지의 특성을 자동적으로 측정 분석하여 LabVIEW GUI화면을 통하여 결과를 출력하는 태양광전지 성능 분석기를 개발한다.

• 한국태양광발전학회지
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• 제7권2호
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• pp.7-15
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• 2021

태양광 발전소에 대한 성능을 평가하기 위해서는 IEC 61724-1에 적합한 계측장치를 설치하고 데이터를 수집하여 평가하는 것이 일반적인 방법이다. 본 논문에서는 태양광발전소 현장에서 DC 어레이 성능을 평가하기 위한 방법을 제시하였다. 측정 일사량과 같은 환경정보 값과 태양광 DC 어레이 전압-전류 특성 곡선을 이용해 일사량에 따른 출력모델 식을 도출하였다. 도출된 모델 식은 태양전지 셀의 종류나 버스바에 따라서 차이가 발생되므로 기존의 태양전지 셀 등가회로 수식을 반영한 시뮬레이션 모델식이 적절히 변경되어야 함을 실험을 통해 검증하였다. 주기적인 진단 평가를 실시하지 않는 국내외 태양광 발전소는 성능저하가 발생된 상태로 운전되는 경우가 다수 일 것이다. 대부분의 관제모니터링을 시스템은 미쓰매칭 손실 평가분석이 불가능하며 운전상태 모니터링 하는 시스템이 대부분이다. 이에 태양광 발전소의 효율적 운영을 위해서는 현장진단 장치를 이용한 주기적 성능진단 평가나 발전소 데이터의 손실평가 분석 기술의 개발이 필요할 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1039-1048
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• 2013

일반적으로 벅 컨버터 제어기는 컨버터의 출력 전압을 제어하도록 설계하지만, 태양광발전시스템에서의 벅 컨버터 제어기는 설계 방식을 달리 구분해야 한다. 본 논문에서는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)을 위하여 벅 컨버터의 입력 전압(태양광전지의 출력 전압)을 제어한다고 가정하였다. 또한, 컨버터의 입력 전압을 제어하기 위한 새로운 벅 컨버터 모델을 제시한다. 이 컨버터 모델은 최대전력점(MPP)에서 동작점을 두어 선형화한 태양광전지의 모델을 포함하며, 모델의 타당성을 검증하기 위하여 대신호와 소신호로 나누어 분석한다. 또한 일반적인 선형제어기를 설계하였을 때, 제어 가능성을 분석하여 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.507-517
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• 2010

대한항공 기술연구원은 한국과학기술원 인공위성연구센터의 과학기술위성 2호 태양전지 배열기 비행모델을 순수 국내기술로 개발하고, 그 성능을 발사환경시험, 궤도환경시험 그리고 모사 태양광 조사 시험을 통해 검증하였다. 개발된 태양전지 배열기가 탑재된 과학기술위성 2호는 국내 최초의 소형위성 발사체인 KSLV-I에 탑재되어 2010년 5월 나로우주센터에서 발사될 예정이며, 발사 후 위성 운용 데이터를 통해 저궤도에서의 개발된 국산 태양전지 배열기의 우주 인증을 수행할 예정이다. 본 연구에서는 과학기술위성 2호 태양전지 배열기의 전력 성능에 영향을 미치는 요소들을 태양전지 등가모델에 적용하여 태양전지 배열기의 전력 특성을 나타내는 전류-전압 곡선을 도출하고, 이를 모사 태양광 조사를 통한 성능 시험 결과와 비교함으로써 태양전지 등가 모델 및 전력 성능 시뮬레이션의 적합성을 검증하였다. 본 논문의 태양전지 배열기 등가 모델 및 전력 성능 시뮬레이션은 과학기술위성 2호의 관제 운용에 있어, 전 임무기간 동안 생성 전력용량에 따른 최적의 부하운용에 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1768-1770
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• 2005

본 논문에서는 태양광 발전 시스템의 계통 연계를 위한 실증 시스템 개발 연구의 일부로 진행되고 있는 태양 전지 어레이의 모델링과 해석 결과에 대한 내용을 제시하고자 한다. 태양광 발전 시스템은 태양광 에너지를 전기 에너지를 변화하여 주는 태양 전지판과 발전된 전기 에너지를 전력 계통에 연계하여 주는 전력변환 장치(PCS)로 구성되어 있다. 모델링에 사용된 주요 파라미터는 현재 연구원에서 보유하고 있는 실제 태양광 발전시스템을 기준으로 하였다. 개발된 모델을 이용하여 시스템의 주요 특성 곡선을 추출하였으며 기존의 연구 결과와 비교하여 제안된 모델의 타당성을 검증하였다. 본 논문에서 제시된 태양광 시스템 모델은 향후 전체 시스템의 동적 응답에 대한 해석 및 계통 연계 운전 검토를 위한 연구에 적용될 계획이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1390-1391
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• 2011

태양광 발전 시스템에서의 최대 전력점 추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking)제어를 실험을 하기 위해 부분선형 다이오드 모델을 이용한 태블로 해석을 통해 태양광 발전 시스템의 태양전지 모듈의 특성을 시뮬레이션 하였다. 태양전지 모듈의 V-I 특성과 태양전지 패널을 직렬-병렬 어레이로 연결 시, 부분 그늘 문제(Partial Shading Problem)의 지역 최대 점(global peak)을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.221-224
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• 2008

본 논문은 일사량과 온도의 조건에 따른 태양전지 셀의 등가회로 모델을 모델링하였고, 이를 바탕으로 제작사의 태양광 모듈을 시뮬레이션하여 비교 검토하였다. 검토결과 태양광 모듈의 사양서와 시뮬레이션 값의 오차율이 낮아 신뢰성을 확보할 수 있었으며, 또한 최적인 태양광 모듈 어레이를 시뮬레이션하여 최적인 태양전지 모듈 어레이의 규모를 선택하여 독립형 태양광 시스템을 구현하였다. 또, 특정지역에 설치 최적인 출력전력도 시뮬레이션을 통하여 알아보았다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.79-89
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• 2006

태양광발전시스템이 갖고 있는 전기적 출력특성이 일사량과 온도의 변화에 따라 크게 변화되므로 동일조건에서의 재현 또는 재실험이 불가능한 단점으로 실험적 분석에 대한 어려운 문제점을 갖고 있다. 태양광발전시스템의 실증적인 연구를 위하여 기후조건의 변화에도 실제 태양전지의 출력특성을 나타낼 수 있는 가상구현 시스템이 필요한데 이를 구현하기위한 기존의 이론적 모델은 온도와 일사량이 동시에 변화할 때 나타내지 못하는 약점이 있어 이론 보완하는 모델 연구가 우선적으로 필요하다. 따라서 본 논문에서는 태양전지 특성을 가상구현 할 수 있는 새로운 수학적 모델을 제안하였고 연구자가 원하는 특정조건이나 임의의 일사량과 온도에 대한 태양전지 특성을 가상구현 할 수 있음을 이론적 검토 및 시뮬레이션을 통하여 해석하였다. 또한 새로운 모델을 검증하기 위하여 태양전지 제조사의 데이터를 바탕으로 가상구현 태양전지 시스템을 실험해 비교해본 결과 최대전력점과 개방전압사이에서 5[%] 미만의 오차를 보여 태양전지 가상구현 시스템에 적용 타당성을 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.369-370
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• 2014

태양광 PCS개발과정에서는 온도나 방사량 등을 변화시키며 태양전지 패널의 I-V곡선을 모사할 수 있는 태양광 시뮬레이션 모델이 필요하다. 이러한 용도로 볼 때 특히 다이오드 기반의 등가회로 모델은 물리적인 성질을 바탕으로 태양광 패널의 특성을 비교적 정확히 설명할 수 있으나 특유의 비선형성으로 인하여 복잡한 회로 모델 파라미터 추출 기법을 필요로 한다. 본 논문에서는데이터 시트값에 기반한 새로운 태양광 패널 회로 모델링 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 단결정 태양광 패널의 실제 데이터를 기반으로 최대전력점 ${\pm}10%$부근의 전류오차 적분값을 기준으로 기존 방법과 정확도를 비교한 결과 20%의 정확도 개선을 얻었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.55-62
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• 2022

페로브스카이트 태양전지는 4차 산업혁명으로 사물인터넷, 가상환경 등의 증가에 따른 전력 수요가 급증하면서 점진적으로 고갈되어가는 석유, 석탄, 천연가스 등의 화석연료를 대체할 태양에너지, 풍력, 수력, 해양에너지, 바이오에너지, 수소에너지 등의 신재생 에너지 분야에서 연구가 활발한 부분이다. 페로브스카이트 태양전지는 페로브스카이트 구조를 가진 유-무기 하이브리드 물질을 사용하는 태양전지 소자로 고효율, 저가의 용액 및 저온 공정으로 기존의 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 장점들이 있다. 기존의 경험적 방법으로 예측한 광흡수층 박막을 최적화하기 위해서 소자 특성 평가를 통해 신뢰도를 검증해야 한다. 그러나 광흡수층 박막 소자 특성 평가 비용이 많이 소요되므로 시험 횟수에 제약이 따른다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 광흡수층 박막 최적화의 보조 수단으로 머신러닝이나 인공지능 모델을 이용하여 명확하고 타당한 모델의 개발과 적용 가능성이 무한하다고 본다. 이 연구에서는 페로브스카이트 태양전지의 광 흡수층 박막 최적화를 추정하기 위하여 서포트 벡터 머신의 선형 커널, 가우시안 커널, 비선형 다항식 커널, 시그모이드 커널의 회귀분석 모델을 비교하여 커널 함수별 정확도 차이를 검증하였다.