• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.5
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• pp.585-591
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• 2020

In accordance with the government's expansion of solar power generation, the installation of solar panels is expected to expand in Korea. On the other hand, policy discussions on the establishment of a domestic post-management system for waste from photovoltaic power are insufficient. This study estimated the benefit-cost of solar PV Panel recycling and derived the implications for the photovoltaic waste policies in Korea. Overall, the profitability of the recycling project is very low when the project execution period is 10 years. On the other hand, the economic efficiency of the project can be sufficiently high when the duration of the solar panel recycling project is extended to 20 years. In the short term, it is challenging to expect voluntary companies to enter this recycling business because of low economic efficiency. Therefore, it is necessary to prepare various policies to improve the economic efficiency of the recycling business. In conclusion, the following policy implications for PV panel recycling activation are proposed: i) legislation for the recycling of waste solar photovoltaic panel, ii) designation of Association for Solar Panel waste monitoring, and iii) expansion of R & D and the development of various business models related to solar recycling.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1130_1131
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• 2009

현재까지 국내 PV시장은 신재생에너지 개발 이용 보급 촉진법을 통해서 태양광발전시스템의 이용 보급의 확대를 목표로 하고 있지만 이에 따른 해결해야할 기술적인 문제점들이 많다. 즉, PV시스템의 성능특성 평가분석은 발전성능에 중대한 영향을 미치는 주요 발생손실을 평가.진단함으로서 손실저감을 통한 시스템의 성능개선, 최적절계, 사후운영관리 및 유지점검 등의 응용기술을 개발하는데 있다. 이러한 기술개발을 위해서는 입력인 태양에너지로부터 PV어레이의 직류출력에서 시스템의 교류출력까지의 성능 및 발생손실에 대해서 정량적인 값으로 나타낼 필요가 있다. 본 논문에서는 태양광발전 설비의 효율에 관한 파라미터인 위도와 경도, 온도 및 일사량, 시스템 구성요소에 대한 세부적인 기술검토와 태양광발전시스템의 효율을 개선시킬 수 있는 파라미터에 접근하기 위해 정확한 시스템의 운전특성을 분석 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.25-25
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• 2010

태양광 에너지는 인류의 미래 에너지로서 이미 그 효용성을 전 세계에 드러내고 있다. 각 나라마다 자국의 에너지 전략 및 일조량등 환경적 여건 또는 경제적 수준에 따라 다양한 에너지 수급의 양태를 띠고 있지만 향 후 한세대 내에 전세계 에너지의 30% 정도를 태양에너지로 공급받게 될 것으로 기대하고 있다. 이러한 추세 속에서 태양광 에너지의 방식도 여건에 따라 다양한 형태들이 상호 경쟁과 보완의 과정을 거치며 꾸준히 연구 개발되어오고 있다. 집광형 태양전지는 그 중에서 광전변환효율의 관점에서 41%라는 경이적인 기록을 가지고 있으며 매년 평균 1% 씩의 발전을 꾸준히 달성해 오고 있다. 특히 화합물반도체 태양전지의 경우 1900년대 후반부터 인공위성등의 에너지 모듈로 독자적인 시장을 형성하고 있었지만 경제성등의 이유로 지상 에너지의 대안으로 고려되지 못하고 있었으나 집광시 효율이 높아지는 특이현상과 다중접합을 통한 태양에너지 스펙트럼의 흡수영역 확대등을 통하여 총체적인 효율이 30%를 넘어서면서부터 서서히 대전력 에너지원으로 주목을 받기 시작하였다. 이러한 기술적 경쟁력에도 불구하고 전세계 태양전지 시장의 대부분은 단결정 실리콘 태양전지가 차지하고 있으며 박막형 태양전지 혹은 유기태양전지등 차세대 태양전지 또한 기존의 단결정 실리콘 태양전지를 기준으로 상대적인 가격경쟁력을 높이므로서 기존시장을 잠식하거나 신규시장을 통하여 점유율을 높이는 전략을 고려하고 있다. 본 세미나를 통하여 현재 화합물반도체 집광형 태양전지 시장을 살펴보고 시장 진입의 걸림돌에 대한 분석과 향 후 동향에 대하여 논의하도록 한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.43 no.2
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• pp.249-258
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• 2023

Solar power has the largest proportion of power generation and facility capacity among renewable energy in South Korea. Floating solar power plant is a new way to resolve weakness of land solar power plant. This study analyzes the power generation of the 18.7 MW floating solar power project located in Saemangeum, Gunsan-si. Since the solar power generation has a characteristic that is greatly affected by the climate, various methods have been applied to predict solar power generation. In general, variables necessary for predicting power generation are solar insolation on inclined surfaces, solar generation efficiency, and panel installation area. This study analyzed solar power generation using the monthly solar insolation data from the KMA (Korea Meteorological Administration) over the past 10 years. Monte Carlo simulation (MCS) was applied to predict the solar power generation with the variables including solar panel efficiency and insolation. In the case of Saemangeum solar power project, the most solar power generation was in May, the least was in December, the average solar power generation simulated on MCS is 2.1 GWh per month, the minimum monthly power generation is 0.3 GWh, and the maximum is 5.0 GWh.

• 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 KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.181-182
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• 2016

본 논문은 최대전력점 추종 제어기법의 성능 개선을 위한 독립형 태양광 발전시스템의 하이브리드 기법을 제안한다. 하나의 기법만을 사용하는 경우, 일사량 및 온도 조건에 따라 비선형적 출력특성을 갖는 태양전지의 최대출력점을 효율적으로 추종하기 어렵다. 제안한 방법은 가변 스텝 사이즈를 적용한 Perturb and Observe (P&O) 기법으로 과도상태의 추종성능을 보장하고, Incremental Conductance (InC) 기법으로 정상상태의 자려진동을 감소시켜 출력 전력의 효율을 높일 수 있다. 1.4kW 태양광 발전시스템을 모의하여 수행된 PSIM 시뮬레이션 결과로 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.456.2-456.2
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• 2014

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) 화합물은 태양광을 흡수하기에 가장 이상적인 약 1.04 eV의 에너지 금지대 폭과 높은 광흡수계수를 가지고 있으며, $450{\sim}590^{\circ}C$의 고온 공정에도 매우 안정하여 열 경화현상을 거의 보이지 않으므로 박막 태양전지로서 커다란 응용 잠재력을 갖고 있는 광흡수층 재료이다. CIGS 화합물 박막 태양전지의 효율은 연구실에서는 ~20%의 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 ~13%의 효율을 보이고 있다. 그러나 CIGS 박막 태양전지를 대면적 또는 양산화에 적용하기 위해서는 20년 이상의 장기적인 수명을 보장할 수 있는 내구성을 갖추어야 한다. 본 연구에서는 CIGS 모듈의 장기적인 신뢰성을 평가하기 위해 CIGS PV 모듈을 대상으로 IEC-61646 규격을 이용하여 고온고습 시험 ($85^{\circ}C$/85% RH, 1000 h) 과 열충격 시험 ($-40^{\circ}C/140^{\circ}C$, 1000 cycles) 이 수행되었고, 두 종류의 가속 스트레스 시험 후에 모듈의 성능 저하에 영향을 미치는 요인들이 연구되었다. 또한, 모듈의 효율 저하의 원인을 규명하기 위해 투명전극 Al-doped ZnO (AZO)와 광흡수층 CIGS를 대상으로 고장분석을 수행하였다. AZO층과 CIGS층의 전기적 특성 분석, 결장상 분석 및 XPS 분석들을 종합하여 CIGS PV 모듈의 성능저하의 원인을 규명하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.385-385
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• 2011

Si 또는 반도체 화합물을 기반으로 한 태양전지의 높은 원재료 가격과 복잡한 공정 등의 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 반도체성 고분자인 Poly(3-hexylthiophene)(P3HT)과 C60 유도체인 PCBM을 광활성 층으로 이용하여 유기 태양전지(Organic Solar Cell, OSC)를 제작하였다. 하지만 상대적으로 낮은 효율을 갖는 OSC의 단점을 해결하기 위해서 유기물 자체가 갖고 있는 광 안정성, 낮은 전하 이동도 및 광 에너지 흡수대 등의 문제점들의 해결 방안들이 제시되고 있다. 본 연구에서는 광활성 층을 사용한 유기 태양전지의 특성에서 후열처리에 따른 유기 태양전지의 전기적 및 구조적, 광학적인 특성들이 소자의 효율에 끼치는 영향에 대해 분석하였다. 후열 처리 온도에 따른 광활성 층의 구조적인 특성을 분석하기 위해 EFM 이미지와 XRD패턴을 측정하였는데 열처리 후 박막의 전기적인 포텐셜과 결정성 향상의 유기 태양전지의 효율향상에 기여함을 알 수 있었다. 또한 임피던스 분석 장치를 이용해 후열 처리에 따른 소자의 Resistance, Capacitance, I-V 곡선들을 분석한 결과 최적의 조건에서 열처리된 광활성 층은 전하들의 이동을 조절하여 소자 내에서 Capacitance를 증가시키는 것 뿐만 아니라 전극과 유기물 층 사이의 계면 특성을 향상시킴으로써, 소자의 효율을 증가시키는 원인으로 작용함을 확인 하였다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.24 no.5
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• pp.135-140
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• 2024

DC capacitors used in PV inverters have a relatively short lifespan compared to other power semiconductor devices and have a failure rate of 60%, making them the most vulnerable among the elements that make up a power conversion system (PCS). In addition, the lifespan of the capacitor varies depending on environmental factors, greatly affecting the lifespan and operating conditions of PV inverters and PV power generation systems. Therefore, research is needed on the development of inverter deterioration diagnostic sensor technology optimized for building-integrated and general PV power generation systems and the development of bypass compensation capacitor modules that can maintain the efficiency of the inverter in the event of a failure. Based on this research, the DC capacitor deterioration diagnosis module inside the PV inverter measures the capacity of the actual internal components and can check the trend information of the deterioration state in the long term, enabling rapid response to fires. In addition, it seeks to improve the efficiency of power generation facilities and reduce carbon emissions, and prevents electrical fires, allowing the PV power generation system to be maintained in optimal condition.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.16 no.5
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• pp.859-866
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• 2021

Agricultural Photovoltaic power generation is a new model that installs solar power generation facilities on top of farmland. Through this, it is possible to increase farm household income by producing crops and electricity at the same time. Recently, various attempts have been made to utilize agricultural solar power generation. Agricultural photovoltaic power generation has a disadvantage in that maintenance is relatively difficult because it is installed on a relatively high structure unlike conventional photovoltaic power generation. To solve these problems, intelligent and efficient operation and diagnostic functions are required. In this paper, we discuss the design and implementation of a prediction and diagnosis system to collect and store the power output of agricultural solar power generation facilities and implement an intelligent prediction model. The proposed system predicts the amount of power generation based on the amount of solar power generation and environmental sensor data, determines whether there is an abnormality in the facility, calculates the aging degree of the facility and provides it to the user.