• 설비공학논문집
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• 제20권4호
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• pp.260-265
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• 2008

The excess heat that is generated from PV modules can be removed and converted into useful thermal energy. A photovoltaic/thermal (PVT) module is a combination of photovoltaic module with a solar thermal collector, forming one device that converts solar radiation into electricity and heat simultaneously. In general, two types of PVT can be distinguished : glass-covered PVT module, which produces high-temperature heat but has a slightly lower electrical yield, and uncovered PVT module, which produces relatively low-temperature heat but has a somewhat higher electrical performance. In this paper, the experimental performance of water type PVT combined module, glass-covered, analyzed. The electrical and thermal performance of the module were measured in outdoor conditions, and the results are analyzed. The results showed that the thermal efficiency of the PVT module was 27.6% average and its PV efficiency was about 10.0% average, both depending on solar radiation, inlet water temperature and ambient temperature.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.127.1-127.1
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• 2016

Si은 값싸고 넓은 시설기반을 갖추고 있어, 발전산업에서 태양광소자의 주원료로 널리 사용된다. 하지만 Si은 간접 띠틈을 Si의 특성을 개선하기 위해 최근 Si에 특정한 결함을 넣어 직접 띠틈으로 바꿔 광효율을 높이려는 시도가 있다. 2015년 초 Si단결정[111]으로 Seiwatz-chain 형태의 결함이 있다면 결함이 있는 Si(111)에 직접 띠틈이 생길 것 이라고 이론적으로 예상했다. 이러한 구조의 제작방법으로 Ca/Si(111)과 Si(111)을 접합 후 가열하여 Ca을 빼내는 방법을 제시했다[1]. 본 연구에서는 이 제작방법 외에 Ca/Si(111)-$2{\times}1$ 표면에서[2] 에피성장으로 결함이 유지된 Si단결정 형성가능성을 제일원리 계산을 통해 연구했다. 제일원리 계산방법으로는 VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package)를 이용하였다. Si원자 한개, 두 개, 세 개가 흡착될 경우 원자당 흡착에너지는 각각 3.73 eV, 3.73 eV, 3.91 eV 였다. 따라서 Si원자는 무리형태로 흡착될 것으로 예상되어 결함을 유지하며 단결정으로 성장하기는 어려울 것으로 보인다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.193-200
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• 2006

본 논문에서는 효율을 개선하고 인버터 스위칭 주파수를 줄이기 위하여 벅-부스트 형식을 기반의 PWM 전류형 인버터를 내장한 6-pulse-shift 컨버터 구조를 제안한다. 이는 에너지 저장장치 없이 태양광 시스템과 전력계통 사이를 연계하는 시스템으로 사용할 수 있다. 제안된 회로는 초퍼로 동작하는 6개의 전류형 벅-부스트 컨버터와 교류 출력의 극성을 결정하는 한 개의 전파 브리지 인버터로 구성된다. 따라서 제안된 인버터는 스위칭 손실을 줄이고 단위 역률운전을 구현하는 장점을 갖는다. 본 논문에서 이론적인 배경을 논하고 TMS320F2812를 사용하여 구현된 인버터 시작품에 대한 입출력 특성을 실험적으로 입증하였다.

• 에너지공학
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• 제29권1호
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• pp.44-51
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• 2020

ESS의 중요성은 네트워크 신뢰성 저하 및 재생 가능 에너지원의 확장으로 인한 전력 수요의 안정화로 인해 강조되었다. ESS (Energy Storage System)는 남은 전력을 저장하고 전력 수요를 충족시키기 위해 필요할 때 이를 사용하며 주로 태양 광 및 풍력과 연계하여 ESS 시스템을 구축한다. 본 논문에서는 낮은 일사량에 효과적인 Master-Slave 방법을 이용한 가정용 PV 충전 모듈을 제안한다. 모듈을 설계 한 후 고속 MPPT 알고리즘이 적용되어 PV 모듈의 비선형 출력 특성에서 최대 출력을 생성한다. PV 충전 모듈의 입력에 대한 평균 전력 값은 296.90 W, 출력 전력은 289.60 W로 평균 97.54 %의 전력변환 효율을 보인다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.423.2-423.2
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• 2014

비정질 실리콘 박막 태양전지는 1970년대 중반 개발된 이후 현재까지 지속적으로 연구 개발이 이루어져 왔으며, 대면적의 용이성 및 재료 사용의 효율성 등 산업적 측면에서 많은 장점을 보이고 있다. 하지만, 재료 특유의 무질서(disorder)로 인한 Voc의 한계 및 광 열화 현상 등의 문제점이 극복해야 할 과제로 남아있다. 이를 개선하기 위한 시도 중 하나로 나노입자를 포함한 실리콘 박막 제작을 통해 재료의 무질서도를 낮추고 전기광학적 물성을 개선하는 방법이 제안되고 있다. 본 연구에서는 유도결합 플라즈마(ICP, Inductively coupled plasma)를 사용하여 제작한 실리콘 나노입자 박막으로 비정질 실리콘 박막의 한계를 극복하고자 한다. 실리콘 나노입자를 사용하여 조밀한 박막을 제작하는데 중요한 변수로는 유도결합 플라즈마 반응기 상, 하부의 압력차 및 이로 인한 제트분사의 속력, 그리고 나노 입자의 크기 등이 중요하게 작용한다. 합성된 입자의 크기와 물성의 변화는 유입되는 반응 가스의 양, 공정압력과 파워에 의존한다. 실리콘 나노입자 박막을 다양한 플라즈마 조건에 따라 제작한 후 XRD, Raman, SEM, TEM을 이용하여 물성 변화를 관찰하였으며, 이를 통해 박막태양전지로의 응용 가능성을 제시하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.444.1-444.1
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• 2014

높은 광흡수 계수를 갖는 Cu(In,Ga)Se2(CIGS) 화합물 박막 소재는 고효율 태양전지 양산을 위해 가장 전도유망한 재료이나 상대적으로 매장량이 적은 In 및 Ga을 사용한다는 소재적 한계가 있다. Cu2ZnSnSe4(CZTSe) 혹은 Cu2ZnSnS4(CZTS)와 같은 Cu-Zn-Sn-Se계 화합물 반도체는 CIGS 내 희소원소인 In과 Ga이 범용원소인 Zn 및 Sn으로 대체된 소재로써 미래형 저가 태양전지 개발을 위해 활발히 연구되고 있는데, 그 화합물 조합에 따라 0.8eV부터 1.5eV까지의 에너지 밴드갭을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 열분해법으로 CZTS 나노 입자를 합성하였다. 용매로 Oleylamine을 사용하였는데, $220^{\circ}C{\sim}340^{\circ}C$의 온도 범위에서 3시간 30분 동안 CZTS 나노입자를 합성하였고, $240^{\circ}C$에서 3시간~5시간까지 합성하였다. 헥산을 이용하여 원심분리기와 초음파세척기로 용매인 Oleylamine을 제거하였고, 진공오븐에서 건조된 CZTS 분말의 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope), XRD(X-Ray Diffraction), EDS(Energy Dispersive Spectroscopy) 분석 등을 통해 합성온도에 따른 구조적, 화학적 조성 변화를 조사하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권6호
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• pp.1-10
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• 2014

The efficiency of the maximum power point tracking(MPPT) of inverter which is used in grid-connected photovoltaic systems is changed according to dynamic environment conditions. Hence, this paper evaluates the performance of the proposed method and other MPPT algorithm on the basis of European Efficiency Test(EN50530). The modeling of MPPT algorithm is made by the Matlab & Simulink. In the result of simulation, the more control period is shorter, the more MPPT efficiency is higher. Also, the Proposed MPPT algorithm has higher performance than other MPPT algorithm with no regard to control period.

• 태양에너지
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• 제5권2호
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• pp.46-53
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• 1985

Hydrogenated amorphous silicon solar cells which are fabricated by photo-chemical vapor deposition (photo-CVD) system has been investigated. In the photo-CVD system which consists of three separate reaction chambers, low-pressure mercury lamp has been used as a light source. The main reactant ($Si_2H_6/He$) gases which are premixed with a small amount of mercury vapor in a mercury-vaporizer kept at $50^{\circ}C$ have been used. Using $C_2H_2$ and $SiH_2(CH_3)_2$ as the carbon source, p-type wide band gap a-SiC:H films have been obtained. The result has been found that the undoped layers of the pin/substrate solar cells are influenced by the residual impurities, such as phosphorus and boron during the deposition process. By minimizing the effect of the impurities in the i-layer and optimizing conditions at the p-layer and p/i interface, the energy conversion efficiency of 9.61 % under AM-1 ($100mW/Cm^2$) has been achieved for pin/substrate solar cells illuminated through their p-layers, using the three separate reaction chamber apparatus. It is expected that a-SiC:H solar cells with the energy conversion efficiency over 10% have been fabricated by Photo-CVD method.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.57-65
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• 2002

The photocatalytic degradation of TCE using solar energy in POFR was studied. The use of solar energy was investigated in plastic optica fiber photocatalytic reactor (POFR). In POFR, the main parameters of photocatalytic degradation of TCE were lihgt intensity, thickness of $TiO_2$-coated film on plastic fiber core, the same of total $TiO_2$-coated surface area with changed length. We studied the apparent photonic efficiency and photocatalytic degradation rate of TCE in POFR. The apparent photonic efficiency of various light intensities was decreased by an incresed intensities. The photocatalytic activities of $TiO_2$-coated optical fiber reactor system depended on the coating thickness, and total clad-stripped surface area of POF. Photocatalytic degradation of trichloroethylene ($C_2HCl_3$, TCE) in the gas-phase was elucidated by using $TiO_2$-coated plastic optical fiber reactor. In TCE degradation, in-situ FTIR measurement resulted in mineralization into $CO_2$.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.527-529
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• 2007

본 논문에서는 120kW급에 이어 단일용량 200kW급 태양광발전용 계통연계형 인버터의 개발에 관한 내용을 설명하고 있다. 200kW급 계통연계형 태양광발전시스템은 22.9kV의 특고압 계통전원에 연계되도록 설계되었으며, 삼상 380V를 22.9kV로 승압 연계하는 2단 절연방식을 채택하였다. 200kW급 인버터는 상용주파수 변압기 절연방식으로 3상4선식 380V 60Hz 출력을 가지고 있으며, 인버터 내부에 200kVA급 변압기와 리액터를 포함하고 있다. 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking, MPPT)제어 기법으로 P&O 알고리즘을 적용하였으며, 3상 IGBT 인버터를 DSP로 제어하였다. 본 논문에서는 200kW급 단일용량 인버터를 개발함에 있어, 계통연계 시험, 단독운전 검출 및 방지 시험, 발전량에 따른 효율과 THD 측정 등의 결과를 보이고 있다.