• Title/Summary/Keyword: 태양전지 모듈

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MoSe2가 Cu(In,Ga)Se2 박막 태양전지 모듈의 ZnO/Mo 접합의 접촉 저항에 미치는 영향 (Effect of MoSe2 on Contact Resistance of ZnO/Mo Junction in Cu(In,Ga)Se2 Thin Film Solar Module)

  • 조성욱;김아현;이경아;전찬욱
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제8권3호
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    • pp.102-106
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    • 2020
  • In this paper, the effect of MoSe2 on the contact resistance (RC) of the transparent conducting oxide (TCO) and Mo junction in the scribed P2 region of the Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) solar module was analyzed. The CIGS/Mo junction becomes ohmic-contact by MoSe2, so the formation of the MoSe2 layer is essential. However, the CIGS solar module has a TCO/MoSe2/Mo junction in the P2 region due to structural differences from the cell. The contact resistance (RC) of the P2 region was calculated using the transmission line method, and MoSe2 was confirmed to increase RC of the TCO/Mo junction. B doped ZnO (BZO) was used as TCO, and when BZO/MoSe2 junction was formed, conduction band offset (CBO) of 0.6 eV was generated due to the difference in their electron affinities. It is expected that this CBO acts as a carrier transport barrier that disturbs the flow of current, resulting in increased RC. In order to reduce the RC caused by CBO, MoSe2 must be made thin in a CIGS solar module.

다양한 환경조건에서 태양전지모듈의 PID회복특성 (PID Recovery Characteristics of Photovoltaic Modules in Various Environmental Conditions)

  • 이은석;정태희;고석환;주영철;장효식;강기환
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.57-65
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    • 2015
  • The Potential Induced Degradation(PID) in PV module mainly affected by various performance conditions such as a potential difference between solar cell and frame, ambient temperature and relative humidity. The positive charges as sodium ions in front glass reach solar cell in module by a potential difference and are accumulated in the solar cell. The ions accelerate the recombination of generation electrons within solar cell under illumination, which reduces the entire output of module. Recently, it was generally known that PID generation is suppressed by controlling the thickness of SiNx AR coating layer on solar cell or using Sodium-free glass and high resistivity encapsulant. However, recovery effects for module with PID are required, because those methods permanently prevent generating PID of module. PID recovery method that voltage reversely applies between solar cell and frame contract to PID generation begins to receive attention. In this paper, PID recovery tests by using voltage under various outdoor conditions as humidity, temperature, voltage are conducted to effectively mitigate PID in module. We confirm that this recovery method perfectly eliminates PID of solar cell according to repeative PID generation and recovery as well as the applied voltage of three factors mainly affect PID recovery.

태양전지 Ribbon 두께와 조성에 따른 Ribbon접합부의 장기 신뢰성 특성에 관한 연구 (The Study on the Long-term Reliability Characteristics of Ribbon Joint: Solar Cell Ribbon Thickness and Solder Compositions)

  • 전유재;강민수;소경준;이재준;신영의
    • 에너지공학
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    • 제23권4호
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    • pp.88-94
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    • 2014
  • 본 논문에서는 실리콘 태양전지의 Ribbon 접합부에 대한 장기 신뢰성 평가를 위해 Ribbon 두께와 솔더 조성을 달리하여 (A-type:0.2mm/SnPb, B-type:0.25mm/SnPb, C-type:0.2/SnA gPb, D-type:0.25mm/SnAgPb) 열충격 시험을 수행하였다. 열충격 시험 조건은 $-40^{\circ}C$에서 $85^{\circ}C$로 각각 15분씩 30분을 1 cycle로 하여 600 cycle을 수행하였다. 그 결과 초기효율은 A-type이 15.0%, B-type이 15.4% 및 C, D-type이 15.8%를 나타냈으며, 열충격 시험 후 초기효율 대비 효율감소율은 A-Type이 13.8%, B- Type이 15.4%, C-Type이 15.3% 및 D-Type이 16.2%을 나타냈다. I-V 특성곡선 및 표면변화를 비교한 결과, 표면의 변화는 큰 차이가 없었으나, A, C-Type의 시편에서는 직렬저항이 증가하였고, C-Type의 I-V 특성곡선 Current 저하 시작점이 A-Type보다 0.05(V)빠르게 나타났다. B, D-Type에서는 직렬저항 증가 및 병렬저항 감소의 복합적인 효율 저하 특성이 나타났으며, Cell 손상도 확인할 수 있었다. SnAgPb계열 솔더를 사용한 시편이 초기 접합성 및 효율 측면에서 우수하였으나, 장기신뢰성에서 취약하였으며, Ribbon 두께가 두꺼울수록 장기신뢰성이 저하되는 것을 확인 할 수 있었다.

태양광발전의 운용효율 향상을 위한 DC/DC 전압 레귤레이터의 구현 및 특성분석 (Implementation and Characteristic Analysis of DC/DC Voltage Regulator for Operation Efficiency Improvement in PV system)

  • 김찬혁;최성식;강민관;정영문;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.201-208
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    • 2017
  • 최근, 전 세계적으로 신 재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광 발전의 설치가 매년 급증하고 있다. 그러나, 태양광발전시스템은 일반적으로 태양광 전지에서 발생한 에너지로부터 전력변환장치(DC/AC)를 거쳐 계통연계 지점까지 약 25[%]의 전력손실을 발생시키고 있다. 이 전력손실 가운데, 일부 태양광 모듈에 음영이나 환경변화(일사량, 온도, 습도 등)로 인해 스트링의 출력 전압이 인버터의 동작전압보다 낮아지면 해당 스트링이 동작하지 않아 전체의 발전효율이 감소하거나, 최악의 경우 인버터가 탈락되어 계통의 출력 전력이 저하되는 등의 손실이 큰 부분을 차지하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점을 개선하기 위하여, 각각의 스트링별로 DC/DC 전압 레귤레이터를 도입하여 환경변화에 따른 전압 저하로 발생하는 스트링의 탈락을 방지하는 제어방식을 제시하였고, 기존 인버터의 MPPT(P&O) 제어와 정전압 제어기능을 전압 레귤레이터에서 수행하는 방식을 채택하였다. 또한, 제안한 알고리즘을 바탕으로 2kW급의 전압 레귤레이터를 구현하여 기존의 운용방식과 비교, 분석한 결과, 환경변화에 따른 다양한 시나리오에서 제안한 운용방식의 운용효율이 크게 향상됨을 확인하였다.

장기 신뢰성 평가를 위한 태양전지의 열충격 시험 특성에 관한 연구 (The Study on Thermal Shock Test Characteristics of Solar Cell for Long-term Reliability Test)

  • 강민수;김도석;전유재;신영의
    • 에너지공학
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    • 제21권1호
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    • pp.26-32
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    • 2012
  • 본 연구에서는 PV(photovoltaic)모듈에서 경년에 따른 효율 저하의 원인을 분석하기 위해 셀 레벨에서의 열충격 시험을 수행하였다. 열충격 시험의 조건은 $-40^{\circ}C$에서 $85^{\circ}C$로 각각 15분씩 30분을 1사이클로 하였으며, 열충격 시험 500 사이클 동안 100 사이클 간격으로 EL분석 및 I-V분석을 수행하였다. 효율 감소율은 단결정 Bare Cell이 8%, Solar Cell이 9%였으며, 다결정 Bare Cell이 6%, Solar Cell이 13%의 감소율을 보였다. 열충격 시험 후 Solar Cell은 표면 손상으로 인한 효율저하를 확인할 수 있었다. Bare Cell의 경우 표면의 손상이 없었지만, 효율이 저하된 것을 확인할 수 있었다. 이는 Fill Factor 분석에 의해 경년 시 나타나는 누설전류에 의한 소모전력 증가로 효율 저하에 영향을 준 것으로 판단된다. 또한, Bare Cell보다 Solar Cell에서의 효율 감소율이 상대적으로 높게 나타난 결과는 표면 손상 및 소모 전력의 증가로 인해 Solar Cell 효율에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다. 향후 단면 분석법 및 다양한 조건의 시험 기법을 활용하여 PV모듈 뿐 아니라 Cell 레벨에서의 불규칙한 효율 및 Fill Factor의 감소 원인을 검토하고, Solar Cell에서의 효율 저하가 가속되는 원인에 대한 대책 방안 연구가 수행되어야 할 것이다.

태양전지모듈의 EVA sheet 열화와 전극부식이 전기적 특성에 미치는 영향 (The Effect of Electrical Properties with Degradation of EVA sheet and Electrode in Photovoltaic Module)

  • 강기환;박지홍;유권종;안형근;한득영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.26-28
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    • 2005
  • In this paper, degradation in field-aged PV modules including degradation of interconnect, discoloration of encapsulant and hot spot have been observed and analyzed. From the results, photovoltaic module installed for 15 years shows around 13~20% drop of electrical properties due to the interconnect degradation and PV module passed 19 years has been found to drop of around 20% mainly by the encapsulant discoloration. Fill factor of the electrode oxidized photovoltaic module has been dropped by the amount of 6~10% due to the change of irradiance. It is because maximum voltage(Vmp) decreases according to the increase of irradiance.

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Solar Simulator의 시험조건에 따른 태양전지모듈의 전기적 특성 분석 (Electrical Properties of Photovoltaic Modules with test condition of Solar Simulator)

  • 강기환;박지홍;유권종;박이준;안형근;한득영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1775-1777
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    • 2005
  • In this paper, maximum output of three different temperature conditions of the photovoltaic modules have been tested and compared to obtain the optimum conditions for the maximum power operation. Temperatures of the cell and module have been set to $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ and $30^{circ}C$ under the constant light intensity of 1kW/$m^2$. 125${\times}$125mm 36 single crystal solar cells having 80 [W] each have been serially connected in the module. From the results, maximum output deviation of 4.67% has been obtained under the ceil temperature of $20^{\circ}C$ and module temperature of $30^{\circ}C$ while minimum deviation of 0.41${\sim}$0.92% has been measured under the same temperatures of cell and module. Therefore it has been found that the temperature of both cell and module should be fixed to $25^{\circ}C$ to obtain stable data unless the temperature coefficient should be compensated for the testing sample.

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EVA Sheet의 Gel Content가 태양전지모듈의 내구성에 미치는 영향 (The Effect of EVA Sheet Gel Content on Photovoltaic Modules Durability)

  • 강기환;박지홍;김경수;유권종;안형근;한득영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.20-21
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    • 2006
  • In this paper, we studied the influence of EVA sheet gel content on photovoltaic module durability. Depending on thermal curing temperature and time during lamination, there are dramatic changes on chemical and physical characteristics. To find the optimum PV module process condition, Glass/EVA/Back Sheet scheme was made. Gel Content, FT-IR spectrum and SEM were used for the detail analysis. From these results, $110^{\circ}C/6min$ and $130^{\circ}C/4min$ lamination condition could be suggested for the best one for durable PV module processing. The further analysis is described in the following paper.

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인공위성과 가변속 제어모멘트자이로의 상호작용 모델링 및 해석 (Modeling and Analysis of Interactions Between A Satellite and Variable-Speed Control Moment Gyros)

  • 진재현;이현재
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.17-26
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    • 2018
  • 다물체 동역학 기법을 이용하여 가변속 제어모멘트자이로와 인공위성의 상호작용하는 모델을 개발한 연구결과를 소개한다. 이 상호작용 모델을 이용하여, VCMG 모터의 사양 설계와 위성 구조물의 강도설계에 활용할 수 있는 데이터를 얻었다. 그리고 태양 전지판과 같은 유연 모듈의 상호작용 효과도 포함하였다. 위성의 기동에 의하여 유연 모드가 야기되고, 이 모드의 진동에 의하여 위성 자세에 변동이 가해진다. 모델리카 언어로 시뮬레이션 프로그램을 개발하고, 제시한 모델의 타당성을 검증하였다.

건물일체형 투광성 PV모듈의 설치각도별 발전특성에 관한 연구 (Power Performance Characteristics of Transparent Thin-film BIPV Module depending on an installation angle)

  • 송종화;윤종호;안영섭;김석기;이성진;정연규
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.58-63
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    • 2008
  • This study has analysed power output characteristics of transparent thin-film PV module depending on incidence angle and azimuth. The experiment results showed power outputs of transparent thin-film PV module applied to full-scale mock up model on slope of $90^{\circ},\;30^{\circ},\;0^{\circ}$ to the south. The simulation results was evaluated power outputs of transparent thin-film PV module depending on incidence angle and azimuth after calibrating the experimental and computed data. As a result. the best power output performance of transparent thin-film PV module was obtained at slope of $30^{\circ}$ to the south, producing the annual power output of 977kWh/kWp. The annual power output data demonstrated that the PV module with a slope of $30^{\circ}$ could produce a 68 % higher power output than that with a slope of $90^{\circ}$ with respect to the inclined slope of the module, Furthermore, the PV module facing south showed a 22 % higher power output than that facing to the east in terms of the angle of the azimuth, Specipically. the varying power output with incidence angle of PV module can be resulted from the influence of incidence angle modifier of glass on PV module. That is, the solar energy transmission can be reduced as an increase of incidence angle of PV module. Therefore, when the inclined slope of the PV module was over $70^{\circ}$ there was a significant reduction of power output, and this was caused by the decrease of solar energy transmission in the transparent thin-film PV module.