결정질 실리콘 태양전지 공정 중 텍스쳐 공정은 표면에서 반사되는 반사광을 줄여 단락전류(Isc)를 증가시킨다. 표면 텍스쳐 형성 방식으로는 일반적으로 습식 식각(Wet etching) 공정과 건식 식각(Reactive ion etching:RIE) 공정이 있다. 습식 식각 공정은 식각 용액을 사용하는 공정이며 건식 식각 공정은 플라즈마를 통하여 식각하는 공정으로 습식 식각 공정의 경우 식각 용액에 의한 공정상 위험도가 높으며, 용액의 폐기물에 의한 환경오염 문제가 크다. 건식 식각공정의 경우 습식 식각과 달리 공정상 위험도가 낮으며 불규칙적인 결정방향에 영향 받지 않는 비등방성 식각이 가능하여 다결정 실리콘 태양전지의 경우 습식 식각 공정보다 반사광이 적어 단락전류가 증가하게 된다. 그리고 태양전지를 Photovoltaic module로 만들게 되면 태양전지의 효율이 떨어지는데 이것을 Cell to module loss (CTM loss)라 부르며 이는 태양전지의 발전량을 줄이는 큰 원인이 된다. CTM loss의 경우 습식 식각 공정보다 건식 식각 공정에서 더 크게 나타나며 건식 식각 공정한 PV module의 경우 CTM loss로 인해 습식 식각 공정을 통한PV module와 비슷한 효율을 내게 된다. 본 연구에서는 식각 공정의 방식에 따라 나타나는CTM loss 중 광 손실 원인을 외부양자효율(External Quantum Efficiency)과 투과율(Transmittance), 반사율(Reflectance) 등 광 특성 통하여 분석한다.
The efficiency of solar cell was about 4[%] in initial stage of photovoltaic industry, but it has quite a lot of efficiency through technology advances. Today, the efficiency of c-Si solar cells is about 17 to 19[%] and the efficiency of PV modules is about 14 to 15 [%]. We called that electrical losses occurred in the Conversion of solar cells to PV modules are CTM loss(Cell To Module loss), the CTM loss typically has a value of about3~5[%]. The more efficiency of solar cell increase, differences are larger because the efficiency decrease owing to physical or technical problems occurred in the Conversion of solar cells to PV modules. In this study, the power loss factors occurred in the Conversion of solar cells to PV modules are analyzed and it is proposed that how to reduce losses of the PV module. The types of power loss factor are (1)losses of front glass and encapsulant(generally EVA sheet), (2)losses by sorting miss, (3)losses by interconnection, (4)losses by the field aging of PV modules. In further study, experimental and evaluation will be conducted to make demonstrate for proposed solutions.
Shingled technology is the latest cell interconnection technology developed in the photovoltaic (PV) industry due to its reduced resistance loss, low-cost, and innovative electrically conductive adhesive (ECA). There are several advantages associated with shingled technology to develop cell to module (CTM) such as the module area enlargement, low processing temperature, and interconnection; these advantages further improves the energy yield capacity. This review paper provides valuable insight into CTM loss when cells are interconnected by shingled technology to form modules. The fill factor (FF) had improved, further reducing electrical power loss compared to the conventional module interconnection technology. The commercial PV module technology was mainly focused on different performance parameters; the module maximum power point (Pmpp), and module efficiency. The module was then subjected to anti-reflection (AR) coating and encapsulant material to absorb infrared (IR) and ultraviolet (UV) light, which can increase the overall efficiency of the shingled module by up to 24.4%. Module fabrication by shingled interconnection technology uses EGaIn paste; this enables further increases in output power under standard test conditions. Previous research has demonstrated that a total module output power of approximately 400 Wp may be achieved using shingled technology and CTM loss may be reduced to 0.03%, alongside the low cost of fabrication.
The output power of a crystalline silicon (c-Si) photovoltaic (PV) module is not directly the sum of the powers of its unit cells. There are several losses and gain mechanisms that reduce the total output power when solar cells are encapsulated into solar modules. Theses factors are getting high attention as the high cell efficiency achievement become more complex and expensive. More research works are involved to minimize the "cell-to-module" (CTM) loss. Our paper is aimed to focus on electrical losses due to interconnection and mismatch loss at PV modules. Research study shows that among all reasons of PV module failure 40.7% fails at interconnection. The mismatch loss in modern PV modules is very low (nearly 0.1%) but still lacks in the approach that determines all the contributing factors in mismatch loss. This review paper is related to study of interconnection loss technologies and key factors contributing to mismatch loss during module fabrication. Also, the improved interconnection technologies, understanding the approaches to mitigate the mismatch loss factors are precisely described here. This research study will give the approach of mitigating the loss and enable improvement in reliability of PV modules.
The High Performance Module With The Shingled String Has Several Advantages Such As The Larger Active Area, Higher Open-Circuit Voltage And Smaller Cell To Module (Ctm) Loss. To Obtain Increase Of Power In Pv Shingled Module, The Detailed Condition Of Various Parameters Related To Cutting And Bonding Process Were Investigated In This Study. We Searched The Optimized Cutting Conditions Of Laser Scan Speed, The Number Of Laser-Scribing And Also Bonding Conditions Of Electrically Conductive Adhesives (Eca) By Varying Amount Of Eca, Curing Time And Curing Temperature. The Shingled Pv Module Showed 25.4W of Maxmimum Power At 60 Rpm Of Dipensing Motor Speed, 30 Seconds Of Curing Time And $140^{\circ}C$ Of Curing Temperature, Respectively.
이 연구는 한우에 있어서 몇 가지 도체형질의 특성을 파악하고 각 형질들 간의 관계를 추정하기 위하여 수행되었다. 도체중, 등지방두께, 살코기 비율(meat %), 뼈 비율(bone %), 근내지방% 및 배장근단면적의 평균치는 각각 300.27kg, 9.23mm, 58.99%, 12.92%, 28.08% 및 74.00$cm^2$ 이었다. 숙성 전 ($pH_B$) 및 숙성 후 ($pH_A$)의 산도와 조리손실(숙성 전 및 숙성 후)은 각각 5.32, 5.60, 16.43 및 19.21 이었다. 근육의 평점과 지방색은 3.67 및 3.17을 나타내었다. 배장근 단면적과 육량등급은 도체중, 적육% 및 뼈%와 극히 미약한 正의 상관이 존재하는 반면에 근내 지방도와는 負의 상관을 보였다. 등지방두께는 도체중 및 적육량과 正의 상관이었으나 뼈의 % 및 근내지방 %와는 負의 상관을 나타내었다. 酸度는 調理 損失과 숙성전후에 관계없이 負의 상관을 보였다.
It is very important to optimize the reflectance of incident light in solar modules for improving output power and reducing loss of cell-to-module (CTM). It is assumed that a higher reflectance backsheet may improve optical efficiency. However how much output power is related to optical properties by reflectance property of backsheets have not been revealed clearly yet. A total of 3 types of industrial backsheets with 3 type of industrial encapsulants (EVA or POE) were analyzed as fabricated mini modules used shingled cells. According to the type of backsheets, the difference between the highest and lowest average reflectance in the range of 400 nm to 1200 nm was found to be 13.08% by UV-visible spectroscopy. Also, when using the same encapsulant, the maximum gap value of the output power increase was measured by about 3.755 mW% (166.02 mW). The correlation between reflectance and output power was experimentally found by measuring the output property of the fabricated shingled mini modules.
현재 태양광에너지 시장은 해마다 빠른 속도로 성장하는 추세이며 50 GWp/년 이상의 시장으로 변화하였고 앞으로도 전체적인 성장세는 지속 유지될 것으로 판단된다. 하지만 이와 아울러 각 Value chain 별로 많은 기업들이 생겨나게되어 각각의 기업들이 제품을 고효율 저가화 함으로서 경쟁력을 확보하기 위해 많은 노력들이 기울이고 있으며 본 강연에서는 이러한 측면에서 태양광 에너지의 분야별 고효율/저가화를 위한 기술동향을 살펴보고자 한다. 태양광 산업은 아직은 다소 높은 발전단가로 인해 일부 정부의 지원이나 정책에 의해 산업의 규모가 결정되게 되는데 주요한 지원제도는 RPS 제도와 FIT 제도가 있으며 우리나라는 초기 FIT 제도로 국가에서 태양광에서 생산된 전기를 높은 가격에 사주었으나 근래에들어 RPS 제도를 운영하게 되었으며 매전을 하면서 SMP에 준하는 수익을 창출하고 이와 아울러 REC 를 확보하여 확보된 REC 단가에 의해 추가적인 수익을 창출하는 구조의 발전사업이 진행되고 있다. 그리고 RPS나 FIT와 같은 정부의 지원없이도 발전단가의 경쟁력을 확보하는 시점을 그리드패러티라고 하며 이는 매우 중요한 의미를 갖는다. 태양광의 저가화는 그리드패러티 달성을 확보하기 위해 필수적으로 필요한 사안이며 앞으로도 이러한 저가화 / 고효율화 기술노력은 계속 진행될 것으로 판단된다. 우선 소재의 가격을 줄이기 위해 웨이퍼의 두께가 점점 박형화 되어가고 박형화 되면서도 안정적인 공정수율 및 효율을 향상시키기 위한 기술개발이 진행되고 있으며 Cell 분야에 있어서도 고효율을 위한 다양한 Texturing 기술 및 패시베이션 기술의 개발이 이루어 지고 있으며 고효율 컨셉의 MRT cell, Back contact cell 등 고효율 구조의 cell의 양산을 진행하고 있는 등 최근 n-type 기반의 고효율 cell 기술이 활발하게 양산화 검토가 이루어 지고 있다. 모듈 분야에 있어서는 저가/고효율화와 아울러 제품의 신뢰성 확보가 무엇보다도 중요하게 다루어 지고 있으며 이는 모듈이 최소 25년 이상 Field 에서 운용되어 수익창출이 가능해야 하므로 가장 중요한 요소중에 하나라고 할 수 있다. 신뢰성 측면에서 중요하게 다루어 지고 있는 것 중 하나가 PID 저감을 위한 노력이며 이와 관련된 각 소재의 개발이 가장 활발하게 진행되고 있으며 이와 아울러 장수명을 보장하기 위한 내구성이 겸비된 봉지재의 개발 또한 많은 관심을 불러 일으키고 있다. 저가/고효율화를 위해 CTM loss를 줄이기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있으며 특수 형태의 리본으로 빛의 흡수를 증가시키거나 컨택저항을 최소화 하기위한 소재의 개발이 이루어 지고 있다. 태양광 시스템 분야의 경우 발전량과 수익창출에 있어 직접적인 영향을 미치는 분야로서 전체 시스템의 loss 를 줄이고 최적의 환경에서 최대한의 발전량을 확보하기 위한 array 설계 및 운용기술이 활발하게 개발되고 있으며 시스템에서의 loss를 줄여줄수 있는 마이크로 인버터나 multi string 인버터의 적용도 이루어 지고 있으나 저가화를 위한 추가적인 노력이 필요한 상황이다. 본 강연의 마지막으로 이러한 노력들의 산물인 특수 태양광 제품 및 시스템의 기술동향에 대해 살펴하고자 한다. 사막은 전체면적의 1/3을 차지할 정도로 넓은 면적을 자랑하지만 밤과 낮의 기온차 그리고 계통 선로의 부재 등 적용하기 어려운 환경적인 제약도 함께 존재하며 이러한 문제를 해결하기 위한 방안에 대해 살펴보고 최근 Hot issue 중의 하나인 수상 태양광 시스템의 장, 단점과 기술적 특성 등을 살펴보고자 한다.
Recently, the installation capacity of PV (photovoltaic) systems has been increasing not only field installation but also floating PV, farm land, BIPV/BAPV. For this reason, the new design and materials of PV module are needed. In particular, in order to apply a PV system to a building, lightweight of the PV module is essential. PV modules made of generally used texturing glass are excellent in output and reliability, but there is a limit to the weight that can be reduced. For the lightweight of the PV module, it necessary to use a film instead of a glass. However, the application of film rather than a glass may cause various problems such as decrease in photocurrent by decrease in transmittance and a increase of CTM (cell to module) loss, a degradation of the reliability, and so on. In this paper, PV modules using Ultra barrier film, which is recently a lot of interest as a substitute for a glass, its characteristic analysis and reliability test were conducted. The transmittance and UV characteristics of each material were verified, and the output of the fabricated 1 cell PV module was measured. In addition, 24 cell PV modules were fabricated at the lab-scale and its reliability tests were conducted. As a result of the experiment, the reliability characteristics of the ultra barrier film PV module were excellent, and it was confirmed that it could be used as the front material of the PV module instead of glass
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[게시일 2004년 10월 1일]
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