• 제목/요약/키워드: Hybrid Energy

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고효율 후면 전극형 태양전지를 위한 나노 Paste의 적용에 대한 연구 (The application of Nano-paste for high efficiency back contact Solar cell)

  • 남동헌;이규일;박용환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.53.2-53.2
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    • 2010
  • In this study, we focused on our specialized electrode process for Si back-contact crystalline solar cell. It is different from other well-known back-contact cell process for thermal aspect and specialized process. In general, aluminum makes ohmic contact to the Si wafer and acts as a back surface reflector. And, silver is used for low series resistance metal grid lines. Aluminum was sputtered onto back side of wafer. Next, silver is directly patterned on the wafer by screen printing. The sputtered aluminum was removed by wet etching process after rear silver electrode was formed. In this process, the silver paste must have good printability, electrical property and adhesion strength, before and after the aluminum etching process. Silver paste also needs low temperature firing characteristics to reduce the thermal budget. So it was seriously collected by the products of several company of regarding low temperature firing (below $250^{\circ}C$) and aluminum etching endurance. First of all, silver pastes for etching selectivity were selected to evaluate as low temperature firing condition, electrical properties and adhesive strength. Using the nano- and micron-sized silver paste, so called hybrid type, made low temperature firing. So we could minimize the thermal budget in metallization process. Also the adhesion property greatly depended on the composition of paste, especially added resin and inorganic additives. In this paper, we will show that the metallization process of back-contact solar cell was realized as optimized nano-paste characteristics.

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Improved performance in flexible organic solar cells via optimization of highly transparent silver grid/graphene electrodes

  • Cha, Myoung Joo;Kim, Sung Man;Kang, Ju Hwan;Kang, Seong Jun;Seo, Jung Hwa;Walker, Bright
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.152-152
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    • 2016
  • We studied the effect of the silver grid size on graphene transparent conducting films for flexible organic solar cells (OSCs). The silver grid was used an assistant layer of the graphene to reduce the sheet resistance of substrates. Silver grid with various graphene sizes for optimizing transmittance and sheet resistance of substrates were fabricated on polyethylene terephthalate (PET) substrates to form the hybrid films. The optimized grid geometry on the single layer graphene (SLG) was the grid dimension $200{\mu}m{\times}200{\mu}m{\times}50nm{\times}2{\mu}m$ (length ${\times}$ width ${\times}$ height ${\times}$ linewidth), where the sheet resistance was $55.73{\Omega}/square$ with the average transmittance of ~ 92.83 % at 550 nm. The properties of the OSCs fabricated using SLG with optimized silver grids on PET substrates show a short circuit current of $10.9mA/cm^2$, an open circuit voltage of 0.58 V, a fill factor of 60.8 %, and a power conversion efficiency (PCE) of 3.9 %. The PCE was improved about 91% than that of the OSCs using the SLG without the silver grid. These results demonstrate that the optimized grid geometry to the based on the graphene transparent electrodes contribute to improving the performance of OSCs.

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애플망고 농가의 에너지-믹스 하이브리드 스마트 팜에 대한 연구 (The Study on Smart Farm of Apple Mango with Energy-mix Hybrid)

  • 손재환;이승용;한창우;나규동;하유신
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.155-155
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    • 2017
  • 최근 애플망고 스마트 농가에 에너지 사용량이 증가됨에 따라 에너지 절감을 위한 대책들과 화석연료를 대체하는 다양한 신재생에너지 도입에 대한 요구들이 늘고있다. 본 연구에서는 애플망고 스마트 농가에 여러 에너지원들을 혼합하여 사용할 수 있도록 실증시험 모델을 구축하고 운영함으로써 그 효용성을 검토하고자 하였다. 우선 애플망고 특성을 고려한 비닐온실의 최대 냉난방부하량과 에너지모델을 분석하여 신재생 에너지원들의 혼합 및 기존 공조설비와의 연계를 계산하였다. 애플망고 시험 농지로는 재배에 적합한 제주도 서귀포를 선정하였으며, 기존의 경유 난방기를 사용하는 비교시험 하우스, 기존의 경유와 태양광, 지하 공기 히트펌프 난방기를 혼합하여 사용하는 실증시험 하우스, 경유와 지하공기 히트펌프 난방기를 사용하는 대조시험 하우스를 10~11월 두 달간 운영하여 그 결과들을 평가하였다. 온실 내외부에 온도, 습도, CO2를 측정할 수 있는 6점의 센서부들을 설치하였고, 적산 전력계와 유량계를 설치하여 데이터를 수집하였으며, 모든 시험 데이터는 모바일 원격으로 제어 및 모니터링이 가능하도록 구성하였다. 시험 결과, 각 하우스들에서 수확한 과실의 수량과 품질은 유사하게 평가되었지만, 실증시험 하우스의 난방비가 비교시험 하우스보다 절감되었다. 하지만 실증시험 하우스의 경우 높은 시설유지비로 인해 이를 고려한 사용료는 비교시험 하우스보다 더 비싸게 평가되었다. 본 연구를 통해 생산된 잉여전력을 매전할 때 이로 인한 이용비는 비교시험 하우스보다 더 경제적임을 확인할 수 있었다. 또한 기존의 경유와 지하공기 히트펌프 난방기를 혼합한 대조시험 하우스의 난방비용이 경제성에서 더 유리함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 애플망고 스마트 농가에 적합한 에너지-믹스 모델을 구축할 수 있었으며, 다양한 신재생에너지들의 효용성들을 검토할 수 있었다.

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Saccharomyces cerevisiae와 Pichia stipitis을 이용한 댐 목질계 부유물로부터의 에탄올 생산 특성에 관한 연구 (Study on Characteristic of Ethanol Production Using Saccharomyces cerevisiae and Pichia stipitis from Woody Floater Wastes in the Dam)

  • 박상찬;장인수;조중식;김광렬;신수정;연익준
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.97-103
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    • 2012
  • Suspended wood waste was being inflow into the dam and the problem of waste disposal has been occurred. In this study, ethanol production using woody floater wastes was performed to estimate value in use for raw material of renewable energy. To achieve the goal, experiments of acid hydrolysis and ethanol fermentation using dam woody floater as raw materials for bioethanol was carried out. In the results of field survey in the chungju dam, kind of woody floater was mainly Japanese larch (Larix leptolepis) and hybrid poplar (Populus tomentiglandulosa). The results of sugar extraction showed that sugar content was higher in Larix leptolepis than Populus tomentiglandulosa. Extracted sugar from wood waste was effective consumed by yeast(P. Stipitis and S cerevisiae). In the experiment consumption of sugar including glucose, galactose and xylose, the consumption rate of S. cerevisiae is faster than that of P. stipitis. and efficiency for ethanol production is higer in S. cerevisiae than P. stipitis. Also it can be confirmed that resource as ethanol production using wood waste was available.

Structures and N→Si Bond Characters of 1-Fluorosilatrane and the Silatranyl Cation

  • Lee, Hyo-Sug;Bae, Cheol-Beom;Do, Young-Kyu;Lee, Yoon-Sup
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권2호
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    • pp.215-220
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    • 2002
  • The structures of 1-fluorosilatrane and the silatranyl cation were calculated by Hartree-Fock (HF), Mofller-Plesset second order (MP2), and various density functional theory (DFT) methods using many different basis sets, demonstrating that the Si-N bonds in two species are quite different. The N${\rightarrow}$Si bond distance of 1-fluorosilatrane from the hybrid DFT calculations $({\sim}2.32{\AA})$ using the Perdew-Wang correlation functional agrees with the gas phase experimental value $(2.324{\AA})$, while other functionals yield larger distances. The MP2 bond distance (2.287${\AA}$ with 6-311$G^{\ast}$) is shorter, and the HF one (2.544 ${\AA}$ with 6-311$G^{\ast}$) larger than those of DFT calculations. The MP2 bond distance is in good agreement with experiment indicating that the electron correlations are crucial for the correct description of the N${\rightarrow}$Si interaction. The silatranyl cation is a stable local minimum on the potential energy surface in all methods employed suggesting that the cation could be a reaction intermediate. The Si-N bond length for the cation is about 1.87 ${\AA}$ for all calculations tested implying that the Si-N bond is mainly conventional. Bonding characteristics of the Si-N bond in two species derived from the natural bond orbital analysis support the above argument based on calculated bond lengths.

리튬 이차전지 양극재 LixV2O5의 효율적인 방전을 위한 구조 설계 (Design LixV2O5 Cathode Structure for Effective Lithium Ion Intercalation)

  • 박준규;김수일;김동철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권7호
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    • pp.589-594
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    • 2014
  • 전기자동차와 하이브리드 자동차의 상용화에 따라 전기용량과 에너지 밀도가 향상된 리튬 이온 전지의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 상장 모델을 이용하여 5산화 바나듐으로 구성된 다공성 구조물로의 리튬 이온 삽입현상을 분석하였다. 다공성 5산화 바나듐 구조물은 구멍을 갖는 구체의 구조물로 정의하였으며, 이때 구멍의 형상은 원통형이다. 원통형 구멍의 반지름, 깊이 및 개수를 조절하여 다양한 다공성 5산화 바나듐의 미세조직 형상을 고려하였으며, 각 미세조직의 형상인자와 구조물에 삽입되는 리튬 이온의 개수 사이의 관계를 분석하였다. 마지막으로 최적화 작업을 통하여 가장 많은 수의 리튬 이온이 삽입될 수 있는 다공성 5산화 바나듐의 구조체 형상을 찾아내었다.

Maximum Efficiency Point Tracking Algorithm Using Oxygen Access Ratio Control for Fuel Cell Systems

  • Jang, Min-Ho;Lee, Jae-Moon;Kim, Jong-Hoon;Park, Jong-Hu;Cho, Bo-Hyung
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권2호
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    • pp.194-201
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    • 2011
  • The air flow supplied to a fuel cell system is one of the most significant factors in determining fuel efficiency. The conventional method of controlling the air flow is to fix the oxygen supply at an estimated constant rate for optimal efficiency. However, the actual optimal point can deviated from the pre-set value due to temperature, load conditions and so on. In this paper, the maximum efficiency point tracking (MEPT) algorithm is proposed for finding the optimal air supply rate in real time to maximize the net-power generation of fuel cell systems. The fixed step MEPT algorithm has slow dynamics, thus it affects the overall efficiency. As a result, the variable step MEPT algorithm is proposed to compensate for this problem instead of a fixed one. The complete small signal model of a PEM Fuel cell system is developed to perform a stability analysis and to present a design guideline. For a design example, a 1kW PEM fuel cell system with a DSP 56F807 (Motorola Inc) was built and tested using the proposed MEPT algorithm. This control algorithm is very effective for a soft current change load like a grid connected system or a hybrid electric vehicle system with a secondary energy source.

배터리 연계형 선박 전력관리시스템의 중부하 제어 (The heavy load control of ship's battery connected power management system)

  • 강영민;장재희;오진석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1455-1463
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    • 2017
  • 세계경기가 저성장, 저소비, 높은 실업률, 고위험, 짧은 호황 긴 불황 등을 기록하고 있다. 이에 따라 해운경기가 하락하여 선박 유지비용의 절감이 불가피해지고 있다. 이를 위해 그린 선박, 에코 선박, 스마트 선박과 같은 선박의 에너지를 절감하기 위한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 친환경 선박에서 배터리를 사용하는 전력관리시스템은 중요한 연구분야 중 하나이다. 본 논문에서는 발전기만을 사용하는 일반적인 선박의 전력관리시스템의 중부하 제어를 분석하고 배터리 연계형 전력관리시스템에서 중부하를 제어하는 알고리즘을 연구하였다. 이를 위해 배터리 연계형 전력관리시스템의 구성을 제안하고 제안된 시스템을 기반으로 배터리 연계형 전력 시뮬레이터를 구성하였다. 구성된 시뮬레이터를 통해 배터리 연계형 전력관리시스템에서 중부하 제어에 따른 배터리의 동작을 정의하고 이를 확인하였다.

Dual Mode Phase-Shifted ZVS-PWM Series Load Resonant High-Frequency Inverter for Induction Heating Super Heated Steamer

  • Hisayuki Sugimura;Hidekazu Muraoka;Tarek Ahmed;Srawouth Chandhaket;Eiji Hiraki;Mutsuo Nakaoka;Lee, Hyun-Woo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제4권3호
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    • pp.138-151
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    • 2004
  • In this paper, a constant frequency phase shifting PWM-controlled voltage source full bridge-type series load resonant high-frequency inverter using the $4^{th}$ generation IGBT power modules is presented for innovative consumer electromagnetic induction heating applications, such as a hot water producer, steamer and super heated steamer. The bridge arm side link passive capacitive snubbers in parallel with each power semiconductor device and AC load side linked active edge inductive snubber-assisted series load resonant tank soft switching inverter with a constant frequency phase shifted PWM control scheme is evaluated and discussed on the basis of the simulation and experimental results. It is proved from a practical point of view that the series load resonant and edge resonant hybrid high-frequency inverter topology, what is called, DE class type, including the variable-power variable-frequency regulation function can expand zero voltage soft switching commutation area even under low output power setting ranges, which is more suitable and acceptable for newly developed induction heated dual pack fluid heaters. Furthermore, even the lower output power regulation mode of this high-frequency load resonant tank inverter circuit is verified so that this inverter can achieve ZVS with the aid of the single auxiliary inductor snubber.

고주파 방전 무전극 형광등 광원 기술 [직관 및 환형] (Electrodeless fluorescent Lamp Technology Using High-Frequency Discharges (Linear and Circular Type))

  • 김진중;고정태;원동호
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2002년도 학술대회논문집
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    • pp.9-13
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    • 2002
  • 본 과제는 한국 에너지관리공단의 지원으로 고효율의 100-W 급 고주파 방전 형광램프 광원 기술을 개발하는 프로젝트로 경쟁성 있는 원천 기술을 개발하여 기술 이전에 의한 사업화를 궁극적인 목표를 갖고 수행하고 있다. 제 1 차 년도에서는 당초계획보다 앞당겨 형광 램프의 효율을 높이는 실험을 수행하여 일차적으로 괄목할 결과를 얻었다. 기술적으로 유도형+용량형 결합의 혼합형 방전 회로를 채택하여 순수한 용량형 결합 방전에 의한 조도보다 25% 이상의 조도 증가를 성취 하였다. 이 같은 결과는 직관형 및 환형 무전극 형광등에서 정도의 차이는 있으나 같은 경향의 결과를 성취 하였다. 전기적 및 방전 물리의 최적화로 두 경우 다 괄목할 개선을 이룰 수 있을 것이다. 다른 한편으로는 연구개발에 필요한 장비를 사업 종료 후 상품화 기술 개발을 위한 장비로 활용할 수 있도록 시스템 디자인 및 장비 구축도 수행 하였다. 제 2차 년도에서는 1차년도의 긍정적인 결과를 바탕으로 시스템 전반에 걸친 최적화를 기도하고, 상용화에 대비하는 시제품 개발에 정진 할 것이다. 부록에는 연구 개발에 필요한 주요 연구 장비의 성능 및 활용 방법을 첨부 하였다.

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