• Current Applied Physics
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• 제18권12호
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• pp.1564-1570
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• 2018

Charge transport dynamics in ZnO based inverted organic solar cell (IOSC) has been characterized with transient photocurrent spectroscopy and localised photocurrent mapping-atomic force microscopy. The value of maximum exciton generation rate was found to vary from $2.6{\times}10^{27}m^{-3}s^{-1}$ ($J_{sat}=79.7A\;m^{-2}$) to $2.9{\times}10^{27}m^{-3}s^{-1}$ ($J_{sat}=90.8A\;m^{-2}$) for devices with power conversion efficiency ranging from 2.03 to 2.51%. These results suggest that nanorods served as an excellent electron transporting layer that provides efficient charge transport and enhances IOSC device performance. The photovoltaic performance of OSCs with various growth times of ZnO nanorods have been analysed for a comparison between AM1.5G spectrum and local solar spectrum. The simulated PCE of all devices operating under local spectrum exhibited extensive improvement with the gain of 13.3-3.7% in which the ZnO nanorods grown at 15 min possess the highest PCE under local solar with the value of 2.82%.

• 한국재료학회지
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• 제32권5호
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• pp.243-248
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• 2022

This study demonstrates a different approach method to fabricate antimony selenide (Sb₂Se₃) thin-films for the solar cell applications. As-deposited Sb₂Se₃ thin-films are fabricated via electrodeposition route and, subsequently, annealed in the temperature range of 230 ~ 310℃. Cyclic voltammetry is performed to investigate the electrochemical behavior of the Sb and Se ions. The deposition potential of the Sb₂Se₃ thin films is determined to be -0.6 V vs. Ag/AgCl (in 1 M KCl), where the stoichiometric composition of Sb₂Se₃ appeared. It is found that the crystal orientations of Sb₂Se₃ thin-films are largely dependent on the annealing temperature. At an annealing temperature of 250 ℃, the Sb₂Se₃ thin-film grew most along the c-axis [(211) and/or (221)] direction, which resulted in the smooth movement of carriers, thereby increasing the carrier collection probability. Therefore, the solar cell using Sb₂Se₃ thin-film annealed at 250 ℃ exhibited significant enhancement in J_SC of 10.03 mA/cm² and a highest conversion efficiency of 0.821 % because of the preferred orientation of the Sb₂Se₃ thin film.

• 접착 및 계면
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• 제23권4호
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• pp.130-136
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• 2022

실내광 유기태양전지는 기존 실리콘 태양전지 대비 광전변환효율이 높은 특성 때문에 저 전력의 전자기기나 사물 인터넷의 전력원으로 각광받고 있다. 본 논문은 높은 효율을 나타내는 실내광 유기태양전지를 만들기 위해 미디움-밴드갭을 지니는 광활성층(PTBT:PC₇₁BM)을 합성하고 이의 모폴로지를 제어하고자 하였다. 그 중 하나의 방법으로 용액 첨가제의 종류와 양(0, 1.5, 3.0 vol% DIO, 0.5 vol% CN, 1.5 vol% DIO + 0.5 vol% CN)을 달리해 실험을 진행하여 유기태양전지에 대한 특성을 조사하였다. 그 결과 1.5 vol% DIO + 0.5 vol% CN의 이중 첨가제 시스템에서 최고 효율인 11.31%이 관찰되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권4호
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• pp.403-407
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• 2023

In this paper, in order to investigate the efficiency of solar power generation system operation, we have studied operation cases such as generation amount, utilization rate, and generation time, and the following conclusions were obtained. The amount of power generation in 2017 was 1,311.48 MWh, and the amount of power generation in 2018 was 1,226.03 MWh. In 2021, 1,184.28 MWh was generated, and 90.30% compared to 2017, and the amount of power generation decreased by 1.94% every year. The deterioration of photovoltaic modules could be seen as one cause of the decrease in power generation. 1,977.74 MWh was generated in the spring, and 1,621.77 MWh was generated in the summer. In addition, 1,478.87 MWh was generated in the fall, and 1,110.55 MWh was generated in the winter, showing a lot of power generation in the order of spring, summer, fall, and winter. From 2017 to 2022, the seasonal utilization rate, daily power generation time, and daily power generation were investigated, and it could be seen that the spring utilization rate varies from 19.29% to 16.99%. It could be seen that the daily generation time in winter decreased from 2.67 hours to 2.13 hours, and in spring it generated longer than spring from 4.63 hours to 4.08 hours. In addition, the daily power generation in winter also decreased from 2.67 MWh to 2.13 MWh, and in spring it decreased from 4.63 MWh to 4.08 MWh, but it could be seen that it is more than in winter.

• 대한환경공학회지
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• 제34권10호
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• pp.694-701
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• 2012

본 연구는 여재를 장착한 수리동역학적 여과분리장치(HSF)와 태양전지 구동형 수중펌프를 조합한 장치의 여재 역세척 가능성에 대하여 분석하였다. 수중펌프는 12볼트 직류모터로 구동되며 태양전지와 축전지로 가동된다. 수리동력학적 분리장치와 펄라이트 여재를 충진한 카트리지에 역세척용 노즐을 장착하였다. 입자물질들은 인공입자들을 이용하여 강우유출수내 입자농도를 모의 실험하였다. 인공입자들을 물에 분산시켜 강우유출수를 재현하였는데 사용한 입자들은 이온교환수지 입자, 실리카젤 입자, 그리고 상업지역 맨홀퇴적물질 입자 등이다. HSF장치는 아크릴 수지를 이용하였는데 여과조의 직경은 250 mm이고 전체적인 높이는 800 mm로 제작하였다. 유입수 SS 농도와 입경, 다양한 수면적 변화를 변화에 대한 역세척 방법별 SS 처리효율을 산정하였다. 전체적인 수면적부하율 범위는 308~$1,250m^3/m^2/day$이다. 태양전지를 이용한 최소한의 전력으로 구동되는 펌프를 이용하여 역세척을 실시한 결과 2대의 수중 펌프를 가동하여 역세척 시 역세척하지 않은 여재와 비교하여 약 18% 처리효율 증가효과를 나타내었다. 비점오염 처리장치에 소규모 태양전지를 활용하여 여재를 역세척할 경우 처리효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권3호
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• pp.221-228
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• 2014

본 연구는 염료감응형 태양전지를 이용하여 시간에 따른 일사량과 그에 따른 전력량의 분석을 통해 계절적 변화에 따른 온실 적용 염료감응형 태양전지의 효율에 관한 기초 자료 수집 및 분석을 목표로 하였다. 경상대학교 소재 온실 근처(위도 $35^{\circ}$ 9' 9.20" N, 경도 $128^{\circ}$ 5' 44.90" E, 고도 52m)에 태양전지 어레이를 설치, 2012년 8월, 10월, 11월, 2013년 2월 약 네 달 동안 태양전지가 받는 일사량과 그에 따른 전력량을 측정 및 비교, 분석하였다. 10월의 태양전지 패널 면적에 따른 일사량이 약 1,013.03MJ, 발생된 전력량은 약 4.87kWh로 네 달 중 가장 높게 측정되었고, 11월의 패널 면적에 따른 일사량이 약 755.25MJ, 발생 전력량은 약 3.34kWh로 가장 낮게 측정되었다. 염료감응형 태양전지의 평균 효율의 경우 8월 한 달간, 약 3.12%로 측정되었고, 10월 2.60%, 11월 2.39%, 2월 2.23%로 각각 측정되었다. 본 연구를 통해, 향후 염료감응형 태양전지의 온실 등 농업분야 적용 시 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Macromolecular Research
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• 제17권12호
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• pp.963-968
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• 2009

Liquid crystal (LC; E7 and/or ML-0249)-embedded, poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-co-HFP)-based, polymer electrolytes were prepared for use in dye-sensitized solar cells (DSSCs). The electrolytes contained 1-methyl-3-propylimidazolium iodide (PMII), tetrabutylammonium iodide (TBAI), and iodine ($I_2$), which participate in the $I_3^-/I^-$ redox couple. The incorporation of photochemically stable PVdF-co-HFP in the DSSCs created a stable polymer electrolyte that resisted leakage and volatilization. DSSCs, with liquid crystal(LC)-embedded PVdF-co-HFP-based polymer electrolytes between the amphiphilic ruthenium dye N719 absorbed to the nanocrystalline $TiO_2$ photoanode and the Pt counter electrode, were fabricated. These DSSCs displayed enhanced redox couple reduction and reduced charge recombination in comparison to that fabricated from the conventional PVdF-co-HFP-based polymer electrolyte. The behavior of the polymer electrolyte was improved by the addition of optimized amounts of plasticizers, such as ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC). The significantly increased short-circuit current density ($J_{sc}$, $14.60\;mA/cm^2$) and open-circuit voltage ($V_{oc}$, 0.68 V) of these DSSCs led to a high power conversion efficiency (PCE) of 6.42% and a fill factor of 0.65 under a standard light intensity of $100\;mW/cm^2$ irradiation of AM 1.5 sunlight. A DSSC fabricated by using E7-embedded PVdF-co-HFP-based polymer electrolyte exhibited a maximum incident photon-to-current conversion efficiency (IPCE) of 50%.

• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.29-35
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• 2012

수소화된 실리콘 질화막은 결정질 태양전지 산업에서 반사방지막과 패시베이션 층으로 널리 사용되고 있다. 또한, 수소화된 질화막은 금속 소성공정과 같은 높은 공정온도를 거친 후에도 결정질 실리콘 태양전지의 표면층으로서 충족되는 특성들이 변하지 않고 유지 되어야 한다. 본 연구에서는 Plasma enhanced chemical vapor deposition 장치를 이용한 수소화된 실리콘 질화막의 특성 변화에 대한 경향성을 알아보기 위하여 증착조건의 변수(온도, 증착거리, 무선주파수 전력, 가스비율 등)들을 다양하게 가변하여 증착조건의 최적화를 찾았다. 이후 수소화된 실리콘 질화막의 전구체가 되는 사일렌($SiH_4$)과 암모니아 ($NH_3$) 가스비를 변화시켜가며 결정질 실리콘 태양전지에 사용되기 위한 박막의 광학 전기 화학적 그리고 표면 패시베이션 특성들을 분석하였다. 가스 비율에 따른 수소화된 실리콘 질화막의 굴절율 범위는 1.90~2.20까지 나타내었다. 결정질 실리콘 태양전지에 사용하기 위한 가장 적합한 특성은 3.6 ($NH_3/SiH_4$)의 가스비율을 나타내었다. 이를 통하여 $156{\times}156mm$ 대면적 결정질 실리콘 태양전지를 제작하여 17.2 %의 변환 효율을 나타내었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권6호
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• pp.6-11
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• 2010

태양광발전은 발전 셀의 특성상 태양광의 일사량에 따라 발전량이 달라지며, 태양과 셀 단면이 이루는 각도에 의하여 발전량에 차이를 가져온다. 일사량은 경도와 위도로 분류되는 지구표면의 위치와 계절에 의하여 결정되는 반면, 태양과 발전 셀의 단면이 이루는 각도는 고정된 위치에서 태양광발전 장치의 각도를 가변함으로서 변경가능하다. 실용적인 발전효율 향상 방안으로 태양광 발전 장치의 각도 조절방법이 많이 사용되며, 이를 위한 태양추적장치에 대한 연구가 활발하다. 본 연구에서는 태양광발전 효율향상을 위한 태양추적시스템에 관한 연구를 진행하였다. 본 연구의 태양추적시스템은 광도전효과(Photo conductive effect)를 이용한 반도체 포토센서를 이용하여 태양의 위치확인을 위한 센서부를 구성하였으며, 센서의 출력신호를 마이크로프로세서를 이용하여 해석하고, 태양을 추적하기위한 구동부 제어신호를 발생시켰다. 태양추적시스템의 성능분석을 위한 태양발전장치(10W)를 제작하였으며, 실험을 통하여 연구에서 설계및제작된 태양추적장치의 유용성을 확인하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.149-152
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• 2012

$Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) is one of the most promising photovoltaic materials because of large conversion efficiency which has been achieved with an optimum Ga/(In+Ga) composition in $CuIn_{1-x}Ga_xSe_2$ (X~0.3). The Ga/(In+Ga) content is important to determine band gap, solar cell performances and carrier behaviors at grain boundary (GB). Effects of Ga/(In+Ga) content on physical properties of the CIGS layers have been extensively studied. In previous research, it is reported that GB is not recombination center of CIGS thin-film solar cells. However, GB recombination and electron-hole pair behavior studies are still lacking, especially influence of with different X on CIGS thin-films. We obtained the GB surface potential, local current and I-V characteristic of different X (00.7 while X~0.3 showed higher potential than 100 mV on GBs. Higher potential on GBs appears positive band bending. It can decrease recombination loss because of carrier separation. Therefore, we suggest recombination and electron-hole behaviors at GBs depending on composition of X.