• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권6호
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• pp.581-593
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• 2022

As energy depletion and environmental pollution problems are intensified, research has been conducted actively on alternative energy sources, an eco-friendly and continuous available energy conversion system. So has been organic solar cells whose efficiency is improved to 18.32%. The photoactive layer inside the solar cell is composed of a donor and a acceptor, and the combination of materials capable of effectively exchanging electrons greatly affects the efficiency of the organic solar cell. Accordingly, various researches have been conducted to improve the efficiency, and the maximum efficiency could be achieved by a solar cell with high carrier generation and low charge recombination characteristics through the introduction of a non-fullerene acceptor and material reconstruction. Organic solar cells are still difficult to commercialize due to their efficiency limitations and light stability, but if a photoactive layer consisting of a donor capable of efficiently absorbing long-wavelength light and an acceptor capable of forming an appropriate energy level is designed, the efficiency of the organic solar cell will reach 20%.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권1호
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• pp.49-56
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• 2014

본 연구는 집광장치와 태양추적장치를 이용함으로서 제한된 면적을 가지는 집광형 태양전지의 발전효율을 증가시키는 연구를 진행하였다. 태양전지에서 발생된 열은 온수나 난방에 사용되도록 흡열기를 이용하여 회수하였다. 이로서 집광형 태양전지를 이용한 시스템은 전기와 열을 동시에 공급할 수 있다. 태양위치에 따른 실시간 추적, 일몰 이후 난방장치의 동쪽방향 원상복귀, 원상복귀후 자동종료는 조도센서와 Simulink 프로그램으로 구현하였다. 흡열기 입구 속도, 핀설치 유무, 입구위치에 따른 흡열기 온도를 해석하였으며 실험결과와 일치하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.772-776
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• 2011

개발 중인 중형 전기추진 무인기는 전력원으로 태양전지, 연료전지, 이차전지를 사용한다. 전력변환기 및 컨버터를 없이 전압 매칭을 통해 전력원을 선정하고 단품시험을 수행하였다. 여러 종류의 전력원을 통합하여 사용함에 따른 각 전력원 별 특성파악 및 에너지 사용 비율을 정량적으로 평가하기 위해 5시간 지상통합시험을 수행하였다. 그 결과 배터리는 시동 및 과도상태에서 다른 동력원에 비해 빠른 출력반응을 보였으며, 연료전지와 태양전지는 순항영역에서 주 전력 공급원의 역할을 수행함을 확인하였다. 사용한 에너지 비율은 연료전지, 태양전지, 배터리가 각각 68%, 29%, 2.5%임을 알 수 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권spc3호
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• pp.262-268
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• 2012

In the recent research technical solutions have been studied to integrate renewable energy into unmanned aerial vehicles to use it as the main power source. As the weight of the aerial vehicle body is essential for its performance, we consider to use light-weight solar cell technology. Furthermore fuel cells are also integrated create a highly energy-efficient aerial robot. In this paper, construction concept and software design of the tilt-rotor aerial vehicle GAORI is introduced which uses solar cells and fuel cells as power source. The future work direction and prognosis are discussed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1355-1362
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• 2007

본 논문에서는 태양광 발전의 효율을 높이기 위하여 센서와 마이크로프로세서를 이용한 태양광 위치추적 장치를 설계하여 고정 방식의 태양광 발전과 위치 추적 방식의 태양광 발전에 대하여 비교해 보았으며, 태양전지에 대한 특성 해석과 수학적 모델링을 통한 시뮬레이션을 행하여 태양전지 특성 사양과 비교해 보았다. 또한 전력변환 시스템을 Boost 컨버터와 전압형 인버터로 구성하여 각각에 대하여 실험하였으며, Boost 컨버터 제어에서 최대 전력점 추적을 위해 일정전압 제어법을 사용하였다. 인버터의 제어에서는 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation) 제어법을 사용하여 실험하여 좋은 결과를 나타내었다.

• 태양에너지
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• 제18권3호
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• pp.129-135
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• 1998

A photovoltaic system is an infinite and clean energy system. A photovoltaic system consists of a solar cell array, a converter, a inverter and a control unit. It is necessary that the Maximum Power Point Tracker(MPPT) is applied to the photovoltaic system because the output power of solar cell array is varied with irradiation, temperature and external effects. In this paper, the neural networks theory, one of the control methods, is applied to track the maximum power point of the photovoltaic system. The MPPT using neural networks theory is proposed to improve existing energy converter efficiency. Also the theory is applied to operation of inverter type airconditionig system.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권4호
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• pp.123-129
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• 2014

Photovoltaic and fuel cell systems can be used as power source in mobile robots. At this time the photovoltaic system generally generate power in daytime. The starting time of fuel cell is slower than the lithium battery. To compensate for these disadvantages, a battery charge-discharge system is used. Especially the bi-directional converter is used mainly in the charge-discharge method. The controller in a buck converter controls the input voltage of the converter to meet the maximum power point tracking(MPPT) performance. First of all, the simulations of hybrid system for battery charge-discharge system in each step simulated using solar and fuel cell modeling as input source in PSIM. Experiment of the buck and bi-directional converter system is conducted through using photovoltaic/fuel cel simulator(pCube) instead of solar and fuel cell. This hybrid system for battery charge discharge using photovoltaic/fuel cell generates emergency power for the communication system in mobile robot.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.372-378
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• 2009

태양광 발전시스템의 설치 용량이 증가함에 따라 시스템 효율을 개선하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 고성능 시스템의 설계 및 시험을 위해서는 태양전지의 모델링을 바탕으로 태양전지의 물리적 특성에 관해 정확히 이해하는 것이 중요하다. 그러나 태양전지의 모델은 다수의 파라미터가 얽힌 비선형 형태이며, 모델식의 파라미터 값을 얻기 위한 기존의 방식에서는 오차를 동반하는 실제와 다른 가정을 전제로 하므로 결과적으로 추출된 파라미터의 정확도가 저하되게 되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 제조사가 표준상태에서 측정하여 공개하는 태양전지의 I-V 커브로부터 다이오드의 이상계수와 역포화 전류를 구하고 이로부터 저항 성분이 없는 이상적인 태양전지의 I-V 커브를 도출한 뒤, 실측된 I-V 커브와 차이를 최소화하는 직·병렬 저항값을 추출하는 새로운 방식을 제안한다. 기존의 방식과 제안된 방식의 모델링을 통하여 얻은 파라미터를 이용해 구현한 I-V 커브와 실측 I-V 커브와의 상관관계를 최소자승법을 통해 계산함으로써 제안된 방법의 유용함을 증명하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권5호
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• pp.577-584
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• 2015

A photovoltaic (PV) system generates electricity by installing a solar energy array; therefore, the photovoltaic system can be easily exposed to external factors, which include environmental factors such as temperature, humidity, and radiation. These factors-as well as shading, in particular-lead to power degradation. When there is an output loss in the solar cell of a PV module package, the output loss is partly controlled by the bypass diode. As solar cells become highly efficient, the characteristics of series resistance and parallel resistance improve, and the characteristics of reverse voltage change. A bypass diode is connected in parallel to the string that is connected in series to the PV module. Ideally, the bypass diode operates when the voltage is -0.6[V] around. This study examines the bypass diode operating time for different types of crystalline solar cells. It compares the reverse voltage characteristics between the single solar cell and polycrystalline solar cell. Special modules were produced for the experiment. The shading rate of the solar cell in the specially made solar energy module was raised by 5% each time to confirm that the bypass diode was operating. The operation of the bypass diode is affected not only by the reverse voltage but also by the forward bias. This tendency was verified as the number of strings increased.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권5호
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• pp.69-75
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• 2013

To increase the efficiency of the photovoltaic, almost photovoltaic appliances are controlled by Maximum Power Point Tracking(MPPT). Existing most of the PV MPPT techniques have used power which multiplies sensed output current and voltage of the solar cell. However, these algorithms are unnecessarily complicated and too expensive for small and compact system. The other hand, the proposed MPPT technique is only one sensing of the MPPT converter's output current, so there is no need to insert another sensors of battery side. Therefore, this algorithm is simpler compared to the traditional approach and is suitable for low power solar system. Further, the novel proper charge/discharge algorithm for the battery with PV MPPT is developed. In this algorithm, there is CC battery charge mode and load discharge mode of the PV cell & battery dual. Also we design current control to regulate allowable current during the battery charging. The proposed algorithm will be applicable to battery included solar cell applications like solar lantern and solar remote control car. Finally, the proposed method has been verified with computer simulation.