• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• v.2 no.3
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• pp.421-424
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• 2016

In order to evaluate the insulation deterioration in the stator windings of air-cooled gas turbine generators(119.2 MVA, 13.8 kV) which has been operating for more than 15 years, diagnostic test and AC dielectric breakdown test were performed on phases A, B and C. Diagnostic test included measurements of AC current, dissipation factor, partial discharge (PD) magnitude and capacitance. ${\Delta}I$ and ${\Delta}tan{\delta}$ in all three phases (A, B, and C) of generator stator windings showed that they were in good condition but PD magnitude indicated marginally serviceable condition. After the diagnostic test, an AC overvoltage test was performed by gradually increasing the voltage applied to the generator stator windings until electrical insulation failure occurred, in order to determine the breakdown voltage. Although phase A of generator stator windings failed at breakdown voltage of 29.0 kV, phases B and C endured the 29.0 kV. The breakdown voltage in all three phases was higher than that expected for good-quality windings (28.6 kV) in a 13.8 kV class generator.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.28 no.11
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• pp.680-684
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• 2018

We investigate the effect of light intensity and wavelength of a solar cell device using photoconductive atomic force microscopy(PC-AFM). A $POCl_3$ diffusion doping process is used to produce a p-n junction solar cell device based on a polySi wafer, and the electrical properties of prepared solar cells are measured using a solar cell simulator system. The measured open circuit voltage($V_{oc}$) is 0.59 V and the short circuit current($I_{sc}$) is 48.5 mA. Moreover, the values of the fill factors and efficiencies of the devices are 0.7 and approximately 13.6 %, respectively. In addition, PC-AFM, a recent notable method for nano-scale characterization of photovoltaic elements, is used for direct measurements of photoelectric characteristics in limited areas instead of large areas. The effects of changes in the intensity and wavelength of light shining on the element on the photoelectric characteristics are observed. Results obtained through PC-AFM are compared with the electric/optical characteristics data obtained through a solar simulator. The voltage($V_{PC-AFM}$) at which the current is 0 A in the I-V characteristic curves increases sharply up to $18W/m^2$, peaking and slowly falling as light intensity increases. Here, $V_{PC-AFM}$ at $18W/m^2$ is 0.29 V, which corresponds to 59 % of the average $V_{oc}$ value, as measured with the solar simulator. Furthermore, while the light wavelength increases from 300 nm to 1,100 nm, the external quantum efficiency(EQE) and results from PC-AFM show similar trends at the macro scale but reveal different results in several sections, indicating the need for detailed analysis and improvement in the future.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2005.07a
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• pp.28-29
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• 2005

본 논문에서는 MEH-PPV와 DFPP의 폴리머 물질을 이용하여 photovoltaic device가 제작되었고, 그림 1에 두 물질의 분자 구조가 보여진다. Photovoltaic cell의 전기-광학적 특성은 활성층의 폴리머 물질에 의해 결정된다. 이러한 특성을 알아보기 위해서 홉수 스펙트럼이 측정되었다. DFPP는 chloroform, chlorobenzen, THF, acetone에 잘 녹았으며, 본 논문에서는 chloroform이 용매로 사용되었다. 제작 공정은 다음과 같다. 인듐 주석 산화물 (ITO)이 증착된 유리기판은 photolithography 공정을 거친 후, 왕수(HNO$_{3}$ + HCL)로 식각됨으로서 전극의 패턴이 제작되었다. 그리고 ITO 전극 패턴 된 유리기판 위에 PEDOT (CH8000, Baytron)이 코팅된 후 Ar이 주입되는 Convection Oven을 이용하여 120$^{\circ}$C에서 2시간 동안 열처리되어 수분이 제거되었다. 활성층에는 MEH-PPV와 DFPP가 9:1과 2.33:1로 혼합된 폴리머가 사용되었고, 이것은 0.3 %w.t.가 되도록 chloroform에 넣어 5시간 동안 스핀바를 돌려서 용해되었다. 이 용액은 ITO 전극 패턴이 형성된 글라스 위에 3000 rpm으로 45 초간 스핀코팅 되었다. 이 때 얻어진 유기물 박막층은 80$^{\circ}$C의 Ar이 주입되는 convection oven에서 3시간 동안 경화되었다. 경화된 단층 유기물 박막층 위에 Li-Al이 1000 ${\AA}$의 두께로 증착되어 전극이 형성되었고, 이후 질소가 채워진 globe box에서 소자는 encapsulation되어 산소와 수분에 대한 영향으로부터 차단되었다. 상기의 공정으로 제작된 소자의 박막구조는 그림 2에서 보여진다. 그림 3은 MEH-PPV와 DFPP를 혼합했을 때의 흡수 스펙트럼이다. 최대 흡수 파장은 511 nm였다. 그리고 photovoltaic cell의 V-I 특성 결과가 그림 4와 같이 측정되었다. 측정에서는 300${\sim}$700 nm의 파장대를 갖는 태양광 모사계가 사용되었고, 셀의 면적은 10 mm$^{2}$였다. 그림 5의 I-V 특성으로부터 MEH-PPV와 DFPP가 9:1 로 혼합했을 때보다 2.33:1 로 혼합했을 때, photovoltaic device의 효율이 향상됨을 확인할 수 있다. 빛이 75 mW/cm$^{2}$ 의 세기로 조사될 때 9:1과 2.33:1로 혼합된 소자의 open circuit voltage (V$_{oc}$)는 비슷하지만, short circuit current Density (J$_{sc}$)는 각각 -1.39 ${\mu}$A/cm$^{2}$ 와 -3.72${\mu}$A/cm$^{2}$ 로 약 2.7배 정도 증가되었음을 볼 수 있다. 이러한 결과를 통해 electron acceptor인 DFPP의 비율이 높아질수록 photovoltaic cell의 conversion efficiency가 더 크게 됨을 확인할 수 있다. 그러므로 효율이 최대가 되는 두 폴리머의 혼합 비율이 최적화되는 조건을 찾는 것은 매우 중요한 연구가 될 것이다.