• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.410.2-410.2
• /
• 2016

Tandem structure is promising in organic solar cells because of its double open-circuit voltage (VOC) and efficient photon energy conversion. In a typical tandem device, the two single sub-cells are stacked and connected by an interconnecting layer. The fabrication of two sub-cells are usually carried out in a glovebox filled with nitrogen or argon gas, which makes it expensive and laborious. We report a glovebox-free fabricated inverted tandem organic solar cells wherein the tandem structure comprises sandwiched interconnecting layer based on p-doped hole-transporting, metal, and electron-transporting materials. Complete fabrication process of the tandem device was performed outside the glove box. The tandem solar cells based on poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and (6,6)-phenyl C61-butyric acid methyl ester (PCBM) can realize a high VOC, which sums up of the two sub-cells. The tandem device structure was ITO/ZnO/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/MoO3/Au/Al/ZnO-d/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/Ag. The separate sub-cells were morphologically and thermally stable up to 160 oC. The high stability of the active layer benefits in the fabrication processes of tandem device. The performance of tandem organic solar cells comes from the sub-cells with an 50 nm thick active layer of P3HT:PCBM, achieving an average power conversion efficiency (PCE) of 2.9% (n=12) with short-circuit current density (JSC) = 4.26 mA/cm2, VOC = 1.10 V, and fill factor (FF) = 0.62. Based on these findings, we propose a new method to improve the performance and stability of tandem organic solar cells.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
• /
• pp.5.1-5.1
• /
• 2009

Organic photovoltaic (OPV)cells have attracted considerable attention due to their potential for flexible, lightweight, and low-cost application of solar energy conversion. Since a 1% power conversion efficiency (PCE) OPV based on a single donor-acceptor heterojunction was reported by Tang, the PCE has steadily improved around 5%. It is well known that a high parallel (shunt)resistance and a low series resistance are required simultaneously to achieve ideal photovoltaic devices. The device should be free of leakage current through the device to maximize the parallel resistance. The series resistance is attributed to the ohmic loss in the whole device, which includes the bulk resistance and the contact resistance. The bulk resistance originated from the bulk resistance of the organic layer and the electrodes; the contact resistance comes from the interface between the electrodes and the active layer. Furthermore, it has been reported that the bulk resistance of the indium tin oxide (ITO) of the devices dominates the series resistance of OPVs for a large area more than $0.01\;cm^2$. Therefore, in practical application, the large area of ITO may significantly reduce the device performance. In this work, we investigated the effect of sheet resistance ($R_{sh}$) of deposited ITO on the performance of OPVs. It was found that the device performance of polythiophene-fullerene (P3HT:PCBM) bulk heterojunction OPVs was critically dependent on Rsh of the ITO electrode. With decreasing $R_{sh}$ of the ITO from 39 to $8.5\;{\Omega}/{\square}$, the fill factor (FF) of OPVs was dramatically improved from 0.407 to 0.580, resulting in improvement of PCE from $1.63{\pm}0.2$ to $2.5{\pm}0.1%$ underan AM1.5 simulated solar intensity of $100\;mW/cm^2$.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.10-18
• /
• 2008

본 논문은 주파수 변조 기법을 도입하여 메탈 핼라이드 램프의 음향공명 현상을 제거한 수동 PFC 구조의 전자식 안정기를 설계 및 구현하였다. 제안하는 안정기는 EMI 필터, 수동 PFC 회로, 풀 브리지 인버터 및 LC 공진 타입의 점화기, 그리고 음향공명 현상을 제거하기 위한 회로로 구성되었다. 주파수 변조 기법의 도입으로 단일 주파수 구동시 문제점이였던 램프의 수명 경과에 따른 음향공명 대역이 변화와 동일한 크기의 방전관이라도 램프 제조 사마다 아크 튜브 내부에 봉입되는 물질과 압력차에 의한 음향공명 대역의 차이를 해결하였다. 개발된 prototype 1[kW] 메탈 핼라이드 램프용 전자식 안정기의 광변환 효율, 입력 PF, 입력 전류의 THD, 그리고 전력 변환 효율을 측정함으로써 성능을 입증하였다.

• 전자공학회논문지S
• /
• 제35S권9호
• /
• pp.9-18
• /
• 1998

본 논문에서는 E-GSM 단말기용 Transceiver RFIC 칩 수신단의 회로설계, 제작 및 특성측정을 수행하였다. AMS사의 0.8${\mu}m$ 실리콘 BiCMOS 공정을 사용하여 $10 {\times} 10 mm$ 크기를 갖는 80핀 TQFP 패키지로 제작하였으며, 동작전압 3.3V에서 우수한 RF 성능을 얻었다. 제작된 RFIC의 수신단에는 LNA, Down Conversion Mixer, AGC, SW-CAP 및 Down Sampling Mixer를 포함하고 있으며, 제작된 RFIC의 사용 주파수 범위는 925 ~ 960MHz, 전류소모는 67mA, 최소검출레벨은 -105dBm의 특성을 얻었다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.141-147
• /
• 2008

본 논문에서는 화합물 반도체 및 CMOS 공정을 이용하여 수신기에서 주파수를 하향 변환하는 수신믹서를 설계하였다. 주파수 하향변환 믹서의 기본적인 이론과 구조에 대해 살펴보고 이중평형 믹서 구조와 광대역 특성을 얻기위해 매칭회로 대신 고주파와 국부발진기의 입력단에 싱글엔드 신호를 차분신호로 변환하기 위한 능동발룬을 결합한 믹서회로를 화합물과 CMOS 공정으로 설계한다. CMOS 공정을 이용하여 제작한 능동발룬 내장 믹서는 $2{\sim}6[GHz]$ 대역에서 1[dB] 이하의 이득오차와 $3[^{\circ}]$ 이하의 위상오차를 가지며 $2{\sim}6[GHz]$ 대역에서 변환이득 $-1{\sim}-6[dB]$ 특성을 얻었다. 모의실험 결과 화합물 공정을 이용하여 능동 발룬을 결합한 믹서는 $2{\sim}6[GHz]$ 주파수대역에서 $-2[dBm]$의 국부발진기 입력에 대해 약 7[dB]의 변환이득과 5.8[GHz]에서 -10[dBm]의 입력 P1[dB]특성을 나타낸다.

• 한국재료학회지
• /
• 제32권11호
• /
• pp.508-514
• /
• 2022

Piezoelectric composite films which are enabled by inorganic piezoelectric nanomaterials-embedded polymer, have attracted enormous attention as a sustainable power source for low powered electronics, because of their ease of fabrication and flexible nature. However, the absorption of applied stress by the soft polymeric matrices is a major issue that must be solved to expand the fields of piezoelectric composite applications. Herein, a flexible and porous piezoelectric composite (piezoelectric sponge) comprised of BaTiO₃ nanoparticles and polydimethylsiloxane was developed using template method to enhance the energy conversion efficiency by minimizing the stress that vanishes into the polymer matrix. In the porous structure, effective stress transfer can occur between the piezoelectric active materials in compression mode due to direct contact between the ceramic particles embedded in the pore-polymer interface. The piezoelectric sponge with 30 wt% of BaTiO₃ particles generated an open-circuit voltage of ~12 V and a short-circuit current of ~150 nA. A finite element method-based simulation was conducted to theoretically back up that the piezoelectric output performance was effectively improved by introducing the sponge structure. Furthermore, to demonstrate the feasibility of pressure detecting applications using the BaTiO₃ particles-embedded piezoelectric sponge, the composite was arranged in a 3 × 3 array and integrated into a single pressure sensor. The fabricated sensor array successfully detected the shape of the applied pressure. This work can provide a cost-effective, biocompatible, and structural strategy for realizing piezoelectric composite-based energy harvesters and self-powered sensors with improved energy conversion efficiency.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제44권11호
• /
• pp.48-53
• /
• 2007

본 논문에서는 branch line coupler와 ${\lambda}/4$ 전송라인을 이용한 94 GHz 발룬 회로를 설계하였고, 이를 이용하여 높은 LO-RF 격리도 특성을 갖는 W-밴드용 MIMIC 단일 평형 주파수 혼합기를 개발하였다. 혼합기는 $0.1\;{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs Metamorphic HEMT 다이오드를 적용하였다. 혼합기에 사용된 MHEMT는 전류이득차단 주파수가 154 GHz, 최대공진 주파수 특성이 454 GHz의 특성을 나타내었다. 제작된 혼합기의 특성 측정 결과 LO 입력 전력이 8.6 dBm일 때 12.8 dB의 변환 손실 특성을 나타내었으며, 입력 및 출력 P1 dB는 각각 5 dBm, -8.9 dBm의 특성을 나타내었다. 또한 LO-RF 격리도 특성은 94 GHz에서 37.2 dB로 높은 격리도 특성을 나타내었다. 격리도 특성을 고려할 때, 본 논문에서 설계 및 제작된 W-밴드용 MIMIC 단일 평형 주파수 혼합기는 기존의 밀리미터파 대역 혼합기와 비교하여 높은 LO-RF 격리도 특성을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제27권9C호
• /
• pp.871-878
• /
• 2002

RZ-SSB(Real Zero-Single Sideband) 변조 기술을 이용하는 협대역 무전기용 송신기에 가장 핵심적인 부품들 중의 하나인 카테지안 루프 칩을 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS 기술을 이용하여 설계하고 제작하였다. 직접변환 방식 및 카테지안 루프 칩을 이용하여 요구되는 부품 수를 줄임에 의하여 송신부의 저비용 및 소형화가 가능하고, 이를 통하여 송신 전력 효율 및 선형성을 향상시켰다. 또한 CMOS 기술을 통하여 저전력 구동이 가능하도록 하였다. 송신기 성능 시험 결과 개루프 시 약 37㏈m (5W) 의 송신 출력에서 카테지안 루프 칩을 구동하여 즉, 폐루프 상태에서 -23㏈c의 상호변조 왜곡 특성 개선 및 SSB 신호 특성을 -30㏈c 이하로 억압하였다. 또한, 상기 언급된 송신 특성 개선에 가장 영향을 미치는 성분들인 DC-offset 성분, 궤환 루프에서 발생하는 왜곡 성분을 보상하기 위한 루프 이득 및 위상 값들을 조정할 수 있도록 컴퓨터와의 외부 인터페이스를 구현하여 S/W적으로 이러한 값들을 제어할 수 있도록 프로그램화 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제40권11호
• /
• pp.29-36
• /
• 2003

이 논문에서는, 2D-DCT, 양자화, AC/DC 예측블록, 스캔 변화, 역 양자화, 2D-IDCT로 이루어진 DCTQ 모듈의 효율적인 구조를 제안한다. 이 모듈은 1064 cycle 안에 매크로블록을 처리할 수 있도록 설계하였으며, MPEG-4 Video codec에서 30frame 의 CIF 영상에 대하여 동시에 encoder와 decoder를 처리할 수 있다. 단지 하나의 1D-DCT와 IDCT core 가 2-D DCT/IDCT 대신에 사용되며, 1 bit serial 분산산술방식을 이용하여 1-D DCT/IDCT를 구현하였다. 또한 파워소모를 줄이기 위해 움직임 예측에서 얻을 수 있는 SAE 값을 이용한 DCT와 양자화 모듈을 동작을 시키지 않는 방식을 제안하였다. 그리고 AC/DC 예측방법을 위한 메모리를 줄일 수 있도록 AC/DC 예측블록을 위한 메모리 구조 및 접근방법을 제안하였다. 그 결과, 하드웨어의 재 사용성이 놀아지고 파워소모가 작아짐을 알 수 있었다. 제안된 설계는 27㎒로 돌아가며, 실험결과 DCT와 IDCT 는 IEEE 기준을 만족함을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.670-680
• /
• 2010

본 논문에서는 0.13 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여, 이동단말기 탑재에 적합한 저 전력, 저 잡음 구조 개별 소자 (LNA, Mixer, VCO, frequency doubler, signal generator, down converter)들을 제안하고, 나아가 이를 하나의 칩으로 집적화 시킨 60 GHz 단일 칩 수신기 구조를 제안한다. 저전력화를 위해 current re-use 구조를 적용시킨 LNA의 경우, 11.6 mW 의 전력 소모 시, 56 GHz부터 60 GHz까지 측정된 잡음지수(NF)는 4 dB 이하이다. 저전력화를 위한 resistive mixer의 경우, Cgs의 보상 회로를 통하여 낮은 LO 신호 크기에서도 동작 가능하도록 하였다. -9.4dB의 변환 이득을 보여주며, 20 dB의 LO-RF isolation 특성을 가진다. Ka-band VCO는 4.99 mW 전력 소모 시측정된 출력 신호 크기는 27.4 GHz에서 -3 dBm이 되며, 26.89 GHz에서부터 1 MHz offset 기준으로 -113 dBc/Hz의 phase noise 특성을 보인다. 49.2 dB의 원신호 억제 효과를 보이는 Frequency Doubler는 총 전력 소모가 9.08 mW일 경우, -4 dBm의 27.1 GHz 입력 신호 인가 시 -53.2 dBm의 fundamental 신호(27.1 GHz)와 -4.45dBm의 V-band second harmonic 신호(54.2 GHz)를 얻을 수 있었으며, 이는 -0.45 dB의 변환 이득을 나타낸다. 60 GHz CMOS 수신기는 LNA, resistive mixer, VCO, frequency doubler, 그리고 drive amplifier로 구성되어 있으며, 전체 전력 소모는 21.9 mW이다. WLAN과의 호환 가능성을 위하여, IF(Intermediate Frequency) bandwidth가 5.25GHz(4.75~10 GHz)이며, RF 3 dB bandwidth는 58 GHz를 중심으로 6.2 GHz이다. 이때의 변환 손실은 -9.5 dB이며, 7 dB의 NF와 -12.5 dBm의 높은 입력 P1 dB를 보여주고 있다. 이는 60 GHz RF 회로의 저전력화, 저가격화, 그리고 소형화를 통한 WPAN용 이동단말기의 적용 가능성을 입증한다.