• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.4
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• pp.1-7
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• 2017

Cobalt silicide was used as a counter electrode in order to confirm its reliability in dye-sensitized solar cell (DSSC) devices. 100 nm-Co/300 nm-Si/quartz was formed by an evaporator and cobalt silicide was formed by vacuum heat treatment at $700^{\circ}C$ for 60 min to form approximately 350 nm-CoSi. This process was followed by etching in $80^{\circ}C$-30% $H_2SO_4$ to remove the cobalt residue on the cobalt silicide surface. Also, for the comparison against Pt, we prepared a 100 nm-Pt/glass counter electrode. Cobalt silicide was used for the counter electrode in order to confirm its reliability in DSSC devices and maintained for 0, 168, 336, 504, 672, and 840 hours at $80^{\circ}C$. The photovoltaic properties of the DSSCs employing cobalt silicide were confirmed by using a simulator and potentiostat. Cyclic-voltammetry, field emission scanning electron microscopy, focused ion beam scanning electron microscopy, and energy dispersive spectrometry analyses were used to confirm the catalytic activity, microstructure, and composition, respectively. The energy conversion efficiency (ECE) as a function of time and ECE of the DSSC with Pt and CoSi counter electrodes were maintained for 504 hours. However, after 672 hours, the ECEs decreased to a half of their initial values. The results of the catalytic activity analysis showed that the catalytic activities of the Pt and CoSi counter electrodes decreased to 64% and 57% of their initial values, respectively(after 840 hours). The microstructure analysis showed that the CoSi layer improved the durability in the electrolyte, but because the stress concentrates on the contact surface between the lower quartz substrate and the CoSi layer, cracks are formed locally and flaking occurs. Thus, deterioration occurs due to the residual stress built up during the silicidation of the CoSi counter electrode, so it is necessary to take measures against these residual stresses, in order to ensure the reliability of the electrode.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.41-41
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• 2003

비정질 실리콘 박막은 단결정 실리콘에 비해 저가이고 저온형성이 가능하여, 대면적/고효율의 실리콘 박막 태양전지 제작에 응용되고 있다. 태양전지에 적용하기 위해서는 우수한 암전류 및 광전류 특성을 나타내야 하고, 광학적 밴드 갭 특성 또한 중요하다. 본 연구에서는 HDP(High Density Plasma) PECVD 장비를 이용하여 나노결정립 및 비정질 실리콘 박막을 형성하고, 각 박막의 전기적, 광학적 특성을 측정, 평가하였다. 나노결정립 및 비정질 실리콘 박막의 전기적 특성은 Keithley 4200을 이용하여 암전류를 특성을 측정하였고, Solar Simulator를 이용하여 AM1.5, 100mW/$\textrm{cm}^2$ 조건에서 광전류 특성을 측정하였다. 또한, Spectrometer를 이용하여 박막의 투과율을 측정하여 Tauc Plot을 통해 광학적 밴드 갭을 계산하였다. 본 연구에서 형성된 비정질 실리콘 박막은 -$10^{6}$의 우수한 Photoresponse($\sigma$$_{ph}$ $\sigma$$_{d}$) 특성을 나타내었다. 또한, 비정질 실리콘 박막 내에 나노결정립이 형성됨에 따라 암전류는 증가하고, 광학적 밴드 갭도 증가하는 것을 알 수 있었다. 이렇게 밴드 갭이 증가된 나노결정립 실리콘 박막은 태양전지의 Window 층에 적용하면 효율 증가에 크게 기여할 것으로 판단된다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.14 no.4
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• pp.165-171
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• 2013

Nanostructured pure a-C and nitrogen doped a-C: N thin films with small particle size of, ~50 nm were obtained by Aerosol-assisted CVD method from the natural precursor camphor oil. Five samples were prepared for the a-C and a-C: N respectively, with the deposition temperatures ranging from $400^{\circ}C$ to $600^{\circ}C$. At high temperature, the AFM clarifies an even smoother image, due to the increase of the energetic carbon ion bombardment at the surface of the thin film. An ohmic contact was acquired from the current-voltage solar simulator characterization. The higher conductivity of a-C: N, of ${\sim}{\times}10^{-2}Scm^{-1}$ is due to the decrease in defects since the spin density gap decrease with the nitrogen addition. Pure a-C exhibit absorption coefficient, ${\alpha}$ of $10^4cm^{-1}$, whereas for a-C:N, ${\alpha}$ is of $10^5cm^{-1}$. The high ${\sigma}$ value of a-C:N is due to the presence of more graphitic component ($sp^2$ carbon bonding) in the carbon films.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.59 no.6
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• pp.1046-1052
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• 2010

In residential house, photovoltaic (PV) system among various alternatives in renewable energy system is the most efficient and feasible solution for reducing energy consumption and electricity cost. However, relatively high initial cost make people reluctant to install PV system in their houses. Therefore, in the initial state for PV system installation in the house, it is very important to decide proper capacity of the PV system considering the expected energy usage and solar energy supplying condition with the house. This paper proposes a novel optimization model for deciding appropriate capacity of the PV system for residential house. The objective function of the model is to minimize the annual cost including electricity bill, operation and maintenance cost, and annual fixed cost calculated from the initial installation cost based on capital recovery factor (CRF). The model also shows the optimal inclining angle of PV panels of the system. In this paper, we estimate the PV output using PVWATTS (PV simulator of Office of Energy Efficiency and Renewable Energy) and find optimal solutions by Sequential Quadratic Programming (SQP) method using MATLAB software. The proposed approach is finally applied to a residential model house in Gangneung, Gangwon-Do and verified its feasibility for adopting to PV system design for residential houses.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.18 no.1
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• pp.63-71
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• 2013

This paper describes the coordinated droop control method for stand-alone type DC micro-grid to improve reliability and utilization of distributed generations and energy storage. The stand-alone type DC micro-grid consists of several distributed generations such as a wind power generation, solar power and micro-turbine, and energy storage. The proposed method which is based on autonomous control method shows high reliability and stability through coordinated droop control of distributed generations and energy storage and also capability of battery management. The operation of stand-alone type DC micro-grid was analyzed using detail simulation model with PSCAD/EMTDC software. Based on simulation results, a hardware simulator was built and tested with commercially available components and performance of system was verified.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.101.2-101.2
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• 2012

스크린 프린팅 기술은 공정이 단순하고 값이 싸며 대량생산에 용이하기 때문에 결정질 실리콘 태양전지의 전극형성에 널리 사용되고 있다. 스크린 프린팅 기술을 이용한 전면 전극은 일반적으로 은 페이스트 (Ag paste)를 패시배이션 층이 증착 된 실리콘 기판 위에 인쇄를 한 후 고온의 소성 공정을 통하여 형성이 된다. 은 페이스트가 실리콘 에미터 층과 접촉하기 위해서는 패시배이션 층을 뚫고 접촉이 형성 되어야 한다. 이 과정에서 소성 후 은 전극과 실리콘 기판 사이의 계면에는 glass layer가 형성되어 접촉저항을 높이고 태양전지의 직렬 저항을 높이는 인자로 작용한다. 따라서 본 연구는 형성된 은 전극과 실리콘 사이의 계면 특성을 평가하고 glass layer의 두께와 접촉 저항 사이의 관계를 분석하기 위해서 진행되었다. 접촉저항은 trasnfer length method (TLM) 법을 이용하여 측정을 하였고 glass layer의 두께는 field emission scanning electron microscope(FE-SEM)을 이용하여 평가하였다. 또한 glass layer의 두께에 따른 전반적인 태양전지의 특성을 solar simulator, probe station, suns-Voc를 통하여 평가하였다. 결과적으로 glass layer의 두께에 따라서 접촉저항이나 직렬저항이 변화하는 것을 관찰 할 수 있었고 이를 정량적으로 분석하고자 하는 노력이 시도되었다. 이러한 변화는 또한 태양전지의 특성에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.18 no.1
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• pp.40-45
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• 2007

Methylene blue(MB) was photocatalytically degraded with one-body photoanode and solar simulator to investigate the possible application to both environmental purification and photoelectrochemical cell for hydrogen production. Photoactive titanium dioxide was formed on both sides of Ti plate following steps such as rinsing-annealing-calcination or anodizing(20 V, 30 V)-annealing($350^{\circ}C$, $450^{\circ}C)$ after etching. The prepared titania plate($2cm{\times}2\;cm$, ca 1.6 mg $TiO_2$ on the basis of $1\;{\mu}m$ thickness) was used to degrade MB(10 ppm in 200 mL solution). The reaction tended to follow the Langmuir-Hinshelwood kinetics with zero order. Comparative experiments with Degussa P25 showed the same zero order kinetics when 2 mg of P25 had been used, while the first order kinetics when 200 mg used. This concludes the feasibility of the prepared titania plate as a material for the purification of low-level harmful organics and an electrode or a membrane for photoelectrochemical system for hydrogen production.

• Proceedings of the SCSK Conference
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• 2003.09b
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• pp.438-447
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• 2003

We selected 113 subjects (male:59, female:54) in 20 to 29 age and observed the skin color difference between female and male. Also we measured the minimal persistent pigment darkening dose (MPPD) in same subjects. The skin colors of upper inner arm and back were measured with chromameter (CR10, Minolta, Japan) which represents skin color as $L^{*}$, $a^{*}$, and $b^{*}$ in value. MPPD was measured with solar simulator multi-port 601(Solarlight Co. USA). All statistical analysis was performed on the computer software package SPSS 8.0. The skin colors between male and female was significant difference in back and upper inner arm. There was significant difference of skin colors between back and upper inner arm in both male and female. There was no relationship existed between the values of MPPD and skin color ( $L^{*}$ $a^{*}$ $b^{*}$) of back in both male and female. As a result of survey, we knew that there was apparent difference of skin color between back and upper inner arm due to gender. Also we hope these data will be helpful to study on the correlation of the pigmentation index and skin color.(omitted)omitted)ted)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.307-307
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• 2010

광포획 기술을 통하여 빛의 흡수 증가시키는 것은 고효율 비정질 실리콘 박막 태양전지 제작에 있어 매우 중요하다. 비정질 실리콘 박막 태양전지에서 일반적으로 사용되는 광포획 기술은 전면 투명전극 및 후면 반사막 표면에 패턴을 형성하는 것이며, 이때의 패턴은 불규칙하게 형성된다. 이러한 불규칙한 패턴 대신 주기적인 패턴을 형성하면 보다 효과적인 광포획 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 주기적인 패턴 형성된 유리 기판 위에 비정질 실리콘 박막 태양전지를 제작하여 태양전지의 광학적 특성 및 변환효율 변화를 살펴보았다. 먼저, 패턴이 형성된 유리 기판에 대한 광추적 전산모사를 통하여 광학적 특성 변화를 살펴보았으며, 실험을 통하여 태양전지를 제작하고 광학적 특성 및 변환효율을 측정하였다. 광추적 전산모사 결과와 실험을 통하여 얻은 결과를 비교 분석하여 유리 기판의 반사방지 및 광포획 효과를 알아보았으며, 박막형 비정질 실리콘 태양전지의 변환 효율에 대한 긍정적인 영향을 확인 할 수 있었다. 박막형 비정질 실리콘 태양전지 제작에는 PECVD가 사용되었으며, 태양전지의 광학적 특성 및 변환효율 측정에는 UV-VIS 분광기, 적분구, solar simulator 등이 사용되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.298-298
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• 2010

최근 태양전지 연구가 활성화 되면서 다양한 종류의 태양전지가 만들어 지고 있다. 이에 따라 태양전지를 정확하게 분석하고 평가하는 방법에 대한 중요성이 커지고 있다. 태양전지의 성능과 품질을 평가하는 방법은 인공태양광조사장치(Solar Simulator)를 사용하여 태양전지의 전류와 전압특성을 측정하는 방법, 양자효율 측정 장치(Quantum Efficiency Measurement System)를 사용하여 태양광의 파장별로 분광반응도를 측정하는 양자효율측정법 등 다양한 방법이 있다. 그 중 양자효율측정법은 태양광의 다양한 파장에 대하여 태양전지가 파장대역마다 어떠한 반응을 하는지 알 수 있고, 그에 따른 태양전지에 사용된 재료의 특성을 알 수 있게 해준다. 일반적으로 양자효율측정은 태양광 아래에서의 상황과 유사한 환경을 만들기 위해 바이어스광을 사용하고, 분광기로 AC광원을 태양전지에 조사하여 측정한다. 바이어스광의 광량 및 AC광원의 주파수에 의해 양자효율 측정결과는 달라질 수 있는데, 이는 태양전지에 사용된 물질에 따라 다른 경향을 보인다. 본 연구에서는 바이어스광과 AC 광원 주파수를 특정한 광주파수대역(100 Hz ~ 1000 Hz)에서 단결정태양전지와 다결정태양전지에 조사하여 측정하였고, 양자효율 대한 영향과 그 결과에 따른 원인을 분석하였다.