• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.600-600
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• 2012

실리콘 이종접합 태양전지는 diffused dopant를 이용하여 high conductivity의 emitter를 가지는 기존의 crystalline silicon 태양전지와는 다르게 a-Si:H를 이용한 low conductivity emitter 때문에 TCO를 front electrode 및 anti-reflection layer로 사용한다. 하지만 TCO와 emitter사이의 work function mismatch에 의한 band-offset이 발생하고 photo-generation된 carrier의 injection을 막아 효율 상승을 제한하게 된다. 본 연구는 산소 반응성 스퍼터링을 통한 front TCO의 일함수 변경과 이에 따른 TCO와 emitter 계면에 존재하는 band-offset 변화에 대하여 분석하였다. 특히 산소 분압에 따른 front TCO의 일함수 변화에 따라 개방전압 및 단락전류 변화가 두드러지게 나타났으며, 직렬저항 성분 변화에 따른 충진률 변화에 따른 효율상승을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.340-340
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• 2011

TCO/p/i/n 구조의 비정질 실리콘 박막 태양전지의 제작에 있어서 TCO계면과 p층사이의 이종 접합에서의 큰 밴드갭 차이는 p층으로부터의 정공 재결합을 통하여 효율 저하의 원인이 된다. 이러한 재결합은 넓은 밴드갭을 가진 물질을 완충층으로 삽입함으로써 개선되어 질 수 있다. 본 논문에서는 비정질 실리콘 보다 넓은 광학적 밴드갭을 가지는 a-SiOx 박막을 완충층으로 사용하여 TCO/P 계면에서의 재결합 감소에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. a-SiOX 박막 내에 포함된 산소의 양에 따라 밴드갭을 조절하여 1.8eV~2.0eV 사이의 완충층을 삽입하여 박막태양 전지의 개방전압, 단락전류, 효율 등에 끼치는 영향을 ASA 시뮬레이션을 통하여 알아보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.393-393
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• 2011

오늘 날 태양전지 산업에서 가장 많은 생산을 하고 있는 분야는 결정질 태양전지분야이다. 현재는 이러한 시대적 요구에 따라 많은 연구가 진행되고 있는데 특히 junction을 이루는 n layer의 doping profile을 선택적으로 형성하여 개방전압 및 단락전류를 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 이러한 n type layer의 doping profile을 선택적으로 형성하는 selective emitter solar cell에 관한 연구로써 SILVACO simulation을 이용하여 low Rs 영역은 고정하고 high Rs 영역의 doping depth를 가변 함으로써 high Rs 영역을 달리 형성하는 방법으로 selective emitter solar cell의 high Rs영역의 최적화에 관한 전산모사를 실시하였다. 각각의 가변조건에 따라 quantum efficiency를 통한 광학적 분석과 I-V를 통한 전기적 분석을 하여 high Rs영역을 최적화 하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.403-403
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• 2011

TCO/p/i/n 구조의 비정질 실리콘 박막 태양전지의 제작에 있어서 a-Si 혹은 넓은 밴드갭 물질인 SiOx, SiC 등은 window layer로 주로 사용 되어왔다. 그러나 ${\mu}c$-Si는 우수한 광학적, 전기적 특성에 불구하고 낮은 activation energy에 의한 p/i interface 에서의 band-off set에 의한 정공재결합에 의해 사용되어 지지 못했다. 이러한 재결합은 p/i interface상에 buffer layer를 삽입함으로써 개선되어 질 수 있다. 본 논문에서는 비정질 실리콘 보다 넓은 광학적 밴드갭을 가지는 a-SiOx 박막을 완충층으로 사용하여 p/i 계면에서의 재결합 감소에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. a-SiOX 박막 내에 포함 된 산소의 양에 따라 밴드갭을 조절하여 1.8eV~2.0eV 사이의 완충층을 삽입하여 박막태양전지의 개방전압, 단락전류, 효율 등에 끼치는 영향을 ASA 시뮬레이션을 통하여 알아보았다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.20 no.4
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• pp.30-35
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• 1983

Numerical calculations have been made about the phase differences of the short circuit current in a solar cell according to the variation of the modulation frequency. The phase differences in short circuit current of the solar cell exposed to the modulated light source is measured experimentally. From the above two results, the minority carrier lifetime has been determined. Also, minority carrier lifetime has been determined from the observed photo-induced open circuit voltage decay wave form that follows termination of the excitation.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.552-553
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• 2012

본 논문에서는 리튬 이온(Li-ion) 배터리의 열화과정 및 SOH(State-of-Health, 잔존수명) 판별방법에 대해 분석하였다. 리튬 이온 배터리의 SOH는 충/방전 주기의 횟수와 방법 및 전류에 따라 달라지며, 특히 온도에 따라 임피던스가 민감하게 변화하며, 그 과정에서 OCV(Open Circuit Voltage, 개방전압)가 변하게 된다. 따라서 온도변화와 배터리의 충/방전 과정에서 변화하는 임피던스의 특성과 그에 따른 OCV 변화를 고려하여 SOH 판별하는 방법과 리튬 이온 배터리의 열화 과정을 분석하여 소개한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.304-304
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• 2010

TCO/p/i/n 구조의 비정질 실리콘 박막 태양전지의 제작에 있어서 TCO계면과 p층사이의 이종접합에서의 큰 밴드갭 차이는 p층으로부터의 정공 재결합을 통하여 효율 저하의 원인이 된다. 이러한 재결합은 넓은 밴드갭을 가진 물질을 완충층으로 삽입함으로써 개선되어 질 수 있다. 본 논문에서는 비정질 실리콘 보다 넓은 광학적 밴드갭을 가지는 a-SiOx 박막을 완충층으로 사용하여 TCO/P 계면에서의 재결합 감소에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. a-SiOX 박막 내에 포함된 산소의 양에 따라 밴드갭을 조절하여 1.8eV~2.0eV 사이의 완충층을 삽입하여 박막태양전지의 개방전압, 단락전류, 효율 등에 끼치는 영향을 ASA 시뮬레이션을 통하여 알아보았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.117-117
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• 2013

염료감응태양전지의 효율을 높이기 위해서, 광전극으로 쓰이는 다공성 $TiO_2$ 후막에 플라즈마원자증착기술(PEALD)과 원자증착기술(ALD)을 이용하여 알루미나($Al_2O_3$)막을 3차원적으로 균일하고 매우 얇게 형성하였다. 이를 통해서 태양빛에 의해 여기된 염료의 전자가 알루미나를 통과(tunneling)하여 $TiO_2$ 전도대로 도입되게 함과 동시에 $TiO_2$ 전도대로 도입된 전자들이 전해질과 염료로 재결합하는 현상을 방지하였다. 결국 이러한 작용에 의해서 염료감응태양전지의 개방전압을 높이는 효과를 관측하였다. 나아가 PEALD와 ALD 두가지 방식으로 형성된 $Al_2O_3$ 껍질층의 특성 차이를 비교 관찰하고 이에 따른 염료감응태양전지의 소자 특성에 미치는 영향을 고찰하였다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.50 no.6
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• pp.105-113
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• 2013

In this paper a micro solar energy harvesting system with MPPT(Maximum Power Point Tracking) control using a miniature PV(photovoltaic) cell of which the output is less than 0.5V is proposed. The MPPT control is implemented using linear relationship between the open-circuit voltage of a PV cell and its MPP(Maximum Power Point) voltage such that a pilot PV cell can track the MPP of the main PV cell in real time. The proposed circuit is designed in 0.18um CMOS process. The designed chip area is $900um{\times}1370um$ including a load charge pump and pads. Measured results show that the designed system can track the MPP voltage changes with variations of light intensity. The designed circuit with MPPT control delivers MPP voltages to load even though the load is heavy such that it can supply more power when the MPPT control is applied. The proposed circuit does not require any precharged battery resulting in more suitability for miniaturized self-powered systems compared to the existing works.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.