• Title/Summary/Keyword: 광반사

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결정질 실리콘 태양전지 표면 그리드에 의한 반사율과 양자효율에 미치는 영향

  • Park, In-Gyu;Son, Chan-Hui;Yun, Myeong-Su;Yu, Ha-Jin;Han, Sang-Geun;Yu, Jin-Hyeok;Hyeon, Deok-Hwan;Kim, Jeong-Sik;Gwon, Gi-Cheong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.299-299
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    • 2010
  • 태양전지 셀에서 표면 반사에 의한 태양광 손실을 보다 적게 하여 흡수량 증가시킬 필요가 있다. 태양전지에서 생성된 전자 정공 수집 향상을 위해 금속 재질로 이루어진 그리드 전극을 사용한다. 이때 금속 그리드에 입사되는 태양광은 대부분 반사되어 입사광의 손실로 이어진다. 본 연구에서는 결정질 실리콘 태양전지에서 표면 그리드에 의한 광학적 손실을 반사율을 통해 확인하였고 양자효율을 측정하여 보았다. 결정질 실리콘 태양전지 표면 반사율 측정은 적분구를 사용하였고, 측정에 사용된 태양전지 샘플은 일반적인 구조의 결정질 실리콘 태양전지이다. 실험은 표면 그리드 공정 전 후의 샘플로 실험을 진행하였고, 셀의 표면 균일도에 의한 확인을 위하여 동일한 면적 비율의 입사광을 조사하여 반복 실험을 하였다. 양자효율 측정은 광학 초퍼를 통한 광원과 분광기 및 검출기를 포함하는 태양전지 특성 분석 장치를 사용하였다. 그 결과 특정 파장 대역에서 그리드의 유무에 따른 반사율의 변화와 이에 따른 양자효율의 변화를 통하여 그리드에 의한 결정질 실리콘 태양전지의 특성변화에 대해 알아보았다.

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반사판을 이용한 해상용 등명기 개발

  • Ju, Jeong-Sik;Lee, Seong-Je;Gong, Hyeon-Dong;Lee, Deuk-Saeng
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.101-103
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    • 2019
  • 기존 해상용 등명기의 경우 빛을 평행하게 만들기 위해 볼록렌즈를 정교하게 절삭하여 곡률을 제작하는 기술이 까다로워 해상용 등명기 제작비용이 비싼 프레넬 렌즈를 사용하고 있다. 따라서 프레넬 렌즈를 사용하지 않고 평행 광을 만들 수 있는 포물선 반사체(parabolic reflector)의 원리를 도입하였다. 포물선 반사체의 원리는 포물선 초점에 있는 LED 광원에서 빛을 반사체에 반사하여 평행 광을 만드는 원리이며, 포물선 반사체에 반사된 빛은 45° 기울기의 원뿔형 반사체에 한 번 더 반사되어 지표면과 평행한 빛을 360° 방향으로 균일하게 내보낸다.

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PET Detector Design with a Small Number of Photo Sensors (적은 수의 광센서를 사용한 PET 검출기 설계)

  • Lee, Seung-Jae;Baek, Cheol-Ha
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.15 no.4
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    • pp.525-531
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    • 2021
  • The detector of the positron emission tomography (PET) is composed using a plurality of scintillation pixels and photo sensors. The use of multiple photo sensors increases cost and complicates signal processing. In this study, a detector with reduced cost and simple signal processing was designed using a small number of photo sensors. A scintillation pixel and a small number of photo sensors were used, and a optical guide was used to deliver light to all the photo sensors. A reflector is applied to the scintillation pixel and the optical guide to transmit the maximum amount of light to the photo sensor. A diffuse reflector and a specular reflector were used for the reflector, and a flood image was obtained by applying different thicknesses of the optical guide. An optimal combination was selected through comparative analysis of the acquired flood images. As a result, when specular reflectors were used for both the scintillation pixel and the optical guide, excellent flood images were obtained from optical guides of all thicknesses. For the optical guide, the optimal image was obtained when using a 3 mm thickness in consideration of the size of the image and the analysis of the point where the image of the scintillation pixel was formed.

양면수광형 태양전지 성능평가를 위한 이중광원활용 측정 방법

  • Kim, Su-Min;Jeong, Sang-Hun;Kim, Yong-Bae;Choe, Gyu-Seok
    • Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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    • v.4 no.2
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    • pp.6-13
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    • 2018
  • 최근 산업용 태양광 발전시장에서 주목 받고 있는 양면수광형 태양전지의 경우 지면 반사광(Albedo)의 영향으로 추가적인 광생성(Photogeneration)이 발생하여 태양전지의 전환효율(Conversion efficiency)을 증가시켜 주기 때문에 시장에서 수요가 증가하고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 몇 가지 문제에 대한 논의가 진행되고 있는데 그 중에서 가장 중요한 부분은 양면수광형 태양전지의 효율을 정의하는 부분이다. 양면수광형 태양전지의 효율을 정의하기 위하여 여러 가지 연구가 진행되었지만 현재까지 국제적인 기준이 제정되지 않아 정확한 효율의 정의가 어려운 상황이다. 양면수광형 태양전지의 성능 확인을 위한 측정 방식은 단일광원(Single light source) 조사 방식, 단일광원 분할(Single light splitter) 조사 방식, 이중광원(Double light source) 조사 방식으로 나눌 수 있다. 본고에서는 이중광원 조사 방식을 이용하여 후면 반사광의 광원을 개별적으로 정의함으로써 실제 발전 환경과 동일한 조건의 광량 정의를 통하여 다양한 지면 반사 조건에 대하여 정확한 태양전지의 전환효율을 측정하고 이를 통하여 다이오드 특성을 추출할 수 있는 측정 방식에 대하여 논하고자 한다.

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Reflective Variable Optical Attenuator using Liquid Crystals (액정을 이용한 반사형 가변 광 감쇠기)

  • Lee, Yong-Min
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.51 no.2
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    • pp.15-18
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    • 2014
  • This work studies a variable optical attenuator using a reflective type liquid crystal cell for optical switches. The proposed architecture is capable of comprising a compact and low voltage driving variable optical attenuator. The usefulness of the proposed architecture is demonstrated by showing characterization of the liquid crystal cell, temperature effects, and response characteristics of the architecture.

열적 산화된 실리콘 나노구조의 표면 및 무반사 특성

  • Im, Jeong-U;Jeong, Gwan-Su;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.316-316
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    • 2013
  • 실리콘(Si)은 이미지 센서, 포토검출기, 태양전지등 반도체 광전소자 분야에서 널리 사용되고 있는 대표적인 물질이다. 이러한 소자들은 광추출 또는 광흡수 효율을 향상시키는 것이 매우 중요하다. 그러나 Si의 높은 굴절율은 표면에서 30% 이상의 반사율을 발생시켜 소자의 성능을 저하시킨다. 따라서, 표면에서의 광학적 손실을 줄이기 위한 효과적인 무반사 코팅이 필요하다. 최근, 우수한 내구성과 광대역 파장 및 다방향성에서 무반사 특성을 보이는 서브파장 주기를 갖는 나노격자(subwavelength grating, SWG) 구조의 형성 및 제작에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 구조는 경사 굴절율 분포를 가지는 유효 매질을 형성시킴으로써 Fresnel 반사율을 감소시킬 수 있어 반도체 소자 표면에서의 광손실을 줄일 수 있다. 그러나, SWG나노구조는 식각에 의한 표면 결함(defects)들이 발생하게 된다. 이러한 결함은 표면에서의 재결합 손실을 발생시켜 소자의 성능을 크게 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 표면 보호막 및 무반사 코팅 층을 목적으로 하는 산화막을 표면에 형성시키기도 한다. 따라서 본 실험에서는 레이저간섭리소그라피 및 건식 식각을 이용하여 Si 기판에 SWG 나노구조를 형성하였고, 제작된 샘플 표면 위에 실리콘 산화막(SiOx)을 furnace를 이용하여 형성시켰다. 제작된 샘플들의 표면 및 식각 profile은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer 를 사용하여 빛의 입사각에 따른 반사율을 측정하였고, 표면 접촉각 측정 장비를 이용하여 표면 wettability를 조사하였다.

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Plasma Etching에 의한 Silicon 태양전지 표면의 광 반사도 감소와 효율 변화

  • Ryu, Seung-Heon;Yang, Cheng;Yu, Won-Jong;Kim, Dong-Ho;Kim, Taek
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.199-199
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    • 2009
  • 실리콘을 기판으로 하는 대부분의 태양전지에서는 표면반사에 의한 광 에너지 손실을 최소화 시키고자 습식에칭 (wet etching)에 의한 텍스쳐링 처리가 이루어진다. 그러나 습식 에칭은 공정 과정이 번거롭고 비용이 많이 든다. Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 플라즈마 에칭 (plasma etching)을 실리콘 표면에 적용하여 공정을 간단하고, 저렴하게 하며 반사도를 획기적으로 낮추는 기술을 개발되었다. 플라즈마 에칭으로 형성된 나노구조는 내부전반사를 일으키며 대부분의 태양에너지를 흡수한다. 나노구조는 필라(pillar)의 형태로 나타나며, 이는 플라즈마 에칭 시 발생하는 이온폭격과 에칭 측벽 식각 보호막 (SiOxFy : Silicon- Oxy-Fluoride)의 형성 때문이다. 최저의 반사도를 얻기 위해서 나노필라 형성에 기여하는 플라즈마 에칭 시간, RF bias power, SF6/O2 gas ratio의 변화에 따른 실험이 진행되었다. 플라즈마 발생 초기에는 표면의 거칠기만 증가할 뿐 필라가 형성되지 않지만 특정조건에서 4um 이상의 필라를 얻는다. 이 구조에 알루미늄 전극을 형성하여 전기적 특성을 관찰하였다. 플라즈마 에칭을 적용하여 제작된 태양전지는 표면의 반사도가 가시광 영역에서 약 1%에 불과하며, 마스크 없이 공정이 가능한 장점이 있다.

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Performance evaluation of concentrator photovoltaic modules with aluminium reflectors (반사판을 이용한 집광형 태양광 모듈 실증 연구)

  • Jeong, Hye-Jeong;Lee, Young-Woo;Ryoo, Hee-Soo;Boo, Seong-Jae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.114-117
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    • 2008
  • 본 연구에서는 알루미늄 반사판을 이용한 저집속 (2.25X) 집광형 태양광 모듈을 설계 및 제작하여 실증 연구를 실시하였다. 반사판을 이용한 집광형PV시스템의 성능향상을 평가하기 위하여, 일사량과 모듈온도 변화에 따른 출력변화와 효율변화를 평판형 모듈과 집광형 모듈에 대해서 각각 측정하고 비교하였다. 결과적으로 반사판을 사용 집속한 모듈이 약 20% 이상의 출력 증가를 보였으며, 모듈의 평균 온도 상승에도 불구하고 1.4 배의 발전효율 증가를 확인하였다.

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Advanced Pre-Integrated BRDF for Realistic Transmission Light Color in Skin Rendering based on Unity3D (Unity3D기반 피부 투과광의 사실적 색표현을 위한 개선된 사전정의 BRDF)

  • Kim, Seong-Hoon;Moon, Yoon-Young;Choi, Jin-Woo;Yang, Young-Kyu;Han, Gi-Tae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2014.04a
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    • pp.840-843
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    • 2014
  • 사실적 피부 렌더링은 피부 표면에서 일어나는 확산반사(Diffusion) 및 경면반사(Specular) 뿐 만 아니라 피부층 내에서 산란되어 나오는 산란광과 얇은 피부층을 통과하는 투과광 등을 고려하여 렌더링 되어야 한다. 이를 물리적인 개념들을 사용하여 실시간으로 계산하여 표현하는 것은 많은 계산량과 시간을 필요로 하므로 확산 반사 및 경면 반사 등을 미리 계산하여 텍스쳐로 저장하고 재사용하는 사전정의 BRDF 방법으로 근사화하여 표현할 수 있다. 하지만 사전정의 BRDF를 통해 생성된 피부 투과광색상 텍스쳐 맵은 그 색상이 고정되어있어 조명의 색상이 바뀌어도 피부를 투과하는 빛의 색상이 변하지 않아 부자연스러움을 보인다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 물체와 조명간의 거리를 이용하여 빛의 감쇠비율을 구하고 조명의 색상 값과 감쇠비율을 이용하여 피부 투과광 색상 텍스쳐 맵의 RGB채널 수정을 통해 피부 렌더링에서의 자연스러운 투과광 표현이 가능함을 보였다.