• 제목/요약/키워드: 광효율

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나노 구조를 이용한 LED를 광추출 효율 개선

  • 배호준;최판주;최유민;강용진;김자연;권민기
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.398-398
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    • 2012
  • GaN 기반의 InGaN/GaN 다중양자우물(MQW) 구조의 발광다이오드는 다양한 파장대의 가시광을 방출하는 소자로 교통 신호등, 디스플레이, LCD backlight, 일반 조명까지 넓게 응용되고 있다. 그러나, 이러한 응용을 위해서는 전류 주입 효율, 내부양자효율, 광추출 효율을 개선하는 연구를 통한 발광 다이오드의 광효율을 높이는 연구가 필수적이다. 최근 많은 연구 개발에 의해 내부양자효율은 크게 향상 되었지만, 광추출 효율은 GaN (n=2.4)와 공기 (n=1)의 굴절률 차이에 의해 아직까지 낮은 실정이다. 광추출 효율을 개선하기 위해 반사전극, 전방향 반사전극, 표면 거칠기, Chip 성형 등의 기술이 제안되고 있다. 본 연구는 LED의 광추출 효율을 높이기 위해 다양한 모양의 Hydrothermal 법에 의해 성장된 ZnO 나노 구조 및 나노스피어 리소그라피를 통한 폴리스티렌 나노 구체의 주기적인 배열에 따른 특성을 연구하였다.

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수동 광도파로를 집적한 고효율 도파로 광 검출기 구조에 대한 해석 (Structure Parameters for High Speed and High efficiency Waveguide Photodetectors integrated with passive optical waveguides)

  • 조원;현경숙
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.176-177
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    • 2003
  • 초고속,대용량,유-무선 통합 등의 광 통신 시스템 발전 요구에 따라 광 검출기는 점점 더 초고속,고출력의 사양을 요구 받고 있다. 기존 광소자의 일반적인 광 검출기구조에서는 속도와 효율이 서로 상반되어,40GHz이상의 속도와 고효율을 모두 얻기가 매우 어려우므로, 이를 해결하기 위하여 수동 광도파로가 집적된 광 검출기가 필요하다. 도파로형 광 검출기는 일반적으로 잘 알려져 있는 구조이지만 입사광을 수용하고, 광의 크기를 조절하여 광 흡수층에 제대로 전달하기 위해서는 광 도파로 및 구조에 대한 연구가 필요하다. (중략)

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액상 amine 광개시제에 따른 치과용 복합수지의 중합효율 (Photopolymerization Efficiency of Dental Resin Composites with Novel Liquid Amine Photoinitiators)

  • 선금주
    • 치위생과학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.109-115
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    • 2008
  • 치과용 가시광선 중합형 복합수지의 광중합효율을 높이기 위해 2종의 새로운 액체형 amine 개시제인 MA, MPT와 현재 가장 많이 사용되고 있는 개시제인 AEM을 CQ, PD, DA에 각각 첨가하고 UDMA의 광중합효율을 알아본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 조사시간이 증가됨에 따라 amine 개시제의 종류에 관계없이 광중합효율이 점차 증가되었으며, 약 60초까지 조사였을 때에는 광중합효율이 급격히 증가되었으나 그 이상 조사하여도 광중합효율이 크게 증가되지 않았다. 2. AEM, MA와 MPT를 사용하였을 경우 모두 CQ > PD > DA의 순으로 광중합효율이 우수하게 나타났으나 AEM을 사용하였을 때 PD와 CQ는 큰 차이를 보이지 않았다. 3. CQ의 광중합효율은 새로운 광개시제인 MA와 MPT를 사용하였을 때가 범용으로 사용되고 있는 amine 개시제인 AEM을 사용하였을 경우보다 중합효율이 증가하는 결과를 보였다. 4. PD의 광중합효율은 MA와 함께 사용하였을 경우가 가장 높게 나타났으나 AEM의 경우와 큰 차이를 보이지는 않았다. 5. 이상의 결과로부터 MA와 CQ 및 PD를 함께 사용한 새로운 광중합시스템이 광중합효율을 높이는데 효율적인 것을 알 수 있었다.

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도파로 렌즈를 이용한 광결정 도파로의 광결합 효율성 개선 (High-efficiency coupling technique for photonic crystal waveguides using a waveguide lens)

  • 채우림;김현준;이승걸;오범환;박세근;이일항
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.212-213
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    • 2003
  • 집적 광학(Integrated Optics) 소자에서 기존 광도파로와 광결정 도파로 간의 효율적 결합 및 접속의 안정성은 매우 중요한 과제이다. 기존의 단일모드 광도파로의 폭은 수 $mu extrm{m}$ 정도임에 비하여, 광 결정을 이용한 단일 결함 도파로인 경우 그 폭은 보통 1$\mu\textrm{m}$ 이하이다. 또한 광결정 도파로의 광 가둠 효과가 우수하여 기존 도파로와의 결합 사이에 모드 부정합 현상이 발생하며, 이것은 광결정 도파로의 광결합 효율은 낮게 하는 요인이 된다. (중략)

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새로운 광증감제의 양에 따른 치과용 Bis-GMA 복합수지의 중합효율 (Photopolymerization Efficiency of Bis-GMA Dental Resin Composites with New Photosensitizers)

  • 선금주;정종현
    • 치위생과학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.189-195
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    • 2009
  • 치과용 가시광선 종합형 복합수지의 광중합효율을 높이기 위해 합성한 bis-GMA 레진에 2종의 새로운 광중감제인 PD, DA를 넣고 현재 가장 많이 사용되고 있는 광중감제인 CQ와 조사시간 및 광중감제의 양을 증가시키며 광중합효율을 비교한 결과 다음과 간은 결론을 얻었다. 1. Bis-GMA의 합성여부를 적외선 흡수 분광법, 핵자기공명 흡수법 등 분광학적인 방법으로 확인하였으며 핵자기 공명 흡수법으로 확인한 결과 이성질체가 존재함을 알 수 있었다. 2. 조사시간이 증가됨에 따라 광중감제의 종류에 관계없이 광중합효율이 점차 증가되었으며, 약 60초까지 조사였을 때에는 광중합효율이 급격히 증가되었으나 그 이상 조사하여도 광중합효율이 크게 증가되지 않았다. 3. 같은 시간 조사하였을 경우 대체적으로 광중합효율이 증가되었으나 CQ와 DA의 경우는 3.0 mol% 첨가하였을 때에 비해 6.0 mol% 첨가되었을 때의 광중합효율이 오히려 더 낮게 나타나는 양상을 보였다. 4. 같은 시간동안 조사하고, 같은 양의 광중감제를 첨가하였을 경우 DA < CQ < PD 순으로 광중합효율이 높게 나타나서 CQ에 비해 PD를 첨가하였을 때의 광중합효율이 높게 나타났다. 5. 이상의 결과로부터 PD가 CQ를 대체할 수 있는 효율이 좋은 새로운 광중감제로서 사용될 가능성을 보여주었다.

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고효율 III-V 화합물 태양전지의 기술개발 동향

  • 김효진
    • 한국태양광발전학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.21-28
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    • 2016
  • 3족과 5족 물질로 구성된 III-V 고효율 화합물 태양전지는 태양광 스펙트럼에 대한 많은 파장영역대의 빛을 흡수할 수 있는 장점을 갖고 있어 지구상에서 만든 태양전지 중 가장 효율이 높다. 그러나, III-V 화합물 물질은 실리콘 보다 고가의 비용이 들므로 이를 극복하기 위해서 집광렌즈 및 빛을 추적하기 위한 추적기 등 집광시스템으로 구성되어야 한다. 본고에서는 고효율의 III-V 화합물 태양전지의 현재 기술개발동향 및 고효율 저가화를 위한 방안으로 기판재활용 기술, 태양광 태양열 복합활용 시스템 및 소형집광모듈 등을 소개하고자 한다.

AC광원 주파수와 바이어스광이 태양전지의 양자효율에 미치는 영향에 관한 연구

  • 조태훈;윤명수;박인규;강정욱;손찬희;권기청
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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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.

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최적의 다각형 LED를 이용한 광추출효율 개선

  • 양승배;강용진;백종협;권민기;이준기;김자연
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.397-397
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    • 2012
  • 본 연구는 LED의 광추출 효율을 높이기 위해 다양한 모양의 다각형을 이용해 광추출 효율 및 전류주입 효과를 연구하였다. 우리는 기존의 사각형 LED와 삼각형, 마름모, 오각형, 육각형, 원형의 모양을 최대한 같은 면적을 같게 하여 각 모양에 따른 광추출 효율이 어떻게 변하는지 연구하였고 또한, 각각의 모양에 대하여 전극 모양을 다르게 하여 각 모양의 전극 구조를 시뮬레이션과 실험을 통하여 원인 규명 및 최적의 구조를 도출하였다. 각 모양에 대한 광추출 효율은 lighttools와 Ratro 시뮬레이터를 이용하였고 전극 모양은 SpeCLED를 통하여 실험값과 비교하였다. 각 모양의 사이즈는 사각형 $500{\times}1,000{\mu}m$의 면적으로 최대한 동일하게 제작하여, 수평형 칩을 제작후 패키지 하여 적분구 측정 및 고니오미터 측정을 통해 총 광량 및 지향각에 따른 광추출 효율을 비교 하였다. 또한 전극모양에 따라 변화하는 I-V 특성분석 및 다양한 전기적 분석을 통하여 최적의 다각형 구조를 도출하였다.

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대기압 플라즈마를 이용한 보호 유리 표면 처리를 통한 태양광 발전 효율 향상

  • 한덕선;문세연
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.175.2-175.2
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    • 2016
  • 외부에서 운용되는 태양광 시스템에 있어서 셀 보호를 위해 사용되는 보호용 유리는 다양한 기후 변화를 겪으며 직면 하게 되는 먼지, 비 그리고 바람으로 부터 그 시스템을 보호하는데 필수적이다. 그러나 유리 자체의 제한된 투과도는 태양으로 부터의 에너지 전달에 있어서 일부 손실을 야기 한다. 많은 연구자들은 유리의 투과도를 향상시킴으로써 주어진 태양광 발전 시스템의 효율을 높이고자 노력 하였다. 한 예로써 패터닝 및 화학 공정을 통해 특정 크기의 표면 구조를 형성 하게 되면 유리의 투과도가 향상됨으로써 태양광 효율을 높이는 방법이 제시 된 바 있다. 본 연구에서는 기존의 고비용 장시간을 요하는 공정 대신 1분 이내의 단 시간에 He/CH4/C4F8 대기압 플라즈마를 이용한 공정의 최적화를 통하여 유리 표면에 마이크로 나노 구조 형성 및 표면 장력 에너지를 낮추어 투과도 향상은 물론 자가 세정 기능을 더함으로써 태양광 시스템의 장기적인 외부 운용 효율을 약 0.3% 가량 높일 수 있었다. 또한 표면 처리에 사용한 대기압 플라즈마의 optical emission spectroscopy 를 통하여 공정의 최적화 과정에서의 반응 가스 온도, 전자 여기 온도 그리고 라디칼 등의 생성 반응 기작을 연구 하였다.

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양면수광형 태양전지 성능평가를 위한 이중광원활용 측정 방법

  • 김수민;정상훈;김용배;최규석
    • 한국태양광발전학회지
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    • 제4권2호
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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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