• Title/Summary/Keyword: 광흡수

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CIGS 박막 태양전지 개발동향 및 발전방향

  • Yun, Jae-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.21-21
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    • 2010
  • CIGS 박막 태양전지는 저가 기판의 사용, 원소재 소비가 적은 박막 증착, 연속공정 적용 등으로 인해 결정질 실리콘 태양전지에 비해 제조단가가 낮다. 변환효율의 경우 실험실 수준에서 최고 20%의 효율이 보고되고 있어 다결정 실리콘 태양전지와 견줄 만하다. 따라서 CIGS 박막 태양전지는 제조단가와 효율 면에서 매우 우수한 경쟁력을 가진 태양전지로 인식되고 있다. 일반적으로 CIGS 박막 태양전지는 Substrate/Mo전극/CIGS 광흡수층/CdS 버퍼층/ZnO 투명전극의 기본 구조를 가지고 있으며 다양한 공정과 디자인을 적용하여 제품이 생산되고 있다. 다양한 소재와 공정들 가운데에서 유리 소재를 기판으로 사용하면서 진공증발이나 스퍼터링과 같은 Physical Vapour Deposition(PVD)을 적용하여 CIGS 광흡수층을 제조하는 기술이 가장 보편적으로 적용되고 있다. 즉 상용화에 가장 근접해 있는 기술이라고 할 수 있으며 현재는 대량생산체제 구축을 위한 기술 개발이 진행되고 있다. 또한 종래의 기판소재와 광흡수층 제조 공정의 단점을 극복하기 위한 기술들도 개발되고 있다. 특히 유리 기판 소재를 금속이나 폴리머 소재를 대체하는 기술, PVD 공정이 아닌 비진공 공정을 적용하여 CIGS 광흡수층을 제조하는 기술 등은 응용성과 제조 단가 측면에서의 파급력이 크다고 할 수 있다. 본 발표에서는 저가 고효율 CIGS 박막 태양전지 개발을 위한 이슈들을 정리하고, 이를 해결하기 위한 국내외의 연구 개발 동향을 살펴보고자 한다. 또한 이를 바탕으로 하여 CIGS 박막 태양전지의 발전방향에 대해서 전망하고자 한다.

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Design and Fabrication Technologies of Avalanche Photodiode for Optical Communication (애벌란치형 광검출기 설계 및 제작 기술)

  • 박찬용;강승구;신명훈;주흥로
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2001.02a
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    • pp.164-165
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    • 2001
  • 애벌란치형 광검출기(Avalanche Photodiode; APD)는 내부 이득을 갖고 있어 수신감도가 좋고 고속 동작이 가능하여 광통신에 있어서 매우 중요한 소자이다. 초기에는 공정의 용이성 등으로 인해 Ge을 소재로 하는 APD가 많이 사용되었으나 1.55 $\mu\textrm{m}$ 파장에서 광흡수 특성이 좋지 않고 전자와 정공의 이온화 계수비가 거의 같아 GB Product이 낮으므로 점차 이들 특성이 우수한 InP/InGaAs APD가 사용되었다. InGaAs는 밴드갭은 Ge보다 크지만 직접천이형 밴드구조를 갖기 때문에 1.67 $\mu\textrm{m}$까지 광흡수 특성이 좋고 소수캐리어의 이동도가 높아 고속동작에 유리하다. (중략)

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UV 레이저 조사에 의한 Ag 함유 광섬유의 광흡수 변화

  • Bu, Seong-Jae;Kim, Bok-Hyeon;Jeong, Chae-Hwan;Lin, Aoxiang;Han, Won-Taek
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2006.07a
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    • pp.507-508
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    • 2006
  • Sol-gel 및 MCVD 공정을 사용하여 Ag 가 함유된 광섬유를 제조하였다. KrF 엑시머 레이저에서 출력된 248 nm 의 UV 빔을 광섬유에 조사한 경우 450 nm 를 중심으로 광흡수가 6 dB/cm 로 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 UV 레이저 조사에 의한 Ag 나노입자 형성에 따른 것으로 추측된다.

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Environment Control for Photosynthesis Measurement (광합성 계측과 계측환경제어)

  • 이변우;최일선
    • Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.13-24
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    • 1999
  • 식물이 생장하고 발육하며 자신의 생명을 유지해 나가기 위해서는 끊임없이 에너지를 공급받아야 하는데, 이 에너지의 공급원은 태양으로부터 오는 광에너지이다. 이러한 광에너지는 엽록소(chlorophyll)를 함유한 녹색식물의 잎이나 줄기 등에서 기공(stomata)을 통하여 흡수되는 이산화탄소($CO_2$)와 뿌리에서 주로 흡수되는 물($H_2O$)로부터 당류ㆍ전분과 같은 탄수화물을 합성하고 산소를 방출하는데 이러한 광에너지가 화학에너지로 변환되는 과정을 광합성(photosynthesis) 또는 탄소동화작용(carbon assimilation)이라고 한다. (중략)

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A Study on the Photo-Degradation Properties of the Spiropyran Using THz-TDS (테라헤르츠 시간 영역 분광법을 이용한 스피로파이란의 광 퇴화 특성 연구)

  • Bang, Jin-Hyuk;Park, Myoung-Hwan;Ryu, Han-Cheol
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.60 no.1
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    • pp.28-33
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    • 2016
  • The spiropyran is a typical material having photodegradation properties in the process of photochromism. The spiropyran has been utilized in various applications such as optical switch, optical memories, and biosensor because of its remarkable stability, fast responsive time, stronger color change, and photo-induced controllability. However, the spriropyran is photodegraded by the repetitive optical irradiation. The photodegradation of spiropyran have been investigated by using UV-Visible spectroscopy, nuclear magnetic resonance (NMR), and Raman spectroscopy. Herein, the properties of spiropyran were characterized by using terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) in the terahertz frequency region. In terahertz region, the measured absorbance of spiropyran was increased due to the photodegradation induced by the repetitive UV irradiation. The absorbance tendency of spiropyran in the terahertz frequency region was compared with that in the visible region, and they were completely opposite to each other.

The characteristics of the passively Q-switched Nd:YAG laser output energy with the initial absorbing effect of Cr4+:YAG absorber (수동 큐스위칭 Nd:YAG 레이저에서 포화흡수체 Cr4+:YAG의 초기 광흡수 효과와 출력 특성)

  • Choi, Young-Soo;Yoon, Joo-Hong;Kim, Ki-Hong
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.13 no.4
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    • pp.340-346
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    • 2002
  • To understand the characteristics of the passively Q-switched Nd:YAG laser output energy with $Cr^{4+}$:YAG saturable absorbers, the transmissions of $Cr^{4+}$:YAG and the inversion population densities of Nd:YAG at the onset of Q-switch were experimentally analysed. The measured transmissions at the onset of Q-switch were 0.70$\pm$0.02 and 0.62$\pm$0.02 for the 0.48 and 0.38 of initial transmission, respectively. It means that the initial transmission loss of $Cr^{4+}$:YAG absorber is reduced in a low Q-state due to the initial absorbing effect of $Cr^{4+}$:YAG. In pumping stage, $Cr^{4+}$:YAG has absorbing processes due to the fluorescence and amplified spontaneous emissions of the Nd:YAG even if there is no laser oscillation. The minimum population inversion densities for Qswitch were approximately 3.7${\times}{10^{17}}$ and 4.0${\times}{10^{17}}$ $cm^{-3}$, respectively. At the beginning of Q-switch, the number density of $Cr^{4+}$ions in the ground state of $Cr^{4+}$:YAG was approximately 1.4${\times}{10^{17}}$ $cm^{-3}$ and the ratio of the ground to the excited state of absorbing $Cr^{4+}$ions was 0.44 both. The modified theoretical output energies with the initial absorbing effect were 18 and 18.5 mJ. The measured output energies were 17$\pm$1 and 18$\pm$1.5 mJ, respectively. The quantum extraction efficiencies of Q-switch were 0.32 both. The theoretical Q-switched output results with the initial absorbing effect of the saturable absorber are a good agreement with the experimental results.

Selection of proper wavelenth for determination of CDOM absorption coefficient using hyperspectral images in upstream reach of Baekje weir (백제보 상류하천구간의 초분광 영상을 이용한 CDOM 흡수계수 결정을 위한 적정파장 선정)

  • Kim, Jinuk;Jang, Wonjin;Lee, Yonggwan;Park, Yongeun;Kim, Seongjoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.85-85
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    • 2021
  • CDOM(Colored or Chromophoric Dissolved Organic Matter)은 바다, 호수 및 강에서 담수, 오수, 퇴적물 등으로부터 공급된 유기물질의 일종으로 가시광선에서 빛을 흡수하는 성질을 가지며, 2016년부터 환경부에서 선정한 하천, 호수 등 방류수의 수질오염 표준인 TOC(Total Organic Carbon)를 간접 추정할 수 있는 매개변수가 될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 백제보 상류 23 km 구간을 대상으로 2개년(2016~2017) 중 7일의 초분광영상 자료를 활용하여 내륙지역의 CDOM에 대한 적정 반사도 밴드값(Rrs)과 CDOM을 추정하는 알고리즘을 개발하고자 한다. CDOM은 흡수계수(αCDOM)를 통해 간접 추정되며, 흡수계수의 기준 파장값(λ)은 연구별로 350 nm, 375 nm, 400 nm, 412 nm 및 440 nm 등 다르게 나타난다. 초분광영상은 AsaFENIX 초분광 센서에서 관측된 380~970 nm까지 4 nm 간격, 127개 대역의 분광해상도와 2 m의 공간해상도를 가진 영상을 활용하였으며, 자료의 연속성을 위해 smoothing 기법을 활용하여 가공하였다. 추정 알고리즘은 Random forest를 활용하였으며, 70%의 trainning과 30%의 test로 구분하여 적용하였다. 산출된 CDOM은 결정계수(R2), Nash-Sutcliffe efficiency(NSE)를 이용하여 실측 CDOM과 비교하였다. 흡수계수별 CDOM의 산정 결과 αCDOM(350 nm)의 trainning, test에서 각각 R2가 0.71, 0.74, NSE가 0.25, 0.49로 가장 높았으며, 적정 반사도 밴드값은 Rrs(466), Rrs(493), Rrs(548), Rrs(641)를 사용하였을 때 trainning, test에서 각각 R2가 0.93, 0.90, NSE가 0.85, 0.69로 가장 높게 나타났다.

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Optimization Design of Floating PV Structure for Back Surface Temperature of PV Module (PV모듈의 배면온도를 고려한 수상 태양광발전 부유구조물의 최적 설계)

  • Kim, Seok-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1088-1089
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    • 2015
  • 본 논문에서는 태양광발전시스템의 발전 효율을 극대화하기 위한 태양전지 모듈의 배면온도를 낮출 수 있는 부유구조물의 최적화 설계에 대한 것이다. 저수지 수면은 태양에너지를 흡수하게 되면 물 온도의 상승으로 밀도저하가 발생되고 저수지의 수면이 최상층에 위치하여 지속적으로 태양에너지가 흡수는 경우 최상층의 수면온도가 $60^{\circ}C$ 이상 상승하게 된다. 이는 태양전지 모듈의 배면온도 상승을 주도하여 시스템 발전량의 감소원인으로 작용한다. 수상 태양광발전시스템의 효율 향상을 위해 태양전지 모듈의 온도 저하가 반드시 필요하고, 더불어 저수지 지리적 요건에 따른 바람의 영향 등을 고려한 태양광발전 부유구조물 최적 설계가 요구된다. 열전달 수치해석을 통해 태양광발전 구조물에 대한 최적설계, 태양전지 모듈의 온도 측정 및 성능 검증을 통해 태양광발전 구조물의 상하단의 높이의 최적 설계 조건을 확립하였다.

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Effects of Covering Materials on Light Environment in Protected Horticulture (시설원예의 피복자재가 광환경에 미치는 영향)

  • 조일환;조삼증;김태영;허노열;권영삼
    • Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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    • 1997.05a
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    • pp.87-91
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    • 1997
  • 시설원예의 현대화에 따른 각종 피복자재의 도입ㆍ개발과 시설재배 면적의 급속한 증가로 인해 그에 따른 피복자재의 광환경 특성이 검토되지 않고 피복자재가 이용되고 있다. 따라서 본 연구는 연질필름중 가장 피복재배면적이 많은 PE(Polyethylene)필름과 경질판PC (Polycarbonate), PET (Poyethylene terephthalate), 유리 피복자재의 광환경 개선을 위한 기초 연구로 실시하였다. 1. 피복자재별 광투과율은 PE가 약 80%, 유리가 약 90%로, 유리 온실은 완공후 4년이하 경과했음에도 약 5개월 된 PE 보다 광투과율이 높았다. 2. 피복자재별 광반사율은 PE가 가장 높은 약 3% 였고 PC>PET>유리의 순으로 나타났다. 3. 피복자재별 광흡수율은 PE는 전파장에 걸쳐 고루 흡수되었으나 PC, PET는 자외선의 흡수가 많았다. 4. 피복자재별 토마토 군락내 광분포에서 제 1과방의 광량은 시설내 투과일사의 약 15%정도였다. 5. 피복자재별 토마토엽의 증산속도는 PE가 다소 낮았으나 처리간 큰 차이는 없었다. 6. 수경재배의 토마토의 광합성속도가 토경재배 보다 낮았다.

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Electromagnetically induced absorption in Cs vapor (세슘원자에서의 전자기-유도-흡수)

  • 김중복
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.11 no.5
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    • pp.301-305
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    • 2000
  • The electromagnetically induced absorpTIon (EIA) in the transition line, F=4$\longrightarrow$F'=5, of Cs $D_2$ line was lnveslIgaled. We observed the large increase in atomic absorption due to cohelent interaction with two resonanllaser fields. The requuements of EIA in the Cs atoms were investigated experimentally. The magnitude of EIA signal dependIng on both laser jinewidth and the intensity of coupling laser was measured. Also we are able to observe the amplified absorption signal by incoherent optical pumping of atoms into the closed system.system.

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