• 제목/요약/키워드: 셀 효율

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결정질 실리콘 태양전지 표면 조직화 형상과 효율의 상관관계 분석

  • 김민영;김준희;박주억;조해성;김대성;변성균;임동건
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.445.2-445.2
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    • 2014
  • 표면 조직화의 목적은 태양전지 표면에서의 입사되는 빛의 반사율을 감소 시키고, 웨이퍼 내에서 빛의 통과 길이를 길게 하며, 흡수되는 빛의 양을 증가시키는 것이다. 본 연구에서는 여러 가지 표면 조직화 공정 기술을 이용하여 표면 형상에 따른 광 변환 효율에 대해 연구하였으며, 셀을 제작하여 전기적 특성과 광학적 특성의 상관관계를 분석하였다. KOH를 이용한 표면 조직화, 산 증기를 이용한 표면 조직화, 반응성 이온 식각을 이용한 표면 조직화, 금속 촉매 반응을 이용한 표면 조직화 공정 기술을 이용하여 표면 조직화 공정을 진행하였다. 셀 제작 결과, 반사도 결과와는 상반되는 결과를 얻을 수 있었다. 표면 조직화 형상에 따른 셀 효율의 변화는 도핑 프로파일과 표면 재결합 속도의 변화 때문이라 생각되며 더 명확한 분석을 위해 양자 효율을 측정하여 분석을 시도하였다. 표면 조직화 공정 기술별 도핑 프로파일을 보면 KOH를 이용한 표면 조직화 공정을 제외한 나머지 표면 조직화 공정들의 도핑 프로파일은 불균일하게 형성되어 있는 것을 확인 할 수 있다. 양자 효율 측정 결과 단파장 대역에서 낮은 응답특성을 가지는 것을 확인 할 수 있었다. 그 이유는 낮은 반사도를 가지는 표면 조직화 공정의 경우 나노사이즈의 구조를 갖기 때문에 균일한 도핑 프로파일을 얻지 못해 전자, 정공의 분리가 제대로 이루어지지 못하였고 표면 재결합 속도증가의 원인으로 단락전류와 개방전압이 낮아져 효율이 떨어진 것으로 판단된다. 결과적으로 낮은 반사율을 갖는 표면 조직화 공정도 중요하지만 표면 조직화 공정 기술에 따른 균일한 도핑 프로파일을 갖는 공정을 개발한다면 단파장 응답도가 향상되어 단락전류밀도와 개방전압 상승효과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다.

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박막형 Si태양전지를 위한 후면반사층 ZnO:Al 최적화 (Optimization of Back Reflector ZnO:Al thin film for a-Si:H thin film Solar Cells)

  • 이승윤;지광선;어영주;이해석;이헌민;이돈희
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.374-377
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    • 2008
  • 비정질 Si박막 태양전지의 후면 반사층을 위한 ZnO:Al TCO박막을 RF Magnetron Sputtering 방법으로 증착하였으며 이의 전기적, 광학적 특성 및 구조를 최적화하였다. Sputtering의 공정변수인 증착 RF 파워, 기판온도, 타겟-기판 거리, 증착압력을 변화시켜 ZnO:Al 단일막의 전기적, 광학적 특성을 최적화 하였고,이를 소면적 태양전지 셀 및 모듈에 적용하였다.그 중 증착 RF파워 및 압력이 단일막의 전기적,광학적 특성에 타겟-기판거리는 박막의 균일도에 큰 영향을 주었다. 압력에 따른 박막의 치밀도를 SE EMA방법으로 정량화하였고, 광학적, 전기적 특성과 연관하여 해석하였다. ZnO:Al 박막의 물성을 최적화하여 태양전지 셀에 적용한 결과 두께 80nm에서 가장 큰 Jsc의 증가를 보였고, 적용 전에 비해 약 18%의 광변환효율의 증가를 얻었다. 최적화된 태양전지 셀의 광변환효율은 9.9%, 모듈 효율은 7.4%였다.

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태양전지의 실리콘 표면과 Fill Factor, 개방전압, 단락전류에 관한 연구 (Study on the Fill Factor, Open Voltage, Short Current and Si Surface on Si-Solar Cell)

  • 오데레사
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2735-2738
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    • 2011
  • 본 실리콘 태양전지 셀을 제작하는데 있어서, 기판 표면에서의 광 흡수를 증가시키기 위한 texturing은 KOH+IPA+DI $H_2O$를 혼합한 에칭용액의 온도를 80도로 유지하면서 1~40분 동안 에칭시간을 각각 다르게 하고 태양전지 시료를 제작하였다. 셀의 특성분석은 SEM과 I-V 특성곡선을 이용하였으며, 실리콘 태양전지 셀의 효율과 texturing에 의한 표면 거칠기 사이의 상관성을 조사한 결과, Texturing이 표면 전체적으로 고르게 이루어진 샘플에서 효율이 높게 나타났다. 에칭이 과도하게 일어난 샘플에서는 효율이 오히려 감소하였다.

셀집단화 방식에 근거한 무선 ATM 호제어절차의 성능분석 (Performance Analysis of a Cell - Cluster - Based Call Control Procedure for Wireless ATM Networks)

  • 조영종;김성수
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권7호
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    • pp.1804-1820
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    • 1997
  • 본 논문에서는 마이크로셀이나 피코셀과 같은 아주 작은 규모의 셀 영역 범위를 사용하는 차세대 무선 ATM 환경에서 효과적으로 이용될 수 있는 호제어절차 방식을 제시하고 개방형 큐잉 네트워크를 사용해 이의 성능분석을 행한다. 셀집단화 방식이라고 불리는 이 호제어절차는 단말의 이동성을 고려하여 새로운 호가 망 내로 수락될 때 단말이 이동할 확률이 높은 이웃한 물리적인 마이크로셀이나 피코셀들을 집합으로 모아서 지역적으로 매크로셀 정도로 넓은 영역을 담당하는 가상셀을 만들어 주는 방식으로, 높은 주파수 재사용 효율을 보장받으면서도 핸드오버에 따른 호제어절차의 개입을 줄일 수 있다는 장점을 지니고 있다. 그러나 셀집단화 방식에서는 일단 새로운 호가 가상셀 내의 영역으로 수락되고나면 제약없이 기지국 사이를 핸드오버하여 셀집단 내의 한 기지국에 집중하여 과부화 현상을 초래한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 셀집단화 방식이 사용하는 호수락제어의 판별기준으로서 기지국의 과부하 확률과 기지국이 과부하 상태에 머무르는 평균시간을 정의하고, 셀 집단 내에 존재할 수 있는 전체 통화호의 수를 일정한 값 이하로 제한할 경우와 그렇지 않을 경우를 비교하여 성능분석을 행하고 수치 결과를 보임으로써 셀집단화 방식의 효율성을 살펴본다.

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멀티 포인트 시스템에서 시스템 레벨 시뮬레이션에 기반을 둔 스펙트럼 효율성 검증 (Spectral Efficiency Evaluation of Coordinated Multi-point Systems Based on System Level Simulations)

  • 정방철;신원용;반태원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.2113-2120
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    • 2011
  • 본 논문에서는 셀 경계지역 사용자의 스펙트럼 효율성 향상을 위하여 3GPP LTE-A (Long-Term Evolution-Advanced) 시스템에서 논의되는 셀 간 협력 전송기법 중 하나인 CoMP (Coordinated Multi-Point) 시스템을 소개하고, 성능 검증을 위해 시스템 레벨 시뮬레이터를 개발한다. 셀 간 협력 전송 시 시스템의 성능 개선 정도를 확인하기 위하여 기존 이동통신 시스템 중 가장 높은 성능을 보이는 3GPP LTE-A 시스템을 참조 시스템으로 선정하여 성능 비교를 수행한다. CoMP 시스템 레벨 시뮬레이션은 널리 사용되고 있는 OPNET을 기반으로 하는데, 셀 간 협력 전송 시스템 설계를 바탕으로 CU (Central Unit), CeNB (CoMP eNodeB), UE (User Equipment), MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 채널 모델 등의 모듈을 구현한다. WINNER 무선 채널 모델 및 ITU (International Telecommunication Union) 네트워크 모델 환경을 통하여 하위 5%의 스펙트럼 효율성을 가지는 셀 가장자리 사용자의 성능을 검증할 때, 3GPP LTE-A 참조 시스템 대비 제안한 CoMP 시스템의 용량이 약 2.5배 정도 증가하였음을 보인다.

옥상녹화 효율성 검증실험장비 개발 (Development of Experimental System for Green Roof System)

  • 박재록;김새봄;천종현;김병성;신현석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.495-495
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    • 2017
  • 도시화는 불투수면의 증가를 야기 시켜 물순환 왜곡, 다양한 오염 물질의 유입으로 인한 비점오염물질 유출, 인공 배출열의 증가로 인한 도시열섬효과 등 다양한 문제를 유발한다. 이러한 수리수문학적 및 환경생태학적 문제를 저감하기 위하여 도시지역과 같은 개발 사업에서는 수환경을 가능한 자연 상태로 복원하는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법이 중요한 대안으로 제시되고 있다. LID기법 중 하나인 옥상녹화는 에너지 이용을 최소한으로 한 자연 녹음의 효과적인 이용을 도모하여 환경공생도시 조성과 식물을 매개로한 자연 순환 과정을 도시구조에 도입하여 순환 시스템 재생이 가능 하도록한다. 노지녹화는 두꺼운 자연 토양을 이용하는 반면 옥상녹화는 적재하중의 제약(옥상의 적재하중 조건은 $150{\sim}180kgf/m^2$이다. 비중이 1.6~1.8인 토양을 20cm 객토한 경우, 약 $320kgf/m^2 $이상의 적재하중이 되기에 식재기반의 경량화는 중요한 사안이다.)으로 인해 용적밀도가 작은 인공경량토양 또는 개량토양을 이용하며, 토양 두께도 얇게 설정된다. 또한 토양의 두께는 식물의 크기와 종류 및 토양의 조성에 따라 다르기에 적재하중 조건을 고려한 적절한 토양과 식재 식물의 크기와 종류 결정은 중요하다. 이에 본 연구에서는 옥상녹화식생에 대한 평가와 이에 대한 시험 프로세스가 가능한 실험 장치를 개발하였다. 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 1m*1m*0.6m 아크릴 재질의 녹화셀로 경사조절이 가능하도록 설계하여 경사변화에 따른 유출, 침투, 증발산량의 탄성도 모의 평가를 할 수 있다. 또한 4점식 형태의 로드셀을 이용하여 녹화셀에서 발생하는 증발산량을 측정하고 관측된 증발산량은 RS-232c 이상의 통신프로토콜을 사용하여 주기적인 관측치의 송수신이 가능하며 주기적 자료송수신 외에도 옥상 녹화셀의 측면에 하중 표시기를 설치하여 관측이 가능하다. 또한 저면에 바퀴설치를 통하여 이동 실험이 용이하며 현재 부산대학교 양산캠퍼스 한국 GI&LID 실증단지 연구센터 내 옥상녹화 실험장에 옥상녹화 효율성 검증 실험 장비를 설치하여 자연 혹은 인공강우를 통한 유출, 침투, 증발산량의 시험계측을 실시중이다. 이러한 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 최대 하중 2,000kg, 측정해상도 0.02kg 이상을 허용하는 로드셀과 녹화셀을 이용하여 하중을 고려한 식생의 종류에 따른 평가가 가능하므로 최적 식재기반 단면구조 개발에 이용될 수 있을 것이다. 또한 토양 함수량 변화 측정으로 옥상녹화에 이용되는 다양한 종류의 식물의 염분에 대한 저항성과 식물의 성장능력을 평가하여 녹화공간에 따른 옥상녹화에 사용할 식생을 결정할 수 있다.

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농업용 저수지 수질개선을 위한 국내 인공습지 설계 및 시공실태 조사 (Investigation on Design Aspects of the Constructed Wetlands for Agricultural Reservoirs Treatment in Korea)

  • 김영철;최혜선;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.189-200
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    • 2021
  • 인공습지는 농업용 저수지의 수질개선을 위하여 많은 곳에 적용되고 있다. 인공습지는 수심분포, 유입량 및 유출량, 물흐름 분포, 체류시간, 수질 처리효율, 종횡비, 개방수역/폐쇄수역 구성비 등이 중요한 설계인자이다. 특히, 인공습지 높은 효율 증대를 위해서는 취입보 형식, 유입보, 인입수로 길이, 셀(Cell) 형태, 셀 연결 형태 등의 설계는 매우 중요하다. 본 연구는 농업용 저수지에 조성되어 운영중인 23개 인공습지의 현장조사를 통하여 설계시 고려하여야 할 인자 및 효율적 운영방안을 제시하고자 수행되었다. 인공습지 중에서 비정상적 운영이 나타나는 습지는 수위센서 미작동, 취입보 내부의 유사퇴적 및 기계식 수문틀의 협잡물 문제가 중요한 원인으로 나타났다. 또한, 인입수로의 길이가 길어질수록 취입보 하류부와 상류부의 생태적 단절구간이 늘어나는 것도 문제점으로 분석되었다. 습지 대부분은 2~5개의 셀로 조성되었으며 셀의 크기가 지나치게 클 경우 수리학적 효율이 떨어지고 관리가 어려운 것으로 평가되었다. 작은 규모의 습지에 많은 셀이 존재하는 경우 큰 수두손실로 인하여 적절한 유수흐름이 나타나지 않는 것으로 평가되었다.

ATM 네트워크에서 사용자 레벨 우선 순위를 고려한 셀 마킹 및 우선 순위 제어 (Cell Marking Priority Control Considering User Level Priority in ATM Network)

  • 오창세;김태윤
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제1권4호
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    • pp.490-501
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    • 1994
  • 본 연구에서는 ATM 네트워크 트래픽 제어에서 사용되는 셀 마킹 기법의 문제점을 제시하고 사용자 레벨의 우선순위를 고려한 확장된 셀 마킹 기법을 제안하였다. 기존 의 트래픽 모니터링 기법에서는 셀의 트래픽 규약 위반 사항만을 가지고 셀의 CLP 비트를 1로 마킹하였다. 이렇게 함으로써 낮은 순위의 셀이 늘어나고, 사용자 레벨의 우선 순위와는 상관없이 셀의 등급이 낮아지게 되었다. 본 연구에서는 FCI 비트와 CLP 비트를 결합하여 3 레벨의 우선 순위 방식을 제안한다. CLP=0인 셀의 레벨을 2 단 계로 구분하였다. 결과적으로 제안한 기법이 기존의 방법보다 높은 순위 셀을 더 많이 보존할 수 있었으며 높은 순위의 셀 손실도 줄일 수 있었다. 또한 제안한 3 레벨에 대 해 두개의 임계차를 갖는 부분 버퍼 공유 기법(PBS : partial buffer sharing)으로 성 능을 분석하였다. 분석 결과 두개의 임계치를 갖는 PBS가 우선 순위없는 기법이나 한 개의 임계치를 가진 PBS 보다 더 효율적인 제어가 가능하였다.

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플래시 메모리 상에서 불량률 개선 및 수명 연장을 위한 효율적인 단일 비트 셀 전환 기법 (An Efficient SLC Transition Method for Improving Defect Rate and Longer Lifetime on Flash Memory)

  • 이현섭
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.81-86
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    • 2023
  • 플래시 메모리 기반 저장장치인 SSD(solid state disk)는 높은 집적도와 빠른 데이터 처리가 가능한 장점을 가지고 있다. 따라서 급격하게 증가하고 있는 빅데이터를 관리하는 고용량 데이터 저장 시스템의 저장장치로 활용되고 있다. 그러나 저장 미디어인 플래시 메모리에 일정 횟수 이상 반복해서 쓰기/지우기 동작을 반복하면 셀이 마모되어 사용하지 못하는 물리적 한계가 있다. 본 논문에서는 플래시 메모리의 불량률을 줄이고 수명을 연장하기 위해 불량이 발생한 다중 비트 셀을 단일 비트 셀로 변환하여 사용하는 방법을 제안한다. 제안하는 아이디어는 물리적 특징이 다르지만 동일하게 불량으로 처리되고 있는 다중 비트 셀과 단일 비트 셀의 불량 및 처리 방법을 구분하였다. 그리고 불량이 예상되는 다중 비트 셀을 단일 비트 셀로 변환하여 불량률을 개선하고 전체적인 수명을 연장하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 SSD의 증가한 수명을 측정하여 제안하는 아이디어의 효과를 증명하였다.

식품중의 셀레늄 화학종의 분리 및 정량연구 (Studies of separation and quantitation for selenium species in food)

  • 장희영;민형식;이종해;박용남
    • 분석과학
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    • 제26권3호
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    • pp.182-189
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    • 2013
  • 본 연구에서는 HPLC-ICP-MS를 이용하여 여러 식품에 포함된 셀레늄의 화학종을 분리하고 정량 하였다. 양이온 교환 크로마토그래피를 사용할 때에 무기셀레늄 화학종의 분리는 효율적이나 유기셀레늄 화학종은 분리가 완전하지 못한 반면, 역상 이온쌍 크로마토그래피에서는 유기와 무기 셀레늄 화학종들을 모두 잘 분리 할 수 있었다. $C_8$ 컬럼($Symmetryshield^{TM}\;RP_8$, 3.5 ${\mu}m$, $4.6{\times}150$ mm)을 이용하여 최적조건(이동상; 5% 메탄올, ion-pairing reagent; 0.05% nonafluorovaleric acid, 흐름속도; 0.9 mL $min^{-1}$)하에서 표준물 Se(IV), Se(VI), SeCys (selenocystein), SeMet (selenomethionine), Se-M-C (seleno methyl cystein)를 성공적으로 분리하였다. 시료에서의 셀레늄화학종의 추출은 마이크로파를 이용한 추출과 효소(protease I, trypsin, protease XIV)를 이용한 추출을 사용하였는데 시료에 따라 서로 다른 효율과 결과를 보여주었다. 식물성 시료인 마늘 시료는 protease I, 동물성 시료인 돼지고기와 고등어 시료는 protease I + trypsin이 가장 효율적인 추출을 보여주었다. 각 시료의 최적 조건을 선택하여 셀레늄 화학종을 추출하고 분리 정량한 결과 이들에는 주로 무기 Se, SeCys, SeMet이 수 ${\mu}g$ $g^{-1}$ 내지 수 십 ${\mu}g$ $g^{-1}$ 수준으로 포함되어 있음을 알 수 있었다.