• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.351-361
• /
• 2023

본 논문은 대학연구실과 산업현장에서 태양전지를 연구 개발하는 초년생들이 태양전지 성능 분석하는 데 있어 가장 기본적이면서도 중요한 양자효율(quantum efficiency) 측정, 분석 방법에 이해를 돕는 것을 목적으로 한다. 양자효율의 정의를 시작으로, 측정 방법, 분석 방법에 대한 자세한 소개와 함께 태양광 스펙트럼으로부터 태양전지 소재의 밴드 갭에 따른 이론적인 전류밀도를 계산하고, 이론적인 전류밀도와 양자효율 측정, 분석을 통해 태양전지의 성능을 분석하는 방법에 대해 깊이 있게 논의한다. 태양전지의 양자효율 측정 분석은 태양전지를 깊이(전면, bulk, 후면)에 따라 분석할 수 있어 태양전지 성능 분석에 직관을 줄 수 있는 매우 유용한 방법이다. 이론적 전류밀도와 양자효율 측정 분석에 대한 깊은 이해로 태양전지를 연구하는 학생과 연구원들이 태양전지의 성능 분석을 하는 데 있어 기반으로 활용할 수 있기를 기대한다.

• 공업화학
• /
• 제33권2호
• /
• pp.119-125
• /
• 2022

최근 유기태양전지의 효율이 18%를 넘어섰다. 이러한 급속한 효율의 증가는 전자 주개 고분자와 짝을 이루는 전자 받개 물질의 개발과 깊은 연관성을 가지고 있다. 이 미니 리뷰에서는 전자 받개 물질의 개발 과정을 통해 유기태양전지의 발전 양상을 살펴본다. 본 리뷰의 첫 번째 파트에서는 유기태양전지 발전의 전반부를 이끌었던 풀러렌 기반 전자 받개 물질에 대해 살펴본다. 그리고 두 번째 파트에서는 풀러렌 기반 전자 받개 물질의 단점들을 극복할 잠재력을 가지고 있으며, 유기태양전지에 새로운 전기를 가져다 준 비(非)플러렌 기반 전자 받개 물질에 대해서 소개한다. 마지막 파트에서는 리뷰의 전체적인 요약과 더불어 20% 효율을 넘어설 전략에 대해 간단히 논의하며 본 리뷰를 마무리한다.

• Current Photovoltaic Research
• /
• 제9권4호
• /
• pp.123-127
• /
• 2021

This study was on electrode design for the realization of a solar cell that combines electrode formation and module integration process to overcome printing limitations. We used the passivated emitter rear contact (PERC) solar cell. Wafer size was 156.75 mm ×156.75 mm. The fabricated cell results showed that the open-circuit voltage of 649 mV, short-circuit current density of 36.15 mA/cm², fill factor of 68.5%, and efficiency of 16.06% with electrode conditions the 24BBs with the width 190 ㎛ and 90FBs with the width 45 ㎛. For improving efficiency, the characteristics of the solar cell were checked according to the change in the number of BBs and FBs and the change in line fine width. It is confirmed that the efficiency of the solar cell will be improved by increasing the number of FBs from 90 to 120, and increasing the line width of the FBs by about 10 ㎛ compared to the manufacturing solar cells.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.1-7
• /
• 2022

최근 인공위성 임무 고도화에 따라 고성능의 전장품이 탑재되어 시스템 소요전력이 증가되고 있다. 이에 따라 충분한 전력확보를 위하여 태양전지판 크기 또한 점차 증가하고 있다. 태양전지판의 크기 증가 및 중량화는 위성체 자세 기동 시 발생하는 진동과의 커플링 등에 의해 태양전지판 탄성 진동의 크기 증가를 유발한다. 상기 진동은 힌지 및 요크를 통해 위성체에 전달되어 지향성능이 요구되는 고정밀 관측위성의 지향성능과 직결되어 고해상도 영상 획득 임무 성능을 저하시킨다. 종래에는 태양전지판의 탄성 진동을 저감시키고자 고강도 설계에 집중 또는 별도의 보강재 및 댐퍼 시스템을 적용하였다. 그러나, 이는 부피 및 무게를 증가시키며 시스템 복잡성이 증가하는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 상기 한계점을 극복하고자 초탄성 형상기억합금(SMA: Shape Memory Alloy) 양면에 점탄성 테이프로 박막층을 적층함으로써 댐핑 특성을 극대화하였으며, 별도 시스템 적용없이 작은 부피 및 무게로 진동을 저감하여 시스템 경량화에 기여할 수 있는 설계기법을 제안하였다. 제안한 초탄성 SMA 적층형 태양전지판 요크를 태양전지판 더미에 적용시켜 자유감쇠시험 및 온도시험을 통해 설계 유효성을 입증하였다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.81-88
• /
• 2021

일반적으로 큐브위성용 전개형 태양전지판을 수납 및 전개시키기 위해 사용되는 구속분리장치는 비폭발식 나일론선 절단방식이 적용된다. 그러나 상기 방식은 태양전지판 수납 상태에서 큐브위성의 배터리 충전, PCB 및 탑재체의 전기적 점검 및 시험 등을 위한 접근 포트 연결 시 분리장치의 구속해제 및 재채결 작업이 반복적으로 요구된다. 따라서, 기존의 구속분리장치는 위성체 내부 접근을 위해서는 작업자의 번거로움 및 일관된 나일론선 체결작업 공정 유지의 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 나일론 선 절단 없이 구속 핀 분리만으로 자유롭게 태양전지판 전개 및 수납이 가능한 Pin-puller형 태양전지판 구속분리장치를 제안하였으며, 기능 및 성능검증을 위한 분리장치의 전개시험 및 최대 분리하중 측정 시험을 통해 분리장치 설계의 유효성을 입증하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
• /
• 제9권5호
• /
• pp.865-872
• /
• 2019

본 논문은 한국교통대학교 태양광 자작 자동차 동아리 늘해랑에서 WSC(World Solar Challenge)에 참가하기 위해 제작한 Solar Car 구동시스템에 대하여 서술한다. WSC는 세계 최대의 태양광 자동차 경주 대회로 별도의 자동차 규정을 가지고 있어 태양전지 면적이나 배터리 용량등에 제약을 두기 때문에, 제한된 규정내에서 최대 에너지 효율을 가지도록 구동시스템을 설계하는 것이 가장 중요한 기술적인 팩터이다. Solar car의 구동시스템은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환해주기 위한 solar array, 변환된 전기에너지를 최대 출력으로 추적하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracker) controller, 생산된 전기에너지를 저장하기 위한 battery, 전기에너지를 역학에너지로 변환하여 차량 구동을 위한 BLDC(Brushless DC) motor, BLDC motor를 제어하기 위한 motor controller 등으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 최적 구동 시스템을 위해 태양전지 에너지 변환 시스템과 배터리, 모터로 구성된 전기 구동시스템 설계에 대한 내용을 포함하고 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1181-1184
• /
• 2011

화석 에너지 고갈 및 지구 온난화 문제가 대두됨에 따라 신 재생에너지 산업에 대한 관심이 증가하고 있으며, 특히 신 재생에너지-IT 융합을 통한 산업 효율성 향상에 관한 정책적 논의가 지속되고 있다. 그러나 각 신 재생에너지 산업은 고유의 특성을 가지고 있기에 이를 효과적으로 달성하기 위해서는 각 특성을 고려한 지원정책이 필요하다. 따라서 본 연구는 에너지 산업 주기에 따라 각 산업에서 필요로 하는 지원 정책을 분석하고자 한다. 이를 위해 산업 태동기인 연료전지와 성장기인 태양광을 비교대상으로 선정하여 전문가 초점집단인터뷰(Focus Group Interview)를 실행하였다. 이를 현 지원정책과 비교함으로써 산업 활성화에 실질적으로 기여할 수 있는 지원정책을 도출하고자 한다. 본 연구는 향후 신 재생에너지-IT융합 정책을 수립하는 과정에서 기초자료로 활용될 것으로 예상되며 에너지-IT융합 산업에서 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• 접착 및 계면
• /
• 제23권4호
• /
• pp.130-136
• /
• 2022

실내광 유기태양전지는 기존 실리콘 태양전지 대비 광전변환효율이 높은 특성 때문에 저 전력의 전자기기나 사물 인터넷의 전력원으로 각광받고 있다. 본 논문은 높은 효율을 나타내는 실내광 유기태양전지를 만들기 위해 미디움-밴드갭을 지니는 광활성층(PTBT:PC₇₁BM)을 합성하고 이의 모폴로지를 제어하고자 하였다. 그 중 하나의 방법으로 용액 첨가제의 종류와 양(0, 1.5, 3.0 vol% DIO, 0.5 vol% CN, 1.5 vol% DIO + 0.5 vol% CN)을 달리해 실험을 진행하여 유기태양전지에 대한 특성을 조사하였다. 그 결과 1.5 vol% DIO + 0.5 vol% CN의 이중 첨가제 시스템에서 최고 효율인 11.31%이 관찰되었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.266-266
• /
• 2015

전 세계적으로 무한한 청정에너지 개발에 대한 연구가 주목받고 있다. 그 중, 수소에너지는 화석연료의 고갈과 환경문제를 동시에 해결할 수 있는 자원이며 수소 생산 방법 중에서도 태양에너지를 이용한 수소 생산 기술은 가장 이상적인 수소 생산 시스템이라 할 수 있다. 대표적인 광전극 소재로는 $WO_3$, ZnO, $Fe_2O_3$, $BiVO_4$ 등과 같은 무기 소재가 주로 사용되고 있으며, 최근에는 Si, CIGS 등과 같은 태양전지와 상기 광전극을 집적하는 탄뎀형 소재/소자가 개발되고 있다. 광전반응이 우수한 전도성 고분자는 광전기화학 전지의 소재로 개발되고 있다. 그러나 유기물의 수중 불안전성 문제 때문에 직접적으로 물에 침전시키는 것이 아니라 외부의 인가 전원용으로 그 사용이 제한적이다. 본 연구에서는 유기계 소재의 direct energy conversion을 위한 효율 및 수중 안정성 향상을 위하여 Ni계 촉매 및 그래핀옥사이드가 융합된 유기기반 광전기화학전지를 개발하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.129-134
• /
• 2020

최근 태양전지 모듈 내부에 습기 침투 및 EVA Sheet의 배부름 현상, 프레임 Seal이 녹아내리는 현상, 설치 후 1년 지난 모듈에서 발전성능이 저하되는 현상 등이 발생하고 있다. 국내에 5~7년 이전에 설치된 태양전지 모듈에서 백화현상 및 전극 부식 현상, 절연파괴 현상 등이 나타나기 시작하여 발전성능 저하로 이어지고, 장기 신뢰성 및 장수명 기술에 대한 커다란 문제점이 대두되고 있다. 따라서 이러한 문제점들을 해결하기 위해 태양전지 모듈의 내구성 확보 및 노화 진행을 모니터링할 수 있는 기능을 포함하는 마이크로 인버터 (MiCrco Inverter Converter, 이하 MiC) 개발 및 MiC에서 모니터링 데이터를 기반으로 태양전지 모듈의 노화를 판단할 수 있는 스마트 모니터링 프로그램이 제시되고 있다. 또한, 태양전지 모듈의 모니터링 기능을 강화한 MiC와 IT 융합을 통한 체계적 운영 관리를 통한 고효율 태양광 스마트 감시 시스템이 되기 위해서는 MiC 내의 SoC (System On Chip)는 태양전지 모듈에 대한 환경정보를 복합적으로 감지하고 필요시 통신 및 제어를 수행할 수 있는 기능들이 요구되고 있다. 이러한 요구사항들을 기반으로 본 논문에서는 SoC 기반 보급형 MIC 스마트 태양광발전시스템 기술개발을 목적으로 연구하고자 한다.