• Title/Summary/Keyword: 입사에너지

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Characteristics of ZnO:Al TCO surface etching of microstructural changes (실리콘 박막 태양전지용 ZnO:Al 투명전도막의 미세구조 변화에 따른 표면 식각 특성)

  • Kim, Han-Ung;Cho, Jun-Sik;Park, Sang-Hyun;Yoon, Kyung Hoon;Song, Jinsoo;O, Byung-Sung;Lee, Jeong Chul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.100.2-100.2
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    • 2010
  • Superstrate형 실리콘 박막 태양전지에서 전면전극으로 사용되는 투명전도막의 표면형상은 태양전지내로 입사하는 태양광의 표면산란에 영향을 미치며 표면산란 증가를 통한 광 포획 및 단락전류밀도 향상을 통하여 태양전지 효율을 증대시키는 중요한 역할을 한다. 기존에 실리콘박막 태양전지용으로 많이 사용되는 상용 Asahi-U형 투명전도막은 수소 플라즈마에 대한 안정성이 낮고 입사광의 장파장 대역에서의 산란특성이 낮아 실리콘 박막 태양전지의 고효율화에 한계점이 있었다. 최근에 Asahi-U형 투명전도막을 대신하여 ZnO계 투명전도막을 전면전극으로 사용하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며 Al을 토핑원소로 사용하는 ZnO:Al 투명전도막은 우수한 전기적, 광학적 특성과 수소플라즈마 안정성 및 저 비용 등의 우수한 장점을 갖고 있다. 스퍼터링 방식으로 제조된 ZnO:Al 투명전도막의 표면형상은 일반적으로 증착 후 습식식각을 통하여 조절되며 식각 전 박막의 미세구조에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 또한 습식 식각 이후의 표면거칠기에 따라 다양한 광학적, 전기적 특성을 나타낸다. 본 연구에서는 in-line RF-magnetron sputter 장비를 이용하여 다양한 공정조건하에서 ZnO:Al 투명전도막을 제조하고 증착된 박막의 미세구조 특성에 따른 습식식각 이후의 표면형상 변화 및 전기적 광학적 특성 변화를 조사하였다.

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Characterization of ZnO:Al layer with post-annealing and HCl etching (후열처리에 따른 ZnO:Al 투명전도막 특성 변화 및 HCl 식각 특성 분석)

  • Kim, Han-Ung;Kim, Young-Jin;Cho, Jun-Sik;Park, Sang-Hyun;Yoon, Kyung-Hoon;Song, Jin-Soo;O, Byung-Sung;Lee, Jeong-Chul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.159-159
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    • 2009
  • RF 스퍼터링법을 이용하여 유리기판위에 ZnO:Al 박막을 증착하고 다양한 조건 하에서 후 열처리를 실시하여 이에 따른 박막의 구조적, 전기적 및 광학적 특성과 HCl 습식 식각 후의 표면형상 변화를 조사하였다. ZnO:Al 투명전도막은 우수한 전기적, 광학적 특성, 수소 플라즈마 안정성 및 저 비용 등으로 실리콘 박막 태양전지 전면 전극용으로 많은 관심을 받고 있다. 기존의 비정질 실리콘 박막 태양전지용으로 많이 사용되고 있는 상용 Asahi-U형 ($SnO_2:F$) 투명전도막의 경우는 수소 플라즈마에 대한 안정성이 낮고 입사광의 장파장 대역에서의 낮은 산란특성으로 인하여 실리콘 박막 태양전지의 고효율화를 위한 적용에 한계를 나타내고 있다. 이를 개선하기 위하여 스퍼터링법으로 우수한 전기적 특성을 갖는 ZnO:Al 박막을 제조한 후 습식 식각을 통한 표면형상 변화를 통하여 입사광의 산란특성을 향상시키는 방법이 개발되어 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 2.5 wt%의 $Al_2O_3$가 함유된 ZnO 타겟을 이용하여 ZnO:Al 박막을 RF 스퍼터링으로 증착한 후 $N_2$ 분위기와 진공 분위기 하에서 다양한 시간과 온도에 따라 후열처리를 하여 열처리 전 박막과의 물질 특성을 상호 비교하고 1%로 희석된 HCl로 습식 식각하여 열처리 전 박막의 구조적 특성이 습식 식각 후의 박막 표면형상 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 이로부터 후열처리를 통한 ZnO:Al 투명전도막의 특성을 최적화하고 Asahi-U형 투명전도막과의 특성 비교를 통하여 실리콘 박막 태양전지용 전면전극으로의 적용 가능성을 조사하였다.

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A Study of Polarity Effect of Parallel Plate Type ionization Chamber with Different Volume (평행평판형 전리함의 두 전극간의 거리에 따른 극성효과 연구)

  • 윤형근;신교철
    • Progress in Medical Physics
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    • v.13 no.2
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    • pp.69-73
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    • 2002
  • Exposure measurement data with parallel plate ionization chambers were known to depend on the polarity ($k_{pol}$) effect. In this work, the polarity effect were investigated for three parallel plate ionization chambers with different volume. The ionization chamber was fabricated using acrylic plate for the chamber medium and printed circuit board for electrical configuration. The various sizes of the sensitive volumes designed so far were 0.9, 1.9, and 3.1 co. High voltage generator was fabricated using the conventional 9 V batteries to apply the high voltage (300-500 V) to the electrode of the parallel plate ionization chamber. The gap between two electrodes ranged from 3, 6, and 10mm. As the result of our experiment, the polarity effect was within 0.5% in photon beam and 1% to 3.5% in the electron beams. Among electron beams, 16 MeV beam, which had highest energy, showed less polarity effect than electron beams with other energies.

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Kinetics on the Microwave Carbonization of Rice Chaff (왕겨의 마이크로파 탄화속도)

  • Kim, Ji Hyun;Ryu, Seung Kon;Kim, Dong Kook
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.43 no.6
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    • pp.683-690
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    • 2005
  • The microwave carbonization of rice chaff was performed, and their kinetics were compared to those of conventional thermal carbonization. Thermal carbonization was carried out at $300-600^{\circ}C$ for 30 minutes. The weight loss and C/H mole ratio remarkably increased as increase of temperature, while there was no carbonization by microwave dielectric heating in spite of increasing incident power and irradiation time. However, microwave carbonization was successfully performed by addition of 6 wt% of thermal carbonized rice chaff, it's C/H mole ratio is larger than 3.0, as a catalytic initiator to uncarbonized rice chaff, and the kinetics was depended on the incident power and irradiation time, resulting in the coincide with thermal carbonization to the Arrhenius equation. The activation energy of microwave carbonization was quite low as compared to that of thermal carbonization, while the kinetic constant was large. This is due to the internal volumetric heating characteristics of carbonized rice chaff by microwave. The effect of ash, and C/H mole ratio and amount of carbonized rice chaff were investigated on microwave carbonization.

The Change of Collected Light According to Changing of Reflectance and Thickness of CdWO4 Scintillator for High Energy X-ray Imaging Detection (고에너지 X-선 영상검출을 위한 CdWO4 섬광체 두께와 반사체의 반사율 변화에 따른 광 수집량의 변화)

  • Lim, Chang Hwy;Park, Jong-Won;Lee, Junghee
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.24 no.12
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    • pp.1704-1710
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    • 2020
  • The high-energy X-ray imaging detector used for container inspection uses a thick scintillator to effectively acquire X-rays. X-ray incident on the scintillator is generally up to 9MeV. Therefore, to effectively collect X-ray, it is necessary to use a thick scintillator. To collect the light generated by the reaction between X-ray and scintillator, an optical-sensor must be combined with the scintillator. In this study, a study on the design conditions of the detector using a CdWO4 and a small sensor is described. To calculate the collected light according to the change of the scintillator thickness and the reflectance of surface, MCNP6 and DETECT2000 were used. As a result of calculating, it was confirmed that when the reflectance of the surface was low, it was appropriate to select a scintillator with a thickness of 15 to 20-mm, but as the reflectance increased, it was confirmed that it was appropriate to select a CdWO4 with a thickness of 25 to 30-mm.

A Graphene-electrode-based Infrared Fresnel Lens with Multifocal Function (다초점 기능을 갖는 그래핀 전극 기반 적외선 프레넬 렌즈)

  • Nam, Guk Hyun;Lee, Jong-Kwon
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.33 no.1
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    • pp.28-34
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    • 2022
  • We study through computational simulation the focal performance of an infrared (IR) Fresnel lens, composed of a multilayer-graphene zone plate formed under a graphene electrode. Here the Fermi level EF of the patterned multilayer graphene is adjusted by the overlying graphene electrode. The Fresnel lens effect, with respect to the reflectance contrast between the graphene electrode and the 8-layer graphene zone plate placed on a glass substrate, has been analyzed over a broad wavelength range from 4 to 30 ㎛. As the optimal wavelength of 8 ㎛ (considering the reflectance and the reflectance-contrast ratio) is incident upon the Fresnel lens with a focal length of 240 ㎛, the focal intensity is enhanced by a factor of 4.3 as the EF of multilayer graphene increases from 0.4 eV to 1.6 eV, and is improved by a factor of 5.8 as the number of graphene layers increases from two to eight. As a result, an all-graphene-based IR Fresnel zone-plate lens, exhibiting multifocal function (240 ㎛ and 360 ㎛) according to the selected EF, is proposed as an ultrathin lens platform.

NBI 가열 플라즈마에서 고속이온 분포의 수치적 계산 및 측정결과 비교

  • Wang, Seon-Jeong;Kim, Seon-Ho;Kim, Seong-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.263-263
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    • 2012
  • 핵융합 플라즈마에서의 고속이온은 NBI 및 ICRF에 의한 이온 가열과 핵융합 반응에 의하여 발생하며, 핵융합 반응률을 크게 하고 일차적으로 그 에너지를 전자에게 전달하는 특성을 갖는다. 따라서 핵융합을 지향하는 플라즈마에서는 그 성능을 나타내는 지표이기도 하면서, 맥스웰 분포를 갖는 열화 플라즈마의 수송특성을 크게 변화 시킨다. 또한 알펜파 등의 파동 또는 불안정성을 유발시키며 이로 인한 플라즈마 손실은 국지적인 일차벽의 가열을 유발할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 일반적인 기하학적 구조를 갖는 토카막에서의 NBI 가열에 의한 고속이온 발생과 위상공간에서의 수송 및 손실을 시간 의존적인 Fokker-Planck 방정식을 수치적으로 풀어서, 위치에 따른 고속이온 분포의 변화를 계산한다. NBI 입사의 기하학적 모델에서는 각 계산 위치에서의 피치각 변화와 stagnation point의 변화에 의한 영향을 고려하며, 일반적인 고속이온의 각종 모멘트 뿐 아니라 즉발 이온 손실률을 계산에 포함한다. 해석된 고속이온 분포는 중성입자 검출기에서 측정한 KSTAR 플라즈마의 고속이온 에너지 분포와 비교한다. 차후에는 본 연구에서 사용한 Fokker-Planck 출동연산자에 고주파 가열에 의한 고속이온발생 항을 추가하여 ICRF 가열에 의한 효과를 예측할 수 있도록 할 것이다.

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Characteristics and study treand of organic semiconductor solar cell (유기반도체 태양전지의 특성과 연구동향)

  • 이경섭;박계춘
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.9 no.2
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    • pp.204-207
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    • 1996
  • 태양의 광에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지의 재료는 현재 무기반도체가 주를 이루고 있지만 최근 유기반도체가 재료자체 물성의 연구진전과 더불어 태양전지로서 개발가능성이 논하여 지고 있다. 한편 유기반도체의 장점은 1)박막으로 제작이 용이하고 2)대량생산에 의한 저가제조가 가능하며 3)경량화를 할 수 있고 4)그 기능의 다양성을 줄 수 있다는 것이다. 또한 단점은 캐리어 트랩 밀도가 커서 반송자(carrier)의 수명과 이동도가 작고 확산길이도 짧기 때문에 광수집 효율이 매우 낮아 광전변환효율이 낮다는 것이다. 또한 일반적으로 유기반도체는 저항율이 커서 오옴성 접촉이 어렵고 입사광 강도의 증대에 따라 변환효율이 감소하는것도 큰 문제로 되어있다. 따라서 본고에서는 지금까지 유기반도체를 사용한 태양전지의 원리 및 제조기술을 간단히 살펴보고 특성과 연구동향등을 분석하여 앞으로 유기반도체 태양전지의 나아가야할 방향을 찾아보고자 한다.

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Thermal performance comparisons of the glass evacuated tube solar collectors of different absorber tubes (진공관형 태양열 집열기의 내부형상 변화에 따른 성능 비교)

  • Kim, Yong;Seo, Tae-Beom;Yun, Seong-Eun;Kim, Young-Min
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.11a
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    • pp.595-598
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    • 2005
  • The thermal performance of glass evacuated tube solar collectors are numerically and experimentally investigated. Four different shapes of solar collectors are considered and the performances of these solar collectors are compared. Dealing with a single collector tube, the effects of not only the shapes of the absorber tube but also the incidence angle of solar irradiation (beam radiation) on thermal performance of the collector are studied. However the solar irradiation consists of the beam radiation as well as the diffuse radiation. Also, the interference of solar irradiation and heat transfer interaction between the tubes exist in an actual solar collector. These effects are considered in this study experimentally and numerically the accuracy of the numerical model is verified by the experimental results. The result shows that the thermal performance of the absorber used a plate fin and U-tube is the best.

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SWAN을 이용한 파랑-바람 공존장에서의 파랑 특성에 관한 연구

  • Jeong, Jae-Hun;Lee, Seung-Geon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2007.12a
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    • pp.127-128
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    • 2007
  • 파랑이 외해로부터 연안으로 내습하면서 발생되는 파랑 변형, 즉, 굴절, 회절, 천수 그리고 쇄파 동에 의한 변형을 일으킨다. 이러한 파랑변형을 일으키는 주된 물리적 인자는 수심의 변화이지만 태풍과 같은 강한 바람이 부는 해역에서는 바람인자를 반드시 고려해야만 한다. 본 연구에서는 바람효과가 고려된, 에너지 스펙트럼 모형 (SWAN; Simulating WAve Nearshore) 을 이용한 수치실험을 수행하였다. 그리고 해석해 및 Karlsson 모형에 대한 수치 해와 비교를 통해 모델의 검증을 실시하였다. 또한 부산항 설 해역을 대상으로 태풍 매미 내습 시 입사 파랑 조건을 적용하였으며 실제 관측 치와 바람효과의 유무에 따른 수치 계산치를 비교한 결과, 바람효과를 고려한 계산결과가 실제 관측치와의 양호한 일치를 나타내었다.

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