• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.123.2-123.2
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• 2011

$ALU^+$ 태양전지는 PN접합을 후면에서 즉, Al을 소성하여 형성시키기 때문에 얼마나 균일하고 두껍게 형성하는 것이 가장 중요하다. 소성(Firing)은 태양전지 제조 과정에서 후면의 접촉을 위한 중요한 공정이다. 본 연구에서는 상업화가 가능한 n-type $ALU^+$ Emitter 태양전지에서 소성 횟수에 따른 특성을 연구 하였다. $ALU^+$ emitter 형성의 최적화를 위해 소성온도를 가변하고, 최적화된 온도에서 소성 횟수에 따른 DIV 측정을 통해 셀을 분석 하였다. 소성 횟수는 1~3회로 하였고, 그 결과 단락전류 밀도(Jsc)가 33.57mA/$cm^2$로 처음보다 15.1%증가 하였고, 곡선인자(Fill Factor)는 3회에서 66.04%로 218%증가 하였다. Al을 짧은 시간 안에 소성을 시키므로 해서 후면의 $P^+$ Emitter가 균일하게 형성되었기 때문에 개방전압(Voc)의 증가를 확인하였다. 본 연구를 통해 $ALU^+$ 태양전지의 후면 Aluminium 소성 조건의 최적화를 통하여 $ALU^+$ emitter가 충분히 형성되지 못하면 누설전류가 발생되고 직렬저항(Rs)이 크게 증가하여 개방전압(Voc) 및 단락전류밀도(Jsc)의 감소가 발생하게 되고, 직렬저항(Rs)의 증가와 병렬저항(Rsh)의 감소는 Fill Factor의 급격한 감소를 초래하게 됨을 알 수 있다. 이를 개선하면 태양전지 효율을 상승시키는 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.191-191
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• 2010

초전도 전력 기기를 안정적으로 운용하기 위해서는 고자장하에서 높은 임계 전류 밀도($J_c$)를 지닌 초전도체 개발이 필수적이다. 최근 고자기장에서 전기적 특성을 향상시키는 방법으로는 YBCO 박막선재에 인위적 피닝센터로 고자장하에서도 $J_c$가 크게 증가 되었다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 STO(100) 기판 위에 SAM 방법을 이용하여 금 나노분말을 분산시킨 후 PLD로 YBCO 박막을 증착하여 미세구조와 전기적인 특성을 분석하였다. 분산된 금 나노분말은 열처리전 나노입자의 높이는 29~32 nm, 지름은 41~49 nm툴 나타내었고 $800^{\circ}C$에서 진공 열처리 후에는 높이는 25~30 nm, 지름은 52~60 nm로 변형되었다. 임계온도는 순수 YBCO에서 85 K을 나타냈지만 금 나노입자를 적용한 YBCO의 경우는 80K으로 낮아진 것을 확인하였다. 임계전류밀도는 4T에서 측정된 경우 65 K에서는 순수한 YBCO는 141 KA/$cm^2$에서 금 나노입자가 형성된 기판에 증착한 YBCO는 42 KA/$cm^2$로 낮아졌다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.525-525
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• 2012

플라즈마 밀도와 전자온도는 반도체 및 디스플레이 공정결과에 결정적인 역할을 하므로 그에 대한 진단법 연구는 필수적이다. 하지만 대부분의 연구는 공정플라즈마와 같이 프로브 팁이 증착된 환경에서는 진단이 힘든 실정이다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 부유전위 근처에서 고조파 진단법(floating harmonic method)에 대한 연구가 제시되었다[1]. 저밀도 플라즈마에서는 제 2 고조파의 측정이 어렵기 때문에 전자온도를 정확히 측정하기 힘들 수가 있다. 따라서 이에 대안으로 본 논문에서는 부유 고조파 진단법을 기반으로 하여 진폭과 주파수를 다르게 한 두개의 소신호 정현파 전압신호를 동시에 인가하여 플라즈마 변수를 진단하는 방법을 개발하였다. 본 방법을 이용하여 유도결합 아르곤 플라즈마에서 RF전력과 압력변화에 따라 플라즈마 변수진단을 진행하였고, 기존의 고조파 진단법의 결과와 일치하는 경향을 보이는 것을 확인하였다. 이 방법은 측정된 전류의 고조파 성분을 이용하지 않고 기본주파수를 가지는 전류의 크기 비율을 사용하여 전자온도 값을 구하기 때문에 저밀도 플라즈마에서 정밀한 진단이 가능할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05b
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• pp.597-602
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• 1995

원자력 발전소 증기발생기 전열관 재료인 합금 600의 대체재료로써 설계된 합금 690의 내식성의 향상을 위해서 염소 이온이 다량 포함된 환경에서의 부식 저항성을 크게 향상시킨다고 보고된 Mo을 첨가하여 부식 및 기계적 특성에 미치는 영향을 알아보았다. 미세조직상 Mo를 첨가함에 따라 기지에 미세한 석출물이 석출되어 입자의 미세화를 얻을 수 있었으며 연신율의 감소없이 항복 강도, 인장 강도 및 경도의 향상을 얻을 수 있었다. 공식 저항성은 Mo의 첨가량이 증가함에 따라 부식 속도가 감소하였다. 양극 분극 시험에서도 5$0^{\circ}C$, 3.5wt% NaCl 용액과 0.5N HCl 용액 모두에서 Mo의 함량이 증가할수록 부동태화 전류 밀도 및 임계 부동태화 전류 밀도가 감소하여 전반적으로 현저한 내식성의 향상을 관찰할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.40 no.12
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• pp.777-784
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• 2016

All-vanadium redox flow batteries (VRFBs) are used as energy storage systems for multiple intermittent power sources. The performance of the VRFBs depends on the materials and operating conditions. Hence, performance characterization is of great importance in the development of the VRFBs. This paper proposes a method for determining the maximum current density based on stoichiometric ratios. A laboratory-scaled VRFB with a projected electrode area of $25cm^2$ is electrically charged when the state of the charge has begun from 0.6. The operating conditions, such as current density and volumetric flow rate are important in the test, and the maximum current density is influenced by the mass transfer coefficient. The results show that increasing the electrolyte flow rate from 5 mL/min to 60 mL/min enhances the maximum current density up to $520mA/cm^2$.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.414.1-414.1
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• 2016

스크린 프린팅법을 이용한 태양전지의 전극은 주로 고가의 은을 사용하기에 태양전지의 저가화에 한계를 가지고 있다. 고효율 결정질 실리콘 태양전지의 원가절감의 문제 해결방안으로 박형 웨이퍼 연구개발이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 은 전극을 대체 할 수 있는 니켈/구리 전극을 사용하였고, 박형 웨이퍼에서도 전극 공정이 가능한 도금법을 사용하여 전극을 형성 하였다. 니켈 전극형성은 광유도 도금법(Light-Induced Plating), 구리 전극형성은 광유도전해도금법(Light-Induced Electro Plating)을 이용하여 실험을 진행 하였다. 니켈 광유도 도금 공정시 공정시간 3 ~ 9분까지 가변하였다. 니켈실리사이드 형성 위해 열처리 공정을 $300{\sim}450^{\circ}C$까지 가변하였고 유지시간 30초 ~ 3분까지 가변하여 실험을 진행하였다. 니켈 도금 수용액의 pH 6 ~ 7.5까지 가변하여 실험하였다. 구리 광유도 전해도금 공정 전류밀도를 $1.6mA/cm^2{\sim}6.4mA/cm^2$까지 가변하여 실험을 진행 후, 전류밀도 $3.2mA/cm^2$로 시간 5 ~ 7분까지 가변하여 실험 하였다. 니켈 도금 공정 시간 5분, 니켈실리사이드 형성 열처리 온도 $350^{\circ}C$, 유지시간 1분에서 DIV(Dark I-V) 분석결과 가장 적은 누설전류를 확인하였다. 니켈 도금액 pH 6.5에서 니켈입자 및 구리입자의 균일성이 좋은 최적의 조건임을 확인하였다. 구리 도금 공정 전류밀도 $3.2mA/cm^2$, 시간 5분에서 TLM(Transmission Line Method) 측정결과 접촉 저항 $0.39{\Omega}$과 접촉 비저항 $12.3{\mu}{\Omega}{\cdot}cm^2$의 저항을 확인하였다. 도금법을 이용하여 전극을 형성함으로써 접촉저항 및 접촉 비저항이 낮고 전극 품질이 향상됨으로서 셀의 전류밀도 $42.49mA/cm^2$를 얻을 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.6
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• pp.677-682
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• 2014

In the present study, a decision tree and artificial neural network were used to determine critical design parameters for lithium ion batteries and compare their performances. First, a design method that used a decision tree-artificial neural network model was used to determine the major design factors among early pole plate design factors that showed nonlinearity. Then, the artificial neural network was used to implement a weighted value analysis of the importance of the design factors and their effect on the current density. The second method involved the use of an artificial neural network model to construct artificial networks without separate determinations of the major early design factors to analyze the connections and weighted values related to the current density.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.12 no.1
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• pp.42-49
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• 2002

Differences in electrode properties and in fluorine electrolysis behaviors of various carbon anodes, which were the YBD-like grade carbon, the YBD grade carbon and the P2X grade carbon, containing different pore sizes and distributions were investigated. The evaluations were performed by measuring their mechanical properties, cyclic voltammograms and chronoamperometries in 0.5 M $K_2SO_4$ solution with 1 mM $[[Fe(CN)_6]^\;{3-}/Fe(CN)_6$] $^{4-}$ redox couple and electrochemical behaviours of fluorine electrolysis in molten KF . 2HF electrolyte at $85^{\circ}C$. It was found that the P2X grade carbon anode showed better electrode properties in the cyclic voltammogram and chronoamperometry than the other carbon anodes while the YBD-like grade carbon anode which contained the pore size of 200~300$\mu$m showed superior electrode properties for fluorine electrolysis to the others. These differences in the electrode properties of various carbon anodes seemed to be owing to different sizes and distributions of pores on their surfaces.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.11a
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• pp.172-175
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• 2003

새로운 전력 반도체 소자로 주목받고 있는 MOS 구동 사이리스터 중 대 전력용으로 사용되는 EST는 높은 전류 밀도에서 게이트에 의한 전류 조절이 가능할 뿐만 아니라 다른 MOS 구동 사이리스터 소자와는 달리 전류 포화 특성을 지녀 차세대 전력 반도체로 각광 받고 있는 소자이다. 하지만 소자의 동작 시에 스냅-백 특성을 지녀 전력의 손실을 유발할 뿐만 아니라 오동작을 일으킬 가능성이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 EST에서 스냅-백 특성의 제거와 저지 전압의 향상을 위해 트랜치 전극을 가지는 새로운 구조를 제안하고 게이트 전극과 캐소드 전극의 트랜치 화에 따른 특성 변화 양상을 살펴보기 위해 게이트 전극만 트랜치로 구성한 경우와 캐소드 전극만 트랜치로 구성한 경우를 시뮬레이션을 통해 해석하였다. 그 결과 기존의 EST에서 게이트 전극만을 트랜치 형태로 바꾼 경우에는 스냅-백 특성이 1.1 V의 애노드 전압과 91 A/cm2의 전류 밀도에서 발생하고 순방향 저지 모드 시의 저지 전압은 800 V로 기존의 257에 비해 월등한 전기적 특성 향상을 가져왔다. 그러나 기존의 EST에서 캐소드 전극만을 트랜치 형태로 바꾼 경우에는 스냅-백 특성이 1.72 V의 애노드 전압과 25 A/cm2의 전류 밀도에서 발생하고 순방향 저지 모드 시의 저지 전압은 613 V로 스냅-백 특성은 향상되었으나 저지 전압은 기존의 EST 보다 감소하였다. 결국 기존의 EST에서 게이트 전극만을 트랜치 전극 형태로 구성한 경우에 가장 탁월한 전기적 특성을 갖는 것으로 나타났다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.1
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• pp.96-102
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• 2022

Reactants of PEMFC are hydrogen and oxygen in gas phases and fuel cell overpotential could be reduced when reactants are smoothly transported. Numerous studies to modify cathode flow field design have been conducted because oxygen mass transfer in high current density region is dominant voltage loss factor. Among those cathode flow field designs, a block in flow field is used to forced supply reactant gas to porous gas diffusion layer. In this study, the block was installed on a simple fuel cell model. Using computational fluid dynamics (CFD), effects of forced convection due to blocks on a polarization curve and local current density contour were studied when different air flow rates were supplied. The high current density could be achieved even with low air supply rate due to forced convection to a gas diffusion layer and also with multiple blocks in series compared to a single block due to an increase of forced convection effect.