• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2008.10a
• /
• pp.118-120
• /
• 2008

고집속에 따른 태양전지 온도상승에 의한 태양전지 효율 저하를 방지하고,경제적인 저집속형(<5X) 집광형 태양광 모듈 개발을 위하여 본 연구에서는 알루미늄 반사판을 이용한 저집속 (< 5X)집광형 태양광 모듈을 설계 및 제작하여 성능 평가를 실시하였다. 2.25X의 집속비와, 태양광 집속에 의한 태양전지 모듈의 온도 상승을 공기순환을 통한 냉각이 가능하도록 설계/제작된 집광형 태양광 모듈로 부터 1.97배의 출력 증가를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.25-25
• /
• 2010

태양광 에너지는 인류의 미래 에너지로서 이미 그 효용성을 전 세계에 드러내고 있다. 각 나라마다 자국의 에너지 전략 및 일조량등 환경적 여건 또는 경제적 수준에 따라 다양한 에너지 수급의 양태를 띠고 있지만 향 후 한세대 내에 전세계 에너지의 30% 정도를 태양에너지로 공급받게 될 것으로 기대하고 있다. 이러한 추세 속에서 태양광 에너지의 방식도 여건에 따라 다양한 형태들이 상호 경쟁과 보완의 과정을 거치며 꾸준히 연구 개발되어오고 있다. 집광형 태양전지는 그 중에서 광전변환효율의 관점에서 41%라는 경이적인 기록을 가지고 있으며 매년 평균 1% 씩의 발전을 꾸준히 달성해 오고 있다. 특히 화합물반도체 태양전지의 경우 1900년대 후반부터 인공위성등의 에너지 모듈로 독자적인 시장을 형성하고 있었지만 경제성등의 이유로 지상 에너지의 대안으로 고려되지 못하고 있었으나 집광시 효율이 높아지는 특이현상과 다중접합을 통한 태양에너지 스펙트럼의 흡수영역 확대등을 통하여 총체적인 효율이 30%를 넘어서면서부터 서서히 대전력 에너지원으로 주목을 받기 시작하였다. 이러한 기술적 경쟁력에도 불구하고 전세계 태양전지 시장의 대부분은 단결정 실리콘 태양전지가 차지하고 있으며 박막형 태양전지 혹은 유기태양전지등 차세대 태양전지 또한 기존의 단결정 실리콘 태양전지를 기준으로 상대적인 가격경쟁력을 높이므로서 기존시장을 잠식하거나 신규시장을 통하여 점유율을 높이는 전략을 고려하고 있다. 본 세미나를 통하여 현재 화합물반도체 집광형 태양전지 시장을 살펴보고 시장 진입의 걸림돌에 대한 분석과 향 후 동향에 대하여 논의하도록 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.35 no.6
• /
• pp.551-560
• /
• 2011

In this paper, a cooling system that includes a heat spreader and a natural convective heat sink is proposed for the cooling of a concentrating photovoltaic (CPV) module. The heat spreader and the natural convective heat sink are designed on the basis of previous analytical investigations. In order to evaluate the proposed cooling system, we conducted experimental investigations varying the heat rate and the inclined angle of the cooling system. From the experimental results, it is found that the proposed cooling system satisfies the design constraints for good operation of the CPV module. Finally, a correlation is suggested for estimating the effects of the heat rate and the inclined angle on the thermal performance of the natural convective heat sink is suggested.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.323-323
• /
• 2014

기존의 태양전지 기술은 기술 장벽이 매우 낮고 대량 생산을 통한 단가 절감하는 구조를 가지고 있어 대규모 자본을 가진 후발 기업에게 잠식되기 쉽다. 그러나, III-V족 화합물 반도체를 이용한 집광형 고효율 태양전지는 기술 장벽이 매우 높은 기술 집약 산업이므로 독자적인 기술을 확보하게 되면 독점적인 시장을 확보 할 수 있어 미래 고부가 가치 산업으로 적합하다. 특히 III-V족 화합물 반도체 태양전지는 III족 원소(In, Ga, Al)와 V족 원소(As, P)의 조합으로 0.3 eV~2.5 eV까지 밴드갭을 가지는 다양한 박막 제조가 가능하여 다양한 흡수 대역을 가지는 태양전지 제조가 가능하기 때문에 다중 접합 태양전지 제작이 가능하다. 또한 III-V 화합물 반도체는 고온 특성이 우수하여 온도 안정성 및 신뢰성이 우수하고, 또한 집광 시 효율이 상승하는 특성이 있어 고배율 집광형 태양광 발전 시스템에 가장 적합하다. Si 태양전지의 경우 100배 이하의 집광에서 사용하나, III-V 화합물 반도체 태양전지의 경우 500~1000배 정도의 고집광이 가능하다. 이러한 특성으로 III-V 화합물 반도체 태양전지 모듈 가격을 낮출 수 있고, 따라서 Si 태양전지 시스템과 비교하여 발전 단가 면에서 경쟁력을 확보할 수 있다. III-V 화합물 반도체는 다양한 밴드갭 에너지를 가지는 박막 제조가 용이하고, 직접천이(direct bandgap) 구조를 가지고 있어 실리콘에 비해 광 흡수율이 높다. 또한 터널정션(tunnel junction)을 이용하면 광학적 손실과 전기적 소실을 최소화 하면서 다양한 밴드갭을 가지는 태양전지를 직렬 연결이 가능하여 한 번의 박막 증착 공정으로 넓은 흡수대역을 가지며 효율이 높은 다중접합 태양전지 제작이 가능하다. 이에 걸맞게 본연구에서는 화학기상증착장치(MOCVD)를 이용하여 InAsP 나노선을 코어 쉘 구조로 성장하여 태양전지를 제작하였다. P-type Dopant로는 Disilane (Si2H6)을 전구체로 사용하였다. 또한 Benzocyclobutene (BCB) 폴리머를 이용하여 Dielectric을 형성하였고 Sputtering 방법으로 증착한 ZnO을 투명 전극으로 사용하여 나노선 끝부분과 실리콘 기판에 메탈 전극을 형성하였다. 이를 통해 제작한 태양전지는 솔라시뮬레이터로 측정했을때 최고 7%에 달하는 변환효율을 나타내었다.

• The Optical Journal
• /
• s.121
• /
• pp.20-22
• /
• 2009

현재 미국, 유럽, 일본 등에서 III-V 화합물 반도체 태양전지 시스템에 대한 활발한 연구 및 상용화가 진행중이다. 국내에서는 그동안 III-V 화합물 반도체 분야의 투자가 매우 제한적으로만 있어 왔고 그 중에서도 특히 화합물 반도체 태양전지의 투자는 거의 없었다. 최근 들어 KIST, KANC, 아주대, 전북대, ETRI, KOPTI, KETI 등에서 III-V 화합물 반도체 태양전지 연구가 새로 시작되었다. KIST에서는 현재 월광모듈도 개발 중이다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.15 no.7
• /
• pp.4463-4468
• /
• 2014

To increase the efficiency of a solar module, the development of solar concentrator using a lens or reflection plate is being proceeded actively and the concentrator pursues the a concentration using a lens or an optical device of a concentration rate and designing as a solar tracking system. On the other hand, as the energy density being dissipated as a heat according to the concentration rate increases, the cares should be taken to cool the solar concentrator to prevent the lowering of efficiency of solar cell by the increasing temperature of the solar cell. This study, researched and developed an economical concentrator module system using a low priced reflection optical device. A concentrator was used as a general module to increase the generation efficiency of the solar module and heat generated was emitted by the concentration through the cooling system. To increase the efficiency of the solar concentrator, the cooling system was designed and manufactured. The features of the micro cooling system (MCS) are a natural circulation method by the capillary force, which does not require external power. By using the potential heat in the case of changing the fluid, it is available to realize high performance cooling. The 117W solar modules installed on the reflective plate and the cooling device in the cooling module and the module unit was not compared. The cooling device was installed in the module resulted in a 28% increase in power output.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2008.11a
• /
• pp.21-24
• /
• 2008

In this paper, we introduce the status of concentration photovoltaic system. Currently, crystalline silicon solar has 90% of total solar market. But in a few years, the concentration solar system is expected to be main one because cost increasement of silicon material is not stabilized unit now. At 2012, it will take 5% of the whole solar market. Less expensive, material requirement and high system efficiency give high driving force for intensive research on concentration system. It is time for us to initiate the basic study and evaluate the long term stability compared to crystalline silicon system. The detail discussion will be shown in the following paper.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
• /
• v.25 no.11
• /
• pp.83-90
• /
• 2011

There are two main types of concentrating optical systems in use today: refractive types that use Fresnel lenses, and reflective systems that use one or more mirrors. Regardless of the chosen optical system, the result is concentrated sunlight being aimed at the sensitive face of the cell, to produce more energy from less photovoltaic material. In this paper, for the achieve trackerless CPV system, CPV module included that the spherical lens with reflect mirror makes it possible to achieve high and stable power generation performance for the high concentration photovoltaic power generation system and cope with the needs for a variety of shapes and sizes in flexible manners and that the multiple cavity assemble method greatly reduces costs. Development of these high performance multi-junction CPV module promises to accelerate growth in photovoltaic power generation.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
• /
• v.24 no.6
• /
• pp.440-444
• /
• 2011

We have analyzed electrical characteristics of spot light solar cell modules and have completed fabrication of spot light solar cell modules. Before we test modules, we have carried about UV test of hologram. As a result of test, we have obtained 165% efficiency of hologram film. the other hand, we obtained 75% efficiency of general films. After we have fabricated solar modules and carried about field test, spot light solar cell modules with hologram have been investigated 17.3 A of Isc and 155.4 W of power.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
• /
• v.61 no.2
• /
• pp.97-102
• /
• 2012

CPV system in the desert areas or areas near the equator, as is suitable for high-temperature region. As compared to silicon solar cells, CPV system have a high proportion of a BOS (balance of system). Solar cells because of its low proportion when designing a module technology is applied in a variety of ways. Applied to the CPV system is classified into two kinds of optical technology. One of those using fresnel lens uses refraction of light energy. The other is a mirror reflection of the structure using sprays. Both of these two ways to condense the sun to collect solar cell is a form of light. And goals by using a small solar cell materials is to produce more energy. In this paper, suitable for a domestic environment, with the aim CPV Manufacturing Technology, built on a variety of modular process technology to the development of a prototype performance analysis was carried out. In particular, silicone coated on the glass by the method of implementation of the Fresnel lens SOG(Silicon on glass) by applying the lens to absorb the solar spectrum was broad. In addition to, for the analyze to characteristics of the CPV module, developed CPV module performance and generating characteristics studied. These related technology through research and development of high-performance multi-junction solar cells, modules, development of concentrating solar power systems to facilitate the growth of the market is considered to be.