• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.23.1-23.1
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• 2011

최근 화석연료를 대체하기 위한 지속가능한 신에너지에 대한 요구가 증대됨에 따라 태양광 발전에 대한 연구도 폭발적으로 늘어가고 있는 추세이다. 태양광이 화석연료 대체에너지로 실효성을 가지기 위해서는 태양광 발전 시스템의 발전효율을 높이고 생산 비용을 저감하는 문제가 선결되어야 한다. 기존 실리콘 태양전지 시스템 설비 비용의 60% 이상을 차지하는 모듈의 제조과정에서 소재 손실을 최소화함으로써 저가격화를 실현하고자 박막형 태양전기 기술이 태동되었다. 현재 박막 태양전지와 관련하여 활발한 기술 개발이 진행되고 있으며 상당한 시장 점유율을 보이고 있는 실정이다. 박막 태양전지 분야에서 CIGS와 같은 화합물 반도체 박막 태양전지 시장이 확대되고 있는 실정을 고려한다면 실리콘 박막 태양전지의 경우 고효율화 저가격화 달성은 더욱 절실한 문제이다. 실리콘 박막의 경우 독성이 없으며 고갈 우려가 없는 소재이면서 기존의 직접회로 산업의 인프라 구조를 활용할 수 있어 많은 기대와 관심을 끌고 있는 박막 태양전지 후보이다. 박막 태양전지 제조에 있어서 핵심기술은 도핑된 실리콘층과 광흡수를 위한 진성 실리콘층을 합성하는 공정 기술이다. 현재 박막 태양전지 산업에서 실리콘 박막 소재의 합성은 주로 PECVD법에 의해 이루어지고 있다. 그러나 스퍼터 공정을 이용한 실리콘 박막 합성 연구 또한 20년 이상의 오랜 기간 동안 연구되어 오고 있다. 스퍼터 공정을 이용한 실리콘 박막합성는 독성 가스를 사용하지 않으며, 디스플레이와 같은 기존의 소자 공정 기술을 채용할 수 있다는 장점을 가지고 있어 주목 받고 있다. 실제로 반응성 마그네트론 스퍼터링에 의해 제조된 실리콘 박막은 PECVD공정에 의한 실리콘 박막에 상응하는 우수한 광전자적 특성을 보인다. 스퍼터 공정에서는 박막 성장을 위한 수송 물질들이 열적 평형 상태에 근접한 라디칼들이라기 보다 대부분 고에너지 원자종과 이온들이 주류를 이루고 있어 합성된 실리콘 박막의 결함 제어가 어렵다는 문제가 있다. 박막 합성 기구의 규명을 통하여 이러한 문제를 해결하기 위한 시도들이 이루어 지고 있으며, 본 발표를 통하여 스퍼터 공정을 이용한 태양전지용 실리콘 박막 합성기술에 대한 현황을 소개하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.9
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• pp.4447-4454
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• 2013

In October 2011, a commercialized 100kW class floating photovoltaic system positive plant was installed at Hapcheon dam a multi-purpose reservoir the first time ever in the nation. Floating photovoltaic system differs in water float, mooring device and underwater cable process from land photovoltaic system. As for land and building photovoltaic power generation equipments, many installation cases and skilled experiences are available, and thus installation is not difficult. However, commercial power generation floating photovoltaic system, which is attempted for the first time in the nation, requires to be designed and installed through a series of processes like technical review and verification of data by process in comparison with similar cases. The structure of floating photovoltaic system, an equipment for float photovoltaic module and other electrical equipment, is required to withstand weather environments like wind or typhoon etc and yet not affect water quality negatively, and for implementation of this system, construction efficiency and economy etc should be considered comprehensively. In this paper, the techniques of installing floating photovoltaic structure, mooring device, underwater cable, electrical equipment and remote monitoring control system are explained. The 100kW floating PV system is operating with 15% average capacity factor.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.18 no.6
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• pp.207-212
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• 2018

The increase in the size and the uptake of PV systems is leading to significant increase in the penetration of PV into local electricity grids. The increased penetration of PV is impacting on grid operation and in particular the voltage within the local grid can be significantly influenced by the various PV systems. The current global situation of environmental pollution, climate change and energy demand urgently requires dramatic political, economic and technical decisions in order to avoid a potential collapse of environmental and social systems. Around the world, electricity remains the vital component of national and international development. The implementation of renewable energy resources can provide solutions to these challenges by stimulating the early implementation of economically viable sustainable energy technologies.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.4
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• pp.2966-2970
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• 2015

Recently, solar light power generation is widely extended by support policy to regeneration energy. However generation efficiency is decreased when solar module maintain higher than certain point temperature. Therefore, it is need to maintenance under certain point temperature. An method of solving this problem, this paper is developed geothermal exchanger for efficiency improvement of solar cell module. Geothermal exchanger consisted of heat absorber of solar cell module and heat conductor and radiator. Heat of solar cell module is radiated in the earth by geothermal exchanger. An a result, geothermal exchanger is increased generation amount of solar cell module and experiment result showed costs to about 36% increment of generation power.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.6
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• pp.587-599
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• 2018

In building-integrated photovoltaic (BIPV) systems, power generation functions are integrated into building functions by installing solar modules in combination with building materials. While this integration appears to be attractive, a design method is needed to achieve maximum power generation. Previously, the influence of the design elements on power generation was analyzed by computer simulations and demonstration tools. On the other hand, problems remain due to the inaccuracy of power generation analysis and relationship analysis, and limited demonstration. To solve this problem, this paper proposed the use of an extended demonstration mock-up. The mock-up was designed and constructed by implementing the design elements of the module types, installation angles, and direction. The actual operation data for one year were analyzed to evaluate the effects of the design elements on power generation. These results can be used to determine the feasibility of future BIPV systems and the optimal selection of system design elements.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.26 no.1
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• pp.81-89
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• 2006

Building integrated photovoltaic (BIPV) system operates as a multi-functional building construction material. They not only produce electricity, but also are building integral components such as facade, roof, window and shading device. On the other hands lots of architectural considerations should be reflected such as Installation position, shading, temperature effect and so on. As PV modules function like building envelope in BIPV, combined thermal and PV performance should be simultaneously evaluated This study is on the combined thermal and PV performance evaluation of BIPV modules. The purpose of this study is to investigate a temperature effect of PV module depending on the ventilation type of PV module backside. Test cell experiment was performed to identify the thermal and power effect of PV modules. Measurement results on the correlation of temperature and power generation were obtained. Those results can be utilized for the development of optimal BIPV installation details in the very early design stage.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1093-1094
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• 2008

본 논문은 수학적 모델링이 간편하고 제어기법의 적용이 쉬운 MATLAB 기반으로 태양광 셀과 모듈을 모델링하고 기존의 P&O MPPT제어 알고리즘을 분석하고 구현하였으며 전력전자 회로의 구현이 간단한 PLCES를 사용하여 부스트 컨버터 구현하였다. 이로써 일사량 변화와 온도변화의 영향이 고려되고, MATLAB 기반이므로 시뮬레이션 시간이 단축되며, 다양한 제어기법을 쉽게 적용할 수 있는 PV 발전시스템을 구축하였으며 시뮬레이션을 통해 태양광 모델의 성능과 MPPT 제어 성능을 검증하였다

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.105-106
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• 2008

In korea, PV business has been growing fast since 2000. There are many ways to build PV System. Among them, BIPV(Building Integrated Photovoltaic) System using PV Modules as external wall has been carried out research on and invested much. Thus I will suggest another way to apply the BIPV System. This System is Eco System designed to consume little energy working the blind by the power that the BIPV System generates. I will show you how to make and apply this BIPV System.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.362-363
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• 2011

태양광 발전산업에서 현재 주류인 결정 실리콘 태양전지의 변환효율은 꾸준히 향상되고 있으나, 태양전지의 가격이 매년 서서히 하강되고 있는 실정에서 결정질 실리콘 가격의 상승 등으로 부가가치창출에 어려움이 있으며, 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로는 2세대 태양전지로 불리는 박막형이 현재의 대안이며, 특히 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 장점이 있는 것이 CIGS 박막태양전지로 판단된다. 화합물반도체 베이스인 CIGS 박막태양전지는 연구실에서는 세계적으로 20.3% 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 13% 효율로 생산이 시작되고 있다. 국내에서도 연구실 규모뿐만 아니라 대면적(모듈급) CIGS 박막 태양전지 증착용 장비, 제조공정 등의 기술개발이 진행되고 있다. CIGSe2를 광흡수층으로 하는 CIGSe2 박막 태양전지의 구조는 여러 층의 단위박막(하부전극, 광흡수층, 버퍼층, 상부투명전극)을 순차적으로 형성시켜 만든다. 본 연구에서 광흡수층은 스퍼터링 방법으로 CIG precusor를 먼저 만들고, 그 위에 증발법으로 Se를 증착한 다음, 열처리 조건으로 CIGSe2 박막태양전지를 제작하였다. 제작된 CIGSe2 박막태양전지는 열처리 조건에 따라서 에너지 변환효율이 3.3에서 9.5%까지 다양하게 측정되었으며, 본 연구의 최고효율이 측정된 디바이스에서 개방전압은 0.48 V, 전류밀도는 33 mA/cm였으며, 그리드 전극을 제외한 디바이스의 면적은 0.57 cm2였다. 본 연구에서는 셀렌화 열처리 조건에 따른 CIGSe2 박막태양전지의 효율 측면을 고려하였지만, 더 높은 에너지 변환효율을 갖기 위해서 좀 더 높은 에너지 밴드갭과 개방전압, 낮은 직렬저항과 높은 shunt 저항 값 등의 상호 의존성에 대해서 연구결과들을 논하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.364-365
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• 2011

태양광 발전산업에서 현재 주류인 결정 실리콘 태양전지의 변환효율은 꾸준히 향상되고 있으나, 태양전지의 가격이 매년 서서히 하강되고 있는 실정에서 결정질 실리콘 가격의 상승 등으로 부가가치창출에 어려움이 있으며, 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로는 2세대 태양전지로 불리는 박막형이 현재의 대안이며, 특히 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 장점이 있는 것이 CIGS 박막 태양전지로 판단된다. 화합물반도체 베이스인 CIGS 박막태양전지는 연구실에서는 세계적으로 20.3% 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 13% 효율로 생산이 시작되고 있다. 국내에서도 연구실 규모 뿐만 아니라 대면적(모듈급) CIGS 박막 태양전지 증착용 장비, 제조공정 등의 기술개발이 진행되고 있다. CIGSe2를 광흡수층으로 하는 CIGSe2 박막 태양전지의 구조는 여러 층의 단위박막(하부전극, 광흡수층, 버퍼층, 상부투명전극)을 순차적으로 형성시켜 만든다. 이중에 하부전극은 Mo 재료을 스퍼터링 방법으로 증착하여 주로 사용한다. 하부전극은 0.24 Ohm /cm2 정도의 전기적 특성이 요구되며, 주상조직으로 성장하여야 하며, 고온 안정성 확보를 위하여 기판과의 밀착성이 좋아야하고 또한 레이저 패턴시 기판에서 잘 떨어져야 하는 특성을 동시에 가져야 한다. 그리고 CIGSe2의 광흡수층 제조시 셀렌화 공정에서 100 nm 이하의 MoSe2 두께를 갖도록 해야하며, 이는 CIGSe2 박막태양전지의 Rs 값을 줄여 Ohmic 접촉을 향상시키는데 기여한다. 본 연구에서는 CIGSe2 박막태양전지에서 요구되는 하부전극 Mo 박막의 제작과 CIGSe2 박막태양전지 전체공정에 적용후의 MoSe2/Mo 박막특성에 대해서 연구결과들을 논하고자 한다.