• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.66-67
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• 2013

태양광전지는 태양광 에너지를 전기에너지의 형태로 변환한다. 태양광전지는 부하조건에 따라 전류원 및 전압원의 특성을 모두 갖는 I-V 특성곡선을 나타낸다. 같은 회사에서 제조한 동일한 모델의 태양광전지라 하더라도 특성에 조금씩 편차가 발생한다. 태양광전지를 직렬접속하여 대규모의 태양광어레이를 구성하는 경우, 각 태양광전지의 특성편차는 전체 태양광어레이의 전력생산능력을 감소시키게 되므로 같은 특성을 갖는 태양광전지를 구별하여 어레이를 제작할 필요가 있다. 본 논문에서는 이러한 태양광전지의 특성을 자동적으로 측정 분석하여 LabVIEW GUI화면을 통하여 결과를 출력하는 태양광전지 성능 분석기를 개발한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2014.01a
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• pp.417-419
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• 2014

본 논문에서는 태양광 전지판을 장착한 LED 가로등을 설계 제작하였다. 제작비용을 고려하여 간단한 구조에서 태양광 전지판에 많은 양의 태양광을 받도록 하고, 태양이 없어 발전을 하지 않을 때는 태양광 전지판에 오염 물질이 적게 부착되게 하며 또 태양광 전지판에 붙은 이물질, 오염 물질을 쉽게 제거 작업을 하게 하기 위하여 태양광 전지판을 접을 수 있도록 구성하였다. 또한 LED 인버터를 사용하지 아니하고 직류를 그대로 사용하게 하므로 전기 변환에 따른 에너지 손실을 방지할 수 있고, 이에따라 시스템의 효율을 기할 수 있었다. 본 연구를 통해 LED 등 설계 및 제작 기술, 인버터 변환 없는 직류 사용 효율 증대 기술, 원격 및 수동 조작 Controller 설계 및 제작 기술, 접이식 Sollar Cell 기구물 개발 기술을 확보하고 향후 태양광 전지판 가로등과 관련된 다양한 연구를 할 수 있는 기반을 마련하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.298-298
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• 2010

최근 태양전지 연구가 활성화 되면서 다양한 종류의 태양전지가 만들어 지고 있다. 이에 따라 태양전지를 정확하게 분석하고 평가하는 방법에 대한 중요성이 커지고 있다. 태양전지의 성능과 품질을 평가하는 방법은 인공태양광조사장치(Solar Simulator)를 사용하여 태양전지의 전류와 전압특성을 측정하는 방법, 양자효율 측정 장치(Quantum Efficiency Measurement System)를 사용하여 태양광의 파장별로 분광반응도를 측정하는 양자효율측정법 등 다양한 방법이 있다. 그 중 양자효율측정법은 태양광의 다양한 파장에 대하여 태양전지가 파장대역마다 어떠한 반응을 하는지 알 수 있고, 그에 따른 태양전지에 사용된 재료의 특성을 알 수 있게 해준다. 일반적으로 양자효율측정은 태양광 아래에서의 상황과 유사한 환경을 만들기 위해 바이어스광을 사용하고, 분광기로 AC광원을 태양전지에 조사하여 측정한다. 바이어스광의 광량 및 AC광원의 주파수에 의해 양자효율 측정결과는 달라질 수 있는데, 이는 태양전지에 사용된 물질에 따라 다른 경향을 보인다. 본 연구에서는 바이어스광과 AC 광원 주파수를 특정한 광주파수대역(100 Hz ~ 1000 Hz)에서 단결정태양전지와 다결정태양전지에 조사하여 측정하였고, 양자효율 대한 영향과 그 결과에 따른 원인을 분석하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.30.2-30.2
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• 2011

태양광을 이용하는 태양전지의 경우, 태양전지에 도달하는 입사광량은 태양전지의 효율과 직접적인 연관이 있다. 이러한 입사광량을 증가시키기 위해서 다양한 연구가 진행되고 있다. 표면에서의 광손실을 줄이기 위해 반사방지층을 형성하고, 광경로 확장 및 광트랩을 위한 기판 텍스처링 방법은 태양전지의 효율을 증가시키기 위해 꾸준히 연구되어 왔다. 본 연구에서는 불규칙적인 배열을 갖는 마이크로-나노급 패턴을 박막 태양전지용 유리기판 위에 형성함으로써 기판의 확산 투과율을 향상시키고, 광확산에 의한 내부 광경로 확장 효과로 태양전지의 효율을 증가시키고자 한다. 박막 태양전지용 유리기판에 불규칙적인 배열을 갖는 마이크로-나노급 패턴을 형성하기 위해, 기존의 패턴 형성 기술에 비해 공정이 간단하고 비용이 저렴한 나노 임프린트 리소그래피 기술을 이용하였다. 실험순서는 제작된 마스터 템플릿의 확산 패턴을 역상을 복제 하여 임프린트용 mold를 제작하고, 이 mold를 이용하여 박막 태양전지용 유리기판 위에 확산 패턴을 형성하였다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.7 no.1
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• pp.9-16
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• 2021

최근 유무기 하이브리드 전자소자의 발전과 더불어 스트레처블 태양광전지 기술이 개발되고 있다. 본 연구는 스트레처블 태양광전지에 대해 기술을 선도하는 국가나 기관을 파악하고 우리나라의 기술 수준은 어느 정도인지 분석하기 위하여, 특허 데이터를 기반으로 정량 분석을 수행하였다. 연구 결과, 스트레처블 태양광전지 기술은 전체 특허건수 1,747건 중에 48%를 차지하는 중국이 양적으로 우세한 것으로 나타났으며, 피인용도지수와 시장확보지수가 월등히 높은 미국이 질적으로 우수한 것으로 나타났다. 또한 상위 주요출원인 1~2위로 선정된 일본 국적의 화학물질 제조기업이 재료분야에서 기술을 선도하는 것으로 나타났다. 우리나라는 양적인 면과 질적인 면에서 모두 두각을 나타내지 못하고 있으며, 기업체의 참여도 저조하여 상업화 단계로 발전하지 못한 것으로 분석되었다. 단, 스트레처블 태양광전지 기술의 성장단계가 성숙기 단계로 진입하고 있고 기술 독점 여부가 낮은 것으로 나타났기 때문에, 선택과 집중을 통한 전략적인 연구개발 계획을 수립한다면 기회가 있다고 판단된다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.4 no.2
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• pp.6-13
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• 2018

최근 산업용 태양광 발전시장에서 주목 받고 있는 양면수광형 태양전지의 경우 지면 반사광(Albedo)의 영향으로 추가적인 광생성(Photogeneration)이 발생하여 태양전지의 전환효율(Conversion efficiency)을 증가시켜 주기 때문에 시장에서 수요가 증가하고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 몇 가지 문제에 대한 논의가 진행되고 있는데 그 중에서 가장 중요한 부분은 양면수광형 태양전지의 효율을 정의하는 부분이다. 양면수광형 태양전지의 효율을 정의하기 위하여 여러 가지 연구가 진행되었지만 현재까지 국제적인 기준이 제정되지 않아 정확한 효율의 정의가 어려운 상황이다. 양면수광형 태양전지의 성능 확인을 위한 측정 방식은 단일광원(Single light source) 조사 방식, 단일광원 분할(Single light splitter) 조사 방식, 이중광원(Double light source) 조사 방식으로 나눌 수 있다. 본고에서는 이중광원 조사 방식을 이용하여 후면 반사광의 광원을 개별적으로 정의함으로써 실제 발전 환경과 동일한 조건의 광량 정의를 통하여 다양한 지면 반사 조건에 대하여 정확한 태양전지의 전환효율을 측정하고 이를 통하여 다이오드 특성을 추출할 수 있는 측정 방식에 대하여 논하고자 한다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.3 no.1
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• pp.6-16
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• 2017

페로브스카이트 태양전지는 광흡수층으로 사용하는 페로브스카이트 물질의 우수한 전기적, 광학적 성질 덕분에 단기간에 전례 없는 효율 향상을 이루어 유망한 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 그와 함께 중심 금속으로 사용되는 독성의 납을 대체하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 원고에서는 비납 페로브스카이트 물질을 이용한 태양전지 연구 동향과 향후 전망에 대해 논하고자 한다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.1 no.2
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• pp.57-64
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• 2015

본고에서는 실리콘 기판을 기반으로 하는 태양전지의 효율을 높이기 위해 태양전지 전면뿐만 아니라 후면에도 전극을 배치하여 광흡수를 극대화한 양면형 태양전지의 연구 개발, 성능 측정 및 응용 기술 등에 대한 동향을 소개하고자 한다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.2 no.2
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• pp.21-28
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• 2016

3족과 5족 물질로 구성된 III-V 고효율 화합물 태양전지는 태양광 스펙트럼에 대한 많은 파장영역대의 빛을 흡수할 수 있는 장점을 갖고 있어 지구상에서 만든 태양전지 중 가장 효율이 높다. 그러나, III-V 화합물 물질은 실리콘 보다 고가의 비용이 들므로 이를 극복하기 위해서 집광렌즈 및 빛을 추적하기 위한 추적기 등 집광시스템으로 구성되어야 한다. 본고에서는 고효율의 III-V 화합물 태양전지의 현재 기술개발동향 및 고효율 저가화를 위한 방안으로 기판재활용 기술, 태양광 태양열 복합활용 시스템 및 소형집광모듈 등을 소개하고자 한다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.3 no.3
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• pp.18-31
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• 2017

박막 태양전지 기술은 현재 가장 큰 시장점유율을 보이고 있는 결정질 Si 태양전지의 차세대 후보로서 큰 관심을 받고 있다. 결정질 Si 태양전지보다 높은 효율로서, 저가로 생산할 수 있는 수준을 목표로 하여 $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 를 비롯한 다양한 종류의 박막 태양전지들이 개발되고 있는데, 이 글에서는 최근에 범용성 초저가 박막 태양전지로 각광을 받고 있는 kesterite 박막 태양전지에 대해서 살펴보기로 한다. 가장 많이 연구되는 kesterite구조의 $Cu_2ZnSn(S,Se)_4$ (CZT(S,Se)) 박막 태양전지는 차세대 태양전지의 유력 후보군인 화합물태양전지 중에서 CdTe와 CIGS 그리고 새롭게 떠오르고 있는 페로브스카이트 등에 비해 범용 무독성 원소를 광흡수층으로 사용한다는 장점을 가지고 있지만 아직까지는 이들보다 효율이 낮아 상용화하기에는 좀 더 시간이 필요할 것으로 판단된다. CZT(S,Se)계 박막 태양전지의 기본적인 물성, 공정, 분석법 등을 알아보고 고효율을 달성하는 방법에 대하여 제시하고자 한다. 공정에 대한 상세한 최근 동향과 설명은 최근 한국공업화학회 소식지에 실린 강진규 박사의 리뷰논문을 참고하였다.