• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.5
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• pp.507-517
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• 2010

The KOREAN AIR - R&D Center has developed a solar array for STSAT-2 Flight Model, SaTReC-KAIST, using a fully localized technology and has verified the performance through a launch vibration test, orbit environment test and electrical performance test. The solar array will be launched at NARO Space Center by KSLV-I which is the first Korean launch vehicle, in May 2010. In this paper, a current-voltage curve that shows the power characteristics of solar arrays was derived by applying elements that affects the power performance of STSAT-2's solar arrays to the solar cell equivalent models. The result was compared to LAPSS test results, and accuracy of the solar cell equivalent model and the power performance simulation has been analyzed.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.665-665
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• 2013

박막형 태양전지에서 광흡수층으로 널리 쓰이는 metal chalcogenide 화합물 중, CuInS2(CIS)은 전기적, 광학적 특성이 우수하여 널리 연구되고 있다. CIS계 태양전지 최근 동시 증발법을 이용하여 20.3%의 고효율을 기록한 바 있으나 기존 진공, 고온 기반 공정 기술은 초기 투자 비용이 높고, 고가의 희귀원소인 In 등의 원료 활용도가 떨어져 원가 절감에 있어 한계가 있다. 이에 따라 제조 비용 절감과 원료 사용 효율을 향상시키기 위해 비진공 방식을 이용한 광흡수 층 증착 공정에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 상온, 상압, 저온에서 합성이 가능한 CIS계 광흡수층을 전자 전달 및 빛 포집에 유리한 ZnO 나노구조와 응용함으로써 superstrate 구조의 박막형 태양전지를 구현하고 그 특성을 평가하였다. CIS 박막 태양전지에서 투명창층으로 쓰이는 ZnO 박막을 수열합성법으로 합성된 ZnO 나노로드 어레이로 대체하여 빛 산란 효과를 줄이고, 전하 수집 및 이동 효과를 극대화하였다. 또한 CIS 광흡수층은amine계 용매와 금속염 및 thiourea를 조합하여 저온에서 코팅 후 건조시켜 박막을 제조하였다. 각 요소 박막들의 물성을SEM, XRD, UV-transmittance 분석을 통해 살펴보았으며, 소면적 태양전지 제작을 통해 박막 구조 대비 30배 이상의 광변환효율(최고효율 3.30%)을 기록하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1019_1020
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• 2009

본 논문은 다수의 독립형 태양광 발전 시스템의 디지털 제어에 대해 제안한다. 제안된 시스템은 에너지를 발생하는 태양전지, 최대전력점을 추종(MPPT)하도록 하는 Boost컨버터, 부하에 적합한 준위의 전압을 공급하는 Buck컨버터로 구성되어 있으며, 태양전지 어레이를 분할하여 제어하므로 Boost컨버터가 태양전지 어레이가 분할 된 만큼 추가된다. 제안된 방법은 디지털 제어기의 제어변수 값 들을 바꿈으로써 전체시스템의 출력특성을 쉽게 제어할 수 있어 사용되는 태양전지 어레이의 종류와 환경조건 변화에 따라 쉽게 제어변수 값들을 조정할 수 있다. 또한 하나의 디지털 제어기로 다수의 태양광 시스템을 제어하므로 고가의 디지털 제어기의 개수를 줄여 비용이 저렴한 장점이 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.992-993
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• 2008

본 논문은 임의의 일사량 및 온도 등의 조건에 따라 태양전지의 출력특성을 전기적으로 시뮬레이션하여 여러 회사의 기존 제품 태양전지 모듈의 파라미터와 비교 검토하였고, 또한 이를 바탕으로 태양전지 모듈 어레이를 시뮬레이션하여 최적인 태양전지 모듈 어레이의 규모를 선택하여 독립형 태양광 시스템을 구현하였다.

• Electric Engineers Magazine
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• s.334
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• pp.30-35
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• 2010

본 고에서는 현장에 설치된 태양광발전시스템의 출력 측정 방법을 제시 하였다. 태양광발전시스템은 햇빛이라는 자연조건에 따라서 출력이 수시로 변동하기 때문에 태양전지 제조자가 제시하는 규격은 제작시에 태양전지를 표준 시험조건(즉, STC, Air Mass 1.5, 일사량 1000[$W/m^2$], 온도 $25^{\circ}C$기준)에서 시험한 성능 규격을 제시하고 있다. 그러나 적용현장에 설치된 태양전지는 인위적으로 표준 시험조건을 만들어 줄 수 없기 때문에 출력을 측정하면 제조자가 제시한 성능 규격이 제대로 나오는지 여부가 관심사다. 그렇기 때문에 설치현장에서 자연 조건에서 측정된 출력에다 태양전지 제작사에서 제시한 온도 및 일사량 특성곡선에서 추출된 보정계수를 적용하여 보정 출력을 산정해서 보정 출력을 토대로 제조사에서 제시한 규격에 부합하는 지 여부를 판단할 수 있는 방법을 제안하였다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.20 no.2
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• pp.1-12
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• 2017

Cu(In,Ga)Se₂ (CIGS)계 박막 태양전지 기술은 1970년대 처음으로 소개된 이래 지속적인 기술적 진보를 이루어 왔으며, 저가·고안정성·고효율이라는 다양한 장점으로 태양광 시장에서 성공적인 안착을 노리고 있다. 이 논문은 CIGS 박막 태양전지의 개발 이력 및 요소 기술에 대해서 살펴보고 국가별 연구·개발 활동에 대해서 약술하였다. 아울러, 앞으로의 사회·시장에 변화에 대응한 연구 개발 방향에서 대해서도 논하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.410.2-410.2
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• 2014

유기 태양전지는 높은 활용성에 비해 태양광 발전 효율이 저조해서 현재까지는 널리 상용화 되고 있지 못하다. 이를 극복하기 위해 유기 태양전지의 ITO 기판 위에 플라즈모닉 효과를 주는 금속을 배열해 태양광발전 효율을 향상시키는 연구가 최근까지 계속 되어 왔다. 나노 사이즈의 작은 금속에서 발생하는 플라즈모닉 효과는 액티브 층(active layer)에 영향을 끼쳐 발전 효율을 증가시킬 수 있다. 나노 크기의 금속의 배열은 양극산화 알루미늄 마스크를 이용해서 증착이 가능하고, 나노 금속 배열의 구조는 양극산화 알루미늄 마스크를 제작할 때 공정조건을 바꾸어 조절할 수 있다. 본 연구에서는 양극산화 알루미늄 마스크의 공정조건을 바꿈으로써 마스크 형태를 조절할 수 있는 점을 이용하여, 유기 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 금속의 나노 배열의 최적화 구조를 시뮬레이션을 이용해 찾는 연구를 진행하였다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.8 no.1
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• pp.9-19
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• 2022

전 세계적으로 탄소중립에 대한 중요도가 증가하면서 국내에서도 이를 위한 그린뉴딜 정책이 발표되었다. 태양전지는 탄소중립 실현을 위한 중요한 신재생에너지 중의 하나이며, 최근에는 실외 거치형 발전 시스템을 넘어 건축 창호 및 외벽, 자동차 선루프, IoT 센서 구동용 전원 등 다양한 분야에서 제품들과의 융합화를 위한 소재/시스템 기술이 개발되고 있다. 본 원고에서는 유기태양전지를 활용한 Product integrated 태양전지 소재 및 응용 기술에 대해서 살펴보고자 한다. 특히, 실내 조명을 이용한 유기태양전지 기술에 대해 자세히 논의하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.459.2-459.2
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• 2014

CdTe계와 CGIS계 태양전지의 광투과층으로 CdS 박막이 많이 사용된다. Cds 박막의 필요한 물성으로는 높은 광투과도와 얇은 두께이다. 광투과층으로 사용되는 CdS 막의 광투과도가 높아야 많은 양의 빛이 손실 없이 투과하여 광흡수층인 CIGS에 도달할 수 있다. 특히, CdS막의 두께가 얇으면 밴드 갭 이상의 에너지를 가지는 파장의 빛도 투과시킬 수 있어 태양전지의 효율의 증가을 얻을 수가 있다. 그러나 CdS 막의 두께가 얇을 경우, pinhole이 생성되는 등 막의 균질성이 문제가 된다. 본 연구에서는 높은 변환 효율을 갖는 CIGS 박막 태양전지 제작에 적합한 chemical bath depostion(츙)법을 이용하여 CdS 박막을 제조하였다. 또한 반응시간, Cd 및 S source 비와 같은 증착 조건에 따른 박막의 특성을 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.290-290
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• 2010

현재 세계적으로 화석연료의 고갈로 인해 신재생에너지에 대한 관심이 모아지고 있다. 그중에서 태양전지가 가장 주목을 받고 있으며 태양전지는 크게 무기와 유기 태양전지로 구분된다. 실리콘 및 화합물 반도체를 이용한 무기 태양전지는 높은 에너지 변환 효율을 보이고 있으나 생산단가가 높아 화석연료로부터 얻는 에너지에 비해 경제성이 떨어진다. 그중에서 유기 태양전지는 무기 태양전지의 효율에는 미치지 못하지만 제작공정의 비용이 낮고, 투명하고 다양한 색을 나타낼 수 있으며, 특히 유연성을 바탕으로 원하는 제품의 디자인을 구현 할 수 있는 장점을 가진다. Inverted 구조는 conventional 구조에 비해 Al과 같은 air-sensitive한 전극을 대체 할 수 있다는 장점을 가진다. 본 연구에서는 sol-gel상의 ZnO를 스핀코팅 방법으로 박막을 형성하여 inverted 구조 형태의 유무기 하이브리드 태양전지를 제작하였으며, ZnO 코팅 공정 조건 (두께, 열처리 온도)에 따른 태양전지의 특성변화(광 변환효율 및 수명 등)를 관측하였다. 최적화된 ZnO의 공정조건에서 제작된 하이브리드 태양전지는 3% 이상의 광 변환효율과 1000시간 이상의 반감 수명을 가지는 우수한 특성을 보였다.