• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.2 no.2
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• pp.8-20
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• 2016

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07e
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• pp.96-98
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• 2004

본 논문은 10kW태양광 발전시스템 운전 상황에 대한 내용으로서 월별발전전력량, 최대출력, 태양전지 1kW당 월간 평균발전전력량, 일사량과 온도에 대한 발전 전력의 영향 등을 다루었다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.17 no.3
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• pp.1-10
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• 2003

Comparing to the conventional power systems, PV(photovoltaic) outdoor lighting system applications are evaluated as the most economical application. In this paper, we installed two PV lighting systems, which uses LPS(low pressure sodium) and electrodeless lame as their loads, and applied a computer-based data acquisition system using the Labview program for monitering purpose and effective operations, considering battery life time Also, we observed the generated power from the solar array, and energy losses comparing to its installed capacity. Because most PV system performance procedures have looked at the performance of the individual components and have deficiency of addressing how the integrated system works, we confirmed the decrease possibility of the solar amy capacity after analyzing the performance of the installed PV lighting systems.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.160-161
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• 2011

본 연구에서는 대면적 유기태양전지 셀의 제작이 유리하며 공정비용이 저렴한 스프레이 공법을 이용하여 역구조 형태의 유기태양전지의 모든 공정에 적용하여 제작 및 평가했다. 스프레이 코팅 공정은 전자 수송층 ZnO층을 코팅 후 P3HT와 PCBM를 블렌딩 하여 만든 광활성층을 코팅하였다. 그리고 마지막으로 정공 전달층인 PEDOT:PSS층을 코팅한 후 메탈전극을 증착하여 역구조의 유기 태양전지을 제작하였다. 스프레이 코팅 공정으로 만든 유기태양전지는 현재 가장 많이 사용하고 있는 스핀 코팅 공정과 비교 시 유사한 특성을 나타내었다. 스프레이 공정으로 만든 유기 태양전지는 $0.38cm^2$의 면적에서 3.20%의 광변환 효율을 얻었다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2017.07a
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• pp.392-393
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• 2017

본 연구에서는 에너지 저장시스템인 ESS 에너지 분배에 관한 시스템을 설계 및 제작하고 성능을 평가하였다. ESS에 충전하는 방법은 현재 기존의 상용전원을 전지에 충전하는 방식과(연계형) 태양광 에너지를 이용한 방법(독립형)으로 나누어져 있다. 본 연구에서는 어느 한쪽을 선택해야하는 번거로움을 줄여 상용전원과 태양광을 동시에 충전할 수 있는 시스템으로 설계하였다. 이러한 방법은 날씨 및 기타 외부적 환경이 좋지 않을 경우 일반 상용전원(AC 220V)를 이용하며 외부적 환경이 좋을 때는 태양전지로 충전이 가능하도록 연계형과 독립형이 동시에 가능하도록 구성하였다. 또한 출력에서 기존의 AC 220V 출력뿐만 아니라 DC12V, 24V의 전압과 USB(5V)도 동시에 출력이 가능하게 설계하므로 필요한 전압을 외부의 인버터나 컨버터가 필요 없이 바로 사용할 수 있도록 배분하였다. 따라서 본 연구에서는 ESS의 전력을 효율적으로 배분하므로 효율성을 증가시키고 내부의 배터리를 보호하는 시스템을 구성하여 그 성능평가를 실시하였으며 실험결과 효율적으로 배분된 전력을 얻을 수 있음을 검증하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.640-644
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• 2009

현재 태양광 산업에서는 고정식 태양광 발전장치보다 발전 효율이 우수한 추적식 태양광 발전장치를 개발하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 추적식 태양광 발전장치는 고정식에 대비하여 단위면적당 일사량을 최대로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 일조시간을 최대로 하여 태양전지의 발전효율을 극대화할 수 있다. 따라서 정밀하면서도 저렴한 태양위치 추적장치는 태양광 발전사업의 경제성을 높이고, 성능 대비 투자비용을 낮춰 태양광 발전설비의 보급을 촉진시켜줄 수 있는 중요한 기술이다. 본 연구는 태양위치를 감지하는데 센서를 사용하지 않고 천문학과 수학을 이용하여 정밀도 1분($0.016^{\circ}$)이내의 태양위치를 계산하는 알고리즘에 관한 것이다. 본 연구에서 제안하는 알고리즘은 장치의 제작비용을 낮추어 줄 뿐 아니라, 발전효율도 높여준다. 구현된 알고리즘을 적용시킨 추적식 태양광 발전장치를 운용 실측한 결과, 최대 30초($0.0038^{\circ}$)의 오차를 보여 추적식 발전장치의 경제성을 높일 수 있고, 시간복잡도(Time Complexity)와 공간복잡도(Spatial Complexity)가 낮아 실시간 태양 추적장치에 최적임을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.369-370
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• 2014

태양광 PCS개발과정에서는 온도나 방사량 등을 변화시키며 태양전지 패널의 I-V곡선을 모사할 수 있는 태양광 시뮬레이션 모델이 필요하다. 이러한 용도로 볼 때 특히 다이오드 기반의 등가회로 모델은 물리적인 성질을 바탕으로 태양광 패널의 특성을 비교적 정확히 설명할 수 있으나 특유의 비선형성으로 인하여 복잡한 회로 모델 파라미터 추출 기법을 필요로 한다. 본 논문에서는데이터 시트값에 기반한 새로운 태양광 패널 회로 모델링 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 단결정 태양광 패널의 실제 데이터를 기반으로 최대전력점 ${\pm}10%$부근의 전류오차 적분값을 기준으로 기존 방법과 정확도를 비교한 결과 20%의 정확도 개선을 얻었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.42.1-42.1
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• 2011

높은 광흡수 계수를 갖는Cu(In,Ga) $Se_2$ (CIGS) 화합물 박막 소재는 고효율 태양전지 양산을 위해 가장 전도유망한 재료이나 상대적으로 매장량이 적은 In 및 Ga을 사용한다는 소재적 한계가 있다. $Cu_2ZnSnSe_4$ (CZTSe) 혹은 $Cu_2ZnSnS_4$(CZTS)와 같은 Cu-Zn-Sn-Se계 화합물 반도체는 CIGS 내 희소원소인 In과 Ga이 범용원소인 Zn 및 Sn으로 대체된 소재로써 미래형 저가 태양전지 개발을 위해 활발히 연구되고 있는데, 그 화합물 조합에 따라 0.8 eV부터 1.5 eV까지의 에너지 밴드갭을 갖는 것으로 알려져 있다. 스퍼터링법에 기반한 2단계 공정에 의해 3.2%의 CZTSe 및 6.7%의 CZTS 태양전지 효율 달성이 보고된 바 있으며, 최근 비진공 방식을 이용하여 제조된 $Cu_2ZnSn(S,Se)_4$ (CZTSSe) 태양전지가 9.6%의 변환효율을 생산하여 세계 최고기록을 갱신한 바 있다. 반면, 동시진공증발법에 의한 Cu-Zn-Sn-Se계 연구는 박막 조성 조절이 상대적으로 용이하다는 장점에도 불구하고, 상대적으로 공개된 연구결과의 양이 적으며 그 효율에 대한 보고는 특히 미미하다. 본 연구에서는 동시진공증발법에 의한 CZTSe 박막 연구 결과를 바탕으로 Sn 손실을 최소화하기 위한 진공증발 공정을 최적화하였으며, 이를 통해 CZTSe 박막 태양전지를 제조하고 그 특성분석을 통해 5% 이상의 변환효율을 달성하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.51-51
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• 2011

1991년 스위스연방기술원(EPFL) 화학과 교수 Michae Gratzel이 발명한 염료감응 태양전지 (DSSC)는 값싼 원료와 저가공비 면에서 가장 경쟁력 있는 기술의 하나로 큰 기대를 받고 있다. 염료감응 태양전지의 특징은 전극기판의 재료나 염료를 바꿈으로서 형상이나 색체에 다양성을 갖도록 할 수 있다. 일반적인 염료감응 태양전지의 원리는 태양광이 염료 분자에 흡수, 염료는 여기상태가 되어 전자를 n형 반도체인 $TiO_2$의 전도대로 흘리고, 전자는 TCO전극으로 이동하여 외부 부하에 전기 에너지를 전달하고 상대전극으로 이동, 염료는 $TiO_2$에 전달한 전자 수만큼 전해질로부터 전자를 공급 받아 원래의 상태로 돌아가게 되는 원리에 의하여 발전된다. 전해질로는 $I^-/I_3^-$와 같이 산화-환원 종으로 구성되어 있으며, $I^-$ 이온의 source로는 LiI, NaI,이미다졸리움 요오드 등이 사용되며, $I_3^-$는 이온은 $I_2$를 용매에 녹여 생성시킨다. 전해질 매질은 acetonitrile과 같은 액체 또는 PVdF와 같은 고분자가 사용될 수 있다. 액체형의 경우 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 움직여 염료의 재생을 원활하게 도와주기 때문에 높은 에너지 변환 효율이 가능하지만, 전극 간의 접합이 완벽하지 못할 경우 누액의 문제를 가지고 있다. 반면, 고분자를 매질로 채택할 경우에는 누액의 염료는 없지만 산화-환원 종의 움직임이 둔화되어 에너지 변환 효율에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 따라서 고분자 전해질을 사용할 경우에는 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 설계하는 것이 필요하다. 본 연구는 염료감응 태양전지에서 가장 큰 문제가 되고 있는 고체 전해질의 산화-환원 이온 종이 매질 내에서 신속하게 전달 될 수 있도록 dimethylsulfoxide solvent 에 녹말 일정량을 녹여 Starch-$I_2$ complex 를 시켜주므로, 광 전압{\cdot}{\cdot}$전가 증가되었으며, 전지의 안정성이 향상되었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06b
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• pp.10-12
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• 2012

태양광 발전이란 햇빛을 전기로 전환하는 친환경 차세대 대체 에너지 생산기술로 오래 전부터 주목받아 왔다. 태양광 발전에는 태양열을 모아 이를 발전에 사용하는 태양열 집중방식과 광전효과를 이용하여 직접 전기를 생산하는 태양광 발전으로 나뉘는데 반도체 생산 기술의 발달에 따라 점차 태양광 발전의 비중이 증가하고 있다. 태양광 발전의 효율은 크게 일사량과 온도에 의해 결정되는데 두 요소에 따라 효율의 변동성이 크기 때문에 정확한 발전 효율을 측정하는 일은 어렵다. 본 논문에서는 발전소에서 수집된 온도와 일사량, 발전량 데이터를 이용하여 선형 회기 분석과 확률적 모델링을 사용해 현재 발전량의 신뢰도를 계산하고 발전모듈 점검의 필요성을 판단하는 방법을 제시하였다.