• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.17 no.3
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• pp.433-440
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• 2022

High Altitude Long Endurance(HALE) solar powered UAV is the vehicle that flies for a long time as solar power energy sources. It can be used to replace satellites or provide continuous service because it can perform long-term missions at high altitudes. Due to the property of the mission, it is very important for HALE solar powered UAV to have maximum flight time. It is required for mission performance to fly at high altitudes continuously except a return for temporary maintenance. Therefore mission availability time analysis is a critical factor in the commercialization of HALE solar powered UAV. In this paper, we presented an analytic model and logic for available time analysis based on the design parameters of HALE solar powered UAV. This model can be used to analyze the possibility of applying UAV according to the UAV's mission in concept design before the UAV detail design stage.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2271_2272
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• 2009

본 논문에서는 전력품질 개선기능을 갖는 계통연계형 태양광발전과 BESS를 혼용하는 시스템을 제안한다. 계통연계형 태양광 발전시스템에서 전력계통의 정전 시 태양광 발전시스템의 안정도에 미치는 영향이 크기 때문에 확실하고 신속한 전력의 보상은 전체 시스템에 중요한 의미를 가진다. PSCAD를 이용하여 실제 주상 복합단지를 모델로 계통연계형 태양광 발전시스템의 계통정전 시에 BESS의 협조를 통하여 전력 품질을 개선하는 과정을 통하여 계통의 정전 시 부하로 공급되는 전압변동을 관찰하고 대책을 마련한다. 뿐만 아니라 전체 시스템의 현실적 요소를 분석하고 시뮬레이션과의 차이점을 해석한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.479-480
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• 2013

기존의 태양광 시스템은 일사량이 존재할 경우 즉 태양이 있을경우에만 동작하는 낮은 활용도를 가진다. 본 논문에서는 태양광에서 발전되는 불규칙적인 에너지를 효과적으로 사용하기 위해 BESS 시스템을 결합하여 태양광 시스템의 활용도를 높이며, 계통의 전원의 안정화를 위하여 Active Power Filter기능을 수행한다. 논문에서는 이를 구현하고 타당성을 검증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.5 no.1
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• pp.19-25
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• 2000

본 논문은 배터리 충방전 제어기를 가지는 독립형 태양광·풍력 복합발전시스템에 대해서 기술한다. 복합발전시스템의 주요 전력원은 일반적으로 태양전지 어레이, 풍력발전, 배터리로 구성된다. 태양광·풍력 복합발전시스템은 기상조건의 상호 보완성 때문에 풍력 또는 태양광을 단독으로 이용하는 것에 비해서 배터리 수요를 줄일 수 있으며, 자연에너지의 활용도를 높이는 장점이 있다. 제안된 복합발전시스템은 충방전 제어기가 포함되어 있어 태양전지 어레이의 최대출력에서 동작할 수 있도록 순시치 제어기로 설계하였다. 본 논문에서는 실험을 통하여 시스템의 동작특성을 검증하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.97.2-97.2
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• 2010

유리기판을 이용하여 제조되는 미세 결정질 실리콘 박막 태양전지에서 진성 반도체층(i ${\mu}c$-Si:H layer, i층)은 태양전지의 광 흡수층으로 사용되기 때문에 그 특성은 매우 중요하다. 특히, i층의 결정분율 변화는 태양광의 흡수파장 및 효율을 결정하여 준다. 본 연구에서는 i층 증착시 $SiH_4$ 가스의 농도 변화 및 $SiH_4$ 가스 profiling을 통하여 i층의 결정분율을 변화하였으며, 이에 따른 i층 단위박막과 미세결정질 태양전지 특성변화를 분석 하였다. i층의 $SiH_4$ 가스 농도가 증가함에 따라 i층 단위박막의 결정분율은 증가하였으며, 전기 전도도는 감소하였다. 또한, i층의 $SiH_4$ 가스 농도를 점차 증가하며 profiling 하여 증착한 박막은 동일 가스 농도로 증착한 박막보다 전기 전도도가 감소하였고, 증착속도는 증가하였다. 이와 같은 다양한 i층들은 'Raman spectroscopy'를 통하여 결정분율 변화를 측정하였다. 또한, 이 박막들을 광 흡수층으로 사용하는 미세결정질 태양전지를 제조하고, 태양전지의 효율, 양자효율, 암전류 특성들을 단위박막 특성과 연계하여 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.199-199
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• 2009

실리콘을 기판으로 하는 대부분의 태양전지에서는 표면반사에 의한 광 에너지 손실을 최소화 시키고자 습식에칭 (wet etching)에 의한 텍스쳐링 처리가 이루어진다. 그러나 습식 에칭은 공정 과정이 번거롭고 비용이 많이 든다. Inductively Coupled Plasma Etcher 장비를 이용한 플라즈마 에칭 (plasma etching)을 실리콘 표면에 적용하여 공정을 간단하고, 저렴하게 하며 반사도를 획기적으로 낮추는 기술을 개발되었다. 플라즈마 에칭으로 형성된 나노구조는 내부전반사를 일으키며 대부분의 태양에너지를 흡수한다. 나노구조는 필라(pillar)의 형태로 나타나며, 이는 플라즈마 에칭 시 발생하는 이온폭격과 에칭 측벽 식각 보호막 (SiOxFy : Silicon- Oxy-Fluoride)의 형성 때문이다. 최저의 반사도를 얻기 위해서 나노필라 형성에 기여하는 플라즈마 에칭 시간, RF bias power, SF6/O2 gas ratio의 변화에 따른 실험이 진행되었다. 플라즈마 발생 초기에는 표면의 거칠기만 증가할 뿐 필라가 형성되지 않지만 특정조건에서 4um 이상의 필라를 얻는다. 이 구조에 알루미늄 전극을 형성하여 전기적 특성을 관찰하였다. 플라즈마 에칭을 적용하여 제작된 태양전지는 표면의 반사도가 가시광 영역에서 약 1%에 불과하며, 마스크 없이 공정이 가능한 장점이 있다.

• 전기의세계
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• v.66 no.10
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• pp.39-46
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• 2017

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.12 no.3
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• pp.282-289
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• 2019

Reflective and solar LED road studs are being used as a way of securing visibility for road environments. Road markers have various advantages and disadvantages in terms of versatility, efficiency, simplicity and visibility as individual products of reflective type and solar LED. However, in addition to the above, it is possible to prevent secondary accident after accident, It has a common drawback that it is difficult to have. In this paper, we propose a road stud system incorporating a wireless control function using RF - based communication with existing solar LED road studs and a system for controlling them. The proposed system is called the smart road stud system and it can control the equipment through the central control unit and the relay unit connected to the central control room by incorporating the RF communication function in the existing solar LED road stud. In addition, since it is possible to control the lighting method, color, etc. according to the road condition, it is possible to provide the driver with the state of the road to perform the function for preventing the second accident after the accident. It also adds features that minimize the ongoing power consumption of LED and RF communications. In order to verify the validity of the proposed system, prototypes were produced and it was confirmed that it is possible to act as a university for prevention of accident after accident by linking with other traffic system besides accident prevention function by securing existing visibility.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.225.2-225.2
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• 2013

실리콘기반의 광전변환 소자는 소자공정의 편의성, 소자 신뢰성, 화학적 안정성, 그리고 저가경쟁력 등의 이점 때문에 수 십 년간 널리 연구되어 왔다. 그러나, 실리콘 재료의 경우 높은 굴절률로 인해 표면에서 높은 광 반사도를 가지고 있다. 일반적으로, 태양전지의 광전변환 효율은 빛이 서로 다른 유전율을 가진 계를 통과할 때 발생하는 계면반사로 인한 물리적인 한계를 가진다. Indium Tin Oxide (ITO)는 발광 다이오드, 태양전지, 그리고 광 검출기 등의 광소자에 적용하기 위해 수 년간 투명전도 산화막 재료로서 연구되어 왔다. ITO의 뛰어난 광학적, 전기적 특성은 높은 투과도와 낮은 전기 전도도를 요구하는 소자 응용에 대해 유망한 후보로 거듭나게 했다. 게다가, ITO의 굴절률은 대략 2정도이다. 그 결과, ITO는 반도체 기반 태양전지의 무반사 코팅 소재로서도 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전자빔 증착법으로 경사입사 증착을 하여 실리콘 기반 태양전지에 증착될 ITO 박막의 굴절률을 조절한다. 여기서, 실리콘의 굴절률은 대략 3.5정도이다. 그러므로, 더 나은 광학적 특성을 가지기 위해 다층으로 올려진 ITO 박막이 점진적인 굴절률 변화를 가지는 것을 필요로 한다. 점진적 굴절률 변화를 가진 무반사 박막이 실리콘 태양전지의 특성에 미치는 영향을 평가하기 위해 광전변환 효율을 측정하였다. 증착된 박막의 굴절률과 표면형상은 각각 타원편광분석과 Atomic Force Microscopy (AFM)을 통해 분석되었다. 또한, 소자의 단면형상은 Scanning Electron Microscopy (SEM)으로 측정되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.438-438
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• 2012

결정질 실리콘 태양전지 공정 중 텍스쳐 공정은 표면에서 반사되는 반사광을 줄여 단락전류(Isc)를 증가시킨다. 표면 텍스쳐 형성 방식으로는 일반적으로 습식 식각(Wet etching) 공정과 건식 식각(Reactive ion etching:RIE) 공정이 있다. 습식 식각 공정은 식각 용액을 사용하는 공정이며 건식 식각 공정은 플라즈마를 통하여 식각하는 공정으로 습식 식각 공정의 경우 식각 용액에 의한 공정상 위험도가 높으며, 용액의 폐기물에 의한 환경오염 문제가 크다. 건식 식각공정의 경우 습식 식각과 달리 공정상 위험도가 낮으며 불규칙적인 결정방향에 영향 받지 않는 비등방성 식각이 가능하여 다결정 실리콘 태양전지의 경우 습식 식각 공정보다 반사광이 적어 단락전류가 증가하게 된다. 그리고 태양전지를 Photovoltaic module로 만들게 되면 태양전지의 효율이 떨어지는데 이것을 Cell to module loss (CTM loss)라 부르며 이는 태양전지의 발전량을 줄이는 큰 원인이 된다. CTM loss의 경우 습식 식각 공정보다 건식 식각 공정에서 더 크게 나타나며 건식 식각 공정한 PV module의 경우 CTM loss로 인해 습식 식각 공정을 통한PV module와 비슷한 효율을 내게 된다. 본 연구에서는 식각 공정의 방식에 따라 나타나는CTM loss 중 광 손실 원인을 외부양자효율(External Quantum Efficiency)과 투과율(Transmittance), 반사율(Reflectance) 등 광 특성 통하여 분석한다.