• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.210-210
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• 2012

Ge 기판을 이용한 GaInP/GaAs/Ge 삼중접합 태양전지는 43.5%의 높은 광전효율을 기록하고 있으며, 이를 지상용 태양광 발전시스템에 이용하려는 연구가 진행 중이다[1]. 그러나, 이러한 다중접합 태양전지는 셀 제작 비용에 있어 Ge기판의 가격이 차지하는 비중이 높고 대면적 기판을 이용하기 힘든 단점이 있다. 한편, 무게, 기계적 강도와 열전도도 측면에서 Si 기판은 Ge 기판에 비해 장점이 있다. 아울러, 상대적으로 낮은 가격의 대면적 기판을 사용할 수 있기 때문에 Si 기판으로 Ge 기판을 대체할 경우 다중접합 태양전지의 높은 제작 비용을 낮추는 효과도 기대할 수 있다. Si 기판의 장점을 취하며 고효율 태양전지를 제작하기 위해, 이번 실험에서 우리는 Ge 에피층이 성장된 Si 기판 위에 GaAs 태양전지를 제작하였다. GaAs, GaInP와 비슷한 격자상수를 갖고 있는 Ge과 달리, Si은 이들 물질(GaAs, GaInP)과 4%의 격자상수 차이를 갖고 있으며 이로 인해 성장과정에서 관통전위가 발생하게 된다. 이러한 관통전위는 소자의 개방전압을 감소시키는 원인으로 작용한다. 실제로 Si 기판 위에 제작된 GaAs/Ge 이중접합 태양전지에서 관통전위 밀도에 따른 개방전압 감소를 확인할 수 있었다. 관통전위로 인한 영향 이외에, Si 기판위에 제작된 태양전지에서는Ge 기판 위에 제작된 태양전지에 비하여 낮은 fill factor가 관찰되었다. 이것은 Si 기판 위에 제작된 GaAs/Ge 이중접합 태양전지가 높은 직렬저항을 가지고 있기 때문이다. 따라서 이번 실험에서는 Si 기판 위에 제작한 GeAs/Ge 이중접합 태양전지의 직렬저항의 원인을 전산모사와 실험을 통하여 규명하였다. TCAD (APSYS-2010)를 이용한 전산모사 결과, Si 기판의 낮은 불순물 농도 ($1{\times}10^{15}/cm^3$)에 따른 직렬저항의 원인으로 파악되었으며, 전류-전압 특성을 측정하여 실험적으로 이를 확인하였다. 이러한 직렬저항 성분을 줄이기 위하여 Si 기판의 p형 불순물 농도가 전류 전압 특성 곡선에 미치는 영향을 전산모사를 통하여 알아보았으며, Si 기판의 불순물 농도가 $1{\times}10^{17}/cm^3$ 이상으로 증가할 경우, 직렬저항 성분이 크게 감소 하는 것을 전산모사 결과로 예상할 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.33 no.1
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• pp.10-15
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• 2020

Recently, with the increase in the use of urban solar power, solar modules are required to produce high power in limited areas. In this report, we proposed the fabrication of a high-power photovoltaic module using shingles technology, and developed accurate string characteristic simulations based on circuit modeling. By comparing the resistance components between the interconnected cells and the cell strips, the ECA resistance was determined to be 0.003 Ω. Based on the equivalent circuit of the modeled shingled string, string simulation was performed according to the type of cell strip. As a result, it was determined that the cell efficiency of the 4-cell strip was the highest at 19.66%, but the efficiency of the string simulated with the 6-cell strip was the highest at 20.48% in the string unit.

• Current Photovoltaic Research
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• v.4 no.2
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• pp.59-63
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• 2016

A key point of a soldering process for photovoltaic (PV) modules is to increase an adhesive strength leading a low resistivity between ribbon and cell. In this study, we intended to optimize a heating condition for the soldering process and characterize the soldered joint via physical and chemical analysis methods. For the purpose, the heating conditions were adjusted by IR lamp power, heating time and hot plate temperature for preheating a cell. Since then the peel test for the ribbon and cell was conducted, consequently the peel strength data shows that there is some optimum soldering condition. In here, we observed that the peel strength was modified by increasing the heating condition. Such a soldering property is affected by a various factors of which the soldered joint, flux and bus bar of the cell are changed on the heating condition. Therefore, we tried to reveal causes determining the soldering property through analyzing the soldered interface.

• Current Photovoltaic Research
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• v.6 no.1
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• pp.27-30
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• 2018

The dependency of the electrical characteristics of silicon solar-cells on the depth of damaged layer induced by wire-sawing process was investigated. To compare cell efficiency with residual sawing damage, silicon solar-cells were fabricated by using as-sawn wafers having different depth of saw damage without any damaged etching process. The damaged layer induced by wire-sawing process in silicon bulk intensely influenced the value of fill factor on solar cells, degrading fill factor to 57.20%. In addition, the photovoltaic characteristics of solar cells applying texturing process shows that although the initial depth of saw-damage induced by wire-sawing process was different, the value of short-circuit current, fill-factor, and power-conversion-efficiency have an almost same, showing ~17.4% of cell efficiency. It indicated that the degradation of solar-cell efficiency induced by wire-sawing process could be prevented by eliminating all damaged layer through sufficient pyramid-surface texturing process.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.59.1-59.1
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• 2009

레독스 흐름 배터리 (Redox Flow Battery)는 외부의 탱크 등에 저장해 둔 활성물질(이온 가수가 변화는 금속) 의 용액을 펌프로 전해셀에 공급하여 충전 방전하는 배터리로 신재생 에너지인 풍력과 태양광 발전, 야간의 잉여 전력 저장 등 대용량 전력 저장 장치로 관심이 높아지고 있다. 대표적인 레독스 흐름 배터리로 알려진 바나듐 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막 사용으로 인하여 전기전도도, 기계적 강도, 투과도 및 전해질 내의 화학적 안정성 등 여러 가지 문제점과 함께 비용 문제점을 야기한다. 하지만 새로운 용해 납 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막을 사용하지 않아 바나듐 레독스 흐름 배터리의 문제점 및 시설비가 절약되는 장점이 있어 새로이 연구되지고 있다. 본 연구는 레독스 흐름 배터리에 주로 이용되는 카본 전극재료의 따라 형성되는 Pb, $PbO_2$ 박막의 미세 구조를 및 에너지 효율 특성을 분석하였다. 실험은 half-cell로 이루어졌으며 작업전극은 Carbon felt, Ordered Graphite, Disordered Graphite, Glassy Carbon 등을 여러 카본 재료를 사용하였고, 상대전극은 Pt, 기준전극으로 Ag/AgCl를 사용하여 Cyclic Voltammetry특성과 충방전 특성을 연구하였다. 전해질은 Lead Carbonate ($PbCO_3$)+Methanesulfonic acid ($CH_3SO_3H$) 들어간 수용성 전해질을 교반을 통해 이용하였다. 여러 carbon 전극재료와 생성된 Pb, $PbO_2$ 막의 표면구조, 미세구조, 상들의 변화는 XRD, SEM, EDX, Raman등을 통하여 분석하였으며, 전기화학 공정의 변수와 전극에 따른 에너지 효율특성에 대하여 고찰해 보았다.

• Clean Technology
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• v.19 no.1
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• pp.22-29
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• 2013

A comparison of photo-efficiency on dye-sensitized solar cells (DSCs) assembled by using $TiO_2$ materials with different structures and crystallite sizes were investigated in this study. The size and structure of $TiO_2$ have been controlled by pHs and calcination temperatures using solvothermal and sol-gel methods, respectively. Six types of $TiO_2$ samples are obtained; 8.9, 12.8, and 20.2 nm sized $TiO_2$ particles, and the other types using sol-gel method were anatase-rutile mixtures on the structure. The highest photo-efficiency which is remarkable result reached to 8.6% over DSC assembled by anatase $TiO_2$ with 20.2 nm particle size.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.5
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• pp.310-316
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• 2021

Conventional satellites are generally large satellites that are multi-functional and have high performance. However, small satellites have been gradually drawing attention since the recent development of lightweight and integrated electric, electronic, and optical technologies. As the size and weight of a satellite decrease, the barrier to satellite development is becoming lower due to the cost of manufacture and cheaper launch. However, solar panels are essential for the power supply of satellites but have limitations in miniaturization and weight reduction because they require a large surface area to be efficiently exposed to sunlight. Space solar cells must be manufactured in consideration of various space environments such as spacecraft and environments with solar thermal temperatures. It is necessary to study structural materials for lightweight and high-efficiency solar cells by applying an unfolding mechanism that optimizes the surface-to-volume ratio. Currently, most products are developed and operated as solar cell panels for space applications with a triple-junction structure of InGaP/GaAs/Ge materials for high efficiency. Furthermore, multi-layered junctions have been studied for ultra-high-efficiency solar cells. Flexible thin-film solar cells and organic-inorganic hybrid solar cells are advantageous for material weight reduction and are attracting attention as next-generation solar cells for small satellites.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.76-77
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• 2009

CdS 박막은 에너지 밴드갭이 상온에서 2.42 eV인 직접 천이헝 반도체로써 태양전지 및 광전도 셀과 광센서 등에 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 유연성을 가지고 있는 PC, PET, PEN등 폴리머 기판을 $O_2$ 플라즈마를 사용하고 RF Power 100W, 공정시간 60~1200s의 조건에서 전처리하고, 이 기판을 CBD법을 이용하여 CdS 박막을 증착시켰다. 폴리머 기판의 결정립크기는 180s의 처리시간 부터 증가를 보였으며, 전기적 특성은 60s 와 180s에서 이동도와 비저항이 반비례하는 경향성을 나타내었고 광투과율은 처리시간에 따른 뚜렷한 변화를 보이지 않았다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.258-259
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• 2015

$CuInSe_2$(CIS)층에 Na의 첨가는 태양전지 셀의 효율을 향상시키는데 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Na이 없는 코닝 유리 기판에 Mo/Mo-Na 이중 박막을 후면 전극으로 이용하여 CIS층의 Na소스로 작용하도록 하였다. CIS/Mo/Mo-Na 다층 박막을 제조한 후, AES분석을 통해 Na은 Mo/Na층과 CIS층의 계면과 CIS층의 표면에 주로 분포하는 것을 알 수 있었다. XRD분석을 통해서 Na함량이 증가할수록 Mo박막의 우선성장면 (110)면의 피크는 감소하였고, CIS의 우선 성장면인 (112)면은 점차 증가하여 Mo-Na층이 200 nm일 때, 최댓값을 가지고 이후로는 감소하는 경향을 보인다. CIS의 결정은 기판에 수직인 방향으로 덴드라이트 성장을 한다. Mo-Na층이 200 nm까지는 밀도가 높은 결정이 성장되지만, 그 이상으로 Na농도가 증가하면 결정 입자의 크기는 다소 성장하지만 밀도가 현저하게 감소한다. 이 결과들로 보아 CIS층의 Na농도조절은 Mo/Mo-Na 이중층의 두께조절을 통해 가능하며, Na이 CIS층에 초과되어 첨가되면 특성이 저하된다.

• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.22 no.6
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• pp.942-948
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• 2011

The performance of a supercharger for vehicle using solar cell attached on the exterior of a car, an auxiliary battery, and an air compressor was evaluated in this study. This supercharger is composed of a solar cell of 40W, a battery of 60 Ah, an air compressor of 17 A, 8 $kgf/cm^2$ and an air tank of 8L. It takes about 6 days to charge the battery with the solar cell and the high pressure air of 8L can be supplied about 70 times to engine intake with this battery. The intake pressure increased by about 20~40% with this supercharger. The vehicle power and accelerating performance are enhanced by 87% and 50% each in the low speed range. But the performance improved little in the high speed range because of the rather constant flow rate of air supplied by this type of supercharger.