• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.2
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• pp.131-137
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• 2009

This presents the equivalent circuit model of solar cell with irradiation and temperature condition. Based on solar cell model, the photovoltaic module specification of manufacturer compare with photovoltaic module simulation and is investigated by simulation results. The obtained results indicate that residual of simulation value and specification value about photovoltaic module is lower. There is considerable validity in simulation of photovoltaic module. Thus, the optimum simulation of photovoltaic module array are studied in this paper. This paper propose the sizing optimization of photovoltaic module array for stand-alone photovoltaic system. Also, the proposed stand-alone photovoltaic system is setting in special region(in seoul). This paper presents simulation characteristic of optimization output power in seoul.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.11
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• pp.971-975
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• 2013

In general, the solar photovoltaic power increases with higher solar insolation. However, the solar cell generation efficiency reduces because the solar cell surface is heated by solar insolation. According to advanced research, with a $1^{\circ}C$ increase in the solar cell surface temperature, the generation efficiency decreases by ~0.5%. To solve this problem, we conducted experiments in which we attempted to reduce the solar cell surface temperature using a water jet spray. In this study, we found the long-term experimental results of increases in solar power generation. The experimental results show a comparison of the site with and without cooling and cleaning equipment being installed. The results of the long-term experiments show that solar photovoltaic power generation is increased by at least 13% up to 19% with cooling and cleaning.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.8.2-8.2
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• 2009

구리(Cu)-인듐(In)-갈륨(Ga)-셀레늄(Se)의 4 원소 화합물 반도체인 Cu(InGa)$Se_2$ (CIGS) 태양전지 세계 최고 셀효율은 2008년 현재 19.9% 로서 박막형 태양전지 중 가장 높은 효율을 보이고 있다. 이는 다결정(폴리) 실리콘 태양전지의 20.3%와 대등한 수준이다. 이 CIGS 태양전지는 제조단가를 표준 결정형 실리콘 태양전지 대비 50% 대로 획기적으로 낮출 수 있어 가장 경쟁력이 있는 차세대 재료로 꼽히고 있다. 본 연구에서는 CIGS태양전지를 고진공 물리 증작법으로 제작하였으며 표면과 박막의 순도를 외부오염을 방지하기 위하여 후면전극, 광흡수체 및 전면전극을 동일 진공에서 제작할 수 있는 멀티 챔버 클러스터 증착 시스템을 이용하였다. 기판으로 소다라 임유리, 후면전극으로 Mo, 전면전극으로 I-ZnO/Al:ZnO 및 ITO를 이용하였다. 버퍼층으로 CdS를 chemical bath deposition (CBD)를 이용하였다. 소자는 무반사막을 사용하지 않고 Al/Ni전극 그리드를 이용하였다. 이 소자로부터 0.22 $cm^2$에서 16%의 효율을 얻었다. 각 박막층 간 계면의 분석을 전기적인 특성, ellisometry에 의한 광특성, 표면과 결정성에 대한 SEM 및 XRD의 특성을 보고한다. 또한, 대표적 화합물 반도체 박막 태양전지인 CIGS 태양전지의 기술의 현황, 학문적인 과제 및 실용화의 문제점을 발표하기로 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2009.06a
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• pp.16-18
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• 2009

CIGS 박막태양전지는 박막태양전지 중 최고 효율(20%)을 보이는 태양전지로 각광받고 있다. 이러한 고효율 태양전지는 Soda-lime glass 를 기판으로 사용한 경우로 기판과 CIGS층의 열팽창계수가 비슷하고 또 나트륨이 CIGS 성장시 확산하여 광흡수층에 유익한 영향을 준다고 알려져 있다. 본 실험에서는 나트륨이 함유된 소다라임유리와 거의 포함하고 있지 않은 코닝유리를 기판으로 사용하여 CIGS 광흡수층의 차이를 분석하였다. SIMS, SEM분석결과 소다라임유리의 CIGS Mo 부근과 표면부위에 Na 농도가 높으며, grain 크기가 코닝에 비해 작음을 알 수 있었다. 전기적 특성은 소다라임유리기판의 경우 p-type 농도가 코닝유리기판에 비해 약 $10^5{\sim}10^6$천배가량 높음을 확인하였다. 셀특성또한 코닝 11%, SLG는 16%로 효율차이가 발생하였으며 이는 나트륨으로 p-type 전도도가 향상되어 효율이 개선되는 것으로 판단된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.7
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• pp.4692-4697
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• 2014

A micro-grid including photovoltaic source and Li battery has been installed and operated for several years at the campus of USF and been used as a test bed. Photovoltaic power source has been strongly influenced by the location, weather and climate of the installed area. To compensate for the uncertainty of photovoltaic source's power output, a Li battery is connected directly to the photovoltaic source and supplies electric power to the grid. The Li battery is operated to supply power output to the grid according to the charging or discharging mode of the battery based on the average power output of the photovoltaic source, which is calculated from the monitored data for several years. The grid of the photovoltaic and Li battery system is operated as a severe loading condition and the operating characteristics of PV source and Li battery cells are analyzed in detail.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.4 no.1
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• pp.57-65
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• 1999

This paper deals with stand-alone photovoltaic system(SPVS) with charge and discharge controller. Main power source of SPVS are generally solar cell and battery. Therefore SPVS can be classified into variable types in accordance with connection type between battery and solar cell. Mainly used one of them is direct connection type which has advantages such as simple structure and simple controller. However most big drawback of this system is energy loss by voltage disharmony between solar cell and battery. Therefore SPVS with charge and discharge controller which can operate solar cell at maximum power point is suggested and designed with instantaneous controller. And system operating characteristics are verifieded by experiment with a laboratory prototype in this paper.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.129-130
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• 2013

본 논문에서는 태양광을 이용하여 최대전력 추종제어를 통해 최대출력의 전원을 사용하고, 전력이 남는 경우에는 배터리에 충전하도록 한다. 이는 태양이 없는 야간에도 충전된 배터리를 이용하여 안정적으로 전원을 공급할 수 있도록 하는 장점을 가진다. 또한 태양광 셀과 배터리의 출력을 통해 모터를 구동할 수 있도록 하여 보다 다양한 분야의 어플리케이션에 적용할 수 있도록 한다. 이를 시뮬레이션을 통하여 분석하고 실험을 통해 이를 검증한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.439-439
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• 2012

태양광 발전은 발전 셀의 특성상 태양광의 일사량, 태양과 셀 단면이 이루는 각도에 따라서 발전량의 차이를 가져온다. 실리콘 태양전지의 전면 texturing은 입사광의 반사율을 크게 감소시키고, 태양전지 내에서 빛의 통과길이를 증가시켜 태양전지 내의 흡수하는 빛의 양을 증가 시키는 역할을 한다. 따라서 전면 texturing은 단락전류를 증대시키는 효과를 가지고 온다. 일반적으로 texturing은 alkaline etching (WET) 공정과 reactive ion etching (RIE) 공정이 사용된다. 그리고 다결정 실리콘 태양전지의 경우에는 재료의 결정방향에 따라 식각이 되어지는 WET 공정의 경우 texturing 모양을 제어할 수 없어 효과적이지 못하는 결과를 가지고 온다. 본 연구에서는 Electroluminescence을 측정하여 RIE, WET 공정을 사용하여 만든 texturing 구조의 다결정 태양전지의 Microcrack 및 Defect, Electrode Failure, Hot spot등을 검출하였으며, ${\mu}$-PCD 측정 결과와 비교 분석하여 Micro carrier life time을 유추하여 계산하였다. 또한 반사율을 측정해본 결과 WET 공정 대비 RIE의 경우 단파장영역에서 반사율이 크게 감소하여, 상대적으로 높은 External quantum efficiency (EQE)가 측정되었다. 이는 Jsc를 증가시켜, 태양전지의 효율이 증가되는 결과를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1093-1094
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• 2008

본 논문은 수학적 모델링이 간편하고 제어기법의 적용이 쉬운 MATLAB 기반으로 태양광 셀과 모듈을 모델링하고 기존의 P&O MPPT제어 알고리즘을 분석하고 구현하였으며 전력전자 회로의 구현이 간단한 PLCES를 사용하여 부스트 컨버터 구현하였다. 이로써 일사량 변화와 온도변화의 영향이 고려되고, MATLAB 기반이므로 시뮬레이션 시간이 단축되며, 다양한 제어기법을 쉽게 적용할 수 있는 PV 발전시스템을 구축하였으며 시뮬레이션을 통해 태양광 모델의 성능과 MPPT 제어 성능을 검증하였다

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.3 no.1
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• pp.42-52
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• 2017

페로브스카이트 태양전지는 지난 5년간 광전변환효율이 약 10%에서 22%로 증가하는 급속한 발전으로 주목 받고 있으며, 현재 대면적 공정개발 및 안정성 향상 등의 상용화 기반기술에 대한 연구개발 역시 활발히 진행되고 있다. 이와 동시에, 페로브스카이트는 실리콘 태양전지(1.1eV), CIGS 태양전지(1.1~1.2 eV)와 비교하여 상대적으로 높은 밴드갭에너지(>1.5eV)를 가지고, 할라이드 물질 조성 제어를 통해 쉽게 밴드갭에너지를 조절할 수 있으며, 저온 용액 공정이 가능한 특성에 기인하여 페로브스카이트 태양전지를 상부셀로 이용한 탠덤 태양전지에 대한 다양한 시도가 이루어 지고 있다. 페로브스카이트의 흡광계수, 반사율 등 광학적 특성에서 기인하는 요소들을 고려하면 직렬 형태의 이중접합에서 최대 32%의 광전변환효율 얻을 수 있을 것으로 예측된다. 따라서 본 원고에서는 페로브스카이트, 실리콘 및 Cu(In, Ga) $(S,Se)_2$ (CIGS) 같은 다양한 태양전지와 함께 페로브스카이트 태양전지를 활용하는 탠덤태양전지의 현재 연구 동향을 논의하고자 한다.