• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.289-291
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• 2008

태양전지에 관한 많은 모델이 제안되어 왔으나 대부분은 특정 일사량에서 측정된 태양전지의 I-V 특성커브를 기준으로 보간법을 사용하여 운전점을 구하는 모델링 방식을 사용하고 있으며, 태양전지의 동특성 모델에 관한 연구는 매우 드물다. 효율적인 에너지 변환을 위한 고성능 전력변환기의 설계를 위해서는 태양전지의 정특성 및 동특성에 관한 정확한 정보가 요구된다. 태양전지의 정특성은 제조사에 의해 일반적으로 측정되어 공개되므로 용이하게 이해될 수 있으나 동특성은 그렇지 못하다. 본 논문에서는 임피던스 분광법(Impedance Spectroscopy)을 이용하여 태양전지 모듈의 동특성 모델을 개발하고, 개발된 모델의 유용함과 정밀함을 실험을 통해 검증 하였다. 개발된 동특성 모델은 정밀한 태양전지 시뮬레이션과 새로운 MPPT 알고리즘 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1390-1391
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• 2011

태양광 발전 시스템에서의 최대 전력점 추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking)제어를 실험을 하기 위해 부분선형 다이오드 모델을 이용한 태블로 해석을 통해 태양광 발전 시스템의 태양전지 모듈의 특성을 시뮬레이션 하였다. 태양전지 모듈의 V-I 특성과 태양전지 패널을 직렬-병렬 어레이로 연결 시, 부분 그늘 문제(Partial Shading Problem)의 지역 최대 점(global peak)을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.27 no.10
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• pp.11-21
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• 2014

1975년 이후로 태양전지 평가 실험실과 제조업체들이 직접적으로 많은 노력을 하여 태양전지 모듈에 대한 가속 스트레스 평가를 개발하고 평가하였다. 이 노력들은 이미 알려진 불량 메커니즘을 토대로 모듈 디자인의 민감한 취약 부분을 발견하기 위한 평가를 목적으로 평가 순서/방법 표준화에 많은 기여를 하였다. 이러한 평가 순서/방법은 국가와 국제 모듈 규격 표준화에 적용되었다. 그리고, 실제 외부에서 설치되어 한 번도 문제가 발생되지 않은 평가들은 중간에 제거 되기도 하였다. 가장 대표적인 예로 twist test는 모듈 설치 후 발생되는 불량에 대한 평가이지만, 실제로 불량은 한번도 발견되지 않았다. 덧붙여서, 표준 평가들은 많은 특화된 가속평가를 사용하게 되는데, 이는 문제점들을 조사하거나 특정 모듈 디자인에 대한 잠재적인 불량을 조사하기 위함이다. 실제 수명예측을 위한 가속평가는 가속 인자의 지식이 반드시 필요하지만, 태양전지 분야에서는 문헌이 많이 부족하다. 많은 연구자들이 85/85 DH 평가시간과 습한 지역에서 수년 간 사용된 모듈과의 상관관계를 만들기 위해 시도 하였다. 그리고 이 모델은 DH 평가 표준시간인 1,000시간으로 정의하는데 많은 영향을 미치기도 했다. 하지만, 이 모델은 단지 단일 모드 불량일 경우에만 적용이 되는 것이다. 다른 불량에 대한 가속인자들은 여전히 잘 알려져 있지 않다. 따라서, 모듈이 비록 표준 규격시험을 통과했다고 하더라도 제품이 특정 기간 동안 전력을 생산할 수 있다고 말할 수 없다. 또한, 이 표준평가가 모든 불량 메커니즘에 대한 평가가 되지 않기 때문에 제품의 수명을 결정하는데 사용될 수 없다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.469-470
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• 2009

본 논문은 전류의 변화에 따른 태양전지 모듈의 열 분포에 대하여 실험하였다. 태양전지 모듈의 경우 내구성의 문제가 대두되고 있는데 그 중에 열에 의한 노화현상이 가장 큰 문제이다. 실제적으로 태양전지 모듈에서 저 전류와 고 전류의 경우에서 서로 상이한 열 분포가 이루어지고 있다. 이번 연구를 통해 열 해석에 있어서 전류에 따른 태양전지 모듈에서의 열에 의한 노화현상을 좀 더 정확히 예측 할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.679-679
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• 2013

태양전지는 계속되는 유가상승과 무소음 무공해의 녹색에너지원이라는 점에서 각광받고 있다. 더욱이 발전단가가 높기 때문에 특히 저가의 다결정 실리콘 태양전지의 연구가 활발히 진행되고 있다. 태양전지의 texturing 공정은 광 포획 효과를 극대화 시킨다. 이에 따라 웨이퍼 표면에 텍스쳐를 형성하여, 광학적 손실을 줄이는데, 일반적으로 alkaline etching (WET) 공정과 reactive ion etching (RIE) 공정이 사용된다. 본 연구에서는 RIE, WET 공정을 사용하여 만든 texturing 구조의 태양전지를 모듈 공정 진행 전 특성평가를 한 후 다시 모듈 공정 후 특성평가를 진행하였다. 특성평가는 태양전지의 전류-전압 곡선을 통해 개방전압, 단락전류, 곡선인자 을 측정하고, 파장에 따른 양자효율 및 반사율을 측정하였다. 또한 태양전지의 전기에너지를 가하여 생성되는 전계발광 현상과 NIR camera를 이용하여 Grain의 Dark Area 및 Micro crack을 검출하였다. 이와 같은 모듈 공정 전/후 특성을 측정하고, 이를 비교 분석하여 BIPV 적용 시 태양전지의 동작특성을 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.100.1-100.1
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• 2012

태양전지 모듈의 25년 이상 장기간 정상 발전을 위해 태양전지 모듈을 구성하는 부품 소재의 장기 열화메커니즘 연구가 중요시되고 있다. 결정질 및 박막 태양전지 모듈 내 셀을 보호하기 위한 봉지재(Encapsulation)로 다양한 폴리머 재료가 적용되고 있다. 봉지재 부품으로 적용되고 있는 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)는 장기 열화특성 및 내구성 개선 연구가 중요하다. 따라서 EVA를 가속열화하여 열화메커니즘 분석과 25년 보증 내구성을 보유하고 있는지 연구가 필요하다. 본 연구에서는 EVA의 Ultraviolet(UV), 온도 복합 환경스트레스 조건을 적용한 가속시험을 수행하고 장기 열화메커니즘을 분석하였다. 수명 및 손상모델을 이용하여 실환경에서 변화하는 UV와 온도를 일정한 값으로 나타낼 수 있는 UV/온도 가속조건을 설계하였다. 이를 통해 UV/온도 가속조건을 설정하였고 1년 및 25년 동안 EVA에 인가되는 stress와 유사한 양을 인가할 수 있는 시험시간을 결정하였다. 시험 후 전자현미경, AFM, FT-IR, TGA, DSC 등의 분석을 통해 열화메커니즘을 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.10a
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• pp.103-103
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• 2009

태양전지 모듈의 효율 상승을 위한 한 가지 방법으로써 태양전지 모듈에 보호층으로 사용되는 고분자 플레이트 및 보호 유리층 등에 저반사 효과를 갖는 나노급 크기의 패턴을 형성 하였다. PVC, PMMA 등의 고분자 소재의 보호층은 hot-embossing의 방법을 사용하여 표면에 반사방지막을 형성하였으며, 양면 동시 엠보싱 방법을 사용하여 그 효율을 높이고자 하였다. 또한 저철분 유리판 위에 nano-imprinting 공정을 사용한 고분자 패턴을 형성함으로써 반사 방지효과를 얻고자 하였다. 또한, 형성된 패턴의 내구성을 측정함으로써 태양전지 모듈에의 적용 가능성을 확인 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2008.10a
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• pp.221-224
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• 2008

본 논문은 일사량과 온도의 조건에 따른 태양전지 셀의 등가회로 모델을 모델링하였고, 이를 바탕으로 제작사의 태양광 모듈을 시뮬레이션하여 비교 검토하였다. 검토결과 태양광 모듈의 사양서와 시뮬레이션 값의 오차율이 낮아 신뢰성을 확보할 수 있었으며, 또한 최적인 태양광 모듈 어레이를 시뮬레이션하여 최적인 태양전지 모듈 어레이의 규모를 선택하여 독립형 태양광 시스템을 구현하였다. 또, 특정지역에 설치 최적인 출력전력도 시뮬레이션을 통하여 알아보았다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1126_1127
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• 2009

태양전지모듈에 물리적 하중이 가해지면 전면유리의 연신율에 따라 모듈이 휘어지게 되고 이에 따라 내부에 열 봉합되어 있는 태양전지에 미세한 균열이 발생한다. 이 균열이 태양전지모듈의 단락전류 및 개방전압의 출력을 떨어뜨리는데 이는 균열로 인한 저항성분의 증가로 인한 것이다. 모듈내의 특정한 셀에서 미세균열(Micro-crack)의 발생은 출력의 저하, 셀 출력 Mismatch로 인한 모듈 내의 Hot-Spot발생, 균열로 인한 저항성분으로서의 열 발생과 같은 전체 태양전지모듈의 내구성을 저하시키는 요소로 작용한다. 본 연구에서는 결정질 태양전지 모듈의 출력에 영향을 미치는 요소 가운데 기계적 스트레스에 의한 미세균열(Micro-crack)이 전기적 출력에 미치는 영향에 대해 본 논문에서 알아보고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.4
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• pp.2966-2970
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• 2015

Recently, solar light power generation is widely extended by support policy to regeneration energy. However generation efficiency is decreased when solar module maintain higher than certain point temperature. Therefore, it is need to maintenance under certain point temperature. An method of solving this problem, this paper is developed geothermal exchanger for efficiency improvement of solar cell module. Geothermal exchanger consisted of heat absorber of solar cell module and heat conductor and radiator. Heat of solar cell module is radiated in the earth by geothermal exchanger. An a result, geothermal exchanger is increased generation amount of solar cell module and experiment result showed costs to about 36% increment of generation power.