• 제목/요약/키워드: 탠덤구조

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Cu(In,Ga)Se2 기반 탠덤 태양전지 연구현황 및 전망

  • 신동협;정인영;김기환;황인찬;안세진;어영주;조아라;조준식;박주형;안승규;송수민;유진수;이상민;이아름;곽지혜;윤재호
    • 한국태양광발전학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.17-26
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    • 2021
  • Cu(In,Ga)Se2(CIGS) 태양전지 연구개발은 1970년대부터 지속적으로 발전하여 유리 및 플렉서블 기판에서 모두 20% 이상의 고효율을 달성하였으며, 상용화도 성공적으로 이루었다. 최근 태양전지의 초고효율화를 위한 방안으로 태양전지를 적층하는 다중접합 태양전지 특히 제조원가를 고려한 탠덤 구조에 대한 연구가 상당히 주목을 받고 있다. 이는 페로브스카이트 태양전지를 상부셀로 적용하였을 때, 29.5%의 초고효율이 보고되었기 때문이다. 이런 추세로 보면 태양전지의 탠덤 구조는 초고효율화 달성에 필연적으로 사용될 것으로 생각된다. 하지만 초고효율화와 더불어 BIPV, VIPV, 모바일소자 등 심미성, 경량성, 유연성을 갖춘 다기능성 태양전지에 대한 요구까지 충족시키기 위해서는 궁극적으로 유연한 하부셀이 사용되어야 한다. 이런 점들을 고려하였을 때, 초고효율 유연 탠덤 태양전지의 하부셀로 유연 CIGS 박막 태양전지가 적합한 선택이 될 것으로 판단된다. 따라서 본 글에서는 CIGS 박막 태양전지를 기반으로 하는 탠덤 태양전지의 연구개발 현황에 대해서 살펴보고 향후 유연 탠덤 태양전지의 전망에 대해서도 기술하고자 한다.

Cu계 $I-III-VI_2$ 화합물 박막 태양전지 연구 (A Study on the Cu-based $I-III-VI_2$ Compound Thin Film Solar Cells)

  • 윤재호;안세진;김석기;이정철;송진수;안병태;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.109-112
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    • 2005
  • Cu계$I-III-VI_2$화합물은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 매우 높아 박막형 태양전지 제조에 매우 유리하다 또한 화학적으로 안정하며 Ga, A1등을 첨가하면 에너지 금지대폭을 조절할 수 있어 Wide Bandgap 태양전지 및 탠덤구조 태양전지를 제조하기에도 용이하다. $CuInSe_2(CIS)$ 물질에서 In을 $20-30\%$ 정도 치환한 $Cu(In,\;Ga)Se_2(CIGS)$ 태양전지의 경우 $19.5\%$의 세계 최고 효율을 보고하고 있으며 이는 다결정 실리콘 태양전지의 효율과 비슷한 수준이다. 본 연구에서는 동시 진공증발법을 이용하여 증착한 CIGS 박막 및 $CuGaSe_2(CGS)$ 박막을 이용하여 태양전지를 제조하였다. 공정의 재현성 및 결정립계가 큰 광흡수층 제조를 위하여 실시간 기판 온도 모니터링 시스템을 도입하였으며 버퍼층으로는 용액성장한 CdS 박막을 사용하였다. SLG/MO/CIGS(CGS)/CdS/ZnO/Al구조의 태양전지를 제조하여 면적 $0.5cm^2$에서 각각 $15\%$(CIGS)와 $7\%(CGS)$의 효율을 얻었다.

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$CulnSe2$계 화합물 박막 태양전지 연구 (A Study on the Cu-based $I-III-VI_2$ Compound Thin Film Solar Cells)

  • 윤재호;안세진;김석기;이정철;송진수;김기환;안병태;윤경훈
    • 신재생에너지
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    • 제1권2호
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    • pp.6-10
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    • 2005
  • [ $CulnSe2$ ]계 화합물은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 매우 높아 박막형 태양전지 제조에 매우 유리하다. 또한 화학적으로 안정하며 Ga, Al 등을 첨가하면 에너지 금지대폭을 조절할 수 있어 Wide Bandgap 태양전지 및 탠덤구조 태양전지를 제조하기에도 용이하다. CIS 물질에서 In을 $20-30\%$ 정도 치환한 $Cu(In,\;Ga)Se_2(CIGS)$ 태양전지의 경우 19.5%의 세계 최고 효율을 보고하고 있으며 이는 다결정 실리콘 태양전지의 효율과 비슷한 수준이다. 본 연구에서는 동시 질공증발법을 이용하여 증착한 CIGS 박막 및 $CuGaSe_2(CGS)$ 박막을 이용하여 태양전지를 제조하였다. 공정의 재현성 및 결정립계가 큰 광흡수층 제조를 위하여 실시간 기판 온도 모니터링 시스템을 도입하였으며 버퍼층으로는 용액성장한 CdS 박막을 사용하였다. SLG/MO/CIGS(CGS)/CdS/ZnO/Al 구조의 태양전지를 제조하여 면적 $0.5cm^2$에서 각각 $17\%(CIGS)$$7\%(CGS)$의 효율을 얻었다.

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고효율 CIGS 박막 태양전지 개발 (Development of High Efficiency CIGS Thin Film Solar Cells)

  • 윤재호;송진섭;김기환;김민식;안병태;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.149-151
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    • 2006
  • Cu계 $I-III-VI_2$화합물은 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 매우 높아 박막형 태양전지 제조에 매우 유리하다. 또한 화학적으로 안정하며 Ga, Al 등을 첨가하면 에너지 금지대폭을 조절할 수 있어 Wide Bandgap 태양전지 및 탠덤구조 태양전지를 제조하기에도 용이하다 $CulnSe_2(CIS)$ 물질에서 In을 20-30% 정도 치환한 $Cu(In,Ga)Se_2(CIGS)$ 태양전지의 경우 19.5%의 세계 최고 효율을 보고하고 있으며 이는 다결정 실리콘 태양전지의 효율과 비슷한 수준이다. 본 연구에서는 동시 진공증발법을 이용하여 증착한 CIGS 박막을 이용하여 태양전지를 제조하였다. 공정의 재현성 및 결정립계가 큰 광흡수층 제조를 위하여 실시간 기판온도 모니터링 시스템을 도입하였으며 버퍼충으로는 용액성장한 CdS 박막을 사용하였다. SLG/MO/CIGS(CGS)/CdS/ZnO/Al 구조의 태양전지를 제조하여 면적 $0.5cm^2$에서 각각 17.5%의 효율을 얻었다.

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탠덤크로스포인터 멀티캐스트 ATM 스위치 연구 (A Study on Multicast ATM Switch with Tandem Crosspoints)

  • 김홍렬
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.157-165
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    • 2006
  • 본 논문에서는 출력 버퍼형 탠덤크로스포인터 멀티캐스트 ATM 스위인 MTCOS 스위치를 제안한다. MTCOS 스위치는 라우팅 구조가 간단한 다수의 크로스포인터 스위치 패브릭으로 구성된 TCSF와 효율적 멀티캐스팅을 위한 집중화기 출력 버퍼로 구성된다. TCSF는 셀프 라우팅 크로스바 스위치가 갖는 셀 지연 편차 문제를 개선하고, 또한 하나의 입력에서 다수 출력 포트들로 다수의 동시 경로를 제공하며, 간단한 소프트웨어적 설정을 통해 다중 채널 스위칭을 제공하며, 확장성, 고성능, 모듈화 특성을 갖는다. MTCOS에서 제공되는 공유 트래픽 집중화 및 출력 큐잉 방식은 다양한 멀티캐스트 트래픽에 대해 낮은 셀 손실율과 낮은 지연시간을 보인다. 또한 동일 Knockout 집중화율을 달성하기 위해 SCOQ와 Knockout 멀티캐스트 스위치 보다 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. 해석적 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 임의의 트래픽에 대해 제안된 스위치가 높은 성능을 달성할 수 있음을 보였다.

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강인한 음성 인식을 위한 탠덤 구조와 분절 특징의 결합 (Combination Tandem Architecture with Segmental Features for Robust Speech Recognition)

  • 윤영선;이윤근
    • 대한음성학회지:말소리
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    • 제62호
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    • pp.113-131
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    • 2007
  • It is reported that the segmental feature based recognition system shows better results than conventional feature based system in the previous studies. On the other hand, the various studies of combining neural network and hidden Markov models within a single system are done with expectations that it may potentially combine the advantages of both systems. With the influence of these studies, tandem approach was presented to use neural network as the classifier and hidden Markov models as the decoder. In this paper, we applied the trend information of segmental features to tandem architecture and used posterior probabilities, which are the output of neural network, as inputs of recognition system. The experiments are performed on Auroral database to examine the potentiality of the trend feature based tandem architecture. From the results, the proposed system outperforms on very low SNR environments. Consequently, we argue that the trend information on tandem architecture can be additionally used for traditional MFCC features.

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탠덤 구조를 이용한 강인한 음성 인식 시스템 설계 (Design of Robust Speech Recognition System Using Tandem Architecture)

  • 윤영선;이윤근
    • 대한음성학회:학술대회논문집
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    • 대한음성학회 2007년도 한국음성과학회 공동학술대회 발표논문집
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    • pp.323-326
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    • 2007
  • The various studies of combining neural network and hidden Markov models within a single system are done with expectations that it may potentially combine the advantages of both systems. With the influence of these studies, tandem approach was presented to use neural network as the classifier and hidden Markov models as the decoder. In this paper, we applied the trend information of segmental features to tandem architecture and used posterior probabilities, which are the output of neural network, as inputs of recognition system. The experiments are performed on Aurora2 database to examine the potentiality of the trend feature based tandem architecture. The proposed method shows the better results than the baseline system on very low SNR environments.

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비정질/마이크로 탠덤 구조형 실리콘 박막 태양전지 ([ $a-Si:H/{\mu}c-Si:H$ ] thin-film tandem solar cells)

  • 이정철;송진수;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.228-231
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    • 2006
  • This paper briefly introduces silicon based thin film solar cells: amorphous (a-Si:H), microcrystalline ${\mu}c-Si:H$ single junction and $a-Si:H/{\mu}c-Si:H$ tandem solar cells. The major difference of a-Si:H and ${\mu}c-Si:H$ cells comes from electro-optical properties of intrinsic Si-films (active layer) that absorb incident photon and generate electron-hole pairs. The a-Si:H film has energy band-gap (Eg) of 1.7-1.8eV and solar cells incorporating this wide Eg a-Si:H material as active layer commonly give high voltage and low current, when illuminated, compared to ${\mu}c-Si:H$ solar cells that employ low Eg (1.1eV) material. This Eg difference of two materials make possible tandem configuration in order to effectively use incident photon energy. The $a-Si:H/{\mu}c-Si:H$ tandem solar cells, therefore, have a great potential for low cost photovoltaic device by its various advantages such as low material cost by thin-film structure on low cost substrate instead of expensive c-Si wafer and high conversion efficiency by tandem structure. In this paper, the structure, process and operation properties of Si-based thin-film solar cells are discussed.

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산림바이오매스 수집용 칩하베스터의 개발과 생산성 및 비용 분석 (Development of Chip-harvester for Collecting Forest Biomass and an Analysis of Productivity and Cost of Operation)

  • 김재환;박상준
    • 한국산림과학회지
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    • 제106권1호
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    • pp.54-62
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    • 2017
  • 산림바이오매스의 효율적인 수집 및 운반을 위하여 칩하베스터를 개발하고 작업 생산성 및 비용을 분석하였다. 칩하베스터의 주요 목표제원은 속도 8 km/hr, 최대등판능력 $30^{\circ}$, 최대적재량 2,000 kg 등이고, 차체구조는 회전반경을 줄이기 위하여 차체굴절식을 채택하고, 주행장치는 6륜 구동으로 후륜은 접지력을 높이기 위하여 탠덤보기방식을 채택하였다. 개발된 칩하베스터의 주행테스트 결과, 칩 적재시 ${\pm}10%$ 경사에서 각각 6.9 km/hr, 8.1 km/hr로 나타났다. 또한, 공차시 ${\pm}10%$ 경사에서 각각 7.3 km/hr, 7.9 km/hr로 나타났다. 따라서, 주행성능은 개발목표를 달성하였다고 판단된다. 작업생산성 및 비용을 분석한 결과, 파쇄 및 운반의 작업생산성은 약 $10m^3$/일이었으며, 작업비용은 393,126원/일로 나타났다.