• 제목/요약/키워드: 2차전지

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연료전지차량용 스택 전압 측정 제어기 모듈 개발 (The development of Stack voltage monitor controller for FCEV)

  • 정재욱;박현석;전윤석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.79.2-79.2
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    • 2010
  • FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)는 연료전지스택의 각 셀에서 반응하는 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 차량을 구동하는 시스템이다. 이러한 연료전지 셀이 정상적인 발전이 되지 않을 경우 비정상적인 전압이 발전되고 이것을 방치한다면 연료전지 스택의 영구적인 고장을 야기할 수 있다. 이를 방지하기 위해 SVM(Stack Voltage monitor) 제어기는 각 셀의 전압을 측정하고 그 정보를 상위 제어기인 FCU(Fuel cell Control Unit)에 전달한다. 이에 FCU는 연료전지스택의 고장을 운전자에게 알리고 연료전지스택의 발전을 멈추게 한다. 기존에 SVM 제어기는 각 셀마다 분압저항을 통하여 측정하며 이 전압의 차를 이용하여 셀 전압을 계산하는 방식이었다. 이는 상위 셀로 갈수록 오차가 커지는 문제가 있고 다수의 CPU 및 DC/DC 컨버터가 적용이 필요하여 복잡한 구성과 가격이 높은 문제가 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 cell monitoring IC를 적용하였고 좀 더 정밀한 측정과 간단한 인터페이스를 구성할 수 있었다. 본 연구에서는 기존 SVM 제어기보다 안정되고 정밀한 SVM 제어기의 개발에 대해 기술하였다.

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비진공 코팅 방식에 의한 CIGS 박막 태양전지 개발

  • 안세진
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.28-28
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    • 2010
  • 칼코파라이트 구조의CuInSe2 (CIS) 계 화합물은 직접천이형 반도체로서 높은 광흡수 계수($1{\times}10^5\;cm^{-1}$)와 밴드갭 조절의 용이성 및 열적 안정성 등으로 인해 고효율 박막 태양전지용 광흡수층 재료로 많은 관심을 끌고 있다. CIS 계 물질에 속하는 $Cu(InGa)Se_2$ (CIGS) 태양전지의 경우 박막 태양전지 중 세계 최고 효율인 20%를 달성한 바 있다. 그러나 이러한 우수한 성능에도 불구하고 CIS 계 박막 증착시 동시증발장치나 진공 스퍼터링 장치와 같은 고가 진공장비를 사용해야 한다는 점이 CIS 박막 태양전지 상용화의 걸림돌이 되고 있는데, 이는 장비 특성 상공정단가가 높고 대면적화가 어렵기 때문이다. 따라서 기술개발 이후의 상용화 단계를 고려할 때 CIS 박막 제조 공정단가를 획기적으로 낮추면서도 대면적화가 용이한 신공정 개발이 필수적이다. 이러한 관점에서 용액 및 나노 입자 전구체를 비진공 방식으로 코팅하여 CIS 광흡수층을 제조하는 기술이 CIS 태양전지의 저가화 및 대면적화를 가능케 하는 차세대 기술로 인식되고 있다. 본 세미나에서는 다양한 형태의 용액 또는 입자 전구체를 이용한 CIS 광흡수층 제조 기술개발 현황 및 각 기술별 특징을 소개하고자 한다.

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TCAD Simulation을 통한 GaAs태양전지 Base Layer의 물리적 Parameter 및 에너지 효율의 최적화 연구

  • 이충학;이준신
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.449.1-449.1
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    • 2014
  • GaAs태양전지는 일반적으로 22%이상의 변환효율을 가지는 차세대 태양전지이다. GaAs태양전지의 변환효율은 태양광이 조사되었을 때, p-type emitter와 n-type base의 p-n접합으로 생기는 Voc, Isc, FF 인자들로 인하여 그 값이 결정되는데, 이때 각 layer의 물리적 parameter에 의해 그 효율이 변한다. 일반적으로는 각 parameter가 증가할 때, 더욱 많은 전자로 인하여, 저 높은 변환효율을 기대할 수 있겠으나, 전자의 재결합이나 mobility의 감소와 같은 이유로 변환효율은 감소 될 수 있다. GaAs태양전지의 base layer의 두께와 도핑농도를 simulation한 결과 두께 $2.6{\mu}m$, 도핑농도 $7{\times}E17cm^{-3}$와 두께 $2.7{\mu}m$, 도핑농도 $8{\times}E17cm^{-3}$에서 25.86%의 가장 높은 에너지 효율을 가짐을 확인 할 수 있었다.

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지방원으로 전지대두와 아마종실의 첨가가 반추위내 건물과 C18계-불포화지방산의 조성과 소실율에 미치는 영향 (Effects of Full-Fat Soybeans and Linseed as Dietary Fat Sources on In Vitro Ruminal Disappearances of Dry Matter and C18-Unsaturated Fatty Acids and Fatty Acids Profile)

  • 이성훈;최낙진;맹원재
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권3호
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    • pp.443-454
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    • 2003
  • 본 연구는 불포화지방산원으로서 C18:2n-6이 풍부한 전지대두와 C18:3n-3이 풍부한 아마종실을 반추동물사료에 18% 배합하였을 때 반추위내 건물소실율과 불포화지방산 소실율 및 조성을 조사하기 위해 in vitro 배양장치에서 실시하였다. 배양시간은 0, 3, 6, 12, 24, 48, 72시간에 걸쳐 실시하였고, 배양 종료 후 각각의 medium digesta는 동결 건조하여 건물과 각 지방산 함량을 분석하였다. 배양 3시간까지는 전지대두와 아마종실의 건물소실율에 차이가 없었으나, 배양 6시간이후부터는 아마종실이 전지대두보다 유의한 증가를 나타내었다 (p< 0.01). 하지만, 배양 48시간이후부터는 두 처리구간에 유의차가 나타나지 않았다 (p>0.05). 한편 가스생성량은 건물소실율과 비슷한 양상을 나타내어 아마종실이 전지대두보다 발효산물인 가스를 보다 많이 생성하나 두 처리구간에 유의한 차이는 나타나지 않았다(p>0.05). C18:0 함량은 배양시간이 증가함에 따라 전지대두와 아마종실 공히 증가하였고, 전지대두가 아마종실 보다 유의하게 높았다(p<0.05). C18:1 조성은 전지대두가 아마종실구보다 유의하게 증가하였다(p<0.05). C18:2와 C18:3의 digesta내 조성은 반추위내 수소첨가현상으로 배양시간이 증가함에 따라 감소하였다. Digesta내 C18:2 함량은 C18:2가 풍부한 전지대두가 아마종실에 비하여 유의하게 증가하였고(p<0.05), C18:3 함량은 C18:3이 풍부한 아마종실이 전지대두에 비하여 유의하게 증가하였다 (p<0.001). 순수 C18:0 생산량 (%)은 C18:2n-6 함량이 풍부한 전지대두가 배양종료 후 332.24%로 아마종실의 133.16%보다 유의하게 증가하였다 (p<0.05). C18:1 소실율은 전지대두가 아마종실보다 유의하게 낮았고 (p<0.05), 특히 배양 3, 6, 12, 24시간에서 전지대두 처리구가 음 (-)값을 나타내었다. C18:2의 소실율은 배양시간이 증가함에 따라 증가하였고, 배양 72시간에 두 처리구 평균 93.31%로 광범위하게 소실되었으나, 처리구간 유의차는 나타나지 않았다 (p>0.05). C18:3 소실율은 C18:2 소실율과 마찬가지로 배양시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 특히 아마종실이 전지대두에 비하여 배양 6시간이후부터 유의하게 증가하였다(p<0.05). C18계 불포화지방산 소실율은 아마종실이 전지대두보다 유의하게 높았다 (p<0.05). 이상의 결과로부터 전지대두와 아마종실은 반추동물의 식품 내 유익한 불포화지방산이 침착하는데 충분한 가치가 있는 불포화지방산원이었고, C18계 불포화지방산은 반추위내에서 광범위하게 수소첨가되었다. 아울러 전지대두는 아마종실보다 complete biohydrogenation이 증가하였고, digesta 내 불포화지방산 함량은 사료 중 불포화지방산 함량과 밀접한 관계가 있었다.

은 담지한 혹연을 부극 활물질로 이용한 Li ion 2차전지의 전기화학적 특성 연구 (The Electrochemical properties of Lithium ion Secondary Battery using Ag-deposited graphite anode)

  • 김상필;조정수;박정후;윤문수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.387-390
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    • 1998
  • New Ag-deposited graphite anodes were developed using wet chemical reduction methods for depositing Ag metal onto graphite particles. In this paper, we investigated X-ray diffraction pattern and charge-discharge behavior for Ag-deposited graphite anode. The Lithium ion cello using Ag-deposited graphite anode showed a high average discharge voltage of 3.6∼3.W and a excellent cycle ability than that of conventional graphite. Little capacity loss in this battery may be due to the highly durable Ag-deposited graphite anodes.

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양극산화를 사용한 TiO2 마이크로/나노 구조체 제조 및 리튬 이온 전지 음극재로의 응용 연구 (Anodically prepared TiO2 Micro and Nanostructures as Anode Materials for Lithium-ion Batteries)

  • 김용태;최진섭
    • 공업화학
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    • 제32권3호
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    • pp.243-252
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    • 2021
  • 전기자동차(EV) 및 중대형 에너지 저장 장치(ESS)의 활용을 위한 차세대 에너지 저장 장치에 대한 요구가 증가함에 따라, 높은 출력 및 안정성 등의 특성을 갖는 리튬 이온 전지 개발이 시급한 과제로 떠오르고 있다. 리튬 이온 이차 전지의 성능은 주로 전극 재료의 물리/화학적 특성에 의해 결정되는데, TiO2는 우수한 안정성 및 높은 안정성, 친환경적 특성으로 인해 현재 상용화된 탄소계 음극재를 대체할 수 있는 물질로 높은 관심을 받고 있다. 특히, 양극산화를 통해 제조된 자기 정렬된 TiO2 마이크로 및 나노 구조는 차세대 리튬 이온 이차 전지의 유망한 음극 소재 물질로 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 총설 논문에서는 양극산화를 통한 TiO2 나노 튜브 및 마이크로콘 구조 메커니즘 및 구조 발달에 영향을 미치는 인자에 대한 설명을 다루었다. 또한, TiO2의 낮은 전기전도도 및 용량 한계를 극복하기 위한 TiO2 기반 복합체를 리튬 이온 이차 전지의 음극재로 활용한 연구를 소개하였다.

안티모니 셀레나이드 태양전지의 연구 개발 동향: 에너지 밴드 정렬 최적화

  • 신병하;지승환
    • 한국태양광발전학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.18-28
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    • 2023
  • 지구상에 풍부하며 저독성 소재인 안티모니 셀레나이드(Sb2Se3)는 재료가 갖는 우수한 광전자적 특성과 장기 내구성으로 차세대 태양전지 소자로 크게 주목 받고 있다. 또한, 비교적 짧은 연구기간 동안 빠른 성장 속도를 보여줬으며, 2014년 2.26%에서 8년의 연구기간 동안 약 5배인 2022년 10.57%를 달성하였다. 하지만, 여전히 기존의 칼코지나이드계 박막 태양전지인 CdTe(22.1%) 및 Cu(In,Ga)Se2(23.35%)가 달성한 효율에 비해 낮은 변환 효율을 보이고 있으며, 이는 계면에서 발생하는 캐리어 재결합으로 인한 개방전압 손실 문제가 주 원인으로 대두되고 있다. 따라서, Sb2Se3 광 흡수층에 인접한 전자 및 정공 수송층 사이에 적절한 밴드 정렬을 구축하여 캐리어 재결합 손실을 줄이는 것이 고효율 Sb2Se3 태양전지를 구현하기 위한 핵심 전략 중 하나이다. 본 원고에서는 Sb2Se3 광 흡수층의 기본적인 특성과 Sb2Se3 태양전지의 최근 연구 성과에 대해 간략하게 설명하고자 하며, 특히 전자 및 정공 수송층 적용을 통한 에너지 밴드 정렬 최적화에 관련된 내용을 중점적으로 소개하고자 한다. 또한, Sb2Se3 박막 태양전지 성능의 병목 현상을 극복하기 위한 잠재적인 연구 방향에 대해서도 논하고자 한다.

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