• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제40권5호
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• pp.23-34
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• 2020

Concentrator photovoltaic (CPV) system consists of high-quality complex optical elements, mechanical devices, and electronics components and can have the advantages of high integration and high-efficiency energy sources. III-V compound semiconductor cells have proven performance based on high reliability in the aerospace field, but have characteristics that require absolute support of the balance of systems (BOS) such as solar position trackers, receivers with heat sinks, and housing instruments. To determine the optimum parameters of secondary optical elements (SOEs) design for CPV systems, we designed three types of CPV modules, classified as non-SOEs type, reflective mirror type, and CPC lens type. We measured the I-V and P-V characteristics of the prototype CPV modules with the angle of inclination varying from 0° to 12° and with a 500-magnification Fresnel lens. The experimental results assumed misalignment of the solar position tracker or module design of pinpoint accuracy. As a result, at the 0° tilt angle, the CPC lens produced lower power due to the quartz transmittance ratio compared to that by other SOEs. However, for tilt angles greater than 3°, the CPC lens type module achieved high efficiency and stability. This study is expected to help design high-performance CPV systems.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제40권5호
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• pp.35-45
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• 2020

Photovoltaic (PV) power system prices have been steadily dropping in recent years due to their mass production and advances in relevant technology. Crystalline silicon (c-Si wafers) account for the largest share of the price of solar cells; reducing the thickness of these wafers is an essential part of increasing the price competitiveness of PV power systems. However, reducing the thickness of c-Si wafers is challenging; typically, phenomena such as bowing and cracking are encountered. While several approaches to address the bowing phenomenon of the c-Si solar cells exist, the only method to study the crack phenomenon (related to the strength of the c-Si solar cells) is the bending test method. Moreover, studies on determining the strength properties of the solar cells have focused largely on c-Si wafers, while those on the strength properties of front and rear-side electrodes and SiNx, the other components of c-Si solar cells, are scarce. In this study, we analyzed the strength characteristics of each layer of c-Si solar cells. The strength characteristics of the sawing mark direction produced during the production of c-Si wafers were also tested. Experiments were conducted using a 4bending tester for a specially manufactured c-Si solar cell. The results indicate that the back side electrode is the main component that experienced bowing, while the front electrode was the primary component regulating the strength of the c-Si solar cell.

• 신재생에너지
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• 제16권4호
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• pp.76-82
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• 2020

Soiling on the surface of a PV module reduces the amount of light reaching the solar cells, decreasing power performance. The performance of the PV module is generally restored after contaminants on the module surface are washed away by rain, but it accumulates at the bottom of the module owing to the thickness of the module frame, causing an output mismatch on the PV module. Since PV modules are usually installed horizontally or vertically outdoors, soiling can occur at the bottom of the PV module, depending on the installation direction due to external environmental factors. This paper is analyzed the output characteristics of a PV module considering its installation direction and the soiling area. The soiling was simulated to use transparent films with 5% transmittance, and the transmission film was attached to the bottom part of the PV module horizontally and vertically. When the soiling area was 33% of the string at the bottom of the PV module, the power output decreased similarly regardless of installation direction. However, when the soiling area was 66% of the string at the bottom of the PV module, it was confirmed that the output performance decreased sharply when installed vertically rather than horizontally.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권3호
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• pp.218-225
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• 2023

영농형 태양광 시스템은 노지 작물 경작과 동일한 토지 상부에 설치된 태양광 패널을 통한 발전을 동시에 하는 시스템이다. 지금까지 영농형 태양광은 에너지와 식량의 양자구도로만 집중되어있다. 영농환경 중 하나인 토양수분은 강우 또는 관개수로 증발 및 유출⋅침투로 손실된 수분을 공급받아 노지 작물 생산에 기여한다. 본 연구는 식량, 에너지와 함께 물의 개념을 포함하여 영농형 태양광 시설을 보고자 하였으며, 미기상 관측을 통해 봄 기간 동안 휴경논에서 영농형 태양광 시설 하부의 토양수분과 지온의 변화를 분석하였다. 영농형 태양광 하부는 패널로 인한 부분차광 조건으로 지면에 입사되는 광 에너지량이 감소하여 지온이 낮아질 뿐만 아니라 토양수분 손실이 적어 대조구인 노지에 비해 습윤한 조건을 보인다. 또한, 태양광 하부는 에너지 제한 환경이며, 상대적으로 지온이 높은 노지는 수분 제한 환경으로 설명된다. 노지와 태양광 하부의 상이한 토양수분 환경은 필연적으로 작물에 영향을 미칠 것이며, 농업 환경과 농촌 경제를 고려한 지속가능한 대처가 필요하겠다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2968-2974
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• 2010

태양광 인버터는 계통과 태양광 시스템 사이의 공통 접속점에 고조파, 플리커, 고주파 노이즈가 없는 고품질 전력을 공급하는 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 비례-적분 (PI: Proportional Integral) 제어기는 정상상태 오차와 낮은 외란 제거 능력으로 인하여 교류 계통에서 만족할만한 성과를 얻지 못하나, 현장에서 이득 설정이 용이하므로 일반적으로 전압형 인버터 (VSI)에서 이용된다고 알려져 있다. 이 논문에서는 산업계에서 일반적으로 사용되는 비례-적분 제어기와 교류 계통의 상용주파수에서의 무한대의 이득 값을 가지며, 정상상태 에러 발생을 제거하며, 정지 좌표계에서 구현할 수 있는 비례-이득 (PR: Proportional Resonant) 제어기의 동작 원리, 설계 기법 등을 비교 분석하였다. PI와 PR 제어기의 분석 결과를 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. 두 제어기는 32-비트 고정소수점 연산을 하는 TMS320F2812 DSP 프로세서를 이용하여 구현하였고, 3kW 실험용 프로토타입 태양광 인버터를 제작하여 그 성능을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제3권1호
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• pp.15-18
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• 2000

태양전지의 전극 기판으로 사용되는 전도성 투명 산화주석 박막의 제조 방법에 대하여 연구하였다. 졸겔법을 이용하여 산화 주석 박막을 제조하는 경우에 저가의 공정으로 대면적의 박막을 얻을 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 공정 조건의 확립과 전구체의 설정에 중점을 두었다. 전구체 용액을 isopropyl 알코올에 tin isopropoxide를 용해한 용액을 사용하였으며 수화 반응을 억제하기 위하여 triethanolamine(TEA)을 첨가하였다. Corning유리 위에 spinning과 dipping방법을 이용하여 코팅을 하였으며 이후 열처리하여 최종 산화주석 박막을 제조하였다. 이렇게 제조된 박막은 가시광선 영역에서 $90\%$ 이상의 투과도를 보였으며 $0.01\Omega{\cdot}cm$ 이하의 비저항을 나타냈다

• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.22-28
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• 2012

건물일체형 태양전지는 투명 연료감응형 태양전지 기술을 중심으로 연구개발이 진행되고 있다. 신뢰성-수율 개선 및 대면적화의 필요성 때문에 잘 정립된 박막 공정 기술에 기초하는 Si계 박막 태양전지가 건물일체형 태양전지를 구현할 기술로서 새롭게 조명 받고 있다. Si계 박막 태양전지에 선택적 투과막을 적용하면 가시광선은 태양전지를 투과하고 적외선은 광흡수층으로 반사되기 때문에 투명 태양전지의 변환효율이 향상된다. 본 연구에서는 선택적 투과막의 증착 기술로서 생산성 측면에서 유리한 스퍼터 증착을 이용하여 AlTiO 선택적 투과막을 형성하고 증착 조건을 조절하여 투과율을 향상시켰다.

• 한국재료학회지
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• 제31권11호
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• pp.619-625
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• 2021

Cu₂ZnSn(S,Se)₄ (CZTSSe) based thin-film solar cells have attracted growing attention because of their earth-abundant and non-toxic elements. However, because of their large open-circuit voltage (V_oc)-deficit, CZTSSe solar cells exhibit poor device performance compared to well-established Cu(In,Ga)(S,Se)₂ (CIGS) and CdTe based solar cells. One of the main causes of this large V_oc-deficit is poor absorber properties for example, high band tailing properties, defects, secondary phases, carrier recombination, etc. In particular, the fabrication of absorbers using physical methods results in poor surface morphology, such as pin-holes and voids. To overcome this problem and form large and homogeneous CZTSSe grains, CZTSSe based absorber layers are prepared by a sputtering technique with different RTA conditions. The temperature is varied from 510 ℃ to 540 ℃ during the rapid thermal annealing (RTA) process. Further, CZTSSe thin films are examined with X-ray diffraction, X-ray fluorescence, Raman spectroscopy, IPCE, Energy dispersive spectroscopy and Scanning electron microscopy techniques. The present work shows that Cu-based secondary phase formation can be suppressed in the CZTSSe absorber layer at an optimum RTA condition.

• 한국표면공학회지
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• 제57권3호
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• pp.165-178
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• 2024

In semiconductor memory device manufacturing, the capability for high aspect ratio contact (HARC) etching determines the density of memory device. Given that there is no standardized definition of "high" in high aspect ratio, it is crucial to continuously monitor recent technology trends to address technological gaps. Not only semiconductor memory manufacturing companies such as Samsung Electronics, SK Hynix, and Micron but also semiconductor manufacturing equipment companies such as Lam Research, Applied Materials, Tokyo Electron, and SEMES release annual reports on HARC etching technology. Although there is a gap in technological focus between semiconductor mass production environments and various research institutes, the results from these institutes significantly contribute by demonstrating fundamental mechanisms with empirical evidence, often in collaboration with industry researchers. This paper reviews recent studies on HARC etching and the study of dielectric etching in various technologies.

• 한국지리정보학회지
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• 제18권4호
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• pp.1-13
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• 2015

우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 온실가스를 줄이기 위해 신재생에너지에 대한 관심이 많다. 현재 우리나라에서는 신재생 에너지 중 태양광 발전소의 전기 생산 비율이 가장 높으며, 지금도 태양광 발전소가 많이 설치되고 있다. 하지만 국내의 경우 태양광 기술은 발전하고 있지만, 태양광 발전소의 입지 선정에 대한 연구가 아직 부족하여 여러 가지 문제가 발견되고 있으며 발전된 기술을 제대로 활용하지 못하는 문제도 발생하고 있다. 또한, 무분별한 발전소의 설치로 인해 자연훼손도 심각하다. 본 연구에서는 태양광 발전소의 입지조건을 사회, 문화, 경제적 등 다방면의 인자들을 고려하고, 다양한 인자들을 이용하여 시각화 및 데이터화를 시킨 후 계층분석법을 통한 가중치를 부여하여 태양광 발전소 입지 분석을 하였다. 이렇게 여러 인자의 영향을 고려했기 때문에 태양광 발전소의 설치로 인한 문제들을 방지할 수 있고, 태양광의 발전된 기술을 최대한 활용할 수 있으며, 현재 설치가 진행 중인 발전소 뿐만 아니라 기존 잘못된 입지들에 대한 대책 마련에 도움이 될 것이라고 기대한다.