• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제33권3호
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• pp.107-113
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• 2013

In this study, three different types of experimental models of BIPV curtain wall units with GIGS modules were built, and their thermal and electrical performances were analyzed. The experimental results showed that the temperature of the rear side of the GIGS module with the application of an insulation in the curtain wall spandrels was higher than a GIGS module standalone by $22^{\circ}C$, which results in a reduction in the power generation of the former by 8 %. On the other hand, when ventilation was applied to the model to improve the power generation performance, the module temperature was observed to be $142^{\circ}C$ lower compared to the enclosed type, and the power generation performance improved by 5 %. It confirmed that the temperature increase in the rear side of the GIGS module with insulation layer reduced the electrical performance of the module. Based on this, it is claimed that providing sufficient ventilation at the GIGS applied spandrels contribute to improve the power generation of the GIGS module.

• 교육녹색환경연구
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• 제17권3호
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• pp.1-8
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• 2018

기후변화에 따른 지구 생태계의 변화와 에너지 및 자원고갈 등 전 지구적 대응노력이 절실한 상황에서 정부에서는 탈원전 정책 등 적극적인 정책을 수립하여 시행하고 있다. 특히 공공건물 중 적지 않은 비중을 차지하고 있는 학교시설은 학생수가 감소하는 반면 학교수가 증가하고 있으며 에너지사용량 또한 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서는 학교시설의 설계현황을 분석하여 에너지절약설계의 개선방향을 제시하고자 하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.54-54
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• 2010

In this study, the correlation between temperature and the gel-content of the module were analyzed through experiments. Amorphous thin-film solar cell used in this experiment has a visible light transmission performance of 10%. In addition, ethylene vinyl acetate(EVA) film and the clear glass have been used for the modulation. The most important process is to laminate the module in the manufacturing process of BIPV(Building integrated photovoltaic) module. Setting parameters of laminator in the lamination process are temperature, pressure and time. Setting conditions significantly affect the durability, watertightness and airtightness of module. The most important factor in the setting parameters is temperature to satisfy the gel-contents. The bottom and top surface temperature of module are measured according to setting temperature of laminator. The results showed $145^{\circ}C$ of max temperature of the bottom surface and $128^{\circ}C$ of max temperature of top surface on the module at the temperature condition of $160^{\circ}C$. And at the another temperature condition of laminator with $150^{\circ}C$, the max temperature do bottom and top are $117^{\circ}C$ and $134^{\circ}C$ respectively. The temperature difference between bottom and top of the module occurred, that is because heat has been blocked by the clear glass and the bottom of the cells absorb the heat from the laminator. In this particular, the temperature difference between setting temperature of the laminator and the surface temperature of the module showed $15^{\circ}C$, because the heat of laminator plate is transferred to the surface of the module and heat is lost at this time. As a results, gel-content showed 94.8%, 88.7% and 81.7% respectively according to the setting temperature $155^{\circ}C$, $150^{\circ}C$ and $145^{\circ}C$ of the laminator. In conclusion, the surface temperature of module increases, the gel-contents is relatively increased. But if the laminator plate temperature is too high, the gel-content shows rather decline in performance. Furthermore, the temperature difference between setting temperature and the surface temperature of the module is affected by laminating machine itself and the temperature of module should be considered when setting the laminator.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.110-114
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• 2021

In this study, we fabricated light-weight solar module for various applications such as building integrated photovoltaics (BIPV), vehicles, trains, etc. Ethylene tetra fluoro ethylene (ETFE) film was applied as a material to replace the cover glass, which occupies more than 65% of the weight of the PV module. Glass fiber reinforced plastic (GRP) was applied to the ones with a low durability by replacing the cover glass to ETFE. Moreover, to achieve a high solar power conversion in this study, we applied a shingled design to weight reduced solar modules. The shingled module with GRP shows 183.7 W of solar-to-power conversion, and the output reduction rate after weight load test was 1.14%.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.27-27
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• 2010

최근에 고유가와 지구온난화로 인하여 에너지가 향후 인류의 50년을 좌우할 가장 큰 문제로 대두되고 있어서 지구의 모든 에너지의 근원인 태양광을 이용하는 태양광 발전은 무한한 청정 에너지로 각광받고 있다. 빛을 흡수하여 전기에너지로 변환하는 태양전지는 풍력, 수소연료전지, 조력, 바이오에탄올 등의 신재생에너지 기술 중에서 상품성은 가장 뛰어나지만 발전단가가 가장 높은 것이 단점이다. 태양광 발전단가를 줄여서 기존의 화석에너지를 이용한 발전단가와 견줄 수 있는 그리드 패러티(grid parity)를 달성하려면 태양전지 모듈의 고효율화와 동시에 저가화가 반드시 이루어져야 한다. 현재 태양광 모듈 시장의 90%는 효율이 12-16% 정도로 높은 단결정(single crystalline or monocrystalline) 실리콘이나 다결정(polycrystalline or multicrystalline) 실리콘 등의 벌크(bulk)형 결정질 실리콘 모듈이 차지하고 있으나 원재료인 실리콘 웨이퍼의 제조단가의 50%를 차지하고 있어서 저가화가 어렵다. 반면, 원료가스를 분해하여 대면적 기판에 증착하는 박막(thin-film) 실리콘 태양전지의 경우는 차세대 태양전지로 각광받고 있다. 박막 실리콘 모듈은 매우 적은 실리콘 원재료를 소비한다. 단결정이나 다결정 실리콘 웨이퍼의 두께가 $180-250\;{\mu}m$ 정도인 것에 비해서 박막 실리콘의 두께는 $0.3-3\;{\mu}m$ 수준이다. 더불어, 유리, 플라스틱 등의 저가 기판에 저온 대면적 증착이 가능하여 저가양산화에 유리하다. 박막 실리콘 모듈은 벌크형 실리콘 모듈(-0.5%/K) 대비 낮은 온도계수[비정질 실리콘(amorphous silicon; a-Si:H)의 경우 -0.2%/K]와 빛의 세기가 약한 산란광에서도 동작하여 평균발전시간이 증가하므로 외부환경에서 우수한 발전성능을 보이고 있다. 태양전지 모듈은 상온에서의 안정화 효율을 기준으로 가격이 책정되어($/$W_p$) 판매되기 때문에 벌크형 실리콘 모듈에 비해서 박막 실리콘 모듈은 가격대 성능비가 우수하다. 따라서 박막 실리콘 모듈은 벌크형 결정 실리콘 모듈의 대안으로 떠오르고 있으며, 레이저 기술을 이용하여 수려한 투광형 건물일체형(building integrated photovoltaic; BIPV) 모듈을 제작할 수 있는 장점도 있다. 이러한 장점에도 불구하고 기존의 양산화된 단일접합 비정질 실리콘 태양광 모듈은 효율이 6-7%로 낮아서 설치면적 및 설치 모듈의 증가가 성장의 걸림돌이 되고 있다. 박막 실리콘 태양전지의 고효율화를 도모하기 위해서 적층형 탄뎀셀로 양산 트렌드가 변화하고 있다. 이에 적층형 박막 실리콘 태양전지 효율의 한계 및 돌파구에 대해서 논의한다.

• 한국진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.13-19
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• 2013

건물기능과 디자인을 개선하는 건물일체형 태양전지의 발전 가능성이 높게 평가되고 있다. 현재는 투명 염료감응형 태양전지가 유력한 건물일체형 태양전지 기술로서 개발되고 있는데 박막 공정 기술에 기초하는 Si계 투명 박막 태양전지가 새로운 대안으로서 조명받고 있다. Si계 투명 박막 태양전지에 선택적 투과막을 적용하면 가시광선은 태양전지를 투과하고 적외선은 광 흡수층으로 재반사되기 때문에 변환효율이 향상된다. 본 연구에서는 여러 종류의 박막 증착 기술 중에서 경제성이 높은 스퍼터링 방식을 이용하여 Al-Ti계 산화물 박막을 형성하고 조성에 따른 선택적 투과 특성 변화를 관찰하였다. Al-Ti계 산화물 박막의 투과율 및 반사율은 조성에 따라 크게 변화하였으며 25 nm 두께의 AlTiO 박막에서 선택적 투과 특성이 관찰되었다. 이러한 Al-Ti계 산화물 박막의 광학적 특성을 Si계 박막 태양전지에 응용하면 투명 태양전지 구현 및 변환효율 향상이 가능해 지리라 판단된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.58-63
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• 2008

This study has analysed power output characteristics of transparent thin-film PV module depending on incidence angle and azimuth. The experiment results showed power outputs of transparent thin-film PV module applied to full-scale mock up model on slope of $90^{\circ},\;30^{\circ},\;0^{\circ}$ to the south. The simulation results was evaluated power outputs of transparent thin-film PV module depending on incidence angle and azimuth after calibrating the experimental and computed data. As a result. the best power output performance of transparent thin-film PV module was obtained at slope of $30^{\circ}$ to the south, producing the annual power output of 977kWh/kWp. The annual power output data demonstrated that the PV module with a slope of $30^{\circ}$ could produce a 68 % higher power output than that with a slope of $90^{\circ}$ with respect to the inclined slope of the module, Furthermore, the PV module facing south showed a 22 % higher power output than that facing to the east in terms of the angle of the azimuth, Specipically. the varying power output with incidence angle of PV module can be resulted from the influence of incidence angle modifier of glass on PV module. That is, the solar energy transmission can be reduced as an increase of incidence angle of PV module. Therefore, when the inclined slope of the PV module was over $70^{\circ}$ there was a significant reduction of power output, and this was caused by the decrease of solar energy transmission in the transparent thin-film PV module.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제37권4호
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• pp.1-11
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• 2017

Most PV modules are fabricated by 6 cell-strings with solar cells connected in series. Moreover, bypass diodes are generally installed every 2 cell-strings to prevent PV modules from a damage induced by current mismatch or partial shading. But, in the case of special purpose PV module, like as BIPV (Building Integrated Photovoltaic), the number of cell-strings per module varies according to its size. Differ from a module employing even cell-strings, the configuration of bypass diode should be optimized in the PV module with odd strings because of oppositely facing electrodes. Hence, in this study, electrical characteristics of special purposed PV module with odd string was empirically and theoretically studied depending on arrangement of bypass diode. Here, we assumed that PV module has 3 strings and the number of bypass diodes in the system varies from 2 to 6. In case of 2 bypass diodes, shading on a center string increases short circuit current of the module, because of a parallel circuit induced by 2 bypass diodes connected to center string. Also, the loss is larger, as the shading area in the center string is enlarged. Thus, maximum power of the PV module with 2 bypass diode decreases by up to 59 (%) when shading area varies from 50 to 90 (%). On the other hand, In case of 3 and 6 bypass diodes, the maximum power reduction was within about 3 (W), even the shading area changes from 50 to 90 (%). As a result, It is an alternative to arrange the bypass diode by each string or one bypass diode in the PV module in order to completely bypass current in case of shading, when PV module with odd string are fabricated.