• 제목/요약/키워드: Fill Factor

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P3HT:PCBM의 고분자 유기박막태양전지의 특성연구 (Properties of bulk-hetro junction polymer solar cells with P3HT:PCBM active layer)

  • 장성규;최재영;김근호;공수철;장호정
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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    • pp.488-490
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    • 2010
  • 최근 심각한 환경오염 문제와 화석 에너지 고갈로 차세대 청정 에너지 개발에 대한 중요성이 증대되고 있다. 그중에서 태양정지는 공해가 적고, 자원이 무한적이며 반 영구적인 수명을 가지고 있어 미래에너지 문제를 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 P3HT(regioregular poly(3-hexylthiophene))와 PCBM(fullerene derivative [6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester)을 전자 도너와 억셉터 물질을 하나의 브랜드로 광 활성층을 형성하는 BHJ(bulk hetero junction)구조를 갖는 고분자 유기 박막 태양전지를 각각 Toluene, Mono-Chlorobenzene, Dichlorobenzene에 $60^{\circ}C$, 200rpm으로 약 12시간동안 1wt%로 교반(Stirring)한 후에 중량비(1:1 wt%)로 혼합하여 스핀코팅(Spin-coating)으로 제작하였고, 완성된 소자의 광활성층 면적은 0.04cm2이며, $150^{\circ}C$에서 후속 열처리 공정을 통해 특성 향상이 측정 되었다. 태양전지 소자 구조는 Glass / ITO / PEDOT:PSS / P3HT : PCBM / Al이다. 전류-전압, FF(Fill Factor), 변환효율 측정을 위해 solar simulator를 AM1.5 조건(100 mW/cm2)으로 이용하였으며, 소자의 최대 전류밀도는 12mA/$cm^2$, 개방전압은 0.566V이고 F.F(Fill Factor)는 55.2%이고 변환효율은 3.7%이다. 후속 열처리후 더욱 좋은 성능을 갖게 되었고, 최대 효율은 Dichl orobenzene일 때 이다.

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아날로그 상관기와 인접픽셀 기반의 영상 윤곽선 검출기 (Image Edge Detector Based on Analog Correlator and Neighbor Pixels)

  • 이상진;오광석;남민호;조경록
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.54-61
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    • 2013
  • 본 논문에서는 하드웨어 기반의 영상 신호 윤곽선 검출을 위한 하드웨어기반의 알고리즘으로 CMOS 이미지 센서의 인접픽셀과 아날로그 상관기로 구성되는 윤곽선 검출기를 제안한다. 제안하는 이미지 윤곽 검출기는 각 열(column)마다 비교기를 공유하고, 비교기는 기준전압과 비교를 통해 대상 픽셀의 윤곽선 여부를 판별한다. 이미지 센서와 직접적으로 연결된 윤곽선 검출 회로는 기존의 연구와 비교하여 면적은 4배, 그리고 전력소모는 20 % 감소하는 결과를 보였다. 또한 외부에서 기준전압을 제어할 수 있어, 윤곽선 검출의 민감도를 조절하기에 유용한 장점을 가진다. 0.18 ${\mu}m$ CMOS 공정에서 제작된 칩은 34%의 fill factor를 가지며, 픽셀 당 0.9 ${\mu}W$의 전력소모를 가진다.

비정질 실리콘 태양전지 고효율화를 위한 전면투명전도막/p 최적연구 (A optimum studies of TCO/p-layer for high Efficiency in Amorphous Silicon Solar cell)

  • 이지은;이정철;오병성;송진수;윤경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.275-277
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    • 2007
  • 유리를 기판으로 하는 superstrate pin 비정질 태양전지에서 전면투명전도막(TCO)과 p-layer의 계면이 태양전지의 효율을 내는데 가장 큰 기여를 한다. 전면투명전도막(TCO)으로 현재 일반적으로 사용되는 ZnO:Al는 $SnO_2:F$ 보다 전기,광학적으로 우수하고, 안개율(Haze)높으며, 수소 플라즈마에서의 안정성이 높은 특정을 갖고 있다. 그래서 박막 태양전지 특성향상에 매우 유리하나, 태양전지로 제조했을 때, $SnO_2:F$보다 충진율(Fill factor:F.F)과 V_{\infty}$ 가 감소한다는 단점을 가지고 있다. 본 실험실에서는 $SnO_2:F$의 F.F가 72%이 나온 반면 ZnO:Al의 F.F은 68%에 그쳤다. 이들 원인을 분석하기 위해 TCO/p-layer의 전기적 특성을 알아 본 결과, $SnO_2:F$보다 ZnO:Al의 직렬저항이 높게 측정되었다. 이러한 결과를 바탕으로 p-layer 에 R={$H_2/SiH_4$}=25로 변화, p ${\mu$}c$-Si:H/p a-SiC:H 로 p-layer 이중 증착, p-layer의 boron doping 농도를 증가시키는 실험을 하였다. 직렬저항이 가장 낮았던 p ${\mu$}c$-Si:H/p a-SiC:H 로 p-layer 이중 증착에서 Voc는 0.95V F.F는 70% 이상이 나왔다. 이들 각 p층의 $E_a$(Activation Energy)를 구해본 결과, ${\mu$}c$-Si:H의 Ea 가 가장 낮은 것을 관찰 할 수 있었다.

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SOI 구조 이용한 결정질 규소 태양전지의 최적설계 (Effect of Design Parameters on the Efficiency of the Solar Cells Fabricated Using SOI Structure)

  • 이강민;김영관
    • 한국재료학회지
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    • 제9권9호
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    • pp.890-895
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    • 1999
  • 본 연구에서는 SOI 구조를 이용한 50$\mu\textrm{m}$ 두계의 규소 태양전지의 이용 가능성과 제한사항을 제시하기 위하여, interdigitated contact을 이용한 전극을 형성하도록 전지를 설계한 후 단계별 사진공정을 통해 태양전지를 제조하였다. Bonded SOI wafer를 이용하여 제조된 50$\mu\textrm{m}$ 두께의 결정질 규소 태양전지의 효율은 전극간격이 1100$\mu\textrm{m}$과 base width가 35$\mu\textrm{m}$인 경우에서 11.5%로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한 실험결과로부터 전면전극을 이용한 태양전지의 구조는 power loss를 최소화하는 최적의 base fraction을 적용하는 것이 필요하며, 전지의 효율은 fill factor에 강한 의존성을 나타내기 때문에 fill factor loss를 최소화하는 설계조건이 필요함을 알 수 있었다.

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Bias-Dependent Photoluminescence Analysis on InGaN/GaN MQW Solar Cells

  • Shim, Jae-Phil;Jeong, Hoonil;Choi, Sang-Bae;Song, Young Ho;Jho, Young-Dahl;Lee, Dong-Seon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.347-348
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    • 2013
  • To obtain high conversion efficiency in InGaN-based solar cells, it is critical to grow high indium (In) composed InGaN layer for increasing sun light absorption wavelength rage. At present, most InGaN-based solar cells adopt InGaN/GaN multi-quantum-well (MQW) structure for high crystalline quality of InGaN with high In composition. In this study, we fabricated and compared the performances of two types of InGaN/GaN MQW solar cells which have the 15% (SC 15) and 25% (SC 25) of In composition at quantum well layer. Although both devices showed similar dark current density and leakage current, SC 15 showed better performance under AM 1.5G illumination as shown in Fig. 1. It is interesting to note that SC 25 showed severe current density decrease as increasing voltages. As a result, it lowered short circuit current density and fill factor of the device. However, SC 15 showed steady current density and over 75 % of fill factor. To investigate these differencesmore clearly, we analyzed their photoluminescence (PL) spectra under various applied voltages as shown in Fig. 2. At the same time, photocurrent, which was generated by PL excitation, was also measured as shown in Fig. 3. Further, we investigated the relationship between piezoelectric field and performance of InGaN based solar cell varying indium composition.

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Co-sputtering법으로 제작한 ZnTe 태양전지의 특성 (Characteristics of the ZnTe solar cell by the co-sputtering methods)

  • 장유진;김성우;최혁환;이명교;권태하
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.440-448
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    • 2004
  • 본 논문에서는 II-Vl족의 ZnTe 화합물반도체 태양전지를 제작하기 위하여 투명전극(AZO) 및 Buffer layer(ZnO)의 특성과 태양전지의 효율에 가장 큰 영향을 미치는 광흡수층의 에너지밴드갭을 줄이는 연구를 하였다. ZnTe박막은 Zn(Zinc)과 Te(Tellurium)를 co-sputtering법을 이용하여 증착하였다. ZnTe 박막은 Zn과 Te의 RF power를 각각 50W, 30W로 하여 10mTorr의 Ae 분위기에서 20$0^{\circ}C$의 기판온도로 제작되었으며, 이때의 에너지밴드갭은 1.73eV였다. 이렇게 제작된 박막을 진공상태에서 $400^{\circ}C$의 온도로 10초간 열처리하여 1.67eV의 에너지밴드갭을 얻을 수 있었고, 이때의 Zn과 Te의 비율은 32%:68%였다. 최적의 조건에서 태양전지는 6.85% (Voc:0.69V, Jsc:21.408㎃/$cm^2$, Fill Factor (FF):0.46)의 효율을 얻을 수 있었다.

염료감응형 태양전지로의 응용을 위한 얇은 TiO2가 코팅 된 WO3 역오팔 광전극의 개발 (Development of Ultra-Thin TiO2 Coated WO3 Inverse Opal Photoelectrode for Dye-Sensitized Solar Cells)

  • ;곽서의;이인호;김청수;이상권;강순형
    • 한국재료학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.491-496
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    • 2019
  • In this study, we prepare pure $WO_3$ inverse opal(IO) film with a thickness of approximately $3{\mu}m$ by electrodeposition, and an ultra-thin $TiO_2$ layer having a thickness of 2 nm is deposited on $WO_3$ IO film by atomic layer deposition. Both sets of photoelectrochemical properties are evaluated after developing dye-sensitized solar cells(DSSCs). In addition, morphological, crystalline and optical properties of the developed films are evaluated through field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM), High-resolution transmission electron microscopy(HR-TEM), X-ray diffraction(XRD) and UV/visible/infrared spectrophotometry. In particular, pure $WO_3$ IO based DSSCs show low $V_{OC}$, $J_{SC}$ and fill factor of 0.25 V, $0.89mA/cm^2$ and 18.9 %, achieving an efficiency of 0.04 %, whereas the $TiO_2/WO_3$ IO based DSSCs exhibit $V_{OC}$, $J_{SC}$ and fill factor of 0.57 V, $1.18mA/cm^2$ and 50.1 %, revealing an overall conversion efficiency of 0.34 %, probably attributable to the high dye adsorption and suppressed charge recombination reaction.

Preliminary evaluation of some aspects of the ecology (growth pattern, condition factor and reproductive biology) of African pike, Hepsetus odoe (Bloch 1794), in Lake Eleiyele, Ibadan, Nigeria

  • Ogunola, Oluniyi Solomon;Onada, Olawale Ahmed;Falaye, Augustine Eyiwunmi
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제21권3호
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    • pp.12.1-12.15
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    • 2018
  • A preliminary investigation of length-weight relationship, condition factor and reproductive ecology of African pike fish, Hepsetus odoe, was conducted between June to August 2010 in Lake Eleiyele. A total of 90 samples of the fish species were caught by fishermen using gill nets. The results obtained showed that fish species had isometric growth pattern (contrary to negative allometry expected) with the growth exponent, b value of 2.64, that is not statistically different from 3 and with high statistical power of 0.866 when tested. The mean condition factor, K, was found to be 2.6, indicating that the fish species were in good condition in the study area. For reproductive biology, mean fecundity and gonadosomatic index were found to be 1349 eggs and 3.53% respectively. This study was necessary to fill the knowledge gap and provide information for management and conservation of the investigated species in the lake system. This study recommended that further research needs to be conducted because the sampling was carried out in the rainy season period and within a quarter of a year.

A Minimum Degree Ordering Algorithm using the Lower and Upper Bounds of Degrees

  • Park, Chan-Kyoo;Doh, Seungyong;Park, Soondal;Kim, Woo-Je
    • Management Science and Financial Engineering
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    • 제8권1호
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    • pp.1-19
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    • 2002
  • Ordering is used to reduce the amount of fill-ins in the Cholesky factor of a symmetric positive definite matrix. One of the most efficient ordering methods is the minimum degree ordering algorithm(MDO). In this paper, we provide a few techniques that improve the performance of MDO implemented with the clique storage scheme. First, the absorption of nodes in the cliques is developed which reduces the number of cliques and the amount of storage space required for MDO. Second, we present a modified minimum degree ordering algorithm of which the number of degree updates can be reduced by introducing the lower bounds of degrees. Third, using both the lower and upper bounds of degrees, we develop an approximate minimum degree ordering algorithm. Experimental results show that the proposed algorithm is competitive with the minimum degree ordering algorithm that uses quotient graphs from the points of the ordering time and the nonzeros in the Cholesky factor.

2-2형 압전복합재료의 전기적 특성 (Electrical Properties of 2-2 Mode Piezocomposites)

  • 이상욱;남효덕;류정탁;김연보
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.690-695
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    • 2005
  • We have investigated on the development of 2-2 mode piezocomposites that have better piezoelectric activity and lower acoustic impedance than those of conventional piezoceramics. In this study, we have investigated the electrical properties and acoustic impedance of 2-2 mode piezocomposite which were fabricated using the dice-and-fill technique for the different volume fractions of PZT The volume shrinkage of polymer is an important factor in 2-2 mode piezocomposites fabrication. The thickness mode electromechanical coupling factor($\kappa_t$) of PZT was compared with that of piezocomposites. It was shown that the 2-2 mode piezocomposites were much better than the PZT only. The acoustic impedance of 2-2 mode piezocomposites decreased linearly when PZT volume fraction was decreased.