• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.25 no.4
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• pp.141-153
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• 2005

PV 태양광 발전은 PV 재료가 고가이므로 일반 전력비용에 비해 상대적으로 비용이 높아진다. 저가형 광학 집광기술과 PV를 통합하게 되면, 비용뿐만 아니라 설치면적 등에서 유리하게 되나, 집광기의 단점이 함께 추가되게 된다. 집광기는 작은 수광각과 송신광선을 갖고 있어 PV 모듈에 필요한 태양광, 광학손실의 손실정도를 최소화하기 위한 신중한 시스템 디자인과 2축형 트레킹 장치가 필요하다. 고정식 비집광 시스템보다 더 많은 에너지를 얻기 위해서는 광학시스템의 손실율을 줄이고, 고효율의 PV 모듈을 이용한 PV셀의 상호연결이 필요하다. 본 논문에서는 우선, 비이미지 프레넬 렌즈 집광기를 사용한 PV 시스템에 대하여 간단하게 설명한 후, 출력전력값을 이론적으로 예측하고 PV 효율과 시스템 성능을 제시하였다. 프레넬 렌즈 선형 집광기 통합 PV 시스템과 비집광 PV 모듈의 출력전력값과 시스템 비용을 비교하면, PV 전력비용을 줄일 수 있는 집광기의 이용이 유용한 것을 알 수 있다. 따라서, 집광형 PV 시스템은 미래의 에너지 이용에 매우 유리한 시스템이라 할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.238-238
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• 2007

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.5
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• pp.723-730
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• 2016

Solar cells in a PV module are connected in series and parallel to produce a higher voltage and current. The PV module has performance characteristics depending on solar radiation and temperature. In addition, the PV system causes power loss by special situations, including the shadows of the surrounding environment, such as nearby buildings and trees. In other words, an increase in power loss and a decrease in life cycle can occur because of the partial shadow and hot-spot effect. Therefore, this paper proposes the optimal configuration algorithm of a bypass diode to improve the output of a PV module and one of a PV array to minimize the loss of the PV array. In addition, this paper presents a model of a PV module and PV array based on the PSIM S/W. The simulation results confirmed that the proposed optimal configuration algorithms are useful tools for improving the performance of PV system.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.10
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• pp.493-502
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• 2019

Recently, the installation of renewable energy including PV systems in distribution systems has increased energetically to cope with climate change and energy shortages according to the government's policy of renewable energy 3020. On the other hand, the electrical performance and lifespan of PV modules installed outdoors can be decreased considerably due to a range of deterioration phenomena depending on the ambient environmental factors. To overcome these problems, replacement of degraded PV modules with new ones is increased before the lifespan guaranteed by the makers of PV modules. Therefore, this paper proposes a disposal diagnosis algorithm to evaluate the time interval of the optimal replacement for PV modules according to performance degradation rate of PV modules. In addition, this study modeled an economic evaluation, which is composed of the cost and benefit of PV systems. From the simulation results based on the proposed modeling and algorithm to consider the performance degradation rate specifically, the replacement approach was found to have the best B/C ratio in 10th year with a 3[%] degradation rate and the disposal diagnosis algorithm of PV modules are useful and practical tools for economic evaluations of the replacement of PV modules.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.6
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• pp.27-35
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• 2021

Generally, a proper evaluation method of the aging phenomenon of PV modules is required as the electrical performance and lifespan of PV modules can degrade significantly due to several environmental factors, while they are generally known as devices that are used semi-permanently for more than 20 years. On the other hand, there is a lack of objectivity in the existing evaluation method of the aging phenomenon, which compares the adjusted PV output based on STC with the initial PV module specifications due to the data distortion while adjusting the measured data. Therefore, this study implemented a test device for an aging diagnosis to measure and collect actual data from a PV module section and modeled the data for aging using MATLAB S/W to minimize the variability of the PV output, communication error, and delay. Furthermore, this study confirmed the usefulness of the presented test device for aging diagnosis of the PV modules by diagnosing the total period and yearly-basis degradation rate of aging PV modules as 25.73% and 1.55%, respectively, according to the on-site output characteristics of the PV modules by season.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.421-421
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• 2012

Cu(In,Ga)$Se_2$ (CIGS) 화합물은 직접천이형 반도체로 열적으로 매우 안정하고 에너지밴드갭이 1.04 eV로 이상적인 값에 가깝고, 특히 높은 광흡수계수를 가지기 때문에 박막 태양전지로서 커다란 응용 잠재력을 갖고 있는 광흡수층 재료이다. CIGS 화합물 박막 태양전지의 효율은 연구실에서는 ~20%를 높은 효율을 보고하고 있으며, 모듈급에서도 ~13%의 효율을 보이고 있다. 그러나 CIGS 박막 태양전지를 대면적 또는 양산화에 적용하기 위해서는 20년 이상의 장기적인 수명을 보장할 수 있는 내구성을 갖추어야 한다. 본 연구에서는 CIGS 모듈의 장기적인 신뢰성을 평가하기 위해 CIGS PV 모듈을 대상으로 대표적인 고온 고습 조건인 IEC-61646 규격을 이용하여 $85^{\circ}C$/85% RH에서 1000시간 동안 가속시험이 수행되었고, 고온 환경하에서 모듈의 성능 저하에 미치는 영향을 고찰하기 위해 모듈을 $85^{\circ}C$에서 1000시간 노출시켰다. 두 종류의 가속 스트레스시험 후에 모듈들의 외형적인 노화현상 및 전기적 열화 성능을 분석하였다. 또한 모듈의 효율저하의 원인을 규명하기 위해 모듈 구성 재료 중 충진재료로 사용하는 EVA sheet와 투명전극 AZO를 대상으로 고장분석을 수행하였다. AZO의 미세구조 관찰, 결정상 분석, XPS 분석 및 전기적 분석과 EVA sheet의 FT-IR 분석과 TG-DSC 분석들을 종합하여 CIGS PV 모듈의 성능저하의 원인을 규명하였다.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.10 no.1
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• pp.67-74
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• 2010

This paper focuses on steel arrays regarding the application of PV system for solar power system, a renewable energy in steel structure stadium that will be built in Korea, by foreign case study. 20 cases of Steel Structure Stadiums applying PV system after 1990 were selected as the main subjects. The 20 cases of Steel Structure Stadiums were categorized by rail systems that were installed to fix PV module. As the result, linear clamping and roof-integrated type among cross rails were 28% of the whole, followed by 17% of rail-fixed type and 11% of module group-fixed type among vertical-fixed types. In addition, linear clamping and roof-integrated type among cross rails were applied in the inside of the stadium while the outside and other parts of stadiums used angle bracket to fix PV module.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2006.11a
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• pp.221-225
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• 2006

본 논문에서는 국내 기술을 활용하여 Sunbelt 지역에 설치된 50kW급 PV 실증 단지에서의 태양광발전을 대상으로 경제성을 분석하였으며, VLS-PV로의 성공적인 확장 가능성을 발견하였다. 이를 바탕으로 2008년부터 2017년까지의 10년 동안 연간 10MW급의 단계적 시스템설치를 통한 최종 100MW급의 VLS-PV 개발을 가정하여 경제성 분석을 수행하였다. 이 과정에서 과거 누적 PV 설비용량과 PV 시스템 가격사이의 관계를 경험곡선을 활용하여 분석하였으며, 이에 기초하여 2017년까지의 PV 모듈 및 PV시스템의 가격을 예상하였다. 현재 실증 단계에서의 발전단가는 567.2원/kWh으로 나타나 국내 태양광발전보다 낮은 발전단가를 보였으며, 가격 하락 효과를 적용한 100MW급의 VLS-PV 시스템 개발시에는 최종 305.4원/kWh이 될 것으로 전망되었다. 향후 기술혁신에 따른 모듈의 효율향상과 시스템 수명의 증가는 경제성을 더욱 향상시킬 것이며, 환경적인 이점 및 정책적인 효과까지 고려할 경우 향후 20년 이내에 기존의 발전원과 비교하여 충분한 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.2
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• pp.1036-1043
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• 2014

The installation of PV system to the power distribution system is being increased as one of solutions for environmental pollution and energy crisis. Because the output efficiency of PV system is getting decreased because of the aging phenomenon and several operation obstacles, the technology development of output prediction and state diagnosis of PV modules are required in order to improve operation performance of PV modules. The conventional methods for output prediction by considering various parameters and standard test condition values of PV modules may have difficult and complex computation procedure and also their prediction values may produce large error. To overcome these problems, this paper proposes an optimal prediction algorithm and state diagnosis algorithm of PV modules by using least square methods of linear regression analysis. In addition, this paper presents a state diagnosis evaluation system of PV modules based on the proposed optimal algorithms of PV modules. From the simulation results of proposed evaluation system, it is confirmed that the proposed algorithms is a practical tool for state diagnosis of PV modules.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1088-1089
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• 2015

본 논문에서는 태양광발전시스템의 발전 효율을 극대화하기 위한 태양전지 모듈의 배면온도를 낮출 수 있는 부유구조물의 최적화 설계에 대한 것이다. 저수지 수면은 태양에너지를 흡수하게 되면 물 온도의 상승으로 밀도저하가 발생되고 저수지의 수면이 최상층에 위치하여 지속적으로 태양에너지가 흡수는 경우 최상층의 수면온도가 $60^{\circ}C$ 이상 상승하게 된다. 이는 태양전지 모듈의 배면온도 상승을 주도하여 시스템 발전량의 감소원인으로 작용한다. 수상 태양광발전시스템의 효율 향상을 위해 태양전지 모듈의 온도 저하가 반드시 필요하고, 더불어 저수지 지리적 요건에 따른 바람의 영향 등을 고려한 태양광발전 부유구조물 최적 설계가 요구된다. 열전달 수치해석을 통해 태양광발전 구조물에 대한 최적설계, 태양전지 모듈의 온도 측정 및 성능 검증을 통해 태양광발전 구조물의 상하단의 높이의 최적 설계 조건을 확립하였다.