• 한국항공우주학회지
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• 제42권12호
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• pp.1057-1064
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• 2014

정지궤도위성은 다수의 탑재체를 하나의 위성체 플랫폼에 탑재하고 2010년 6월 26일에 발사되었다. 태양기간 동안 인공위성에서 요구되는 전력은 태양전지 배열기 윙에서 생성된다. 태양전지는 Spectrolab사의 적층법을 사용한 RWE Space사의 Gaget 2로 명명되는 GaInP/GaAs/Ge 3중 접합 셀이다. 본 논문은 정지궤도 비행 데이터에 대한 경향을 분석한 결과를 바탕으로 설계수명 말기에서 태양전지 배열기의 전력 성능을 평가하였다. 설계수명 말기에서 예측한 태양전지 배열기의 전력 성능은 태양전지 배열기 제작사가 제공한 전력 성능과 비교하였다. 경향분석 결과를 통해 태양전지 셀은 현저한 성능감소 없이 정상적으로 동작되고 있다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.269-274
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• 2011

A solar cell is primary parts to produce electrical energy from the Sun. And, we can utilize those solar cells as a power generation system in home, factory, and so on. In order to make proper power, the solar cells are configured in series and parallel lay down. In condition of uniform illumination, the solar array will produce an enough power by photovoltaic effects from the solar cells. In case of non-uniform illumination on the solar cells, the power will be dramatically decreased compared to design. Fortunately, there were so many research outputs regarding the illumination effects on solar array. In this work, we tried to find out the non-uniform effects on unit CPV solar cell, because there were no research outputs for unit CPV solar cell considering illumination. The CPV solar cell was used in CPV system to make a power by the Sun. We chosen the triple junction solar cell of GaAsInP2Ge for simulation, which has a 30 % of conversion efficiency. By simulation, we obtained the output performance of CPV solar cells in condition of various illumination by using Hamming Window function. Its performance was degraded by 10 % to 50 % depending illumination conditions.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권12호
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• pp.1019-1025
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• 2021

거의 모든 우주 환경에서 태양전지 열화는 양성자에 의해 좌우된다. 정지궤도는 전자 방사선 벨트에 위치하지만 태양 이벤트에서 방출된 양성자는 여전히 태양전지 열화의 주된 요소이다. 2010년 6월 26일 천리안 1호가 발사된 이후로, 2012년 1월 23일에서 29일 그리고 2012년 3월 7일에서 14일에 다년 평균 관측 수준의 약 30배 이상의 플루언스를 갖는 양성자 이벤트가 관측되었다. 본 논문은 2012년 1월과 3월에 발생한 태양 양성자 이벤트에 의해 감시 셀의 개방회로 전압(Voc)과 션트 스위치에 연결된 한 섹션의 단락회로 전류(Isc)에 대한 태양전지 열화에 대해 연구한다. 태양전지의 성능을 평가하기 위해 전압과 전류의 비행 데이터는 온도, 지구-태양 거리, 태양 각도로 보정한 후 임무 초기 태양전지 특성과 비교한다. Voc 전압은 2012년 1월 양성자 이벤트 이전과 비교하여 2012년 3월 양성자 이벤트 이후에 약 23.6mV 감소되었다. 감소된 Voc 전압은 임무 초기값 2575mV에 대해 1% 미만이다. Isc 전류는 예상대로 2012년 3월 양성자 이벤트에서 무시할 정도로 감소되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.310-316
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• 2021

기존의 인공위성은 다기능·높은 성능을 가진 대형위성을 국가 단위에서 운용하는 것이 일반적이었으나 최근의 전기·전자 및 광학 기술의 경량 소형화 발전에 따라 점차 소형위성이 주목받고 있다. 크기와 무게가 감소됨에 따라 적은 비용으로 개발 및 발사가 가능하여 위성 개발에 진입장벽이 낮아지고 있으나, 인공위성의 전력공급에 필수적인 태양전지 패널의 경우 태양광에 효율적으로 노출되기 위해 넓은 표면적이 필요하여 소형화 및 경량화가 제한적이다. 우주용 태양전지는 우주선과 태양열, 온도와 같은 다양한 우주환경을 고려하여 제작되어야하고, 부피를 최적화하기 위해 전개 매커니즘을 적용하며 경량화 및 고효율화를 위하여 태양전지 셀의 구조적 재료적인 연구개발이 필요하다. 현재 태양전지 패널로 개발되어 운용되고 있는 제품들은 고효율화를 위하여 주로 InGaP/GaAs/Ge 소재의 3중구조를 적용하고 있다. 최근에는 초고효율 다층구조 태양전지를 위하여 4중접합 이상의 구조가 연구되고 있으며, 나아가 소재적으로 경량화에 유리한 유연박막 태양전지, 유기 및 유무기 하이브리드 태양전지 등이 차세대 소형위성용 태양전지로 주목받고 있다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.220-223
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• 2006

The COMS(Communication, Ocean and Meteorological Satellite) EPS(Electrical Power Subsystem) is derived from an enhanced Eurostar 3000 EPS which is fully autonomous operation in normal conditions or in the event of a failure and provides a high level of reconfiguration capability and flexibility. This paper introduces the COMS EPS preliminary design result. The COMS EPS consists of a battery, a solar array wing, a PSR(Power Supply Regulator), a PRU(Pyrotechnic Unit), a SADM(Solar Array Drive Mechanism) and relay and fuse brackets. This can offer a bus power capability of 3 kW. The solar array is made of a deployable wing with two panels. One type of solar cells is selected as GaAs/Ge triple junction cells. Li-ion battery is base lined with ten series cell module of five cells in parallel. PSR associated with battery and solar array generates a power bus fully regulated 50 V. Power bus is centralised protection and distribution by relay and fuse brackets. PRU provides power for firing actuators devices. The solar array wing is routed by the SADM under control of the AOCS(Attitude Orbit Control Subsystem). The control and monitoring of the EPS especially of the battery, is performed by the PSR in combination with on-board software.

• Current Photovoltaic Research
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• 제2권4호
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• pp.168-172
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• 2014

Under concentrated illuminations, the solar cells show higher efficiencies mainly due to an increase of the open circuit voltage. In this study, InGaP/InGaAs/Ge triple-junction solar cells have been grown by a low pressure metalorganic chemical vapor deposition. Photovoltaic characteristics of the fabricated solar cells are investigated with a class A solar simulator under concentrated illuminations from 1 to 100 suns. Ideally, the open circuit voltage should increase with the current level when maintained at the same temperature. However, the fabricated solar cells show degraded open circuit voltages under high concentrations around 100 suns. This means that the heat sink design is not optimized to keep the cell temperature at $25^{\circ}C$. To demonstrate the thermal degradation, changes of the device performance are investigated with different bonding conditions and heat sink materials.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권2호
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• pp.82-88
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• 2011

The artificial increase in the solar intensity incident on solar cells using lenses or mirrors can allow solar cells to generate equivalent power with a lower cost. There are two types of concentration optics for solar energy conversion. One is to use mirrors, and the other is to use Fresnel lenses. The gains that can be achieved with a Fresnel lens or a parabolic mirror are compared. The result showed the gains are comparable and the two configurations were developed competitively. In application areas of Fresnel lenses as solar concentrators, several variations of design were devised and tested. Some PV systems still use commercially available flat Fresnel lenses as concentrators. A convex linear Fresnel lens to improve the concentration ratio and the efficiency is devised and flat linear Fresnel lens in thermal energy collection is utilized. In this study, we designed and optimized flat Fresnel lens and the 'light pipe' to develop 500X concentrated solar PV system. In the process, we compare the transmission efficiencies according to groove types. We performed rigorous ray tracing simulation of the flat Fresnel lenses. The computer aided simulation showed the 'grooves in case' has the better efficiency than that of 'grooves out case'. Based on the ray-trace results we designed and manufactured sample Fresnel lenses. The optical performance were measured and compared with ray-trace results. Finally, the optical efficiency was measured to be above 75%. All the design and manufacturing were performed based on that InGaP/InGaAs/Ge triple junction solar cell is used to convert the photon energy to electrical power. Field test will be made and analyzed in the near future.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.95-100
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• 2006

통신해양기상위성의 전력계는 향상된 Eurostar 3000 버전에 바탕을 두고 있다. Eurostar 3000 전력계는 정상상태 또는 하나의 결함에서도 자율적으로 동작하며 높은 수준의 재구성 능력 및 유연성을 제공한다. 본 논문에서는 통신해양기상위성 전력계 예비설계 결과를 소개한다. 통신해양기상위성 전력계는 하나의 배터리, 태양전지어레이 윙, 전력공급기, 파이로 유닛 및 태양전지어레이 구동기 그리고 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들로 구성된다. 통신해양기상위성 전력계는 3 kW의 버스 전력을 제공할 수 있다. 태양전지어레이는 2개의 태양전지판으로 구성된 전개할 수 있는 윙으로 구성된다. 태양전지는 GaAs/Ge 3중 접합 셀로 선정되었다. Li-ion 배터리는 10개의 직렬 연결된 셀 모듈로 구성되며 각 모듈은 셀 5개가 병렬로 연결된다. 전력공급기는 태양전지어레이 및 배터리와 함께 50 V로 완전 정류된 하나의 전력 버스를 생성한다. 전력 버스는 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들에 의해 중앙 집중되어 보호되고 분배된다. 파이로 유닛은 점화 작동기 장치로 전력을 공급한다. 태양전지어레이는 자세제어계의 제어로 태양전지어레이 구동기에 의해 회전된다. 전력계의 제어 및 감시는, 특히 배터리, 전력공급기와 탑재 소프트웨어의 결합으로 수행된다.