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김상수,임동건,심경석,이재형,김홍우,이준신,Kim, S.S.,Lim, D.G.,Shim, K.S.,Lee, J.H.,Kim, H.W.,Yi, J. 한국태양에너지학회 1997 한국태양에너지학회 논문집 Vol.18 No.4
다결정 실리콘에서 결정입계는 광생성된 반송자들의 재결합 중심으로 작용할 뿐 아니라 전위장벽으로 작용하여 태양전지의 변환효율을 감소시킨다. 결정입계의 영향을 줄이기 위해 열처리, 결정입계에 대한 선택적 식각, 결정입계로 함몰전극을 형성하는 방법, 다양한 전극 구조, 초박막 금속 형성 후 전극형성 등 여러가지 요소들을 조사하였다. 질소 분위기에서 $900^{\circ}C$ 전열처리, $POCl_3$ 확산을 통한 게터링, 후면전계 형성을 위한 Al 처리로 다결정 실리콘의 결함밀도를 감소시켰다. 결정입계에서의 반송자 손실을 감소시키기 위한 기판 처리로 Schimmel 식각액을 사용하였다. 이는 texturing 효과와 함께 결정입계를 선택적으로 $10{\mu}m$ 깊이로 식각하였다. 결점입계를 우선적으로 식각한 후면으로 Al을 확산하여 후면에서의 재결합 손실을 감소시켰다. 전극 핑거(grid finger) 간격이 0.4mm인 세밀한 전극 구조에 결정입계로 $0.4{\mu}m$ 깊이로 함몰전극을 추가로 형성하여 태양전지의 단락 전류 밀도가 개선되었다. 80% 이상의 광투과율을 보인 20nm 두께의 크롬 박막 형성으로 직렬 저항을 감소시켰다. 본 논문은 저가의 고효율, 지상 전력용 태양진지를 위해 결정입계에 대한 연구를 하였다. Because grain boundaries in polycrystalline silicon act as potential barriers and recombination centers for the photo-generated charge carriers, these defects degrade conversion effiency of solar cell. To reduce these effects of grain boundaries, we investigated various influencing factors such as thermal treatment, various grid pattern, selective wet etching for grain boundaries, buried contact metallization along grain boundaries, grid on metallic thin film. Pretreatment above $900^{\circ}C$ in $N_2$ atmosphere, gettering by $POCl_3$ and Al treatment for back surface field contributed to obtain a high quality poly-Si. To prevent carrier losses at the grain boundaries, we carried out surface treatment using Schimmel etchant. This etchant delineated grain boundaries of $10{\mu}m$ depth as well as surface texturing effect. A metal AI diffusion into grain boundaries on rear side reduced back surface recombination effects at grain boundaries. A combination of fine grid with finger spacing of 0.4mm and buried electrode along grain boundaries improved short circuit current density of solar cell. A ultra-thin Chromium layer of 20nm with transmittance of 80% reduced series resistance. This paper focused on the grain boundary effect for terrestrial applications of solar cells with low cost, large area, and high efficiency.
김상수(S.S.Kim),임동건(D.G.lim),심경석(K.S.Shim),이재형(J.H.Lee),김홍우(H.W.Kim),이준신(J.S.Yi) 한국태양에너지학회 1997 한국태양에너지학회 논문집 Vol.17 No.4
다결정 실리콘에서 결정입계는 광생성된 반송자들의 재결합 중심으로 작용할 뿐 아니라 전위장벽으로 작용하여 태양전지의 변환효율을 감소시킨다. 결정입계의 영향을 줄이기 위해 열처리, 결정입계에 대한 선택적 식각, 결정입계로 함몰전극을 형성하는 방법, 다양한 전극 구조, 초박막 금속 형성 후 전극형성 등 여러가지 요소들을 조사하였다. 질소 분위기에서 900℃ 전열처리, POCl₃ 확산을 통한 게터링, 후면전계 형성을 위한 Al 처리로 다결정 실리콘의 결함밀도를 감소시켰다. 결정입계에서의 반송자 손실을 감소시키기 위한 기판 처리로 Schimmel 식각액을 사용하였다. 이는 texturing 효과와 함께 결정입계를 선택적으로 10μm깊이로 식각하였다. 결정입계를 우선적으로 식각한 후면으로 Al을 확산하여 후면에서의 재결합 손실을 감소시켰다. 전극 핑거(grid finger) 간격이 0.4mm인 세밀한 전극 구조에 결정입계로 0.4μm 깊이로 함몰전극을 추가로 형성하여 태양전지의 단락 전류 밀도가 개선되었다. 80% 이상의 광투과율을 보인 20mm 두께의 크롬 박막 형성으로 직렬 저항을 감소시켰다.<br/> 본 논문은 저가의 고효율, 지상 전력용 태양전지를 위해 결정입계에 대한 연구를 하였다. Because grain boundaries in polycrystalline silicon act as potential barriers and recombination centers for the photo-generated charge carriers, these defects degrade conversion effiency of solar cell. To reduce these effects of grain boundaries, we investigated various influencing factors such as thermal treatment, various grid pattern, selective wet etching for grain boundaries, buried contact metallization along grain boundaries, grid on metallic thin film. Pretreatment above 900℃ in N₂ atmosphere, gettering by POCl₃ and AI treatment for back surface field contributed to obtain a high quality poly-Si. To prevent carrier losses at the grain boundaries, we carried out surface treatment using Schimmel etchant. This etchant delineated grain boundaries of 10μm depth as well as surface texturing effect. A metal AI diffusion into grain boundaries on rear side reduced back surface recombination effects at grain boundaries. A combination of fine grid with finger spacing of 0.4mm and buried electrode along grain boundaries improved short circuit current density of solar cell. An ultra-thin Chromium layer of 20nm with transmittance of 80% reduced series resistance. This paper focused on the grain boundary effect for terrestrial applications of solar cells with low cost, large area, and high efficiency.
김상수(S. S. Kim),최성훈(S. H. Choi),신지환(J. H. Shin),신유정(Y. J. Shin),김석원(S. W. Kim) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
2004 년 최초 고속철도가 개통되어 최고속도 300 km/h 로 운영되고 있으며, 최근 신규 고속선도 350-400 km/h 급으로 건설되고 있다. 고속철도 이용객은 지속적으로 증가하여 개통시보다 4 배 이상 많아지고 있으며 더 빠른 교통서비스를 요구하고 있다. 그러나 증가하는 승객 수요 서비스에 대응하기 위하여 열차 투입 횟수를 증가하여도 기존 고속선로 포화 상태로 일부 고속선 구간에서는 정체가 발생하여 250 km/h 를 넘기기도 어려운 상황이 발생하고 있다. 이에 제 4 차 국가철도망 구축계획 등에서 현 300 km/h 운행 속도를 향상시키는 노력을 하고 있다. 외국에서는 이미 일본, 프랑스 등은 운영속도 320 km/h, 중국은 350 km/h 의 최고 운영속도를 갖는 고속열차를 투입하였으며, 향후 점진적으로 운영속도를 향상시키는 노력을 하고 있다. 국내 고속열차 연구는 차세대고속철도 기술개발사업으로 HEMU-430X 를 개발하여 2013 년 3 월 국내 최고속도 412.4 km/h 를 달성하고, 경부선 및 호남선에서 400 km/h 이상 주행하여 추진, 집전, 제동 등 차량 주요 성능을 확인하였다. 운행속도를 높이기 위해서는 개발 검증된 기술의 안정적 운용, 승객 편의성 향상을 위한 노력이 필요하다. 본 논문에서는 국내 고속열차 운영속도를 370 km/h 급으로 향상시키기 위하여 필요한 기술을 고찰하여 운영속도 향상을 위한 연구 방향을 도출하고자 한다.
계통의 Power Conditioning 용 전류제어형 인버터의 구현
이성룡(S.R.Lee),고성훈(S.H.Ko),김상수(S.S.Kim) 전력전자학회 2003 전력전자학술대회 논문집 Vol.2003 No.11
Increasing of the use nonlinear power electronics equipments, power conditioning systems have been researched and developed for many years to compensate the harmonic disturbances and the reactive power. The main function of power conditioning systems is to reduce harmonic distortions, since extensive surveys quantify the problems associated with electric networks having non-linear loads. The main function of power conditioner compensates the current instead of the voltage. Therefore the inverter used in power conditioner is mostly current controlled type. In this paper, the proposed current control algorithm is analysed and discussed about how to design the controller which can apply power conditioning operation for grid-connective PV power system And also proposed control system. To verify the proposed current control algorithm, a comprehensive evaluation with theoretical analysis, simulation, experiment results is presented.
DSP를 이용한 전류제어형 인버터의 ZVT-PRT 알고리즘의 구현
이성룡(S.R. Lee),전칠환(C.H. Jeon),김상수(S.S. Kim) 전력전자학회 2002 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
In this paper, a single-phase inverter using a diode bridge-type resonant Circuit to implement ZVT(Zero Voltage Transition) switching is presented<br/> The current control algorithm is analyzed about how to design the circuit with auxiliary switch which can ZVT operation for the main power switch The simulation and experimental results would be shown to verify the proposed current algorithm, because the main power switch is turn on with ZVT and the bi-directional inverter is operated