생몰정보
소속
직위
직업
활동분야
주기
서지
국회도서관 서비스 이용에 대한 안내를 해드립니다.
검색결과 (전체 1건)
원문 있는 자료 (1) 열기
원문 아이콘이 없는 경우 국회도서관 방문 시 책자로 이용 가능
목차보기더보기
표제지
목차
약어표 12
기호표 13
국문초록 16
제1장 서론 18
제2장 태양전지 모듈의 동작 원리 21
2.1. 태양전지 모듈의 구조 21
2.2. 태양전지 모듈의 동작 23
2.2.1. 태양전지의 기본 동작 23
2.2.2. 불량 태양전지의 연결과 모듈의 합성 출력 31
제3장 태양전지 모듈의 동작 특성 37
3.1. 불 균일 태양전지의 연결에 따른 출력 특성 37
3.1.1. Isc가 낮은 태양전지의 직렬연결 37
3.1.2. Isc가 낮은 태양전지의 병렬 연결 41
3.1.3. Isc가 낮은 태양전지의 직병렬 연결의 비교 44
3.1.4. Voc가 낮은 스트링의 병렬연결 45
3.1.5. 역방향 바이어스와 Hot Spot 48
3.2. 바이패스 다이오드의 동작특성 분석 50
3.3. 태양전지 모듈의 열 특성 60
3.3.1. 태양전지 모듈 열 특성 해석의 기본이론 60
3.3.2. 모듈 구조별 열 해석 모델링 62
3.3.3. 비 발전시의 열 해석 결과 64
3.3.4. 발전시의 열 해석 결과 68
3.4. 태양광 스펙트럼에 따른 출력 특성 73
제4장 태양전지 모듈의 출력 특성 예측 및 Cell Interconnection 특성 해석 78
4.1. 태양전지 모듈의 출력 특성 예측 79
4.1.1. 태양전지 모듈의 전류 전압 관계식 79
4.1.2. Simulation 85
4.2. 태양전지 모듈의 Interconnection 특성 해석 91
4.2.1. 출력 불 균일 태양전지의 병렬 연결 91
4.2.2. 출력 불 균일 태양전지의 직렬연결 93
4.2.3. Simulation 97
제5장 결과 및 고찰 112
5.1. 태양전지 모듈의 출력 특성 예측 112
5.2. 태양전지 모듈의 Interconnection 특성 해석 124
제6장 결론 136
참고문헌 138
ABSTRACT 142
감사의 글 144
[표 3.1] 핫 스팟 발생 시 각 태양전지의 전압 49
[표 3.2] 바이패스 동작 시험용 태양전지모듈의 특성 값 50
[표 3.3] 바이패스 다이오드 동작 전·후 특성 값 변화 55
[표 3.4] 그림자 비율에 따른 태양전지모듈 특성 값 56
[표 3.5] 태양전지 모듈 재료의 열전도도(25℃에서 ) 61
[표 4.1] 시뮬레이션에 사용한 태양전지의 특성 값 98
[표 4.2] 시뮬레이션 결과를 통하여 얻은 태양전지의 특성 값 98
[표 5.1] 검증에 사용된 태양전지 모듈의 특성 값 112
[표 5.2] 시험 모듈 제작에 사용한 태양전지의 특성 값 124
[그림 2.1] 태양전지의 직렬연결 21
[그림 2.2] 결정질 태양전지 모듈의 일반적인 구조 22
[그림 2.3] 태양전지의 동작 23
[그림 2.4] 태양전지의 등가회로 24
[그림 2.5] 광전류에 의한 태양전지의 전류 전압 특성 24
[그림 2.6] 태양전지의 특성 값 26
[그림 2.7] 직렬 및 병렬 저항 성분을 고려한 태양전지 등가 회로 27
[그림 2.8] 직렬 저항 성분의 증가에 따른 I-V 특성 곡선의 변화 28
[그림 2.9] 병렬 저항 성분의 감소에 따른 I-V 특성 곡선의 변화 29
[그림 2.10] 온도 변화에 따른 I-V 특성 곡선의 변화 30
[그림 2.11] 일사량 변화에 따른 I-V 특성 곡선의 변화 30
[그림 2.12] 불량 태양전지가 직 병렬로 연결된 모습 32
[그림 2.13] 불량태양전지가 포함된 직렬연결 출력 특성 33
[그림 2.14] 불량 태양전지가 포함된 직렬연결에서의 합성 Isc(이미지참조) 33
[그림 2.15] 불량태양전지가 포함된 병렬연결 출력 특성 34
[그림 2.16] 불량 태양전지가 포함된 병렬연결에서의 합성 Voc(이미지참조) 34
[그림 2.17] 바이패스 다이오드의 동작 35
[그림 2.18] 바이패스 다이오드가 연결된 모듈의 I-V 특성 36
[그림 3.1] Isc가 낮은 태양전지의 직렬연결 37
[그림 3.2] 정상태양전지와 Isc가 낮은 태양전지의 I-V 특성 38
[그림 3.3] Isc가 낮은 태양전지가 직렬연결된 모듈의 I-V 특성 40
[그림 3.4] Isc가 낮은 태양전지가 직렬 연결된 모듈의 Hot Spot 현상 40
[그림 3.5] Isc가 낮은 태양전지의 병렬연결 42
[그림 3.6] Isc가 낮은 태양전지가 병렬연결된 모듈의 I-V 특성 43
[그림 3.7] Isc가 낮은 태양전지가 병렬 연결된 모듈의 Hot Spot현상 43
[그림 3.8] Isc가 낮은 태양전지의 직·병렬회로에서의 출력 감소율 44
[그림 3.9] Voc가 낮은 스트링의 병렬연결 45
[그림 3.10] Voc가 낮은 스트링의 병렬연결 I-V Characteristic 47
[그림 3.11] Voc가 낮은 스트링의 병렬연결에서의 Hot Spot현상 발생원인 47
[그림 3.12] Voc가 낮은 스트링의 병렬연결 Hot Spot 48
[그림 3.13] 불량 태양전지의 역방향 바이어스 49
[그림 3.14] 스트링내 불량한 태양전지의 Hot Spot 49
[그림 3.15] 바이패스 다이오드 시험용 24직렬 태양전지모듈 51
[그림 3.16] 바이패스 다이오드 시험용 24직렬 태양전지모듈의 각 각 군별 I-V 특성 52
[그림 3.17] 바이패스 다이오드 설치 모듈의 그림자 비율(%)에 따른 I-V 특성 53
[그림 3.18] 바이패스 다이오드 미설치 모듈의 그림자 비율(%)에 따른 I-V 특성 54
[그림 3.19] 바이패스 다이오드 설치여부에 따른 태양전지 모듈의 전류 흐름 59
[그림 3.20] Back Sheet 타입의 모듈의 부분 구조 62
[그림 3.21] G/G 타입의 모듈 구조 63
[그림 3.22] Air Gap이 있는 복층 유리 타입의 모듈 구조 64
[그림 3.23] Back sheet 타입 모듈의 비 발전시 온도 분포 66
[그림 3.24] G/G 타입 모듈의 비 발전 시 온도 분포 67
[그림 3.25] Air gap이 있는 복층유리 타입 모듈의 비 발전 시 온도 분포 68
[그림 3.26] Back sheet 타입 모듈의 발전 시 온도 분포 70
[그림 3.27] G/G 타입 모듈의 발전 시 온도 분포 71
[그림 3.28] Air gap이 있는 복층유리 타입 모듈의 발전 시 온도 분포 72
[그림 3.29] 스펙트럼 별 출력 실험을 위한 모듈 및 장치의 설치 74
[그림 3.30] 맑은날 오후의 스펙트럼 변화 74
[그림 3.31] 동일 일사량(379)에서의 스펙트럼 분포 75
[그림 3.32] 동일 일사량(552)에서의 스펙트럼 분포 75
[그림 3.33] 동일 일사량에서의 태양전지의 I-V 특성(379W/㎡) 76
[그림 3.34] 동일 일사량에서의 태양전지의 I-V 특성(552W/㎡) 77
[그림 4.1] 직렬 저항 성분만 고려한 태양전지 등가 회로 81
[그림 4.2] 모듈의 I-V 특성 시뮬레이션 86
[그림 4.3] 일사량 변화에 따른 태양전지 모듈의 I-V 특성 87
[그림 4.4] 온도 변화에 따른 태양전지 모듈의 I-V 특성 88
[그림 4.5] 직렬 저항의 변화에 따른 태양전지 모듈의 I-V 특성 89
[그림 4.6] 병렬 저항의 변화에 따른 태양전지 모듈의 I-V 특성 90
[그림 4.7] 균일한 특성을 갖은 태양전지 3개의 병렬연결 99
[그림 4.8] 정상 태양전지의 출력과 병렬 연결된 모듈의 I-V 특성 100
[그림 4.9] 불량 태양전지 1개와 정상 태양전지 2개의 병렬연결 101
[그림 4.10] 불량 태양전지와 정상 태양전지의 병렬에 따른 I-V 102
[그림 4.11] 정상 태양전지 연결과 불량 태양전지의 병렬연결에 따른 I-V 특성 비교 103
[그림 4.12] 특성이 균일한 태양전지의 직렬연결 104
[그림 4.13] 정상 태양전지의 출력과 직렬 연결된 모듈의 I-V 특성 108
[그림 4.14] 불량 태양전지 정상 태양전지의 직렬연결 109
[그림 4.15] 불량 태양전지와 정상 태양전지의 직렬연결에 따른 I-V 특성 110
[그림 4.16] 정상 태양전지 연결과 불량 태양전지의 직렬연결에 따른 I-V 특성 비교 111
[그림 5.1] 9045s 모듈의 Sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 113
[그림 5.2] 173s 모듈의 Sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 114
[그림 5.3] 6200p 모듈의 Sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 115
[그림 5.4] 180p 모듈의 Sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 116
[그림 5.5] 9043s 모듈의 일사량 변화에 따른 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 118
[그림 5.6] 6200p 모듈의 일사량 변화에 따른 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 119
[그림 5.7] 004p 모듈의 일사량 변화에 따른 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 120
[그림 5.8] 007p 모듈의 일사량 변화에 따른 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 121
[그림 5.9] Interconnection 특성 해석에 사용된 태양전지의 I-V 특성 125
[그림 5.10] 동일 태양전지 3개가 직렬로 연결된 모듈의 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 128
[그림 5.11] 불량태양전지 1개 정상 태양전지 2개가 직렬로 연결된 모듈의 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 129
[그림 5.12] 동일 태양전지 3개가 병렬로 연결된 모듈의 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 130
[그림 5.13] 불량태양전지 1개 정상 태양전지 2개가 병렬로 연결된 모듈의 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 131
[그림 5.14] 동일 태양전지 3개가 병렬로 연결된 모듈의 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 132
[그림 5.15] 불량태양전지 1개 정상 태양전지 2개가 병렬로 연결된 모듈의 sun simulator 값과 이론적 예측 값의 비교 133
[그림 5.16] 직렬 연결된 정상 태양전지모듈과 불량 태양전지 모듈의 I-V 특성 곡선 비교 134
[그림 5.17] 병렬 연결된 정상 태양전지모듈과 불량 태양전지 모듈의 I-V 특성 곡선 비교 135
초록보기 더보기
본 논문에서는 태양전지 모듈의 기본 제공 값인 Voc, Isc, Vmp, Imp와 온도계수를 이용하여 모듈의 직렬 저항 성분과 병렬 저항 성분을 구하고, 모듈의 역 포화 전류를 계산하여 모듈의 출력을 예측 하였다. 또한 출력 예측에 사용된 식을 이용하여 일사량과 온도변화에 따른 특성을 예측 하였다.
본 논문에서 제시한 이론과 실제의 모듈을 비교해본 결과 일사량이 1000W/㎡일 때를 기준으로 전류는 최대 1.27%, 전압은 최대 0.74%의 편차를 보였으며, 일사량을 가변 시킬 경우에는 전류는 최대 1.88% 전압은 최대 1.71%의 편차를 보였다. 본 논문에서는 일사량에 따른 특성 변화를 정확하게 예측하기 위하여 일사량의 변화에 따른 직렬 저항성분의 변화를 고려하였으며 일사량 변화에 따른 단락전류 또한 현실적으로 접근하였다. 그리고 일사량 변화에 따른 역 포화 전류를 정확하게 접근하기 위하여 역 포화 전류 계산에 사용되는 개방 전압에 대하여 새로이 접근 하였다.
출력 특성에 사용된 수식을 기반으로 태양전지의 직 병렬 연결에 따른 특성을 예측할 수 있는 이론을 제시 하였는데 3장의 태양전지를 직렬연결 그리고 병렬 연결하여 I-V 특성을 비교하였다. 태양전지를 직렬 또는 병렬로 연결할 때 증가하게 되는 접촉저항 성분을 고려하여 일차적으로 개방전압이 감소할 것이라는 접근으로 특성해석을 하였으며, 병렬연결에서는 추가적으로 직렬연결에 비하여 증가하는 전극 리본과 버스리본의 접촉수와 길이에 대하여 추가로 고려하여 해석하였다. 해석결과 직렬연결에서는 최대 3.11%의 전류 편차가 나타냈고 전압의 편차는 최대 0.58%의 편차를 나타냈다. 병렬연결에서는 직렬여결에서와 같이 접촉 저항만 고려하였을 경우 전류는 최대 2.56%의 편차를 보였지만, 전압은 이보다 상당히 큰 15.10%의 편차를 나타냈다. 병렬연결에 추가적으로 고려한 직렬 저항 성분을 포함시켜서 해석하게 되면 전류는 최대 2.56%의 편차를 보이고, 전압은 최대 0.76% 편차를 보이며 비교적 정확하게 일치함을 확인할 수 있었다.
불량 태양전지를 정상 태양전지와 직렬 혹은 병렬로 연결하여 실험해본 결과 직렬과 병렬연결 모두에서 불량 태양전지가 연결될 경우 큰 출력 감소를 보였으며, 불량 태양전지의 연결에 의하여 직렬에서는 14.88%의 출력 감소가 발생 하였고 병렬에서는 8.40%의 출력 감소가 발생함을 확인 할 수 있었다.
본 논문에서 제시한 모듈의 출력 특성 예측 방법과 태양전지의 상호 연결에 대한 해석은 노화모듈의 특성 변화 분석에 큰 도움을 줄 것으로 사료되며, 모듈 제작에 있어서 태양전지의 분류와 불량 태양전지 사용 제한이 모듈의 전체적인 출력에 어떠한 영향을 미칠 것인가를 간접적으로 확인 할 수 있을 것이다.
참고문헌 (29건) : 자료제공( 네이버학술정보 )더보기
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
도서위치안내: / 서가번호:
우편복사 목록담기를 완료하였습니다.
* 표시는 필수사항 입니다.
* 주의: 국회도서관 이용자 모두에게 공유서재로 서비스 됩니다.
저장 되었습니다.
로그인을 하시려면 아이디와 비밀번호를 입력해주세요. 모바일 간편 열람증으로 입실한 경우 회원가입을 해야합니다.
공용 PC이므로 한번 더 로그인 해 주시기 바랍니다.
아이디 또는 비밀번호를 확인해주세요
