캡스톤디자인 CPV SYSTEM Project 종합보고서 (아주대 이ㅈㅈ 교수님)

소개글

쉿!!

아주대학교 전자공학과 졸업생 출신

후배에게 소스 주는 소스충

퀄리티 보장!!

퀄리티 있는 것만 올린다.

목차

1. 프로젝트 목표

2. CPV System
2.1 III-V화합물 반도체 태양전지
2.2 집광형 모듈 및 시스템
2.3 Tracking System 종류

3. Solar cell
3.1 원리 및 종류
3.2 연구동향　

4. CPV System Project 설계
4.1 초기디자인과 최종디자인 차이점 비교
4.2 하드웨어 구성
4.3 아두이노 키트 및 Tracking System

5. 결과분석
5.1 기대효과
5.2 집광렌즈 적용 후 비교
5.3 집광렌즈 및 2차 렌즈 적용 후 비교
5.4 어플리케이션 (휴대폰 충전)

6. Project 고찰

7. 참고문헌

본문내용

태양전지 종류는 크게 재료에 따라 실리콘 태양전지, 화합물 반도체 태양전지, 염료감응 태양전지 및 유기물 태양전지로 구분할 수 있다. 실리콘 태양전지는 실리콘 웨이퍼를 사용하느냐 유리 기판 등에 박막으로 증착된 실리콘을 쓰느냐에 따라 결정(crystalline)형과 박막형으로 나눌 수 있다. 최근 폴리실리콘 등 실리콘 재료의 원가부담이 증가하면서, 박막 태양전지에 대한 연구개발이 활발히 이루어지고 있다. 화합물 반도체 태양전지는 사용 물질에 따라 III-V, II-III-VI,그리고 II-VI 태양전지로 구분할 수 있다. 이중에서 II-III-VI 태양전지로는 CIGS(Cu(In,Ga)Se)가 대표적인 물질이고, II-VI태양전지로는 CdTe가 대표적이다. GaAs, InGaP를 기반으로 하는 III-V 화합물 반도체 태양전지의 특징은 직접 천이형 bandgap을 가지고 있어 기존 실리콘 태양전지에 비해 광 흡수율이 높은 장점을 가지고 있으며, 공유결합을 하고 있기 때문에 우수한 물성을 가지고 있다. 화합물 반도체인 GaAs는 이미 태양전지보다 훨씬 복잡한 구조인 반도체 레이저 분야에서, 극단적인 조건에도 높은 신뢰성을 보이는 것으로 입증되었다. III-V 화합물 반도체 태양전지는 Tandem junction 기술을 이용하여 다양한 흡수 대역을 가지는 태양전지를 monolithic하게 적층할 수 있어, 단일접합(single junction) 구조 대신 한 단계 진보된 다중접합(multi-junction) 탠덤(tandem) 구조의 태양전지를 만들 수 있다. 이러한 탠덤 구조의 III-V 태양전지는 서로 다른 밴드 갭을 갖는 물질을 MOCVD를 사용하여 에피 성장하는 기술로 만들며, 적층하여 태양광의 대부분의스펙트럼을 효율적으로 사용하는 것이 가능하기 때문에, 50% 이상의 초고효율 태양전지를 개발할 수 있는 가능성을 가지고 있다.

참고 자료

Pierret R. F., “Semiconductor Device Fundamentals”, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., pp. 87-89, 1996.
이재형 외, '태양전지원론', 홍릉과학출판사, 2005, pp.101-110.
주대영, 태양전지의 급격한 부상과 발전과제, KIET 산업경제, pp.15-25.
한원석 외, 차세대 고효율 태양전지 기술 동향, 전자통신동향분석 제 22권 제 5호 2007, pp.86-94.
오병두, 고효율 III-V 집광형 태양전지, 물리학과 첨단기술, July/August, 2008, pp.37-41.
Basmaji, P., et al., GaAs tunnel junction grown by metalorganic vapor-phase epitaxy for multigap cascade solar cells. Journal of Applied Physics, 1987. 62(5): pp. 2103-2106.
Zolper, J.C., et al., GaAsSb-based heterojunction tunnel diodes for tandem solar cellinterconnects, IEEE, 1994, pp.1843-1846.
Bertness, K.A., et al., Tunnel junction interconnects in GaAs-based multijunction solarcells, IEEE, 1994, pp.1859-1862.
전찬욱, 미래형 태양전지-플렉서블 CIGS(CuInGaSe) 태양전지, NICE, Vol25, No.4, 2007, pp.385-389.
윤재호, 화합물 박막 태양전지, 물리학과 첨단기술, July/August, 2008, pp.20-24.
Nano-Manhattan: 3D Solar Cells Boost Efficiency While Reducing Size, Weight and Complexity of Photovoltaic Arrays http://gtresearchnews.gatech.edu/newsrelease/3d-solar.htm
김태진, 에너지 혁명을 꿈꾸는 Solar Cell '다결정 실리콘 태양전지', NICE, Vol.25, No.4, 2007, pp.373-375.
조준식 외, 실리콘 박막 태양전지 기술, 태양전지 기술동향, pp.68-72.
나노기술과 초고효율 태양전지 http://www.epnc.co.kr/article/view.asp?article_idx=8646
Wikkipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell
기계공학 건설공학 정보센터 (http://www.materic.or.kr/dictionary/word/)
태양전지 카페 - 태양전지 집광 시스템 (http://cafe.naver.com/sunlightsonata)
고분자 특성분석 지상강좌 - 태양전지 성능평가와 기술 (안승규, 신기식, 윤경훈)
리디북스 - 고급태양전지 공학
Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, by S.O kasap