발광성 태양광 집광장치를 이용한 반투명 광전지 시스템
Semi-transparent Photovoltaic system based on luminescent solar concentrators
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 문준혁
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000063086
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문은 광대역을 흡수하는 발광성 태양광 집광장치를 제작하고, 이를 활용하여 반투명 광전지 시스템 개발에 관하여 연구하였다. 발광성 태양광 집광장치를 이용한 반투명 광전지 시스템은 태양전지가 발광성 태양광 집광장치의 가장자리에 접합된 형태로 구성되어 있다. 발광성 태양광 집광장치는 필름에 조사된 빛을 태양전지로 집광하는 특징을 가지고 있다. 즉, 상기 시스템에서는 태양빛은 태양전지에 간접적으로 조사된다. 따라서 종래의 기술과 달리 상대적으로 높은 가시광 투과도와 광-전변환 효율을 구현할 수 있다. 종래의 발광성 집광장치는 좁은 파장의 빛만 흡수하였기 때문에 집광효율이 낮다는 한계가 있다. 이러한 한계점을 개선하기 위해서 본 연구에서는 1) Up-conversion based luminescent solar concentrator를 도입하여 dual-band absorption을 구현하였다. 2) Bi-paneling을 통하여 up-conversion의 효율을 최적화 하였다. 3) Dual-sensitizer based luminescent를 통하여 최종적으로 broadband absorption을 구현하였다. 이로써 건물일체형 광전지 시스템에 적용 가능성을 확인하였다.
more초록/요약
In this paper, we have fabricated a luminescent solar concentrator (LSC) that absorb broadband of solar spectrum and developed luminescent solar concentrator based a semi-transparent photovoltaic system (PV). The semi-transparent photovoltaic system based on luminescent solar concentrator (LSC-PV) is integrated LSC with photovoltaic system such as dye-sensitizer solar cell or perovskite solar cells. It features concentrating solar light irradiated above the LSC film toward the edge of the film. That is, in the system, the sunlight is irradiated indirectly to the solar cell. Therefor, unlike the conventional solar cells, LSC-PV could achieve high-transparency in visible light region and high-photon conversion efficiency. Here, the conventional luminescent solar concentrator has a limitation that the light absorption band is narrow. In order to overcome these limitations, we have implemented dual-band absorption using up-conversion based luminescent solar concentrator, 2) optimization of the performance of LSC-PV by using bi-paneling, and 3) broadband absorption through dual-sensitizer based up-conversion luminescent solar concentrator. This confirmed the applicability of the photovoltaic system to a building-integrated photovoltaic system.
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