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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이동건
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 한국산업기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수28
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보통 실리콘 솔라셀 표면온도가 60℃-80℃까지 증가함에 따라 솔라셀 효율은 크게 저하한다. 솔라셀의 냉각을 위해서 적용된 기존 수/공냉 방식은 큰 부피와 비싼 설치비용 및 추가전원 필요 등의 단점을 수반한다. 따라서 이러한 기존 냉각방식의 단점을 극복하고자, 본 연구에서는 전혀 새로운 접근방식인 ATB(Active Thermal Backplane)기반 하이브리드 시스템을 제안하고자 한다. 이 하이브리드 시스템은 액티브 소재을 이용한 무전원 자가 구동방식의 작동윈리를 기반으로 하며, ATB기반 액티브 쿨링의 빠른 열전달을 통해 솔라셀의 온도를 낮춰 효율을 향상시키는 기능뿐만 아니라 동시 솔라셀의 잉여 열을 이용한 열 에너지하베스팅 기능 또한 가능하여 추가적인 전기에너지도 얻을 수 있는 듀얼기능의 특징을 가지고 있다. 제안된 개념을 구현하고자 하이브리드 시스템을 설계, 제작 및 특성 평가를 수행하였으며 특성실험결과, ATB의 액티브 쿨링에 의해 솔라셀의 온도가 매우 효과적으로 감소하였으며, 추가적인 열 에너지하베스팅을 통한 활용가능성 높은 성능특성 또한 확인하였다. 본 연구결과는 태양광 냉각뿐만 아니라 다양한 분야의 냉각 및 열전 하이브리드 연구에도 확장응용 가능할 것으로 기대한다.
목차
목 차표 목차 ⅲ그림 목차 ⅳ식 목차 ⅴ국문 요약 ⅵ제1장 연구배경 11.1 솔라셀의 효율향상 연구 분석 11.1.1 기후변화에 따른 솔라셀의 중요성 11.1.2 실리콘 솔라셀의 온도 특성 51.1.3 효율향상을 위한 기존 냉각방식의 단점 61.2 열 에너지하베스팅 연구 분석 71.2.1 기존 열 에너지하베스팅 TEG 개념 71.2.2 잉여 열 활용한 열 에너지하베스팅 전략 9제2장 신개념 하이브리드 에너지하베스팅 102.1 독창적 하이브리드 에너지하베스팅 개념 102.2 제안된 하이브리드 에너지하베스팅 작동원리 112.3 MTG기반의 혁신적 ATB 설계 13제3장 하이브리드 시스템 설계 및 제작 173.1 솔라셀 특성 평가 173.2 ATB 요소설계 및 특성 평가 203.3 통합시스템 제작 및 평가 25제4장 실험결과 및 고찰 284.1 액티브 쿨링을 통한 솔라셀 특성 284.2 잉여 솔라셀 열을 이용한 열 에너지하베스팅 특성 324.3 솔라셀 효율 향상을 위한 시스템 설계 최적화 344.4 열 에너지하베스팅 성능향상 평가 36제5장 결론 38참고문헌 39부록 44Abstract 46
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