KR20160035676A - 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치 및 방법 - Google Patents

하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치 및 방법은 태양전지의 변환 효율을 측정하는 경우, 광원으로부터 출력된 광은 셔텨, 콜리메이팅 렌즈를 통과하여 태양전지로 일정한 광량을 조사하고, 태양전지의 양자 효율을 측정하는 경우, 광원으로부터 출력된 광은 반사미러에 반사되어 분광기, 쵸퍼, 광학렌즈를 통과하여 태양전지로 단일광을 조사한다.
본 발명은 태양전지의 양자 효율 및 변환 효율을 하나의 장치에서 모두 측정이 가능하여 측정 장치의 크기를 매우 작게 구현함으로써 장치 비용이나 효율을 크게 증가시키는 효과가 있다.

Description

하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치 및 방법{Method and Apparatus for Measuring Quantum Efficiency and Conversion Efficiency of Sollar Cell with Single Lightsource}
본 발명은 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치로서, 특히 반사미러를 이용하여 광의 진행 경로를 변경하여 태양전지의 양자 효율 및 변환 효율을 각각 측정이 가능한 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지는 태양빛을 받아 전력을 생산하는 반도체 소자로 개방전압, 단락전류, 변환 효율, 양자 효율, 최대 전력 등이 태양전지의 성능을 결정하는 주요 지표이다.
이러한 태양전지의 성능 지표는 국제 규격에서 정한 조건에 따라 일정한 태양광의 복사 조도에 대하여 태양전지가 출력하는 광전류의 비율을 측정하는 변환 효율과, 태양전지로 입사되는 입사광의 스펙트럼과 강도를 측정하는 양자 효율이 있다.
양자 효율은 태양전지의 동작 특성을 이해하고 파장에 따른 손실 요인을 분석할 수 있는 유용한 정보를 포함하고 있다.
전술한 변환 효율과 양자 효율을 측정하기 위해서는 태양전지의 양자 효율 측정 장치와 태양전지의 에너지 변환 효율을 측정하는 장치가 별도로 필요하며 각각의 인공 광원이 구비되어야 하므로 복수개의 인공 광원이 필요하였다.
인공 광원은 자체의 가격이 높을 뿐만 아니라 측정용 태양전지와의 거리를 멀게 유지해야 하므로 측정 장치의 크기가 매우 커지는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 반사미러를 이용하여 광의 진행 경로를 변경하여 태양전지의 양자 효율 및 변환 효율을 각각 측정이 가능한 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치는,
일정 공간의 내부 공간부를 형성하는 하우징몸체;
하우징몸체의 상단부에 설치되어 태양전지를 시험하기 위한 광을 출력하는 광원;
하우징몸체의 내부 공간부에 형성되어 광원으로부터 출력된 광을 조정하기 위해 조리개를 여닫는 셔터;
하우징몸체의 내부 공간부에 형성되어 셔터를 통과한 광을 평행하게 상기 태양전지로 일정 광량을 조사하는 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens);
광원과 상기 셔터 사이의 공간에 위치하여 광원으로부터 출력된 광을 반사하여 셔터 측으로 통과시키지 않고 광의 진행 경로를 변경시키는 반사미러;
반사미러에 의해 반사된 광을 단일광으로 분할시켜 주는 분광기;
분광기로부터 출력된 DC 형태의 광을 AC 형태의 광으로 변환시키는 쵸퍼(Chopper); 및
쵸퍼로부터 출력된 광을 상기 태양전지에 모일 수 있게 포커싱 해주는 광학렌즈를 포함하며, 태양전지의 변환 효율을 측정하는 경우, 광원으로부터 출력된 광은 셔텨, 콜리메이팅 렌즈를 통과하여 태양전지로 일정한 광량을 조사하고, 태양전지의 양자 효율을 측정하는 경우, 광원으로부터 출력된 광은 반사미러에 반사되어 분광기, 쵸퍼, 광학렌즈를 통과하여 태양전지로 단일광을 조사한다.
본 발명의 특징에 따른 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 방법은,
태양전지의 변환 효율을 측정하는 경우, 광원으로부터 출력된 광이 상기 셔텨, 콜리메이팅 렌즈를 통과하여 태양전지로 일정한 광량을 조사하는 단계;
소스 측정 유니트는 태양전지로 시간에 대하여 규칙적으로 변화하는 기설정된 전압 스위프(Voltage Sweep) 단위마다 바이어스 전압을 인가하여 태양전지로부터 출력되는 전류의 변화량을 측정하는 단계; 및
개인용 컴퓨터는 소스 측정 유니트로부터 측정된 전류의 변화량을 기초로 태양전지의 변환 효율인 전압 전류 특성 곡선(I-V Curve)을 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 방법은,
태양전지의 양자 효율을 측정하는 경우, 광원으로부터 출력된 광이 제1 반사미러, 제2 반사미러, 제3 반사미러에 반사되어 분광기, 쵸퍼를 통과한 후, 제4 반사미러에 반사되어 광학렌즈를 통과하여 태양전지로 단일광을 조사하는 단계;
신호 증폭기는 태양전지의 일측과 전기적으로 연결되어 전류의 변화량을 수신하여 일정 크기로 증폭하는 단계; 및
데이터 인식 보드는 쵸퍼와 연동하여 특정한 파장 구간을 설정하고 파장별로 신호 증폭기로부터 증폭된 전류값을 수신하여 개인용 컴퓨터로 전송하고, 파장별로 측정된 전류값을 광의 파장 범위에 대응하는 성분에 기초하여 태양전지의 내부 양자 효율 또는 외부 양자 효율을 산출하는 단계를 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 태양전지의 양자 효율 및 변환 효율을 하나의 장치에서 모두 측정이 가능하여 측정 장치의 크기를 매우 작게 구현함으로써 장치 비용이나 효율을 크게 증가시키는 효과가 있다.
본 발명은 하나의 광원으로 태양전지의 양자 효율 및 변환 효율을 모두 측정할 수 있어 측정 효율을 높이고 컴팩트한 크기로 측정 장치를 구현하는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반사미러의 구동을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율의 출력된 값을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반사미러의 구동을 나타낸 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율의 출력된 값을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 장치는 하나의 광원(102)을 이용하여 태양전지(150)의 변환 효율과 양자 효율을 측정한다.
본 발명의 실시예에 따른 하나의 광원(102)으로 태양전지(150)의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치는 일정 공간의 내부 공간부(101)를 형성하는 하우징몸체(100)와, 하우징몸체(100)의 상단부에 하나의 광원(102)이 설치되고, 하우징몸체(100)의 내부 공간부(101)의 상단 부분에 일정 각도로 회전되는 제1 반사미러(110)와, 제1 반사미러(110)와 일정 거리 이격된 하부에 플라이 아이 렌즈(Fly Eye Lens)(120), 셔터(Shutter)(122), 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens)(124)가 설치된다.
광원(102)은 크세논 램프(Xenon Lamp)를 구비하고, 태양전지(150)를 시험하기 위한 광을 출력한다.
플라이 아이 렌즈(120)는 광원(102)으로부터 출력된 광을 균일도 있게 만들어 주고, 셔터는 광을 조정하기 위해 조리개를 여닫아 광을 차단하는 장치이며, 콜리메이팅 렌즈는 타겟 위치에 광을 평행하게 빛을 조준시켜 주는 기능을 한다.
하우징몸체(100)는 콜리메이팅 렌즈의 하부 공간에 일정 거리 이격된 위치에 일정 각도로 회전되는 제4 반사미러(140)가 설치되고, 제1 반사미러(110)로부터 반사된 광이 좌측에서 우측의 수평 방향으로 입사되는 위치에 일정 각도로 고정 설치된 제2 반사미러(126)와, 제2 반사미러(126)의 하부에 연직 방향으로 광이 진행되는 위치에 일정 각도로 고정 설치된 제3 반사미러(128)를 포함한다.
하우징몸체(100)의 내부 공간부(101)에는 제1 반사미러(110)와 일정 거리 이격되어 제2 반사미러(126)가 같은 선상에 위치하도록 설치되고, 제3 반사미러(128)와 일정 거리 이격되어 제4 반사미러(140)가 같은 선상에 위치하도록 설치된다.
하우징몸체(100)는 광이 제3 반사미러(128)로 입사되어 우측에서 좌측 방향으로 반사되는 위치에 필터휠(Filterwheel)(130)이 장착된 분광기(Monochromator)(132), 쵸퍼(Chopper)(134), 광학렌즈(136)를 제3 반사미러(128)와 제4 반사미러(140)의 사이의 공간에 설치한다.
필터휠(130)은 광원(102)으로부터 출력된 광에서 특정의 파장 이하의 광을 차단하는 필터이고, 분광기(132)는 광을 단일광으로 분할 시켜주는 기능을 하고, 쵸퍼(134)는 특정한 주기를 가지는 광으로 변환하는 것으로 DC 형태의 광을 AC 형태의 광으로 변환시키며, 광학렌즈(136)는 쵸퍼(134)로부터 출력된 광이 타겟에 모일 수 있게 포커싱 해준다.
태양전지(150)는 제4 반사미러(140)의 하부에 광이 연직 방향으로 진행되는 위치에 거치대의 상면에 탑재된다.
태양전지(150)는 일측에 전기적으로 연결된 소스 측정 유니트(Source Measurement Unit, SMU)(180)와 소스 측정 유니트(180)에 전기적으로 연결된 개인용 컴퓨터(PC)(170)를 구비하며, 타측에 전기적으로 연결된 신호 증폭기(160)와 신호 증폭기(160)에 전기적으로 연결된 데이터 인식 보드(DAQ Board)(190)를 구비한다.
데이터 인식 보드는 쵸퍼(134)와 개인용 컴퓨터(170)에 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 장치는 변환 효율을 측정할 때, 광원(102), 플라이 아이 렌즈(Fly Eye Lens)(120), 셔터(Shutter)(122), 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens)(124), 태양전지(150)로 구성되고, 양자 효율을 측정하는 경우, 광원(102) 제1 반사미러(110), 제2 반사미러(126), 제3 반사미러(128), 제4 반사미러(140), 필터휠(130), 분광기(132), 쵸퍼(134), 광학렌즈(136), 태양전지(150)로 구성된다.
본 발명의 장치를 이용하여 변환 효율을 측정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
태양전지(150)의 변환 효율을 측정하는 경우, 광원(102)으로부터 출력된 광은 플라이 아이 렌즈(120), 셔터(122), 콜리메이팅 렌즈(124)를 통과하여 태양전지(150)로 1sun의 광량을 조사한다.
소스 측정 유니트(180)는 -0.05V ~ 0.61V의 바이어스 전압에서 시간에 대하여 규칙적으로 변화하는 기설정된 전압 스위프(Voltage Sweep) 단위마다 특정 바이어스 전압을 태양전지(150)에 인가한다.
예를 들면, 소스 측정 유니트(180)는 기설정된 전압 스위프 단위(즉, ms 단위)마다 바이어스 전압(-0.05V, -0.07V, … 0.21V, … 0.61V)을 태양전지(150)에 인가한다.
소스 측정 유니트(180)는 태양전지(150)로부터 출력되는 전류를 기설정된 전압 스위프 단위마다 각각 측정하여 태양전지(150)의 전류 변화량을 측정하여 개인용 컴퓨터(170)로 전송한다.
개인용 컴퓨터(170)는 소스 측정 유니트(180)로부터 태양전지(150)로부터 측정된 전류 변화량을 취득하여 도 4에 도시된 바와 같이 전류 전압의 특성 곡선(I-V Curve)으로 출력할 수 있다.
개인용 컴퓨터(170)는 전류 전압의 특성 곡선(I-V Curve)에서 다음의 [수학식 1]과 [수학식 2]에 적용하여 필팩터(Fill Factor)와 효율을 계산할 수 있다.
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
은 최대 출력시 태양전지(150)의 일반적인 동작 지점이고, Voc는 도선에 흐르는 전류가 0일때 태양전지(150)의 양단 사이에 걸리는 전압이며, Isc는 태양전지(150)의 양단 사이의 전압 차이가 0일때(단락일 ?) 도선에 흐르는 전류이다.
Figure pat00003
여기서, Plight는 입사광의 조사 강도이고, Acell는 태양전지(150)의 면적을 나타낸다.
변환 효율 측정 방법은 종래 기술로서 위에 언급된 정의 이외에 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 장치를 이용하여 양자 효율을 측정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
제1 반사미러(110)와 제4 반사미러(140)는 중심부를 가로질러 관통된 회전축(112, 142)와, 회전축(112, 142)의 일단에 회전 가능하게 결합되어 사용자가 원하는 임의의 각도로 회전시키는 중공의 제1 회전축(114, 144)이 형성된 제1 노브(113, 143)와, 제1 노브(113, 143)의 중심부에 관통된 홈이 삽입되어 결합된 제2 회전축(116, 146)이 형성된 제2 노브(115, 145)를 포함한다.
태양전지(150)의 양자 효율을 측정하는 경우, 제1 노브(113, 143)와 제2 노브(115, 145)는 그 회전 각도에 따라 회전된 각도를 확인할 수 있다.
다른 실시예로서 개인용 컴퓨터(170)는 제2 노브(115, 145) 대신에 회전모터로 구성하고 회전모터를 전기적으로 연결하여 각각의 회전모터에 제어 신호를 가하면 광원(102)으로 출력된 광이 입사되어 반사되도록 제1 반사미러(110)와 제4 반사미러(140)가 일정 각도로 회전된다.
광원(102)으로부터 출력된 광은 제1 반사미러(110)에 반사되어 우측 방향으로 제2 반사미러(126)로 입사되고 제2 반사미러(126)로부터 하부 방향으로 제3 반사미러(128)로 반사되며, 제3 반사미러(128)로부터 좌측 방향으로 반사되어 필터휠(130), 분광기(132), 쵸퍼(134), 광학렌즈(136), 제4 반사미러(140)를 거쳐 태양전지(150)로 포톤(Photon)을 입사시킨다.
신호 증폭기(160)는 태양전지(150)로부터 출력되는 전류를 수신하여 일정 크기로 증폭한다.
데이터 인식 보드(DAQ Board)(190)는 쵸퍼(134)와 연동하여 특정한 파장 구간을 설정하고, 파장별로 신호 증폭기(160)로부터 증폭된 전류값을 수신하여 개인용 컴퓨터(170)로 전송한다.
개인용 컴퓨터(170)는 파장별로 측정된 전류값(I)을 광의 파장 범위에 대응하는 성분에 기초하여 상기 태양전지(150)의 내부 양자 효율 또는 외부 양자 효율을 산출한다.
개인용 컴퓨터(170)는 파장별로 측정된 전류값(I)으로 방출광의 세기(P)를 계산하여 전류에 대한 방출광의 세기의 비(P/I)로부터 상대발광효율을 계산하고, 발광효율과 주입효율의 곱을 내부양자효율을 계산하며, 내부양자효율과 광추출효율의 곱으로 외부양자효율을 계산한다. 여기서, 외부양자효율은 (단위시간당 자유공간으로 빠져나온 광자의 수)/(단위시간당 광소자에 주입된 전자의 수)로 정의하고, 내부양자효율은 (단위시간당 광소자의 활성층에서 생성된 광장의 수)/(단위시간당 광소자에 주입된 전자의 수)로 정의하며, 주입효율은 (단위시간당 광소자의 활성층에서 생성된 광자의 수)/(단위시간당 광소자의 활성층으로 주입된 전자의 수)로 정의되며, 광추출효율은 (단위시간당 자유공간으로 빠져 나온 광자의 수)/(단위시간당 광소자의 활성층에서 생성된 광자의 수)로 정의된다.
도 5는 내부양자효율 또는 외부양자효율을 구하는 경우, 출력되는 그래프의 일례를 나타낸 것이다.
양자 효율 측정 방법은 종래 기술로서 한국공개특허 제10-2014-0017440호에서 제시되어 있으므로 구체적인 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 하우징몸체
101: 내부 공간부
102: 광원
110: 제1 반사미러
112: 142: 회전축
113, 143: 제1 노브
114, 144: 제1 회전축
115, 145: 제2 노브
116, 146: 제2 회전축
120: 플라이 아이 렌즈
126: 제2 반사미러
122: 셔터
124: 콜리메이팅 렌즈
128: 제3 반사미러
130: 필터휠
132: 분광기
134: 쵸퍼
136: 광학렌즈
140: 제4 반사미러
150: 태양전지
160: 신호 증폭기
170: 개인용 컴퓨터
180: 소스 측정 유니트
190: 데이터 인식 보드

Claims (5)

  1. 일정 공간의 내부 공간부를 형성하는 하우징몸체;
    상기 하우징몸체의 상단부에 설치되어 태양전지를 시험하기 위한 광을 출력하는 광원;
    상기 하우징몸체의 내부 공간부에 형성되어 상기 광원으로부터 출력된 광을 조정하기 위해 조리개를 여닫는 셔터;
    상기 하우징몸체의 내부 공간부에 형성되어 상기 셔터를 통과한 광을 평행하게 상기 태양전지로 일정 광량을 조사하는 콜리메이팅 렌즈(Collimating Lens);
    상기 광원과 상기 셔터 사이의 공간에 위치하여 상기 광원으로부터 출력된 광을 반사하여 상기 셔터 측으로 통과시키지 않고 광의 진행 경로를 변경시키는 반사미러;
    상기 반사미러에 의해 반사된 광을 단일광으로 분할시켜 주는 분광기;
    상기 분광기로부터 출력된 DC 형태의 광을 AC 형태의 광으로 변환시키는 쵸퍼(Chopper); 및
    상기 쵸퍼로부터 출력된 광을 상기 태양전지에 모일 수 있게 포커싱 해주는 광학렌즈를 포함하며, 상기 태양전지의 변환 효율을 측정하는 경우, 상기 광원으로부터 출력된 광은 상기 셔텨, 상기 콜리메이팅 렌즈를 통과하여 상기 태양전지로 일정한 광량을 조사하고, 상기 태양전지의 양자 효율을 측정하는 경우, 상기 광원으로부터 출력된 광은 상기 반사미러에 반사되어 상기 분광기, 상기 쵸퍼, 상기 광학렌즈를 통과하여 상기 태양전지로 단일광을 조사하는 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양전지의 일측에 전기적으로 연결되어 상기 태양전지로 시간에 대하여 규칙적으로 변화하는 기설정된 전압 스위프(Voltage Sweep) 단위마다 바이어스 전압을 인가하여 상기 태양전지로부터 출력되는 전류의 변화량을 측정하는 소스 측정 유니트;
    상기 태양전지의 일측과 전기적으로 연결되어 상기 전류의 변화량을 수신하여 일정 크기로 증폭하는 신호 증폭기;
    상기 쵸퍼와 연동하여 특정한 파장 구간을 설정하고 파장별로 상기 신호 증폭기로부터 증폭된 전류값을 수신하여 전송하는 데이터 인식 보드(DAQ Board); 및
    상기 소스 측정 유니트로부터 측정된 전류의 변화량을 기초로 상기 태양전지의 변환 효율인 전압 전류 특성 곡선(I-V Curve)을 출력하며, 상기 데이터 인식 보드로부터 파장별로 측정된 전류값을 광의 파장 범위에 대응하는 성분에 기초하여 상기 태양전지의 내부 양자 효율 또는 외부 양자 효율을 산출하는 개인용 컴퓨터
    를 포함하는 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징몸체는 내부 공간부의 상단 부분에 일정 각도로 회전되는 제1 반사미러와, 상기 제1 반사미러의 제1 반사미러와 일정 거리 이격된 하부에 상기 셔터, 상기 콜리메이팅 렌즈가 설치되고, 상기 콜리메이팅 렌즈의 하부에 일정 거리 이격된 위치에 일정 각도로 회전되는 제4 반사미러와, 상기 제1 반사미러로부터 반사된 광이 좌측에서 우측의 수평 방향으로 입사되는 위치에 일정 각도로 고정 설치된 제2 반사미러와, 상기 제2 반사미러의 하부에 연직 방향으로 광이 진행되는 위치에 일정 각도로 고정 설치된 제3 반사미러를 설치하고,
    광이 상기 제3 반사미러로부터 입사되어 우측에서 좌측 방향으로 반사되는 위치인 상기 제3 반사미러와 상기 제4 반사미러의 사이의 공간에 상기 분광기, 상기 쵸퍼, 상기 광학렌즈가 배치되며, 상기 제4 반사미러의 하부에 연직 방향으로 광이 진행되는 위치에 상기 태양전지가 설치되는 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 장치.
  4. 제2항 또는 제3항으로 이루어진 장치를 이용하여 상기 태양전지의 변환 효율을 측정하는 경우, 상기 광원으로부터 출력된 광이 상기 셔텨, 상기 콜리메이팅 렌즈를 통과하여 상기 태양전지로 일정한 광량을 조사하는 단계;
    상기 소스 측정 유니트는 상기 태양전지로 시간에 대하여 규칙적으로 변화하는 기설정된 전압 스위프(Voltage Sweep) 단위마다 바이어스 전압을 인가하여 상기 태양전지로부터 출력되는 전류의 변화량을 측정하는 단계; 및
    상기 개인용 컴퓨터는 상기 소스 측정 유니트로부터 측정된 전류의 변화량을 기초로 상기 태양전지의 변환 효율인 전압 전류 특성 곡선(I-V Curve)을 출력하는 단계
    를 포함하는 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 방법.
  5. 제2항 또는 제3항으로 이루어진 장치를 이용하여 상기 태양전지의 양자 효율을 측정하는 경우, 상기 광원으로부터 출력된 광이 상기 제1 반사미러, 상기 제2 반사미러, 상기 제3 반사미러에 반사되어 상기 분광기, 상기 쵸퍼를 통과한 후, 상기 제4 반사미러에 반사되어 상기 광학렌즈를 통과하여 상기 태양전지로 단일광을 조사하는 단계;
    상기 신호 증폭기는 상기 태양전지의 일측과 전기적으로 연결되어 상기 전류의 변화량을 수신하여 일정 크기로 증폭하는 단계; 및
    상기 데이터 인식 보드는 상기 쵸퍼와 연동하여 특정한 파장 구간을 설정하고 파장별로 상기 신호 증폭기로부터 증폭된 전류값을 수신하여 상기 개인용 컴퓨터로 전송하고, 파장별로 측정된 전류값을 광의 파장 범위에 대응하는 성분에 기초하여 상기 태양전지의 내부 양자 효율 또는 외부 양자 효율을 산출하는 단계
    를 포함하는 하나의 광원으로 태양전지의 변환 효율 및 양자 효율을 측정하는 방법.
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