KR20220008504A - Quantum efficiency measurement device of solar cell with phosphor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지에 형광체가 추가 형성되는 경우, 형광제에 의한 영향까지 고려한 태양전지의 양자효율을 측정할 수 있도록 하는 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell in which a phosphor is formed so that, when a phosphor is additionally formed in the solar cell, the quantum efficiency of the solar cell can be measured even considering the effect of the phosphor.
태양전지 시장에서 전력량당 단가를 낮추기 위해 고효율의 태양전지를 생산해 내기 위한 여러 가지 방안이 시도 중이다. 그러나 공정상의 어려움으로 인해 양산에 적용하기에는 아직까지 시기상조인 기술들이 대부분이다.In the solar cell market, various methods are being tried to produce high-efficiency solar cells in order to lower the unit price per wattage. However, most of the technologies are still premature to be applied to mass production due to process difficulties.
고효율 태양전지의 가장 현실적인 구조인 탠덤형 태양전지를 예들 들면. 효율은 40%를 넘는 높은 광 변환 효율을 보이나 그 구조의 복잡성으로 인해 여전히 개선이 필요하다. 따라서 탠덤형 태양전지의 이점은 그대로 살리되 구조를 단순화시킨, 형광체가 형성된 태양전지의 개발을 제안되었다. Take, for example, the tandem solar cell, which is the most realistic structure of a high-efficiency solar cell. The efficiency shows a high light conversion efficiency of over 40%, but still needs improvement due to the complexity of its structure. Therefore, it has been proposed to develop a solar cell in which a phosphor is formed, while retaining the advantages of the tandem solar cell and simplifying the structure.
이러한 형광체가 형성된 태양전지는 도 1에서와 같이, 태양광이 형광체에 입사되면 결정구조를 가지고 있는 호스트(host) 형광체 물질이 태양광 에너지를 흡수한 후, 이를 실질적으로 발광하는 활성 이온에게 전달하여 활성 이온의 전자준위가 여기(excite) 되도록 한다. 이때, 여기된 전자는 완화과정(relaxation)을 거친 후, 낮은 에너지 준위로 천이되면서 에너지 차이만큼의 빛을 방출하게 된다. In the solar cell in which such a phosphor is formed, as shown in FIG. 1, when sunlight is incident on the phosphor, a host phosphor material having a crystal structure absorbs sunlight energy, and then transfers it to active ions that substantially emit light. It causes the electron level of the active ion to be excited. At this time, the excited electrons undergo a relaxation process and then transition to a lower energy level and emit light equal to the energy difference.
도 2는 형광체가 형성된 태양전지의 형광체에 의한 광 특성 변화를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining a change in optical characteristics due to a phosphor of a solar cell in which the phosphor is formed.
도 2를 참고하면, 태양전지는 에너지가 높아 열화 또는 표면흡수로 인한 손실되는 UV 파장의 빛을 형광체를 이용하여 낮은 에너지 빛으로 전환하여 태양전지의 효율을 높이일 수 있다(Down conversion).Referring to FIG. 2 , the efficiency of the solar cell can be increased by converting light of a UV wavelength that is lost due to deterioration or surface absorption due to high energy into low energy light using a phosphor (down conversion).
또한 Si 태양전지가 이용할 수 없는 1100nm 이상 파장의 빛을 형광체를 이용하여 높은 에너지 빛으로 전환하여 태양전지의 효율을 높일 수도 있도록 한다(Up conversion).In addition, it is possible to increase the efficiency of the solar cell by converting light with a wavelength of 1100 nm or more, which cannot be used by a Si solar cell, into high energy light using a phosphor (up conversion).
다만, 이와 같이 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율을 측정하기 위해서는 형광체를 여기시키는 광을 제공함과 동시에 태양전지를 여기시키는 광을 동시에 제공할 수 있어야 한다. However, in order to measure the quantum efficiency of the solar cell in which the phosphor is formed as described above, light for exciting the phosphor and light for exciting the solar cell must be provided at the same time.
그러나, 종래의 태양전지의 양자효율 측정장치는 도 3에서와 같이 단일 광원을 구비하고, 이를 통해 특정 파장의 단일 광만을 발생시킬 수 있어 형광체가 반응하는 빛의 양자효율과 변환되는 파장의 양자효율을 동시에 측정할 수가 없다는 문제가 있다. However, the conventional apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell has a single light source as shown in FIG. 3 and can generate only a single light of a specific wavelength through this. There is a problem that cannot be measured simultaneously.
예를 들어, 도 4의 (a)와 같이, 형광체가 형성된 태양전지가 350nm에서 형광체가 반응하여 550nm로 변환되는 경우, 전력 센서가 350nm의 광만을 측정할 수 있으면, 실제 측정해줘야 하는 550nm의 광을 측정하지 못하게 되는 문제가 발생하게 된다. For example, as shown in (a) of FIG. 4 , when a solar cell in which a phosphor is formed is converted to 550 nm by reacting the phosphor at 350 nm, if the power sensor can measure only light of 350 nm, the light of 550 nm that should be actually measured The problem arises that it cannot be measured.
또한 도 4의 (b)와 같이, 전력 센서가 550nm의 광을 이용한다면, 태양전지로 조사되는 광 파장은 550nm이므로 형광체 여기 현상 자체가 발생하지 못하는 문제가 발생하게 된다. In addition, as shown in FIG. 4B , if the power sensor uses light of 550 nm, the wavelength of light irradiated to the solar cell is 550 nm, so that the phosphor excitation phenomenon itself does not occur.
이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 태양전지에 형광체가 추가 형성되는 경우, 형광제에 의한 영향까지 고려한 태양전지의 양자효율을 측정할 수 있도록 하는 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치를 제공하고자 한다. Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention provides quantum efficiency of a solar cell in which a phosphor is formed so that, when a phosphor is additionally formed in the solar cell, the quantum efficiency of the solar cell can be measured even considering the effect of the phosphor. We want to provide a measuring device.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the description below.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율을 측정하기 위한 태양전지 양자효율 측정장치는 백색광을 생성 및 제공하는 제1 광원; 상기 백색광으로부터 단파장의 광을 추출하는 단파장 추출부; 상기 단파장 추출부로부터 출력된 DC 형태의 광을 AC 형태의 광으로 변환시키는 쵸퍼; 상기 쵸퍼로부터 출력된 광을 반사시켜, 상기 태양전지에 수직 입사시키는 반사 미러; 상기 형광체를 여기시키는 광을 생성하여, 상기 태양전지에 직접 조사하는 제2 광원; 상기 태양전지의 일측에 전기적으로 연결되어, 상기 태양전지의 출력 전류 또는 출력 전압을 센싱하는 전력 센서; 및 상기 제2 광원을 통해 태양 전지내 형광체를 여기시킨 상태에서, 상기 제1 광원 및 상기 단파장 추출부를 통해 파장 대역이 순차 가변되는 광을 태양전지에 조사함으로써, 형광체에 의한 영향까지 고려한 태양전지의 양자효율을 측정 및 출력하는 프로세서를 포함한다. As a means for solving the above problems, an apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell for measuring quantum efficiency of a solar cell formed with a phosphor according to an embodiment of the present invention includes: a first light source for generating and providing white light; a short-wavelength extraction unit for extracting short-wavelength light from the white light; a chopper converting the DC type light output from the short wavelength extraction unit into AC type light; a reflective mirror that reflects the light output from the chopper and makes it perpendicular to the solar cell; a second light source that generates light to excite the phosphor and directly irradiates the solar cell; a power sensor electrically connected to one side of the solar cell to sense an output current or an output voltage of the solar cell; and in a state in which the phosphor in the solar cell is excited through the second light source, by irradiating the solar cell with light whose wavelength bands are sequentially changed through the first light source and the short wavelength extraction unit, taking into account the effect of the phosphor It includes a processor for measuring and outputting quantum efficiency.
상기 제2 광원은 광 파장 대역을 가변 기능을 가지는 단일 광원으로 구현되는 것을 특징으로 한다. The second light source is characterized in that it is implemented as a single light source having a variable light wavelength band.
상기 제2 광원은 서로 상이한 광 파장 대역을 가지는 다수의 광원; 및 상기 다수의 광원 중 어느 하나만을 선택적으로 구동시키는 광원 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이때의 상기 제2 광원은 상기 다수의 광원 각각의 광 세기를 조정하는 광원 파워 제어부를 더 포함할 수 있다. The second light source may include a plurality of light sources having different wavelength bands; and a light source selector for selectively driving any one of the plurality of light sources, wherein the second light source may further include a light source power controller for adjusting the light intensity of each of the plurality of light sources. .
상기 제2 광원은 상기 양자효율 측정장치의 외부에 위치되어, 서로 상이한 광 파장 대역을 가지는 다수의 광원; 상기 양자효율 측정장치의 외부에 위치되어, 상기 다수의 광원 중 어느 하나만을 선택적으로 구동시키는 광원 선택부; 및 상기 다수의 광원 각각에 연결되어, 상기 양자효율 측정장치의 내부 공간에 삽입되는 상기 다수의 광 파이버를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이때의 상기 제2 광원은 상기 양자효율 측정장치의 외부에 위치되어, 상기 다수의 광원 각각의 광 세기를 조정하는 광원 파워 제어부를 더 포함할 수 있다. The second light source is located outside the quantum efficiency measuring device, a plurality of light sources having different light wavelength bands; a light source selector which is located outside the quantum efficiency measuring device and selectively drives any one of the plurality of light sources; and the plurality of optical fibers connected to each of the plurality of light sources and inserted into the internal space of the quantum efficiency measuring device, wherein the second light source is located outside the quantum efficiency measuring device Thus, it may further include a light source power control unit for adjusting the light intensity of each of the plurality of light sources.
상기 제2 광원은 백색광을 생성 및 제공하는 백색 광원; 상기 백색광으로부터 단파장의 광을 추출하는 단파장 추출부; 및 상기 단파장 추출부로부터 출력된 DC 형태의 광을 AC 형태의 광으로 변환시키는 쵸퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다. The second light source may include a white light source for generating and providing white light; a short-wavelength extraction unit for extracting short-wavelength light from the white light; and a chopper converting the DC light output from the short wavelength extraction unit into AC light.
본 발명은 태양전지에 형광체가 추가 형성되는 경우, 형광제 여기를 위한 광과 측정을 위한 광을 동시 생성 및 제공할 수 있도록 함으로써, 형광체에 의한 영향까지 고려한 태양전지의 양자효율을 측정할 수 있도록 해준다. In the present invention, when a phosphor is additionally formed in a solar cell, it is possible to simultaneously generate and provide light for excitation of the fluorescent agent and light for measurement, so that the quantum efficiency of the solar cell can be measured even considering the effect of the phosphor. does it
도 1 및 2는 형광체가 형성된 태양전지의 형광체에 의한 광 특성 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 태양전지 양자효율 측정장치를 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 태양전지 양자효율 측정장치에 의한 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치의 광 조사 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 광원의 구현 예들을 도시한 도면이다. 1 and 2 are diagrams for explaining a change in optical characteristics due to a phosphor of a solar cell in which the phosphor is formed.
3 is a view showing an apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell according to the related art.
4 is a view for explaining a problem caused by the solar cell quantum efficiency measuring apparatus according to the prior art.
5 is a diagram illustrating an apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell formed with a phosphor according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a light irradiation method of an apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell in which a phosphor is formed according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating implementation examples of a second light source according to an embodiment of the present invention.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않은 것으로 이해되어야 한다.The following is merely illustrative of the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art will be able to devise various devices that, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the present invention and are included within the spirit and scope of the present invention. Further, it is to be understood that all conditional terms and examples listed herein are, in principle, expressly intended solely for the purpose of enabling the concept of the present invention to be understood, and not limited to the specifically enumerated embodiments and states as such. should be
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Moreover, it is to be understood that all detailed description reciting the principles, aspects, and embodiments of the invention, as well as specific embodiments, are intended to cover structural and functional equivalents of such matters. It should also be understood that such equivalents include not only currently known equivalents, but also equivalents developed in the future, i.e., all devices invented to perform the same function, regardless of structure.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.Thus, for example, the block diagrams herein are to be understood as representing conceptual views of illustrative circuitry embodying the principles of the invention. Similarly, all flowcharts, state transition diagrams, pseudo code, etc. may be tangibly embodied on computer-readable media and be understood to represent various processes performed by a computer or processor, whether or not a computer or processor is explicitly shown. should be
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.The functions of the various elements shown in the figures including a processor or functional blocks represented by similar concepts may be provided by the use of dedicated hardware as well as hardware having the ability to execute software in association with appropriate software. When provided by a processor, the functionality may be provided by a single dedicated processor, a single shared processor, or a plurality of separate processors, some of which may be shared.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.In addition, the clear use of terms presented as processor, control, or similar concepts should not be construed as exclusively referring to hardware having the ability to execute software, and without limitation, digital signal processor (DSP) hardware, ROM for storing software. It should be understood to implicitly include (ROM), RAM (RAM) and non-volatile memory. Other common hardware may also be included.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.In the claims of this specification, a component expressed as a means for performing the function described in the detailed description includes, for example, a combination of circuit elements that perform the function or software in any form including firmware/microcode, etc. It is intended to include all methods of performing the functions of the device, coupled with suitable circuitry for executing the software to perform the functions. Since the present invention defined by these claims is combined with the functions provided by the various enumerated means and in a manner required by the claims, any means capable of providing the functions are equivalent to those contemplated from the present specification. should be understood as
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. The above objects, features and advantages will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치를 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating an apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell in which a phosphor is formed according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참고하면, 본 발명의 태양전지의 양자효율 측정장치는 제1 광원(110), 단파장 추출부(120), 쵸퍼(Chopper)(130), 반사 미러(140), 제2 광원(150), 전력 센서(160), 프로세서(170) 및 광 모니터링(180) 등을 포함한다. 즉, 본 발명은 기존의 제1 광원(110) 이외에 형광체에 특화된 제2 광원(150)을 추가 구비하도록 한다. Referring to FIG. 5 , the apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell according to the present invention includes a
제1 광원(110)은 태양광과 같은 빛을 발생시키기 위해 백색광을 발생시킨다. 이때, 백색광은 가시광선 영역, 자외선 영역, 및 적외선 영역에서 넓게 분포될 수 있으며, 예를 들어 300~1200nm일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. The
단파장 추출부(120)는 프로세서(170)의 제어하에 필터링 대역을 조정할 수 있는 단색기(Monochromator) 또는 컬러 휠(filter wheel)로 구현되어, 제1 광원(110)의 백색광을 필터링하여 특정 대역의 광 파장만을 선택적으로 투과시킨다. 즉, 단파장의 광원을 추출한다. The short
쵸퍼(130)는 단파장 추출부(120)로부터 출력된 DC 형태의 광을 AC 형태의 광으로 변환시킨다. The
반사 미러(140)는 쵸퍼(130)로부터 출력된 광 모두를 반사시켜, 태양전지(20)에 수직 입사시킨다. The
제2 광원(150)은 형광체의 여기광, 즉 형광체가 반응하는 파장 대역을 광을 생성 및 제공하며, 이는 UV와 같은 단파장이거나, 에너지밴드갭 보다 큰 장파장일 수 있다.The second
전력 센서(160)는 태양전지(200)의 일측에 전기적으로 연결되는 전류 또는 전압 센서로 구현되어, 태양전지(200)의 출력 전류와 출력 전압 중 적어도 하나를 센싱 및 출력한다. The
프로세서(170)는 제2 광원(150)을 통해 태양 전지내 형광체를 여기시킨 상태에서, 제1 광원(110) 및 단파장 추출부(120)를 통해 파장 대역이 가변되는 광을 순차적으로 태양전지에 조사함으로써, 형광제에 의한 영향까지 고려한 태양전지의 양자효율을 측정할 수 있도록 한다. In a state in which the phosphor in the solar cell is excited through the second
광 모니터(180)는 쵸퍼(130)에서 반사 미러(140)로 전달되는 광을 획득 및 분석하여, 현재 태양전지로 입사되는 광의 파장 대역 및 세기를 파악한 후 프로세서(170)에 통보할 수 있도록 한다. 이에 프로세서(170)는 현재 광 파장 대역 기반으로 다음에 태양전지로 제공될 광 파장 대역 및 세기 정도를 조정할 수 있도록 한다. The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치의 광 조사 방법을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining a light irradiation method of an apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell in which a phosphor is formed according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 형광체가 형성된 태양전지가 350nm에서 형광체가 반응하여 550nm로 변환되는 경우, 제2 광원(150)을 통해 형광체를 여기를 시키기 위해 350nm의 광을 계속적으로 발생 및 제공해준다. As shown in FIG. 6 , in the present invention, when the solar cell in which the phosphor is formed is converted to 550 nm by reacting the phosphor at 350 nm, light of 350 nm is continuously generated to excite the phosphor through the second
이러한 상태에서 제1 광원(110) 및 단파장 추출부(120)를 통해 파장 대역이 가변되는 광을 순차적으로 태양전지에 조사함으로써, 550nm를 포함한 모든 파장 대역에서의 태양전지의 양자효율을 모두 측정할 수 있게 된다. In this state, by sequentially irradiating the solar cell with light having a variable wavelength band through the first
즉, 형광체가 반응하는 빛의 양자효율과 변환되는 파장의 양자효율을 동시에 측정할 수 있도록 한다. That is, the quantum efficiency of the light to which the phosphor reacts and the quantum efficiency of the converted wavelength can be simultaneously measured.
이때, 태양전지의 양자효율(QE)은 이하 수학식 1에서와 같이 측정광의 광자 수에 대비하여 태양전지의 출력 전류(즉, 태양전지에 의해 수집된 캐리어(carrier) 개수의 비율일 수 있다.In this case, the quantum efficiency (QE) of the solar cell may be a ratio of the output current of the solar cell (ie, the number of carriers collected by the solar cell) to the number of photons of the measured light as shown in Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 광원의 구현예들을 도시한 도면이다. 7 is a diagram illustrating implementations of a second light source according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 제2 광원(150)을 광 파장 대역을 임의 가변할 수 있는 단일 광원(151)으로 구현할 수 있다. First, as shown in (a) of FIG. 7 , in the present invention, the second
그리고 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 광원(150)을 서로 상이한 광 파장 대역을 가지는 다수의 광원(152a~152d), 다수의 광원 각각의 광 세기를 조정하는 광원 파워 제어부(153), 다수의 광원 중 어느 하나만을 선택적으로 구동시키는 광원 선택부(154)로 구현할 수 있도록 한다. 이때의 광원은 LED 광원일 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다. And as shown in (b) of Figure 7, the second
또한 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 광원(150)을 서로 상이한 광 파장 대역을 가지는 다수의 광원(152a'~152d'), 프로세서(170)의 제어하에 다수의 광원 중 어느 하나만을 선택적으로 구동시키는 광원 선택부(154'), 프로세서(170)의 제어하에 다수의 광원 각각의 광 세기를 조정하는 광원 파워 제어부(153') 이외에 다수의 광원(152a'~152d') 각각이 연결되는 다수의 광 파이버(155a~155d)를 추가 포함하도록 구현할 수도 있도록 한다. In addition, as shown in (c) of FIG. 7 , the second
이는 양자효율 측정장치가 소형 장치로 구현되어 제2 광원(150)의 구성 요소 모두를 장치 내부에 위치시킬 수 없는 경우, 상대적으로 부피가 큰 다수의 광원(152a'~152d'), 광원 선택부(154'), 및 광원 파워 제어부(153')는 장치 외부 공간에 위치시키고, 다수의 광 파이버((155a~155d)만을 장치 내부 공간에 삽입될 수 있도록 하기 위함이다. This is a case in which the quantum efficiency measuring device is implemented as a small device, so that all of the components of the second
또 다르게는 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 제2 광원을 백색광원(156), 단파장 추출부(157), 쵸퍼(158)를 통해 구현할 수도 있도록 한다. 즉, 제1 광원 인가측과 제2 광원 인가측을 동일하게 구성할 수도 있도록 한다.Alternatively, as shown in (d) of FIG. 7 , the present invention enables the second light source to be implemented through the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
Claims (7)
백색광을 생성 및 제공하는 제1 광원;
상기 백색광으로부터 단파장의 광을 추출하는 단파장 추출부;
상기 단파장 추출부로부터 출력된 DC 형태의 광을 AC 형태의 광으로 변환시키는 쵸퍼;
상기 쵸퍼로부터 출력된 광을 반사시켜, 상기 태양전지에 수직 입사시키는 반사 미러;
상기 형광체를 여기시키는 광을 생성하여, 상기 태양전지에 직접 조사하는 제2 광원;
상기 태양전지의 일측에 전기적으로 연결되어, 상기 태양전지의 출력 전류 또는 출력 전압을 센싱하는 전력 센서; 및
상기 제2 광원을 통해 태양전지내 형광체를 여기시킨 상태에서, 상기 제1 광원 및 상기 단파장 추출부를 통해 파장 대역이 순차 가변되는 광을 태양전지에 조사함으로써, 형광체에 의한 영향까지 고려한 태양전지의 양자효율을 측정 및 출력하는 프로세서를 포함하는 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치.In the solar cell quantum efficiency measuring device for measuring the quantum efficiency of a solar cell formed with a phosphor,
a first light source that generates and provides white light;
a short-wavelength extraction unit for extracting short-wavelength light from the white light;
a chopper converting the DC light output from the short wavelength extraction unit into AC light;
a reflection mirror that reflects the light output from the chopper and makes it perpendicular to the solar cell;
a second light source that generates light to excite the phosphor and directly irradiates the solar cell;
a power sensor electrically connected to one side of the solar cell to sense an output current or an output voltage of the solar cell; and
In a state in which the phosphor in the solar cell is excited through the second light source, the first light source and the short-wavelength extractor irradiate the solar cell with light whose wavelength bands are sequentially changed to the solar cell, taking into account the effect of the phosphor. An apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell in which a phosphor is formed, comprising a processor for measuring and outputting the efficiency.
광 파장 대역을 가변 기능을 가지는 단일 광원으로 구현되는 것을 특징으로 하는 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치.According to claim 1, wherein the second light source
An apparatus for measuring quantum efficiency of a solar cell formed with a phosphor, characterized in that it is implemented as a single light source having a variable light wavelength band.
서로 상이한 광 파장 대역을 가지는 다수의 광원;
상기 다수의 광원 중 어느 하나만을 선택적으로 구동시키는 광원 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치.According to claim 1, wherein the second light source
a plurality of light sources having different light wavelength bands;
Quantum efficiency measuring apparatus of a solar cell formed with a phosphor, characterized in that it comprises a light source selector for selectively driving any one of the plurality of light sources.
상기 다수의 광원 각각의 광 세기를 조정하는 광원 파워 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치.According to claim 3, wherein the second light source
Quantum efficiency measuring apparatus of a solar cell formed with a phosphor, characterized in that it further comprises a light source power control unit for adjusting the light intensity of each of the plurality of light sources.
상기 양자효율 측정장치의 외부에 위치되어, 서로 상이한 광 파장 대역을 가지는 다수의 광원;
상기 양자효율 측정장치의 외부에 위치되어, 상기 다수의 광원 중 어느 하나만을 선택적으로 구동시키는 광원 선택부; 및
상기 다수의 광원 각각에 연결되어, 상기 양자효율 측정장치의 내부 공간에 삽입되는 상기 다수의 광 파이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치.According to claim 1, wherein the second light source
a plurality of light sources positioned outside the quantum efficiency measuring device and having different optical wavelength bands;
a light source selector positioned outside the quantum efficiency measuring device to selectively drive any one of the plurality of light sources; and
and the plurality of optical fibers connected to each of the plurality of light sources and inserted into the internal space of the quantum efficiency measuring device.
상기 양자효율 측정장치의 외부에 위치되어, 상기 다수의 광원 각각의 광 세기를 조정하는 광원 파워 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치.The method of claim 5, wherein the second light source is
Quantum efficiency measuring device of a solar cell formed with a phosphor, which is located outside the quantum efficiency measuring device, further comprising a light source power control unit for adjusting the light intensity of each of the plurality of light sources.
백색광을 생성 및 제공하는 백색 광원;
상기 백색광으로부터 단파장의 광을 추출하는 단파장 추출부; 및
상기 단파장 추출부로부터 출력된 DC 형태의 광을 AC 형태의 광으로 변환시키는 쵸퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광체가 형성된 태양전지의 양자효율 측정장치.
According to claim 1, wherein the second light source
a white light source that generates and provides white light;
a short-wavelength extraction unit for extracting short-wavelength light from the white light; and
and a chopper for converting the DC type light output from the short wavelength extraction unit into AC type light.
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- 2020-07-14 KR KR1020200086659A patent/KR102368035B1/en active IP Right Grant
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Also Published As
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