KR102276479B1 - Color realization BIPV system with optical screen - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건물외면에 태양광 패널을 부착시켜 전력을 생산하되 태양광 패널의 전면부에 광학스크린 구조를 위치시켜 건물의 미관이 태양광 패널로 인하여 해치는 것을 방지하는 건물일체형 태양광발전(BIPV, Building Integrated Photovoltaic) 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물 외면에 부착 설치되어 전력을 생산하는 태양광패널 및 상기 태양광 전면부에 소정의 이격을 가지고, 연결 설치되되 태양광패널을 가려주는 광학스크린을 포함하여 이루어지는 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템에 관한 것이다.The present invention is a building-integrated photovoltaic power generation (BIPV) that produces power by attaching a photovoltaic panel to the exterior of a building, but places an optical screen structure in the front part of the photovoltaic panel to prevent damage to the aesthetics of the building due to the photovoltaic panel It relates to a Building Integrated Photovoltaic) system, and more particularly, a solar panel attached to the exterior of a building to produce power, and an optical screen that is connected and installed to cover the solar panel with a predetermined distance to the front part of the solar panel It relates to a BIPV system capable of color realization including an optical screen structure comprising a.
건물일체형 태양광발전시스템((Building Integrated Photovoltaic System)은 태양광을 에너지로 전기를 생산하는 태양광 모듈을 건축물 외장재로 사용하여 소비자에게 전력을 공급하는 것으로 창호, 벽면 및 발코니 등에 설치되어 생산된 전기를 바로 활용할 수 있으므로 경제성을 포함한 각종 부가 가치를 높일 수 있다. 이와 같은 BIPV 시스템은 태양광에너지 생산에 있어서도 설치부지가 적고, 빌딩이 많이 세워진 국내에 적합하다.The Building Integrated Photovoltaic System uses a photovoltaic module that produces electricity using sunlight as an exterior material for a building to supply electricity to consumers, and is installed on windows, walls, and balconies. can be used immediately, so various added values including economic feasibility can be increased.This BIPV system is suitable for a country where there are few installation sites and many buildings are built in the production of solar energy.
건물일체형 태양광발전시스템은 PV모듈을 건물 외장재로 대체하는 방법으로 건물과의 결합 관계에 따라 완전일체형과 단순거치형으로 구별할 수 있으며, 부착 방식 및 통기 구조에 따라 보다 다양하게 구분 되어지며, 부착되는 장소는 크게 건물의 창문, 외벽, 지붕, 차양장치가 포함될 수 있는 발코니 등이 있다.Building-integrated photovoltaic power generation system is a method of replacing PV modules with building exterior materials, and can be divided into fully integrated type and simple mounting type depending on the relationship with the building. The places to be used are largely windows, exterior walls, roofs, and balconies that can include awning devices.
창문에 부착설치는 본래 창문의 기능인 투과성과 채광성을 가지되 태양광 모듈의 배치 변화에 따라 그림자 패턴을 줄 수 있고, 투과율 조절을 통해 다양한 건축적 기법을 활용이 가능하며, 가시성확보를 위해 기조의 유리와 혼합하여 입면에 적용 되어진다. 외벽은 건물의 외장재에 부착되거나 외장자재를 대체 하고, 수직면이 많은 도심형 건물인 경우에는 건물의 부지를 최대한 활용할 수 있으므로 그 잠재력이 크다. 지붕은 일사 획득이 가장 용이한 방법으로 지붕과 통합하여 자연스럽게 모듈 설치가 가능하고, 건물 지붕 단열을 높일 수 있는 이중 효과를 가진다. 발코니는 발코니 외면 또는 발코니에 설치된 차양막의 상부에 설치되어 차양막 효과를 상승시킬 수 있다. 한편, 상기 창문 또는 발코니에 설치 시에는 가시성과 채광을 높이기 위해 커튼윌 형태의 건물일체형 태양광발전시스템의 사용이 증가되고 있다.Attachment and installation on a window has permeability and light that are the original functions of a window, but it can give a shadow pattern according to a change in the arrangement of solar modules, and it is possible to use various architectural techniques by adjusting the transmittance. It is applied to the elevation by mixing with the glass of The exterior wall is attached to the exterior material of the building or replaces the exterior material, and in the case of an urban-type building with many vertical surfaces, the potential of the building is great because the site can be used to the maximum. The roof integrates with the roof in the easiest way to obtain solar radiation, so that the module can be installed naturally, and it has the dual effect of increasing the insulation of the roof of the building. The balcony may be installed on the outer surface of the balcony or on the top of the awning installed on the balcony to increase the awning effect. On the other hand, when installed on the window or balcony, the use of a curtain wall-type building-integrated photovoltaic power generation system is increasing in order to increase visibility and light.
건물일체형 태양광발전시스템과 관련된 선행기술들을 살펴보면 한국등록특허 제10-0917043호(2009.09.10.)는 전면판(front glass pannel)과 후면판(rear glass pannel)으로 이루어지는 복층유리의 내부에 설치되는 전동 블라인드에 있어서, 상기 전동 블라인드의 내부에는 온도의 변화에 무관하게 원활히 작동되도록 불활성기체인 아르곤(Argon) 가스가 채워지며, 전기를 발생하는 BIPV 모듈과 후면판 사이에는 구동모터(11)에 의해 동작하는 복수의 슬렛으로 이루어진 전동 블라인드가 설치되되, 상기 BIPV 모듈은 "전면판 - 접착판 - 솔라셀 - 접착판 - 보호유리"가 5층의 구조를 이루며 형성되고, 상기 솔라셀은 빛을 투과하는 박막형 솔라셀로 구성되어 전면판의 좌·우 측면에 2열 또는 상·하 끝단에 2열로 배열되어 조망시야를 넓게 확보할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 비아이피브이 모듈이 적용된 전동블라인드를 제공하고, 한국등록특허 제10-1317868호(2013.10.16.)는 전면 유리판(Front glass panel); 상기 전면 유리판의 배면에 배치되는 후면 유리판(Rear glass panel); 접합 필름에 의해 상기 전면 유리판과 상기 후면 유리판 사이에 접합되며, 수광면이 상기 전면 유리판을 향하도록 설치되는 태양광 모듈; 상기 태양광 모듈에서 생산된 전기를 집결하는 정션 박스(Junction box); 및 상기 정션 박스와 연결되며, 상기 태양광 모듈에 의한 발전 전압을 모니터링하기 위한 전압 측정부를 포함하는 BIPV 모니터링 모듈을 포함하는 BIPV용 유리 패널을 제공하고 있다.Looking at the prior art related to the building-integrated photovoltaic system, Korean Patent Registration No. 10-0917043 (September 10, 2009) is installed inside a double-glazed glass composed of a front glass pannel and a rear glass pannel. In the electric blind to be used, the inside of the electric blind is filled with argon gas, which is an inert gas, so that it operates smoothly regardless of changes in temperature, and between the BIPV module that generates electricity and the rear plate, a driving motor 11 is installed. A motorized blind made of a plurality of slats operated by an electric blind is installed, and in the BIPV module, "front plate - adhesive plate - solar cell - adhesive plate - protective glass" is formed in a five-layer structure, and the solar cell emits light. Electric blinds with BIPV module, characterized in that they are composed of penetrating thin-film solar cells and arranged in two rows on the left and right sides of the front panel or two rows on the top and bottom ends to secure a wide view of the field and Korean Patent No. 10-1317868 (2013.10.16.) discloses a front glass panel; a rear glass plate disposed on a rear surface of the front glass plate; a photovoltaic module bonded between the front glass plate and the rear glass plate by a bonding film, and installed so that a light-receiving surface faces the front glass plate; a junction box for collecting electricity produced by the solar module; and a BIPV monitoring module connected to the junction box and including a voltage measuring unit for monitoring a voltage generated by the solar module.
건물일체형 태양광발전시스템은 종래기술을 살펴보면 단순히 건물의 외면에 태양광발전 설비를 부착하는 것으로 도심의 빌딩들에 설치시 일률적인 형태를 보인다는 점, 본래 건축디자인 나타내는 방향성이 훼손된다는 점 및 도심과 건물의 외관을 해친다는 점등의 단점을 가지고 있으며, 선행기술들에서 상기 단점을 해소하기 위해 블라인 등 및 투명한 패널을 이용하고 있으나 여전히 위에 기재된 단점들을 완전히 해소하지 못할 뿐만아니라 제작 및 설치에 드는 시간과 비용이 많이 든다는 문제점을 가지고 있다.If you look at the prior art, the building-integrated photovoltaic system simply attaches photovoltaic power generation facilities to the exterior of the building, and shows a uniform shape when installed in buildings in the city center, the fact that the original architectural design direction is damaged, and the city center It has the disadvantage of lighting and damaging the exterior of the building, and although blind lights and transparent panels are used to solve the above disadvantages in the prior art, it still cannot completely solve the disadvantages described above, but also requires manufacturing and installation. It has a problem that it takes a lot of time and money.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 건물일체형 태양광발전시스템이 건축가가 의도하는 건축디자인 방향의 훼손 및 건물 또는 도시 미관상 좋지 못하다는 단점을 해결하는 것으로 기존의 건물 외면에 설치되는 태양광발전시설의 전면부에 색상을 부여하여 가려주되 태양광이 통과되어 태양광발전을 실시하고, 다소 기계적인 외관의 태양광발전 시설 및 설비에 심미성을 부여한다. 그 구조를 간편하게 하여 제작 및 설치에 드는 비용과 시간을 절감하는 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the disadvantage that the building-integrated photovoltaic power generation system is damaged in the architectural design direction intended by the architect and is not good in terms of aesthetics of the building or the city, and the front of the photovoltaic power generation facility installed on the exterior of the existing building The part is covered by color, but the sunlight passes through it to generate photovoltaic power, and it gives aesthetics to photovoltaic power generation facilities and facilities with a somewhat mechanical appearance. It is to provide a BIPV system capable of realizing colors including an optical screen structure that simplifies the structure and reduces the cost and time required for manufacturing and installation.
상기와 같은 문제점을 해결하고, 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템은 건물 외면에 부착 설치되어 전력을 생산하는 태양광패널(10); 및 상기 태양광패널(10) 전면부에 소정의 이격을 가지고, 연결 설치되되 태양광패널(10)을 가려주는 광학스크린(20);를 포함하여 이루어진다.In order to solve the above problems and achieve the object, the BIPV system capable of color realization including an optical screen structure according to an embodiment of the present invention is attached to the exterior of a building and installed to produce power solar panel (10) ; and an
상기 광학스크린(20)는 합성수지, 금속 및 세라믹 중 선택된 하나로 이루어지며, 외면 색깔이 흰색을 포함한 여러 색상 중 선택된 하나로 이루어진다.The
상기 광학스크린(20)는 복수개의 수직프레임 및 수평프레임이 고정부착되되 정면에서 보았을 때 복수개의 천공이 이루어지도록 소정의 이격을 가진 형상이거나 평평하게 이루어진 평판 상에 천공 또는 간극이 복수개 형성된 형상으로 이루어진다.The
상기 수직프레임(22) 및 수평프레임(24) 또는 평판은 두께가 1um 내지 1cm 이고, 천공 또는 간극은 10nm 내지 1cm로 이루어진다.The
상기 수직프레임(22) 및 수평프레임(24)은 단면에서 보았을 때 사각형, 원형, 삼각형 및 다각형 형상 중 선택된 하나로 이루어지며, 수직프레임(22)이 태양광패널(10) 방향에 위치하고, 수평프레임(24)이 정면방향에 위치되거나 그 반대 방향으로 위치된다.The
상기 수직프레임(22) 및 수평프레임(24)은 단면에서 보았을 때 사다리꼴 형상을 이루되 수직프레임(22)은 평면에서 볼 때 구배가 작아지는 면이 태양광패널(10) 방향으로 이루어지고, 수평프레임(24)은 일측의 빗변이 수직프레임(22)에 부착된다.The
상기 광학스크린(20) 외면에는 형광필름이 부착 설치되어 적외선 파장 영역의 광을 가시관 파장 영역의 광으로 변화시킨다.A fluorescent film is attached to the outer surface of the
상기 형광필름은 기재와 기재의 하부에 점착층과 이형지와 상기 기재 상부에 금, 은, 백금 및 알루미늄 중 선택된 하나의 금속 나노입자를 포함하는 금속층과 상기 금속층의 상부에 형광체로 이루어지는 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템을 제공한다.The fluorescent film has an optical screen structure consisting of a substrate and an adhesive layer and a release paper on the lower portion of the substrate, a metal layer containing one metal nanoparticle selected from gold, silver, platinum, and aluminum on the upper portion of the substrate, and a phosphor on the upper portion of the metal layer. It provides a BIPV system that can implement colors that are included.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the BIPV system capable of realizing colors including the optical screen structure according to the present invention has the following effects.
(1) 본 발명은 광학스크린이 태양광패널의 전면에 설치되어 가려줌으로써 도심 및 건물의 미관을 훼손시키지 않고, 태양광이 투과되어 전력을 생산할 수 있는 건물일체형 태양광발전시스템을 구현할 수 있다.(1) The present invention can implement a building-integrated photovoltaic power generation system capable of generating electricity by transmitting sunlight without damaging the aesthetics of the city center and buildings by having an optical screen installed on the front of the solar panel to cover it.
(2) 본 발명은 태양광패널 및 다양한 색상을 구현할 수 있는 광학스크린로 이루어진 구조가 간편하여 제작 및 설치에 드는 시간과 비용을 절감한다.(2) The present invention has a simple structure consisting of a photovoltaic panel and an optical screen capable of implementing various colors, thereby reducing the time and cost for manufacturing and installation.
(3) 본 발명은 광학스크린를 이루는 구조의 형상을 변화시키거나 광학스크린 외면에 형광필름을 부착하여 태양광이 광학스크린를 통과되는 투과량을 높일 수 있다.(3) The present invention can increase the amount of sunlight passing through the optical screen by changing the shape of the structure constituting the optical screen or attaching a fluorescent film to the outer surface of the optical screen.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템을 예시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학스크린의 사시도, 정면과 측면 확대도 및 태양광 흐름을 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학스크린의 수직프레임 및 수평프레임이 사다리꼴 형태를 이루는 사시도, 측면과 평면 확대도 및 태양광 흐름을 나타내는 예시도이다.1 is a perspective view illustrating a color realization BIPV system including an optical screen structure according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an optical screen according to a preferred embodiment of the present invention, an enlarged front and side view, and an exemplary view showing the flow of sunlight.
3 is a perspective view in which a vertical frame and a horizontal frame of the optical screen form a trapezoid according to a preferred embodiment of the present invention, an enlarged side view and a plan view, and an exemplary view showing the sunlight flow.
본 발명의 명칭은 "광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템"으로 통상의 기술자가 쉽게 알 수 있도록 구체적인 내용을 기재하고, 충분히 유추 가능한 별도의 기재는 생략하며, 필요 경우 실시예 및 도면을 기재한다. 또한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 정의된 용어들은 한정 해석하지 아니하며, 운용자의 의도 또는 관례등에 따라 달라질 수 있고, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The title of the present invention is "BIPV system capable of realizing color including an optical screen structure" and describes specific details so that a person skilled in the art can easily understand, and omits a separate description that can be sufficiently inferred, and, if necessary, examples and drawings Write the In addition, the terms defined in the present specification and claims are not limited to interpretation, may vary according to the intention or custom of the operator, etc., and should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.
본 발명의 일면에 있어서,In one aspect of the present invention,
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템을 예시하는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학스크린의 사시도, 정면과 측면 확대도 및 태양광 흐름을 나타내는 예시도로 상기 도 1 내지 도 2를 참고하여 본 발명의 건물일체형 태양광발전시스템((Building Integrated Photovoltaic System)을 하기에 상세하게 개진한다.1 is a perspective view illustrating a color realization BIPV system including an optical screen structure according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view, front and side views of an optical screen according to a preferred embodiment of the present invention. The building integrated photovoltaic system of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 2 as an enlarged view and exemplary views showing the flow of sunlight.
건물 외피에 부착설치되는 BIPV 시스템에 있어서,In the BIPV system attached to the building envelope,
상기 BIPV 시스템은 The BIPV system is
건물 외면에 부착 설치되어 전력을 생산하는 태양광패널(10); 및A
상기 태양광패널(10) 전면부에 소정의 이격을 가지고, 연결 설치되되 태양광패널(10)을 가려주는 광학스크린(20);를 포함하여 이루어진다.The
상기 본 발명의 태양광발전(BIPV, Building Integrated Photovoltaic System) 시스템은 창문, 외벽, 발코니 및 지붕 중 선택된 곳에 설치하며, 태양광패널을 설치 후 그 전면에 광학스크린(20)을 연결설치한다. 이때 태양광패널(10)과 광학스크린(20)와의 사이에는 소정의 이격 간격을 가져 태양광이 광학스크린(20)에 직접 통과 또는 광학스크린(20)에 반사되어 통과되도록 하며, 태양광패널(10)과 광학스크린(20)의 연결 설치를 실시하는 장치 또는 구조는 일반적인 방법을 사용하여도 무방하다.The photovoltaic (BIPV, Building Integrated Photovoltaic System) system of the present invention is installed in a window, an outer wall, a balcony and a roof selected from among, and the
상기 광학스크린(20)는 합성수지, 금속 및 세라믹 중 선택된 하나로 이루어지며, 외면 색깔이 흰색을 포함한 여러 색상 중 선택된 하나로 이루어진다.The
상기 광학스크린(20)의 재질은 상기와 같이 합성수지, 금속 및 세라믹 중 선택된 하나를 사용하나 제조가 비교적 간단한 합성수지재 또는 금속재를 사용하는 것이 바람직하며, 색상은 다양한 컬러로 적용이 가능하나 광학스크린(20)의 외면 색상은 흰색으로 하여 태양광 반사 비율을 높여 태양광패널(10)로의 통과되는 태양광 량을 높이는 것이 바람직하며, 어두운색을 이루는 재질을 이용시에는 흰색 또는 밝은색 계통의 도료를 이용하여 외면색상을 변경하는 것이 바람직하다.The material of the
상기 광학스크린(20)는 복수개의 수직프레임(22) 및 수평프레임(24)이 고정부착되되 정면에서 보았을 때 복수개의 천공이 이루어지도록 소정의 이격을 가진 형상이거나 평평하게 이루어진 평판 상에 천공 또는 간극이 복수개 형성된 형상으로 이루어진다.The
상기 천공은 미세한 크기로 태양광패널(10)의 전면에 상기 광학스크린(20)를 설치 후 근거리에서 태양광 패널이 보이지 않고, 광학스크린(20)가 하나의 평면으로 보여 태양광패널(10)을 가려주며, 상기 천공을 통해 태양광이 태양광패널(10)에 조사되어 전기를 생산한다.The perforation is of a fine size, and after installing the
상기 수직프레임(22) 및 수평프레임(24) 또는 평판은 두께가 1um 내지 1cm 이고, 천공 또는 간극은 10nm 내지 1cm로 이루어진다.The
상기 수직프레임(22) 및 수평프레임(24) 또는 평판의 두께 보다 천공의 길이가 적을 경우에는 태양광의 투과량이 감소되어 태양광발전 효율이 감소되고, 천공의 길이가 더 클 경우에는 본래의 본 발명의 목적인 태양광패널(10)의 가려지는 효과가 미미해지므로 광학스크린(20)를 이루는 두께와 천공의 크기를 동일하게 하는 것이 바람직하다.When the length of the perforation is smaller than the thickness of the
상기 수직프레임(22) 및 수평프레임(24)은 단면에서 보았을 때 사각형, 원형, 삼각형 및 다각형 형상중 선택된 하나로 이루어지며, 수직프레임(22)이 태양광패널(10) 방향에 위치하고, 수평프레임(24)이 정면방향에 위치되거나 그 반대 방향으로 위치된다.The
상기 수직프레임(22) 및 수평프레임(24)의 단면 형상은 다양한 형태를 이룰 수 있고, 평판일 경우에도 사각형 또는 원형을 이룰 수 있으며, 수직프레임(22) 및 수평프레임(24)의 전면 또는 후면 위치는 사용자가 선택하여 실시할 수 있으나 태양광이 상부에서 하방으로 조사되고 있으므로 전면에 수직프레임(22)이 위치하는 것이 바람직하다. The cross-sectional shapes of the
또한, 도 2의 광학스크린(20)의 태양광 흐름을 살펴보면 태양광이 직접적으로 천공을 통과하거나 수직프레임(22) 또는 수평프레임(24)의 측면에 반사되어 굴절되면서 천공을 통과할 수 있다.In addition, looking at the sunlight flow of the
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광학스크린의 수직프레임 및 수평프레임이 사다리꼴 형태를 이루는 사시도, 측면과 평면 확대도 및 태양광 흐름을 나타내는 예시도로 도 3을 참고하여 사다리꼴 형태의 수직프레임 및 수평프레임으로 이루어진 광학스크린를 하기에 설명한다.3 is a perspective view in which a vertical frame and a horizontal frame of an optical screen form a trapezoid according to a preferred embodiment of the present invention, an enlarged side view and a plan view, and an exemplary view showing the flow of sunlight. Referring to FIG. 3, a vertical frame of a trapezoidal shape and an optical screen composed of a horizontal frame will be described below.
상기 수직프레임(22) 및 수평프레임(24)은 단면에서 보았을 때 사다리꼴 형상을 이루되 수직프레임(22)은 평면에서 볼 때 구배가 작아지는 면이 태양광패널(10) 방향으로 이루어지고, 수평프레임(24)은 일측의 빗변이 수직프레임(22)에 부착된다.The
태양광발전(BIPV, Building Integrated Photovoltaic System) 시스템의 단점 중 하나는 외벽설치 후 각도조절이 어려워 아침, 점심 및 저녁과 계절별로 변화되는 태양의 입사각도에 적용하기 어렵다는 점이 있다. 예를 들어 계절별 태양의 남중고도는 겨울철(동지) 남중고도 29도, 봄(춘분)철과 가을(추분)철은 남중고도 52도 및 여름(하지)철에는 남중고도 76도를 이루고 있다. 따라서 본 발명은 도 3의 태양광 흐름을 참고하여 살펴보면 수직프레임(22) 및 수평프레임(24)의 단면을 사다리꼴 형상을 이루어 전면에 위치되는 프레임과 프레임의 사다리꼴의 양 빗변을 이용하여 다양한 각도로 입사되는 태양광을 굴절시켜 태양광패널(10)로 보내 태양광 발전 효율을 높인다.One of the disadvantages of the BIPV (Building Integrated Photovoltaic System) system is that it is difficult to adjust the angle after installing the outer wall, so it is difficult to apply it to the angle of incidence of the sun that changes in the morning, noon, evening and seasons. For example, the solar altitude for each season is 29 degrees in the winter (winter solstice), 52 degrees in the spring (spring equinox) and autumn (autumn equinox) seasons, and 76 degrees in the summer (solder) season. have. Therefore, in the present invention, referring to the sunlight flow of FIG. 3, the cross-sections of the
상기 광학스크린(20) 외면에는 형광필름이 부착 설치되어 적외선 파장 영역의 광을 가시관 파장 영역의 광으로 변화시킨다.A fluorescent film is attached to the outer surface of the
상기 형광필름은 기재와 기재의 하부에 점착층과 이형지와 상기 기재 상부에 금, 은, 백금 및 알루미늄 중 선택된 하나의 금속 나노입자를 포함하는 금속층과 상기 금속층의 상부에 형광체로 이루어진다.The fluorescent film is composed of a substrate and a metal layer including a metal nanoparticle selected from among gold, silver, platinum and aluminum on an upper portion of the substrate, an adhesive layer and a release paper on the lower portion of the substrate, and a phosphor on the upper portion of the metal layer.
상기 점착층은 두께 1㎛ 내지 100㎛로 형성되고, 상기 점착층에 이형지가 부착되며, 금속층은 상기 기재의 상부에 두께 10 내지 100nm로 형성되며 금, 은, 백금, 알루미늄 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 금속 나노입자를 포함하며, 상기 형광체는 불소계로 상기 금속 나노입자의 표면에서 발생되는 표면 플라즈몬 공명에 의해 광을 산란시키고, 상기 형광체는 상기 금속층의 상부에 두께 50 내지 50nm로 형성되며 태양광 중의 근적외선 파장 영역의 광을 가시광 파장 영역의 광으로 변환시킨다.The adhesive layer is formed to have a thickness of 1 μm to 100 μm, a release paper is attached to the adhesive layer, and the metal layer is formed to have a thickness of 10 to 100 nm on the upper portion of the substrate, and is made of at least one selected from gold, silver, platinum, and aluminum. It includes metal nanoparticles, wherein the phosphor scatters light by fluorine-based surface plasmon resonance generated on the surface of the metal nanoparticles, and the phosphor is formed with a thickness of 50 to 50 nm on the metal layer and is near infrared rays in sunlight. It converts light in the wavelength region into light in the visible wavelength region.
상기 점착층은 점착제로 실리콘계 수지, 에틸렌비닐아세테이트계 수지, 아크릴계 수지 등이 사용될 수 있다. 자외선 또는 열에 의한 변형 내지 변색을 방지함으로써 내후성을 향상시키기 위하여 점착제에는 자외선 안정제 또는 열 안정제가 포함될 수 있다.The adhesive layer may be a silicone-based resin, an ethylene vinyl acetate-based resin, an acrylic resin, or the like as a pressure-sensitive adhesive. In order to improve weather resistance by preventing deformation or discoloration due to UV or heat, the pressure-sensitive adhesive may include a UV stabilizer or a heat stabilizer.
상기 이형지로 통상적인 합성수지 시트를 이용할 수 있으며, 이형지는 점착층의 하부에 부착되어 점착층을 보호한다.A conventional synthetic resin sheet may be used as the release paper, and the release paper is attached to the lower portion of the adhesive layer to protect the adhesive layer.
상기 형광체는 실리콘 바인더 80 내지 90중량%와 상기 형광체 10 내지 20중량%로 조성된 코팅용 페이스트를 상기 금속층의 상부에 코팅하여 형성되는 것으로 상기 형광체는 NaYF4:Nd3+ 이다.The phosphor is formed by coating a coating paste composed of 80 to 90 wt% of a silicone binder and 10 to 20 wt% of the phosphor on the metal layer, and the phosphor is NaYF4:Nd3+.
형광체로 무기 형광체를 이용할 수 있다. 이러한 형광체로 불소계 형광체, 가령 NaYF4:Nd3+, NaYF4:Yb3+, NaYF4:Er3+ 중에서 선택된 어느 하나를 이용할 수 있다.An inorganic phosphor can be used as the phosphor. As such a phosphor, a fluorine-based phosphor, for example, any one selected from NaYF4:Nd3+, NaYF4:Yb3+, and NaYF4:Er3+ may be used.
또한, 상기 기재와 상기 금속층 사이에 크롬을 증착하여 형성한 크롬층을 더 구비할 수 있다.In addition, a chromium layer formed by depositing chromium between the substrate and the metal layer may be further provided.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템은 광학스크린이 태양광패널의 전면에 설치되어 가려줌으로써 도심 및 건물의 미관을 훼손시키지 않고, 태양광이 투과되어 전력을 생산할 수 있는 건물일체형 태양광발전시스템을 구현할 수 있으며, 태양광패널 및 광학스크린로 이루어진 구조가 간편하여 제작 및 설치에 드는 시간과 비용을 절감하고, 광학스크린을 이루는 구조의 형상을 변화시키거나 광학스크린 외면에 형광필름을 부착하여 태양광이 광학스크린을 통과되는 투과량을 높일 수 있다.As described above, in the BIPV system capable of realizing color including the optical screen structure according to the present invention, the optical screen is installed on the front side of the solar panel to cover it, so that it does not damage the aesthetics of the city center and buildings, and sunlight is transmitted through it. It is possible to implement a building-integrated photovoltaic power generation system that can produce electricity, and the simple structure consisting of a photovoltaic panel and an optical screen saves time and cost for manufacturing and installation, and changes the shape of the structure constituting the optical screen. Alternatively, the amount of sunlight passing through the optical screen can be increased by attaching a fluorescent film to the outer surface of the optical screen.
상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었지만, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술은 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technology to which the present invention belongs is within the scope of equivalents of the technical spirit of the invention and the claims to be described below. Of course, various modifications and variations are possible.
10 : 태양광패널 22 : 수직프레임
20 : 광학스크린 24 : 수평프레임10: solar panel 22: vertical frame
20: optical screen 24: horizontal frame
Claims (8)
상기 BIPV 시스템은
건물 외면에 부착 설치되어 전력을 생산하는 태양광패널; 및
상기 태양광패널 전면부에 소정의 이격을 가지고, 연결 설치되되 태양광패널을 가려주는 광학스크린;를 포함하여 이루어지고,
상기 광학스크린은 합성수지, 금속 및 세라믹 중 선택된 하나로 이루어지며, 외면 색깔이 흰색으로 이루어지며,
상기 광학스크린은 복수개의 수직프레임 및 수평프레임이 고정부착되되 정면에서 보았을 때 복수개의 천공이 이루어지도록 소정의 이격을 가진 형상으로 이루어지고,
상기 수직프레임 및 수평프레임은 두께가 1um 내지 0.1mm이고, 천공을 이루는 이격 간격은 10nm 내지 0.1mm로 이루어지며,
상기 수직프레임 및 수평프레임은 단면에서 보았을 때 사다리꼴 형상을 이루되 수직프레임은 평면에서 볼 때 구배가 작아지는 면이 태양광패널 방향으로 이루어지고, 수평프레임은 일측의 빗변이 수직프레임에 부착되고,
상기 광학스크린 외면에는 형광필름이 부착 설치되어 적외선 파장 영역의 광을 가시관 파장 영역의 광으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템.In the BIPV system attached to the building envelope,
The BIPV system is
A solar panel attached to the exterior of a building to produce electricity; and
It has a predetermined distance to the front part of the solar panel, is connected and installed, an optical screen that covers the solar panel; is made including,
The optical screen is made of a selected one of synthetic resin, metal, and ceramic, and the outer color is white,
The optical screen is made of a shape having a predetermined spacing so that a plurality of vertical frames and horizontal frames are fixedly attached to make a plurality of perforations when viewed from the front,
The vertical frame and the horizontal frame have a thickness of 1um to 0.1mm, and the spacing between the perforations is 10nm to 0.1mm,
The vertical frame and the horizontal frame form a trapezoidal shape when viewed in cross section, the vertical frame is made in the direction of the solar panel when the gradient is small in plan view, and the horizontal frame has a hypotenuse of one side attached to the vertical frame,
A BIPV system capable of color realization including an optical screen structure, characterized in that a fluorescent film is attached to the outer surface of the optical screen to change light in the infrared wavelength region into light in the visible wavelength region.
상기 수직프레임 및 수평프레임은 단면에서 보았을 때 사각형 및 다각형 형상중 선택된 하나로 이루어지며, 수직프레임이 태양광패널 방향에 위치하고, 수평프레임이 정면방향에 위치되거나 그 반대 방향으로 위치되는 것을 특징으로 하는 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템.According to claim 1,
The vertical frame and the horizontal frame are made of a selected one of a rectangular and polygonal shape when viewed in cross section, the vertical frame is located in the solar panel direction, the horizontal frame is located in the front direction or the opposite direction optical characterized in that BIPV system capable of realizing color with screen structure.
상기 형광필름은 기재와 기재의 하부에 점착층과 이형지와 상기 기재 상부에 금, 은, 백금 및 알루미늄 중 선택된 하나의 금속 나노입자를 포함하는 금속층과 상기 금속층의 상부에 형광체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학스크린 구조가 포함되는 색상구현이 가능한 BIPV 시스템.According to claim 1,
The fluorescent film is characterized in that it consists of a substrate and a metal layer containing one metal nanoparticle selected from among gold, silver, platinum and aluminum on the substrate, a release paper and an adhesive layer on the lower portion of the substrate, and a phosphor on the upper portion of the metal layer BIPV system capable of realizing color with optical screen structure.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |