KR101098374B1 - Lighting device using solar cell - Google Patents

Lighting device using solar cell Download PDF

Info

Publication number
KR101098374B1
KR101098374B1 KR1020090089394A KR20090089394A KR101098374B1 KR 101098374 B1 KR101098374 B1 KR 101098374B1 KR 1020090089394 A KR1020090089394 A KR 1020090089394A KR 20090089394 A KR20090089394 A KR 20090089394A KR 101098374 B1 KR101098374 B1 KR 101098374B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
organic light
solar cell
substrate
emitting element
Prior art date
Application number
KR1020090089394A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110032076A (en
Inventor
김광복
이선희
Original Assignee
금호전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금호전기주식회사 filed Critical 금호전기주식회사
Priority to KR1020090089394A priority Critical patent/KR101098374B1/en
Publication of KR20110032076A publication Critical patent/KR20110032076A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101098374B1 publication Critical patent/KR101098374B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
    • F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
    • F21S9/032—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light the solar unit being separate from the lighting unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0435—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by remote control means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/11—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the brightness or colour temperature of ambient light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Abstract

본 발명은 태양전지를 이용한 조명장치에 관한 것으로, 본 발명은 건물의 벽면 또는 천장에 고정되는 창문 유리인 기판과, 태양광이 입사되도록 상기 기판의 일면에 박막 형태로 형성되어, 태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양전지와, 상기 기판의 타면에 형성되어 전압이 인가되면 발광하여 조명기능을 수행하는 유기 발광 소자, 및 상기 태양전지와 상기 유기 발광 소자 사이에 연결되어, 상기 태양전지에서 생성된 전기 에너지를 상기 유기 발광 소자에 인가하는 축전제어부를 포함한다.The present invention relates to a lighting apparatus using a solar cell, the present invention is a window glass that is fixed to the wall or ceiling of a building, and formed in a thin film form on one surface of the substrate so that sunlight is incident, the solar light A solar cell that converts energy into an energy, an organic light emitting device that is formed on the other surface of the substrate and emits light when a voltage is applied, and is connected between the solar cell and the organic light emitting device and is generated in the solar cell It includes a power storage control unit for applying electric energy to the organic light emitting device.

또한, 상기 축전제어부는 상기 유기 발광 소자가 설치된 건물 실내의 조도를 검출하는 조도 검출부를 포함하고, 상기 조도 검출부에 의해 검출된 건물 실내의 조도값이 설정된 기준 조도값 미만이면 상기 유기 발광 소자에 전원을 인가하도록 제어한다.The power storage control unit may include an illuminance detector configured to detect an illuminance of the interior of the building in which the organic light emitting element is installed, and when the illuminance value of the interior of the building detected by the illuminance detector is less than a predetermined reference illuminance value, supply power to the organic light emitting element. Control to apply.

태양전지, 유기 발광 소자, OLED, 조명, 축전 Solar cell, organic light emitting device, OLED, lighting, storage

Description

태양전지를 이용한 조명장치{Lighting device using solar cell}Lighting device using solar cell

본 발명은 태양전지를 이용한 조명장치에 관한 것으로, 태양전지를 이용하여 축전된 전기 에너지를 유기 발광 소자(OLED)에 인가하는 태양전지를 이용한 조명장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting apparatus using a solar cell, and more particularly to a lighting apparatus using a solar cell for applying electrical energy stored in the solar cell to an organic light emitting diode (OLED).

일반적으로 태양전지는 광전효과를 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 무공해, 무소음, 무한 공급 에너지라는 이유로 최근 들어 각광을 받고 있다.In general, a solar cell is a semiconductor device that converts solar energy into electrical energy using a photoelectric effect, and has recently been in the spotlight for being pollution-free, noise-free, and infinite supply energy.

특히 지구온난화를 막기 위하여 이산화탄소, 메탄가스 등의 온실가스 배출량을 규제하는 교토의정서가 2005년 2월 16일자로 발효되었고, 에너지원의 80% 이상을 수입에 의존하고 있는 우리나라로서는 태양 에너지가 중요한 대체 에너지원 중의 하나로 자리잡고 있다.In particular, the Kyoto Protocol, which regulates greenhouse gas emissions such as carbon dioxide and methane gas, came into force on February 16, 2005 to prevent global warming. Solar energy is an important alternative for Korea, which relies on imports for more than 80% of its energy sources. It is one of the energy sources.

이와 같은 태양전지는 전도성 리본을 통하여 직, 병렬로 연결되는 다수의 태양전지 셀에 의해 사용자가 필요로 하는 전력을 발생시키고, 사용자는 이 전력을 이용하여 다양한 전자 장치에 전원으로 사용할 수 있다.Such a solar cell generates power required by a user by a plurality of solar cell cells connected in parallel and in parallel through a conductive ribbon, and the user can use this power as a power source for various electronic devices.

그러나, 종래의 태양전지는 건물 옥상, 건물 벽면, 산간 지역, 섬, 공원 등에 설치되어 있으며, 건물의 창문에는 설치되어 있지 않다.However, the conventional solar cell is installed on a roof of a building, a wall of a building, a mountainous area, an island, a park, and the like, and is not installed on a window of a building.

본 발명은 태양전지를 창문에 설치하여 태양 에너지를 조명장치의 전기 에너지로 이용할 수 있는 태양전지를 이용한 조명장치를 제공한다.The present invention provides a lighting device using a solar cell that can install the solar cell on the window to use the solar energy as electrical energy of the lighting device.

본 발명의 한 특징에 따르면, 기판, 상기 기판의 일면에 박막 형태로 형성되어, 태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양전지, 상기 기판의 타면에 형성되어 전압이 인가되면 발광하는 유기 발광 소자, 상기 태양전지와 상기 유기 발광 소자 사이에 연결되어, 상기 태양전지에서 생성된 전기 에너지를 상기 유기 발광 소자에 인가하는 축전제어부를 포함하는 태양전지를 이용한 조명장치가 제공된다.According to one feature of the invention, a substrate, a solar cell formed on one surface of the substrate in the form of a thin film, converts sunlight into electrical energy, an organic light emitting device formed on the other surface of the substrate and emits light when a voltage is applied, the A lighting device using a solar cell is connected between a solar cell and the organic light emitting device, and includes a power storage control unit configured to apply electrical energy generated by the solar cell to the organic light emitting device.

본 발명의 실시 예에서는 태양 에너지를 전기 에너지를 충전하고 충전된 전기 에너지를 유기 발광 소자에 인가함으로써, 온실가스를 배출하지 않고도 조명 장치에 필요한 전압을 생성할 수 있다.In an embodiment of the present invention, by charging solar energy with electrical energy and applying the charged electrical energy to the organic light emitting device, it is possible to generate a voltage required for the lighting device without releasing greenhouse gases.

건물의 창문에 유기 발광 소자를 박형으로 설치함으로써, 창문을 조명장치로 활용하여 건물 및 도시 미관을 최대한 살리면서 인테리어 효과를 극대화할 수 있다.By installing a thin organic light emitting device on the window of the building, the window can be utilized as a lighting device to maximize the interior effect while maximizing the beauty of the building and the city.

축전된 전압이 유기 발광 소자의 구동 전압보다 낮을 경우 외부의 상용전원 을 이용함으로써, 흐린 날과 같이 태양 에너지가 충분하지 않은 날에도 유기 발광 소자에 전압을 인가할 수 있다.When the stored voltage is lower than the driving voltage of the organic light emitting diode, by using an external commercial power source, a voltage may be applied to the organic light emitting diode even on days when solar energy is not sufficient, such as cloudy days.

조도 검출부의 검출값에 따라 유기 발광 소자를 온/오프함으로써, 주변 환경에 따라 자동으로 유기 발광 소자를 온/오프할 수 있으며, 리모콘 수신부에서 사용자가 조작하는 리모콘 신호를 수신하여 유기 발광 소자의 온/오프 및 밝기를 제어할 수 있다.By turning on / off the organic light emitting device according to the detection value of the illuminance detector, the organic light emitting device can be automatically turned on / off according to the surrounding environment, and the remote control receiver receives the remote control signal operated by the user to turn on the organic light emitting device. You can control on / off and brightness.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may exist in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 태양전지를 이용한 조명장치에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.Now, a lighting device using a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, and the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals and redundant description thereof will be omitted. Sometimes.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양전지를 이용한 조명장치의 개략적인 구성도이며, 도 1은 하나의 기판에 태양전지와 유기 발광 소자가 형성된 도면이고, 도 2는 서도 다른 기판에 태양전지와 유기 발광 소자가 형성된 도면이다.1 and 2 is a schematic configuration diagram of a lighting apparatus using a solar cell according to an embodiment of the present invention, Figure 1 is a view in which a solar cell and an organic light emitting device is formed on one substrate, Figure 2 is another substrate The solar cell and the organic light emitting element is formed on the.

도 1에 도시된 바와 같이, 태양전지를 이용한 조명장치는 기판(10), 기 판(10)의 일면에 형성되는 태양전지(20), 기판(10)의 타면에 형성되어 전압이 인가되면 발광하여 조명 기능을 하는 유기 발광 소자(OLED, Organic Light Emitting Device)(30), 태양전지(20)와 유기 발광 소자(30) 사이에 연결되는 축전제어부(40)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the lighting apparatus using the solar cell is formed on the substrate 10, the solar cell 20 formed on one surface of the substrate 10, and the other surface of the substrate 10 to emit light when a voltage is applied. Organic light emitting device (OLED) 30, which functions as an illumination function, and a power storage control unit 40 connected between the solar cell 20 and the organic light emitting device 30.

기판(10)은 유리 기판, 금속 기판, 플라스틱 기판 중 어느 하나일 수 있으며, 투명한 기판으로 폴리머와 같이 플렉시블한 기판일 수도 있다.The substrate 10 may be any one of a glass substrate, a metal substrate, and a plastic substrate. The substrate 10 may be a transparent substrate and may be a flexible substrate such as a polymer.

본 발명에서 기판(10)은 건물의 벽면에 고정되는 창문 유리일 수 있으며, 바람직하게 창문은 건물의 천장에 일체형으로 설치될 수 있다.In the present invention, the substrate 10 may be a window glass that is fixed to the wall of the building, preferably the window may be integrally installed on the ceiling of the building.

도 1에서는 기판(10)이 하나인 것으로 도시하였으나, 도 2에 도시된 바와 같이 기판(10)은 분리 가능한 2개의 기판(11, 12)으로 이루어질 수도 있다. 제1 기판(11)에는 태양전지(20)가 형성되고 제2 기판(12)에는 유기 발광 소자(30)가 형성될 경우, 태양전지(20)와 유기 발광 소자(30)는 서도 다른 창문에 형성될 수도 있다. 따라서, 하나의 축전제어부(40)에서 복수의 창문에 형성된 유기 발광 소자(30)로 전압을 인가할 수 있다. In FIG. 1, only one substrate 10 is illustrated, but as shown in FIG. 2, the substrate 10 may be formed of two detachable substrates 11 and 12. When the solar cell 20 is formed on the first substrate 11 and the organic light emitting element 30 is formed on the second substrate 12, the solar cell 20 and the organic light emitting element 30 are formed in different windows. It may be formed. Therefore, a voltage can be applied from one power storage control unit 40 to the organic light emitting element 30 formed in the plurality of windows.

태양전지(20)는 광전효과를 이용해 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반도체소자로서, 태양전지(20)는 축전제어부(40)와 전기적으로 연결되어 있어 태양전지(20)의 전기 에너지는 축전제어부(40)에 축전된다. The solar cell 20 is a semiconductor device that converts solar energy into electrical energy using a photoelectric effect. The solar cell 20 is electrically connected to the power storage control unit 40 so that the electrical energy of the solar cell 20 is the power storage control unit. It is stored at 40.

태양전지(20)는 기판(10)의 일면에 박막형으로 형성되는 염료감응형 태양전지, CIG 태양전지(CIGS계 태양전지), 유기태양전지 중 하나이다.The solar cell 20 is one of a dye-sensitized solar cell, a CIG solar cell (CIGS-based solar cell), and an organic solar cell formed in a thin film on one surface of the substrate 10.

염료감응형(DSCC) 태양전지는 기존의 p-n 접합에 의한 실리콘 태양전지와 달 리 가시광선의 빛을 흡수하여 전자-홀 쌍(electron-hole pair)을 생성할 수 있는 감광성 염료분자와 생성된 전자를 전달하는 전이금속 산화물을 주된 구성으로 하여 이루어진 광전기 화학적 에너지변환장치이다.Dye-sensitized (DSCC) solar cells are photosensitive dye molecules that generate electron-hole pairs by absorbing visible light, unlike electron photovoltaic cells. It is a photoelectrochemical energy conversion device composed mainly of a transition metal oxide to be delivered.

CIS계 태양전지는 구리-인듐-셀레늄(CuInSe)로 대표되는 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ 황동석(Chalcopyrite)계 화합물반도체가 기판에 코팅되어 있는 태양전지이고, CIS계는 1eV이상의 직접천이형 에너지밴드를 갖고 있는 광흡수 계수가 반도체 중에서 가장 높고 광학적으로 매우 안정하여 태양광발전의 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 저가, 고효율의 태앙전지이다. 이때, 인듐(In)은 갈륨(Ga) 또는 알루미늄(Al)으로 치환될 수 있으며, 셀레늄(Se)은 황(S)으로 치환도리 수 있다. CIS solar cell is a solar cell coated with I-III-VI chalcopyrite compound semiconductor represented by copper-indium-selenium (CuInSe). It is a low-cost, high-efficiency Taeang battery that has the highest optical absorption coefficient among semiconductors and is very optically stable, which can dramatically improve the economics of photovoltaic power generation. At this time, indium (In) may be substituted with gallium (Ga) or aluminum (Al), selenium (Se) may be substituted with sulfur (S).

CIS계 태양전지를 대신하여 구리-인듐-갈륨-셀레늄(CuInGaSe) 태양전지를 사용할 수도 있다.A copper-indium-gallium-selenium (CuInGaSe) solar cell may be used in place of the CIS solar cell.

유기 태양전지는 반도체성 고분자(PPV, PT 등)나 감광성 단분자(프탈로시아닌, 페릴렌, pentacene 등), 폴러린(Fullerene, C60) 유도체 등의 유기계 반도체 재료를 활용하는 복합구조형 태양전지이다.Organic solar cells are complex structured solar cells that utilize organic semiconductor materials such as semiconducting polymers (PPV, PT, etc.), photosensitive monomolecules (phthalocyanine, perylene, pentacene, etc.), and polyurene (Fullerene, C60) derivatives.

본 발명에서 태양전지(20)는 기판(10)의 일면에 박막형으로 형성되어 있으며, 기판(10)의 일면은 건물의 외측을 의미한다.In the present invention, the solar cell 20 is formed in a thin film on one surface of the substrate 10, one surface of the substrate 10 means the outside of the building.

유기 발광 소자(30)는 기판(10)의 타면에 형성되는 조명 장치로서, 축전제어부(40)로부터 전원이 인가되면 유기 발광 소자(30)는 발광하여 조명 기능을 한다.The organic light emitting element 30 is a lighting device formed on the other surface of the substrate 10. When the power is applied from the power storage control unit 40, the organic light emitting element 30 emits light to function.

유기 발광 소자(30)는 양극과 음극 두 개의 전극 사이에 100~200nm 두께의 유기 발광층이 증착된 구조를 갖는다. 이때, 외부에서 가해지는 전압에 의해 양극 에서는 정공(hole)이, 음극에서는 전자(electron)가 유기 발광층으로 이동하여 전자정공 결합쌍인 여기자(exciton)가 형성된다. 형성된 여기자는 바닥상태(Ground state)로 천이하여 빛을 방출하는 전기 에너지를 빛 에너지로 바꾸어준다. 이러한 유기 발광 소자(30)는 저 전압구동, 얇은 두께, 높은 휘도, 빠른 응답속도 등의 많은 장점과 플렉시블 기판을 이용할 수 있는 장점이 있다.The organic light emitting device 30 has a structure in which an organic light emitting layer having a thickness of 100 to 200 nm is deposited between two electrodes of an anode and a cathode. At this time, holes are moved at the anode and electrons are moved to the organic light emitting layer by the voltage applied from the outside to form an exciton, which is an electron hole coupling pair. The excitons formed transition to the ground state and convert electrical energy that emits light into light energy. The organic light emitting diode 30 has many advantages such as low voltage driving, thin thickness, high luminance, fast response speed, and the like that a flexible substrate can be used.

이와 같이, 본 발명에서는 태양 에너지를 전기 에너지를 충전하고 충전된 전기 에너지를 유기 발광 소자(30)에 인가함으로써, 온실가스를 배출하지 않고도 조명장치에 필요한 전압을 생성할 수 있다.As described above, in the present invention, the solar energy is charged with electrical energy and the charged electrical energy is applied to the organic light emitting device 30, thereby generating a voltage required for the lighting apparatus without discharging the greenhouse gas.

또한, 건물의 창문에 유기 발광 소자(30)를 박형으로 설치함으로써, 창문을 조명장치로 활용하여 건물 및 도시 미관을 최대한 살리면서 인테리어 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, by installing the organic light emitting device 30 in a thin window, there is an effect that can maximize the interior effect while maximizing the building and the beauty of the city by utilizing the window as a lighting device.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 축전제어부의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a power storage control unit according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 축전제어부(40)는 제어부(41), 축전부(42), 전원 공급부(43), 조도 검출부(44) 및 리모콘 수신부(45)를 포함한다.As illustrated in FIG. 3, the power storage control unit 40 includes a control unit 41, a power storage unit 42, a power supply unit 43, an illuminance detection unit 44, and a remote control receiver 45.

제어부(41)는 축전부(42), 전원 공급부(43), 조도 검출부(44) 및 리모콘 수신부(45)와 연결되어 있으며, 축전제어부(40)의 전압 축전 및 유기 발광 소자(30)의 구동을 제어한다.The control unit 41 is connected to the power storage unit 42, the power supply unit 43, the illuminance detection unit 44, and the remote control receiving unit 45, and the voltage storage of the power storage control unit 40 and the driving of the organic light emitting element 30 are performed. To control.

축전부(42)는 태양전지(20)에서 생성된 전기 에너지를 축전하는 배터리를 포함한다.The electrical storage unit 42 includes a battery that stores electrical energy generated by the solar cell 20.

전원 공급부(43)는 제어부(41)의 제어신호에 따라 축전부(42)에 축전된 전기 에너지를 유기 발광 소자(30)의 구동 전압에 적합하게 전압을 변환하여 공급한다. 예를 들어, 태양전지(20)에서 생성된 전압이 7.7V 이상이고 유기 발광 소자(30)의 구동 전압이 2.5V~3.3V 일 경우, 전원 공급부(43)는 축전부(42)의 전압을 유기 발광 소자(30)의 구동 전압에 적합하도록 변환하여 유기 발광 소자(30)에 공급한다.The power supply unit 43 converts and supplies the electric energy stored in the power storage unit 42 in accordance with the control signal of the control unit 41 to suit the driving voltage of the organic light emitting element 30. For example, when the voltage generated by the solar cell 20 is 7.7V or more and the driving voltage of the organic light emitting element 30 is 2.5V to 3.3V, the power supply unit 43 adjusts the voltage of the power storage unit 42. The organic light emitting diode 30 is converted to be suitable for the driving voltage of the organic light emitting diode 30 and supplied to the organic light emitting diode 30.

이때, 전원 공급부(43)는 외부의 상용전원과도 연결되어 있다. 따라서, 축전부(42)에 축전된 전압이 유기 발광 소자(30)의 구동 전압보다 낮을 경우, 전원 공급부(43)는 상용전원을 유기 발광 소자(30)의 구동 전압에 적합하도록 변환하여 유기 발광 소자(30)에 공급한다.At this time, the power supply 43 is also connected to the external commercial power. Therefore, when the voltage stored in the power storage unit 42 is lower than the driving voltage of the organic light emitting element 30, the power supply unit 43 converts commercial power to suit the driving voltage of the organic light emitting element 30, thereby emitting organic light. Supply to element 30.

이와 같이, 본 발명에서는 축전부(42)의 전압이 유기 발광 소자(30)의 구동 전압보다 낮을 경우 상용전원을 이용함으로써, 흐린 날과 같이 태양 에너지가 충분하지 않은 날에도 유기 발광 소자(30)에 전압을 인가할 수 있다.As described above, in the present invention, when the voltage of the power storage unit 42 is lower than the driving voltage of the organic light emitting element 30, a commercial power source is used, so that the organic light emitting element 30 may be used even on days when solar energy is not sufficient, such as cloudy days. Voltage can be applied to the

조도 검출부(44)는 유기 발광 소자(30)가 설치된 건물 실내의 조도를 검출하여 제어부(41)로 출력한다.The illuminance detector 44 detects the illuminance of the interior of the building in which the organic light emitting element 30 is installed and outputs the illuminance to the controller 41.

제어부(41)는 조도 검출부(44)에서 검출된 검출 조도값이 설정된 기준 최소 조도값 미만이면, 전원 공급부(43)로 전원 인가를 명령하는 제어신호를 출력한다. 그러면, 전원 공급부(43)는 제어부(41)의 제어신호에 따라 유기 발광 소자(30)로 구동 전압을 인가한다. If the detected illuminance value detected by the illuminance detector 44 is less than the set reference minimum illuminance value, the controller 41 outputs a control signal for commanding power supply to the power supply 43. Then, the power supply unit 43 applies a driving voltage to the organic light emitting element 30 according to the control signal of the controller 41.

반대로, 제어부(41)는 조도 검출부(44)에서 검출된 검출 조도값이 설정된 기준 최대 조도값 이상이면, 전원 공급부(43)로 전원 차단을 명령하는 제어신호를 출력한다. 그러면, 전원 공급부(43)는 제어부(41)의 제어신호에 따라 유기 발광 소 자(30)로 인가되는 구동 전압을 차단한다.On the contrary, if the detected illuminance value detected by the illuminance detector 44 is equal to or greater than the set reference maximum illuminance value, the controller 41 outputs a control signal for commanding the power supply to the power supply 43. Then, the power supply unit 43 cuts off the driving voltage applied to the organic light emitting element 30 according to the control signal of the controller 41.

이와 같이, 본 발명에서는 조도 검출부의 검출값에 따라 유기 발광 소자(30)를 온/오프함으로써, 주변 환경에 따라 자동으로 유기 발광 소자(30)를 온/오프할 수 있다. As described above, in the present invention, the organic light emitting element 30 can be automatically turned on / off according to the surrounding environment by turning on / off the organic light emitting element 30 in accordance with the detected value of the illuminance detector.

리모콘 수신부(45)는 무선 또는 유선으로 리모콘과 연결되어, 사용자가 입력하는 리모콘의 신호를 수신하여 제어부(41)로 출력한다.The remote control receiver 45 is connected to the remote control by wireless or wired, receives a signal of the remote control input by the user and outputs the signal to the controller 41.

리모콘(도시하지 않음)에는 유기 발광 소자(30)의 전원을 제어하는 온/오프 기능이 있으며, 유기 발광 소자(30)의 밝기를 제어하는 밝기 조절 기능이 있을 수 있다.The remote controller (not shown) may have an on / off function for controlling the power of the organic light emitting element 30, and may have a brightness control function for controlling the brightness of the organic light emitting element 30.

예를 들어, 리모콘 수신부(45)에서 유기 발광 소자(30)의 밝기를 증가하라는 신호가 수신되면, 제어부(41)는 전원 공급부(43)로 유기 발광 소자(30)로 인가되는 전압을 높이라는 제어신호를 출력한다. 그러면, 전원 공급부(43)는 유기 발광 소자(30)의 구동 전압의 범위 내에서 유기 발광 소자(30)로 인가되는 전압을 높이고, 유기 발광 소자(30)의 밝기는 증가하게 된다.For example, when a signal for increasing the brightness of the organic light emitting element 30 is received by the remote controller receiver 45, the controller 41 may increase the voltage applied to the organic light emitting element 30 to the power supply 43. Output a control signal. Then, the power supply 43 increases the voltage applied to the organic light emitting element 30 within the range of the driving voltage of the organic light emitting element 30, and the brightness of the organic light emitting element 30 is increased.

반대로, 리모콘 수신부(45)에서 유기 발광 소자(30)의 밝기를 감소하라는 신호가 수신되면, 제어부(41)는 전원 공급부(43)로 유기 발광 소자(30)로 인가되는 전압을 낮추라는 제어신호를 출력한다. 그러면, 전원 공급부(43)는 유기 발광 소자(30)로 구동 전압의 범위 내에서 유기 발광 소자(30)로 인가되는 전압을 낮추고, 유기 발광 소자(30)의 밝기는 감소하게 된다.On the contrary, when a signal for reducing the brightness of the organic light emitting element 30 is received by the remote controller receiver 45, the control unit 41 controls the power supply 43 to lower the voltage applied to the organic light emitting element 30. Outputs Then, the power supply 43 lowers the voltage applied to the organic light emitting element 30 to the organic light emitting element 30 within the driving voltage range, and the brightness of the organic light emitting element 30 is reduced.

이와 같이, 본 발명에서는 조도 검출부(44)를 이용하여 자동으로 유기 발광 소자(30)를 온/오프할 뿐만 아니라, 사용자가 조작하는 리모콘 신호에 따라서도 유기 발광 소자(30)의 온/오프 및 밝기를 제어할 수 있다.As described above, the present invention not only automatically turns on / off the organic light emitting element 30 using the illuminance detector 44, but also turns on / off the organic light emitting element 30 according to a remote control signal operated by a user. You can control the brightness.

이상에서 본 발명의 실시 예에 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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양전지를 이용한 조명장치의 개략적인 구성도이며, 하나의 기판에 태양전지와 유기 발광 소자가 형성된 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a lighting apparatus using a solar cell according to an embodiment of the present invention, a solar cell and an organic light emitting device is formed on one substrate.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양전지를 이용한 조명장치의 개략적인 구성도이며, 서도 다른 기판에 태양전지와 유기 발광 소자가 형성된 도면이다.2 is a schematic configuration diagram of a lighting apparatus using a solar cell according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a solar cell and an organic light emitting device are formed on another substrate.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 축전제어부의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a power storage control unit according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

건물의 벽면 또는 천장에 고정되는 창문 유리인 기판,A substrate, a window glass that is fixed to the wall or ceiling of a building, 태양광이 입사되도록 상기 기판의 일면에 박막 형태로 형성되어, 태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양전지,A solar cell is formed in a thin film form on one surface of the substrate so that sunlight is incident, the solar cell converts sunlight into electrical energy, 상기 기판의 타면에 형성되어 전압이 인가되면 발광하여 조명기능을 수행하는 유기 발광 소자, 및An organic light emitting device which is formed on the other surface of the substrate and emits light when a voltage is applied; 상기 태양전지와 상기 유기 발광 소자 사이에 연결되어, 상기 태양전지에서 생성된 전기 에너지를 상기 유기 발광 소자에 인가하는 축전제어부를 포함하며,A power storage control unit connected between the solar cell and the organic light emitting device to apply electrical energy generated by the solar cell to the organic light emitting device, 상기 축전제어부는 상기 유기 발광 소자가 설치된 건물 실내의 조도를 검출하는 조도 검출부를 포함하고, 상기 조도 검출부에 의해 검출된 건물 실내의 조도값이 설정된 기준 조도값 미만이면 상기 유기 발광 소자에 전원을 인가하도록 제어하는 태양전지를 이용한 조명장치.The power storage control unit includes an illuminance detector that detects an illuminance of the interior of the building in which the organic light emitting element is installed, and supplies power to the organic light emitting element when the illuminance value of the interior of the building detected by the illuminance detector is less than a set reference illuminance value. Lighting device using a solar cell to control. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판은 유리 기판, 금속 기판, 폴리머 기판 중 어느 하나인 태양전지를 이용한 조명장치.The substrate is a lighting device using a solar cell which is any one of a glass substrate, a metal substrate, a polymer substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판은 분리 가능한 두 개의 기판으로 이루어진 태양전지를 이용한 조 명장치.The substrate is a lighting device using a solar cell consisting of two removable substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 태양전지는 CIS계 태양전지, CIGS계 태양전지 중 어느 하나인 태양전지를 이용한 조명장치.The solar cell is a lighting device using a solar cell of any one of CIS-based solar cells, CIGS-based solar cells. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 축전제어부는,The power storage control unit, 상기 태양전지에서 생성된 전기 에너지를 축전하는 축전부,A power storage unit for storing electrical energy generated by the solar cell; 입력되는 제어신호에 따라 상기 축전부의 전기 에너지를 상기 유기 발광 소자의 구동 전압에 대응하는 전압으로 변환하여 상기 유기 발광 소자에 공급하는 전원 공급부, 및A power supply unit converting electrical energy of the power storage unit into a voltage corresponding to a driving voltage of the organic light emitting device according to an input control signal, and supplying the electrical energy to the organic light emitting device; 상기 조도 검출부의 검출 조도값이 설정된 기준 조도값 미만이면, 상기 전원 공급부로 전원 인가를 명령하는 제어신호를 출력하는 제어부를 더 포함하는 태양전지를 이용한 조명장치.And a control unit for outputting a control signal for commanding power supply to the power supply unit when the detected illuminance value of the illuminance detector is less than a set reference illuminance value. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전원 공급부는 외부의 상용전원과 연결되어 있으며,The power supply unit is connected to an external commercial power source, 상기 제어부는 상기 축전지에 충전된 전압이 상기 유기 발광 소자의 구동 전 압보다 낮을 경우, 상기 상용전원을 상기 유기 발광 소자로 인가하라는 제어신호를 상기 전원 공급부로 출력하는 태양전지를 이용한 조명장치.And the control unit outputs a control signal to the power supply unit to apply the commercial power to the organic light emitting element when the voltage charged in the storage battery is lower than the driving voltage of the organic light emitting element. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 축전제어부는,The power storage control unit, 무선 또는 유선으로 외부의 리모콘 신호를 수신하는 리모콘 수신부를 더 포함하며,It further comprises a remote control receiver for receiving an external remote control signal by wireless or wired, 상기 제어부는 상기 리모콘 수신부의 신호에 대응하여 상기 유기 발광 소자의 전원 온/오프 및 밝기를 제어하는 제어신호를 출력하는 태양전지를 이용한 조명장치.The control unit is a lighting device using a solar cell for outputting a control signal for controlling the power on / off and brightness of the organic light emitting element in response to the signal of the remote control receiver.
KR1020090089394A 2009-09-22 2009-09-22 Lighting device using solar cell KR101098374B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090089394A KR101098374B1 (en) 2009-09-22 2009-09-22 Lighting device using solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090089394A KR101098374B1 (en) 2009-09-22 2009-09-22 Lighting device using solar cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110032076A KR20110032076A (en) 2011-03-30
KR101098374B1 true KR101098374B1 (en) 2011-12-23

Family

ID=43936877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090089394A KR101098374B1 (en) 2009-09-22 2009-09-22 Lighting device using solar cell

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101098374B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2012240349A1 (en) 2011-04-05 2013-11-07 Nanoholdings, Llc Method and apparatus for providing a window with an at least partially transparent one side emitting OLED lighting and an IR sensitive photovoltaic panel
KR101339066B1 (en) * 2012-06-07 2013-12-10 이슬기 Indoor lighting apparatus which is provided the silar power by wireless
KR101708177B1 (en) * 2014-11-07 2017-02-20 청주대학교 산학협력단 Solar cell integrated self-sustained display system
CN110030522A (en) * 2019-05-10 2019-07-19 上海鑫隆照明科技有限公司 A kind of solar-powered illuminator

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002006769A (en) * 2000-06-22 2002-01-11 Morio Taniguchi Organic electroluminescence display device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002006769A (en) * 2000-06-22 2002-01-11 Morio Taniguchi Organic electroluminescence display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110032076A (en) 2011-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ryu et al. Recent progress in indoor organic photovoltaics
Vincent et al. Indoor-type photovoltaics with organic solar cells through optimal design
Aoki Photovoltaic performance of Organic Photovoltaics for indoor energy harvester
Teran et al. AlGaAs photovoltaics for indoor energy harvesting in mm-scale wireless sensor nodes
Stuckelberger et al. Class AAA LED-based solar simulator for steady-state measurements and light soaking
US9413289B2 (en) Photoelectric conversion device
Mori et al. Organic photovoltaic module development with inverted device structure
US20150034911A1 (en) Infrared OLED Display Device and the Manufacturing Method Thereof
KR101098374B1 (en) Lighting device using solar cell
Kawata et al. Dye-sensitised and perovskite solar cells as indoor energy harvestors
US7972025B2 (en) Light emitting diode device
Zhu et al. Performances of perovskite solar cells at low-intensity light irradiation
Ghosh et al. Photovoltaic technologies photo-thermal challenges: Thin active layer solar cells significance
KR101206963B1 (en) Solar cell module overlay substrate and led scenery lighting lamp assembly using the same
KR101267973B1 (en) Lighting device using solar cell
KR20110134806A (en) The parasol combined with solar cell
KR102315244B1 (en) A method for driving an electronic element
CN203872123U (en) Solar energy power station with long-afterglow luminescent material luminescent plate to increase generating capacity
KR101885763B1 (en) An assembly comprising a solar cell module and a light emitting module
WO2020087020A1 (en) Supplemental renewable energy system
Kippelen Organic photovoltaics
CN206708957U (en) It is a kind of that the Intelligent bed lamp that charges is exempted from based on perovskite luminous energy hull cell
KR101278041B1 (en) Self-light emitting solar cell module which is flexible and gardening system of roof-top, and method for manufacturing the same
Kone Indoor LED Charging of Batteries with Organic Solar Modules
Müller Indoor photovoltaics: Efficiencies, measurements and design

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141215

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151221

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161219

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee