KR101101159B1 - Solar Electricity Generation Module using Condensing of Reflector and Heat Radiation of Thermal Conduction Flate - Google Patents
Solar Electricity Generation Module using Condensing of Reflector and Heat Radiation of Thermal Conduction Flate Download PDFInfo
- Publication number
- KR101101159B1 KR101101159B1 KR1020100019087A KR20100019087A KR101101159B1 KR 101101159 B1 KR101101159 B1 KR 101101159B1 KR 1020100019087 A KR1020100019087 A KR 1020100019087A KR 20100019087 A KR20100019087 A KR 20100019087A KR 101101159 B1 KR101101159 B1 KR 101101159B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reflector
- spherical silicon
- spherical
- array
- balls
- Prior art date
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 73
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 73
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 11
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 7
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 9
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
- H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/40—Thermal components
- H02S40/42—Cooling means
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 태양광 발전을 위한 태양광 모듈에 관한 것으로서, 태양광 발전 효율을 향상시키기 위한 태양광 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 따른 태양광 발전 모듈은, PN 접합 구조를 가지는 각각의 구형 실리콘 볼이 2차원 어레이 형태로 복수개 형성된 구형 실리콘 볼 어레이와 상기 구형 실리콘 볼 어레이의 구형 실리콘 볼들 사이에 형성되는 각각의 반사체가 태양광을 반사시켜 주위의 구형 실리콘 볼로 전달하도록 복수개 형성된 반사체 어레이를 포함하고, 상기 각각의 구형 실리콘 볼의 하부에 방열을 위한 열전도판을 형성한 구조를 갖는다.The present invention relates to a photovoltaic module for photovoltaic power generation, and to a photovoltaic module for improving photovoltaic power generation efficiency. According to one aspect of the present invention, there is provided a photovoltaic module comprising a spherical silicon ball array in which a plurality of spherical silicon balls having a PN junction structure is formed in a two-dimensional array form and each of the spherical silicon balls of the spherical silicon ball array. The reflector includes a plurality of reflector arrays formed so as to reflect the sunlight and transfer to the surrounding spherical silicon balls, and has a structure in which a heat conduction plate for heat dissipation is formed on each of the spherical silicon balls.
Description
본 발명은 태양광 발전을 위한 태양광 모듈에 관한 것으로서, 태양광 발전 효율을 향상시키기 위한 태양광 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic module for photovoltaic power generation, and to a photovoltaic module for improving photovoltaic power generation efficiency.
태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 태양광 발전의 핵심 소자로서, 반도체의 PN 접합으로 구성된 태양전지에 태양광이 입사되면 광전효과에 의해 기전력이 발생하여 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르게 되는 원리를 이용한 것이다. A solar cell is a key element of photovoltaic power generation that converts sunlight directly into electricity. When solar light enters a solar cell composed of a PN junction of a semiconductor, an electromotive force is generated by a photoelectric effect, causing a current to flow to an externally connected load. The principle is to use.
태양전지는 재료에 따라 크게 실리콘 태양전지와 화합물 반도체 태양전지로 나눌 수 있으며, 결정질 실리콘 태양전지는 반도체 산업과 동일한 기술을 사용하고, 변환효율도 높아 차지하는 비중은 약 90%에 이르고 있다. Solar cells are largely divided into silicon solar cells and compound semiconductor solar cells according to materials. Crystalline silicon solar cells use the same technology as the semiconductor industry and have a high conversion efficiency, accounting for about 90%.
현재 태양광 발전에 가장 널리 사용되고 있는 판상형 실리콘 기반의 태양전지는 웨이퍼 생산을 위해 잉곳(ingot) 성장으로부터 원통가공, 절단공정 등의 복잡한 공정을 거치므로 원재료의 손실이 너무 크며, 제조설비가 기존의 반도체 생산설비와 같으므로 초기 투자비가 많이 드는 등 여러 가지 약점을 갖고 있다. 따라서 저가격, 고효율의 태양전지 개발이 필수적이다. At present, the plate-type silicon-based solar cell, which is widely used for photovoltaic power generation, goes through intricate processes such as ingot growth, cylindrical processing, and cutting process for wafer production, and the loss of raw materials is too large. Since it is the same as the semiconductor production equipment, it has several disadvantages, including high initial investment. Therefore, development of low cost and high efficiency solar cell is essential.
태양전지의 경우 현재 셀 및 모듈의 공급 부족과 가격상승이 보급의 장애가 되고 있는데, 주요 원료인 다결정 Si의 공급 부족과 거기에 따른 Si 웨이퍼 가격의 상승이 심각해지고 있기 때문이다. 현재 주류의 결정 Si 태양전지는 200~300㎛ 두께의 판 모양의 다결정 Si에 의해 태양광을 흡수하여 발전하고 있는데, 반해 구형(ball type) Si 태양전지는 직경 1 mm의 구형의 Si로 빛을 흡수하여 발전한다. 전극을 겸비한 반사경을 이용한 집광기술을 조합하는 것으로 기존의 판상형 Si 태양전지와 동등한 성능을 확보한다면 Si의 사용량을 1/5~1/7 삭감할 수 있어 모듈로 제작되었을 경우에도 10~20%정도 비용절감 효과를 가져 올 수 있다. 또한, 유연하고 투명성의 기능을 가지고 있어 관련 산업에서의 파급효과가 증대될 것으로 예상된다. In the case of solar cells, supply shortages and price increases are currently becoming obstacles to supply, because supply of polycrystalline Si, which is a main raw material, and increase in Si wafer prices are increasing. At present, mainstream crystalline Si solar cells absorb and generate sunlight by plate-shaped polycrystalline Si having a thickness of 200-300 μm, whereas ball-type Si solar cells emit light with spherical Si having a diameter of 1 mm. Absorb and develop. Combining the condensing technology using a reflector with an electrode, if the performance is equivalent to that of a conventional plate-type Si solar cell, the amount of Si used can be reduced by 1/5 to 1/7. It can bring cost saving effect. In addition, it is expected to increase the ripple effect in related industries because of its flexibility and transparency.
태양광 발전은 태양광을 집광하는 집광부와, 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양광 모듈로 구성된다. 그리고 종래기술에 따른 태양광 발전의 집광부에는 태양광 모듈에 태양광을 반사 집광시키는 반사판이 설치되는데, 이런 반사판은 평평한 판형상으로 태양광을 반사시키는 역할을 한다. 하지만, 종래기술에 따른 평반사판이 결합된 태양광 모듈에는 평반사판에서 반사된 태양광이 전부 전달되지 않아, 태양광 모듈의 발전효율이 좋지 못한 문제점이 있었다. Photovoltaic power generation is composed of a light collecting unit for collecting solar light, and a photovoltaic module for converting sunlight into electrical energy. In addition, the light collecting unit of the solar power generation according to the prior art is provided with a reflector for reflecting and condensing sunlight on the solar module, such a reflector serves to reflect the sunlight in a flat plate shape. However, since the solar light reflected from the flat reflector is not completely transmitted to the photovoltaic module combined with the flat reflector according to the prior art, there is a problem in that the power generation efficiency of the solar module is not good.
구형 실리콘의 전력 변환효율을 높이기 위해서도 입사하는 태양광을 최대한 실리콘 볼에 집중시키고자 하는 노력이 진행되고 있으며, 이에 따라 빠르게 발전하는 구형 실리콘 기반 태양전지 분야의 핵심 기술로서 구형 실리콘 솔라셀 성능개선을 위한 효율적인 미러 구조물 등에 관하여 제안하고자 한다. In order to improve the power conversion efficiency of the spherical silicon, efforts have been made to concentrate the incident solar light on the silicon ball as much as possible. Accordingly, as the core technology of the rapidly developing spherical silicon-based solar cell field, the improvement of the spherical silicon solar cell performance An efficient mirror structure for the present invention is proposed.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 태양광이 태양전지를 구성하는 실리콘 볼 주위의 반사체에 의하여 반사되어 실리콘 볼로 집광되어 효율적으로 빛을 전달하며, 모듈의 내부열은 실리콘 볼 하부에 부착된 열전도판에 의하여 효율적으로 발산시켜 실리콘 볼의 전기에너지 생성 성능을 유지시킬 수 있는 태양광 모듈을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reflect light by a reflector around a silicon ball constituting a solar cell, focus the light onto the silicon ball, and efficiently transmit light. Internal heat is efficiently provided by a heat conduction plate attached to the bottom of the silicon ball to provide a solar module that can maintain the electrical energy generation performance of the silicon ball.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 태양광 발전 모듈은, PN 접합 구조를 가지는 각각의 구형 실리콘 볼이 2차원 어레이 형태로 복수개 형성된 구형 실리콘 볼 어레이와 상기 구형 실리콘 볼 어레이의 구형 실리콘 볼들 사이에 형성되는 각각의 반사체가 태양광을 반사시켜 주위의 구형 실리콘 볼로 전달하도록 복수개 형성된 반사체 어레이를 포함하고, 상기 각각의 구형 실리콘 볼의 하부에 방열을 위한 열전도판을 형성한 구조를 갖는다.First, to summarize the features of the present invention, the solar cell module according to an aspect of the present invention for achieving the object of the present invention, a plurality of spherical silicon balls each having a PN junction structure in the form of a two-dimensional array Wherein each reflector formed between the formed spherical silicon ball array and the spherical silicon balls of the spherical silicon ball array includes a plurality of reflector arrays formed to reflect sunlight and transfer the light to surrounding spherical silicon balls. It has a structure in which a heat conduction plate for heat dissipation is formed at the bottom.
상기 각각의 구형 실리콘 볼은 다결정 실리콘을 형성한 후 N형 불순물과 P 형 불순물을 도핑하여 형성될 수 있다.Each spherical silicon ball may be formed by doping N-type impurities and P-type impurities after forming polycrystalline silicon.
상기 각각의 반사체와 상기 열전도판은 금속물질로 형성되고, 서로 접촉되도록 형성될 수 있다.Each of the reflector and the thermal conductive plate may be formed of a metal material and be in contact with each other.
상기 각각의 반사체는 상기 각각의 구형 실리콘 볼의 높이보다 높게 형성될 수 있으며, 상기 각각의 반사체는 하부에서 상부로 올라갈수록 단면적이 감소되는 형태로서, 예를 들어, 상기 각각의 반사체는 원뿔 형태일 수 있다.Each of the reflectors may be formed higher than the height of each of the spherical silicon balls, each of the reflectors is a form in which the cross-sectional area is reduced from the bottom to the top, for example, each of the reflectors are in the form of a cone Can be.
상기 각각의 반사체는 제1 금속물질로 형성된 후 외피가 광반사를 위한 제2 금속물질로 코팅된 구조일 수 있다.Each of the reflectors may be formed of a first metal material and then coated with a second metal material for light reflection.
상기 구형 실리콘 볼 어레이와 상기 반사체 어레이의 전체 상부에 외부로부터 보호를 위한 폴리머 소재의 보호층이 형성된다.A protective layer of polymer material is formed on the entirety of the spherical silicon ball array and the reflector array to protect from the outside.
본 발명에 따른 태양광 모듈에 따르면, 실리콘 볼 주위에 형성한 미러 구조물 형태의 반사체에 의하여 태양광을 태양전지를 구성하는 실리콘 볼 쪽으로 효율적으로 반사시켜 집광시킬 수 있으며, 이는 저렴한 비용으로 제작이 가능하다.According to the solar module according to the present invention, by reflecting the mirror structure formed around the silicon ball can be efficiently reflected by the solar light toward the silicon ball constituting the solar cell, which can be manufactured at low cost Do.
그리고, 실리콘 볼 하부에 부착된 열전도판에 의하여 효율적으로 내부열을 발산시켜 실리콘 볼의 전기에너지 생성 성능을 유지시킬 수 있다.In addition, the heat conduction plate attached to the lower silicon ball can efficiently dissipate the internal heat to maintain the electrical energy generation performance of the silicon ball.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 구형 실리콘과 반사체를 2차원 배열한 구조의 평면도이다.
도 3은 도 1의 원뿔형 반사체에서의 집광을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a structure in which the spherical silicon and the reflector of FIG. 1 are two-dimensionally arranged.
3 is a view for explaining condensing of the conical reflector of FIG. 1.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1의 구형 실리콘 볼과 반사체를 2차원 배열한 구조의 평면도이다.1 is a view for explaining a photovoltaic module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of a structure in which the spherical silicon balls and the reflectors of FIG. 1 are two-dimensionally arranged.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 모듈은, 구형 실리콘 볼 어레이(1), 반사체 어레이(2), 열전도판(3), 및 폴리머 소재의 보호층(4)을 포함한다. 1 and 2, a photovoltaic module according to an embodiment of the present invention includes a spherical
구형 실리콘 볼 어레이(1)는 기판(10) 위에 방열을 위한 열전도판(3)을 형성한 후, 열전도판(3) 상부에 형성한 PN 접합 구조의 구형 실리콘 볼들을 포함한다. 열전도판(3)이 2차원 어레이 형태로 패턴되어 복수개가 형성되며, 그 위에 형성된 구형 실리콘 볼들 또한 2차원 어레이 형태로 복수개가 형성된다. The spherical
구형 실리콘 볼 어레이(1)의 각각의 구형 실리콘 볼의 하부에 형성되는 열전도판(3)은 알루미늄, 동, 주석, 스테인리스와 같은 금속재료로 판형으로 형성된다. 열전도판(3)은 열전도성이 우수하여 태양광 모듈의 내부열을 외부로 발산시킬수 있다.The
각각의 구형 실리콘 볼(1)은 다결정 실리콘을 구형으로 형성한 후 N형 불순물(예를 들어, 갈륨(Ga), 인듐(In), 붕소(B) 등)과 P 형 불순물(예를 들어, 인(P), 비소(As) 등)을 적절히 도핑하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 여기서, 다결정 실리콘을 구형으로 형성하는 방법으로서, 열전도판(3)이 형성된 기판 위에 구형 실리콘 볼 어레이(1)에 대응되는 관통홀들을 갖는 섀도우 마스크 등을 올려 놓고 CVD 등 소정 반도체 증착 방식을 이용하여 다결정 실리콘을 증착하는 방식을 이용할 수 있다. 기판(10)은 그 위에 구형 실리콘 볼 어레이(1), 반사체 어레이(2), 열전도판(3)이 형성될 수 있는 재료로 이루어지고, 예를 들어, 유리, 세라믹, 금속, 플라스틱 등의 재질로 이루어질 수 있다. Each
각각의 구형 실리콘 볼(1)은 반사체 어레이(2)에서 반사되어 집광되는 태양광을 전기에너지로 변환한다. 즉, PN 접합 구조의 태양전지인 구형 실리콘 볼(1)은 태양광이 조사되는 경우에 실리콘의 자유전자가 이동하면서 기전력을 발생하며, 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있다. 본 발명에서는 기존의 판상 구조에 비해 구형의 형태를 가지는 구형 실리콘 볼(1)을 이용하고, 반사체 어레이(2)에서 전방향으로 오는 태양광이 입사될 때, 효율적으로 전기 에너지를 생성할 수 있도록 하였다.Each
반사체 어레이(2)는 구형 실리콘 볼 어레이(1)의 구형 실리콘 볼들 사이에 형성되는 각각의 반사체를 포함하며, 태양광을 반사시켜 주위의 구형 실리콘 볼로 집광시켜 전달하도록 2차원 어레이 형태로 형성된 복수개의 반사체들을 포함한다. 각각의 반사체(2)는 반사율이 뛰어나고, 열전도성이 우수한 미러용 알루미늄, 미러용 스테인리스 등과 같은 금속물질로 형성된다. 여기서, 도 1과 같이, 각각의 반사체(2)와 열전도판(3)은 서로 접촉되도록 형성될 수 있으며, 도 2와 같이 각각의 반사체(2)와 열전도판(3)이 일정 간격 떨어져 분리 형성될 수도 있다.The
이와 같이, 각각의 반사체(2)가 금속물질로 형성된 후 그 외피가 광반사를 더욱 높이기 위한 위한 반사성 금속물질이 더 코팅될 수도 있다. As such, after each
도 1 또는 도 3과 같이, 각각의 반사체(2)는 각각의 구형 실리콘 볼(1)의 높이보다 높게 형성될 수 있으며, 각각의 반사체(2)는 하부에서 상부로 올라갈수록 단면적이 감소되는 형태로서, 예를 들어, 각각의 반사체(2)는 원뿔 형태일 수 있다. 이와 같은 반사체 어레이(2)의 각각의 반사체는 구형 실리콘 볼 어레이(1)의 구형 실리콘 볼들 사이, 즉, 구형 실리콘 볼들의 중심에 위치하고, 도 3과 같이 각각의 반사체(2)는 전방향에서 구형 실리콘 볼(1)로 태양광을 반사하여 집광시킴으로써 구형 실리콘 볼(1)의 전기 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있게 된다. As shown in FIG. 1 or 3, each
구형 실리콘 볼 어레이(1)와 반사체 어레이(2)가 형성된 후 그 위의 전체 상부에 외부로부터 보호를 위한 폴리머 소재의 보호층(4)가 형성된다. 폴리머 소재의 보호층(4)은 기판(10)으로부터의 두께가 3 mm ~7mm 정도 되도록 형성된다. 폴리머 소재의 보호층(4)은 광효율을 떨어뜨리지 않고 태양광을 구형 실리콘 볼 어레이(1)로 입사시킬 수 있도록 PC, EVA 등으로 이루어지며, 모듈 내부를 접촉이나 온습도 등 외부 환경으로부터 보호할 수 있다.After the spherical
이와 같이 제작될 수 있는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 모듈은, 각각의 구형 실리콘 볼(1)이 반사체(2)에서 반사 집광되어 입사되는 태양광을 받아 기전력을 발생시키며, 기전력은 각각의 구형 실리콘 볼(1)에 형성되는 소정 양전극(애노드, 캐소드)(도시되지 않음)을 통하여 외부로 출력될 수 있다. 태양광 발전 모듈에서 출력되는 전기에너지는 배터리 등에 충전되어 산업계나 가정에서 필요한 에너지로 공급될 수 있다. In the photovoltaic module according to an embodiment of the present invention that can be manufactured as described above, each
이와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 모듈에 따르면, 실리콘 볼(1) 주위에 형성한 미러 구조물 형태의 반사체(2)에 의하여 태양광을 태양전지를 구성하는 실리콘 볼(1) 쪽으로 효율적으로 반사시켜 집광시킬 수 있으며, 이는 저렴한 비용으로 제작이 가능하다. 실리콘 볼(1) 하부에 부착된 열전도판(3)에 의하여는 내부열을 발산시켜 실리콘 볼(1)이 내부 온도 상승에 의하여 전기에너지를 생성하는 것을 저하시키지 않도록 함으로써, 효율적으로 전기에너지를 생성할 수 있다.According to the photovoltaic module according to the embodiment of the present invention, the solar light toward the silicon ball (1) constituting the solar cell by the reflector (2) in the form of a mirror structure formed around the silicon ball (1). It can efficiently reflect and collect light, which can be manufactured at low cost. The
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.
1: 구형 실리콘 볼 어레이
2: 반사체 어레이
3: 열전도판
4: 폴리머 소재의 보호층
10:기판
1: spherical silicon ball array
2: reflector array
3: heat transfer plate
4: protective layer of polymer material
10: Substrate
Claims (8)
상기 구형 실리콘 볼 어레이의 구형 실리콘 볼들 사이에 각각 형성되는 각각의 반사체가 태양광을 반사시켜 주위의 구형 실리콘 볼로 전달하도록 형성되어 있는 반사체 어레이를 포함하고,
상기 각각의 반사체와 상기 각각의 열전도판은 금속물질로 형성되고, 상기 각각의 반사체가 상기 각각의 열전도판과 분리되도록 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모듈.The spherical silicon balls of the PN junction structure formed by spherical polycrystalline silicon formed on the respective thermal conductive plates by a deposition method and then doped with N-type impurities and P-type impurities in each spherical polycrystalline silicon form a two-dimensional array. A spherical silicon ball array formed; And
Each reflector formed between the spherical silicon balls of the spherical silicon ball array comprises a reflector array formed to reflect sunlight and transfer it to the surrounding spherical silicon balls,
And each of the reflectors and each of the thermal conductive plates is formed of a metallic material, and each of the reflectors is formed to be separated from each of the thermal conductive plates.
상기 구형 실리콘 볼 어레이의 구형 실리콘 볼들 사이에 각각 형성되는 각각의 반사체가 태양광을 반사시켜 주위의 구형 실리콘 볼로 전달하도록 형성되어 있는 반사체 어레이를 포함하고,
상기 각각의 반사체와 상기 각각의 열전도판은 금속물질로 형성되고, 상기 각각의 반사체가 상기 각각의 열전도판과 접촉되도록 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모듈. The spherical silicon balls of the PN junction structure formed by spherical polycrystalline silicon formed on the respective thermal conductive plates by a deposition method and then doped with N-type impurities and P-type impurities in each spherical polycrystalline silicon form a two-dimensional array. A spherical silicon ball array formed; And
Each reflector formed between the spherical silicon balls of the spherical silicon ball array comprises a reflector array formed to reflect sunlight and transfer it to the surrounding spherical silicon balls,
Each of the reflector and each of the thermal conductive plate is formed of a metallic material, And each reflector is in contact with each of the thermal conductive plates.
상기 각각의 반사체는 상기 각각의 구형 실리콘 볼의 높이보다 높게 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모듈. The method according to claim 1 or 3,
Wherein each reflector is formed higher than the height of each spherical silicon ball.
상기 각각의 반사체는 하부에서 상부로 올라갈수록 단면적이 감소되는 형태인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모듈. The method according to claim 1 or 3,
Each of the reflector is a photovoltaic module, characterized in that the cross-sectional area is reduced from the top to the top.
상기 각각의 반사체는 원뿔 형태인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모듈. The method according to claim 1 or 3,
Each of the reflector is a solar module, characterized in that the conical shape.
상기 각각의 반사체는 제1 금속물질로 형성된 후 외피가 광반사를 위한 제2 금속물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모듈. The method according to claim 1 or 3,
Each of the reflectors is formed of a first metal material, the outer skin is coated with a second metal material for light reflection, characterized in that the solar power module.
상기 구형 실리콘 볼 어레이와 상기 반사체 어레이의 전체 상부에 외부로부터 보호를 위한 폴리머 소재의 보호층이 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 모듈.
The method according to claim 1 or 3,
The photovoltaic module of claim 1, wherein a protective layer of a polymer material is formed on the entirety of the spherical silicon ball array and the reflector array.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100019087A KR101101159B1 (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Solar Electricity Generation Module using Condensing of Reflector and Heat Radiation of Thermal Conduction Flate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100019087A KR101101159B1 (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Solar Electricity Generation Module using Condensing of Reflector and Heat Radiation of Thermal Conduction Flate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110100020A KR20110100020A (en) | 2011-09-09 |
| KR101101159B1 true KR101101159B1 (en) | 2011-12-30 |
Family
ID=44952656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100019087A KR101101159B1 (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Solar Electricity Generation Module using Condensing of Reflector and Heat Radiation of Thermal Conduction Flate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101101159B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102466175B1 (en) * | 2020-12-22 | 2022-11-10 | 재단법인 한국조명아이씨티연구원 | Photovoltaic Cell Having Top Mirror For Efficiency Improving Structure |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205080A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Ariyasu Kurimoto | Solar cell |
-
2010
- 2010-03-03 KR KR1020100019087A patent/KR101101159B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205080A (en) * | 2007-02-19 | 2008-09-04 | Ariyasu Kurimoto | Solar cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110100020A (en) | 2011-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9331228B2 (en) | Concentrated photovoltaic system modules using III-V semiconductor solar cells | |
| JP2011003896A (en) | Receiver structure for photovoltaic concentrator system comprising group iii-v compound semiconductor solar cell | |
| US20110120526A1 (en) | Monolithic Low Concentration Photovoltaic Panel Based On Polymer Embedded Photovoltaic Cells And Crossed Compound Parabolic Concentrators | |
| US8586863B2 (en) | Solar cells and methods of forming the same | |
| KR100996048B1 (en) | Panel-shaped semiconductor module | |
| JP2009283940A (en) | Solar cell and solar cell module using the same | |
| TW200941749A (en) | Concentrated photovoltaic system modules using III-V semiconductor solar cells | |
| KR20160112150A (en) | Phtovoltaic-Thermoelectric hybrid generator and method for fabricating the same | |
| US20100059108A1 (en) | Optical system for bifacial solar cell | |
| US20050022860A1 (en) | Thin-film photovoltaic module | |
| US20100212741A1 (en) | Solar cell | |
| WO2008004304A1 (en) | Panel-shaped semiconductor module | |
| KR101101159B1 (en) | Solar Electricity Generation Module using Condensing of Reflector and Heat Radiation of Thermal Conduction Flate | |
| KR101001328B1 (en) | Compound generator using solar energy | |
| KR100893508B1 (en) | Complex generator using thermoelectric element and solar cell for solar generator of electric power | |
| US20180294370A1 (en) | Hybrid solar module | |
| RU2399118C1 (en) | Photoelectric converter based on nonplanar semiconductor structure | |
| CN101345270B (en) | Solar battery | |
| KR101566854B1 (en) | Light Converging Photovoltaic Module and Module Assembly Utilizing the Reflected Light of Slope | |
| CN111213245B (en) | Integrated microlenses for photovoltaic cells and thermal applications | |
| JP2009182051A (en) | Heat sink for solar power generation, and solar system | |
| KR101650442B1 (en) | Hybride solar cell device | |
| EP2221881A1 (en) | System for irradiating photovoltaic cells with an electromagnetic radiation and photovoltaic module | |
| KR101172619B1 (en) | Solar cell having AlN passivation layer | |
| US20110056558A1 (en) | Solar cell |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161128 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171129 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190522 Year of fee payment: 8 |