KR101194183B1 - 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치 - Google Patents

집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치에 관한 것으로, 2개 이상의 설치홀이 관통된 베이스판과, 상기 베이스판의 상부에 배치됨과 더불어 금속 재질로 이루어지고 윗면에 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴이 갖추어지며 밑면이 상기 베이스판에 갖추어진 설치홀과 맞대응되는 리시버, 상기 리시버의 윗면에 안착 되면서 플러스 극과 마이너스 극이 리시버에 갖추어진 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴에 납땜 처리되고 태양광을 전달받아 전기를 생산하는 태양 전지, 및 상기 베이스판에 갖추어진 어느 하나의 설치홀과 1:1로 맞대응되면서, 윗면이 설치홀을 통해 리시버의 밑면과 마주 접해지고 가장자리가 설치홀의 가장자리에 결합 된 상태에서 리시버에 전달된 태양 전지의 열을 방출하는 방열 부재를 구비한다. 또한, 본 발명은 태양 전지가 안착 된 리시버 위에 결합 되어 프레넬 렌즈를 통해 입사되는 태양광을 태양 전지 방향으로 굴절시키는 굴절 수단과, 상기 베이스판의 윗면으로부터 베이스의 수직 방향으로 곧게 뻗어나온 2개 이상의 지지대, 상기 2개 이상의 지지대의 상단과 결합 된 상태에서 상기 굴절 수단과 소정 높이 간격을 두고 떨어지며 각각의 굴절 수단과 마주보는 위치에 렌즈 설치홀이 관통된 격자 프레임, 및 상기 렌즈 설치홀에 끼워진 상태에서 태양광을 굴절 수단 방향으로 집광시키는 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 더 포함한다. 또, 상기 어느 하나의 리시버는 다른 하나의 리시버와 직렬 또는 병렬 연결됨이 바람직하다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치는 프레넬 렌즈와 태양 전지 사이에 굴절 수단을 설치하여 프레넬 렌즈를 통해 입사되는 태양광이 굴절 수단에 굴절된 다음 태양 전지 표면에 입사되도록 하였다. 이때, 상기 굴절 수단은 프레넬 렌즈를 통해 입사되는 태양광을 태양 전지 방향으로 균일하게 굴절시켜 태양 전지의 발전 성능을 향상시킬 수 있고, 프레넬 렌즈의 집광에 의해 발생 된 열을 1차적으로 방출시킴으로써 태양 전지의 성능과 내구성을 보존할 수 있다. 또, 본 발명은 태양 전지가 안착 되는 리시버 하나당 한 개의 방열 부재를 부착시킴으로써, 태양 전지로부터 발생 되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있고, 방열 부재로 인한 부피 증가를 억제할 수 있다.

Description

집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치{Solar power generating apparatus having improved light condensation ability}
본 발명은 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 프레넬 렌즈와 태양 전지 사이에 프레넬 렌즈로부터 입사되는 태양광을 태양 전지 방향으로 균일하게 굴절시키는 굴절 수단을 부가 설치하여 태양 전지의 발전 성능을 최대화할 수 있도록 한 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치에 관한 것이다.
화석 에너지의 지속적인 사용과 이에 따른 에너지원의 고갈은 유가 상승의 문제와 함께 대기 오염 물질의 배출과 온실 효과로 인한 지구 온난화 등의 심각한 문제를 야기하고 있다.
이에 따라 선진국에서는 1997년 12월 교토 의정서를 채택하여 지구 온난화의 주요 원인인 이산화탄소 배출량을 규제하고 있으며, 우리 나라의 경우도 조만간 이산화탄소 규제 대상국에 포함될 예정이다.
현재 세계적으로 에너지 공급원의 다변화가 시급한 실정이며, 그 후보로 태양 에너지, 풍력 및 수력 에너지와 같은 신 재생 에너지에 대한 분야가 부각되고 있다.
전체 에너지 중 신 재생 에너지의 비중은 빠르게 증가할 것으로 전망되고 있고, 신 재생 에너지 중에서도 태양 광 에너지의 성장이 가장 빠를 것으로 기대되고 있다.
태양 전지의 경우 환경 오염에 대한 문제가 없고, 거의 무한한 에너지 공급이 이루어질 수 있어 그 관심이 집중되고 있다. 맑은 날 한 시간 동안 지구에 내려오는 태양 광 에너지는 현재 전체 인류의 1년 동안 사용하는 에너지의 양과 비슷한 수준이다.
상기 태양 전지에는 태양 광을 반사시키거나 굴절시키지 않고 직접 태양광을 입사받는 태양 전지와, 다중 셀 앞에 반사체를 설치하여 태양 광을 집광하는 집광형 태양 전지가 있다.
하지만, 상기 집광형 태양 전지의 발전 효율은 태양 광을 직접 입사하는 태양 전지의 발전 효율보다 실질적으로 높지 않게 되는데, 이러한 이유는 집광형 태양 전지의 경우, 태양 전지의 발전 출력 효율에 투과율이나 반사율을 곱한 값이 되기 때문이다.
한편, 높은 전력 변환 효율을 얻기 위한 방법으로 태양 전지의 상부에 프레넬 렌즈(Fresnel Lens)를 설치하여 입사되는 태양 광을 500배 이상으로 태양 전지 상부에 집중하는 방법이 있으나, 상기 프레넬 렌즈를 이용한 방법은 태양 전지의 온도를 급상승시켜 태양 전지의 전력 변환 효율이 저하될 수 있다는 문제점이 있었고, 프레넬 렌즈를 거쳐 입사되는 태양 광이 태양 전지 표면에 균등하게 분포되지 못한다는 문제점이 있었다.
또, 종래의 태양광 발전 장치는 다수 개의 태양 전지 후면에 부피가 큰 방열 부재를 결합시킴으로써, 태양광 발전 장치의 규모가 커질 수 있다는 문제점이 있었고, 방열 부재가 불필요하게 낭비될 수 있다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 이제까지 개발된 태양광 발전 장치의 문제점을 해결하고자, 프레넬 렌즈를 통해 입사되는 태양광을 태양 전지 표면에 균등하게 굴절시켜 태양 전지의 발전 성능을 최대화시킬 수 있도록 한 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명은 프레넬 렌즈의 집광에 의해 태양 전지의 온도가 상승됨에 따라 태양 전지의 발전 성능이 저하됨을 예방할 수 있는 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치를 제공하는데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 방열 부재의 부피를 최소화하면서, 태양 전지의 열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치를 제공하는데 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치는 2개 이상의 설치홀이 관통된 베이스판과, 상기 베이스판의 상부에 배치됨과 더불어 금속 재질로 이루어지고 윗면에 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴이 갖추어지며 밑면이 상기 베이스판에 갖추어진 설치홀과 맞대응되는 리시버, 상기 리시버의 윗면에 안착 되면서 플러스 극과 마이너스 극이 리시버에 갖추어진 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴에 납땜 처리되고 태양광을 전달받아 전기를 생산하는 태양 전지, 및 상기 베이스판에 갖추어진 어느 하나의 설치홀과 1:1로 맞대응되면서, 윗면이 설치홀을 통해 리시버의 밑면과 마주 접해지고 가장자리가 설치홀의 가장자리와 결합 된 상태에서 리시버로 전달된 태양 전지의 열을 방열하는 방열 부재를 구비한다. 또한, 본 발명은 태양 전지가 안착 된 리시버 위에 결합 되어 프레넬 렌즈를 통해 입사되는 태양광을 태양 전지 방향으로 굴절시키는 굴절 수단과, 상기 베이스판의 윗면으로부터 베이스판의 수직 방향으로 곧게 뻗어나온 2개 이상의 지지대, 상기 2개 이상의 지지대의 상단과 결합된 상태에서 상기 굴절 수단과 소정 높이 간격을 두고 떨어지며 각각의 설치홀과 마주보는 위치에 렌즈 설치홀이 관통된 격자 프레임, 및 상기 렌즈 설치홀에 끼워진 상태에서 태양광을 굴절 수단 방향으로 집광시키는 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 더 포함한다. 또, 상기 어느 하나의 리시버는 다른 하나의 리시버와 직렬 또는 병렬 연결됨이 바람직하다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치는 프레넬 렌즈와 태양 전지 사이에 굴절 수단을 설치하여 프레넬 렌즈를 통해 입사되는 태양광이 굴절 수단에 굴절된 다음 태양 전지 표면에 균등하게 입사되도록 하였다.
이때, 상기 굴절 수단은 프레넬 렌즈를 통해 입사되는 태양광을 태양 전지 방향으로 균일하게 굴절시켜 태양 전지의 발전 성능을 최대화시킬 수 있다.
또한, 상기 굴절 수단은 프레넬 렌즈의 집광에 의해 발생 된 열을 1차적으로 방출함으로써 태양 전지의 성능이나 내구성을 증대시킬 수 있다.
또, 본 발명은 태양 전지가 안착 되는 리시버 하나당 한 개의 방열 부재를 부착시킴으로써, 태양 전지로부터 발생 되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있고, 방열 부재의 불필요한 소모를 억제할 수 있다.
도면 1은 본 발명의 사시도,
도면 2는 본 발명에 갖추어진 태양 전지와 방열 부재가 1:1로 결합 된 상태를 설명하기 위한 도면,
도면 3은 본 발명에 갖추어진 프레넬 렌즈와 굴절 수단, 태양 전지, 리시버, 및 방열 부재의 결합 관계를 설명하기 위해 본 발명을 종방향으로 자른 단면도,
도면 4는 본 발명에 갖추어진 프레넬 렌즈와 굴절 수단, 태양 전지, 리시버, 및 방열 부재의 분해도,
도면 5a와 도면 5b는 굴절 수단의 제 1 실시 예를 설명하기 위한 도면,
도면 6은 굴절 수단의 제 2 실시 예를 설명하기 위한 도면,
도면 7은 태양 전지가 안착된 리시버를 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.
본 발명에 따른 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치는 도면 1 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 2개 이상의 설치홀(1)이 관통된 베이스판(3)과, 상기 베이스판(3)의 상부에 배치됨과 더불어 금속 재질로 이루어지고 윗면에 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴이 갖추어지며 밑면이 상기 베이스판(3)에 갖추어진 설치홀(1)과 맞대응되는 리시버(9), 상기 리시버(9)의 윗면에 안착 되면서 플러스 극과 마이너스 극이 리시버(9)에 갖추어진 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴에 납땜 처리되고 태양광을 전달받아 전기를 생산하는 태양 전지(11), 및 상기 베이스판(3)에 갖추어진 어느 하나의 설치홀(1)과 1:1로 맞대응되면서, 윗면이 설치홀(1)을 통해 리시버(9)의 밑면과 마주 접해지고 가장자리가 설치홀(1)의 가장자리에 결합 된 상태에서 리시버(9)에 전달된 태양 전지(11)의 열을 방출하는 방열 부재(13)를 구비한다.
또한, 본 발명은 태양 전지(11)가 안착 된 리시버(9) 위에 결합 되어 프레넬 렌즈(15)를 통해 입사되는 태양광을 태양 전지(11) 방향으로 굴절시키는 굴절 수단(14)과, 상기 베이스판(3)의 윗면으로부터 베이스판(3)의 수직 방향으로 곧게 뻗어나온 2개 이상의 지지대(19), 상기 2개 이상의 지지대(19)의 상단과 결합 된 상태에서 상기 굴절 수단(14)과 소정 높이 간격을 두고 떨어지며 각각의 굴절 수단(14)과 마주보는 위치에 렌즈 설치홀(21)이 관통된 격자 프레임(23), 및 상기 렌즈 설치홀(21)에 끼워진 상태에서 태양광을 굴절 수단(14) 방향으로 집광시키는 프레넬 렌즈(15)(Fresnel lens)를 더 포함한다.
또, 상기 어느 하나의 리시버(9)는 다른 하나의 리시버(9)와 직렬 또는 병렬 연결됨이 바람직하다.
또, 상기 리시버(9)와 방열 부재(13) 사이에는 도면 3과 도면 4에 도시한 바와 같이, 열 전달 촉진 부재(25)가 개재될 수 있는바, 상기 열 전달 촉진 부재(25)로는 방열 테이프나 방열 그리스 등이 이용될 수 있다.
한편, 상기 태양 전지(11)는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 태양 전지(11)가 이용될 수 있는바, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 태양 전지(11)는 직접 천이용 밴드갭을 가지고 있으므로 간접 천이용 밴드갭을 갖는 실리콘 태양 전지(11)에 비해 광 흡수율이 높다는 장점이 있다.
따라서, 기존의 실리콘 태양 전지(11)보다 활성층의 두께가 얇아도 태양 전지(11)에 입사되는 태양광을 보다 많이 흡수한다는 장점을 지니고 있다.
또한, 유기 금속 화학 증착법(MOCVD : Metal Organic Chemical Vapor Deposition)이나 분자선 에피층 성장법(MBE : Molecular Beam Epitaxy)등 에피층 성장 기술의 발달로 다중 접합(Multi-junction) 구조의 성장이 가능하기 때문에 태양 스펙트럼에 대한 이용 효율이 증대되어 고효율 태양 전지(11)의 제작이 가능하다는 장점이 있다.
또, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 태양 전지(11)는 고온 특성이 우수하여 온도 안정성과 신뢰성이 좋고 집광을 함에 따라 광전 변환 효율이 상승된다는 장점이 있으므로 고배율 집광형 태양광 발전 시스템에 가장 적합하다는 장점이 있다.
한편, 상기 방열 부재(13)는 도면 3과 도면 4에 도시한 바와 같이, 평판 형태로 이루어져 리시버(9)의 밑면과 마주 접해지는 방열 스프레드(27)와, 상기 방열 스프레드(27)의 밑면으로부터 방열 스프레드(27)의 하부 방향으로 곧게 뻗어나온 2개 이상의 방열핀(29)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 굴절 수단(14)은 도면 5a와 도면 5b에 도시한 바와 같이, 입체 형상의 경통(33a)과, 상기 경통(33a)에 관통 결합 된 상태에서 프레넬 렌즈(15)를 거쳐 입사된 태양광을 태양 전지(11) 방향으로 굴절시키는 라이트 파이프(Light Pipe)(35)로 이루어질 수 있는바, 상기 라이트 파이프(35)는 열충격이나 급격한 온도 변화에 대해 저항성이 좋은 BK 글라스(Borosilicate Glass; 붕규산 유리)로 이루어짐이 바람직하다.
이때, 상기 프레넬 렌즈(15)를 통해 집광 된 태양광은 라이트 파이프(35)를 투과한 다음, 경통(33a)의 내벽에 부딪혀 굴절되면서 태양 전지(11) 방향으로 입사될 수 있다.
또, 상기 라이트 파이프(35)의 상단면에는 프레넬 렌즈(15)의 집광에 의해 발생 된 열을 감쇄시킬 수 있도록 열 차단 부재가 코팅될 수 있고, 상기 라이트 파이프(35)의 하단면에는 라이트 파이프(35)를 거쳐 태양 전지(11) 방향으로 굴절된 태양 광이 다시 태양 전지(11) 바깥 방향으로 굴절되지 않도록 편광 필름이 부착될 수 있다.
또, 상기 굴절 수단(14)은 도면 6에 도시한 바와 같이, 입체 형상의 경통(33b)과, 상기 경통(33b)에 관통 결합 되고 상부에서 하부로 갈수록 횡단면적이 점차 좁아지는 입사홀(31)이 관통되어 프레넬 렌즈(15)를 통해 전달되는 태양광을 입사홀(31)을 거쳐 태양 전지(11) 방향으로 굴절시키는 라이트 터널(Light tunnel)(39)로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 프레넬 렌즈(15)를 통해 집광 된 태양광은 입사홀(31)의 내벽에 부딪혀 굴절되면서, 태양 전지(11) 방향으로 입사될 수 있다.
또, 상기 리시버(9)에 갖추어진 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴에는 도면 7에 도시한 바와 같이, 리시버(9)에 안착 된 태양 전지(11)로 역전류가 유입되지 않도록 다이오드가 부착될 수도 있다.
상기한 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치가 동작 되는 과정을 도면 1 내지 도면 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 격자 프레임(23)에 부가 설치된 프레넬 렌즈(15)로 태양광이 입사되면, 상기 프레넬 렌즈(15)는 태양광을 집광하여 굴절 수단(14)의 상부 방향으로 입사시키고, 상기 굴절 수단(14)은 입사된 태양광을 태양 전지(11) 방향으로 굴절시킨다.
이때, 상기 굴절 수단(14)은 프레넬 렌즈(15)를 통해 입사된 태양광을 1차적으로 전달받음과 동시에 프레넬 렌즈(15)의 집광에 의해 발생된 열을 1차적으로 방출시켜 태양 전지(11)의 성능이나 내구성에 무리가 가지 않도록 한다.
한편, 상기 태양 전지(11)는 굴절 수단(14)을 거쳐 굴절된 태양광을 이용하여 전기를 생산한다.
또, 상기 태양 전지(11)가 안착 되는 리시버(9)는 태양 전지(11)로부터 발생 된 열을 방열 부재(13)를 통해 외부로 방출시켜 태양 전지(11)의 온도가 상승 되지 않도록 한다.
이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치는 프레넬 렌즈(15)와 태양 전지(11) 사이에 굴절 수단(14)을 설치하여 프레넬 렌즈(15)를 통해 입사되는 태양광이 굴절 수단(14)에 굴절된 다음 태양 전지(11) 표면에 입사되도록 하였다.
이때, 상기 굴절 수단(14)은 프레넬 렌즈(15)를 통해 입사되는 태양광을 태양 전지(11) 방향으로 균일하게 굴절시켜 태양 전지(11)의 발전 성능을 최대화시킬 수 있다.
또한, 상기 굴절 수단(14)은 프레넬 렌즈(15)의 집광에 의해 발생된 열을 1차적으로 감쇄시킴으로써 태양 전지(11)의 성능이나 내구성을 보존시킬 수 있다.
또, 본 발명은 태양 전지(11)가 안착 되는 리시버(9) 하나당 한 개의 방열 부재(13)를 부착시킴으로써, 태양 전지(11)로부터 발생 되는 열을 효과적으로 방출시킬 수 있고, 방열 부재(13)로 인한 부피 증가를 억제할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 리시버(9) 한 개당 소형 방열 부재(13)를 붙임으로써, 불필요하게 큰 방열 부재(13)가 소모됨을 억제할 수 있다.
1. 설치홀 3. 베이스판
9. 리시버 11. 태양 전지
13. 방열 부재 14. 굴절 수단
15. 프레넬 렌즈 21. 렌즈 설치홀
23. 격자 프레임 25. 열 전달 촉진 부재
27. 방열 스프레드 29. 방열핀
31. 입사홀 33a. 경통
35. 라이트 파이프 39. 라이트 터널

Claims (7)

  1. 2개 이상의 설치홀(1)이 관통된 베이스판(3)과;
    상기 베이스판(3)의 상부에 배치됨과 더불어 금속 재질로 이루어지고 윗면에 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴이 갖추어지며 밑면이 상기 베이스판(3)에 갖추어진 설치홀(1)과 맞대응되는 리시버(9);
    상기 리시버(9)의 윗면에 안착 되면서 플러스 극과 마이너스 극이 리시버(9)에 갖추어진 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴에 납땜 처리되고 태양광을 전달받아 전기를 생산하는 태양 전지(11);
    상기 베이스판(3)에 갖추어진 어느 하나의 설치홀(1)과 1:1로 맞대응되면서, 윗면이 설치홀(1)을 통해 리시버(9)의 밑면과 마주 접해지고 가장자리가 설치홀(1)의 가장자리에 결합 된 상태에서 리시버(9)에 전달된 태양 전지(11)의 열을 방출하는 방열 부재(13);
    태양 전지(11)가 안착 된 리시버(9) 위에 결합 되어 프레넬 렌즈(15)를 통해 입사되는 태양광을 태양 전지(11) 방향으로 굴절시키는 굴절 수단(14);
    상기 베이스판(3)의 윗면으로부터 베이스판(3)의 수직 방향으로 곧게 뻗어나온 2개 이상의 지지대(19);
    상기 2개 이상의 지지대(19)의 상단과 결합된 상태에서 상기 굴절 수단(14)과 소정 높이 간격을 두고 떨어지며 각각의 굴절 수단(14)과 마주보는 위치에 렌즈 설치홀(21)이 관통된 격자 프레임(23);
    및 상기 렌즈 설치홀(21)에 끼워진 상태에서 태양광을 굴절 수단(14) 방향으로 집광시키는 프레넬 렌즈(15)(Fresnel lens)로 이루어지고,
    상기 어느 하나의 리시버(9)는 다른 하나의 리시버(9)와 직렬 또는 병렬 연결되며,
    상기 굴절 수단(14)은 입체 형상의 경통(33a)과,
    상기 경통(33a)에 관통 결합 된 상태에서 프레넬 렌즈(15)를 거쳐 입사된 태양광을 태양 전지(11) 방향으로 굴절시키는 라이트 파이프(Light Pipe)(35)로 이루어지고,
    상기 라이트 파이프(35)는 BK 글라스(Glass)이며,
    상기 라이트 파이프(35)의 상단면에는 프레넬 렌즈(15)의 집광에 의해 발생 된 열을 감쇄시키는 열 차단 부재가 코팅되는 것을 특징으로 하는 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 리시버(9)와 방열 부재(13) 사이에는 열 전달 촉진 부재(25)가 개재되는 것을 특징으로 하는 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 태양 전지(11)는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 태양 전지(11)인 것을 특징으로 하는 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 2개 이상의 설치홀(1)이 관통된 베이스판(3)과;
    상기 베이스판(3)의 상부에 배치됨과 더불어 금속 재질로 이루어지고 윗면에 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴이 갖추어지며 밑면이 상기 베이스판(3)에 갖추어진 설치홀(1)과 맞대응되는 리시버(9);
    상기 리시버(9)의 윗면에 안착 되면서 플러스 극과 마이너스 극이 리시버(9)에 갖추어진 플러스극 인쇄 패턴과 마이너스극 인쇄 패턴에 납땜 처리되고 태양광을 전달받아 전기를 생산하는 태양 전지(11);
    상기 베이스판(3)에 갖추어진 어느 하나의 설치홀(1)과 1:1로 맞대응되면서, 윗면이 설치홀(1)을 통해 리시버(9)의 밑면과 마주 접해지고 가장자리가 설치홀(1)의 가장자리에 결합 된 상태에서 리시버(9)에 전달된 태양 전지(11)의 열을 방출하는 방열 부재(13);
    태양 전지(11)가 안착 된 리시버(9) 위에 결합 되어 프레넬 렌즈(15)를 통해 입사되는 태양광을 태양 전지(11) 방향으로 굴절시키는 굴절 수단(14);
    상기 베이스판(3)의 윗면으로부터 베이스판(3)의 수직 방향으로 곧게 뻗어나온 2개 이상의 지지대(19);
    상기 2개 이상의 지지대(19)의 상단과 결합된 상태에서 상기 굴절 수단(14)과 소정 높이 간격을 두고 떨어지며 각각의 굴절 수단(14)과 마주보는 위치에 렌즈 설치홀(21)이 관통된 격자 프레임(23);
    및 상기 렌즈 설치홀(21)에 끼워진 상태에서 태양광을 굴절 수단(14) 방향으로 집광시키는 프레넬 렌즈(15)(Fresnel lens)로 이루어지고,
    상기 어느 하나의 리시버(9)는 다른 하나의 리시버(9)와 직렬 또는 병렬 연결되며,
    상기 굴절 수단(14)은 입체 형상의 경통(33a)과,
    상기 경통(33a)에 관통 결합 된 상태에서 프레넬 렌즈(15)를 거쳐 입사된 태양광을 태양 전지(11) 방향으로 굴절시키는 라이트 파이프(Light Pipe)(35)로 이루어지고,
    상기 라이트 파이프(35)는 BK 글라스(Glass)이며,
    상기 라이트 파이프(35)의 하단면에는 라이트 파이프(35)를 거쳐 태양 전지(11) 방향으로 굴절된 태양 광이 다시 태양 전지(11) 바깥 방향으로 굴절되지 않도록 편광 필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 굴절 수단(14)은 입체 형상의 경통(33b)과,
    상기 경통(33b)에 관통 결합 되고 상부에서 하부로 갈수록 횡단면적이 점차 좁아지는 입사홀(31)이 관통되어 프레넬 렌즈(15)를 통해 전달되는 태양광을 입사홀(31)을 거쳐 태양 전지(11) 방향으로 굴절시키는 라이트 터널(Light tunnel)(39)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집광 성능이 향상된 태양광 발전 장치.
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