KR101262572B1 - 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

태양광 발전장치 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101262572B1
KR101262572B1 KR1020110076770A KR20110076770A KR101262572B1 KR 101262572 B1 KR101262572 B1 KR 101262572B1 KR 1020110076770 A KR1020110076770 A KR 1020110076770A KR 20110076770 A KR20110076770 A KR 20110076770A KR 101262572 B1 KR101262572 B1 KR 101262572B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
solar cell
cell panel
optical sensors
unit
Prior art date
Application number
KR1020110076770A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130014986A (ko
Inventor
박기곤
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020110076770A priority Critical patent/KR101262572B1/ko
Publication of KR20130014986A publication Critical patent/KR20130014986A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101262572B1 publication Critical patent/KR101262572B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/38Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

태양광 발전장치가 개시된다. 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널에 고정되며, 복수개의 광 센서들을 포함하는 센서부;상기 센서부로부터 출력값을 전달받는 제어부;상기 제어부로부터 신호를 전달받아 상기 태양전지 패널 및 상기 센서부를 이동시키는 구동부를 포함하며, 상기 광 센서들은 서로 대응하여 배치된다.

Description

태양광 발전장치 및 이의 제조방법{SOLAR CELL APPARATUS AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
실시예는 태양광 발전장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 심각한 환경 오염 문제와 화석 에너지 고갈로 인해, 신·재생에너지에 대한 필요성 및 관심이 고조되고 있다. 그 중에서도 태양전지는 공해가 적고, 자원이 무한하며 반 영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 무공해 에너지 원으로 기대되고 있다.
태양전지는 p-n 접합 다이오드에 빛을 쪼이면 전자가 생성되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 소자로 정의할 수 있다. 또한, 이러한 태양전지를 모듈화한 것을 PV 모듈 (photovoltaic module)이라고 한다.
상술한 바와 같이 태양전지는 태양 에너지를 이용하는 것인바, 태양으로부터 최대한의 태양 에너지를 획득하는 것이 효율 향상에 필수적이다.
태양의 하룻동안의 운동 즉 일주운동을 살펴보면, 널리 알려진 바와 같이 동쪽에서 떠서 서쪽으로 지게 된다. 이는 다시 말해 태양전지에 흡수되는 태양빛의 각도가 달라짐을 뜻한다.
한편, 종래의 태양전지는 일정한 각도를 유지하고 있어 문제된다. 즉, 태양빛을 받을 수 있는 일조시간은 여름의 경우 대략 3 시간 내지 4 시간이고 그 외에는 2 시간 내지 3 시간으로 감소한다. 따라서 일조시간에 최대한 오랜 시간 동안 태양에 대한 입사각도를 높여야 효율을 향상시킬 수 있다.
그런데 종래의 태양전지는 상술한 바와 같이 일정한 각도를 가지도록 고정되어 있어 상기 태양빛의 변화하는 각도에 맞출 수 없어 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
실시예는 용이하게 제조될 수 있고, 향상된 발전효율을 가지는 태양광 발전장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널에 고정되며, 복수개의 광 센서들을 포함하는 센서부; 상기 센서부로부터 출력값을 전달받는 제어부; 상기 제어부로부터 신호를 전달받아 상기 태양전지 패널 및 상기 센서부를 이동시키는 구동부를 포함하며, 상기 광 센서들은 서로 대응하여 배치되는 것을 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 복수개의 광 센서들을 포함한다. 상기 광 센서들은 태양전지 셀을 포함한다. 즉, 상기 태양광 발전장치는 태양전지 셀들 자체를 광 센서로 사용할 수 있어, 제조비용을 절감할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양의 방위각 및 고도각의 변화에 따라 달라지는 태양전지 셀들 각각의 출력값을 비교한다. 이러한 비교 결과에 따라 상기 태양전지 패널이 태양으로부터 최대한 많은 태양광을 받을 수 있도록 상기 태양전지 패널의 위치를 용이하게 제어할 수 있다.
이에 따라, 태양광 발전장치의 구동 비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 태양광 발전장치의 전력생산효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양광 발전장치를 설명하는 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 태양광 발전장치의 센서부의 평면도이다.
도 3은 실시예에 따른 태양광 발전장치의 제어 알고리즘을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 실시예에 따른 태양광 발전장치의 사시도이다.
도 5는 실시예에 따른 태양광 발전장치가 구동되는 모습을 설명하는 단면도이다.
실시예의 설명에 있어서, 각 기판, 층, 막 또는 전극 등이 각 기판, 층, 막, 또는 전극 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
태양전지 모듈에서 발생할 수 있는 전력량은 태양전지 모듈이 태양을 곧바로 향하고 있을 때 최대가 된다. 또한, 태양의 위치는 시간의 경과에 따라 그 위치가 변화되며, 따라서 태양전지 모듈이 태양을 곧바로 향하기 위하여는 태양전지 모듈의 방향이 시간의 경과에 따라 변화할 수 있는 것이 바람직하다. 즉, 태양 에너지를 효율적으로 이용하기 위하여 태양광 발전장치가 태양의 방향을 추적할 수 있는 장치가 필수적이다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본원은 복수개의 태양전지 셀들을 광 센서로 사용하고자 한다. 즉, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 광 센서로 사용되는 태양전지 셀들로부터 검출되는 신호 출력에 따라 구동부를 제어하여 태양을 추적할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양광 발전장치의 단면도이다. 상기 태양광 발전장치는 기판(100), 태양전지 패널(200), 광 센서(310) 및 지지체(320)를 포함하는 센서부(300), 제어부(400), 제 1 회전수단(510) 및 제 2 회전수단(520)을 포함하는 구동부(500)를 포함한다.
상기 기판(100)은 상기 태양전지 패널(200)과 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 상기 태양전지 패널(200)을 제조하는 과정에서 형성될 수 있다.
상기 태양전지 패널(200)은 복수개의 태양전지 셀들을 포함한다. 상기 태양전지 패널(200)은 당업계에서 태양광 발전을 위해 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 태양전지 패널(200)은 규소 태양전지 셀, 반도체 태양전지 셀, 화합물 반도체 태양전지 셀 등이 다수개 배치되어 형성되는 것일 수 있다. 더 자세하게, 상기 태양전지 패널(200)은 CIGS계 태양전지 셀들의 복합체일 수 있다.
상기 센서부(300)는 상기 태양전지 패널(200)에 고정되어 있다.
상기 센서부(300)는 도 1에서와 같이 상기 태양전지 패널(200)과 동일 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 센서부(300)는 상기 기판(100) 상에 상기 태양전지 패널(200)이 배치되지 않은 영역 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 센서부(300)는 상기 기판(100)의 엣지(Edge) 영역에 배치될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 센서부(300)는 상기 태양전지 패널(200) 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 센서부(300)는 상기 태양전지 패널(200)에 직접 접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 센서부(300)는 상기 태양전지 패널(200)의 둘레 영역에 형성될 수 있다.
이와는 다르게, 도면에는 도시하지 않았으나 상기 센서부(300)는 상기 태양전지 패널(200)과 연결되는 결합부재 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 센서부(300)는 상기 태양전지 패널(200)에 고정되는 형태라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 센서부(300)는 상기 태양전지 패널(200)과 일체로 구동된다. 상기 센서부(300) 및 상기 태양전지 패널(200)은 상기 구동부(500)에 의하여 일체로 구동될 수 있다. 예를 들어, 상기 센서부(300)의 밑면과 상기 태양전지 패널(200)의 밑면은 평행하게 배치될 수 있으며, 이에 따라, 태양에 대한 상기 센서부(300) 및 상기 태양전지 패널(200)의 이동은 일체로 구동될 수 있다.
즉, 상기 센서부(300)에 대한 태양광의 입사각과 상기 태양전지 패널(200)에 대한 태양광의 입사각은 동일하거나 매우 작은 오차범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 센서부(300) 내의 광 센서들의 수광면에 대한 태양의 입사각을 θ1, 상기 태양전지 패널(200)의 수광면에 대한 태양의 입사각 θ2라고 할 때, 상기 θ1과 상기 θ2의 오차범위는 약 0°내지 약 10°이내일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 센서부(300)는 복수개의 광 센서들(C1, C2, C3...)을 포함한다. 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)은 태양전지 셀을 포함할 수 있다.
이와는 다르게, 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)은 태양전지 셀 자체일 수 있다. 상기 광센서로 사용되는 태양전지의 종류는 당업계에서 통상적으로 센서로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 태양전지 셀은 규소 태양전지, 반도체 태양전지, 화합물 반도체 태양전지 등이 사용될 수 있다. 더 자세하게, 상기 태양전지 셀은 CIGS계 태양전지 셀일 수 있다.
상기 복수개의 광 센서들(C1, C2, C3...)은 서로 대응하며 배치될 수 있다. 상기 복수개의 광 센서들(C1, C2, C3...)은 짝을 이뤄 서로 대응하며 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 센서부(300)는 짝수개의 광 센서들(C1, C2, C3...)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 센서부(300)부는 네 개의 광 센서들(C1 내지 C4)를 포함할 수 있다.
상기 광 센서들 중 상기 제 1 센서(C1)와 상기 제 2 센서(C2)는 서로 대응하며 배치될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 센서(C1)와 상기 태양전지 패널(200)과 만나는 접선을 제 1 선, 상기 제 2 센서(C2)가 상기 태양전지 패널(200)과 만나는 접선을 제 2 선이라 할 때, 상기 제 1 선과 상기 제 2 선은 서로 평행할 수 있다. 이와는 다르게 상기 제 1 선과 상기 제 2 선 간의 각도는 약 0° 도 내지 약 10°도 이내일 수 있다.
한편, 상기 광 센서들 중 상기 제 3 센서(C3)와 상기 제 4 센서(C4)는 서로 대응하며 배치될 수 있다. 이 때, 상기 제 3 센서(C3)와 상기 태양전지 패널(200)과 만나는 접선을 제 3 선, 상기 제 4 센서(C4)가 상기 태양전지 패널(200)과 만나는 접선을 제 4 선이라 할 때, 상기 제 3 선과 상기 제 4 선은 서로 평행할 수 있다. 이와는 다르게 상기 제 3 선과 상기 제 4 선 간의 각도는 약 0° 도 내지 약 10°도 이내일 수 있다.
상기와 같은 방식으로 상기 복수개의 광 센서들(C1, C2, C3 C4)은 짝을 이뤄 서로 대응하며 배치될 수 있다.
상기 광 센서들(C1, C2, C3...)은 상기 태양전지 패널(200)에 대하여 경사지는 면을 포함한다. 상기 광 센서들(C1, C2, C3...) 각각은 상기 태양전지 패널(200)에 대하여 경사지는 면을 포함한다. 상기 태양전지 패널(200)과 상기 광 센서들(C1, C2, C3...) 각각이 이루는 경사각은 약 5°내지 약 85°일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광 센서들(C1, C2, C3...)이 상기 태양전지 패널(200)에 대하여 경사짐에 따라, 태양으로부터 상기 광 센서들(C1, C2, C3...) 각각으로 입사되는 입사광의 양이 달라질 수 있다. 따라서, 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)로부터 얻어지는 출력값은 상이할 수 있다. 이러한 출력값을 비교한 결과에 따라 상기 태양전지 패널(200)이 태양으로부터 최대한 많은 태양광을 받을 수 있도록 상기 태양전지 패널(200)의 각도를 용이하게 제어할 수 있다.
상기 센서부(300)는 지지체(320)를 포함할 수 있다. 상기 지지체(320)는상기 광 센서들(C1, C2, C3...)을 지지한다. 이와는 다르게, 상기 지지체(320)는 상기 상기 광 센서들(C1, C2, C3...) 자체일 수 있다. 상기 지지체(320)는 도 1에서와 같이 상기 태양전지 패널(200)과 동일 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 지지체(320)는 상기 기판(100) 상에 상기 태양전지 패널(200)이 배치되지 않은 영역 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지체(320)는 상기 기판(100)의 엣지(Edge) 영역에 배치될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 지지체(320)는 상기 태양전지 패널(200) 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 지지체(320)는 상기 태양전지 패널(200)에 직접 접하여 배치될 수 있다. 이와는 다르게, 도면에는 도시하지 않았으나 상기 지지체(320)는 상기 태양전지 패널(200)과 연결되는 결합부재 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 지지체(320)는 상기 태양전지 패널(200)에 고정되는 형태라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 지지체(320) 상에는 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)들이 배치될 수 있다. 즉, 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)은 상기 지지체(320)와 직접 접촉하여 배치될 수 있다.
상기 지지체(320)의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 상기 지지체(320)의 형상은 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)을 지지할 수 있는 형태라면 특별히 제한되지 않는다. 상기 지지체(320)의 단면은 다각형 또는 반구형일 수 있다. 예를 들어, 상기 지지체(320)의 단면은 삼각형, 사각형 또는 사다리꼴 형태일 수 있다. 이에 따라, 상기 지지체(320)는 사면체 형태, 육면체 형태, 원뿔 형태, 또는 반원뿔 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 지지체(320)는 상기 태양전지 패널(200)에 경사지는 면을 두 개 이상 포함할 수 있다. 이 때, 상기 경사면에는 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)이 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)들은 상기 태양전지 패널(200)에 대하여 경사지게 배치될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 실시예에 따른 태양광 발전장치에 있어서, 상기 지지체(320) 및 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)의 평면도이다.
도 2a를 참조하면, 상기 지지체(320)는 사각뿔 형태일 수 있다. 이에 따라, 상기 지지체(32)의 단면은 사각형이다. 상기 지지체(320)는 상기 태양전지 패널(200)과 접하는 밑면을 제외하면, 상기 태양전지 패널(200)은 제1면 내지 제4면(311, 312, 313,314)을 포함한다. 상기 제1면 내지 상기 제4면(311, 312, 313,314)은 상기 태양전지 패널(200)에 대하여 경사지며 배치된다. 상기 제1면 내지 상기 제4면(311, 312, 313,314) 상에는 광 센서들(C1, C2, C3...)이 각각 배치될 수 있다. 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)은 상기 제1면 내지 상기 제4면(311, 312, 313,314) 각각의 전면 혹은 일부를 덮어 형성될 수 있다.
상기 제1면(311)과 상기 제2면(312)은 서로 대응하여 배치된다. 이에 따라, 상기 제 1 센서(C1)과 상기 제 2 센서(C2)는 서로 대응하여 배치된다. 또한, 상기 제3면(313)과 상기 제4면(314)은 서로 대응하여 배치된다. 이에 따라, 상기 제 3 센서(C3)과 상기 제 4 센서(C4)는 서로 대응하여 배치된다.
이와는 다르게, 상기 지지체(320)는 곡면을 포함하는 형태를 포함할 수 있다. 도 2b를 참조하면, 상기 지지체(320)는 원뿔 형태를 포함한다. 이 때, 상기 제 1 센서(C1) 내지 상기 제 4 센서(C4)는 상기 원뿔 지지체(320)의 옆면에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 센서(C1)와 상기 제 2 센서(C2)는 서로 마주보는 위치에 대응하여 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 3 센서(C3)과 상기 제 4 센서(C4)는 서로 마주는 위치에 대응하여 배치될 수 있다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 제어부(400)를 포함한다. 상기 제어부(400)는 상기 복수개의 광 센서들(C1, C2, C3...)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수개의 광 센서들(C1, C2, C3...) 각각은 상기 제어부(400)와 접속배선 또는 전선에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제어부(400)는 상기 센서부(200)로부터 출력값들을 전달받고 비교 분석할 수 있다. 또한, 상기 비교결과에 따라 상기 구동부(500)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부(400)는 상기 태양광 발전장치의 중앙통제기능을 수행할 수 있다. 상기 센서부(200)로부터 전달받는 출력값들은 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)부터 각각 얻어진 전류값, 전압값, 또는 전력값 일 수 있다.
도 3 실시예에 따른 태양광 발전장치의 제어 알고리즘을 보여주는 흐름도이다.
태양광 발전장치의 전력생산효율은 태양으로부터 상기 광 센서들(C1, C2, C3..)로 입사되는 광량이 동일할 때 최대값을 가질 수 있다. 즉, 상기 광 센서들(C1, C2, C3..)로부터 얻어지는 출력값이 P1=P2, P3=P4 일 때 최대값을 가질 수 있다. 즉, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양전지 셀들 자체를 광 센서로 사용하여, 상기 광 센서로부터 출력되는 값들을 비교한다. 상기 비교 결과에 따라, 상기 태양전지 패널(200)을 태양에 대한 최적의 위치로 이동시킴으로써, 상기 태양광 발전장치의 전력생산 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제어부(400)는 상기 광 센서들(C1, C2, C3...)들 중 서로 대응하며 배치되는 광 센서들의 출력값을 비교한다. 예를 들어, 도 2a에서와 같이 광 센서들이 4개(C1 내지 C4)인 경우, 상기 제어부(400)는 상기 제 1 센서(C1)의 출력값과 상기 제 2 센서(C2)의 출력값을 비교한다. 또한, 상기 제어부(400)는 상기 제 3 센서(C3)의 출력값과 상기 제 4 센서(C4)의 출력값을 비교한다(S1 단계).
상기 제 1 센서(C1)의 출력값을 P1, 상기 제 2 센서(C2)의 출력값을 P2라고 할 때, P1 > P2 인 경우, 상기 제어부(400)는 상기 구동부(500)에 의하여 상기 제 1 센서(C1) 방향으로 상기 태양전지 모듈(200)의 고도를 이동시킨다. 이와 같은 방법으로, P1 < P2 인 경우, 상기 제어부(400)는 상기 구동부(500)에 의하여 상기 제 2 센서(C2) 방향으로 상기 태양전지 모듈(200)의 고도를 이동시킨다(S2 단계).
또한, 상기 제 3 센서(C3)의 출력값을 P3, 상기 제 4 센서(C4)의 출력값을 P4라고 할 때 P3 > P4 인 경우, 상기 제어부(400)는 상기 구동부(500)에 의하여 상기 제 3 센서(C3) 방향으로 상기 태양전지 모듈(200)을 이동시킨다. 이와 같은 방법으로, P3 < P4 인 경우, 상기 제어부(400)는 상기 구동부(500)에 의하여 상기 제 4 센서(C4) 방향으로 상기 태양전지 모듈(200)을 이동시킨다(S3 단계).
실시예에 따른 태양광 발전장치는 구동부(500)를 포함한다. 상기 구동부(500)는 상기 제어부(400)로부터 신호를 전달받아 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 센서부(300)를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 구동부(500)에 의하여, 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 센서부(300)는 일축 이동, 이축 이동, 또는 삼축으로 이동할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4 및 도 5는 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 센서부(300)가 이축 구동부(500)에 의해 구동되는 모습을 설명하는 사시도 및 흐름도이다. 상기 구동부(500)는 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 센서부(300)의 상하이동을 제어하는 제 1 회전수단(510) 및 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 센서부(300)의 좌우이동을 제어하는 제 2 회전수단(520)을 포함한다.
예를 들어, 상기 제 1 회전수단(510)은 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 센서부(300)을 상하로 이동시킬 수 있는 틸팅 모터(MT)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 제 2 회전수단(520)은 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 센서부(300)를 좌우로 이동시킬 수 있는 패닝 모터(Mp)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이상에서 언급한 실시예에 따른 태양광 발전 장치는 태양전지 셀 자체를 광 센서로 사용한다. 상기 광 센서의 출력값을 비교하여 상기 태양전지 패널이 태양으로부터 최대한 많은 태양광을 받을 수 있도록 상기 태양전지 패널의 각도를 간편하게 제어할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 구동 비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 태양광 발전장치의 전력생산효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 태양전지 패널;
    상기 태양전지 패널에 고정되며, 복수개의 광 센서들을 포함하는 센서부;
    상기 센서부로부터 출력값을 전달받는 제어부;
    상기 제어부로부터 신호를 전달받아 상기 태양전지 패널 및 상기 센서부를 이동시키는 구동부를 포함하며,
    상기 광 센서들은 서로 대응하여 배치되고,
    상기 센서부는 상기 태양전지 패널 상에 배치되며,
    상기 센서부는 상기 태양전지 패널과 일체로 구동되고,
    상기 출력값은,
    상기 광 센서들부터 각각 얻어진 전류값, 전압값, 또는 전력값을 포함하며,
    상기 제 1 센서로부터 출력되는 출력값을 P1, 상기 제 2 센서로부터 출력되는 출력값을 P2, 상기 제 3 센서로부터 출력되는 출력값을 P3, 상기 제 4 센서로부터 출력되는 출력값을 P4 라 할 때,
    P1 > P2 인 경우, 상기 제어부는 상기 구동부에 의하여 상기 제 1 센서 방향으로 상기 태양전지 패널의 고도를 이동시키고,
    P1 < P2 인 경우, 상기 제어부는 상기 구동부에 의하여 상기 제 2 센서 방향으로 상기 태양전지 패널의 고도를 이동시키며,
    P3 > P4 인 경우, 상기 제어부는 상기 구동부에 의하여 상기 제 3 센서 방향으로 상기 태양전지 패널을 이동시키고,
    P3 < P4 인 경우, 상기 제어부는 상기 구동부에 의하여 상기 제 4 센서 방향으로 상기 태양전지 패널을 이동시키는 태양광 발전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는 지지체를 포함하는 태양광 발전장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수개의 광 센서들은 상기 지지체 상에 배치되는 태양광 발전장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지체의 단면은 다각형 또는 반구형인 태양광 발전장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지체는 곡면을 포함하는 태양광 발전장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 태양전지 패널에 대하여 경사지는 면을 두 개 이상 포함하는 태양광 발전장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 광 센서들은 각각 상기 태양전지 패널에 대하여 경사지는 면을 포함하는 태양광 발전장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 태양전지 패널 및 상기 센서부의 상하이동을 제어하는 제 1 회전수단; 및
    상기 태양전지 패널 및 상기 센서부의 좌우이동을 제어하는 제 2 회전수단을 포함하는 태양광 발전 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서부는 제 1 센서 내지 제 4 센서를 포함하는 태양광 발전장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 센서 및 상기 제 2 센서는 각각 상기 패널에 대하여 경사지면서 서로 마주보며 배치되고,
    상기 제 3 센서 및 상기 제 4 센서는 각각 상기 패널에 대하여 경사지면서 서로 마주보며 배치되는 태양광 발전장치.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 센서들은 태양전지 셀을 포함하는 태양광 발전 장치.
KR1020110076770A 2011-08-01 2011-08-01 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 KR101262572B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110076770A KR101262572B1 (ko) 2011-08-01 2011-08-01 태양광 발전장치 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110076770A KR101262572B1 (ko) 2011-08-01 2011-08-01 태양광 발전장치 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130014986A KR20130014986A (ko) 2013-02-12
KR101262572B1 true KR101262572B1 (ko) 2013-05-08

Family

ID=47894896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110076770A KR101262572B1 (ko) 2011-08-01 2011-08-01 태양광 발전장치 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101262572B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150090947A (ko) * 2014-01-29 2015-08-07 경운대학교 산학협력단 태양광 추적 장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101648464B1 (ko) * 2015-01-21 2016-08-24 고광대 포터블 태양광 발전 시스템 및 장치
KR101652243B1 (ko) * 2015-02-03 2016-08-31 성창통신 주식회사 태양광 감지장치 및 이를 갖는 태양광 트랙커
KR102145196B1 (ko) * 2018-08-07 2020-08-19 주식회사 젬 추적식 태양광패널
KR102277196B1 (ko) * 2019-11-28 2021-07-14 조선대학교 산학협력단 태양광 발전 시스템
KR102264833B1 (ko) * 2020-05-20 2021-06-15 (유)강남에너지산업 태양광 발전 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000196126A (ja) 1998-12-25 2000-07-14 Honda Motor Co Ltd 太陽追尾式発電システムの太陽追尾装置及び太陽追尾方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000196126A (ja) 1998-12-25 2000-07-14 Honda Motor Co Ltd 太陽追尾式発電システムの太陽追尾装置及び太陽追尾方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150090947A (ko) * 2014-01-29 2015-08-07 경운대학교 산학협력단 태양광 추적 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130014986A (ko) 2013-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101262572B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
US8916766B2 (en) Solar concentrator and photoelectric conversion structure
KR101029086B1 (ko) 태양광 추적 장치 및 그 운용방법
CN102651415A (zh) 供在集中太阳能系统中使用的太阳能电池模块
EP3161955A1 (en) Infrared transmissive concentrated photovoltaics for coupling solar electric energy conversion to solar thermal energy utilization
US20140150865A1 (en) Concentrating solar cell
KR20080021652A (ko) 복수의 광발전 영역을 사용하는 통합된 솔라 셀 시스템 및방법
US20140026941A1 (en) Solar power generating apparatus
KR20080026748A (ko) 광 집속형 태양전지 모듈 및 그의 어셈블리 방법
KR102274301B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이를 이용한 태양광 발전 방법
KR20160017931A (ko) 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈
KR200390785Y1 (ko) 태양 전지 장치
Chukwuka et al. Overview of concentrated photovoltaic (CPV) cells
US20140261627A1 (en) Power augmentation in concentrator photovoltaic modules by collection of diffuse light
KR101911846B1 (ko) 곡면 태양 전지 모듈
US20120247535A1 (en) System and method for the generation of electrical power from sunlight
CN101315954A (zh) 聚光太阳能光伏电池面板
KR102196929B1 (ko) 태양 전지 모듈 및 이에 사용되는 후면 기판
US20100170559A1 (en) System and Method for the Generation of Electrical Power from Sunlight
KR20140033363A (ko) 광전 및 광검출기 용도를 위한 광 포획 구조
KR20190020509A (ko) 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법
KR102101728B1 (ko) 태양 전지 모듈
JP2007019300A (ja) 太陽光発電装置
US9741886B2 (en) Thin film solar collector and method
Li et al. Highly-integrated hybrid micro-concentrating photovoltaics

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: 20170405

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee