KR101267136B1 - 태양전지가 구비된 버티컬 블라인드 - Google Patents

Abstract

본 발명의 버티컬 블라인드는 건물의 창 등에 설치되는 버티컬 블라인드로서, 창의 상측에 설치되는 고정 프레임과, 상기 고정 프레임에 회전 가능하도록 결합된 복수개의 태양전지 블라인드와, 상기 태양전지 블라인드를 회전시켜서 태양전지의 광입사 면이 건물의 내부 또는 외부를 향하도록 조절하는 구동부와, 건물의 외부광과 실내광의 세기를 동시에 측정하는 광 감지부와, 상기 광 감지부에서 측정된 결과에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

태양전지가 구비된 버티컬 블라인드{Vertical blind with solar cell}

본 발명은 버티컬 블라인드에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 태양전지가 구비되어 전기를 생산할 수 있는 기능이 포함된 버티컬 블라인드에 관한 것이다.

버티컬 블라인드는 건물 외부에서 직사광선이 실내로 유입되는 것을 방지하거나, 실내의 사생활을 보호하기 위하여 건물 등의 창에 설치되는 설치물이다. 이와 같이 종래의 버티컬 블라인드는 외부광 차단, 사생활 보호와 같은 본질적인 기능만을 수행하였지만, 근래에는 무공해 청정에너지에 대한 관심이 커지면서 버티컬 블라인드에 태양전지를 적용하여 전기를 생산하는 부가적인 기능을 추가하기 위한 노력들이 이루어지고 있다.

버티컬 블라인드에 태양전지를 적용하는 선행기술로는 한국공개특허 제2011-0013605호가 있다. 상기 선행기술은 버티컬 블라인드의 차양날개에 태양전지와 추적센서를 구비시키고, 태양광의 조사방향에 따라서 블라인드의 차양날개를 좌우로 회전시켜서 태양전지의 전기 생산 효율을 향상시키는 기술에 대하여 개시하고 있다. 상기 선행기술은 버티컬 블라인드에 적용될 수 있는 태양전지의 종류를 실리콘 태양전지, 유기 태양전지, 염료감응 태양전지 등으로 모두 기재하고 있지만, 이 중 염료감응 태양전지는 광의 입사각에 대한 효율 변화가 상대적으로 크지 않으므로 선행기술과 같이 추적센서를 적용하여 전기 생산 효율을 향상시킬 필요성이 상대적으로 낮다.

태양전지는 태양 빛의 에너지를 전기에너지로 변환하는 소자이다. 일반적으로 태양전지는 반도체 물질을 구비하여 빛을 받으면 내부에서 전자와 정공이 발생하고, 발생된 전하들이 P, N극으로 이동하면서 전위차가 발생하여 전류가 흐르게 된다. 현재 개발되고 있는 태양전지는 유기 태양전지, 실리콘 태양전지, CIGS 태양전지, 염료감응 태양전지와 같이 그 종류가 다양하다. 그 중 염료감응 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cell, DSSC)는 스위스 연방 기술원의 마이클 그라첼(Michael Gratzel)이 개발한 태양전지로써, 기존의 실리콘 태양전지에 비해 제조단가가 낮고, 단가 대비 에너지 변화효율이 높으며, 투명성과 구부림이 가능한 셀을 제조할 수 있어 다양한 응용분야에 이용될 수 있는 장점을 가진다.

염료감응 태양전지의 특징 중 하나는 자외선뿐 아니라 가시광선에 의한 전기 발생 효율이 뛰어나다는 것이다. 따라서 염료감응 태양전지는 실내광에 의한 전기 생산이 가능한데, 현재 개발된 태양전지 적용 버티컬 블라인드는 건물 외부의 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 기능만을 포함하고 있고, 실내광을 재활용하여 전기를 생산할 수 있는 기능이 포함되어 있지 않은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 건물 내외부의 광원 세기를 동시에 측정하여 버티컬 블라인드에 설치된 태양전지의 방향을 자동으로 변환함으로써, 실내외 일사조건에 따라 태양광이 존재하는 조건에서는 태양광을 이용하여 전기를 생산하고 흐린 날 또는 실내 광이 존재하는 밤에는 실내 광을 이용하여 전기를 생산할 수 있는 버티컬 블라인드를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 건물의 창 등에 설치되는 버티컬 블라인드로서, 창의 상측에 설치되는 고정 프레임과, 상기 고정 프레임에 회전 가능하도록 결합된 복수개의 태양전지 블라인드와, 상기 태양전지 블라인드를 회전시켜서 태양전지의 광입사 면이 건물의 내부 또는 외부를 향하도록 조절하는 구동부와, 건물의 외부광과 실내광의 세기를 동시에 측정하는 광 감지부와, 상기 광 감지부에서 측정된 결과에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 버티컬 블라인드를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 광 감지부는 태양전지로 이루어지고, 제어부는 외부광과 실내광에 의하여 발생된 광 감지부의 전류 값을 비교하여 광 감지부의 전류 값이 큰 방향으로 태양전지 블라인드를 회전시키도록 구동부를 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 광 감지부는 적어도 하나의 태양전지 블라인드에 설치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 태양전지 블라인드는 복수개의 단위전지가 직렬로 연결된 모듈로 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 복수개의 태양전지 블라인드들은 병렬로 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 복수개의 태양전지 블라인드들은 직렬로 연결될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 태양전지 블라인드는 양극기판과 음극기판이 상호 접합된 염료감응 태양전지로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 염료감응 태양전지는 일 방향으로만 광이 입사될 수 있도록 반사층이 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 광 감지부는 서로 반대방향으로 접합된 2개의 염료감응 태양전지로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 광 감지부는 서로 다른 면에 반사층이 형성된 2개의 염료감응 태양전지로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부는 광 감지부에서 발생된 전류 값을 보정하는 보정부를 포함할 수 있다.

본 발명의 버티컬 블라인드는 아래의 효과를 가진다.

1. 본 발명의 버티컬 블라인드는 광 감지부가 건물의 외부광과 실내광의 세기를 동시에 측정하여 태양전지의 방향을 광의 세기가 센 방향으로 자동으로 전환시킬 수 있으므로 낮에는 태양광에 의하여 밤에는 실내광에 의하여 전기를 생산할 수 있다.

2. 본 발명의 버티컬 블라인드는 광 감지부를 태양전지로 구성하여, 광을 감지하는 부분과 광을 이용하여 전기를 생산하는 부분에서 이용되는 광의 파장 영역을 일치시켜서 태양광과 실내광의 전기 생산 효율을 오차없이 측정 및 비교할 수 있다.

3. 본 발명의 버티컬 블라인드에서 복수개의 태양전지 블라인드가 직렬연결되면 태양전지 블라인드간의 전기적 연결을 간소화할 수 있다.

4. 본 발명의 버티컬 블라인드에 적용되는 제어부에 보정부가 포함되면, 하나의 양극기판과 음극기판으로 이루어진 염료감응 태양전지로 건물 외부와 내부의 광의 세기를 동시에 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 버티컬 블라인드를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 버티컬 블라인드에서 태양전지 블라인드의 평면과 태양전지 모듈의 단면을 도시한 것이다.
도 3은 병렬연결된 복수개의 태양전지 블라인드를 도시한 것이다.
도 4는 직렬연결된 복수개의 태양전지 블라인드를 도시한 것이다.
도 5는 태양전지 블라인드에서 단자를 출력하기 위한 실시예를 도시한 것이다.
도 6은 실내광과 태양광의 유무에 따라 본 발명의 버티컬 블라인드의 방향이 전환되는 모습을 도시한 것이다.
도 7은 태양전지 블라인드를 회전시키기 위한 구동부를 도시한 것이다.
도 8은 서로 반대방향으로 접합된 염료감응 태양전지로 이루어진 광 감지부와 그 작동을 도시한 것이다.
도 9는 서로 다른 면에 반사층이 형성된 2개의 염료감응 태양전지로 이루어진 광 감지부와 그 작동을 도시한 것이다.
도 10은 광 감지부가 내장된 태양전지 블라인드를 도시한 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 버티컬 블라인드는 건물의 창 등에 설치되는 버티컬 블라인드로서, 창의 상측에 설치되는 고정 프레임과, 상기 고정 프레임에 회전 가능하도록 결합된 복수개의 태양전지 블라인드와, 상기 태양전지 블라인드를 회전시켜서 태양전지의 광입사 면이 건물의 내부 또는 외부를 향하도록 조절하는 구동부와, 건물의 외부광과 실내광의 세기를 동시에 측정하는 광 감지부와, 상기 광 감지부에서 측정된 결과에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

도 1은 본 발명의 버티컬 블라인드를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 버티컬 블라인드(100)는 고정 프레임(110), 태양전지 블라인드(120) 및 광 감지 블라인드(140)를 포함한다. 고정 프레임(110)은 건물의 창 주변에 버티컬 블라인드를 고정하는 기능을 한다. 복수개의 태양전지 블라인드(120)들은 고정 프레임(110)에 회전가능하도록 결합되는데, 건물의 외부와 내부를 시각적으로 차단하는 기능을 하고, 단위전지들(120a~120j)이 내장되어 있다. 태양전지 블라인드에 내장된 태양전지는 유기 태양전지, 실리콘 태양전지 또는 염료감응 태양전지일 수 있으나, 실내광을 이용하여 전기를 생산하는 본 발명의 특징을 고려하여 염료감응 태양전지인 것이 바람직하다. 태양전지 블라인드에 적용되는 태양전지가 염료감응 태양전지인 경우에, 태양전지 블라인드는 종래의 섬유 재질의 판에 염료감응 태양전지가 부착된 형태이거나, 염료감응 태양전지의 양극기판과 음극기판이 결합된 그 자체로 이루어질 수 있으며, 양극기판 또는 음극기판은 유리기판이거나 유연한 재질의 고분자 수지 기판일 수 있다. 복수개의 태양전지 블라인드들은 전기적으로 연결될 수 있는데, 양전극 단자와 음전극 단자가 위쪽 또는 아래쪽으로 배열되어 모듈 단자 연결부(150a, 150b)에 의하여 병렬로 연결될 수 있고, 양전극 단자와 음전극 단자가 반대방향으로 배열되어 직렬로 연결될 수도 있다. 양전극 단자 또는 음전극 단자와 모듈 단자 연결부(150a, 150b)를 연결하기 위하여 커넥터(151)가 이용될 수 있다. 태양전지 블라인드 간의 전기적 연결방법은 도 3과 도 4에서 보다 상세히 설명하기로 한다. 복수개의 태양전지 블라인드 중 하나는 전지의 단자를 뽑아내기 위한 구조를 가질 수 있고, 구체적인 구조는 도 2에서 설명하기로 한다. 광 감지 블라인드(140)는 광 감지부를 포함하고 있는데, 도면에서와 같이 고정 프레임(110)에 결합된 형태일 수도 있고, 고정 프레임(110)의 전후면에 고정된 다른 형태로 형성될 수도 있으며, 광 감지부가 별도의 블라인드 형태로 구성되는 것이 아니고 다른 태양전지 블라인드에 내장될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 버티컬 블라인드에서 태양전지 블라인드의 평면과 단면을 도시한 것이다. 도 2의 (가)를 참조하면, 태양전지 블라인드(120)에는 복수개의 단위전지들(120a, 120b 등)이 설치될 수 있다. 단위전지들은 직렬로 연결될 수 있는데, 이는 단위전지만으로는 가정에서 사용할 만큼 충분한 전압을 생산할 수 없기 때문이다. 태양전지 블라인드의 양단에는 양전극 단자(216)와 음전극 단자(226)가 형성되어 있는데, 양전극 단자(216)와 음전극 단자(226)는 서로 다른 기판에 형성될 수 있다. 도 2의 (나)는 (가)에서 A-A' 절단면을 도시한 것이다. 단위전지를 직렬연결하는 방법은 Z-타입 모듈(Z-serial module), 모노리스-타입 모듈(Monolithic-serial module), W-타입 모듈(W-serial module) 등과 같이 다양한 방법이 있는데, 도면에서는 Z-타입 모듈의 단면을 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 음극기판(220)과 양극기판(210) 사이의 공간에 보호층(224)으로 구분된 단위전지들이 형성되어 있고, 음극기판(220) 위에는 투명 음전극(223)이 형성되어 있으며, 각각의 단위전지 전극들을 전기적으로 분리시키기 위하여 투명 음전극 식각부(223a)가 주기적으로 형성되어 있다. 투명 음전극(223) 위에는 반도체층(221)이 형성되어 있고, 양극기판(210)에는 투명 양전극(211)과 백금층(212)이 차례로 적층되어 있으며, 그 사이에는 전해질(225)이 충진되어 있다. 투명 양전극(211)의 중간 중간에도 전기적 분리를 위한 투명 양전극 식각부(211a)가 형성되어 있다. 이웃한 단위전지의 투명 양전극(211)과 투명 음전극(223)은 전극 연결부(222)에 의하여 연결되어 있고, 전극 연결부(222)의 양 측부에는 보호층(224)이 형성되어 있으며, 모듈의 양 끝에 양전극 단자(216)와 음전극 단자(226)가 각각 양극기판(210)과 음극기판(120)에 형성되어 있다. 이와 같은 구조는 일반적인 Z-타입 모듈의 단면과 일치하는데, 본 발명에 적용되는 태양전지 모듈은 양극기판 위에 반사층(230)이 형성된 것이 특징이다. 반사층(230)은 건물의 실내와 외부를 시각적으로 차단하는 버티컬 블라인드의 본래적인 기능을 수행하기 위하여 태양전지 블라인드를 불투명하게 형성하기 위한 목적과 함께, 음극기판을 통과한 광이 양극기판 방향으로 통과되지 않고 반사되도록 하여 염료감응 태양전지의 전기 생산 효율을 향상시키는 목적도 가진다. 도면에서는 양극기판(210)에 반사층을 형성하였으나, 반도체층의 상부에 상대적으로 직경이 큰 입자의 산화티타늄 입자를 추가로 코팅하는 등과 같은 방법으로 반사층을 형성할 수도 있다. 즉, 염료감응 태양전지의 투과도를 낮추고 전기 생산 효율을 향상시킬 수 있다면 반사층의 형성방법은 다양하게 적용할 수 있다. 또한 도면에서는 하나의 태양전지 블라인드에 복수개의 단위전지를 형성하고 이들을 직렬로 연결하였지만, 복수개의 태양전지 블라인드를 직렬연결하는 방법을 이용하면 하나의 태양전지 블라인드 내에 복수개의 단위전지를 형성할 필요가 없는 경우도 있다. 다만, 고정 프레임에 연결된 태양전지 블라인드의 개수가 부족하여 충분한 전압의 상승(단위전지를 직렬연결한 효과)이 기대되지 않는 경우에는 하나의 태양전지 블라인드에 직렬연결된 복수개의 단위전지를 형성하는 것이 바람직하다.

도 3은 병렬연결된 복수개의 태양전지 블라인드를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 복수개의 태양전지 블라인드(120)들은 양전극 단자(216)가 아래쪽으로 형성되도록 배열되어 있다. 양전극 단자(216)들은 인접한 양전극 단자(216)와 모듈 단자 연결부(150a)에 의하여 연결된다(도면으로 도시하지는 않았지만 음전극 단자들도 모듈 단자 연결부로 서로 연결되어 있다). 양전극 단자(216)에는 모듈 단자 연결부(150a)를 연결하기 위한 커넥터(151)가 결합될 수 있다. 커넥터(151)는 양전극 단자 또는 음전극 단자와 모듈 단자 연결부를 전기적으로 연결하기 위한 부분이다. 고정 프레임에 태양전지 블라인드들을 차례로 연결하는 통상적인 버티컬 블라인드의 설치과정을 고려하면, 커넥터(151)는 태양전지 블라인드간의 전기적 연결을 나중에 할 수 있도록 하여 작업을 용이하게 하는 기능과, 도면에 도시된 바와 같이 태양전지 블라인드(120)들이 180도 회전하는 동안에 단자와 연결부 간의 결합을 견고히 유지하는 기능을 동시에 만족시킬 수 있다.

도 4는 직렬연결된 복수개의 태양전지 블라인드를 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 인접한 태양전지 블라인드들은 양전극 단자(216)와 음전극 단자(226)가 교번하여 위쪽과 아래쪽으로 배치되고, 양전극 단자(216)와 음전극 단자(226)는 모듈 단자 연결부(150c)에 의하여 전기적으로 연결된다. 인접한 태양전지 블라인드의 양전극 단자와 음전극 단자가 연결되면 태양전지 블라인드들이 직렬로 연결될 수 있는데, 인접한 태양전지 블라인드의 양전극 단자와 음전극 단자를 교번하여 위쪽과 아래쪽으로 배치한 것을 직렬연결을 하기 위한 양전극 단자와 음전극 단자를 공간적으로 가깝게 형성할 수 있기 때문이다. 이와 같이 복수개의 태양전지 블라인드를 직렬연결하면, 개개의 태양전지 블라인드를 단위전지만으로 구성하거나 직렬연결되는 단위전지의 개수를 줄일 수 있으므로 태양전지의 유효 발전 면적을 증가시킬 수 있다.

도 5는 태양전지 블라인드에서 단자를 출력하기 위한 실시예를 도시한 것이다. 도 5의 (가)를 참조하면, 버티컬 블라인드를 구성하는 태양전지 블라인드 중 하나(130)는 양전극 단자(216)에서 모듈 단자 연결부(150a')가 위쪽으로 연장된다. 이와 같이 구성하면, 양전극 단자(216)에 연결된 모듈 단자 연결부(150a')와 음전극 단자(226)에 연결된 모듈 단자 연결부(150b')를 고정 프레임 방향으로 뽑아낼 수 있다. 태양전지 블라인드에 설치된 태양전지들에서 생성된 전류는 축전지에 저장될 수 있는데, 축전지는 고정 프레임에 설치되는 것이 구조상 유리하므로 모듈 단자 연결부(150a', 150b')가 고정 프레임 방향으로 뽑히는 것이 유리하다. 도 5의 (나)를 참조하면, 모듈 단자 연결부를 한쪽 방향으로 형성하기 위하여 태양전지 블라인드에 연결배선(216a)을 형성하는 것도 가능하다. 이때는 모듈 단자 연결부가 외부로 노출되지 않는 장점을 가질 수 있다. 도 5의 (다)를 참조하면, 태양전지 블라인드에 연결된 축전지는 축전지 출력부(155)를 가지며, 축전지에 저장된 전기는 별도의 조명과 같은 전기기기를 작동시킬 수 있으며, 버티컬 블라인드의 구동부를 작동시키는 전원을 공급하는 기능도 수행할 수 있다.

도 6은 실내광과 태양광의 유무에 따라 본 발명의 버티컬 블라인드의 방향이 전환되는 모습을 도시한 것이다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 염료감응 태양전지가 적용된 버티컬 블라인드를 도시하였다. 도 6의 (가)를 참조하면, 태양광이 존재하는 동안에는 버티컬 블라인드에 설치된 염료감응 태양전지에 태양광이 유입될 수 있도록 음극기판(220)이 건물의 외부를 향하게 된다. 이때, 반대방향으로 접합된 양극기판(210)의 외부면에는 반사층(230)이 형성되어 태양광이 실내로 유입되는 것을 방지한다. 다만, 반사층의 두께 등을 조절하여 일부 태양광이 건물 내부로 유입되도록 조절하는 것도 가능하다. 도 6의 (나)를 참조하면, 태양광이 사라지고 건물 실내의 조명이 켜지는 동안에는 버티컬 블라인드의 태양전지 블라인드가 180도 회전하여 염료감응 태양전지의 음극기판(220)이 건물의 실내를 향하게 된다.

도 7은 태양전지 블라인드를 회전시키기 위한 구동부를 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 태양전지 블라인드(120)들은 종동기어(113)에 연결되고, 종동기어(113)들은 랙기어(111)의 일면에 맞물려 있다. 랙기어(111)의 다른 면은 또 다른 종동기어(112)에 연결되는데, 이 종동기어(112)는 감속기어 등을 거쳐서 모터(M)에 연결된다. 모터(M)의 축이 일 방향으로 회전하면, 랙기어(111)가 직선운동을 하면서 태양전지 블라인드(120)에 연결된 종동기어(113)를 회전시키고, 태양전지 블라인드(120)가 일 방향으로 회전한다. 모터(M)가 반대방향으로 회전하면 기어들이 반대방향으로 움직이면서 태양전지 블라인드(120)가 반대방향으로 회전한다. 도면으로 설명된 구동부의 구성은 본 발명을 구현하는 일 실시예에 불과하고, 태양전지 블라인드를 회전시킬 수 있다면 이 분야에 공지된 다양한 방법으로 구동부가 구성될 수 있으며, 도면에 제시된 구동부의 구체적인 구성에 의하여 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

본 발명의 버티컬 블라인드는 실내광과 태양광의 세기에 따라 자동으로 태양전지의 방향이 실내 또는 실외로 전환되는 것이 특징이다. 본 발명의 버티컬 블라인드는 이러한 특징을 구현하기 위한 수단으로 광 감지부가 형성되어 있고, 광 감지부는 태양전지로 이루어질 수 있다. 종래의 선행기술에도 버티컬 블라인드에 태양전지를 적용하고 광센서를 적용한 경우가 있었으나, 광센서는 태양광의 입사각도를 측정하여 태양광에 의한 전기 생산 효율을 향상시키는 기능만을 수행할 뿐이고 태양전지 블라인더를 180도 회전시키면서 태양광과 실내광에 의한 전기 생산을 선택적으로 진행할 수 있는 기능은 포함하고 있지 않았다. 또한 선행기술에서는 포토다이오드와 같은 광센서를 이용하고 있으나, 포토다이오드가 감지하는 광의 파장영역은 태양전지가 이용하는 광의 파장영역과 일치하지 않는 문제점을 가지고 있다. 즉, 태양광과 실내광이 모두 존재하는 동안에 보다 많은 전력의 생산이 가능한 방향을 결정하기 위해서는 광 감지부로 태양전지를 이용하는 것이 가장 정확한 방법이 되는 것이다. 광 감지부의 다양한 실시예에 대해서는 도 8 내지 도 10을 이용하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 8은 서로 반대방향으로 접합된 염료감응 태양전지로 이루어진 광 감지부와 그 작동을 도시한 것이다. 도 8a와 도 8b를 참조하면, 광 감지부는 광 감지 블라인드(141)에 설치될 수 있으며, 광 감지 블라인드(141)의 양면에는 제1면 광 감지부(141a)와 제2면 광 감지부(141b)가 형성될 수 있다. 광 감지부가 염료감응 태양전지가 되는 경우에는 제1면 광 감지부(141a)와 제2면 광 감지부(141b)는 반대방향으로 접합된 염료감응 태양전지로 이루어질 수 있다. 이때, 접합된 염료감응 태양전지 사이에는 광 차단막(또는 반사층)이 형성되어 다른 방향으로 광이 유입되지 않도록 하여야 한다. 도 8c를 참조하면, 제1면 광 감지부(141a)와 제2면 광 감지부(141b)에서 발생된 전류는 각각 제어부로 입력되고, 제어부에서는 양 전류의 세기를 비교하여 전류의 세기가 큰 방향으로 버티컬 블라인드가 회전하도록 구동부에 신호를 전달하게 된다. 구동부는 제어부에서 전달된 신호에 따라 버티컬 블라인드의 태양전지 블라인드를 회전시킨다. 다만, 양 방향으로 전기 생산 효율이 유사하게 유지되는 동안에 태양전지 블라인드의 회전이 반복하여 이루어지지 않게 하기 위하여 제어부에는 태양전지 블라인드의 회전이 이루어진 후에 일정 시간 동안에는 회전이 이루어지지 않게 하는 회로가 추가로 설치될 수 있다. 제1면 광 감지부(141a)와 제2면 광 감지부(141b)가 태양전지 블라인드에 적용된 태양전지와 동일한 방식의 태양전지로 구성되면, 광을 감지하는 부분(광 감지부)과 광을 이용하여 전기를 생산하는 부분(태양전지)이 동일한 원리에 의하여 전기를 생성하게 되므로, 광 파장대의 차이에 의한 오차없이 전력 생산이 가장 효과적으로 이루어지도록 버티컬 블라인드의 방향을 조절할 수 있다.

도 9는 서로 다른 면에 반사층이 형성된 2개의 염료감응 태양전지로 이루어진 광 감지부와 그 작동을 도시한 것이다. 도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 광 감지 블라인드(142)에는 서로 다른 면에 반사층(230)이 형성된 염료감응 태양전지가 설치되어 있다. 도 9b는 도 9a에서 B-B' 절단면을 도시한 것인데, 양극기판(210) 위에 반사층(230)이 형성되어 있다. 양극기판(210) 위에 반사층이 형성되면 음극기판(220) 방향으로만 광이 입사될 수 있고, 이는 일반적인 구조의 염료감응 태양전지에서 광이 입사하는 방향과 일치한다. 도 9c는 도 9a에서 C-C' 절단면을 도시한 것인데, 음극기판(220) 아래에 반사층(230)이 형성되어 있다. 음극기판(220) 아래에 반사층(230)이 형성되면 광은 양극기판(210)으로만 입사할 수 있는데, 이는 일반적인 구조의 염료감응 태양전지에 광이 입사하는 방향과 반대방향이 된다. 따라서, 양극기판(210)을 통하여 광이 입사된 경우는 음극기판(220)을 통하여 광이 입사한 경우보다 전기 생산 효율이 낮아지게 되므로 건물의 내 외부 광의 세기를 비교하기 위해서는 보정작업이 필요하다. 도 9d를 참조하면, 서로 다른 면에 반사층이 형성된 2개의 광 감지부(142a, 142b)에서 생성된 전류가 제어부로 입력되면, 제어부의 보정부는 동일한 조건에서 생성된 전류로 비교할 수 있도록 전류를 보정하게 된다. 이러한 보정 작업은 실험을 통한 보정치를 사전에 보정부에 입력하여 수행할 수 있는데, 예를 들면 동일한 광이 양극기판을 통하여 입사되는 경우가 음극기판을 통하여 입사되는 경우보다 0.5배의 전류가 생성된다면, 보정부에서는 양극기판으로 입사된 광에 의한 전류를 2배로 보정하여 이를 판단부로 전달하게 된다. 판단부에서는 보정된 전류의 수치를 비요하여 큰 수치를 가지는 방향으로 구동부의 회전을 제어하게 된다. 이와 같이 동일한 양극기판과 음극기판을 이용한 염료감응 태양전지의 서로 다른 면에 반사층을 형성하면, 2개의 염료감응 태양전지를 반대방향으로 접합한 경우에 비하여 광 감지부의 구성을 간단히 할 수 있는 장점을 가진다.

도 10은 광 감지부가 설치된 태양전지 블라인드를 도시한 것이다. 도 10의 (가)를 참조하면, 태양전지 블라인드(143)에 광 감지부가 형성되어 있다. F-F' 절단선이 지나가는 부분은 전기를 생산하기 위한 태양전지가 형성된 부분이고, D-D' 절단선과 E-E' 절단선이 지나가는 부분은 태양광과 실내광의 세기를 측정하기 위한 광 감지부가 형성된 부분이다. 도 10의 (나)는 F-F' 절단면을 도시한 것인데 도 2의 (나)와 동일한 구조를 가지고, 도 10의 (다)는 D-D' 절단면을 도시한 것인데 도 9b와 동일한 구조를 가지며, 도 10의 (다)는 E-E' 절단면을 도시한 것인데 도 9c와 동일한 구조를 가진다. 이와 같이 태양전지 블라인드에 광 감지부를 설치하면 태양전지 블라인드의 제조과정에서 광 감지부를 동시에 형성할 수 있는 장점을 가진다. 다만, 이 경우에는 광 감지부가 설치된 태양전지 블라인드의 태양전지 면적이 다른 태양전지 블라인드의 태양전지 면적보다 작아지므로, 태양전지 블라인드가 병렬연결된 버티컬 블라인드에 적용되는 것이 바람직하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 일 구현예를 이용하여 설명한 것으로써, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에서 설명된 구현예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 구현예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 버티컬 블라인드 110: 고정 프레임
111: 랙기어 112, 113: 종동기어
120, 130: 태양전지 블라인드 120a ~ 120j: 단위전지
140, 141, 142: 광 감지 블라인드 141a: 제1면 광 감지부
141b: 제2면 광 감지부 142a: 제1면 광 감지부
142b: 제2면 광 감지부 150a, 150b: 모듈 단자 연결부
150a', 150b': 축전지 입력단자 155: 축전지 출력부
210: 양극기판 211: 투명 양전극
211a: 투명 양전극 식각부 212: 백금 층
216: 양전극 단자 216a: 연결 배선
220: 음극기판 221: 반도체 층
222: 전극 연결부 223: 투명 음전극
223a: 투명 음전극 식각부 224: 보호 층
225: 전해질 226: 음전극 단자
230: 반사층

Claims (11)

1. 건물의 창 등에 설치되는 버티컬 블라인드에 있어서,
   창의 상측에 설치되는 고정 프레임;
   상기 고정 프레임에 회전 가능하도록 결합된 복수개의 태양전지 블라인드;
   상기 태양전지 블라인드를 회전시켜서 태양전지의 광입사 면이 건물의 내부 또는 외부를 향하도록 조절하는 구동부;
   건물의 외부광과 실내광의 세기를 동시에 측정하는 광 감지부; 및
   상기 광 감지부에서 측정된 결과에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 광 감지부는 태양전지로 이루어지고, 제어부는 외부광과 실내광에 의하여 발생된 광 감지부의 전류 값을 비교하여 전류 값이 큰 방향으로 태양전지 블라인드를 회전시키도록 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 광 감지부는 적어도 하나의 태양전지 블라인드에 설치되는 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 태양전지 블라인드는 복수개의 단위전지가 직렬로 연결된 모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수개의 태양전지 블라인드들은 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수개의 태양전지 블라인드들은 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 태양전지 블라인드는 양극기판과 음극기판이 상호 접합된 염료감응 태양전지로 이루어진 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 염료감응 태양전지는 일방향으로만 광이 입사될 수 있도록 반사층이 형성된 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 광 감지부는 서로 반대방향으로 접합된 2개의 염료감응 태양전지로 이루어진 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 광 감지부는 서로 다른 면에 반사층이 형성된 2개의 염료감응 태양전지로 이루어진 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어부는 광 감지부에서 발생된 전류 값을 보정하는 보정부를 포함한 것을 특징으로 하는 버티컬 블라인드.

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