KR101454435B1 - Hybrid energy harvesting apparatus for plate figure using transparent piezoelectric element and solar battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치에 관한 것으로, 투명 태양전지와 전극이 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자를 평면형으로 일체 구성하여 각종 구조물이나 장치 등의 평면부에 설치함으로써 태양에너지와, 비나 바람 등에 의한 진동에너지를 하베스팅하여 전기에너지를 생산하는 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a planar hybrid energy harvesting device using an electrode patterned thick film transparent piezoelectric single crystal device and a transparent solar cell, and more particularly, to a planar hybrid type energy harvesting device using a transparent solar cell and a thick film transparent piezoelectric single crystal device, It is installed on a plane part of a structure or a device to generate solar energy and vibrational energy by rain or wind to produce electric energy. The patterned thick film transparent piezoelectric single crystal device and the planar hybrid solar energy harvesting ≪ / RTI >
현재 지구 온난화를 가중시키고 환경 오염을 유발하는 화석 연료를 대체하기 위하여 태양전지를 구조물의 루프탑에 설치하여 태양에너지로부터 전기에너지를 생산하여 외부의 다른 전기장치의 전원으로 사용하고 있다. Currently, solar cells are installed in roof tops of buildings in order to replace fossil fuels that increase global warming and cause environmental pollution, and electric energy is generated from solar energy and used as power source for other external electric devices.
그러나 상기한 태양전지는 오로지 구조물의 루프탑으로 조사되는 태양에너지로부터 전기에너지를 생산하는 것으로, 루프탑에 떨어지는 비나 루프탑으로 부는 바람 등에 의한 진동에너지는 전기에너지로 변환 가능하는 에너지 자원으로 이용하지 못하고 있다. However, the above-described solar cell only produces electrical energy from the solar energy irradiated to the roof top of the structure. The vibration energy due to the wind falling on the roof top or the wind blowing on the roof top is used as an energy resource that can be converted into electric energy I can not.
따라서 각종 구조물의 루프탑에 설치되어 상기한 태양에너지와 진동에너지를 동시에 하베스팅하여 더욱 많은 전기에너지를 생산함으로써 발전효율을 높일 수 있는 발전기술에 대한 연구가 필요하다.
Therefore, it is necessary to study the power generation technology that can increase the power generation efficiency by harvesting the above-mentioned solar energy and vibration energy at the roof top of various structures and producing more electric energy.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 투명 태양전지와 전극이 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자를 평면형으로 일체 구성하여 각종 구조물이나 장치 등의 평면부에 설치함으로써 평면부로 작용하는 태양에너지와 진동에너지를 동시에 하베스팅하여 전기에너지를 생산할 수 있는 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a transparent solar cell and a thick film transparent piezoelectric single crystal device in which electrodes are patterned, And a planar hybrid energy harvesting device using a transparent solar cell and an electrode patterned thick film transparent piezoelectric single crystal device capable of producing electric energy by simultaneously harvesting energy and vibration energy.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치는, 평면형으로 구성되어 구조물이나 장치의 평면부에 설치되는 것으로, 상기 평면부로 조사되는 태양에너지로부터 전기에너지를 생산하는 투명 태양전지; 평면형으로 구성되어 상기 투명 태양전지의 전면에 설치되는 것으로, 상면과 하면에 각각 복수 개의 투명전극이 어레이 형태로 패터닝된 전극어레이가 코팅되고, 상기 전극어레이의 표면에 투명절연체가 코팅되어, 압전효과를 이용하여 상기 평면부에 작용하는 진동에너지로부터 전기에너지를 생산하는 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자; 상기 투명 태양전지와 상기 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 전기적으로 연결되어 상기 전기에너지를 정전압의 직류전원으로 변환하는 정류기; 및 상기 정류기와 전기적으로 연결되어 상기 직류전원을 저장하는 축전지;를 포함하여 구성되어, 상기 평면부에 작용하는 태양에너지와 진동에너지를 하베스팅하여 전기에너지를 생산 및 저장하여 외부의 전기장치로 공급할 수 있게 됨을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a planar hybrid energy harvesting apparatus using a transparent electrode and a thick film transparent piezoelectric single crystal device, the planar hybrid energy harvesting apparatus comprising: A transparent solar cell that produces electrical energy from solar energy irradiated to a flat surface; And a transparent insulator is coated on the surface of the electrode array to form a plurality of transparent electrodes on the upper and lower surfaces of the transparent solar cell, Film-type transparent piezoelectric single-crystal device for producing electrical energy from the vibration energy acting on the planar portion by using an electrode pattern; A rectifier electrically connected to the transparent solar cell and the thick-film transparent piezoelectric single crystal device patterned to convert the electric energy into a DC voltage of a constant voltage; And a storage battery electrically connected to the rectifier to store the direct current power, wherein the solar energy and the vibrational energy acting on the planar part are harvested to produce and store electric energy and supply the electric energy to an external electric device .
상기 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자는, α-AlPO4, α-SiO2, LiTaO3, LiNbO3, SrxBayNb2O8, Pb5-Ge3O11, Tb2(MoO4)3, LiB4O7, CdS, ZnO, Bi12SiO20, Bi12GeO20, AIN, PMN-PT, BaTiO3, KTaO3, KNbO3, NaNbO3 중의 하나로 구성됨을 특징으로 한다. Thick film type transparent piezoelectric single-crystal device of the electrodes is patterned, α-AlPO 4, α- SiO 2, LiTaO 3, LiNbO 3, SrxBayNb 2 O 8, Pb 5 -Ge 3 O 11, Tb 2 (MoO 4) 3, LiB 4 O 7 , CdS, ZnO, Bi 12 SiO 20 , Bi 12 GeO 20 , AIN, PMN-PT, BaTiO 3 , KTaO 3 , KNbO 3 and NaNbO 3 .
상기 투명전극은, ITO, SnO2, ZnO, IZO, CNT, 그래핀 중의 하나로 구성됨을 특징으로 한다. The transparent electrode is formed of one of ITO, SnO 2 , ZnO, IZO, CNT and graphene.
상기 투명절연체는, 고분자 소재로 구성됨을 특징으로 한다.
The transparent insulator is formed of a polymer material.
상기한 구성에 의한 본 발명은, 각종 구조물이나 장치 등의 평면부로 조사되되고 가해지는 태양에너지 및 진동에너지를 투명 태양전지와 투명 압전소자를 통해 동시에 하베스팅하여 발전 효율을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다. The present invention having the above-described constitution has the effect that the solar energy and the vibrational energy irradiated to the plane portion of various structures or devices can be harvested at the same time through the transparent solar cell and the transparent piezoelectric element, have.
특히, 투명 압전소자를 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자로 구성하여 국부적으로 작용하거나 작은 진동에너지도 모두 전기에너지로 변환하여 발전할 수 있는 효과가 있다.
In particular, the transparent piezoelectric element is formed of a thick-film transparent piezoelectric single-crystal device with an electrode pattern, so that it has an effect of locally acting or converting a small vibration energy into electrical energy.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자에 대한 평면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자에 대한 종단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an overall configuration diagram according to a preferred embodiment of the present invention; Fig.
2 is a plan view of an electrode patterned thick film transparent piezoelectric single crystal device according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a vertical cross-sectional view of an electrode patterned thick film transparent piezoelectric single crystal device according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치는, 자연적으로 발생하는 에너지로부터 전기에너지를 생산하여 외부의 다른 전기장치에 전원을 제공할 수 있도록 한 발전장치이다. The planar hybrid energy harvesting apparatus using the electrode patterned thick film transparent piezoelectric single crystal device and the transparent solar cell according to the present invention can generate electric energy from naturally occurring energy and provide power to other external electric devices .
특히, 본 발명에 따른 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치는, 건물, 버스정류장, 그늘막, 차양막, 온실, 비닐하우스 등과 같은 각종 구조물이나 장치의 평평한 평면부에 설치되어 태양에너지와, 비나 바람 등에 의한 진동에너지로부터 전기에너지를 생산할 수 있는 것이 특징이다. In particular, the planar hybrid energy harvesting device using the electrode-patterned transparent piezoelectric single crystal device and the transparent solar cell according to the present invention can be applied to various structures or devices such as a building, a bus stop, a shade, an ornamental wall, It is installed on a flat flat surface and is capable of producing electric energy from solar energy and vibrational energy such as rain or wind.
이러한 특징은, 평면형으로 일체 구성한 투명 태양전지와 투명 압전소자를 구조물이나 장치의 평면부에 설치함으로써 평면부에 작용하는 태양에너지와 진동에너지를 하베스팅하여 전기에너지를 생산하는 구성에 의해 달성된다. This feature is achieved by arranging a transparent solar cell and a transparent piezoelectric element which are integrally formed in a planar shape on a planar portion of a structure or a device, thereby producing electric energy by harvesting solar energy and vibration energy acting on the planar portion.
이때 투명 압전소자는 후막형으로 가격경쟁력이 우수하고 대량 생산이 가능하며 단결정으로 에너지 출력이 크고 에너지 변환 효율이 높으면서도 복수 개의 투명전극이 어레이 형태로 패터닝된 전극어레이가 상면과 하면에 코팅되어 국부적으로 작용하거나 작은 진동에너지도도 전기에너지로 변환하는 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자로 구성된다. In this case, the transparent piezoelectric device is a thick film type, and is excellent in price competitiveness and can be mass-produced. An electrode array in which a plurality of transparent electrodes are patterned in an array form is coated on the upper and lower surfaces while a single crystal has a high energy output and high energy conversion efficiency. Type transparent piezoelectric single-crystal device which is formed by patterning an electrode that converts a small vibration energy into an electric energy.
그리고 투명 압전소자와 투명 태양전지의 출력단은 정류기와 전기적으로 연결되고 정류기의 출력단은 축전지와 전기적으로 연결되어 투명 압전소자와 투명 태양전지에서 각각 생산되는 전기에너지를 정전압의 직류전원으로 변환하고 저장하여 외부의 전기장치로 공급 가능하게 구성된다. The output terminal of the transparent piezoelectric element and the transparent solar cell are electrically connected to the rectifier, and the output terminal of the rectifier is electrically connected to the capacitor, so that the electric energy produced by each of the transparent piezoelectric element and the transparent solar cell is converted into a constant voltage direct current And can be supplied to an external electric device.
따라서 각종 구조물이나 장치의 평면부로 조사되는 태양에너지는 투명 태양전지에 의해 전기에너지로 변환되고, 평면부로 가해지는 비나 바람 등에 의한 진동에너지는 압력으로 작용하여 투명 압전소자에 의해 전기에너지로 변환됨으로써, 태양에너지와 진동에너지를 동시에 하베스팅하여 우수한 발전효율을 발휘할 수 있게 된다.
Therefore, the solar energy irradiated to the plane portion of various structures or devices is converted into electric energy by the transparent solar cell, and the vibration energy caused by rain, wind or the like applied to the plane portion acts as pressure and is converted into electric energy by the transparent piezoelectric element, Solar energy and vibration energy can be harvested at the same time, and excellent power generation efficiency can be demonstrated.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자에 대한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자에 대한 종단면도이다.
2 is a plan view of an electrode patterned thick film transparent piezoelectric single-crystal device according to a preferred embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of the present invention Sectional view of a thick-film transparent piezoelectric single crystal device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 투명 태양전지(110), 투명 압전소자, 정류기(130), 및 축전지(140)를 포함하여 구성된다.
1, a planar hybrid
먼저, 상기 투명 태양전지(110)는, 투명한 재질로 이루어진 태양전지로서, 이는 평면형으로 형성되어 각종 구조물이나 장치의 평면부(R)에 설치되어 평면부(R)로 조사되는 태양에너지로부터 전기에너지를 생산하는 구성이다. First, the transparent
이때 투명 태양전지(110)는 그 전면에 설치되는 투명 압전소자가 빛의 투과가 가능한 투명한 재질로 이루어짐에 따라 투명 압전소자가 전면에 설치되더라도 방해 없이 전기에너지를 생산하게 된다.
At this time, the transparent
다음으로, 상기 투명 압전소자는, 투명한 재질로 이루어지고 평면형으로 구성된 압전소자로서, 투명 태양전지(110)의 전면에 일체로 설치되어 평면부(R)에 작용하는 비나 바람 등에 의한 진동에너지로부터 전기에너지를 생산하는 구성이다. Next, the transparent piezoelectric element is a piezoelectric element formed of a transparent material and formed in a planar shape. The piezoelectric element is integrally provided on the front surface of the transparent
이때 투명 압전소자는 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120)로 구성되는 것이 바람직하다. At this time, the transparent piezoelectric device is preferably composed of a thick film transparent piezoelectric
즉, 투명 압전소자는 제조 용이성으로 인하여 가격 경쟁력이 우수하고 대량 생산이 가능한 후막형으로 구성되고, 다결정체에 비하여 에너지 출력이 크면서 작은 진동에도 큰 전기에너지를 발생하여 에너지 변환 효율이 우수한 단결정으로 구성된다. In other words, a transparent piezoelectric device is composed of a thick film type which is excellent in cost competitiveness and mass production because of easiness of manufacture, and has a larger energy output than a polycrystal, and generates a large electric energy even in a small vibration, .
상기 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120)는, 모든 압전 단결정 소재로 구성 가능하나, 투과율은 높지만 변위가 비교적 작은 일반 압전 단결정 소재인 α-AlPO4, α-SiO2, LiTaO3, LiNbO3, SrxBayNb2O8, Pb5-Ge3O11, Tb2(MoO4)3, LiB4O7, CdS, ZnO, Bi12SiO20, Bi12GeO20, AIN 중의 하나로 구성되거나, 투과율은 낮지만 변위가 비교적 큰 페로브스카이트(Perovskite) 결정구조의 압전 단결정 소재인 PMN-PT, BaTiO3, KTaO3, KNbO3, NaNbO3 중의 하나로 구성되는 것이 바람직하다. Thick film type transparent piezoelectric single-
그리고 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 투명 압전소자의 상면과 하면에는 복수 개의 투명전극(121)이 어레이 형태로 패터닝된 전극어레이(122)가 각각 코팅되고, 전극어레이(122)의 표면은 투명절연체(123)로 코팅된다. As shown in FIGS. 2 and 3, an
상기 전극어레이(122)는 국부적 변위나 다양한 방향의 변위에도 민감하게 반응하기 위함이다. 즉, 다양한 방향으로 작용하거나 국부적으로 작용하는 비나 바람에 의한 진동에너지를 효과적으로 흡수하여 이를 모두 전기에너지를 변환할 수 있도록 한 것이다. The
상기 투명전극(121)은 투명 세라믹 전극 소재인 ITO(Indium Tin Oxide), SnO2, ZnO, IZO(Indium Zinc Oxide) 등으로 구성되거나 투명 전극 소재인 CNT, 그래핀 중의 하나로 구성되는 것이 바람직하다. The
상기 투명절연체(123)는 전극어레이(122)를 구성하는 투명전극(121)의 상호 간에 발생할 수 있는 전기적인 간섭을 배제시키기 위한 것으로, 고분자 소재로 구성되는 것이 바람직하다. The
이때 전극어레이(122)를 구성하는 각각의 투명전극(121)은 어레이모듈(123)과 전기적으로 연결되어 극부적으로 가해지는 진동에너지에 의해 변환된 전기에너지를 개별적으로 출력된다. At this time, each of the
따라서 외부로 노출된 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120)의 전면으로 비나 바람이 가해지면 진동이 발생하게 되고 이러한 진동에 의해 내부에서 전기에너지가 생산되어 그 상면과 하면의 전극어레이(122)와 어레이모듈(124)을 통해 외부로 출력되는 것이다.
Therefore, when rain or wind is applied to the front surface of the thick film transparent piezoelectric single-
다음으로, 상기 정류기(130)는, 상기 투명 태양전지(110)의 출력단과, 상기 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120)의 출력단인 어레이모듈(124)과 전기적으로 연결되는 것으로, 이는 투명 태양전지(110)와 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120)에서 생산된 전기에너지를 정전압의 직류전원으로 변환하는 구성이다. The
즉, 정류기(130)는, 투명 태양전지(110)와 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120)에서 출력되는 교류전원을 축전지(140)에 충전 가능하도록 안정적인 직류전원으로 정류하는 것이다.
That is, the
마지막으로, 상기 축전지(140)는, 상기 정류기(130)의 출력단에 전기적으로 연결 설치되는 것으로, 이는 정류기(130)에서 변환된 직류전원을 저장하여 외부의 전기장치로 공급하는 구성이다. Finally, the
즉, 투명 태양전지(110)와 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120)에서 생산된 전기에너지를 직류전원 형태로 저장하고 있다가 외부의 전기장치가 전원을 필요로 할 때 이를 공급하여 전기장치의 구동을 가능하게 하는 것이다.
That is, the electric energy produced by the transparent
이상과 같이 본 발명에 따른 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치는, 자연적으로 발생하는 태양에너지와 진동에너지를 동시에 하베스팅하여 전기에너지를 생산하여 발전함으로써 에너지 발전효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다. As described above, the planar hybrid energy harvesting device using the electrode-patterned transparent piezoelectric single-crystal device and the transparent solar cell according to the present invention generates electricity by harvesting naturally occurring solar energy and vibrational energy at the same time The power generation efficiency can be greatly improved.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiments but also various other modified embodiments according to the technical idea of the invention described in the following claims.
100: 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치
110: 투명 태양전지
120: 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자
121: 투명전극 122: 전극어레이
123: 투명절연체 124: 어레이모듈
130: 정류기 140: 축전지
R: 평면부100: Planar Hybrid Energy Harvesting Device Using Transparent Solar Cell and Thin-Film Transparent Piezoelectric Single-Crystal Device with Electrode Patterning
110: Transparent solar cell
120: Thin-film transparent piezoelectric single-crystal device with electrode patterning
121: transparent electrode 122: electrode array
123: transparent insulator 124: array module
130: Rectifier 140: Battery
R: plane portion
Claims (4)
평면형으로 구성되어 상기 투명 태양전지(110)의 전면에 설치되는 것으로, 상면과 하면에 각각 복수 개의 투명전극(121)이 어레이 형태로 패터닝된 전극어레이(122)가 코팅되고, 상기 전극어레이(122)의 표면에 투명절연체(123)가 코팅되면서 빛의 투과 가능한 투명한 재질로 이루어져, 상기 투명 태양전지(110)의 전면에 설치되더라도 상기 투명 태양전지(110)를 통한 전기에너지 생산을 가능하게 하면서, 압전효과를 통해 상기 평면부(R)에 작용하는 진동에너지로부터 전기에너지를 생산하는 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120);
상기 투명 태양전지(110)와 상기 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120)와 전기적으로 연결되어 상기 전기에너지를 정전압의 직류전원으로 변환하는 정류기(130); 및
상기 정류기(130)와 전기적으로 연결되어 상기 직류전원을 저장하는 축전지(140);를 포함하여 구성되어,
상기 평면부(R)에 작용하는 태양에너지와 진동에너지를 하베스팅하여 전기에너지를 생산 및 저장하여 외부의 전기장치로 공급할 수 있게 되되,
상기 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자(120)는,
α-AlPO4, α-SiO2, LiTaO3, LiNbO3, SrxBayNb2O8, Pb5-Ge3O11, Tb2(MoO4)3, LiB4O7, CdS, ZnO, Bi12SiO20, Bi12GeO20, AIN, PMN-PT, BaTiO3, KTaO3, KNbO3, NaNbO3 중의 하나로 구성됨을 특징으로 하는 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치.A transparent solar cell 110 that is formed in a planar shape and is installed on a plane portion R of a structure or an apparatus and generates electrical energy from solar energy irradiated to the planar portion R;
An electrode array 122 in which a plurality of transparent electrodes 121 are patterned in the form of an array is coated on the upper and lower surfaces of the transparent solar cell 110, Is formed of a transparent material capable of transmitting light while being coated with a transparent insulator 123 on the surface of the transparent solar cell 110 so that electric energy can be produced through the transparent solar cell 110, An electrode patterned thick film transparent piezoelectric single crystal device 120 for producing electric energy from the vibration energy acting on the plane portion R through a piezoelectric effect;
A rectifier 130 electrically connected to the transparent solar cell 110 and the electrode-patterned transparent piezoelectric single-crystal device 120 to convert the electric energy into a DC voltage of a constant voltage; And
And a capacitor (140) electrically connected to the rectifier (130) and storing the DC power,
The solar energy and the vibrational energy acting on the plane portion R are harvested to produce and store electric energy and supply the electric energy to an external electric device,
The electrode-patterned transparent piezoelectric single-crystal device 120,
α-AlPO 4, α-SiO 2, LiTaO 3, LiNbO 3, SrxBayNb 2 O 8, Pb 5 -Ge 3 O 11, Tb 2 (MoO 4) 3, LiB 4 O 7, CdS, ZnO, Bi 12 SiO 20 , A transparent thick film type transparent piezoelectric single crystal device, and a transparent hybrid solar cell using BiN 12 GeO 20 , AIN, PMN-PT, BaTiO 3 , KTaO 3 , KNbO 3 , NaNbO 3 , .
상기 투명전극(121)은,
ITO, SnO2, ZnO, IZO, CNT, 그래핀 중의 하나로 구성됨을 특징으로 하는 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치.The method according to claim 1,
The transparent electrode (121)
Wherein the transparent electrode is formed of one of ITO, SnO 2 , ZnO, IZO, CNT and graphene, and a planar hybrid solar energy harvesting device using the transparent thick film transparent piezoelectric single crystal device and a transparent solar cell.
상기 투명절연체(123)는,
고분자 소재로 구성됨을 특징으로 하는 전극 패터닝된 후막형 투명 압전 단결정 소자와 투명 태양전지를 이용한 평면용 하이브리드 에너지 하베스팅 장치.The method according to claim 1,
The transparent insulator 123 is a transparent insulator,
Wherein the transparent electrode is made of a polymer material, and a transparent solar cell is used as a thick-film transparent piezoelectric single crystal device, and a planar hybrid energy harvesting device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130067385A KR101454435B1 (en) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | Hybrid energy harvesting apparatus for plate figure using transparent piezoelectric element and solar battery |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101454435B1 true KR101454435B1 (en) | 2014-11-04 |
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ID=52289013
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| KR1020130067385A KR101454435B1 (en) | 2013-06-12 | 2013-06-12 | Hybrid energy harvesting apparatus for plate figure using transparent piezoelectric element and solar battery |
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| KR (1) | KR101454435B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102099939B1 (en) | 2018-11-22 | 2020-04-10 | 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 | Energy harvesting interface circuit, power extraction system and method including the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130056941A (en) * | 2011-11-23 | 2013-05-31 | 한전케이디엔주식회사 | A hybrid energy harvesting apparatus and a safety inspection and survellience system by using the apparatus |
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2013
- 2013-06-12 KR KR1020130067385A patent/KR101454435B1/en active IP Right Grant
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