KR101495218B1 - A photovoltic generating module for fixed type using hologram film - Google Patents

A photovoltic generating module for fixed type using hologram film Download PDF

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KR101495218B1
KR101495218B1 KR20140013060A KR20140013060A KR101495218B1 KR 101495218 B1 KR101495218 B1 KR 101495218B1 KR 20140013060 A KR20140013060 A KR 20140013060A KR 20140013060 A KR20140013060 A KR 20140013060A KR 101495218 B1 KR101495218 B1 KR 101495218B1
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solar
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rectangular
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박성철
옥광호
김대현
임지윤
김경환
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(주) 한교아이씨
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Abstract

The present invention relates to a fixed-type photovoltaic module using a hologram film, which can induce a greater quantity of sun light than a size of a solar cell itself without generating high heat. A fixed-type photovoltaic module using a hologram film according to the present invention includes: a support (10) having a rectangular cone shape and opened upper and lower portions; a transparent window (21) having a rectangular plate shape to seal the upper open surface of the support (10); a sun light inducing member (20) including rectangular-shaped hologram films (22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29) provided along edges of a low surface of the transparent window (21) except from a central portion when dividing the transparent window (21) into nine pieces; a first solar cell module (30) including a first solar cell (32) having a rectangular shape and installed on a lower open surface of the support (10); a fixing bar (40) having one side fixed to the central portion of the transparent window (21) and an opposite side extending downward; and a second solar cell module (50) including a second solar cell (52) having a rectangular shape and fixed to the opposite side of the fixing bar (40).

Description

홀로그램필름을 이용한 고정방식 태양광 발전모듈{A photovoltic generating module for fixed type using hologram film}[0001] The present invention relates to a photovoltaic power generation module using a holographic film,

본 발명은 고정방식 태양광 발전모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조가 간단하면서도 고열의 발생없이 쏠라셀 자체 크기보다 더 많은 양의 태양광을 쏠라셀로 유도하여 발전할 수 있는 홀로그램필름을 이용한 고정방식 태양광 발전모듈에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a fixed-type solar cell module, and more particularly, to a fixed-type solar cell module using a holographic film that can generate electricity by directing a larger amount of sunlight to a solar cell than the size of the solar cell itself To a fixed solar power generation module.

화석자원이 점차 고갈되면서 근자 이를 대체할 수 있는 에너지원에 대한 관심이 고조되고 있는데, 이러한 대체 에너지원으로서 각광받고 있는 분야 중의 하나가 태양광 발전이다. 태양광 발전은 지구로 입사하는 태양광 자체를 전기에너지로 변환시키는 기술로서, 태양이 수명을 다할때까지 고갈의 염려없이 이용할 수 있을 뿐 아니라 전기에너지 생성과정 자체가 친환경적이라는 점에서 다양한 종류의 기술이 속속 제안되고 있다.As fossil resources are getting depleted, there is a growing interest in energy sources that can replace them. One of the areas that are attracting attention as alternative energy sources is solar power. Photovoltaic power generation is a technology that converts sunlight incident on the earth into electric energy. It can be used without worrying about depletion until the sun reaches its end of life. Also, since the electric energy generation process itself is environmentally friendly, Are being proposed in the future.

태양광을 이용한 발전은 다양한 종류의 화합물 중 어느 하나를 이용하여 입사하는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 쏠라셀과, 외부환경으로부터 쏠라셀을 보호하고 지지하는 지지체와, 쏠라셀에서 생산되는 전기에너지를 처리하거나 제어하는 각종 배선 및 장치 등을 포함하여 이루어지는 쏠라셀모듈을 기본단위로 하여 이루어진다. Solar power generation uses a solar cell that converts incident sunlight into electric energy using any one of various kinds of compounds, a support that protects and supports the solar cell from the external environment, and an electric energy And a plurality of wirings and devices for processing or controlling the solar cell module.

태양광을 이용하여 전기에너지를 생산하기 위해서는 쏠라셀 자체에 태양광이 가능한 많이 입사하도록 구성될 필요가 있다. 이럴 경우, 태양이 일정한 궤적을 그리며 천구를 운동하고 있음을 감안하면 쏠라셀도 이러한 태양의 일주운동을 따라 움직일 수 있도록 구성하는 것이 가장 좋은데 이러한 구성을 추적방식 태양광 발전이라 한다. 추적방식 태양광 발전은 그 명칭에 걸맞게 최대의 태양광을 확보할 수 있는 장점은 있으나 태양의 위치를 정밀하게 추적하며 쏠라셀모듈을 이동시켜야 하기 때문에 장치가 매우 복잡하고 상당한 고가이다.In order to produce electric energy by using solar light, it is necessary to configure the solar cell itself to input as much sunlight as possible. In this case, considering that the sun is moving around the celestial sphere with a constant trajectory, it is best to configure the solar cell so that it can follow the movement of the sun around it. Tracking method Solar power generation has the advantage of securing the maximum amount of solar light according to its name, but the device is very complicated and considerably expensive because it needs to precisely track the position of the sun and move the solar cell module.

이 때문에 비록 태양광의 확보는 미흡하지만, 설치가 편리할 뿐 아니라 유지보수의 용이하고 보다 현실적인 고정방식 태양광 발전이 널리 보급되어 사용되고 있다. 고정방식 태양광 발전이란, 쏠라셀모듈이 태양의 일주운동을 따라 운동하는 것이 아니라 특정방향 및 특정각도로 지면이나 건축물에 고정되는 구조이다. 통상적으로 정남향으로 위치하며, 설치 지점의 위도에 맞추어 각도가 고정된다.Therefore, although securing the solar light is insufficient, it is not only easy to install but also easy to maintain and more realistic fixed solar power generation is widely used. Fixed solar power generation is a structure in which a solar cell module is fixed to a floor or a building in a specific direction and a certain angle, not in accordance with the movement of the sun around the sun. Normally located in the south-east, the angle is fixed to the latitude of the installation point.

이러한 고정방식은 여러가지 장점이 있어 추적방식에 대한 현실적인 대안으로 널리 사용되고는 있지만, 쏠라셀 자체의 광전효율(입사하는 태양광을 전기에너지로 전환할 수 있는 쏠라셀의 성능)이 대략 10% 미만으로 너무 낮다는 점에서 이에 대한 개선점이 많다. 왜냐하면, 광전효율은 태양광이 쏠라셀에 수직으로 입사하는 경우를 의미하는데, 고정방식의 경우 이러한 값을 얻을 수 있는 경우는 하루에 한 번밖에 없기 때문이다.Although this fixed method is widely used as a practical alternative to the tracking method due to its various advantages, the photoelectric efficiency of the solar cell itself (the performance of the solar cell capable of converting incident sunlight into electric energy) is less than about 10% It is too low to improve on this point. This is because the photovoltaic efficiency refers to the case where the solar light is incident perpendicularly to the solar cell, and in the case of the fixed type, the value can be obtained only once per day.

이러한 문제점을 개선하기 위한 방편으로 제안되고 있는 것이 렌즈를 이용하는 것과 홀로그램필름을 이용하는 것이다. 전자는 쏠라셀의 면적보다 큰 렌즈를 이용하여 입사하는 태양광을 집속하여 쏠라셀로 유도하는 기술로서, 쏠라셀의 단위면적당 입사하는 광속을 증대시킴으로써 낮은 성능을 보상하게 된다. 하지만, 이 기술은 렌즈의 크기를 임의대로 크게 할 수 없다는 점은 별론으로 하더라도, 렌즈를 이용하여 태양광을 집속하게 되면 발행하는 고열로 인해 쏠라셀이 손상될 수 있다는 점에서 한계를 가진다.A solution to this problem is proposed using a lens and a holographic film. The former uses a lens that is larger than the area of the solar cell to focus incident solar light and guide the solar cell to the solar cell, which compensates for poor performance by increasing the incident light flux per unit area of the solar cell. However, this technology is limited in that the solar cell can be damaged due to the high heat generated when the sunlight is focused using the lens even if the size of the lens can not be arbitrarily increased.

후자는 다양한 크기의 홀로그램필름을 이용하여 입사하는 태양광을 쏠라셀로 유도하는 기술로서, 그 일례가 도 4에 개시되어 있다. 도면에 개시된 것과 같이 이 기술은, 일정한 간섭패턴이 형성되는 홀로그램필름이 구비되는 태양광유도체(5)를 쏠라셀(7, 8, 9) 상방에 배치한 다음, 태양광유도체(5)로서 입사하는 태양광을 일정각도 회절시켜 각 쏠라셀로 유도하는 구성이다. The latter is a technique for guiding incident sunlight to a solar cell using holographic films of various sizes, and an example thereof is shown in Fig. As shown in the figure, this technique is applied to a case where a solar photovoltaic device 5 having a hologram film on which a certain interference pattern is formed is disposed above the solar cells 7, 8 and 9, Is diffracted by a certain angle and guided to each solar cell.

홀로그램필름에 형성되는 간섭패턴은 렌즈와 같이 태양광을 일정크기 이하로 집속하지 않고 의도하는 각도만큼 회절시킬 수 있다는 점에서 렌즈를 사용하는 경우의 고열 문제는 발생하지 않는 장점이 있다. 하지만, 이 기술을 포함하여 현재 제안되고 있는 홀로그램필름을 이용한 태양광 발전의 대부분은 추적방식에 적용될 수 있는 구성이라는 점에서 현실적인 한계가 있다.The interference pattern formed on the holographic film is advantageous in that it does not cause a high temperature problem in the case of using the lens because the interference pattern of the lens can diffract the sunlight by an intended angle without focusing on a certain size or less. However, there is a practical limitation in that most of the photovoltaic power generation using the hologram film currently proposed including this technology can be applied to the tracking method.

미국 등록특허 제4418238호United States Patent No. 4418238

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 구성으로 쏠라셀 자체가 지니는 낮은 성능을 제고할 수 있는 고정방식 태양광 발전모듈을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fixed photovoltaic power generation module capable of improving the low performance of a solar cell itself with a simple structure.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 사각원뿔 형상으로 이루어지되 상부 및 하부 각각이 개구되는 지지체(10)와; 사각평판 형상으로 이루어져 상기 지지체(10)의 상부 개구면을 밀폐하는 투명창(21)과, 상기 투명창(21)을 9등할 구획하여 중앙부위를 제외한 투명창(21) 하면의 모서리를 따라 마련되는 사각평판 형상의 홀로그램필름(22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29)으로 이루어지는 태양광유도체(20)와; 사각평판 형상으로 이루어지는 제1쏠라셀(32)을 포함하여 상기 지지체(10)의 하부 개구면에 장착되는 제1쏠라셀모듈(30)과; 일측은 상기 투명창(21)의 중앙부위에 고정결합되며 타측은 하방으로 연장되는 고정봉(40)과; 사각평판 형상으로 이루어지는 제2쏠라셀(52)을 포함하여 상기 고정봉(40)의 타측에 고정결합되는 제2쏠라셀모듈(50)로; 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a support structure, comprising: a support body having a rectangular conical shape and having upper and lower openings; A transparent window 21 which is formed in a rectangular plate shape and seals the upper opening surface of the support body 10 and a transparent window 21 which divides the transparent window 21 into nine equal parts, A solar photovoltaic element 20 comprising a rectangular flat plate-like hologram film 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29; A first solar cell module (30) including a first solar cell (32) having a rectangular flat plate shape and mounted on a lower opening surface of the support (10); A fixing rod 40 fixedly coupled to a central portion of the transparent window 21 at one side and extending downward at the other side; A second solar cell module 50 including a second solar cell 52 having a rectangular flat plate shape and fixedly coupled to the other side of the fixing rod 40; As a technical feature.

상기 지지체(10)의 내면에는 반사면이 형성될 수도 있다.A reflective surface may be formed on the inner surface of the support 10.

본 발명은 복수 개의 홀로그램필름으로 이루어지는 태양광유도체를 이용하여 입사하는 태양광을 회절시켜 쏠라셀로 유도하는 방법을 제안함으로써 고열의 발생없이 보다 많은 태양광을 쏠라셀로 집속시킬 수 있다는 장점이 있다.The present invention has an advantage in that more sunlight can be focused on a solar cell without generating a high temperature by suggesting a method of diffracting sunlight incident on the solar cell using a solar photodiode comprising a plurality of hologram films, .

또한, 본 발명은 쏠라셀을 제1, 2쏠라셀로 분리구성한 다음 이들 상호간을 홀로그램필름 하방에 일정간격 이격되도록 배치함으로써, 비록 고정방식으로 이루어지더라도 태양의 일주운동 중에 보다 많은 태양광을 확보할 수 있도록 해준다.Further, according to the present invention, a solar cell is divided into first and second solar cells, and then the first and second solar cells are arranged apart from each other by a predetermined distance below the hologram film. Even if the solar cell is fixed, I can do it.

도 1은 본 발명에 따른 고정방식 태양광 발전모듈의 개략적인 외관구성도.
도 2는 도 1에 있어 A-A′라인의 개략적인 단면구성도.
도 3은 본 발명에 따른 고정방식 태양광 발전모듈의 개략적인 작동구성도.
도 4는 종래 홀로그램필름을 이용한 태양광 발전모듈의 일 구성도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic external view of a stationary photovoltaic module according to the present invention; FIG.
2 is a schematic cross-sectional structural view of line AA 'in FIG.
3 is a schematic operational configuration diagram of a fixed solar power generation module according to the present invention.
4 is a block diagram of a photovoltaic power generation module using a conventional holographic film.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the technical features of the present invention, A detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 고정방식 태양광 발전모듈의 개략적인 외관구성도이며, 도 2는 도 1에 있어 A-A′라인의 개략적인 단면구성도이다. 도면에 개시된 것과 같이 본 발명은, 지지체(10)와, 태양광유도체(20)와, 고정봉(40)과, 제1, 2쏠라셀모듈(30, 50)을 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이하 이들 구성을 구체적으로 살펴본다.FIG. 1 is a schematic external view of a stationary photovoltaic module according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a line A-A 'in FIG. As shown in the drawings, the present invention is characterized in that it comprises a support 10, a solar photovoltaic element 20, a fixing rod 40, and first and second solar cell modules 30 and 50. Hereinafter, these configurations will be described in detail.

상기 지지체(10)는 태양광 발전모듈을 지지하는 몸체로서 전체적으로 사각원뿔 형상으로 이루어지며, 그 상부 및 하부 각각은 개구된다. 지지체(10)는 금속재질로 이루어질 수 있다. 태양의 일주운동을 감안하면 지지체의 상부 개구면은 정남향을 향하도록 배치되는 것이 바람직하며, 상, 하부 개구면의 중심축은 지지체가 설치되는 지점의 위도에 맞추어 지면으로부터 경사져 설치되는 것이 바람직하다. 지면이나 건축물에의 설치를 위해 별도의 지지프레임이나 지지봉을 이용할 수 있음은 자명하다.The support body 10 is a body for supporting the solar power generation module and has a generally rectangular conical shape, and the upper and lower portions thereof are open. The support 10 may be made of a metal material. In view of the circumferential movement of the sun, it is preferable that the upper opening surface of the support is arranged to face the south-south direction, and the central axis of the upper and lower opening surfaces is preferably inclined from the ground in accordance with the latitude of the point at which the support is installed. It is clear that a separate support frame or support bar can be used for installation on the ground or on the building.

또한, 본 발명은 지지체(10)의 내면에 반사처리가 되는 경우를 제안한다. 반사처리는 후술할 태양광유도체(20)에 의해 회절되는 태양광을 적절하게 반사시켜 각 쏠라셀로 유도하기 위함이다. 반사처리는 알루미늄필름을 이용하여 이루어질 수 있음은 물론, 알루미늄코팅이나 증착을 통해 이루어질 수도 있을 것이다.The present invention also proposes a case where the inner surface of the support 10 is subjected to a reflection treatment. The reflection process is to reflect sunlight diffracted by the solar photovoltaic device 20 to be described later appropriately and guide it to each solar cell. The reflection treatment may be performed by using an aluminum film or aluminum coating or vapor deposition.

상기 태양광유도체(20)는 지지체(10)의 상부 개구면을 밀폐함과 동시에 태양광을 일정각도로 회절시키는 부분으로서, 투명창(21)과 홀로그램필름을 포함하여 이루어진다. The solar photovoltaic device 20 includes a transparent window 21 and a holographic film, which hermetically seal the upper opening surface of the support 10 and diffract solar light at a certain angle.

상기 투명창(21)은 지지체(10)의 상부 개구면을 밀폐하며 외부환경으로부터 홀로그램필름을 보호하는 수단으로서 사각의 평판형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 투명창은 유리는 물론 아크릴과 같은 수지재질로 이루어질 수도 있다. 어느 재질을 선택할지 여부는 입사하는 태양광의 투과정도, 홀로그램필름의 용이한 부착 여부 등을 종합적으로 감안해서 결정할 일이다. 투명창의 외곽부위는 별도의 프레임으로 마감될 수도 있다.The transparent window 21 preferably has a square plate shape as a means for sealing the upper opening surface of the support 10 and protecting the hologram film from the external environment. The transparent window may be made of glass or acrylic resin. The choice of which materials to choose will be determined by taking into consideration the degree of penetration of incident sunlight and the ease of attachment of the hologram film. The outer portion of the transparent window may be closed with a separate frame.

상기 홀로그램필름은 투명창(21) 하면에 구비되며, 더욱 구체적으로는 투명창을 9등할 구획하여 중앙부위를 제외한 하면 모서리를 따라 순차적으로 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 도면과 같이, 투명창(21)의 중앙부위를 배제하고 시계방향으로 각 도면부호 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 순서대로 구비된다. 각 홀로그램필름(22, 23, 24, 25, 26, 27. 28, 29)에는 일정패턴의 간섭무늬가 형성된다. The hologram film is provided on the bottom surface of the transparent window 21. More specifically, it is preferable that the hologram film is sequentially arranged along the lower edge except for the central part by dividing the transparent window into 9 equal parts. 23, 24, 25, 26, 27, 28, and 29 in the clockwise direction excluding the central portion of the transparent window 21 as shown in the drawing. Interference patterns of a predetermined pattern are formed on the respective hologram films 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29.

형성되는 간섭무늬는 각 홀로그램필름이 배치되는 위치에 따라 달리 형성되는 것이 바람직하다. 간섭무늬의 패턴이 달라지면 그에 따라 입사하는 태양광을 다른 각도로 회절시키기 때문에, 투명창에 배치되는 각 위치에 따라 입사하는 태양광을 후술할 제1, 2쏠라셀 방향으로 적절하게 회절시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 도면부호 22와 도면부호 26 각각의 홀로그램필름의 회절각도는 동일하게 이루어지되 그 회절방향은 다르게 이루어질 필요가 있다. 달라지는 위치에 따라 홀로그램필름의 회절방향을 조절하는 것은 관련업계에서 널리 알려져 있는 사항인바 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.It is preferable that the interference fringes formed are formed differently depending on the positions where the respective hologram films are disposed. The incident solar light is diffracted at different angles when the pattern of the interference fringe is changed, so that the incident sunlight can be properly diffracted in the first and second solar cell directions, which will be described later, . That is, the diffraction angles of the hologram films 22 and 26 need to be the same, and the diffraction directions thereof must be different. Adjusting the diffraction direction of the hologram film according to the changed position is well known in the related art, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 제1쏠라셀모듈(30)는 태양광유도체(20)에서 회절되어 유도되는 태양광을 이용하여 전기에너지를 생산하는 부분이다. 제1쏠라셀모듈(30)은 제1쏠라셀(32)과, 관련장치(36)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제1쏠라셀(32)은 관련업계에서 사용되고 있는 통상적인 쏠라셀 중의 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 그 형상은 사각평판 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 관련장치(36)는 받침프레임 및 각종 배선을 포함하여 이루어질 수 있다.The first solar cell module 30 is a part that generates electric energy by using solar light that is diffracted and induced in the solar photovoltaic device 20. [ The first solar cell module 30 may include a first solar cell 32 and an associated device 36. The first solar cell 32 may be made of any one of conventional solar cells used in the related art, and it is preferable that the first solar cell 32 has a rectangular flat plate structure. The related device 36 may include a support frame and various wirings.

상기 고정봉(40)은 후술할 제2쏠라셀모듈(50)을 지지하기 위한 수단이다. 고정봉(40)의 일측은 투명창(21)의 중앙부위에 고정결합되며, 연장되는 타측은 하방으로 돌출된다. 투명창(21)의 중앙부위에는 홀로그램필름이 구비되는 않은 부위로서 고정봉의 존재로 인해 입사하는 태양광의 유도는 방해받지 않는다. 고정봉은 금속 또는 합성수지 재질로 이루어질 수 있다. 도면부호 46은 투명창(21)과의 결합을 위한 결합단이다.The fixing rod 40 is a means for supporting a second solar cell module 50 to be described later. One side of the fixing bar 40 is fixedly coupled to a central portion of the transparent window 21, and the other side of the fixing bar 40 protrudes downward. On the central portion of the transparent window 21, the hologram film is not provided, and the induction of the incident sunlight due to the presence of the fixing rods is not disturbed. The fixing rod may be made of metal or synthetic resin. Reference numeral 46 denotes a coupling end for coupling with the transparent window 21.

상기 제2쏠라셀모듈(50)은 태양광유도체(20)에서 회절되어 유도되는 태양광을 이용하여 전기에너지를 생산하는 부분으로서, 전술한 제1쏠라셀모듈(30)의 전기에너지 생산을 보조한다. 제2쏠라셀모듈(50)은 고정봉(40)의 타측 부위에 고정결합되며, 제2쏠라셀(52)과 제반장치(56)를 포함하여 이루어진다. 제2쏠라셀(52) 및 제반장치(56) 각각은 전술한 제1쏠라셀모듈(30)의 제1쏠라셀(32) 및 제반장치(36)와 대동소이하다.The second solar cell module 50 is a part that generates electric energy using solar light that is diffracted and guided by the solar photovoltaic element 20, do. The second solar cell module 50 is fixedly coupled to the other side of the fixing rod 40 and includes the second solar cell 52 and the apparatus 56. Each of the second solar cell 52 and the device 56 is in contact with the first solar cell 32 and the device 36 of the first solar cell module 30 described above.

이러한 구성으로 인해, 제1쏠라셀모듈(30) 및 제2쏠라셀모듈(50) 각각은 홀로그램필름이 구비되지 않은 투명창(21)의 직하방에 일정간격 이격되어 위치하게 되며, 홀로그램필름에 의한 태양광 유도를 방해하지 않고 유도되는 태양광을 이용하여 전기에너지를 생산할 수 있게 된다. 그 작동구성을 첨부된 도 3을 참조하여 개략적으로 살펴본다.Due to such a configuration, the first solar cell module 30 and the second solar cell module 50 are positioned at a certain distance apart from the transparent window 21 without the holographic film, It is possible to produce electric energy by using solar light which is induced without interfering with the solar light induction by the solar cell. The operation configuration will be schematically described with reference to Fig. 3 attached hereto.

본 발명에 따른 태양광유도체(20)가 정남향으로 향한 상태에서 그 지점의 위도만큼 경사져 설치되면, 태양은 S1, S2, S3 궤적을 그리며 일주운동한다. 태양이 동(E)에서 뜬 다음 서서히 고도를 높여 일정한 고도(S1)에 이르면 태양에서 조사하는 광이 태양광유도체(20)를 통해 일정각도 하방으로 회절된다. 상기 고도 S1은 계절에 따라 달리질 수 있음은 물론 위치에 따라서도 조금씩 달라질 수 있다.When the solar photovoltaic device 20 according to the present invention is installed inclined by the latitude of the point in the state of facing the south-east, the sun moves around S1, S2, and S3 traces. When the sun rises at the east (E) and then gradually elevates to a certain altitude (S1), the light irradiated by the sun is diffracted downward at a certain angle through the solar photovoltaic (20). The altitude S1 can be varied depending on the season as well as the location.

태양이 고도 S1부터 고도 S2 인근 지점까지 이동하는 과정에서 입사하는 태양광은 홀로그램필름(27)을 통해 일정각도 회절되면서 그 중의 일부가 제2솔라셀(52) 방향으로 유도되어 전기에너지로 변환된다. 제2솔라셀(52)로 유도되는 태양광의 대부분은 도면부호 27의 홀로그램필름에 의한 것이나, 도면부호 26, 28 각각의 홀로그램필름에 의해 유도된 태양광 중의 일부도 포함된다. 지지체(10)의 내면에 반사처리가 된 경우에는 홀로그램(26, 27, 28) 각각에 의해 회절된 태양광 중의 일부가 지지체의 내면에 반사되어 제1솔라셀(32) 또는 제2쏠라셀(52)로 유도되어 전기에너지로 변환될 수 있을 것이다.In the process of the sun moving from the altitude S1 to the vicinity of the altitude S2, incident sunlight is diffracted at a certain angle through the hologram film 27 and a part of the sunlight is guided toward the second solar cell 52 and converted into electric energy . Most of the sunlight guided to the second solar cell 52 is due to the hologram film 27 and some of the solar light induced by the hologram films 26 and 28. When the inner surface of the support body 10 is subjected to the reflection treatment, a part of the sunlight diffracted by each of the holograms 26, 27 and 28 is reflected on the inner surface of the support to form the first solar cell 32 or the second solar cell 52 to be converted into electrical energy.

태양이 고도 S2 인근 지점(도 3의 상부 좌측 지점), 고도 S2 지점, 고도 S2 인근 지점(도 3의 상부 우측 지점)을 지나는 과정에서 입사하는 태양광은 전체 홀로그램필름(22, 23, 24, 25, 26, 27. 28, 29) 각각에 의해 회절되면서 제1솔라셀(32)로 집중 유도된다. 이때 제1솔라셀(32)에는 최대한의 태양광이 집중 유도되며, 이로 인해 변환되는 전기에너지는 최대가 된다. 즉, 제1솔라셀(32)에는 제1솔라셀 면적보다 훨씬 많은 태양광이 조사되는 것이다. 하지만, 제1쏠라셀로의 태양광 집중은 렌즈에 의한 집속이 아니기 때문에 이로 인해 제1쏠라셀이 손상되는 경우는 발생하지 않는다.The sunlight is incident on the entire hologram films 22, 23, 24, and 24 in the process of passing the point near the altitude S2 (upper left point in FIG. 3), altitude S2 and altitude S2 (upper right point in FIG. 25, 26, 27, 28, and 29, respectively. At this time, the maximum amount of solar light is concentrated in the first solar cell 32, and the converted electric energy is maximized. That is, the first solar cell 32 is irradiated with solar light much larger than the area of the first solar cell. However, since the concentration of sunlight in the first solar cell is not focused by the lens, the first solar cell is not damaged.

태양이 고도 S2의 인근 지점을 지나 서(W)로 지기 전까지 이동하는 과정에서 입사하는 태양광은 홀로그램필름(23)을 통해 일정각도 회절되면서 그 중의 일부가 제2솔라셀(52) 방향으로 유도되어 전기에너지로 변환된다. 이 과정에서의 전기에너지 생산은 제2쏠라셀에 의해 이루어지는 것은 해가 뜨서 고도 S2에 도달할때 까지의 과정과 유사하지만 태양광을 제2쏠라셀로 유도하는 홀로그램필름은 다른 위치에 구비되는 부분이 담당하게 된다. 이 과정에서 도면부호 22, 24 각각의 홀로그램필름에 의해 유도된 태양광 중의 일부가 제2쏠라셀로 조사됨은 물론이며, 지지체(10)의 내면에 반사처리가 된 경우에는 홀로그램필름(22, 23, 24) 각각에 의해 회절된 태양광 중의 일부가 지지체의 내면에 반사되어 제1솔라셀(32) 또는 제2쏠라셀(52)로 유도되어 전기에너지로 변환될 수 있음은 물론이다.In the process of moving the sun through the vicinity of the altitude S2 to the point W, the incident sunlight is diffracted at a certain angle through the hologram film 23 and a part of the sunlight is guided toward the second solar cell 52 And converted into electrical energy. The production of electric energy in this process is similar to that of the second solar cell until the sun reaches the altitude at S2, but the hologram film, which guides sunlight to the second solar cell, . In this process, some of the sunlight guided by the hologram films 22 and 24 is irradiated to the second solar cell. When the inner surface of the support 10 is subjected to the reflection treatment, the hologram films 22 and 23 And 24 may be reflected on the inner surface of the support to be guided to the first solar cell 32 or the second solar cell 52 and converted into electric energy.

이처럼, 본 발명은 종래 지면이나 건축물에 고정설치되는 고정방식의 장점을 그대로 가지고 있음은 물론, 쏠라셀을 상하로 일정간격 이격되어 배치되는 구조를 제안함으로써 종래 고정방식으로는 도저히 획득할 수 없는 태양광을 용이하게 유도하여 이를 전기에너지로 생산할 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention has advantages of a fixed type fixedly installed on a floor or a building, and it is also possible to provide a structure in which a solar cell is arranged up and down at regular intervals, Light can be easily induced and produced as electric energy.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be apparent that the present invention can be practiced with added features.

10 : 지지체 21 : 투명창
22 - 29 : 홀로그램필름 30 : 제1쏠라셀모듈
40 : 고정봉 50 : 제2쏠라셀모듈
10: Support body 21: Transparent window
22 - 29: holographic film 30: first solar cell module
40: fixing rod 50: second solar cell module

Claims (2)

사각원뿔 형상으로 이루어지되 상부 및 하부 각각이 개구되는 지지체(10)와;
사각평판 형상으로 이루어져 상기 지지체(10)의 상부 개구면을 밀폐하는 투명창(21)과, 상기 투명창(21)을 9등할 구획하여 중앙부위를 제외한 투명창(21) 하면의 모서리를 따라 마련되는 사각평판 형상의 홀로그램필름(22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29)으로 이루어지는 태양광유도체(20)와;
사각평판 형상으로 이루어지는 제1쏠라셀(32)을 포함하여 상기 지지체(10)의 하부 개구면에 장착되는 제1쏠라셀모듈(30)과;
일측은 상기 투명창(21)의 중앙부위에 고정결합되며 타측은 하방으로 연장되는 고정봉(40)과;
사각평판 형상으로 이루어지는 제2쏠라셀(52)을 포함하여 상기 고정봉(40)의 타측에 고정결합되는 제2쏠라셀모듈(50)로;
이루어지는 홀로그램필름을 이용한 고정방식 태양광 발전모듈.
A support body 10 having a rectangular conical shape and having upper and lower openings;
A transparent window 21 which is formed in a rectangular plate shape and seals the upper opening surface of the support body 10 and a transparent window 21 which divides the transparent window 21 into nine equal parts, A solar photovoltaic element 20 comprising a rectangular flat plate-like hologram film 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29;
A first solar cell module (30) including a first solar cell (32) having a rectangular flat plate shape and mounted on a lower opening surface of the support (10);
A fixing rod 40 fixedly coupled to a central portion of the transparent window 21 at one side and extending downward at the other side;
A second solar cell module 50 including a second solar cell 52 having a rectangular flat plate shape and fixedly coupled to the other side of the fixing rod 40;
Fixed photovoltaic module using hologram film.
제1항에 있어서,
상기 지지체(10)의 내면에는 반사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 홀로그램필름을 이용한 고정방식 태양광 발전모듈.
The method according to claim 1,
And a reflection surface is formed on an inner surface of the support body (10).
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