KR101502480B1 - Cylindrical solar cell module and array, and solar light power generator comprising same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 양면 수광형 태양전지 셀, 물 또는 공기가 유로할 수 있는 유로부, 및 반사체가 코팅된 내측 또는 외측 지지부재를 포함함으로써 모듈의 냉각 및 집광에 따른 발전 효율을 향상시킬 수 있는 원통형 태양전지 모듈 및 이를 포함하는 원통형 태양전지 어레이, 그리고 복수의 원통형 태양전지 어레이를 포함하는 태양광 발전 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a cylindrical solar cell capable of improving power generation efficiency due to cooling and condensing of a module by including a double-sided light receiving solar cell, water or a flow path portion through which air can flow, and an inner or outer supporting member coated with a reflector A battery module, a cylindrical solar cell array including the same, and a plurality of cylindrical solar cell arrays.
태양에너지는 자원이 풍부하고 환경오염의 문제가 없어 대체 에너지로 주목을 받고 있으며, 이러한 태양에너지는 태양열을 이용한 태양열 에너지와, 태양광을 전기적 에너지로 변환하는 태양광 에너지로 이용되며, 태양광 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 전지를 태양전지라고 한다.Solar energy is attracting attention as alternative energy because it has abundant resources and environmental pollution problem. Such solar energy is used as solar energy using solar heat and solar energy to convert sunlight to electric energy, A cell that produces electricity using a solar cell is referred to as a solar cell.
태양전지는 반도체에 흡수된 태양광에 의하여 형성된 전자-정공 쌍을 통하여 전기를 생산하며, 전자-정공 쌍을 분리하기 위하여 전기적으로 음극성에 가까운 p-형 반도체와 전기적으로 양극성인 n-형 반도체를 접합시켜 전기의 높낮이를 형성한다. 태양광에 의하여 형성된 전자-정공 쌍은 p-n 접합 전위 차이에 의하여 분리되고 분리된 전자와 정공은 전극을 통해서 외측으로 전력을 공급한다.The solar cell produces electricity through the electron-hole pairs formed by the sunlight absorbed by the semiconductor. To separate the electron-hole pairs, the p-type semiconductor which is electrically similar to the anode and the n- Thereby forming a height of electricity. The electron-hole pairs formed by the sunlight are separated by the p-n junction potential difference, and the separated electrons and holes supply power to the outside through the electrodes.
도 1에 따른 일반적인 평판형 태양전지 모듈은, 태양광이 입사하는 방향의 전면 지지부재(440)과 반대 방향의 후면 지지부재(410)의 사이에 태양전지 셀(420)이 위치하며, 태양전지 셀(420)은 전면 지지부재(440)과 후면 지지부재(410)의 사이에서 밀봉재(430)로 밀봉된다. 1, the
최근에는 여러 종류의 태양전지 중에서 가장 사용량이 많은 실리콘 태양전지 셀의 두께를 얇게 하려는 노력이 계속되고 있다. 제조된 실리콘 태양전지 셀의 두께가 얇아지면서 태양전지 셀이 자연 상태에서도 휘어지는 현상이 발생하고 있으며, 앞으로 실리콘 태양전지 셀의 두께가 더 얇아질수록 이러한 휘어짐은 더 심해지며, 태양전지 모듈로 제조하는 과정에서 태양전지 셀에 스트레스가 가해지는 문제가 발생하고 있다.In recent years, attempts have been made to thin silicon solar cell cells, which are the most consumed among various types of solar cells. As the thickness of the manufactured silicon solar cell becomes thinner, the solar cell is warped even in a natural state. As the thickness of the silicon solar cell becomes thinner, the warp becomes more severe. There is a problem that stress is applied to the solar cell in the process.
실리콘 태양전지 셀의 제조기술이 발달함에 따라서 태양전지 셀의 두께가 계속 얇아지고 있는 실정에서 종래의 평판형 태양전지 모듈에서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 노력이 계속되고 있으며, 대한민국 특허공개공보 제2007-0098637호 등의 발명이 공개되어 있으나, 평판형 구조의 태양전지 모듈의 형상을 유지하고 있기 때문에 문제의 해결에 한계가 있는 실정이다.As the manufacturing technology of the silicon solar cell has been developed, the thickness of the solar cell has been continuously thinned. Efforts have been made to solve the problems occurring in the conventional flat panel solar cell module. Korean Patent Publication No. 2007 -0098637 disclose the invention, but since the shape of the solar cell module of the flat plate structure is maintained, there is a limit in solving the problem.
또한 태양전지 모듈은 태양전지의 특성상 태양전지 모듈의 온도와 전압은 반비례하는 특성이 있다. 더운 여름철 일사량이 많아지면 태양전지 모듈의 온도가 상승하여 전압이 낮아지며, 태양전지가 열화되어 태양전지의 발전 출력이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, the solar cell module has characteristics in which the temperature and voltage of the solar cell module are inversely proportional to the characteristics of the solar cell. When the amount of solar radiation during a hot summer is increased, the temperature of the solar cell module rises and the voltage is lowered. As a result, the solar cell deteriorates and the power generation output of the solar cell deteriorates.
본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 양면 수광형 태양전지 셀을 포함하는 원통형 태양전지 모듈에 물 또는 공기가 유로할 수 있는 유로부, 및 반사체가 코팅된 내측 또는 외측 지지부재를 포함함으로써 모듈의 냉각 및 집광에 따른 발전 효율을 향상시킬 수 있는 원통형 태양전지 모듈을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cylindrical solar cell module including a double-sided light receiving solar cell, a channel portion through which water or air can flow, The present invention also provides a cylindrical solar cell module including the outer supporting member and capable of improving power generation efficiency due to cooling and condensing of the module.
본 발명은 또한 상기 태양전지 모듈을 포함하고, 상기 태양전지 모듈과 전기적으로 연결 가능한 단자가 설치된 단자캡을 포함하는 태양전지 어레이를 제공하는데 있다.The present invention also provides a solar cell array including the solar cell module and including a terminal cap provided with a terminal electrically connectable with the solar cell module.
본 발명은 또한 복수의 상기 태양전지 어레이를 포함하고, 상기 단자캡과 전기적으로 연결 가능한 단자함을 포함하는 태양광 발전 장치를 제공하는데 있다.The present invention also provides a solar power generating apparatus including a plurality of solar cell arrays and a terminal box electrically connectable with the terminal caps.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원통형 태양전지 모듈은, 내부에 수직 방향으로 관통하는 제1관통홀이 구비된 원통형 유로부; 상기 유로부를 둘러싸고 있고, 광을 반사시키는 반사체가 코팅된 내측 지지부재; 상기 내측 지지부재의 바깥쪽으로 이격되어 둘러싸고 있는 외측 지지부재; 상기 내측 지지부재와 상기 외측 지지부재 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 양면 수광형 태양전지 셀; 및 상기 내측 지지부재와 상기 외측 지지부재의 사이의 태양전지 셀을 밀봉하는 밀봉재를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cylindrical solar cell module comprising: a cylindrical flow path portion having a first through hole penetrating in a vertical direction; An inner supporting member surrounding the flow path portion and coated with a reflector for reflecting light; An outer supporting member spaced apart from and surrounding the inner supporting member; At least one double-sided light receiving solar cell positioned between the inner supporting member and the outer supporting member; And a sealing material sealing the solar cell between the inner support member and the outer support member.
본 발명에 따른 태양전지 모듈의 전체적인 외형은 종래의 평판형 태양전지 모듈과 달리 단면이 원형인 원통형 형상으로 형성한다. 태양전지 셀의 두께가 얇아지면 태양전지 셀의 휘어짐이 심해지는 경향을 갖고, 휘어진 태양전지 셀을 평판형 태양전지 모듈로 제조하면 태양전지 셀에 스트레스가 가해지는 문제점이 있으나, 본 발명에 따른 원통형 태양전지 모듈은 태양전지 셀에 가해지는 스트레스를 줄이는 효과가 있다.The overall external shape of the solar cell module according to the present invention is formed in a cylindrical shape having a circular cross section unlike the conventional planar solar cell module. When the thickness of the solar battery cell is reduced, warpage of the solar battery cell tends to be worsened. If the warped solar battery cell is made of a flat panel solar cell module, there is a problem that stress is applied to the solar battery cell. The battery module has an effect of reducing the stress applied to the solar cell.
상기 유로부는 빛이 투과 가능한 투명 재질로 이루어질 수 있으며, 후술하는 내측 또는 외측 지지부재에 코팅된 반사체로부터 반사된 빛이 상기 유로부를 투과하여 양면 수광형 태양전지 셀로 수광되어 태양전지 모듈의 집광 효율을 향상시킬 수 있다.Light reflected from a reflector coated on an inner or outer supporting member, which will be described later, is transmitted through the flow path portion and is received by a double-sided light receiving solar cell, so that the light collecting efficiency of the solar cell module Can be improved.
상기 유로부는 상기 제1관통홀에 공기 또는 물이 유로할 수 있으며, 상기 공기 또는 물은 외부의 공기 또는 물 공급원으로부터 공급되어 상기 제1관통홀을 유로한 후 외부의 공기 또는 물 저장부로 저장될 수 있다.The passage portion may be provided with air or water through the first through-hole, and the air or water may be supplied from an external air or water supply source, flow through the first through-hole, and then be stored in an external air or water storage portion .
현재 태양전지 모듈은 태양으로부터 수광한 빛을 모두 전기 에너지로 변환하지 못하기 때문에 전기 에너지로 변환되지 못한 빛에너지는 열에너지로 변환되어 태양전지 모듈의 온도가 상승하게 된다. 따라서 태양전지 모듈은 온도가 높아짐에 따라 열화가 진행되어 발전 출력이 저하되는 문제가 있으나, 본 발명은 상기 유로부에 공기 또는 물을 통과시켜 태양전지 모듈의 열화를 방지하고, 열화 방지를 통하여 태양전지 모듈의 발전 출력 저하를 방지할 수 있다.Since the solar cell module can not convert all the light received from the sun into electric energy, the light energy which can not be converted into electric energy is converted into heat energy and the temperature of the solar cell module is increased. Accordingly, there is a problem that the solar cell module is deteriorated as the temperature rises and the power generation output is lowered. However, the present invention prevents the deterioration of the solar cell module by passing air or water through the channel portion, The power generation output of the battery module can be prevented from lowering.
또한 열에너지에 의해 데워진 유로부를 통과한 공기 또는 물은 외부의 공기 또는 물 저장부로 저장된 후 별도의 공급부를 통하여 실내의 난방장치로 공급하는 등을 포함한 다양한 형태로 재활용할 수 있다.In addition, the air or water passing through the flow path heated by the thermal energy can be recycled in various forms including storing it in an external air or water storage unit and then supplying it to the indoor heating unit through a separate supply unit.
상기 내측 지지부재는 내면 또는 외면의 일부에 광을 반사시키는 반사체가 코팅된 유리일 수 있으며, 상기 반사체는 상기 양면 수광형 태양전지 셀과 대향되는 위치에 형성될 수 있다. 다만, 상기 내측 지지부재는 유리에 한정되지 않고, 태양전지 분야에서 이용되는 지지부재의 재질을 고려하여 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')가 적절하게 선택할 수 있다.The inner supporting member may be a glass coated with a reflector for reflecting light on the inner surface or a part of the outer surface, and the reflector may be formed at a position opposite to the double-sided light receiving solar cell. However, the inner support member is not limited to glass, and a person having ordinary skill in the art (hereinafter, " a typical technician ") may appropriately select the support member .
상기 반사체는 상기 양면 수광형 태양전지셀에 직접적으로 수광되지 못한 태양광을 상기 양면 수광형 태양전지셀로 반사시키기 위한 것으로서, 상기 양면 수광형 태양전지 셀과 대향되는 위치에 형성되는 경우 상기 양면 수광형 태양전지 셀의 전면부에 수광되지 못한 태양광을 후면부로 반사하여 태양전지 모듈의 집광 효율을 향상시킬 수 있다. Wherein the reflector reflects sunlight not directly received by the double-sided light receiving solar cell to the double-sided light receiving solar cell, wherein when the double-sided light receiving solar cell is formed at a position opposite to the double- Type solar cell can be reflected to the rear surface of the solar cell module, thereby improving the light-collecting efficiency of the solar cell module.
상기 반사체는 반사율이 높은 금속 재질일 수 있으나 이에 한정되지 않고, 통상의 기술자가 태양광을 반사할 수 있는 재질로 적절하게 선택할 수 있다.The reflector may be a metal having a high reflectivity, but is not limited thereto, and can be suitably selected by a person skilled in the art as a material capable of reflecting sunlight.
상기 양면 수광형 태양전지 셀은 하프파이프 형상으로 배치될 수 있으며, 원통형 태양전지 모듈 내에서 복수개의 태양전지 셀이 상부에서 하부 방향으로 일정 간격으로 형성될 수 있다.The double-sided light receiving solar cell may be arranged in a half-pipe shape, and a plurality of solar cells may be formed in the cylindrical solar cell module at regular intervals from the top to the bottom.
본 발명의 원통형 태양전지 모듈의 태양전지 셀은 양면 수광형 태양전지 셀로서, 전면부 또는 후면부에서 직접적으로 입사되는 태양광과 반사판에서 반사된 빛을 수광하여, 빛을 흡수하는 양이 일면으로만 태양빛을 수광하는 태양전지 셀에 비해 현저하게 증가되는 효과를 갖는다. 빛을 흡수하는 양이 증가함에 따라 광생성 운송자의 양이 증가하여 단락전류가 증가하고 빛 에너지의 전기 에너지로의 변환 효율이 상승된다. 또한, 후면 전체에 전극을 도포하지 않으므로 전극 사용량이 줄어들어 원가를 절감할 수 있다.The solar cell of the cylindrical solar cell module of the present invention is a double-sided light receiving solar cell that receives sunlight directly incident on a front surface or a rear surface thereof and light reflected from a reflection plate, It has an effect that it is remarkably increased compared to a solar cell receiving sunlight. As the amount of light absorbed increases, the amount of photo-generated carriers increases, short-circuit current increases, and conversion efficiency of light energy into electric energy increases. In addition, since electrodes are not applied to the entire rear surface, the amount of electrodes used can be reduced and the cost can be reduced.
상기 밀봉재는 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate)일 수 있으며, 상기 외측 지지부재는 유리일 수 있다. 상기 밀봉재 및 외측 지지부재는 상술한 구성인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 통상의 기술자가 태양전지 분야에서 이용되는 다른 재질로 적절하게 선택할 수 있다.The sealing material may be ethylene vinyl acetate, and the outer supporting member may be glass. The sealing member and the outer supporting member are preferably of the above-described structure, but the present invention is not limited thereto and may be suitably selected from other materials used in the field of solar cells by a person skilled in the art.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 원통형 태양전지 모듈은, 내부에 수직 방향으로 관통하는 제1관통홀이 구비된 원통형 유로부; 상기 유로부를 둘러싸고 있는 내측 지지부재; 상기 내측 지지부재의 바깥쪽으로 이격되어 둘러싸고 있고, 광을 반사시키는 반사체가 코팅된 외측 지지부재; 상기 내측 지지부재와 상기 외측 지지부재 사이에 위치하는 양면 수광형 태양전지 셀; 및 상기 내측 지지부재와 상기 외측 지지부재의 사이의 태양전지 셀을 밀봉하는 밀봉재를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cylindrical solar cell module comprising: a cylindrical channel portion having a first through hole penetrating in a vertical direction; An inner supporting member surrounding the flow path portion; An outer supporting member which is spaced apart from and surrounds the inner supporting member and is coated with a reflector for reflecting light; A double-side light receiving solar cell positioned between the inner supporting member and the outer supporting member; And a sealing material sealing the solar cell between the inner support member and the outer support member.
상기 외측 지지부재는 내면 또는 외면의 일부에 광을 반사시키는 반사체가 코팅된 유리일 수 있으며, 상기 내측 지지부재는 유리일 수 있다.The outer supporting member may be glass coated with a reflector reflecting light on the inner surface or a part of the outer surface, and the inner supporting member may be glass.
상기 본 발명의 다른 원통형 태양전지 모듈은 광을 반사시키는 반사체가 내측 지지부재가 아닌 외측 지지부재에 코팅되어 있는 것을 제외하고는 상술한 원통형 태양전지 모듈과 동일한 구조이므로, 명세서의 간결함을 위하여 중복되는 구성의 기재의 설명은 생략한다.The other cylindrical solar cell module of the present invention has the same structure as the above-described cylindrical solar cell module except that a reflector for reflecting light is coated on an outer supporting member rather than an inner supporting member. Thus, for the sake of brevity, The description of the configuration will be omitted.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 원통형 태양전지 어레이는, 원통형 태양전지 모듈; 및 상기 원통형 태양전지 모듈의 상면 또는 하면을 덮고, 상기 원통형 태양전지 모듈과 전기적으로 연결 가능한 플러스 전극 단자 또는 마이너스 전극 단자가 설치된, 적어도 하나 이상의 주둥이를 갖는 단자캡을 포함하고, 상기 주둥이 내부에는 제1관통홀과 연결되고 상기 제1관통홀의 면적에 대응되는 면적을 가지는 제2관통홀이 구비된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cylindrical solar cell array comprising: a cylindrical solar cell module; And a terminal cap covering at least one side of the cylindrical solar cell module and having a positive electrode terminal or a negative electrode terminal electrically connectable with the cylindrical solar cell module and having at least one spout, And a second through hole connected to the first through hole and having an area corresponding to the area of the first through hole.
상기 단자캡은 상기 원통형 태양전지 모듈의 상면 또는 하면을 덮는 상면 단자캡 및 하면 단자캡의 두개인 것이 바람직하다. 상면 단자캡에 플러스 전극 단자가 설치되면 하면 단자캡에는 마이너스 전극 단자가 설치될 수 있고, 상면 단자캡에 마이너스 전극 단자가 설치되면 하면 단자캡에는 플러스 전극 단자가 설치될 수 있다.Preferably, the terminal cap includes two top terminal caps and a bottom terminal cap covering an upper surface or a lower surface of the cylindrical solar cell module. When the positive electrode terminal is provided on the upper surface terminal cap, a negative electrode terminal may be provided on the lower surface terminal cap. When the negative electrode terminal is provided on the upper surface terminal cap, a positive electrode terminal may be provided on the lower surface terminal cap.
상기 단자캡은 상기 제2관통홀에 물 또는 공기가 유로할 수 있으며, 상기 공기 또는 물은 외부의 공기 또는 물 공급원으로부터 공급되어 상기 제2관통홀, 상기 제1관통홀 및 상기 제2관통홀의 순서로 유로한 후 외부의 공기 또는 물 저장부로 저장될 수 있다.The terminal cap may be provided with water or air through the second through-hole, and the air or water may be supplied from an external air or water supply source to the second through-hole, the first through-hole, And then stored in an external air or water reservoir.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 태양광 발전 장치는, 복수의 원통형 태양전지 어레이; 및 단자캡의 주둥이와 체결 가능한 복수의 제3관통홀이 구비되고, 상기 단자캡에 설치된 플러스 전극 단자 또는 마이너스 전극 단자와 전기적으로 연결 가능한 적어도 하나 이상의 단자함을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a solar photovoltaic device comprising: a plurality of cylindrical solar cell arrays; And at least one terminal box having a plurality of third through holes engageable with the spout of the terminal cap and electrically connected to a positive electrode terminal or a minus electrode terminal provided on the terminal cap.
상기 단자함은 상기 원통형 태양전지 어레이의 상면 및 하면 단자캡의 주둥이와 체결 가능한 상면 단자함 및 하면 단자함의 두개인 것이 바람직하다.Preferably, the terminal box includes two upper and lower terminal boxes that can be fastened to the upper and lower surface of the cylindrical solar cell array.
상기 단자함은 단면이 원형일 수 있으며, 가운데가 구멍이 난 형태일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 통상의 기술자가 본 발명의 태양광 발전 장치의 설치 장소를 고려하여 단면이 사각형, 오각형 또는 육각형 등의 다양한 형태로 적절하게 선택할 수 있다.The terminal box may be circular in cross section and may have a hole in the center. However, the present invention is not limited to this, and an ordinary person skilled in the art can appropriately select various shapes such as a square, a pentagon, or a hexagon in consideration of the installation place of the photovoltaic device of the present invention.
상기 원통형 태양전지 어레이는 전기적으로 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. The cylindrical solar cell arrays may be electrically connected in series or in parallel.
상기 상면 단자함에 복수의 원통형 태양전지 어레이를 모두 플러스 전극 단자 또는 마이너스 전극 단자로 연결하고 상기 하면 단자함에 모두 마이너스 전극 단자 또는 플러스 전극 단자로 연결하는 경우에는 원통형 태양전지 어레이 각각은 전기적으로 서로 병렬 연결될 수 있다.In the case where the plurality of cylindrical solar cell arrays are connected to the upper surface terminal box by the positive electrode terminal or the minus electrode terminal and all of the cylindrical solar cell arrays are connected to the terminal box by the negative electrode terminal or the positive electrode terminal, .
또한 상기 상면 단자함에 복수의 원통형 태양전지 어레이를 플러스 전극 단자, 마이너스 전극 단자, 플러스 전극 단자의 순서로 교차하여 연결하고, 상기 하면 단자함에 마이너스 전극 단자, 플러스 전극 단자, 마이너스 전극 단자의 순서로 교차하여 연결하는 경우에는 원통형 태양전지 어레이 각각은 전기적으로 서로 직렬 연결될 수 있다.In addition, a plurality of cylindrical solar cell arrays are connected to the upper surface terminal box in the order of a positive electrode terminal, a minus electrode terminal, and a positive electrode terminal in this order, and the minus electrode terminal, the positive electrode terminal, Each of the cylindrical solar cell arrays can be electrically connected to each other in series.
본 발명에 의하면, 원통형 형상의 태양전지 모듈에 빛을 양면으로 수광할 수 있는 양면 수광형 태양전지 셀, 물 또는 공기가 유로할 수 있는 유로부, 및 반사체가 코팅된 내측 또는 외측 지지부재를 포함함으로써 태양전지 모듈의 열화가 방지되고, 태양전지 셀에 수광되는 빛의 양이 현저하게 증가되어 태양전지 모듈의 발전 출력이 현저하게 증가되는 효과가 있다.According to the present invention, a cylindrical solar cell module includes a double-sided light receiving solar cell capable of receiving light on both sides, a channel portion through which water or air can flow, and an inner or outer supporting member coated with a reflector The deterioration of the solar cell module is prevented, and the amount of light received by the solar cell is remarkably increased, so that the power generation output of the solar cell module is remarkably increased.
또한 원통형 태양전지 모듈이 단자캡과 결합된 복수의 원통형 태양전지 어레이를 다양한 형태의 단자함에 체결하여 태양광 발전 장치를 구성함으로써 사용자의 필요에 따라 전기적으로 직렬 또는 병렬연결이 가능하며, 기존의 평면 태양전지 어레이를 구비하는 태양광 발전 장치에 비해 설치 면적이 줄어들어 다양한 장소에 설치할 수 있는 효과가 있다.In addition, a plurality of cylindrical solar cell arrays in which a cylindrical solar cell module is combined with a terminal cap can be connected to various types of terminal boxes to constitute a photovoltaic power generation device, thereby electrically or series- The installation area can be reduced compared with a solar cell device having a solar cell array, and the solar cell module can be installed in various places.
도 1은 일반적인 평판형 태양전지 모듈의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 원통형 태양전지 모듈의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 원통형 태양전지 모듈의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 태양전지 어레이를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6의 원통형 태양전지 어레이의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 다른 태양광 발전 장치를 나타낸 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a typical planar solar cell module.
2 is a perspective view of a cylindrical solar cell module according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of the cylindrical solar cell module of FIG.
4 is a perspective view illustrating a cylindrical solar cell module according to another embodiment of the present invention.
5 is a plan view of the cylindrical solar cell module of FIG.
6 is a perspective view illustrating a cylindrical solar cell array according to an embodiment of the present invention.
7 is a plan view of the cylindrical solar cell array of FIG.
FIG. 8 is a perspective view illustrating a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention. FIG.
이하에 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 기술적 사상을 명확히 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below can be modified into various forms, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. The embodiments of the present invention are provided to clearly convey the technical idea of the present invention to a person having ordinary skill in the art.
도 2 및 3에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈(100)은, 전체적인 외형이 원통형 형상으로, 유로부(110), 내측 지지부재(130), 양면 수광형 태양전지 셀(140), 밀봉재(150) 및 외측 지지부재(160)로 구성된다.The cylindrical
유로부(110)는 내부에는 원통형의 공간인 제1관통홀(120)이 있으며, 빛이 투과 가능한 투명 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 유로부(110)는 제1관통홀(120)에 공기 또는 물이 유로할 수 있으며, 상기 공기 또는 물은 외부의 공기 또는 물 공급원(미도시)으로부터 공급되어 제1관통홀(120)을 유로한 후 외부의 공기 또는 물 저장부(미도시)로 저장될 수 있다.The
내측 지지부재(130)는 도 1의 평판형 태양전지 모듈의 후면 지지부재(410)에 대응되는 구성으로, 내면 또는 외면의 일부에 광을 반사시키는 반사체(미도시)가 코팅된 유리일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 태양전지 분야에서 이용되는 지지부재의 재질을 고려하여 통상의 기술자가 적절하게 선택할 수 있다.The inner supporting
상기 반사체(미도시)는 양면 수광형 태양전지 셀(140)과 대향되는 위치에 형성될 수 있으며, 특히 도 3의 A에서 A'의 영역에 대응되는 내측 지지부재(130)의 내면 또는 외면에 코팅되는 것이 바람직하다. 다만, 도 3의 A에서 A'의 영역은 통상의 기술자에게 상기 반사체가 코팅되는 위치를 설명하기 위한 것일 뿐 상기 영역에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니다.The reflector (not shown) may be formed at a position opposite to the double-side light receiving
상기 반사체는 반사율이 높은 금속 재질일 수 있으나 이에 한정되지 않고, 통상의 기술자가 태양광을 반사할 수 있는 재질로 적절하게 선택할 수 있다.The reflector may be a metal having a high reflectivity, but is not limited thereto, and can be suitably selected by a person skilled in the art as a material capable of reflecting sunlight.
양면 수광형 태양전지 셀(140)은 태양으로부터 입사된 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 역할을 하며, 태양전지 분야에서 일반적으로 널리 사용되는 15x15㎝의 단위 셀들을 직렬 연결하여 원하는 전압의 태양전지 모듈을 구성한다. The double-sided light receiving
양면 수광형 태양전지 셀(140)을 파이프 형상으로 배치하는 경우 태양전지 모듈의 효율이 떨어지고 태양전지 모듈에 과도한 스트레스가 가해지는 단점이 있으므로, 하프파이프 형상으로 배치되는 것이 바람직하다.When the double-sided light receiving
양면 수광형 태양전지 셀(400)은 각 태양전지 셀을 구성하는 광활성층의 물질에 따라 무기 태양전지 셀(inorganic solar cell), 염료감응 태양전지 셀(dye-sensitized solar cell) 및 유기 태양전지 셀(organic solar cell)을 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The double-sided light receiving solar cell 400 may include an inorganic solar cell, a dye-sensitized solar cell, and an organic solar cell according to the material of the photoactive layer of each solar cell. (organic solar cell) may be used, but the present invention is not limited thereto.
밀봉재(150)은 도 1의 평판형 태양전지 모듈의 밀봉재(430)에 대응되는 구성으로, 내측 지지부재(130)와 외측 지지부재(160) 사이에 위치하는 양면 수광형 태양전지 셀(140)을 밀봉한다. The sealing
밀봉재(150)는 에틸렌 비닐 아세테이트일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 통상의 기술자가 태양전지 분야에서 이용되는 다른 재질로 적절하게 선택할 수 있다.The sealing
외측 지지부재(160)는 도 1의 평판형 태양전지 모듈의 전면 지지부재(440)에 대응되는 구성으로, 외측 지지부재(600)는 유리, 특히 저철분 강화유리인 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정되지 아니하고 통상의 기술자가 태양전지 모듈에 이용되는 재질로 적절하게 선택할 수 있다.The
도 4 및 5에 따른 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈(100)은, 도 2 및 3에 따른 본 발명의 일 실시예 따른 원통형 태양전지 모듈(100)과 광을 반사시키는 반사체가 내측 지지부재(130)가 아닌 외측 지지부재(160)에 코팅되어 있는 것을 제외하고는 동일한 구조이므로, 명세서의 간결함을 위하여 중복되는 구성의 기재의 설명은 생략한다.4 and 5, a cylindrical
본 발명의 다른 실시예에 따른 반사체(미도시)는 양면 수광형 태양전지 셀(140)과 대향되는 위치에 형성될 수 있으며, 특히 도 5의 B에서 B'의 영역에 대응되는 외측 지지부재(160)의 내면 또는 외면에 코팅되는 것이 바람직하다. 다만, 도 5의 B에서 B'의 영역은 통상의 기술자에게 상기 반사체가 코팅되는 위치를 설명하기 위한 것일 뿐 상기 영역에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니다.The reflector (not shown) according to another embodiment of the present invention may be formed at a position opposite to the double-side light receiving type
도 6 및 도 7에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 태양전지 어레이(200)는, 원통형 태양전지 모듈(100),과 상면 단자캡(211) 및 하면 단자캡(212)으로 구성된다.6 and 7, the cylindrical
상면 단자캡(211)은 원통형 태양전지 모듈(100)의 상면을 덮고, 하면 단자캡(212)은 원통형 태양전지 모듈(100)의 하면을 덮고, 단자캡(210)의 주둥이 내부에는 제1관통홀(120)과 연결되고 제1관통홀(120)의 면적에 대응되는 면적을 가지는 제2관통홀(220)이 구비된다. 단자캡(210)은 평면이 원형인 것이 바람직하나, 통상의 기술자가 사각형 등의 다른 형태로 적절하게 선택할 수 있다.The upper
단자캡(210)은 원통형 태양전지 모듈(100)과 전기적으로 연결 가능한 플러스 전극 단자 또는 마이너스 전극 단자가 설치될 수 있고, 어느 하나의 단자캡에 플러스 전극 단자가 설치되면 다른 하나의 단자캡에는 마이너스 전극 단자가 설치된다.The
단자캡(210)은 제2관통홀(220)에 물 또는 공기가 유로할 수 있으며, 상기 공기 또는 물은 외부의 공기 또는 물 공급원(미도시)으로부터 공급되어 제2관통홀(220), 제1관통홀(120) 및 제2관통홀(220)의 순서로 유로한 후 외부의 공기 또는 물 저장부(미도시)로 저장될 수 있다.The
도 8에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 장치(300)은, 복수의 원통형 태양전지 어레이(200), 상면 단자함(311) 및 하면 단자함(312)으로 구성된다.The
각각의 상면 단자함(311) 및 하면 단자함(312)은 각각의 원통형 태양전지 어레이(200)의 단자캡(210)의 주둥이와 체결 가능한 제3관통홀(320)이 구비된다. 단자함(310)은 단면이 원형이거나 가운데가 구멍이 난 형태일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 통상의 기술자가 본 발명의 태양광 발전 장치의 설치 장소를 고려하여 단면이 사각형, 오각형 또는 육각형 등의 다양한 형태로 적절하게 선택할 수 있다.Each of the upper
상면 단자함(311)에 복수의 원통형 태양전지 어레이를 모두 플러스 전극 단자 또는 마이너스 전극 단자로 연결하고, 하면 단자함(312)에 모두 마이너스 전극 단자 또는 플러스 전극 단자로 연결하는 경우에는 원통형 태양전지 어레이(200) 각각은 전기적으로 서로 병렬 연결될 수 있다.When the plurality of cylindrical solar cell arrays are connected to the
또한 상면 단자함(311)에 복수의 원통형 태양전지 어레이(200)를 플러스 전극 단자, 마이너스 전극 단자, 플러스 전극 단자의 순서로 교차하여 연결하고, 하면 단자함(312)에 마이너스 전극 단자, 플러스 전극 단자, 마이너스 전극 단자의 순서로 교차하여 연결하는 경우에는 원통형 태양전지 어레이(200) 각각은 전기적으로 서로 직렬 연결될 수 있다.The plurality of cylindrical
100 : 원통형 태양전지 모듈 200 : 원통형 태양전지 어레이
110 : 유로부 210 : 단자캡
120 : 제1관통홀 220 : 제2관통홀
130 : 내측 지지부재 300 : 태양광 발전 장치
140 : 양면 수광형 태양전지 셀 310 : 단자함
150 : 밀봉재 320 : 제3관통홀
160 : 외측 지지부재100: Cylindrical solar cell module 200: Cylindrical solar cell array
110: channel portion 210: terminal cap
120: first through hole 220: second through hole
130: inner supporting member 300: photovoltaic device
140: double-sided light receiving type solar cell 310: terminal box
150: sealing material 320: third through hole
160: outer supporting member
Claims (19)
상기 유로부를 둘러싸고 있고, 광을 반사시키는 반사체가 코팅된 내측 지지부재;
상기 내측 지지부재의 바깥쪽으로 이격되어 둘러싸고 있는 외측 지지부재;
상기 내측 지지부재와 상기 외측 지지부재 사이에 위치하는 적어도 하나 이상의 양면 수광형 태양전지 셀; 및
상기 내측 지지부재와 상기 외측 지지부재의 사이의 태양전지 셀을 밀봉하는 밀봉재를 포함하는 원통형 태양전지 모듈.
A cylindrical channel portion having a first through-hole penetrating in a vertical direction;
An inner supporting member surrounding the flow path portion and coated with a reflector for reflecting light;
An outer supporting member spaced apart from and surrounding the inner supporting member;
At least one double-sided light receiving solar cell positioned between the inner supporting member and the outer supporting member; And
And a seal member sealing the solar cell between the inner support member and the outer support member.
상기 유로부는 빛이 투과 가능한 투명 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the channel portion is made of a transparent material capable of transmitting light.
상기 유로부는 상기 제1관통홀에 공기 또는 물이 유로하는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the flow path portion is configured to allow air or water to flow through the first through hole.
상기 내측 지지부재는 내면 또는 외면의 일부에 광을 반사시키는 반사체가 코팅된 유리인 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the inner supporting member is glass coated with a reflector for reflecting light on the inner surface or a part of the outer surface.
상기 반사체는 상기 양면 수광형 태양전지 셀과 대향되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method of claim 4,
Wherein the reflector is formed at a position opposite to the double-sided light receiving solar cell.
상기 양면 수광형 태양전지 셀은 하프파이프 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the double-sided light receiving solar cell is disposed in a half-pipe shape.
상기 유로부를 둘러싸고 있는 내측 지지부재;
상기 내측 지지부재의 바깥쪽으로 이격되어 둘러싸고 있고, 광을 반사시키는 반사체가 코팅된 외측 지지부재;
상기 내측 지지부재와 상기 외측 지지부재 사이에 위치하는 양면 수광형 태양전지 셀; 및
상기 내측 지지부재와 상기 외측 지지부재의 사이의 태양전지 셀을 밀봉하는 밀봉재를 포함하는 원통형 태양전지 모듈.
A cylindrical channel portion having a first through-hole penetrating in a vertical direction;
An inner supporting member surrounding the flow path portion;
An outer supporting member which is spaced apart from and surrounds the inner supporting member and is coated with a reflector for reflecting light;
A double-side light receiving solar cell positioned between the inner supporting member and the outer supporting member; And
And a seal member sealing the solar cell between the inner support member and the outer support member.
상기 유로부는 빛이 투과 가능한 투명 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method of claim 7,
Wherein the channel portion is made of a transparent material capable of transmitting light.
상기 유로부는 상기 제1관통홀에 공기 또는 물이 유로하는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method of claim 8,
Wherein the flow path portion is configured to allow air or water to flow through the first through hole.
상기 외측 지지부재는 내면 또는 외면의 일부에 광을 반사시키는 반사체가 코팅된 유리인 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method of claim 8,
Wherein the outer supporting member is a glass coated with a reflector for reflecting light on an inner surface or a part of an outer surface thereof.
상기 반사체는 상기 양면 수광형 태양전지 셀과 대향되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method of claim 10,
Wherein the reflector is formed at a position opposite to the double-sided light receiving solar cell.
상기 양면 수광형 태양전지 셀은 하프파이프 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method of claim 8,
Wherein the double-sided light receiving solar cell is disposed in a half-pipe shape.
상기 원통형 태양전지 모듈의 상면 또는 하면을 덮고, 상기 원통형 태양전지 모듈과 전기적으로 연결 가능한 플러스 전극 단자 또는 마이너스 전극 단자가 설치된 적어도 하나 이상의 주둥이를 갖는 단자캡을 포함하고,
상기 주둥이 내부에는 제1관통홀과 연결되고 상기 제1관통홀의 면적에 대응되는 면적을 가지는 제2관통홀이 구비된 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 어레이.
A cylindrical solar cell module comprising: a cylindrical solar cell module according to any one of claims 1 to 12; And
And a terminal cap covering at least one side of the cylindrical solar cell module and having a positive electrode terminal or a negative electrode terminal electrically connected to the cylindrical solar cell module,
And a second through hole connected to the first through hole and having an area corresponding to the area of the first through hole is provided in the inside of the spout.
상기 단자캡의 주둥이와 체결 가능한 복수의 제3관통홀이 구비되고, 상기 단자캡에 설치된 플러스 전극 단자 또는 마이너스 전극 단자와 전기적으로 연결 가능한 적어도 하나 이상의 단자함을 포함하는 태양광 발전 장치.
The cylindrical solar cell array of claim 13; And
And at least one terminal box having a plurality of third through holes engageable with the spigot of the terminal cap and electrically connected to a positive electrode terminal or a minus electrode terminal provided on the terminal cap.
상기 단자함은 단면이 원형인 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the terminal box is circular in cross section.
상기 원통형 태양전지 어레이는 전기적으로 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the cylindrical solar cell arrays are electrically connected in series.
상기 원통형 태양전지 어레이는 전기적으로 병렬 연결된 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the cylindrical solar cell arrays are electrically connected in parallel.
상기 단자캡은 상기 제2관통홀에 물 또는 공기가 유로하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치.16. The method of claim 15,
Wherein the terminal cap has water or air flowing through the second through hole.
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| KR20130136134A KR101502480B1 (en) | 2013-11-11 | 2013-11-11 | Cylindrical solar cell module and array, and solar light power generator comprising same |
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