KR101525474B1 - 태양광 집광 시스템 및 이에 사용되는 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터 - Google Patents

태양광 집광 시스템 및 이에 사용되는 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터 Download PDF

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Abstract

태양광을 집광하는 렌즈(10), 렌즈(10)의 하부에 위치되어 렌즈(10)에 의해 집광된 태양광을 받아서 전기에너지를 변환하는 태양전지를 적어도 하나 이상 구비한 태양 전지판(30), 및 렌즈(10)와 태양 전지판(30)의 사이에 위치되어 적외선을 차단하고, 렌즈(10)와 대향하는 일면(F)과 태양 전지판(30)과 대향하는 타면(B)을 가진 적외선 필터(20)를 포함하며, 렌즈(10)와 대향하는 일면(F)에는 렌즈(10)에 의해 집광된 태양광의 무반사 또는 저반사를 위해 주기적 미세 구조물들(28)이 형성된, 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 활용한 태양광 집광 시스템이 개시된다.

Description

태양광 집광 시스템 및 이에 사용되는 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터{SYSTEM FOR CONDENSING SUNLIGHT AND ANTI-REFLECTION AND LOW-REFLECTION IR FILTER WIIH USED IN THE SAME}
본 발명은 태양광 집광 시스템 및 이에 사용되는 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터에 관한 것이다.
최근에 태양전지의 제조에 필요한 비용을 발전 출력으로서 회수할 수 있는 기간의 단축 및 태양전지를 사용한 발전 시스템의 저비용화를 위하여, 태양광을 집광렌즈를 사용하여 집광하여 태양전지 셀로의 입사광량을 증가시키는 동시에 고가인 태양 전지 셀의 사용면적을 줄일 수 있는 집광형 태양 전지에 대한 연구가 활발하게 진행되어져 왔다.
예를 들면, 대한민국 공개특허공보 제2013-0062529(2013.06.13.)호에는, 다양한 각도를 통하여 각각 입사되는 태양광을 수집하는 렌즈모듈부와, 렌즈모듈부가 수집한 태양광을 일측면으로 전달받고 전기를 발전시켜 외부로 출력하며 상기 관통공과 대응되는 다수의 관통공을 형성시킨 솔라셀모듈부와, 상기 솔라셀모듈부의 발열을 발산시켜 냉각시키는 냉각부를 포함하는 태양광 발전장치가 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적외선을 차단하여 열을 차단하면서도 , 태양광에 사용되는 파장의 빛을 반사시키지 않고 투과시켜 효과적으로 집광시키는 태양광 집광 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 태양광 집광 시스템에 사용될 수 있는 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광을 집광하는 렌즈; 상기 렌즈의 하부에 위치되어 상기 렌즈에 의해 집광된 태양광을 받아서 전기에너지를 변환하는 태양전지를 적어도 하나 이상 구비한 태양 전지판; 및 상기 렌즈와 상기 태양 전지판의 사이에 위치되어 적외선을 차단하고, 상기 렌즈와 대향하는 일면과 상기 태양 전지판과 대향하는 타면을 가진 적외선 필터;를 포함하며, 상기 렌즈와 대향하는 일면에는 상기 렌즈에 의해 집광된 태양광의 무반사 또는 저반사를 위해 주기적 미세 구조물들이 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 집광 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 태양광을 집광하는 렌즈, 상기 렌즈의 하부에 위치되어 상기 렌즈에 의해 집광된 태양광을 받아서 전기에너지를 변환하는 태양전지를 적어도 하나 이상 구비한 태양 전지판, 및 상기 렌즈와 상기 태양 전지판의 사이에 위치되어 적외선을 차단하고, 상기 렌즈와 대향하는 일면과 상기 태양 전지판과 대향하는 타면을 가진 적외선 필터;를 포함하는 태양광 집광 시스템의 상기 적외선 필터에 있어서, 상기 렌즈와 대향하는 일면 및 타면 중 어느 하나의 면에 적외선 차단용 코팅층이 도포되는 것을 특징으로 하는 적외선 필터가 제공될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 적외선은 차단하고 집광된 태양광을 반사시키지 않고 태양 전지로 모두 또는 거의 모두 입사되도록 함으로써 태양전지의 발전 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 활용한 태양광 집광 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 설명하기 위한 도면,
도 5 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 필터를 설명하기 위한 도면,
도 6 (a), 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터에 도포되는 화합물층을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 활용한 태양광 집광 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 특성을 위한 주기적 구조물 위에 적외선을 차단하기 위하여 화합물이 도포되어 제작된 무반사 적외선 필터 표면의 전자현미경 사진이고, 그리고
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 필터의 무반사와 적외선 차단 효과를 설명하기 위한 투과 스펙트럼이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.본원의 상세한 설명 및/또는 청구범위에서 구성요소 A와 구성요소 B가 서로 연결(또는 접속 또는 체결 또는 결합)되어 있다는 표현은 구성요소 A와 구성요소 B가 직접 연결되거나 또는 다른 하나 이상의 구성요소의 매개에 의해 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 활용한 태양광 집광 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 활용한 태양광 집광 시스템은, 집광렌즈(10), 적외선 필터(20), 태양 전지판(30), 냉각부(40), 및 지지대(50)를 포함할 수 있다.
집광렌즈(10)는 태양광을 집광할 수 있다. 집광렌즈(10)로는 예를 들면 프레넬 렌즈(Fresnel Lenz)와 같은 것을 사용할 수 있으나 이에만 한정되는 것은 아니다.
태양 전지판(30)은 집광 렌즈(10)의 하부에 위치되어 집광 렌즈(10)에 의해 집광된 태양광을 받아서 전기에너지를 변환하는 태양전지를 적어도 하나 이상 구비하고 있다. 도 1에 도시된 태양 전지판(30)은, 태양전지 그 자체이거나 또는 복수의 태양전지가 장착된 판일 수 있다.
적외선 필터(이하, "IR 필터")(20)는 집광 렌즈(30)와 태양 전지판(30)의 사이에 위치되어 적외선을 차단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, IR 필터(20)와 태양 전지판(30)는 서로 별도로 구성되거나 또는 IR 필터(20)와 태양 전지판(30)이 일체로 구성될 수 있다. 예를 들면, 태양 전지와 IR 필터(20)가 일체로 구성되는 것도 가능할 것이다.
IR 필터(20)는, 집광 렌즈(10)와 대향하는 일면('F')과 태양 전지판(30)과 대향하는 타면('B')을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 집광 렌즈(10)와 대향하는 일면(F)에는 집광 렌즈(10)에 의해 집광된 태양광의 무반사 또는 저반사를 위해 주기적 미세 구조물들(28)이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 주기적 미세 구조물들(28)의 사이 사이와 주기적 미세 구조물들(28)의 상부에는 적외선 차단을 위한 화합물이 적어도 1종 이상 도포될 수 있다. 또한, 옵션으로서, 집광 렌즈(10)에서 태양 전지판(30)과 대향하는 타면(B)에는 태양 전지판(30)으로부터 반사되는 태양광을 산란시키기 위한 비주기적 미세 구조물들(24)이 형성되어 있을 수 있다. 이들 미세 구조물들에 대한 보다 상세한 설명은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
냉각부(40)는 태양 전지판(30)으로부터 발생된 열을 외부로 방출할 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에 속하는 자(이하, '당업자')라면, 수냉, 공냉, 또는 열전소자와 같이 종래 알려진 방법 또는 장래 개발되는 방법들을 활용하여 냉각부(40)를 구성할 수 있을 것이다.
지지대(50)는 집광 렌즈(10)를 지지할 수 있다. 도 1에 도시된 지지대(50)는 예시적인 것으로서 당업자는 다양한 방식으로 구현할 수 있을 것이다. 한편, 도 1에 도시하지 않은 다른 구성요소들(예를 들면, IR 필터(20)를 지지하는 수단이나 장치, ...)에 대하는 본원 발명의 본질을 흐리지 않기 위해서 생략하였으나, 이러한 구성요소들에 대하여 당업자는 본원 발명의 실시 태양에 따라 적절하게 구성할 수 있을 것이다.
도 2 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 (a), (b), 및 (c)는, IR 필터의 원활한 설명을 위해서 다양한 각도에서 바라본 IR 필터를 도시한 것이다. 이들 도면을 같이 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 IR 필터는 유리와 같은 투명 재질로 구성된 기판(22), 기판의 일면(F)에 형성된 주기적 미세 구조물들(28), 및 기판의 타면(B)에 형성된 비주기적 미세 구조물들(24)을 포함한다.
IR 필터에서 집광 렌즈(10)와 대향하는 일면(F)에는 집광 렌즈(10)에 의해 집광된 태양광의 무반사 또는 저반사를 위해 주기적 미세 구조물들(28)이 형성되어 있다.
주기적 미세 구조물들(28)은, 서로 동일 또는 유사한 크기를 가진 미세 크기(수 나노미터 ~ 수백 나노미터)의 구조물들을 의미한다. 이러한 주기적 미세 구조물들은, 집광 렌즈(10)에 의해 집광된 태양광이 IR 필터(20)를 통과할 때, 입사된 빛들이 점차적으로 굴절률의 차이를 느끼도록 만들어 줌으로써, 집광된 빛이 반사되지 않지 않고 모두 IR 필터(20)를 통과하도록 하게 하거나 또는 극히 일부의 태양광만 반사(저반사)되고 대부분의 태양광은 IR 필터(20)를 통과하도록 한다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 특성을 위한 주기적 구조물을 형성하여 얻은 빛 투과 효과와 무반사 특성을 위한 주기적 구조물위에 적외선을 차단하기 위하여 화합물이 도포되어 제작된 무반사 적외선 필터의 무반사와 적외선 차단 효과를 설명하기 위한 투과 스펙트럼이다.
도 9를 참조하면, 나노구조물을 만들어 입사된 빛의 반사를 줄이는 효과 즉, 무반사 또는 저반사 효과를 확인할 수 있다. 도 9는 유리위에 나노구조물을 도입함으로써 광대역의 파장범위에서 처리하지 않은 유리 표면에 비하여 투과도가 3~4%정도 증가된 스펙트럼을 보여준다.
도 2(a), (b), 및 (c)를 계속 참조하면, 주기적 미세 구조물들(28)의 사이 사이와 주기적 미세 구조물들(28)의 상부에는 적외선 차단을 위한 화합물이 적어도 1종 이상 도포될 수 있다. 도 6에는 적외선 차단을 위에서 주기적 미세 구조물들(28)에 도포하는 화합물이 예시적으로 도시되어 있다.
주기적인 나노구조물위에 적외선을 차단하고자 도 6(a)에 나타낸 3가지 다른 굴절률을 가지는 화합물을 제시한 두께만큼 코팅하여 얻은 투과도 스펙트럼을 도 9에 함께 표시하였는데 앞서 언급한 것처럼 반사가 없어 높은 투과도를 보이면서도 800nm이상의 적외선 영역의 파장에서는 투과도가 급속히 감소하는 것을 알 수 있는데 이로써 적외선 필터로서의 역할을 확인 할 수 있다.
한편, IR 필터의 타면(B), 즉, 태양 전지판(30)과 대향하는 면에는 태양 전지판(30)으로부터 반사되는 태양광을 산란시키기 위한 비주기적 미세 구조물들(24)이 형성되어 있을 수 있다.
비주기적 미세 구조물들(24)은, 서로 다른 크기의 미세 크기(수 마이크로미터 ~ 수백 마이크로 미터, 및/또는 수 나노미터 ~ 수백 나노미터)의 구조물들을 의미한다. 이러한 비주기적 미세 구조물들은, 태양 전지판(30)에 의해 반사된 태양광을 산란시켜, 다시 태양 전지판(30)으로 입사되도록 한다. 도 2에 예시적으로 도시된 비주기적 미세 구조물들은 태양 전지판(30)에 의해 반사된 태양광을 산란시키기에 유효한(effective) 구조를 가지고 있다.
따라서, 이처럼 비주기적으로 제작된 나노 또는 마이크로 크기의 구조물들은 태양전지에서 반사된 빛들을 산란으로 가두는 역할을 하게 됨으로써 다시 태양전지에 흡수되게 되고 결과적으로는 태양전지 셀의 효율을 증가시킬 수 있다.
도 2에서 설명한 적외선 필터(20)의 경우 일면에만 적외선 차단용 화합물이 도포되는 것으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 도 3에 도시된 바와 같이 다른 대향면(B)에 적외선 차단용 화합물이 도포되거나 또는 양면에 적외선 차단용 화합물이 도포될 수 있다.
도 3을 참조하면, 비주기적 구조물이 형성된 면(B)에도 비주기적 구조물들 사이 사이와 비주기적 구조물 상부에 적외선 차단용 화합물을 도포할 수 있다. 이는 후술하는 도 5 (a), (b), 및 (c)의 실시예에서도 마찬가지이다.
도 4 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 필터는 유리와 같은 투명 재질로 구성된 기판(22), 및 기판의 일면에 형성된 비주기적 미세 구조물들(24)을 포함한다.
도 4(a)에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 필터는, 적외선 차단용 화합물이, 비주기적 미세 구조물들(24)이 형성된 기판의 면에 대향하는 면에 도포된 구조를 가질 수 있다.
도 4(b)에 예시적으로 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 필터는, 비주기적 미세 구조물들(24) 위에 적외선 차단용 화합물이 도포된 구조를 가질 수 있다.
도 5 (a), (b), 및 (c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 (a)에 예시적으로 도시된 적외선 필터는, 유리와 같이 투명 재질로 구성된 기판의 일면에 적외선(IR) 차단용 화합물이 도포된 코팅층이 형성된 구성을 가진다. 적외선 차단용 화합물은 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같은 화합물일 수 있으나 이러한 화합물들에만 본원 발명이 한정되는 것이 아님을 알아야 한다.
한편, 도 5 (b)에 예시적으로 도시된 적외선 필터는, 유리와 같이 투명 재질로 구성된 기판, 이 기판의 일면에 형성된 주기적 미세 구조물, 주기적 미세 구조물에 도포된 적외선(IR) 차단용 화합물 코팅층을 포함하는 구성을 가진다. 적외선 차단용 화합물 역시 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같은 화합물일 수 있으나 이러한 화합물들에만 본원 발명이 한정되는 것이 아님을 알아야 한다.
한편, 도 5 (c)에 예시적으로 도시된 적외선 필터는, 유리와 같이 투명 재질로 구성된 기판의 양면에 적외선(IR) 차단용 화합물이 도포된 코팅층이 형성된 구성을 가지며, 태양전지와 대향되는 일면(B)에 태양광을 산란시키기 위한 주기적 미세 구조물이 형성된 구성을 가질 수 있다. 여기서, 적외선 차단용 화합물 역시 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같은 화합물일 수 있으나 이러한 화합물들에만 본원 발명이 한정되는 것이 아님을 알아야 한다.
도 6 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터에 도포되는 화합물층을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터에 도포되는 화합물층은, 유리와 같은 투명 재질의 기판위에(또는 주기적 미세 구조물 위에), Al2O3, ZrO2, MgF2가 순차적으로 도포되어 코팅될 수 있다. 도 6 (a)에는 이들 화합물의 Refractive Index(RI, 굴절률)와 코팅두께를 표시하였으나 이는 예시적인 것으로서 필터를 원하는 파장영역에 따라 화합물의 종류와 두께 그리고 몇 층의 코팅층을 사용할 것인지 결정될 수 있으며, 당업자는 본원 발명이 그러한 수치에만 한정되는 것이 아님을 알아야 한다.
도 6 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터에 도포되는 화합물층은, 유리와 같은 투명 재질의 기판위에(또는 주기적 미세 구조물 위에), Al2O3, SV-5, MgF2가 순차적으로 도포되어 코팅될 수 있다. 도 6 (b) 역시 이들 화합물의 Refractive Index (RI, 굴절률)와 코팅두께를 표시하였으나 이는 예시적인 것으로서 필터를 원하는 파장영역에 따라 화합물의 종류와 두께 그리고 몇 층의 코팅층을 사용할 것인지 결정될 수 있으며, 당업자는 본원 발명이 그러한 수치에만 한정되는 것이 아님을 알아야 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 활용한 태양광 집광 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무반사 및 저반사 특성을 가진 적외선 필터를 활용한 태양광 집광 시스템은 적외선 필터(120), 태양 전지판(130), 냉각부(140), 반사렌즈(160), 및 반사경(170)을 포함할 수 있다.
적외선 필터(120), 태양 전지판(130), 및 냉각부(140)의 기능과 구성은 도 1의 실시예를 참조하여 설명한 적외선 필터(20), 태양 전지판(30), 및 냉각부(40)의 기능과 구성과 각각 동일 또는 유사하다. 또한, 적외선 필터(120)는, 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 것과 같은 주기적 미세 구조물들, 비주기적 미세 구조물들, 및 적외선 차단을 위한 화합물 코팅층을 가질 수 있다.
반사렌즈(160)는 반사경(170)에 의해 반사된 태양광을 받아서, 태양 전지판(130)으로 집광시킨다.
반사경(170)은 외부로부터 입사되는 태양광을 받아, 반사렌즈(160) 측으로 반사시킨다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 빛의 반사를 줄이기 위하여 형성된 주기적인 나노구조물위에 도 4에서 실시예로 언급한 Al2O3, ZrO2, MgF2를 각각 66nm, 120nm, 92nm의 두께를 갖도록 적외선 차단용 화합물이 코팅된 유리의 단면 전자현미경 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 주기적인 나노구조물을 이용하여 빛의 반사를 줄이고 적외선 필터에 적외선을 차단하는 화합물을 도포한 경우의 적외선 차단 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서 보여주는 것처럼 투명한 유리에 직경이 100nm이고 높이가 500nm 정도되는 나노구조물을 도입함으로써 전영역의 파장 영역에서 빛의 반사를 줄여 투과도가 증가되었음을 알 수 있으며 이러한 나노구조물유리위에 도 6에서 실시예로 언급한 Al2O3, ZrO2, MgF2를 각각 66nm, 120nm, 92nm의 두께를 갖도록 스퍼터링을 이용하여 코팅함으로써 800nm이상 파장에서 빛의 투과를 감소시킨 결과를 확인할 수 있다.
도 9로부터, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 필터의 양면에 적외선 차단용 화합물을 도포하게 되면, 적외선 필터의 일면에 적외선 차단용 화합물을 도포한 경우보다 적외선 차단 효과가 더 뛰어날 것으로 예측된다.
상기와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
본 발명의 범위는 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10, 160: 집광 렌즈
20, 120: 적외선 필터
30, 130: 태양전지판
40, 140: 냉각부
50: 지지대

Claims (9)

  1. 태양광을 집광하는 렌즈;
    상기 렌즈의 하부에 위치되어 상기 렌즈에 의해 집광된 태양광을 받아서 전기에너지를 변환하는 태양전지를 적어도 하나 이상 구비한 태양 전지판; 및
    상기 렌즈와 상기 태양 전지판의 사이에 위치되어 적외선을 차단하고, 상기 렌즈와 대향하는 일면과 상기 태양 전지판과 대향하는 타면을 가진 적외선 필터;를 포함하며,
    상기 렌즈와 대향하는 일면에 상기 렌즈에 의해 집광된 태양광의 무반사 또는 저반사를 위해 주기적 미세 구조물들이 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 집광 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈와 대향하는 일면 또는 상기 태양 전지판과 대향하는 타면 중 적어도 어느 하나에는, 적외선 차단을 위한 화합물이 도포된 것을 특징으로 하는 태양광 집광 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 태양 전지판과 대향하는 타면에는 상기 태양전지판으로부터 반사되는 태양광을 산란시키기 위한 비주기적 미세 구조물들이 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 집광 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 주기적 미세 구조물들 사이 또는 상부에 적외선 차단을 위한 화합물이 도포되어 있거나, 또는
    상기 비주기적 미세 구조물들 사이 또는 상부에 적외선 차단을 위한 화합물이 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 집광 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 필터는 상기 태양전지와 일체형으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 집광 시스템.
  6. 태양광을 집광하는 렌즈, 상기 렌즈의 하부에 위치되어 상기 렌즈에 의해 집광된 태양광을 받아서 전기에너지를 변환하는 태양전지를 적어도 하나 이상 구비한 태양 전지판, 및 상기 렌즈와 상기 태양 전지판의 사이에 위치되어 적외선을 차단하고, 상기 렌즈와 대향하는 일면과 상기 태양 전지판과 대향하는 타면을 가진 적외선 필터;를 포함하는 태양광 집광 시스템의 상기 적외선 필터에 있어서,
    상기 렌즈와 대향하는 일면 및 타면 중 어느 하나의 면에 적외선 차단용 코팅층이 도포되고,
    상기 렌즈와 대향하는 일면에, 상기 렌즈에 의해 집광된 태양광의 무반사 또는 저반사를 위해 주기적 미세 구조물이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 적외선 필터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적외선 차단용 코팅층은 상기 주기적 미세 구조물들의 사이와 상부에 도포되는 것을 특징으로 하는 적외선 필터.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 태양 전지판과 대향하는 타면에는 상기 태양전지판으로부터 반사되는 태양광을 산란시키기 위한 비주기적 미세 구조물들이 형성되어 있으며,
    상기 적외선 차단용 코팅층은 상기 비주기적 미세 구조물들의 사이와 상부에 도포되는 것을 것을 특징으로 하는 적외선 필터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 적외선 필터는 상기 태양전지와 일체형으로 구성된 것을 특징으로 하는 적외선 필터.
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