KR101660688B1 - 집광형 태양광 발전장치 - Google Patents

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조영석
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Abstract

본 발명은 태양광을 1차 및 2차에 걸쳐서 집광한 상태에서 태양광 발전을 실시하여 고효율로 전기에너지를 생산할 수 있는 집광형 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치는, 사각 테두리 형상과 중앙 영역에 형성되는 통공을 가지며, 태양광을 1차 집광하는 포물선 거울 구조의 1차 반사경; 상기 1차 반사경의 전방 중 상기 1차 반사경의 초점거리 밖에 배치되며, 상기 1차 반사경에 의하여 집광되는 태양광을 상기 1차 반사경의 통공 방향으로 2차 집광하여 반사하는 2차 반사경부; 상기 1차 반사경의 통공에 설치되어 2차 집광된 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양전지셀을 구비하는 발전부; 상기 발전부의 후면에 결합되어 설치되며, 상기 발전부를 냉각시키는 냉각부; 상기 발전부 전방에 결합되어 설치되며, 상기 2차 반사경에서 반사되는 태양광을 상기 발전부 방향으로 안내하는 광 안내부; 상기 광 안내부와 상기 2차 반사경 사이에 설치되며, 상기 2차 반사경을 설치 위치에 고정함과 동시에 상기 2차 반사경에서 반사되는 태양광이 상기 1차 반사경으로 입사되는 것을 차단하는 고정부재;를 포함한다.

Description

집광형 태양광 발전장치{A CONCENTRATING PHOTO-VOLTAIC APPARATUS}
본 발명은 집광형 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광을 1차 및 2차에 걸쳐서 집광한 상태에서 태양광 발전을 실시하여 고효율로 전기에너지를 생산할 수 있는 집광형 태양광 발전장치에 관한 것이다.
최근 지구와 인류는 과도한 화석연료 사용으로 인한 지구 온난화를 필두로한 기후 변화와 환경오염 문제를 해결해야 하는 절체절명의 위기에 처해있다. 이러한 문제의 핵심에는 에너지 문제가 위치해있고, 에너지 문제를 해결하지 않고서는 전술한 문제들의 근본적인 해결은 어렵다고 보아야 한다.
따라서 현재 세계 각국은 저마다 온실가스를 배출하지 않고 환경을 오염시키지 않는 신재생에너지, 예를 들어 태양광 발전, 풍력 발전, 지열 발전, 조력 발전, 파력 발전 등의 개발 및 보급에 국가적인 명운을 걸고 나서고 있다. 이러한 신재생 에너지 중에서 전세계적으로 가장 많이 사용되고 보급된 것은 단연 태양에너지 활용 분야이다.
이러한 태양광 발전은 크게 평판형 태양전지를 활용하는 방안과 집광형 태양광 발전 방안이 있다. 평판형 태양전지는 다시 결정형 태양전지와 박막형 태양전지로 나뉘는데, 현재 가장 많이 활용되고 보급되어 있는 태양전지는 대부분 결정형 태양전지이다. 현재 전세계 각국은 평판형 태양전지를 이용한 태양광 발전의 연구개발, 보급 및 설치에 많은 역량을 쏟고 있으며, 특히, 평판형 태양전지의 발전효율을 높이는데 많은 연구 역량을 투여하고 있다. 그런데 평판형 태양전지는 그 이론적 발전 효율이 20% 정도로 한계가 있으며, 실제 발전 효율은 발전 중의 셀 온도 상승 등 다양한 문제로 인하여 15% 정도의 효율만이 달성되는 문제가 있다.
한편 평판형 태양광 발전보다 높은 발전효율을 달성할 수 있는 집광형 태양광발전에 대해서도 세계 각국에서 연구개발에 나서고 있으며, 일부 상용화 수준에도 도달하고 있다. 그런데 집광형 태양광 발전은 태양광을 집광하여 발전에 이용하므로, 셀의 냉각에 평판형 태양광 발전보다 더 큰 어려움이 발생하는 상황이다.
따라서 태양전지셀이 최적의 상태에서 발전을 수행하여 셀 자체가 보유하고 있는 발전 효율이 달성될 수 있도록 발전 여견을 조성할 수 있는 발전시스템과 태양에너지 중 많은 부분을 차지하는 열에너지를 동시에 획득할 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요구되고 있다.
또한 태양광 발전 방법 중 태양광을 집광하여 효율을 높이는 방법도 제시되고 있다. 그런데 이 경우에는 태양광을 집광하기 위한 광학계의 설계가 어렵고, 지구상에서 각 위도별 또는 다른 자연 환경에 의하여 입사되는 태양광의 광량이 달라지는 것에 능동적으로 대응하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 태양광을 1차 및 2차에 걸쳐서 집광한 상태에서 태양광 발전을 실시하여 고효율로 전기에너지를 생산할 수 있는 집광형 태양광 발전장치를 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제 달성을 위한 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치는, 사각 테두리 형상과 중앙 영역에 형성되는 통공을 가지며, 태양광을 1차 집광하는 포물선 거울 구조의 1차 반사경; 상기 1차 반사경의 전방 중 상기 1차 반사경의 초점거리 밖에 배치되며, 상기 1차 반사경에 의하여 집광되는 태양광을 상기 1차 반사경의 통공 방향으로 2차 집광하여 반사하는 2차 반사경부; 상기 1차 반사경의 통공에 설치되어 2차 집광된 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양전지셀을 구비하는 발전부; 상기 발전부의 후면에 결합되어 설치되며, 상기 발전부를 냉각시키는 냉각부; 상기 발전부 전방에 결합되어 설치되며, 상기 2차 반사경에서 반사되는 태양광을 상기 발전부 방향으로 안내하는 광 안내부; 상기 광 안내부와 상기 2차 반사경 사이에 설치되며, 상기 2차 반사경을 설치 위치에 고정함과 동시에 상기 2차 반사경에서 반사되는 태양광이 상기 1차 반사경으로 입사되는 것을 차단하는 고정부재;를 포함한다.
그리고 본 발명에서 상기 2차 반사경부는, 오목 거울 형상을 가지며, 상기 1차 반사경에 의하여 1차 집광된 태양광을 상기 발전부의 태양전지셀 방향으로 2차 집광하는 오목 반사경; 상기 오목 반사경의 후면 및 측면과 결합되는 반사경 결합체; 상기 반사경 결합체의 외주면에 돌출되어 설치되며, 상기 고정부재와 결합하는 제1 고정부재 결합부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 오목 반사경의 표면에는 상기 태양전지셀에 의하여 발전에 이용되는 파장의 빛은 상기 태양전지셀 방향으로 반사하고, 발전에 이용되지 않는 파장의 빛은 후방으로 투과시키는 빔스플리팅 코팅막이 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 광 안내부는, 중앙에 정사각형 단면 형상을 가지며, 상기 2차 반사경에 의하여 반사되는 태양광을 상기 태양전지셀 방향으로 안내하는 광안내 경통; 상기 광안내 경통의 외측면에 설치되며, 상기 고정부재와 결합되는 제2 고정부재 결합부; 상기 광안내 경통 및 제2 고정부재 결합부를 상기 냉각부에 결합시키는 냉각부 결합부재;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 고정부재는, 단면 형상이 십자(＋) 형상인 연결 판넬; 상기 연결 판넬의 광안내부측 말단부에 형성되며, 상기 광안내 경통이 삽입되는 경통 삽입홈; 상기 경통 삽입홈 외측에 형성되며, 상기 제2 고정부재 결합부에 삽입되어 고정되는 제1 고정부; 상기 연결 판넬의 2차반사경측 말단부에 형성되며, 상기 2차 반사경면 형상과 일치하도록 형성되는 반사경 밀착부; 상기 반사경 밀착부 외측에 형성되며, 상기 제1 고정부재 결합부에 삽입되어 고정되는 제2 고정부; 상기 반사경 밀착부 내측에 상기 연결 판넬을 관통하여 형성되며, 상기 1차 반사경에 의하여 입사되는 태양광을 상기 2차 반사경으로 안내하는 광안내홀;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 집광형 태양광 발전장치는, 자연 상태의 태양광을 1차 및 2차에 걸쳐서 집광한 상태에서 매우 효율이 높게 전기 에너지를 생산할 수 있는 효과가 있다.
더구나 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치는 2차 반사경의 위치를 태양광 발전장치의 설치 위도별로 조정하여 태양전지셀에서 최적의 발전 광량을 수광하도록 용이하게 광학계를 조정할 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치는 하나의 모델을 가지고 전 지구상의 다양한 위치에 설치하여 간단한 조작 방법에 의하여 최적의 발전 조건을 조성할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집광형 태양광 발전장치의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집광형 태양광 발전장치의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 부품의 결합상태를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 부품의 분리 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 집광형 태양광 발전장치의 구조를 도시하는 다른 방향의 사시도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 집광형 태양광 발전장치에서의 광경로를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주요 부품의 조를 도시하는 분리 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따른 집광형 태양광 발전장치(100)는 도 1, 6에 도시된 바와 같이, 1차 반사경(110), 2차 반사경부(120), 발전부(130), 냉각부(140), 광 안내부(150) 및 고정 부재(160)를 포함하여 구성된다.
먼저 상기 1차 반사경(110)은 도 1에 도시된 바와 같이, 사각 테두리 형상(112)과 중앙 영역에 형성되는 통공(116)을 가지며, 태양광을 1차 집광하는 포물선 거울 구조의 구성요소이다.
즉, 상기 1차 반사경(110)에는 중앙 영역에 발전부(130) 등을 설치하기 위한 통공(116)이 원형으로 형성되고, 전면은 안정적이고 용이한 설치 및 충분한 강도를 확보하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이, 사각틀(112) 형상을 가지는 것이다. 따라서 상기 1차 반사경(110)에 의하여 1차 집광된 태양광은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 1차 반사경(110) 전방 특정한 지점에 초점(O)을 이루면서 집광된다.
본 실시예에서 상기 1차 반사경(110)은 금속 소재 또는 내열성 플라스틱 소재로 제조할 수 있다. 금속 소재의 경우에는 열에 의한 변형이 없으며, 우수한 광학적 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다. 한편 플라스틱 소재의 경우에는, 경량으로 제조할 수 있으며, 사출 등의 방법으로 정밀한 광학 형상의 성형이 용이한 장점이 있다. 또한 플라스틱의 경우 사출 성형 방법으로 대량생산할 수 있는 장점도 있다.
특히, 본 실시예에 따른 1차 반사경(110)의 통공(116) 부분에는, 상기 냉각부(140)가 체결되는데, 이를 위하여 상기 1차 반사경(110)을 너트 삽입 상태에서 인서트 사출하여, 상기 냉각부(140)를 단순한 볼트 체결로 상기 1차 반사경(110)에 결합시킬 수 있는 구조를 가질 수도 있다.
다음으로 상기 2차 반사경부(120)는 도 1, 6에 도시된 바와 같이, 상기 1차 반사경(110)의 전방 중 상기 1차 반사경(110)의 초점거리 밖에 배치되며, 상기 1차 반사경(110)에 의하여 집광되는 태양광을 상기 1차 반사경(110)의 통공(116) 방향으로 2차 집광하여 반사하는 구성요소이다.
이를 위하여 본 실시예에서는 상기 2차 반사경부(120)를 구체적으로 도 6, 7에 도시된 바와 같이, 오목 반사경(122), 반사경 결합체(124) 및 제1 고정부재 결합부(126)를 포함하여 구성할 수 있다. 먼저 상기 오목 반사경(122)은 전체적으로 오목 거울 형상을 가지며, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 1차 반사경(110)의 초점거리 외측에 설치되며, 상기 1차 반사경(110)에서 반사되어 1차 집광된 태양광을 상기 발전부(130) 즉, 태양전지셀(132) 방향으로 2차 반사한다.
본 실시예에서 상기 오목 반사경(122)은 후술하는 반사경 결합체(124)와 별개로 제작되어 체결되는 구조를 가질 수도 있고, 상기 반사경 결합체(124)와 일체로 성형될 수도 있을 것이다. 일체로 성형되는 경우에는 상기 오목 반사경(122)의 표면은 완벽한 반사율을 가지도록 경면 가공되는 것이 바람직하다.
또한 본 실시예에서 상기 오목 반사경(122)의 표면에는, 상기 태양전지셀(132)에 의하여 발전에 이용되는 파장의 빛은 상기 태양전지셀(132) 방향으로 반사하고, 발전에 이용되지 않는 파장의 빛은 후방으로 투과시키는 빔스플리팅(beam splitting) 코팅막이 형성되는 것이 바람직하다.
이 빔스플리팅 코팅막(도면에 미도시)은 이미 알려진 물질을 사용하며, 분할하고자 하는 광의 파장 대역에 따라 물질의 종류나 혼합 비율이 달라질 수 있다. 한편 태양광 중 발전 기여 파장과 발전 비기여 파장을 나누는 기준은 발전부(130)에 사용되는 태양전지셀(132), 구체적으로는 트리플 정션 셀(Triple Junction Cell)의 구성 물질에 따라 정해지며, 대략 1.5 ㎛가 될 수 있다.
이렇게 상기 오목 반사경(122)에 빔스플리팅 코팅막이 형성되면, 상기 발전부(130) 방향으로 발전에 기여하지 않고, 온도만 상승시키는 파장대역의 빛을 원천적으로 보내지 않으므로, 발전부(130)가 불필요하게 고온으로 가열되지 않는 장점이 있다. 한편 상기 오목 반사경(122)에 의하여 흡수된 발전 비기여 파장의 빛은 열에너지 획득에 활용되거나, 자연 방열될 수 있다.
다음으로 상기 반사경 결합체(124_는 도 1, 6에 도시된 바와 같이, 상기 오목 반사경(122)의 후면 및 측면과 결합되는 구성요소이며, 전술한 바와 같이, 상기 오목 반사경(122)과 일체로 성형되거나, 별개로 성형되어 체결되는 구조를 가질 수 있다.
다음으로 상기 제1 고정부재 결합부(126)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 반사경 결합체(124)의 외주면에 돌출되어 설치되며, 상기 고정부재(160)와 결합하는 구성요소이다. 구체적으로는 상기 고정부재(160)가 끼워지도록 틈(127)이 형성되며, 상기 고정부재(160)가 틈(127)에 끼워진 상태에서 볼트(128) 등으로 고정하는 구조를 가질 수 있다.
다음으로 상기 발전부(130)는 도 1, 6에 도시된 바와 같이, 상기 1차 반사경(110)의 통공(116)에 설치되어 2차 집광된 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양전지셀(132)을 구비하는 구성요소이다. 상기 발전부(130)에는 1개의 태양전지셀(132)이 설치될 수도 있지만, 발전 효율을 극대화하기 위하여 다수개의 태양전지셀이 설치될 수도 있다. 이때 다수개의 태양전셀은 최소한의 간격으로 이격되고 서로 밀집되어 설치된다.
또한 본 발명에서 사용되는 태양전지셀(132)은 상용적으로 구매할 수 있는 트리플 정션 셀(triple junction cell)이 사용될 수 있다.
구체적으로 상기 발전부(130)는 상기 태양전지셀(132)이 실장되어 있는 인쇄회로기판(134)으로 이루어질 수 있으며, 후술하는 냉각부(140)에 결합되어 설치된다.
다음으로 상기 냉각부(140)는 도 2, 5에 도시된 바와 같이, 상기 발전부(130)의 후면에 결합되어 설치되며, 상기 발전부(130)를 냉각시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 상기 냉각부(140)는 일반적으로 사용되는 자연 공냉식 냉각판 구조 또는 냉각 매체가 강제 순환되는 구조를 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 냉각부(140)에는 상기 발전부(130)가 결합되어 설치되고, 상기 냉각부(140)는 다시 상기 1차 반사경(110)의 배면에 결합되어 설치된다. 본 실시예에서 상기 냉각부(140)는 알루미늄 소재와 같은 열전도성이 우수한 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 다이캐스팅 방법으로 다양한 형상을 가지도록 대량 생산될 수 있다.
다음으로 상기 광 안내부(150)는 도 1, 4에 도시된 바와 같이, 상기 발전부(130) 전방에 결합되어 설치되며, 상기 2차 반사경부(120)에서 반사되는 태양광을 상기 발전부(130) 방향으로 안내하는 구성요소이다. 이를 위하여 본 실시예에서 상기 광 안내부(150)는 구체적으로 광안내 경통(152), 제2 고정부재 결합부(154) 및 냉각부 결합부재(156)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 상기 광안내 경통(152)은 상기 광 안내부(150)의 중앙에 정사각형 단면 형상을 가지며, 상기 2차 반사경부(120)에 의하여 반사되는 태양광을 상기 태양전지셀(132) 방향으로 안내하는 구성요소이다. 따라서 상기 광안내 경통(152)의 말단에는 태양전지셀(132)의 전면이 노출되도록 상기 발전부(130)가 결합되어 집광된 태양광의 손실없이 발전이 이루어지도록 한다.
다음으로 상기 제2 고정부재 결합부(154)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광안내 경통(152)의 외측면에 설치되며, 상기 고정부재(160)와 결합되는 구성요소이다. 즉, 상기 고정부재(160)의 일단이 상기 제1 고정부재 결합부(126)에 고정되고, 상기 고정부재(160)의 타단은 상기 제2 고정부재 결합부(154)에 고정되는 방식으로 상기 2차 반사경부(120)가 본 실시예에따른 집광형 태양광 발전장치(100)에 설치되는 것이다.
따라서 본 실시예에서 상기 제2 고정부재 결합부(154)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정부재(160)가 끼워질 수 있는 틈(155)을 가지며, 상기 틈(155)에 고정부재(160)가 끼워진 상태에서 고정 볼트(157) 등으로 고정하는 구조를 가진다.
다음으로 상기 냉각부 결합부재(156)는 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 상기 광안내 경통(152) 및 제2 고정부재 결합부(154)를 상기 냉각부(140)에 결합시키는 구성요소이다. 따라서 상기 냉각부 결합부재(156)는 상기 통공(116) 및 냉각부(140)와 동일하게 원형으로 형성되며, 체결을 위한 나사홈 등이 형성된다.
다음으로 상기 고정부재(160)는 도 1, 4에 도시된 바와 같이, 상기 광 안내부(150)와 상기 2차 반사경부(120) 사이에 설치되며, 상기 2차 반사경부(120)를 설치 위치에 고정함과 동시에 상기 2차 반사경부(120)에서 반사되는 태양광이 상기 1차 반사경(110)으로 입사되는 것을 차단하는 구성요소이다. 즉, 상기 고정부재(160)는 상기 2차 반사경부(120)를 상기 1차 반사경(110)에 고정하는 역할을 수행하면서도, 상기 2차 반사경부(120)에 의하여 2차 집광된 태양광이 상기 광안내부(150)를 벗어나서 1차 반사경(110)의 다른 부분에 조사되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이를 위해 본 실시예에서는 상기 고정부재(160)를 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 연결 판넬(161), 경통 삽입홈(162), 제1 고정부(163), 반사경 밀착부(164), 제2 고정부(165) 및 광안내홀(166)을 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 상기 연결 판넬(161)은 도 4에 도시된 바와 같이, 단면 형상이 십자(＋) 형상인 판넬이며, 상기 연결 판넬(161)의 길이에 의하여 상기 2차 반사경부(120)가 상기 1차 반사경(110)과 이격되는 거리가 결정된다. 상기 연결 판넬(161)의 길이는 필요에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들어 본 실시예에 따른 집광형 태양광 발전장치(100)가 설치되는 위도에 따라 다른 길이의 연결 판넬(161)을 사용할 수 있을 것이다.
구체적으로는 저위도 지방에서는 태양광의 강도가 강하므로, 상기 연결판넬의 길이를 길게 하여 사용하고, 고위도 지방에서는 태양광의 강도가 약하므로 상기 연결판넬의 길이를 짧게 하여 상기 2차 반사경을 1차 반사경의 초점 거리에 가깝게 하여 상기 태양전지셀에 조사되는 태양광의 강도를 높여서 발전효율을 향상시킬 수 있는 것이다.
다음으로 상기 경통 삽입홈(162)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 연결 판넬(161)의 광안내부측 말단부에 형성되며, 상기 광안내 경통(152)이 삽입되는 홈이다. 따라서 상기 경통 삽입홈(162)은 상기 광안내 경통(152)의 형상과 동일한 크기와 형상으로 형성되며, 상기 경통 삽입홈(162)에 상기 광안내 경통(152)이 삽입된 상태에서 양자가 밀착되는 구조를 가진다.
다음으로 상기 제1 고정부(163)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 경통 삽입홈(162) 외측에 형성되며, 상기 제2 고정부재 결합부(154)에 삽입되어 고정되는 구성요소이다. 즉, 상기 제1 고정부(163)는 상기 연결 판넬(161)의 광안내부측 말단부 중 상기 경통 삽입홈(162)에 의하여 제거되고 남은 부분을 말하는 것이며, 이 제1 고정부(163)는 전술한 바와 같이, 상기 제2 고정부재 결합부(154)의 틈(155)에 삽입되어 고정된다.
다음으로 상기 반사경 밀착부(164)는 상기 연결 판넬(161)의 2차반사경측 말단부에 형성되며, 상기 2차 반사경면 형상과 일치하도록 형성되는 구성요소이다. 즉, 상기 반사경 밀착부(164)는 상기 오목 반사경(122)의 형상과 일치되는 곡면을 가지도록 형성되며, 상기 오목 반사경(122)과 결합된 상태에서 완전 밀착되는 구조를 가진다.
그리고 상기 제2 고정부(165)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반사경 밀착부(164) 외측에 형성되며, 상기 제1 고정부재 결합부(126)에 삽입되어 고정되는 구성요소이다. 즉 상기 제2 고정부(165)는 상기 연결 판넬(161)의 2차반사경측 말단부 중 상기 반사경 밀착부(164)에 의하여 제거되고 남은 부분을 말하는 것이며, 이 제2 고정부(165)는 상기 제1 고정부재 결합부(126)의 틈(127)에 삽입되어 고정된다.
다음으로 상기 광안내홀(166)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반사경 밀착부(164) 내측 초점 거리 부근에 상기 연결 판넬(161)을 관통하여 형성되며, 상기 1차 반사경(110)에 의하여 입사되는 태양광을 차단하지 않고 상기 2차 반사경부(120)으로 안내하는 구성요소이다.
100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 집광형 태양광 발전장치
110 : 1차 반사경 120 : 2차 반사경부
130 : 발전부 140 : 냉각부
150 : 광안내부 160 : 고정 부재

Claims (5)

  1. 사각 테두리 형상과 중앙 영역에 형성되는 통공을 가지며, 태양광을 1차 집광하는 포물선 거울 구조의 1차 반사경;
    상기 1차 반사경의 전방 중 상기 1차 반사경의 초점거리 밖에 배치되며, 상기 1차 반사경에 의하여 집광되는 태양광을 상기 1차 반사경의 통공 방향으로 2차 집광하여 반사하는 2차 반사경부;
    상기 1차 반사경의 통공에 설치되어 2차 집광된 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양전지셀을 구비하는 발전부;
    상기 발전부의 후면에 결합되어 설치되며, 상기 발전부를 냉각시키는 냉각부;
    상기 발전부 전방에 결합되어 설치되며, 상기 2차 반사경에서 반사되는 태양광을 상기 발전부 방향으로 안내하는 광 안내부;
    상기 광 안내부와 상기 2차 반사경 사이에 설치되며, 상기 2차 반사경을 설치 위치에 고정함과 동시에 상기 2차 반사경에서 반사되는 태양광이 상기 1차 반사경으로 입사되는 것을 차단하는 고정부재;를 포함하며,
    상기 2차 반사경부는,
    오목 거울 형상을 가지며, 상기 1차 반사경에 의하여 1차 집광된 태양광을 상기 발전부의 태양전지셀 방향으로 2차 집광하는 오목 반사경;
    상기 오목 반사경의 후면 및 측면과 결합되는 반사경 결합체;
    상기 반사경 결합체의 외주면에 돌출되어 설치되며, 상기 고정부재와 결합하는 제1 고정부재 결합부;를 포함하고,
    상기 광 안내부는,
    중앙에 정사각형 단면 형상을 가지며, 상기 2차 반사경에 의하여 반사되는 태양광을 상기 태양전지셀 방향으로 안내하는 광안내 경통;
    상기 광안내 경통의 외측면에 설치되며, 상기 고정부재와 결합되는 제2 고정부재 결합부;
    상기 광안내 경통 및 제2 고정부재 결합부를 상기 냉각부에 결합시키는 냉각부 결합부재;를 포함하고,
    상기 고정부재는,
    단면 형상이 십자(＋) 형상인 연결 판넬;
    상기 연결 판넬의 광안내부측 말단부에 형성되며, 상기 광안내 경통이 삽입되는 경통 삽입홈;
    상기 경통 삽입홈 외측에 형성되며, 상기 제2 고정부재 결합부에 삽입되어 고정되는 제1 고정부;
    상기 연결 판넬의 2차반사경측 말단부에 형성되며, 상기 2차 반사경면 형상과 일치하도록 형성되는 반사경 밀착부;
    상기 반사경 밀착부 외측에 형성되며, 상기 제1 고정부재 결합부에 삽입되어 고정되는 제2 고정부;
    상기 반사경 밀착부 내측에 상기 연결 판넬을 관통하여 형성되며, 상기 1차 반사경에 의하여 입사되는 태양광을 상기 2차 반사경으로 안내하는 광안내홀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 태양광 발전장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오목 반사경의 표면에는 상기 태양전지셀에 의하여 발전에 이용되는 파장의 빛은 상기 태양전지셀 방향으로 반사하고, 발전에 이용되지 않는 파장의 빛은 후방으로 투과시키는 빔스플리팅 코팅막이 형성되는 것을 특징으로 하는 집광형 태양광 발전장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
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KR20150020780A (ko) * 2013-08-19 2015-02-27 주식회사 알티에이치 고효율 태양에너지 획득장치

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