KR101738381B1 - Solar concentrator, method of manufacturing solar concentrator, and solar cell generator using solar concentrator - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 솔라 콘센트레이터는 하나의 기판; 이 기판상에 형성되는 집광 소자로서, 폴리머로 이루어지며 내부에 발광 물질을 갖는 집광 소자; 및 이 기판상에서 이 집광 소자의 측면에 배치되는 광 경로 전환 소자로서, 이 기판상에서 이 집광 소자와 평행하게 배치되며 이 집광 소자로부터 이동하는 광을 굴절, 반사, 또는 회절시켜서 광의 경로를 이 광 경로 전환 소자의 표면 방향으로 전환시키는, 광 경로 전환 소자를 포함하여 이루어진다.A solar concentrator according to an embodiment of the present invention includes: a substrate; A light converging element formed on the substrate, the light converging element being made of a polymer and having a light emitting material therein; And a light path switching element disposed on a side surface of the light converging element on the substrate, wherein the light path switching element is disposed on the substrate in parallel with the light converging element and refracts, reflects, or diffracts light traveling from the light converging element, And a light path switching element for switching the surface direction of the switching element.
솔라 콘센트레이터, 기판, 집광소자, 광 경로 전환소자, 굴절, 반사, 회절, 폴리머, 도파관, 광 발전 셀, 발광물질, A solar concentrator, a substrate, a light focusing element, a light path switching element, a refraction, a reflection, a diffraction, a polymer, a waveguide,
Description
본 발명은 솔라 콘센트레이터, 솔라 콘센트레이터의 제조 방법 및 솔라 콘센트레이터를 채용한 광 발전 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 기존의 발광 솔라 콘센트레이터(LSC)의 측면 부분에 광 경로 전환 소자를 형성하여 솔라 콘센트레이터에서 집광되어 측면 방향으로 이동되는 광이 그 광 경로 전환 소자에서는 솔라 콘센트레이터의 상부 또는 하부 표면을 향하여 방향 전환되어 방출되도록 하는 구조를 갖도록 함으로서, 솔라 콘센트레이터의 표면에 수평으로 광 발전 셀을 부착하고, 따라서 박형화가 가능하도록 한 솔라 콘센트레이터, 이 솔라 콘센트레이터의 제조 방법 및 이 솔라 콘센트레이터를 채용한 광 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar concentrator, a method of manufacturing a solar concentrator, and a photovoltaic system employing a solar concentrator. Particularly, the present invention is characterized in that a light path switching element is formed on a side portion of a conventional light emitting solar concentrator (LSC), and light which is condensed in the solar concentrator and moved in the lateral direction is directed to the upper portion of the solar concentrator A solar concentrator capable of attaching a photovoltaic cell horizontally to the surface of the solar concentrator so that the solar cell can be thinned, a method of manufacturing the solar concentrator, and a method of manufacturing the solar concentrator, To a photovoltaic power generation system using a concentrator.
에너지원으로서 화석 연료를 사용하는 것은 대기의 온실 가스 농도를 증가시키게 되고 이는 지구 온난화의 주범이 되고 있다. 지구 온난화는 기상 이변의 원인이 되고 있는데, 말하자면 엘니뇨, 라니냐, 쓰나미와 같은 대재앙의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 따라서 화석 연료를 통한 에너지 대신에 환경을 오염시키지 않는 청정 에너지를 사용하는 것이 절실하게 되었는데, 그 대표적인 것이 태양 광 에너지이다. 즉, 광 발전 셀을 이용하여 발전하는 광 발전 시스템을 도입하는 것이다.Using fossil fuels as an energy source increases the atmospheric greenhouse gas concentration, which is a major cause of global warming. Global warming is causing the weather to change, which is known to be the cause of disasters such as El Niño, La Niña, and Tsunami. Therefore, it is urgent to use clean energy that does not pollute the environment instead of energy through fossil fuel. That is, it introduces a photovoltaic system that generates electricity using photovoltaic cells.
광 발전 셀을 이용한 광 발전 시스템을 적용하는데 있어서 가장 큰 문제는 낮은 효율성이다. 즉, 단위 와트당 솔라 에너지의 비용은, 석탄, 석유, 풍력, 바이오메스 및 핵연료를 포함하여 다른 소스로부터 얻는 에너지의 거의 5 내지 10배이다. 광 발전 시스템에서 솔라 에너지 발생 비용을 저감시키기 위해서는, 그 시스템에서 가장 비싼 부분, 즉, 광 발전 셀을 효율적으로 이용해야 한다.The biggest problem in applying photovoltaic systems using photovoltaic cells is low efficiency. That is, the cost of solar energy per watt is approximately 5 to 10 times the energy from other sources including coal, oil, wind power, biomass, and nuclear fuel. In order to reduce the cost of generating solar energy in a photovoltaic system, the most expensive part of the system, that is, the photovoltaic cell, must be utilized efficiently.
종래에는, 이를 위해서 큰 집광 솔라 콘센트레이터(파라볼릭 또는 트로프 접시)를 사용하였다. 이러한 장치들은 여러 가지 단점이 있는데, 이 중에는 높은 투자 비용, 높은 유지 비용, 너무 큰 외형, 및 태양을 트랙킹해야 하는 것 등이 포함된다.Conventionally, a large condensing solar concentrator (parabolic or trough dish) was used for this purpose. These devices have several disadvantages, including high investment costs, high maintenance costs, too large contours, and the need to track the sun.
이러한 단점을 보완하기 위해서 광을 모아서 작은 광 발전 셀로 이동시키는 도파관을 이용하는 방법이 제안되었다. 이러한 방법 중에는 홀로그래픽 수단을 이용하는 것(미합중국 특허 제5,877,874호) 또는 광의 방향을 전환(redirect)하기 위한 기하학적 광학 장치를 이용하는 것(예를 들면, T.Uematsu 등의 Sol Energ Mater Sol C 67,415 (2001) 및 미합중국 특허 제4,505,264호) 등이 있다. 이러한 방법 역시 문제점을 가지고 있는데, 효율이 낮거나, 시스템이 태양을 트래킹해야 하거나, 시스템이 복잡하고 대규모 생산에 부적합하거나, 이러한 문제들이 복합적으로 작용한다.To overcome these disadvantages, a method of collecting light and using a waveguide to move it to a small photovoltaic cell has been proposed. These methods include using holographic means (US Pat. No. 5,877,874) or using geometric optics to redirect the light (see, for example, Sol Energ Mater Sol C 67, 415 (2001) by T. Uematsu et al. ) And U.S. Patent No. 4,505,264). These methods also have problems, such as low efficiency, the system has to track the sun, the system is complex and is not suitable for large scale production, and these problems are complex.
이에 대한 다른 대안으로서 발광 솔라 콘센트레이터(LSC:luminescent solar concentrator)가 연구되어 왔는데, 이 시스템은 낮은 비용으로도 생산이 용이하며, 또한 태양의 트래킹을 필요로 하지 않기 때문이다. LSC는 기본적으로, 형광성 염료 분자로 도프된 대형 유리 또는 폴미머 판, 시트, 필름, 섬유, 리본, 직물 또는 코팅으로 이루어진다. 이 염료는 조사되는 태양 광으로부터 특정 파장의 광을 흡수하여, 더 긴 파장으로 전방향 또는 일정 방향으로 광을 재방출한다. 이러한 광의 일부는 지지 도파관의 임계 각 내에서 방출되며, 전체적으로는 내부 반사되어 도파관의 측면(edge)에 부착된 광 발전 셀로 이동하게 된다. LSC는, 히트 싱크나 태양 트래킹 시스템이 없이도 유연성(flexibility)을 갖는 저가의 물질들을 조합하여 사용할 수 있는 잇점이 있다.As an alternative to this, luminescent solar concentrators (LSCs) have been studied, since they are easy to produce at low cost and do not require solar tracking. LSCs are basically composed of large glass or polymermania plates, sheets, films, fibers, ribbons, fabrics or coatings doped with fluorescent dye molecules. This dye absorbs light of a specific wavelength from the sunlight to be irradiated, and re-emits light in a forward direction or a certain direction to a longer wavelength. A portion of this light is emitted within the critical angle of the supporting waveguide and travels to the photovoltaic cell attached to the edge of the waveguide as a whole, internally reflected. LSCs have the advantage of being able to combine low cost materials with flexibility without a heat sink or solar tracking system.
도1은 일반적인 발광 솔라 콘센트레이터(LSC)의 기본 구성을 도시한 횡단면도이다. 즉, 발광 솔라 콘센트레이터(LSC)는 발광층(1) 및 도파관(2)으로 이루어지며, 이 발광층(1) 내에는 다수의 발광 물질(3) 즉, 발광 염료 분자가 포함되어 있다. 조사된 광선(4)은 발광층(1)에 입사하여, 발광 물질(3)을 여기시키게 되고 이어서 광선(5)을 방출한다. 도면에서 볼 수 있듯이, 다수의 발광 물질(3)이 프리틸트 각(α)으로 배향되어 있어서 그 각에 수직인 방향으로 광선(5)을 방출한다. 광선은 발광 층(1)과 도파관(2) 사이의 인터페이스(14)에서 비교적 큰 각으로 방출되어, 상기 광선의 상당 부분이 도파관에 결합되도록 한다.1 is a cross-sectional view showing a basic configuration of a general light emitting solar concentrator (LSC). That is, the luminescent solar concentrator LSC comprises a luminescent layer 1 and a
도2는 도1에 따른 발광 솔라 콘센트레이터(LSC)의 변형예에 대한 횡단면도이다. 도2에서 볼 수 있듯이, 본 발광 솔라 콘센트레이터는 반사 미러 층(9) 뿐 아니 라, 두 개의 파장 선택 및 편광 선택 반사 콜레스테릭 층(7, 8)을 더 포함할 수 있다. 화살표(4)로 표시된 광선은 좌선성(left handed) 콜레스테릭 층(8) 및 우선성(right handed) 콜레스테릭 층(7)을 통해서 라미네이트로 입사되어 발광층(1)에 도달한다. 발광 층(1)에서, 프리틸트되어 배향된 발광 물질(3)은 조사 광선(4)에 의해서 여기되어 화살표(5)로 표시된 광선을 방출한다. 방출된 광선(5)의 상당 부분이 도파관(2)에 입사되는데, 출구(10 또는 11)에 도달할 때까지 내부 반사된다. 이 콜레스테릭 층(7, 8)은, 이 파장 선택 미러(7, 8)가 발광층(1)으로 재진입하는 방출된 광선을 선택적으로 반사함에 따라서 방출된 광선(5) 중 단지 적은 부분만이 라미네이트를 빠져나가도록 한다. 반사 층(9)은 입사 광선 및 방출된 광선(5)을 도파관으로 다시 반사한다.2 is a cross-sectional view of a modified example of the luminescent solar concentrator (LSC) according to Fig. 2, the luminescent solar concentrator may further include not only the reflection mirror layer 9 but also two wavelength selection and polarization selective reflection
도3은 도2에 따른 발광 솔라 콘센트레이터의 변형예에 대한 횡단면도이다. 도3 에서는, 도2에 도시된 출구(11)을 반사 미러로 봉지하고 출구(10)에는 광 발전 셀(13)을 부착시켰다. 따라서, 광학 라미네이트의 내부에서 반사되는 광선의 유일한 탈출구는 출구(10)로써, 내부 반사된 광선은 광 발전 셀(13)로 광학적으로 결합되어 발전이 수행된다.Fig. 3 is a cross-sectional view of a modified example of the luminescent solar concentrator according to Fig. 2; In Fig. 3, the
전술된 바와 같이, 종래의 발광 솔라 콘센트레이터에서는 광 발전 셀(13)을 도파관의 측면(edge)에 콘센트레이터의 평면에 대해서 수직 방향으로 부착시켜서 사용하게 되므로, 발광 솔라 콘센트레이터를 박막화하는데 한계가 있었다. 즉, 이 경우에 광 발전 셀(13)의 수광면의 크기는 도파관의 두께(d)에 대응하는데, 도파관의 두께가 얇아질수록 수광면이 더 작은 광 발전 셀을 사용해야 한다. 이는 발광 솔라 콘센트레이터를 박막으로 설계하여 구현하는데 장애 요소가 된다.As described above, in the conventional luminescent solar concentrator, since the
말하자면, 발광 솔라 콘센트레이터의 두께를 예를들면 1mm 이하의 박막으로 구현하고자 하면, 도파관 두께를 1mm 이하로 줄여야 하고, 이때 광 발전 셀의 수광면도 그에 대응하여 1mm 이하로 줄여야 한다. 이처럼 광 발전 셀의 수광면을 1mm 이하로 줄이는 것은 구성상 용이하지 않으며, 이처럼 광 발전 셀의 전체 크기가 작은 경우 발전되는 전력량도 제한될 수 밖에 없다.In other words, if the thickness of the luminescent solar concentrator is to be reduced to, for example, 1 mm or less, the thickness of the waveguide should be reduced to 1 mm or less, and the light receiving surface of the photovoltaic cell should be reduced to 1 mm or less. It is not easy to reduce the light receiving surface of the photovoltaic cell to 1 mm or less. If the total size of the photovoltaic cell is small, the amount of power generated is limited.
이와 같이, 종래의 발광 솔라 콘센트레이터에서는 광 발전 셀의 크기를 어느 정도 확보하기 위해서 발광층 및 도파관으로 이루어지는 다층 구조의 비교적 두꺼운 라미네이트를 갖게 된다. 이는 박막화에 최대의 걸림돌이 된다.As described above, in the conventional luminescent solar concentrator, in order to secure the size of the photovoltaic cell to some extent, it has a relatively thick laminate having a multilayer structure composed of a light emitting layer and a waveguide. This is the biggest obstacle to thinning.
간편하게는, 도파관을 제외하고 발광층으로만 이루어지는 발광 솔라 콘센트레이터를 생각해 낼 수 있을 것이다. 이러한 발상은 폴리머 등으로 이루어지는 발광층이 내부 전반사에 의해서 도파관이 없이도 조사 광을 측면으로 이동시키는 것이 가능하기 때문이다. 그러나 종래의 발광 솔라 콘센트레이터에서는 광 발전 셀을 콘센트레이터의 측면에 배치하게 되므로 도파관없이 발광층 만으로 LSC를 구성하는 경우, 측면 두께를 확보하기 위해 발광층의 두께를 두껍게 해야 한다는 제약이 생기므로 전술된 도파관을 갖는 LSC에서와 같은 문제를 갖게 된다.A light emitting solar concentrator consisting of only a light emitting layer except a waveguide can be conceived easily. This is because the light emitting layer made of a polymer or the like can move the irradiation light to the side without total reflection of the wave guide by total internal reflection. However, in the conventional luminescent solar concentrator, since the photovoltaic cell is disposed on the side surface of the concentrator, when the LSC is formed by only the light emitting layer without the waveguide, there is a restriction that the thickness of the luminescent layer must be increased to secure the lateral thickness. The problem is the same as in the LSC.
이처럼, 종래의 발광 솔라 콘센트레이터에서는 광 발전 셀을 라미네이트의 측면에 부착시켜서 사용한다는 전제로 인해서 발광 솔라 콘센트레이터를 박막화하는 것이 곤란하며, 그로 인해 플렉서블(flexible)한 발광 솔라 콘센트렝리터를 구현하는 것이 불가능하였다. 그리고 일정량의 발전 용량을 확보하는데 한계가 있었 다.As described above, it is difficult to thin the luminescent solar concentrator due to the premise that the photovoltaic cell is attached to the side surface of the laminate in the conventional luminescent solar concentrator, thereby realizing a flexible luminescent solar concentrator It was impossible. And there was a limit to securing a certain amount of power generation capacity.
만약, 솔라 콘센트레이터에서 입사된 광이 내부 전반사에 의해서 발광층의 측면으로 이동하다가 그 측면 인근에서 발광층의 표면을 향해서, 바람직하게는 그 표면에 대해서 수직한 방향으로 손실없이 방향 전환되고 그 표면을 통해서 외부로 방출되도록 한다면 종래의 여러 문제점을 동시에 해결할 수 있을 것이다. 즉, 광 발전 셀을 발광층의 측면에 부착시키는 것이 아니고, 발광층의 평면에서 볼 때 측면 부분에서 발광층의 표면에 수평하게 배치하는 것이 가능하게 되며, 또한 집광된 광을 방향 전환시키는 과정에서 집광된 광을 외부로 방출시키는 발광층의 면적을 자유롭게 조절하는 것이 가능하기 때문에 사용되는 광 발전 셀의 크기를 증가시키는 것이 가능하게 된다. If the light incident from the solar concentrator is moved toward the side of the light emitting layer by total internal reflection, the light is redirected in a direction perpendicular to the surface of the light emitting layer, If it is released to the outside, various conventional problems can be solved at the same time. That is, it is possible not to adhere the photovoltaic cell to the side surface of the light emitting layer, but to place the light emitting cell horizontally on the surface of the light emitting layer at the side portion when viewed from the plane of the light emitting layer, It is possible to increase the size of the photovoltaic cell to be used.
이에 따라서 발광 솔라 콘센트레이터를 박막형으로 구현하는 것이 가능하게 되며, 발전 전력 양을 증가시키는 것이 가능하게 된다. 특히, 기존 건물의 외벽, 지붕 및 창문에 발광 솔라 콘센트레이터를 부착하는 경우에, 이와 같은 신개념에 의한 박막형 발광 솔라 콘센트레이터를 부착하는 것이 종래 기술에 따른 두꺼운 발광 솔라 콘센트레이터를 부착하는 것보다 비용, 효율성 및 외관의 면에서 모두 유리하다. 예를 들어, 종래의 두꺼운 발광 솔라 콘센트레이터의 경우에는 기존의 창문에 설치하기 위해 창문의 유리를 철거하고 유리 가장자리에 솔라 셀을 부착한 후 발광층을 유리면에 도포하는 등의 과정이 필요할 수 있다. 하지만 본 발명에 따른 발광 솔라 콘센트레이터에서는 간단하게 필름을 부착하는 것만으로도 모든 공정이 완료되어 훨씬 더 효과적으로 솔라 콘센트레이터의 광 발전 효과를 얻는 것이 가능하다.Accordingly, it becomes possible to realize the luminescent solar concentrator as a thin film, and it becomes possible to increase the amount of generated power. Particularly, in the case of attaching a light emitting solar concentrator to an outer wall, a roof and a window of an existing building, it is more costly to attach the thin film light emitting solar concentrator according to this new concept than to attach a thick light emitting solar concentrator according to the prior art , Both in terms of efficiency and appearance. For example, in the case of a conventional thick luminescent solar concentrator, it may be necessary to dismantle the glass of a window to attach it to an existing window, attach the solar cell to the edge of the glass, and then apply the luminescent layer to the glass surface. However, in the luminescent solar concentrator according to the present invention, it is possible to achieve the photovoltaic effect of the solar concentrator much more effectively by completing all processes simply by attaching the film.
또한 본 발명에 의하면 솔라 콘센트레이터를 박막화하는 것이 가능하므로 솔라 콘센트레이터를 플렉서블한 필름의 형태로 제작하는 것이 가능하여 곡면 형태로 된 조형물에도 부착이 가능해진다. 이 경우 자동차, 항공기, 기차, 선박 등의 지붕, 옆면, 유리 등에도 장착이 가능하므로 솔라 콘센트레이터의 이용 범위를 극적으로 확장시킬 수 있다.Further, according to the present invention, since the solar concentrator can be made thin, the solar concentrator can be manufactured in the form of a flexible film, so that the solar concentrator can be attached to a curved shape. In this case, it can be mounted on the roof, side, glass, etc. of automobile, aircraft, train, ship, etc., so that the use range of the solar concentrator can be dramatically expanded.
본 발명은 이러한 종래의 솔라 콘센트레이터가 가지고 있는 문제점인 장치 박형화의 제약 및 광 발전 셀의 크기의 제약과 그에 따른 광 발전 셀의 발전 전력량의 제한을 극복하기 위한 것이다.The present invention is intended to overcome the limitations of device thinning and the limitation of the size of the photovoltaic cell and the limitation of the power generation amount of the photovoltaic cell, which is a problem of the conventional solar concentrator.
전술된 바와 같이, 본 발명의 목적은 솔라 콘센트레이터의 내부 전반사에 의해 측면 방향으로 이동되는 광이 솔라 콘센트레이터의 측면 부분에서는 방향 전환되어 솔라 콘센트레이터의 표면을 향해서 이동되고 이어서 그 표면을 통해서 방출되도록 하는 것이다.As described above, an object of the present invention is to provide a solar concentrator in which light which is moved in the lateral direction by total internal reflection of the solar concentrator is redirected at the side portion of the solar concentrator and is moved toward the surface of the solar concentrator, .
본 발명의 또 다른 목적은, 솔라 콘센트레이터의 표면에 수평하게 광 발전 셀을 부착하여 사용하므로서 솔라 콘센트레이터를 박막으로 구성하고 부착되는 광 발전 셀의 규격을 자유롭게 하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a photovoltaic cell having a solar concentrator as a thin film by attaching a photovoltaic cell horizontally on the surface of the solar concentrator and freeing the size of the photovoltaic cell to be attached.
본 발명의 또 다른 목적은, 도파관 없이 발광 솔라 콘센트레이터를 구성하여 박막화가 가능하도록 하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a luminescent solar concentrator without a waveguide to enable thinning.
본 발명의 한가지 특징에 따라서 솔라 콘센트레이터가 제공되는데, 이 솔라 콘센트레이터는 하나의 기판; 상기 기판상에 형성되는 집광 소자로서, 폴리머로 이루어지며 내부에 발광 물질을 갖는 집광 소자; 및 상기 기판상에서 상기 집광 소자의 측면에 배치되는 광 경로 전환 소자로서, 상기 기판상에서 상기 집광 소자와 평행하게 배치되며 상기 집광 소자로부터 이동하는 광을 굴절, 반사, 또는 회절시켜서 광의 경로를 상기 광 경로 전환 소자의 표면에 대체로 수직한 방향으로 전환시키는, 광 경로 전환 소자를 포함하여 이루어진다.According to one aspect of the present invention there is provided a solar concentrator comprising: a substrate; A light converging element formed on the substrate and having a light emitting material formed of a polymer; And a light path switching element disposed on a side surface of the light converging element on the substrate, wherein the light path switching element is disposed on the substrate in parallel with the light converging element and refracts, reflects, or diffracts light traveling from the light converging element, And a light path switching element for switching the light path switching element in a direction substantially perpendicular to the surface of the switching element.
바람직하게는, 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터는, 상기 기판상에 형성되는 배향막으로서, 상기 배향막의 상부에 형성되는 상기 집광 소자 및/또는 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질의 프리틸트 각을 조절하기 위한 배향막을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the solar concentrator according to the present invention is an alignment film formed on the substrate, wherein the light concentrator and / or the light path switching element formed on the alignment film has a pretilt angle And an orientation film.
바람직하게는, 상기 광 경로 전환 소자는 상기 집광 소자와 동일 또는 상이한 굴절률의 폴리머및 상기 집광 소자와 동일 또는 상이한 발광 물질을 가진 소자로서 상기 집광 소자와 일체로 이루어지며, 상기 집광 소자 내의 발광 물질과 상기 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질은 서로 상이한 프리틸트 각으로 배향되어 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the light-path switching element is an element having the same or different refractive index as the light-converging element and a light-emitting material which is the same as or different from the light-converging element, and is integrated with the light-converging element, And the light emitting materials in the light path switching elements are oriented at different pretilt angles.
바람직하게는, 상기 집광 소자 내의 상기 발광 물질은 외부에서 조사되는 광이 상기 발광 소자의 표면에 대해서 전체적으로 수평 방향으로 이동되도록 하는 소정의 프리틸트 각으로 배향되어 있으며, 상기 광 경로 전환 소자 내의 상기 발광 물질은 상기 광 경로 전환 소자로 이동되는 광이 상기 광 경로 전환 소자의 상부 표면 또는 하부 표면에 대하여 대체로 수직인 각으로 전환되도록 하는 프리틸트 각으로 배향되어 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the light-emitting material in the light-converging element is oriented at a predetermined pre-tilt angle so that light radiated from the outside is entirely moved in the horizontal direction with respect to the surface of the light-emitting element, Wherein the material is oriented at a pre-tilt angle such that light traveling to the light path switching element is converted to an angle substantially normal to the upper surface or the lower surface of the light path switching element.
바람직하게는, 상기 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질은, 상기 집광 소자와 광 경로 전환 소자의 경계 부분에서는 상기 집광 소자의 소정의 프리틸트 각과 대체로 같은 각으로 프리틸트되어 배향되며, 상기 광 경로 전환 소자의 상하 표면 중 하나의 표면 및 그 하나의 표면에 근접한 부분에서는 그 표면에 대해서 대체로 수평한 각으로 프리틸트되어 배향되며, 상기 경계 부분과 상기 하나의 표면 사이의 영역에서는 상기 소정의 프리틸트 각과 상기 수평한 프리틸트 각 사이에서 연속적인 각으로 프리틸트되어 배향되어, 상기 광 경로 전환 소자의 경계 부분을 통해서 이동되거나 외부로부터 입사된 광이 상기 하나의 표면을 향해서 점진적으로 경로를 변경하고 이어서 상기 하나의 표면을 통해서 외부로 방출되도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the light emitting material in the light path switching element is pre-tilted and aligned at a substantially same angle as a predetermined pretilt angle of the light converging element at a boundary portion between the light focusing element and the light path switching element, Tilted at a generally horizontal angle with respect to the surface of one of the upper and lower surfaces and a portion of the upper surface and the lower surface of the upper surface, and in the region between the boundary portion and the one surface, Tilted at a continuous angle between horizontal pretilt angles so that light traveling through a boundary portion of the light path switching element or externally incident changes its path gradually toward the one surface, To be discharged to the outside through the surface of the substrate.
바람직하게는, 상기 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질의 프리틸트 각 조절은 상기 배향막에 대한 러빙에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the pretilt angle control of the light emitting material in the light converging element and the light path switching element is performed by rubbing against the alignment layer.
바람직하게는, 상기 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질의 프리틸트 각 조절은 광 배향에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the pretilt angle adjustment of the light emitting material in the light converging element and the light path switching element is performed by photo-alignment.
바람직하게는, 상기 집광 소자 및 광 경로 전환 소자를 구성하는 폴리머는 중합성 액정모노머를 하나 이상 포함하는 중합성 물질을 중합하여 얻어지는 폴리머인 것을 특징으로 한다.Preferably, the polymer constituting the light converging element and the light path switching element is a polymer obtained by polymerizing a polymerizable substance containing at least one polymerizable liquid crystal monomer.
바람직하게는, 상기 집광 소자를 구성하는 폴리머는 비액정성 재료로 이루어지고, 상기 광 경로 전환 소자를 구성하는 재료는 중합성 액정 모노머를 하나 이상 포함하는 중합성 물질을 중합시켜서 얻어지는 폴리머인 것을 특징으로 한다.Preferably, the polymer constituting the light converging element is made of a non-liquid crystalline material, and the material constituting the light path switching element is a polymer obtained by polymerizing a polymerizable substance containing at least one polymerizable liquid crystal monomer .
바람직하게는, 상기 중합성 액정 모노머는 막대형 액정 모노머 또는 디스크형 액정 모노머 또는 막대형 액정 모노머와 디스크형 모양 액정 모노머의 혼합물인 것을 특징으로 한다.Preferably, the polymerizable liquid crystal monomer is a mixture of a rod-shaped liquid crystal monomer or a disk-shaped liquid crystal monomer or a rod-shaped liquid crystal monomer and a disk-shaped liquid crystal monomer.
바람직하게는, 상기 중합성 액정 모노머는 막대형 액정 모노머 또는 디스크형 액정 모노머 또는 막대형 액정 모노머와 디스크형 모양 액정 모노머의 혼합물인 것을 특징으로 한다.Preferably, the polymerizable liquid crystal monomer is a mixture of a rod-shaped liquid crystal monomer or a disk-shaped liquid crystal monomer or a rod-shaped liquid crystal monomer and a disk-shaped liquid crystal monomer.
바람직하게는, 상기 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질은 발광 색소인 것을 특징으로 한다.Preferably, the light-emitting material in the light-converging element and the light-path switching element is a luminescent dye.
바람직하게는, 상기 폴리머는 중합성 물질에 광 반응성 개시제를 첨가하여 중합반응을 유발하여 얻어지는 폴리머인 것을 특징으로 한다.Preferably, the polymer is a polymer obtained by adding a photoreactive initiator to a polymerizable substance to induce a polymerization reaction.
바람직하게는, 상기 광 경로 전환 소자는 그 개방된 말단부에서 상부 표면 및 하부 표면이 맞닿도록 테이퍼되며 상기 테이퍼된 일측 표면에 광 반사막이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the optical path switching element is tapered such that an upper surface and a lower surface thereof are abutted at an open end thereof, and a light reflection film is formed on the tapered one surface.
바람직하게는, 상기 광 경로 전환 소자는 그 개방된 말단부에서 상부 표면 및 하부 표면이 맞닿도록 테이퍼되며 상기 테이퍼된 일측 표면에 콜레스테릭 액정 구조를 갖는 폴리머가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. Preferably, the optical path switching element is tapered such that an upper surface and a lower surface thereof are abutted at an open end thereof, and a polymer having a cholesteric liquid crystal structure is formed on the tapered one surface.
바람직하게는, 상기 기판은 플렉서블(flexible)한 기판인 것을 특징으로 한 다.Preferably, the substrate is a flexible substrate.
바람직하게는, 상기 기판의 두께는 10mm 이하인 것을 특징으로 한다.Preferably, the thickness of the substrate is 10 mm or less.
바람직하게는, 상기 광 경로 전환 소자가 광을 그 상부 표면으로 경로 전환시키는 구조를 갖을 때, 상기 기판 하부 전체에 광 반사막이 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, when the light path switching element has a structure for switching light to an upper surface thereof, a light reflecting film is formed on the entire lower surface of the substrate.
바람직하게는, 상기 광 경로 전환 소자가 광을 그 하부 표면으로 경로 전환시키는 구조를 갖을 때, 상기 집광 소자에 해당하는 기판의 하부에만 광 반사막이 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, when the light path switching element has a structure for switching light to a lower surface thereof, a light reflecting film is formed only on a lower portion of the substrate corresponding to the light converging element.
바람직하게는, 상기 광 경로 전환 소자에서 광이 방출되는 표면을 제외한 나머지 전체 표면에는 편광 선택 반사층 및/또는 파장 선택층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the polarized light selective reflection layer and / or the wavelength selection layer are formed on the entire surface except the surface on which the light is emitted by the light path switching element.
바람직하게는, 상기 콘센트레이터에는 광 발전 셀을 장착시켜서 광 발전을 수행하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the concentrator is equipped with a photovoltaic cell to perform photovoltaic generation.
바람직하게는, 상기 집광소자는 이층 또는 그 이상의 다층으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the light converging element is formed of two or more layers.
바람직하게는, 상기 집광소자는 도파관을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the light converging element includes a waveguide.
본 발명의 다른 특징에 따라서, 전술된 솔라 콘센트레이터의 제조 방법이 제공되는데, 이 방법에서는, 상기 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 상기 발광 물질의 프리틸트 각을 조절하기 위해서, 상기 기판 표면에 폴리머 배향막을 설치하고 이 배향막에 대해 러빙 처리 조건을 변경하면서 러빙하고 그 위에 액정 모노머, 발광 물질 및 광 개시제로 이루어진 조성물을 코팅한 후 중합시켜 집광 소자와 광 경로 전환 소자를 조성하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing the above-described solar concentrator, wherein a polymer is provided on the surface of the substrate in order to adjust a pretilt angle of the light emitting material in the light converging element and the light path switching element A rubbing treatment is performed on the alignment film while changing rubbing treatment conditions, and a composition comprising a liquid crystal monomer, a light emitting material and a photoinitiator is coated on the rubbing treatment film, and then the resultant is polymerized to form a light converging element and a light path switching element.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 전술된 솔라 콘센트레이터의 제조 방법이 제공되는데, 이 방법에서는, 상기 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 상기 발광 물질의 프리틸트 각을 조절하기 위해서, 상기 기판 표면에 광 반응성 폴리머를 코팅하고 광 조사 조건을 변경하면서 광을 조사하고 액정 모노머, 발광 물질 및 광 개시제로 이루어진 조성물을 코팅한 후 중합시켜 집광 소자 및 광 경로 전환 소자를 조성하는 것을 특징으로 한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing the above-described solar concentrator, wherein, in order to adjust the pretilt angle of the light emitting material in the light converging element and the light path switching element, The light-emitting device is coated with a photoreactive polymer, the light is irradiated while the light irradiation conditions are changed, and a composition comprising a liquid crystal monomer, a light-emitting material and a photo-initiator is coated and polymerized to form a light-converging element and a light-
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 광 발전 시스템이 제공되는데, 이 시스템에서는, 전술된 솔라 콘센트레이터의 소정 위치에 광 발전 셀이 장착되어 광 발전을 수행하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a photovoltaic generation system, wherein a photovoltaic cell is mounted at a predetermined position of the above-described solar concentrator to perform photovoltaic generation.
본 발명을 실시함으로써, 솔라 콘센트레이터를 박막으로 구현할 수 있어서 솔라 콘센트레이터의 시공이 간편하고 저렴하게 설치할 수 있고 따라서 상용화가 용이해 진다.By implementing the present invention, the solar concentrator can be realized as a thin film, so that the construction of the solar concentrator is simple and can be installed at a low cost, thus making commercialization easy.
또한, 광 발전 셀을 솔라 콘센트레이터의 표면상에 배치하는 것이 가능하여 광 발전 셀의 규격을 자유롭게 증가시킬 수 있으며, 따라서 솔라 콘센트레이터의 면적 대비 대용량의 광 발전이 가능해 진다.In addition, it is possible to dispose the photovoltaic cell on the surface of the solar concentrator, thereby freely increasing the size of the photovoltaic cell, and thus enabling photovoltaic generation of a large capacity compared to the area of the solar concentrator.
또한, 기존 건물이나 시설물을 변형시키지 않고도 솔라 콘센트레이터를 부착시키는 것이 가능하여 저렴하고 간단한 방법으로 시공 및 설치가 가능해 진다.In addition, it is possible to attach the solar concentrator without deforming the existing building or facilities, and construction and installation can be carried out by an inexpensive and simple method.
또한 솔라 콘센트레이터를 박형화시키고 그에 따라 플렉서블하게 제작하는 것이 가능하여, 자동차, 항공기, 기차, 선박 등의 지붕, 옆면, 유리와 같은 곡면 형태로 된 조형물에도 장착이 가능하므로 솔라 콘센트레이터의 활용 범위를 극대화시킬 수 있게 된다.In addition, since the solar concentrator can be made thinner and flexible, it can be mounted on curved surfaces such as roofs, sides, and glass of automobiles, airplanes, trains, ships, and the like, It is possible to maximize it.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 이하 실시예에서는 본 발명을 주로 솔라 콘센트레이터에 적용하여 설명한다. 그러나 본 발명의 사상이 솔라 콘센트레이터에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the present invention is mainly applied to a solar concentrator. However, the idea of the present invention is not limited to the solar concentrator.
도4a 및 4b는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도4a에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터(400)는 기판(410)과, 기판상에 형성된 집광 소자(420)와, 기판상에서 집광 소자(410)의 측면에 형성된 광 경로 전환 소자(430)를 포함하여 이루어진다.4A and 4B are cross-sectional views schematically showing a configuration of a solar concentrator according to the present invention. 4A, the
기판(410)은 그 위에 형성되는 집광 소자 및 광 경로 전환 소자의 지지대로서 역할을 하는 투명한 플라스틱 등이 될 수 있다. 본 발명의 한가지 특징에 따라서 솔라 콘센트레이터가 전체적으로 플렉셔블(flexible)하게 구성될 수 있도록 기판(410)은 플렉셔블한 소재를 사용할 수 있다. 이 기판은 바람직하게는 10mm 이하의 두께로 형성할 수 있다.The
기판(410)상에는 집광 소자(420) 및 광 경로 전환 소자(430)가 소정 두께로 형성될 수 있다. 이 두 소자(420, 430)는 동일 재료의 폴리머 또는 서로 다른 재료의 폴리머가 주재료로 사용될 수 있다. 각각의 소자 내에는 발광 물질(440)이 균일 하게 포함되어 있다. 이 발광 물질(440) 역시 동일 재료 또는 상이한 재료를 사용할 수 있다. 도4a에서는 집광 소자(410) 및 광 경로 전환 소자(420) 내의 발광 물질이 솔라 콘센트레이터의 표면에 대해서 수직인 방향으로 균일하게 정렬되어 있는 상태를 도시한다.On the
도4b는, 기판(410) 상에 배향막(450)이 형성된 것을 제외하고는 도4a의 솔라 콘센트레이터에 대한 단면도와 동일하다. 도4b의 경우에는, 배향막(450)에 의해서 집광 소자(420) 및 광 경로 전환 소자(430) 내의 발광 물질의 프리틸트 각이 조절되는 경우가 도시되어 있다. 즉, 기판상에 배향막을 도포한 후에, 배향막을 적절히 러빙하므로 배향막 상에 놓이는 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질의 프리틸트 각을 조절할 수 있게 된다. 또는, 광 반응 특성을 갖는 재료를 사용하여 배향막을 형성하고 배향막을 광 배향함으로써 배향막 상에 형성되는 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질의 프리틸트 각을 조절할 수 있게 된다.4B is the same as the sectional view of the solar concentrator of Fig. 4A except that an
한편, 도4a는, 기판상에 배향막이 없이 집광 소자 및 광 경로 전환 소자가 직접 형성된 경우로서, 외부 광을 이용하여 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질의 프리틸트 각을 조절하게 된다. 이 경우에는 집광소자 및 광 경로 전환 소자를 형성하기 위한 액정 모노머에 광 반응성 재료를 첨가한 조성물을 코팅하여 집광소자 및 광 경로 전환 소자를 설치한다.Meanwhile, FIG. 4A shows a case where a light converging element and a light path switching element are directly formed without an orientation film on a substrate, and the pretilt angle of the light emitting element in the light converging element and the light path switching element is adjusted by using external light. In this case, a light-condensing element and a light-path switching element are provided by coating a liquid crystal monomer for forming a light-converging element and a light-path switching element with a composition containing a light-
도5a 내지 5c는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 집광 및 광 경로 전환 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIGS. 5A to 5C are views for explaining a light concentrating and light path switching operation of the solar concentrator according to the present invention.
도5a에서 볼 수 있듯이, 집광 소자(520) 내의 발광 물질(540)은 집광 소자의 표면에 대해서 일정한 각(β)으로 프리틸트되어 있음을 알 수 있다. 이는 전술된 바와 같이 집광 소자에 조사된 광이 측면 방향으로 용이하게 이동될 수 있도록 하기 위한 것이다. 이러한 프리틸트 각을 조절하는 것은, 본 실시예의 경우에, 기판 상부 그리고 집광 소자의 하부의 배향막(550)에 의한 것이다. 즉, 기판상에 배향막을 형성한 후에, 배향막 상에 놓일 집광 소자 내의 발광 물질의 프리틸트 각을 어느 정도로 조절할 것인지를 결정한 후에 배향막을 러빙 처리하거나 광 배향 처리한다. 그 후에, 배향막 상에 집광 소자를 도포하고 경화시키게 된다.As shown in FIG. 5A, it can be seen that the
한편, 광 경로 전환 소자에 대응하는 부분의 배향막은 집광 소자에 대응하는 부분의 배향막과는 차별화하여 배향시키게 된다. 즉, 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질의 프리틸트 각이 집광 소자와의 경계 지점에서부터 시작하여 광 경로 전환 소자의 일측 표면에 이르기까지 점진적으로 변화되도록 배향할 수 있다. 이를 위해서는, 광 경로 전환 소자에 대응하는 배향막에서도 부분적으로 배향의 정도를 달리할 수 있다. 예를들면, 광 경로 전환 소자에 대응하는 배향막에서 집광 소자에 대응하는 배향막과의 경계 부분에서는 집광 소자에 대응하는 배향막과 유사하게 배향하고, 그 경계 부분을 제외한 부분에서는 일정 강도로 수평 배향을 수행할 수 있다. 이와 같이 하여, 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질이 집광 소자와의 경계 부분에서는 집광 소자 내의 발광 물질과 유사하게 프리틸트되고, 경계 부분을 제외한 부분에서는 그 일측 표면 및 표면 인근의 발광 물질이 표면에 수평으로 배향된다.On the other hand, the alignment film in the portion corresponding to the light-path switching element is oriented differently from the alignment film in the portion corresponding to the light-converging element. That is, the pretilt angle of the light emitting material in the light path switching element can be oriented so as to gradually change from the boundary point with the light converging element to one surface of the light path switching element. For this purpose, the alignment degree corresponding to the optical path switching element can be partially differentiated. For example, in an alignment film corresponding to a light-path switching element, alignment is performed in a boundary portion with an alignment film corresponding to the light-converging element, similar to an alignment film corresponding to a light-converging element, and in a portion excluding the boundary portion, can do. In this manner, the light-emitting substance in the light-path switching element is pre-tilted at the boundary portion with the light-converging element similarly to the light-emitting substance in the light-converging element, and at one portion excluding the boundary portion, .
이때, 광 경로 전환 소자에서 발광 물질이 수직에 가깝게 프리틸트된 집광 소자와의 경계 부분과 발광 물질이 수평으로 배향된 부분 사이의 영역에서는, 본 발명의 폴리머 재료의 특성상 발광 물질이 연속되는 각으로 프리틸트된다. 즉, 본 발명에 따른 집광소자 및 광 경로 전환 소자를 구성하는 폴리머는 액정 모노머를 경화시켜서 얻어지는데, 이 액정 모노머는 액정 재료 고유의 특징인 연속체를 형성하는 특성을 갖고 있으므로, 상기 수직 영역과 수평 영역 사이에서 발광 물질이 연속되는 프리틸트각을 갖게 된다. At this time, in the region between the boundary portion between the light-path switching element and the light-converging element where the light-emitting substance is pre-tilted close to the vertical and the portion where the light-emitting substance is oriented horizontally, due to the characteristics of the polymer material of the present invention, And pre-tilted. That is, the polymer constituting the light-converging element and the light-path switching element according to the present invention is obtained by curing a liquid crystal monomer. Since the liquid crystal monomer has a characteristic of forming a continuum characteristic of a liquid crystal material, The light emitting material between the regions has a continuous pretilt angle.
이와는 달리, 도5b에 도시된 바와 같이, 광 경로 전환 소자에 대응하는 배향막(550)을 경계부(550-1)와 주요부(550-2)로 구분하여 러빙 또는 광 배향을 수행할 수도 있다. 말하자면, 집광 소자에 인접해 있는, 광 경로 전환 소자에 대응하는 배향막의 경계부(550-1)에서는 러빙 또는 광 배향 처리를 하지 않고, 집광 소자에서 상대적으로, 먼 광 경로 전환 소자에 대응하는 배향막의 주요부(550-2)에만 수평 배향 처리를 수행한다. 이때, 주요부의 러빙 또는 광 배향 처리는 비교적 약하게 즉, 배향막에 가까운 곳의 발광 물질만이 배향되도록 한다. 따라서, 배향막에 가까운 곳의 발광 물질이 배향막에 대해서 그리고 광 경로 전환 소자의 하부 표면에 대해서 수평으로 프리틸트되도록 한다.Alternatively, as shown in FIG. 5B, the alignment layer 550 corresponding to the light path switching element may be divided into a boundary portion 550-1 and a main portion 550-2 to perform rubbing or photo alignment. That is to say, in the boundary portion 550-1 of the alignment film corresponding to the light-path switching element adjacent to the light-converging element, the rubbing or photo-alignment treatment is not performed, and the alignment film corresponding to the light- The horizontal alignment process is performed only on the main portion 550-2. At this time, rubbing or photo-alignment treatment of the main portion is relatively weak, that is, only the luminescent material near the alignment film is oriented. Thus, the light emitting material near the alignment film is pre-tilted with respect to the alignment film and horizontally with respect to the lower surface of the light path switching element.
이와 같이 하면, 본 발명에 따른 광 경로 전환 소자 및 발광 물질의 특성에 의해서, 도5b에 도시된 바와 같이, 경계부 및 주요부 상에서 발광 물질이 자기 정렬된다. 말하자면, 경계부(550-1)는 배향 처리가 되어 있지 않으므로, 경계부 상의 발광 물질은 인접한 집광 소자 내의 발광 물질의 영향을 받아서 집광 소자의 표면에 대해서 수직에 가까운 프리틸트 각과 유사하게 프리틸트되려는 경향을 갖는다. 한편, 주요부(550-2) 상의 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질, 말하자면, 광 경로 전환 소자의 하부 표면에 가까운 곳에 배치된 발광 물질은 도면에서 볼 수 있듯이 그 표면에 수평하게 배향되어 있어서, 전술된 경계부 상의 수직에 가깝게 프리틸트된 발광 물질과 주요부 상의 수평으로 프리틸트된 발광 물질 사이의 부채꼴 모양의 영역에서는 발광 물질이 수직과 수평 사이에서 연속되는 각으로 점진적으로 프리틸트됨을 알 수 있다.According to the characteristics of the light path switching element and the light emitting material according to the present invention, the light emitting material is self-aligned on the boundary portion and the main portion as shown in Fig. 5B. In other words, since the boundary portion 550-1 is not subjected to the alignment treatment, the light emitting material on the boundary portion is affected by the light emitting material in the adjacent light converging element and tends to be pre-tilted similarly to the pretilt angle close to the surface of the light converging element . On the other hand, the luminescent material in the light path switching element on the main portion 550-2, that is, the luminescent material disposed close to the lower surface of the light path switching element, as shown in the figure, is horizontally oriented on its surface, It can be seen that in the fan-shaped region between the pre-tilted luminescent material near the boundary on the boundary portion and the horizontally pre-tilted luminescent material on the main portion, the luminescent material is pre-tilted gradually to a continuous angle between the vertical and horizontal directions.
도5a 및 5b는 광 경로 전환 소자의 하부 표면으로 광이 경로 전환되는 경우를 도시한 것인 반면에, 도5c는 배향막의 배향 조건을 변경하고 발광 물질의 프리틸트 각을 조절하여 집광 소자에서 전달된 광이 광 경로 전환 소자의 상부 표면으로 경로 전환되도록 한 것을 도시한 도면이다.FIGS. 5A and 5B show a case where light is switched to the lower surface of the light path switching device, while FIG. 5C shows a case where the light path switching device changes the alignment condition of the alignment film and controls the pre- And the path of the light is switched to the upper surface of the light path switching element.
도5a 내지 5c의 실시예에서는, 광 발전 셀(미도시)이 광 경로 전환 소자의 하부에 부착되어 그 소자의 표면에 대해서 수직 하방으로 방출되는 광을 받아서 광 발전을 수행하게 된다. 한편, 도5c의 실시예에서는, 광 발전 셀이 광 경로 전환 소자의 상부에 부착되어 그 소자의 표면에 대해서 수직 상방으로 방출되는 광을 받아서 광 발전을 수행하게 된다.5A to 5C, a photovoltaic cell (not shown) is attached to the lower portion of the light path switching element and receives light emitted vertically downward to the surface of the element to perform photovoltaic generation. In the embodiment of FIG. 5C, the photovoltaic cell is attached to the upper part of the optical path switching element and receives light emitted vertically upward to the surface of the photovoltaic switching element to perform photovoltaic generation.
도6a 및 6b는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 다른 실시예를 도시한 도면이다.6A and 6B are views showing another embodiment of the solar concentrator according to the present invention.
도6a에서는, 도5b에 도시된 솔라 콘센트레이터의 하부 표면 중 광 경로 전환 소자의 하부를 제외한 부분과, 광 경로 전환 소자의 측면 끝단에 광 반사막(650)을 형성하여 집광 소자의 내부에서 반사되는 광이 최소의 손실로 광 경로 전환 소자를 향해서 이동하도록 하며, 광 경로 전환 소자에서도 광이 측면으로 방출되어 손실되 는 것을 방지하도록 하였다. 이때, 선택적으로는 도면에서 점선으로 도시된 바와 같이, 광 경로 전환 소자의 상부 표면에 광 반사막(650)을 형성하여 광 경로 전환 소자의 상부로 광이 방출되어 손실되는 것을 방지할 수도 있다.In FIG. 6A, a
도6b에서는, 도5c에 도시된 솔라 콘센트레이터의 하부 표면 전체와 광 경로 전환 소자의 측면 끝단에 광 반사막(650)을 형성하여 집광 소자의 내부에서 반사되는 광이 최소의 손실로 광 경로 전환 소자를 향해서 이동되도록 하며, 광 경로 전환 소자에서도 광이 측면으로 방출되어 손실되는 것을 방지하도록 하였다. 이와 같이 하여, 솔라 콘센트레이터의 집광 효율을 개선시킬 수 있게 된다.6B, a
도7a 및 7b는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 또 다른 실시예에 대한 단면도를 도시한다.7A and 7B show cross-sectional views of another embodiment of a solar concentrator according to the present invention.
도7a에 따르면, 도6b의 실시예에서 솔라 콘센트레이터의 상부 표면에 광 경로 전환 소자의 상부 표면을 제외하고는 두 개의 파장 선택 및 편광 선택 반사 콜레스테릭 층(710, 720)이 도포되어 있음을 알 수 있다. 이와 같이 솔라 콘센트레이터의 상부 표면을 처리함으로써 외부 광이 솔라 콘센트레이터의 내부로 입사하는 것이 가능하며 내부에서 반사된 광은 솔라 콘센트레이터의 상부 표면을 통해서 외부로 방출되지 않도록 한다. 한편, 솔라 콘센트레이터의 하부에는 광 반사막(750)이 형성되어 있어서 발광 솔라 콘센트레이터로 입사된 광은 대부분이 측면으로 이동하여 광 경로 전환 소자로 유입된다. 따라서 이러한 구조를 채용함으로 인해서, 집광 효율을 높이고 광 경로 전환 소자 상부에 부착되는 광 발전 셀을 통해서 발전 효율을 높일 수 있게 된다.According to Fig. 7a, in the embodiment of Fig. 6b, the upper surface of the solar concentrator is coated with two wavelength selection and polarization selective reflection
도7b에 따르면, 솔라 콘센트레이터(700)의 상부 표면 중 광 경로 전환 소자의 상부 표면을 제외한 표면과, 하부 표면 전체에 두 개의 파장 선택 및 편광 선택 반사 콜레스테릭 층(710, 720, 730, 740)이 도포 되어 있다. 그리고 광 경로 전환 소자의 측면 끝단에는 광 반사막(750)이 형성되어 있다. 이때, 솔라 콘센트레이터의 상부에서 입사되어 내부의 발광 물질에 흡수되지 않는 광은 하부의 콜레스테릭 층(730, 740)을 관통하게 된다. 이러한 특정한 실시예는 창문형으로 사용이 가능하다. 즉, 창문에 본 실시예에 따른 솔라 콘센트레이터를 적용하게 되면 창문에 부착된 솔라 콘센트레이터를 통해서 광 발전이 수행되는 동시에 외부의 광이 창문을 투과하게 되어 건물 내부에서 외부에 대한 시야를 확보할 수 있게 된다.7B, a surface of the upper surface of the
도8은 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 또 다른 실시예에 대한 단면도를 도시한다.8 shows a cross-sectional view of another embodiment of a solar concentrator according to the present invention.
본 실시예에 따르면, 솔라 콘센트레이터(800)가 집광 소자와 광 경로 전환 소자로 구분되지 않고, 단일의 집광 소자로만 이루어질 수 있다. 한편, 솔라 콘센트레이터(800)에 입사된 광이 이동하여 집광되는 집광 소자의 말단부는 그 상부 표면 및 하부 표면이 맞닿도록 테이퍼되며 상기 테이퍼된 일측 표면에 광 반사막(850)이 형성된다. 또한, 테이퍼된 타측 표면에는 광 발전 셀을 부착한다. 본 실시예의 경우에는 테이퍼된 상부 표면에 광 반사막(850)을 형성하고 테이퍼된 하부 표면에는 광 발전 셀을 부착하였다.According to the present embodiment, the
이와 같은 구성에서는, 집광 소자 내의 발광 물질이 소정의 프리틸트 각을 갖고 있어서 입사 광을 집광 소자의 측면 방향으로 이동시키게 된다. 집광 소자의 측면 방향으로 이동한 광은 일반적으로는 측면(edge)으로 방출되지만 이 경우에는 측면이 테이퍼되어 있으므로 테이퍼된 끝단에 가까운 상하 표면으로 방출되게 된다. 테이퍼된 하부 표면으로 방출되는 광은 솔라 셀에 입사되며, 테이퍼된 상부 표면을 통해서 방출되려고 하는 광은 광 반사막에서 반사되어 다시 테이퍼된 하부 표면을 통해서 방출되어 광 발전 셀로 입사된다. 이 경우에도 테이퍼되는 표면의 면적을 적절히 조절하므로 간단한 구조의 솔라 콘센트레이터로도 광 발전 셀이 부착되는 비교적 큰 면적을 확보하는 것이 가능하다.In such a configuration, the light-emitting material in the light-converging element has a predetermined pre-tilt angle, so that the incident light is moved in the lateral direction of the light-converging element. Light traveling in the lateral direction of the light converging element is generally emitted to the edge, but in this case the side is tapered so that it is emitted to the upper and lower surfaces near the tapered end. The light emitted to the tapered bottom surface is incident on the solar cell, and the light that is about to be emitted through the tapered top surface is reflected by the light reflection film and is again emitted through the tapered bottom surface to enter the photovoltaic cell. Even in this case, since the area of the tapered surface is appropriately adjusted, it is possible to secure a relatively large area in which the photovoltaic cell is attached even with a simple structure solar concentrator.
도9는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 또 다른 실시예에 대한 단면도를 도시한다.9 shows a cross-sectional view of another embodiment of a solar concentrator according to the present invention.
도9에 도시된 솔라 콘센트레이터(900)는, 집광 소자에서 측면을 통해서 외부로 방출된 광이 솔라 콘센트레이터(900)의 외부에 놓인 광 반사판(950)을 통해서 반사되고, 솔라 콘센트레이터의 외부의 소정 위치에 놓인 광 발전 셀에 입사되어 광 발전을 수행하는 구조를 갖는다. 이 경우에도 광 반사판(950)의 크기 및 각도를 적절하게 조절함으로써, 솔라 콘센트레이터를 박형으로 함과 동시에 상용화되어 있는 적정 크기의 솔라 셀을 사용하는 것이 가능하다.The
또한, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 집광소자는 이층 또는 그 이상의 다층으로 이루어져 집광 효율을 높일 수 있다.Further, as another embodiment of the present invention, the light converging element may be formed of two or more layers to increase the light-converging efficiency.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 집광소자는 도파관을 포함하여 집광 효율을 향상시킬 수 있다.Further, as another embodiment of the present invention, the light converging element may include a waveguide to improve the light condensing efficiency.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 이상에서 설명한 솔라 콘센트레이터의 제 조 방법이 제공된다. 본 제조 방법에서는, 전술된 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질의 프리틸트 각을 조절하기 위해서, 기판 표면에 폴리머 배향막을 설치하고 이 배향막에 대해 러빙 처리 조건을 변경하면서 러빙하게 된다. 그 후, 이 배향막 상에 액정 모노머, 발광 물질 및 광 개시제로 이루어진 조성물을 코팅한다. 이어서, 이들을 중합시켜 집광 소자와 광 경로 전환 소자를 조성하게 된다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing the above-described solar concentrator. In this manufacturing method, in order to adjust the pre-tilt angle of the light-emitting material in the light converging element and the light path switching element described above, a polymer alignment film is provided on the substrate surface and the alignment film is rubbed while changing the rubbing processing conditions. Thereafter, a composition comprising a liquid crystal monomer, a light emitting material and a photo initiator is coated on the alignment film. Then, these are polymerized to form a light converging element and a light path switching element.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 이상에서 설명한 솔라 콘센트레이터의 또 다른 제조 방법이 제공된다. 본 제조 방법에서는, 전술된 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 상기 발광 물질의 프리틸트 각을 조절하기 위해서, 기판 표면에 광 반응성 폴리머를 코팅하고 광 조사 조건을 변경하면서 광을 조사하게 된다. 이 후, 액정 모노머, 발광 물질 및 광 개시제로 이루어진 조성물을 코팅한 후 중합시켜 집광 소자 및 광 경로 전환 소자를 조성하게 되다.According to still another aspect of the present invention, another manufacturing method of the above-described solar concentrator is provided. In this manufacturing method, in order to adjust the pre-tilt angle of the light-emitting material in the light converging element and the light path switching element described above, the surface of the substrate is coated with a photoreactive polymer and light is irradiated while changing light irradiation conditions. Thereafter, a composition comprising a liquid crystal monomer, a light emitting material and a photo initiator is coated and polymerized to form a light focusing element and a light path switching element.
이와 같이 하여, 솔라 콘센트레이터의 소정 위치에 솔라 셀이 장착되어 있는 광 발전 시스템을 구성하게 된다.Thus, the photovoltaic system in which the solar cell is mounted at a predetermined position of the solar concentrator is constituted.
본 발명의 여러 실시예에서, 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 내의 발광 물질인 발광 염료 분자의 배향을 조절하는 방법은 다음과 같다.In various embodiments of the present invention, a method of controlling the orientation of the light emitting dye molecules as light emitting materials in the light converging element and the light path switching element is as follows.
이 발광 염료 분자의 지지대 역할을 하는 매트릭스로서 UV 광과 같은 외부 광 방사에 의해 중합가능한 액정 모노머를 활용하게 된다. 집광 소자 및 광 경로 전환 소자의 층을 형성하기 위해서, 액정 모노머와 발광 염료 분자와 발광 개시제 등의 혼합물을 지지 필름상에 코팅한다. 발광 염료 분자는 액정 모노머의 정렬 방향과 같은 방향으로 정렬되므로, 액정 모노머에 외부 방사광을 가하여 액정 모노머 가 중합되어 고정된 액정 정렬 구조를 갖는 필름을 형성하는 경우에 발광 염료 분자들도 중합된 액정과 같이 고정된 정렬 구조를 갖게 된다. 이때 이 액정 모노머, 발광 염료 분자 및 광 개시제의 혼합물을 지지 필름상의 표면에 코팅하기 전에 미리 액정 분자의 프리틸트 각을 조절하기 위한 배향막을 설치하여 둔다. As a matrix that serves as a support for the luminescent dye molecule, a liquid crystal monomer that can be polymerized by external light emission such as UV light is utilized. In order to form a layer of a light-converging element and a light-path switching element, a mixture of a liquid crystal monomer, a luminescent dye molecule and a luminescence initiator is coated on a supporting film. Since the luminescent dye molecules are aligned in the same direction as the alignment direction of the liquid crystal monomers, when the external light is applied to the liquid crystal monomers to form a film having a fixed liquid crystal alignment structure by polymerization of the liquid crystal monomers, And have a fixed alignment structure. At this time, an alignment film for adjusting the pretilt angle of the liquid crystal molecules is provided in advance before the mixture of the liquid crystal monomer, the luminescent dye molecule and the photoinitiator is coated on the surface of the support film.
이 배향막 재료의 적절한 선정이나 배향막에 대한 러빙이나 광 조사 공정 등의 변화를 통해서 액정 분자의 프리틸트 각의 조절이 가능하게 된다. 즉, 배향막 재료 중에는 액정을 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 층의 표면에 대해 수직 방향으로 배열시키도록 하는 기능을 갖는 배향막이 있고, 액정을 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 층의 표면에 대해 수평 방향으로 배열시키는 기능의 배향막이 있다. 이들 각각의 재료에 대해 가하는 러빙 처리 공정을 조절하여 액정 분자가 표면에 대해 정렬되는 각도를 변화시킬 수 있다. 즉, 러빙 처리시의 러빙 세기, 러빙 천의 종류 선정, 러빙 방향 변경 등에 의해 원하는 액정 프리틸트 각을 얻는 것이 가능하다. 또한 이 수직 배향막 재료와 수평 배향막 재료를 적절한 비율로 혼합하여 사용하고 적절하게 러빙 처리를 하여 액정의 프리틸트 각을 변경시키는 것도 가능하다.The pretilt angle of the liquid crystal molecules can be controlled by appropriately selecting the alignment film material and changing the rubbing or light irradiation process for the alignment film. That is, in the alignment film material, there is an alignment film having a function of arranging the liquid crystal in the direction perpendicular to the surface of the light converging element and the light path switching element layer, and the liquid crystal is aligned in the horizontal direction And an alignment film having a function of aligning. The rubbing process applied to each of these materials can be controlled to change the angle at which the liquid crystal molecules are aligned with respect to the surface. That is, it is possible to obtain a desired liquid crystal pre-tilt angle by the rubbing intensity at the rubbing treatment, the kind of the rubbing cloth, and the rubbing direction. It is also possible to mix the vertical alignment film material and the horizontal alignment film material at an appropriate ratio and appropriately perform rubbing treatment to change the pretilt angle of the liquid crystal.
또한, 이 배향막을 광에 대해 반응성이 있는 재료로 구성하는 경우에는, 이 러빙 처리 공정 대신에 광을 조사하는 공정을 조절하여 액정의 프리틸트 각을 변경시키는 것이 가능하다. 즉, 광의 편광 상태, 세기, 입사 각도 등의 조절에 의해 액정 모노머 분자의 프리틸트 각도 조절이 가능하다.When the alignment film is made of a material which is reactive with light, it is possible to change the pretilt angle of the liquid crystal by controlling the step of irradiating light instead of the rubbing treatment step. That is, it is possible to adjust the pretilt angle of the liquid crystal monomer molecules by controlling the polarization state, intensity, incident angle, etc. of light.
본 발명의 실시예들에서는, 솔라 콘센트레이터의 집광 소자에 해당하는 지지 필름상에서는 수직 배향막을 코팅하고 광 경로 전환 소자에 해당하는 지지 필름상에서는 수평배향막을 코팅하여 경화시킨 후, 광 경로 전환 소자에 해당하는 수평 방향 배향막에만 기판과 평행하면서 측면 모서리에는 수직한 방향으로 러빙 처리를 하여 준다. 이후에, 이 배향막이 코팅된 지지 필름 위에 형광 염료(예: Coumarin 6, Aldrich co.), 액정 모노머(예:RM77, Merck 등) 및 광 반응 개시제 (예:Irgacure 904) 등의 혼합물을 코팅하면 집광 소자 부분에서는 수직 배향막에 의해 액정 모노머와 발광 염료 분자가 표면에 수직한 방향으로 정렬하고 광 경로 전환 소자의 가장자리 부분에서는 수평 배향막에 의해 액정 모노머와 발광 염료 분자가 표면에 나란한 방향으로 정렬된다. 이때 수직 배향처리된 부분과 수평 배향처리된 부분의 경계 부분에서는 액정 분자 고유의 연속체를 형성하는 작용에 의해 액정의 프리틸트 각이 수직에서 수평으로 (90도 부근에서 0도 부근으로)점진적으로 변화하게 된다. 따라서 액정과 같은 방향으로 정렬되는 발광 염료 분자들도 액정분자들처럼 프리틸트 각이 수직에서 수평으로 (90도 부근에서 0도 부근으로)완만하게 분포된다. 이와 같은 액정 및 발광 염료 분자의 배열 구조를 갖는 코팅 층에 UV 광과 같은 중합 반응을 위한 방사 광을 가하게 되면 액정 모노머가 중합되면서 단단히 고정된 액정 폴리머가 형성되어 액정분자 및 염료의 배열 상태가 고정된 필름 형태의 집광 소자 및 광 경로 전환 소자의 층이 형성된다.In the embodiments of the present invention, a vertical alignment film is coated on a supporting film corresponding to a light converging element of a solar concentrator, and a horizontal alignment film is coated on the supporting film corresponding to the optical path switching element to cure, Rubbing is performed in a direction perpendicular to the substrate and in a direction perpendicular to the side edge. Thereafter, a mixture of a fluorescent dye (for example, Coumarin 6, Aldrich co.), A liquid crystal monomer (for example, RM77, Merck, etc.) and a photoreaction initiator (for example, Irgacure 904) In the light converging element part, the liquid crystal monomer and the luminescent dye molecules are aligned in the direction perpendicular to the surface by the vertical alignment film, and the liquid crystal monomer and the luminescent dye molecules are aligned in the direction parallel to the surface by the horizontal alignment film at the edge part of the light path switching element. At this time, the pretilt angle of the liquid crystal is gradually changed from vertical to horizontal (near 0 degree to near 90 degree) by the action of forming a continuity inherent to the liquid crystal molecules at the boundary portion between the vertically aligned portion and the horizontally aligned portion . Therefore, even in the case of luminescent dye molecules aligned in the same direction as the liquid crystal, the pretilt angle is gently distributed from vertical to horizontal (close to 0 ° around 90 °) like liquid crystal molecules. When such a coating layer having an arrangement structure of liquid crystal and luminescent dye molecules is irradiated with radiation light for polymerization reaction such as UV light, the liquid crystal monomer is polymerized to form a firmly fixed liquid crystal polymer, and the alignment state of the liquid crystal molecules and the dye is fixed And a layer of a light-converging element and a light-path switching element in the form of a film are formed.
솔라 콘센트레이터에서 외부 광이 조사되어 발광 염료 분자에 입사하면 염료 분자 장축에 수직인 방향으로 빛을 방출한다. 따라서 전술된 공정으로 얻어진 솔라 콘센트레이터에 입사한 광은 집광 소자에서는 솔라 콘센트레이터 표면에 대해서 평 행하게 진행하여 집광된 후, 광 경로 전환 소자에서는 점진적인 프리틸트 각을 갖도록 분포된 발광 염료 분자에 의해 집광된 광이 진행방향을 점진적으로 바꾸게 된다. 그리하여, 광 경로 전환 소자의 끝단 가장자리, 즉 주요부에 이르러서는 발광 염료 분자가 그 소자의 표면에 대해서 수평으로 분포하므로 광은 솔라 콘센트레이터의 평면에 대해서 수직인 방향으로 방출되게 된다.When an external light is irradiated to a light-emitting dye molecule in a solar concentrator, light is emitted in a direction perpendicular to the long axis of the dye molecule. Therefore, the light incident on the solar concentrator obtained by the above-described process is converged on the surface of the solar concentrator in parallel with the surface of the solar concentrator, and then converged by the luminescent dye molecules distributed so as to have a gradual pre- The progressive light gradually changes its traveling direction. Thus, the light-emitting dye molecule is horizontally distributed to the surface of the device at the end edge of the light-path switching device, that is, the main part, so that the light is emitted in a direction perpendicular to the plane of the solar concentrator.
이 경우에 있어서 집광 소자에서 집광된 광은 광 경로 전환 소자로 이동하고 이어서 광 경로 전환 소자에서 수평 배향 처리된 가장 자리 부분, 즉 주요부에서 외부로 방출되게 되어 집광된 광의 방출 단면적이 확대되는 효과가 얻어지게 된다. 이에 따라서 솔라 콘센트레이터 표면에 수평인 방향으로 부착되는 광 발전 셀의 크기를 집광 소자 및 광 경로 전환 소자 층의 두께에 관계없이 자유롭게 조절하는 것이 가능하게 된다.In this case, the light condensed in the light converging element moves to the light path switching element, and then is emitted to the outside from the edge portion horizontally aligned in the light path switching element, that is, from the main portion, so that the effect of enlarging the emitting cross- . Accordingly, it becomes possible to freely adjust the size of the photovoltaic cell attached in the horizontal direction on the surface of the solar concentrator irrespective of the thickness of the light focusing element and the light path switching element layer.
이때 광 경로 전환 소자에 해당하는 배향막에서 프리틸티 각도가 측면 끝단으로 갈수록 수직에 가까운 각에서 수평으로 점차 변화되도록 러빙 처리 또는 광 조사 처리를 하면 집광된 빛이 솔라 콘센트레이터의 표면에 수직 내지 거의 수직인 각도로 방출되도록 하여 효율을 증가시키는 것이 가능하다. In this case, when the rubbing process or the light irradiation process is performed such that the pretilt angle in the alignment film corresponding to the optical path switching device is gradually changed horizontally at an angle close to the vertical direction toward the side end, the condensed light is reflected on the surface of the solar concentrator So that it is possible to increase the efficiency.
또한, 전술된 바와 같이, 솔라 콘센트레이터의 집광 소자와 광 경로 전환 소자의 경계부분, 이를테면, 광 경로 전환 소자에서 집광 소자에 인접한 부분에는 배향 처리하지 않은 영역을 형성할 수 있다. 이 경우에도, 이 경계 영역에서는 액정 분자 고유의 연속체 형성 작용에 의해 액정분자 및 발광 염료 분자의 프리틸트 각도가 점진적으로 분포되어 집광된 빛의 경로를 전환시켜 주는 효과를 얻을 수 있 다. 다만, 이 경우에 있어서 배향 처리되지 않은 영역의 면적은 일정한 크기 이내로 한정되어야 한다.Further, as described above, it is possible to form a region not subjected to the alignment treatment at the boundary portion between the light converging element and the light path switching element of the solar concentrator, for example, the portion adjacent to the light converging element in the light path switching element. Even in this case, the pretilt angles of the liquid crystal molecules and the luminescent dye molecules are gradually distributed by the continuum forming action inherent in the liquid crystal molecules in this boundary region, and the effect of converting the path of the condensed light can be obtained. However, in this case, the area of the unoriented area should be limited to within a certain size.
이상에서, 본 발명이 실시예들을 통해서 주로 발광 솔라 콘센트레이터에 적용되는 것으로 설명되었지만, 이는 실시예일 뿐이고 본 발명은 집광을 필요로 하는 일반적인 솔라 콘센트레이터 전반에 걸쳐서 적용이 가능함을 알 수 있다.While the present invention has been described in connection with the preferred embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited thereto and that the present invention is applicable to all types of conventional solar concentrators that require condensation.
도1은 일반적인 발광 솔라 콘센트레이터(LSC)의 기본 구성을 도시한 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a basic configuration of a general light emitting solar concentrator (LSC).
도2는 도1에 따른 발광 솔라 콘센트레이터(LSC)의 변형예에 대한 횡단면도이다.2 is a cross-sectional view of a modified example of the luminescent solar concentrator (LSC) according to Fig.
도3은 도2에 따른 발광 솔라 콘센트레이터의 변형예에 대한 횡단면도이다.Fig. 3 is a cross-sectional view of a modified example of the luminescent solar concentrator according to Fig. 2;
도4a 및 4b는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.4A and 4B are cross-sectional views schematically showing a configuration of a solar concentrator according to the present invention.
도5a 내지 5c는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 집광 및 광 경로 전환 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIGS. 5A to 5C are views for explaining a light concentrating and light path switching operation of the solar concentrator according to the present invention.
도6a 및 6b는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 다른 실시예를 도시한 도면이다.6A and 6B are views showing another embodiment of the solar concentrator according to the present invention.
도7a 및 7b는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 또 다른 실시예에 대한 단면도이다.7A and 7B are cross-sectional views of another embodiment of a solar concentrator according to the present invention.
도8은 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 또 다른 실시예에 대한 단면도이다.8 is a cross-sectional view of another embodiment of the solar concentrator according to the present invention.
도9는 본 발명에 따른 솔라 콘센트레이터의 또 다른 실시예에 대한 단면도이다.9 is a sectional view of another embodiment of the solar concentrator according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
400 : 솔라 콘센트레이터400: Solar concentrator
410 : 기판410: substrate
420 : 집광 소자420: Light-converging element
430 : 광 경로 전환 소자430: Optical path switching element
440 : 발광 물질440: luminescent material
450 : 배향막450: alignment film
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| JP2008530766A (en) * | 2005-02-16 | 2008-08-07 | シュティヒティン・ボール・デ・テヒニシェ・ベテンシャッペン | Luminescent body and use thereof |
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2009
- 2009-11-12 KR KR1020090108989A patent/KR101738381B1/en active IP Right Grant
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