KR102407847B1 - 플랙시블 솔라 패널의 제조방법 및 그에 따라 제조된 플랙시블 솔라 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 플랙시블 솔라 패널의 제조방법 및 그에 따라 제조된 플랙시블 솔라 패널에 관한 것으로, 섬유소재와 고분자 화합물 및 전도성 고분자를 배합 및 성형하여 부드럽게 접히거나, 구겨진 후 다시 펴서 사용이 가능하여 솔라셀 모듈 및 솔라 패널에 적용할 수 있도록 한 것인 바, 그 기술적 구성에 의하면, 섬유소재, 고분자 화합물 및 염료수지를 나노입자로 분쇄하여 배합하는 단계; 배합된 배합물을 액상화하는 단계; 액상화된 배합물을 평면 형태의 솔라셀로 성형하는 단계; 솔라셀을 고온 건조처리하는 단계; 고온 건조처리된 솔라셀을 고온 코팅처리하는 단계; 고온 코팅처리된 솔라셀을 전면 솔라셀과 후면 솔라셀로 구분하되, 전면 솔라셀에 강성을 갖는 원료로 코팅처리하는 단계; 전면 솔라셀과 후면 솔라셀 사이에 적어도 하나 이상의 케이블을 삽입하여 개재하는 단계; 전면 솔라셀과 후면 솔라셀을 밀착시킨 후 각 가장자리를 재봉 처리하여 밀봉하는 단계; 및 밀봉된 솔라셀을 솔라 모듈에 결합하여 고정시키는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
Description
본 발명은 플랙시블 솔라 패널의 제조방법 및 그에 따라 제조된 플랙시블 솔라 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 섬유소재와 고분자 화합물 및 전도성 고분자를 배합 및 성형하여 부드럽게 접히거나 구겨진 후 다시 펴서 사용이 가능하고, 태양광의 열 흡수율을 향상시켜 에너지 효율성을 극대화할 수 있는 플랙시블 솔라 패널의 제조방법 및 그에 따라 제조된 플랙시블 솔라 패널에 관한 것이다.
최근 들어, 에너지 문제가 심각해지고 친환경 문제까지 대두되면서 원자력 발전이나, 화력 발전 외에 자연 환경을 이용하는, 예컨대 조력발전, 풍력발전, 태양광 발전 등의 신재생 에너지를 이용하는 발전에 대한 관심이 집중 및 증대되고 있는 실정이다.
이렇게 자연 환경을 이용하는 발전시설은 화석원료와 같은 소비적인 에너지 자원이 아닌 풍력, 조력, 태양열, 지열 등 사실상 영구적인 자연의 힘을 이용하기 때문에 지구의 자원 절감 차원에서도 바람직하고 친환경적이어서 국가 정책적으로 집중 육성되고 있다.
이 중에서 특히 태양광을 이용하는 태양전지는 단순한 전기에너지 생산뿐만 아니라 건축물의 외장재로서의 기능도 겸할 수 있기 때문에 최근 들어 소위 BIPV 시스템(Building Integrated PhotoVoltaic system)으로서 건축분야에서도 많은 관심을 가지고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 솔라 패널을 개략적으로 나타내는 단면도이다, 도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 태양전지모듈(100)은 태양전지셀(101), 전면커버(front cover, 110), 후면커버(back cover, 120), 충진재(130), 및 프레임(150)을 포함하여 이루어진다.
전면커버(110)로는 대부분의 경우 철분 함량을 약 0.02% 이하로 낮춰 광투과성이 좋은 저철분 강화유리가 사용된다.
충진재(130)는 실리콘 수지, PVB, EVA가 이용되어 왔으며, 처음 태양광 모듈을 제조할 때에만 해도 실리콘 수지의 사용이 주였으나, 충진하는데 기포방지와 셀의 상하로 움직이는 균일성을 유지하는데 시간이 걸리기 때문에 현재는 PVB(Polyvinyl Butyral)와 EVA((Ethlene Vinyl Acetate sheet)가 이용되고 있다.
그러나, PVB도 재료적으로 흡습성이 있기 때문에 최근에는 EVA가 가장 많이 이용되고 있다.
후면커버(120)로는 PVF(Polyvinyl fluoride)가 대부분이지만, 그 밖에 폴리에스테르, 아크릴 등도 사용되고 있다. PVF의 내습성을 높이기 위해 PVF에 알루미늄 호일이나 폴리에스테르를 씌운 샌드위치 구조가 많이 사용된다.
프레임(150)은 후면커버(120)와 전면커버(110)가 떨어지지 않도록 하기 위한 것으로서 태양전지모듈(100)의 테두리에 끼워지도록 설치되며, 통상 표면 산화알루미늄이 사용된다. 프레임(150)의 안쪽에는 밀봉을 위한 밀봉재(140)로서 부틸고무 등이 끼워진다.
태양전지셀(101)은 pn 접합부가 형성되어 있는 반도체로 이루어지며, 적절한 용량의 전압과 전류를 생성하기 위하여 복수개가 직렬 또는 병렬로 연결된다.
도 1에서는 직렬연결의 경우가 도시되어 있으며, 이 경우 인터 커넥터(102)는 이웃하는 태양전지셀(101)에 대하여 양극은 음극에, 음극은 양극에 연결되도록 설치된다.
태양전지셀(101)의 전극은 최종적으로 터미널 박스(160)를 통해 외부 인출되며, 터미널 박스(160)에는 외부 연결을 위한 커넥터(170)가 설치된다.
도 2는 종래 기술에 따른 솔라 패널이 적용된 BIPV 시스템의 활용예를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 태양전지모듈(100)은 그 자체를 유리창(300) 등과 같은 건물 외장재로 직접 사용하기가 어렵고, 유리창(300)에 덧붙여서 설치되는 것이 일반적이다. 이 때 단열효율을 향상시키기 위하여 유리창(300)과 후면커버(120) 사이에 간봉(310)을 설치하여 유리창(300)과 후면커버(120) 사이에 빈 공간(120a)을 확보해 준다.
상술한 종래의 태양전지모듈(100)은 전면커버(110)로서, 강화유리가 사용되기 때문에 태양전지모듈(100)의 크기가 대형화될수록 전체적인 무게가 상당하게 된다.
따라서, 이 경우에 걸맞은 프레임(150)을 제조 및 설치하기가 상당히 어렵다는 단점이 있다. 예를 들면, 도 2에서의 유리창(300)의 크기가 매우 클 경우, 이에 설치되는 태양전지모듈(100)도 상당히 커지게 되는데, 이 때 태양전지모듈(100)의 상당한 무게를 극복하면서 지지하도록 하는 프레임(150)의 설치가 상당히 어렵다는 것이다.
그리고, 태양전지모듈(100)의 크기가 대형화될수록 전면커버(110)로 사용되는 강화유리의 크기가 커져야 하는데, 이때 강화유리를 크게 가공하기가 상당히 어렵고 가격도 비싸다는 단점이 있다.
또한, 전면커버(110)를 강화유리로 사용하기 때문에 전면커버(110)를 크게 하는데, 깨짐 등의 제약이 있어 태양전지모듈(100) 자체를 대형으로 만들기도 어렵다. 또한 전면커버(110)가 강화유리이기 때문에 태양전지모듈을 휘어지게 설치할 수 없다는 단점도 아울러 가지고 있다.
더욱이, BIPV 시스템의 경우, 도 2에서와 같이, 태양전지모듈(100)을 유리창(300)에 간봉(310)을 덧대어 설치해야 하기 때문에 설치상의 제약을 받는다. 이때, 단열효율이 간봉(310)의 재질 및 두께, 간봉(310)에 의한 밀봉상태, 유리창(300)의 열전도효율 및 두께 등에 의해 영향을 받기 때문에 설치 시 고려할 점이 많게 된다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 폴리카보네이트를 사용하는 태양전지모듈이 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에 따른 폴리카보네이트를 사용하는 태양전지모듈은 태양전지셀의 앞면쪽에 설치되는 전면커버, 상기 태양전지셀의 뒷면쪽에 설치되는 후면커버 및 상기 전면커버와 후면커버 사이에 설치되는 충진재;를 포함하여 이루어지되, 상기 전면커버 및 후면커버 중의 적어도 어느 하나가 폴리카보네이트 재질로 이루어진다.
하기 특허문헌 2에는 태양전지 모듈 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에 따른 태양전지 모듈 및 그 제조 방법은 전면시트, 상기 전면시트 상에 적층되는 제1 솔라셀 및 제2 솔라셀, 상기 제1 솔라셀의 전극과 상기 제2 솔라셀의 전극을 전기적으로 연결하도록, 상기 제1 솔라셀 및 상기 제2 솔라셀 상에 형성되는 연결부재 및 상기 연결부재를 커버하는 후면시트를 포함하고, 상기 연결부재는 상기 제1 솔라셀의 전극과 상기 제2 솔라셀의 전극을 커버하는 리본 및 상기 제1 솔라셀의 전극과 상기 제2 솔라셀의 전극에 대응되도록 각각 위치되어 상기 제1 솔라셀의 전극과 상기 제2 솔라셀의 전극을 상기 리본에 전기적으로 연결시키는 한 쌍의 도전체를 포함한다.
한편, 일반적으로 사용되는 솔라 패널은 에너지 효율성이 최고 23%로 효율성이 매우 저하되어 있으며, 통상 그 형태가 평면으로 제작되되, 유리 재질로서 제작함으로써 솔라 패널이 파손되거나 깨질 우려가 높으며, 제품 단가가 고가여서 제품 전체 비용을 증대시킬 수 있다는 문제점이 있어, 제품 활용이 극히 제한적이라는 등의 문제점이 있었다.
또한, 솔라 패널은 평평한 일정 크기로 이루어져 곡면이나 곡선 부위에 설치할 수 없고, 그 재질이 주로 유리 재질로 이루어져 전체 중량이 무거워 이동 및 설치가 번거로울 뿐만 아니라, 설치 시 많은 인력이 필요하여 제품 단가 및 전체 설치 비용이 증대될 수 있으며, 솔라 패널을 건축물에 직접 설치할 수 없는 문제점이 있었다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 자동차 천정 및 건축물의 지붕에 설치가 가능한 둥근 형태에 적합하도록 플랙시블 재질의 솔라 패널이 최근 적용되고 있으며, 이러한 플랙시블 재질의 솔라 패널의 에너지 효율성은 기존의 평면 솔라 패널보다 낮은 20% 이하의 효율성을 갖는 등 기존 제품 대비 에너지 효율성이 낮으며, 플랙시블 재질의 솔라 패널의 경우, 2방향 범위 내에서 휘어지는 정도이므로, 활용 가치면에서 제한적이라는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 섬유소재와 고분자 화합물 및 전도성 고분자를 배합 및 성형하여 부드럽게 접히거나, 구겨진 후 다시 펴서 사용이 가능하여 솔라셀 모듈 및 솔라 패널에 적용가능한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법 및 그에 따라 제조된 플랙시블 솔라 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 일정 크기를 갖는 플랙시블한 형태의 입체적인 형상으로 형성할 수 있어 솔라 패널을 곡면 또는 곡선 부위에도 설치가 가능함과 동시에 다용도 및 다목적으로 활용이 가능하고, 전체 중량을 감소시킬 수 있어 가벼우면서도 입체적인 활용이 가능한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법 및 그에 따라 제조된 플랙시블 솔라 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 태양에 의한 열의 흡수율을 향상시켜 높여 에너지 효율성을 갖을 뿐만 아니라, 에너지 효율성을 극대화시킬 수 있는 플랙시블 솔라 패널의 제조방법 및 그에 따라 제조된 플랙시블 솔라 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의하면, 섬유소재, 고분자 화합물 및 염료수지를 나노입자로 분쇄하여 배합하는 단계(S10); 상기 배합된 배합물을 액상화하는 단계(S20); 상기 액상화된 배합물을 평면 형태의 솔라셀로 성형하되, 전도성 고분자를 배합하여 성형하거나, 또는 성형된 솔라셀의 외부에 전도성 고분자를 분사하거나 코팅하여 솔라셀을 성형하는 단계(S30); 상기 솔라셀을 고온 건조처리하는 단계(S40); 상기 고온 건조처리된 솔라셀 중 전면부에 위치하는 전면 솔라셀의 전면에 강성이 높은 원료로 고온 코팅처리하는 단계(S50); 상기 고온 코팅처리된 솔라셀을 전면 솔라셀과 후면 솔라셀로 구분하되, 상기 전면 솔라셀에 강성을 갖는 원료로 코팅처리하는 단계(S60); 상기 전면 솔라셀과 후면 솔라셀 사이에 광 낚시줄 또는 강도가 강한 솔라 패널 케이블 중 어느 하나로 이루어진 적어도 하나 이상의 케이블을 삽입하여 개재하는 단계(S70); 상기 전면 솔라셀과 후면 솔라셀을 밀착시킨 후 각 가장자리를 재봉처리하여 밀봉하는 단계(S80); 상기 밀봉된 다수개의 플랙시블한 솔라셀을 솔라 모듈에 결합하여 고정시키는 단계(S90); 를 포함하여 이루어지되, 상기 솔라 모듈은 직, 병렬로 조합하여 필요로 하는 전압, 전류치를 가지도록 이루어지며, 상기 액상화된 배합물은, 총 중량부에 대하여 30중량부 내지 50중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 30중량부 내지 50중량부의 폴리트라이탄으로 이루어진 고분자 화합물과, 20중량부 내지 30중량부의 염료수지가 배합되어 이루어지거나, 또는 총 중량부에 대하여 상기 옥스포드 섬유소재 30중량부와 폴리트라이이탄 30중량부 내지 40중량부 및 염료수지 10중량부 내지 20중량부를 나노입자로 분쇄하여 배합 시 면소재 또는 모직섬유소재 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 분쇄 및 배합하되, 상기 면소재 또는 모직섬유소재는 10중량부 내지 20중량부로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 액상화된 배합물은, 총 중량부에 대하여 25중량부 내지 40중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 25중량부 내지 40중량부의 폴리트라이탄으로 이루어진 고분바 화합물과, 10중량부 내지 30중량부의 염료수지를 포함하여 이루어지되, 상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지를 나노입자로 분쇄하여 배합 시 전도성 고분자 12중량부 내지 18중량부를 더 포함하여 분쇄 및 배합하도록 이루어지며, 상기 옥스포드 섬유소재 25중량부와 폴리트라이탄 25중량부 내지 35중량부 및 염료수지 10중량부 내지 20중량부 및 전도성 고분자 15중량부를 나노입자로 분쇄하여 배합할 경우 면소재 또는 모직섬유소재 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 분쇄 및 배합하되, 상기 면소재 또는 모직섬유소재는 10중량부 내지 20중량부로 이루어질 수 있다.
아울러, 상기 액상화된 배합물은, 총 중량부에 대하여 50중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 상기 고분자 화합물은 폴리카보네이트로서, 30중량부의 폴리카보네이트로 이루어진 고분자 화합물과, 20중량부의 검정색상 염료수지를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 액상화된 배합물은, 총 중량부에 대하여 40중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 25중량부의 폴리카보네이트로 이루어진 고분자 화합물과, 상기 염료수지는 검정색상 염료수지로서, 20중량부의 검정색상 염료수지를 포함하여 이루어지되, 상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 검정색상 염료수지를 나노입자로 분쇄하여 배합할 경우 전도성 고분자 15중량부를 더 포함하여 분쇄 및 배합하도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 액상화된 배합물은, 총 중량부에 대하여 25중량부 내지 40중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 25중량부 내지 40중량부의 폴리트라이탄으로 이루어진 고분바 화합물과, 10중량부 내지 30중량부의 염료수지를 포함하여 이루어지되, 상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지를 나노입자로 분쇄하여 배합 시 전도성 고분자 12중량부 내지 18중량부를 더 포함하여 분쇄 및 배합하도록 이루어지며, 상기 옥스포드 섬유소재 25중량부와 폴리트라이탄 25중량부 내지 35중량부 및 염료수지 10중량부 내지 20중량부 및 전도성 고분자 15중량부를 나노입자로 분쇄하여 배합할 경우 면소재 또는 모직섬유소재 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 분쇄 및 배합하되, 상기 면소재 또는 모직섬유소재는 10중량부 내지 20중량부로 이루어질 수 있다.
아울러, 상기 액상화된 배합물은, 총 중량부에 대하여 50중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 상기 고분자 화합물은 폴리카보네이트로서, 30중량부의 폴리카보네이트로 이루어진 고분자 화합물과, 20중량부의 검정색상 염료수지를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 액상화된 배합물은, 총 중량부에 대하여 40중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 25중량부의 폴리카보네이트로 이루어진 고분자 화합물과, 상기 염료수지는 검정색상 염료수지로서, 20중량부의 검정색상 염료수지를 포함하여 이루어지되, 상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 검정색상 염료수지를 나노입자로 분쇄하여 배합할 경우 전도성 고분자 15중량부를 더 포함하여 분쇄 및 배합하도록 이루어질 수 있다.
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이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 사용자가 요구하는 형태로 자유로운 구부러짐 및 접힘이 가능함과 동시에 다양한 방향으로의 구부러짐 및 접힘이 가능하고, 구부러짐 또는 접힘 후 다시 펴서 사용이 가능하여 다양한 용도 및 목적으로 활용이 가능하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.
그리고, 본 발명은, 고분자 화합물로서 솔라 패널이 폴리트라이탄, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리비닐 및 인조가죽으로 이루어짐으로써, 태양광 에너지의 흡수율을 향상시켜 에너지 효율성을 극대화시킬 수 있어 23% 정도의 에너지 효율성을 갖는 기존 솔라 패널 대비 45% 이상의 에너지 효율성을 갖는 등 에너지 효율성을 극대화시킴과 동시에 높은 에너지 효율성을 달성할 수 있다는 등의 효과를 거둘 수 있다.
또한, 본 발명은, 소재가 플랙시블 하면서도 강성을 갖는 재질로 이루어짐으로써 내구성 및 내충격성이 탁월하여 솔라 패널의 파손 및 깨짐을 방지할 수 있으며, 전체 중량을 감소시켜 솔라 패널 및 솔라 패널의 설치 시 설치 및 시공 인원을 감소시킬 수 있어 제품 설치 및 시공 비용을 현저히 감소시킬 수 있으며, 솔라 패널 및 솔라 패널의 중량이 감소되어 이동이 용이하고, 인체에 무해한 친환경적인 소재로서 환경적인 측면에서 매우 유리하다는 등의 효과를 거둘 수 있다.
더불어, 본 발명은, 발전단지 시설, 텐트, 비닐하우스에 적용가능하고, 롤스크린, 커튼, 블라인드, 버티컬 등 주거 및 사무실 공간에 설치되어 태양빛을 차단하는 역할을 수행하는 제품에 적용가능하며, 자동차, 캠핑카, 파라솔, 벌룬 등에 적용가능하다는 등 솔라 패널을 플랙시블하게 함으로써 다양한 분야에 적용 및 설치하여 필요한 전원을 공급할 수 있으며, 저렴한 비용으로 청정 에너지를 손쉽게 생산할 수 있으며, 솔라 패널을 원호 또는 반구 형상으로 형성함으로써 평판이 아닌 곡면 또는 곡선 부위에도 자유로이 설치할 수 있다는 등의 효과를 거둘 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 솔라 패널을 개략적으로 나타내는 단면도,
도 2는 종래 기술에 따른 솔라 패널이 적용된 BIPV 시스템의 활용예를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널의 솔라셀을 개략적으로 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널을 개략적으로 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널이 텐트에 적용된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널이 비닐하우스에 적용된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널이 파라솔에 적용된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 솔라 패널이 적용된 BIPV 시스템의 활용예를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널의 솔라셀을 개략적으로 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널을 개략적으로 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널이 텐트에 적용된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면,
도 7은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널이 비닐하우스에 적용된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널이 파라솔에 적용된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 3은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이고, 도 4는 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널의 솔라셀을 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널이 텐트에 적용된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널이 비닐하우스에 적용된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법에 의해 제조된 플랙시블 솔라 패널이 파라솔에 적용된 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널의 제조방법은, 섬유소재, 고분자 화합물 및 염료수지를 나노입자로 분쇄한 후 나노입자로 분쇄된 섬유소재, 고분자 화합물 및 염료수지를 배합한다(S10).
여기서, 상기 섬유소재는 옥스포드 섬유소재로 이루어지고, 상기 고분자 화합물은 폴리트라이탄으로 이루어진다.
이렇게, 상기 섬유소재로 적용되는 옥스포드 섬유소재는 자연섬유로서, 보온성이 우수하고, 수분 흡수력 및 통기성이 뛰어나 수분의 흡수력이 탁월한 특성을 가지고 있으며, 이로 인해, 솔라 패널(1) 주변의 물 및 수분을 흡수함으로써 물이나, 수분이 장시간 잔존하지 않도록 하는 역할을 수행한다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 섬유소재가 옥스포드 섬유소재로 이루어지고, 상기 고분자 화합물이 폴리트라이탄으로 이루어져 있으나, 이에 한정하지 아니하며, 다양하게 변경실시가능하다.
이때, 상기 옥스포드 섬유소재는 30중량부 내지 50중량부로 이루어지고, 상기 폴리트라이탄은 30중량부 내지 50중량부로 이루어지며, 상기 염료수지가 20중량부 내지 30중량부로 이루어진다.
한편, 상기 염료수지는 색상 염료수지로 이루어지되, 13가지의 기본색상 중 어느 하나의 색상을 갖는 염료수지로 이루어지는 것이 바람직하나, 검정색상 염료수지로 이루어지는 것도 가능하며, 이에 한정하지 아니한다.
즉, 상기 옥스포드 섬유소재가 50중량부이고, 폴리트라이탄이 30중량부이며, 염료수지가 20중량부일 경우, 상기 염료수지는 검정색상 염료수지로 이루어지고, 상기 옥스포드 섬유소재가 30중량부이고, 폴리트라이탄이 40중량부 내지 50중량부이며, 염료수지가 20중량부 내지 30중량부일 경우, 상기 염료수지는 각종 색상 염료수지 중 어느 하나의 색상을 갖는 염료수지로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에서는 고분자 화합물이 폴리트라이탄으로 이루어져 있으나, 상기 고분자 화합물이 폴리카보네이트로 이루어지는 것도 가능하다.
이렇게, 상기 고분자 화합물이 폴리카보네이트로 이루어질 경우, 상기 옥스포드 섬유소재는 50중량부로 이루어지고, 상기 폴리카보네이트는 30중량부로 이루어지며, 상기 염료수지는 20중량부로 이루어진다.
이때, 상기 염료수지는 검정색상 염료수지로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 상기 솔라 패널(1)에 면소재 또는 모직 섬유소재 중 어느 하나가 더 포함되되, 나노입자로 분쇄한 후 배합하도록 이루어지는 것도 가능하다. 즉, 상기 솔라 패널(1)의 제조를 위하여 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지 외에 면소재를 나노입자로 분쇄한 후 더 배합하도록 이루어지거나, 상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지 외에 모직 섬유소재를 나노입자로 분쇄한 후 더 배합하도록 이루어지는 것도 가능하나, 이에 한정하지 아니한다.
여기서, 상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지 배합물에 면소재 또는 모직 섬유소재의 배합 시 상기 옥스포드 섬유소재 30중량부와 폴리트라이이탄 30중량부 내지 40중량부 및 염료수지 10중량부 내지 20중량부를 나노입자로 분쇄하고, 나노입자로 분쇄된 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지에 면소재 또는 모직섬유소재를 10중량부 내지 20중량부 배합하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
또한, 상기 솔라 패널(1)에 면소재가 더 포함될 경우, 상기 폴리트라이탄은 투명 폴리트라이탄으로 이루어지고, 상기 염료수지는 투명액상수지로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 솔라 패널(1)에 모직 섬유소재가 더 포함될 경우, 상기 염료수지는 색상 염료수지 중 적어도 어느 하나의 색상을 갖는 염료수지로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 솔라 패널(1)이 상기 옥스포드 섬유소재와 폴리트라이탄 및 염료수지를 나노입자로 분쇄한 후 배합하도록 이루어져 있으나, 상기 솔라 패널(1)이 옥스포드 섬유소재와 폴리트라이탄와 염료수지 및 전도성 고분자를 포함하여 분쇄한 후 배합하도록 이루어지는 것도 가능하다.
즉, 상기 솔라 패널(1)이 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄, 염료수지 및 전도성 고분자를 나노입자로 분쇄한 후 나노입자로 분쇄된 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄, 염료수지 및 전도성 고분자를 배합하도록 이루어지는 것도 가능하다.
여기서, 상기 옥스포드 섬유소재는 25중량부 내지 40중량부로 이루어지고, 상기 폴리트라이탄은 25중량부 내지 40중량부로 이루어지며, 상기 염료수지는 10중량부 내지 30중량부로 이루어지며, 전도성 고분자가 12중량부 내지 18중량부로 이루어진다.
그리고, 상기 염료수지는 색상 염료수지로 이루어지되, 13가지의 기본색상 중 어느 하나의 색상을 갖는 염료수지로 이루어지는 것이 바람직하나, 검정색상 염료수지로 이루어지는 것도 가능하며, 이에 한정하지 아니한다.
즉, 상기 옥스포드 섬유소재가 40중량부이고, 폴리트라이탄이 25중량부이며, 염료수지가 20중량부이고, 전도성 고분자가 15중량부일 경우, 상기 염료수지는 검정색상 염료수지로 이루어지고, 상기 섬유소재가 25중량부이고, 폴리트라이탄이 30중량부 내지 40중량부이며, 염료수지가 20중량부 내지 30중량부이고, 전도성 고분자가 15중량부일 경우, 상기 염료수지는 각종 색상 염료수지 중 어느 하나의 색상을 갖는 염료수지로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 본 실시예에서는 고분자 화합물이 폴리트라이탄으로 이루어져 있으나, 상기 고분자 화합물이 폴리카보네이트로 이루어지는 것도 가능하다.
이렇게, 상기 고분자 화합물이 폴리카보네이트로 이루어질 경우, 상기 옥스포드 섬유소재는 40중량부로 이루어지고, 상기 폴리카보네이트는 25중량부로 이루어지며, 상기 전도성 고분자는 15중량부로 이루어지고, 상기 염료수지는 20중량부로 이루어진다.
이때, 상기 염료수지는 검정색상 염료수지로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 상기 솔라 패널(1)에 면소재 또는 모직 섬유소재를 더 포함하되, 나노입자로 분쇄한 후 배합하도록 이루어지는 것도 가능하다.
즉, 상기 솔라 패널(1)의 제조를 위하여 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄, 염료수지 및 전도성 고분자 외에 면소재를 나노입자로 분쇄한 후 배합하도록 이루어지거나, 상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄, 염료수지 및 전도성 고분자 외에 모직 섬유소재를 나노입자로 분쇄한 후 배합하도록 이루어지는 것도 가능하나, 이에 한정하지 아니한다.
여기서, 상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄, 염료수지 및 전도성 고분자에 면소재 또는 모직 섬유소재의 배합 시 상기 옥스포드 섬유소재 25중량부와 폴리트라이이탄 25중량부 내지 35중량부와 염료수지 10중량부 내지 20중량부와 전도성 고분자 15중량부를 나노입자로 분쇄하고, 나노입자로 분쇄된 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄, 염료수지 및 전도성 고분자에 면소재 또는 모직섬유소재를 10중량부 내지 20중량부 배합하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
또한, 상기 솔라 패널(1)에 면소재가 포함될 경우, 상기 폴리트라이탄은 투명 폴리트라이탄으로 이루어지고, 상기 염료수지는 투명액상수지로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 솔라 패널(1)에 모직 섬유소재가 포함될 경우, 상기 염료수지는 색상 염료수지 중 적어도 어느 하나의 색상을 갖는 염료수지로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 고분자 화합물로서, 폴리트라이탄 또는 폴리카보네이트가 적용되어 있으나, 상기 고분자 화합물로서, 폴리아세탈이 적용되는 것도 가능하고, 기타 배합물로서, 레쟈를 포함하는 인조피혁 또는 합성피혁 재질이 적용되는 것도 가능하며, 이에 한정하지 아니하고, 다양하게 변경실시가능하다.
상기한 바와 같이 배합된 배합물을 액상화한다(S20). 즉, 상기 섬유소재와 고분자 화합물 및 염료수지를 배합하고, 배합된 상기 섬유소재와 고분자 화합물 및 염료수지를 액상화한다.
그 다음, 상기 액상화된 배합물로 솔라 패널(1)에 적용되는 플랙시블한 평면 형태의 솔라셀(10)을 성형한다(S30).
이렇게 상기 솔라 패널(1)의 솔라셀(10)이 액상화된 배합물을 성형하여 제조됨으로써 원판 평면 형태, 타원 평면 형태, 정사각 평면 형태 및 직사각 평면 형태 등 다양한 형태로의 제조가 가능함과 동시에, 상기 솔라셀(10)의 크기 및 두께 또한 다양하게 성형하여 제조가능해진다.
이때, 상기 솔라 패널(1)의 솔라셀(10)이 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지로 이루어질 경우, 즉 전도성 고분자가 배합되지 않을 경우에는 성형된 상기 솔라셀(10)의 외부에 별도로 전도성 고분자를 분사하거나, 코팅처리하는 것도 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기한 바와 같이, 성형된 솔라 패널(1)의 솔라셀(10)을 고온 건조처리한다(S40).
여기서, 상기 고온 건조처리된 솔라셀(10)에 습기침투를 방지하기 위하여 고온 코팅처리한다(S50).
이때, 상기 솔라셀(10) 중 전면부에 위치하는 전면 솔라셀(11)의 전면에 강성이 높은 원료를 코팅처리한다(S60). 즉, 고온 건조처리된 솔라셀(10)을 전면부에 위치하는 전면 솔라셀(11)과 후면부에 위치하는 후면 솔라셀(13)로 분류하고, 전면부에 위치하는 전면 솔라셀(11)의 전면에 강성이 높은 원료를 코팅처리 및 도포한다.
이와 같이, 태양광 에너지를 직접 흡수하는 전면 솔라셀(11)의 전면에 강성이 높은 원료를 고온 코팅처리함으로써 상기 솔라셀(10)의 전면을 통과하는 태양광 에너지의 흡수율이 극대화할 수 있으며, 동시에 수분 흡수를 방지할 수 있어 솔라 패널(1)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이렇게, 고온 코팅처리된 솔라셀(10) 중 전면부에 위치하는 전면 솔라셀(11)과 후면 솔라셀(13) 사이에 케이블(30)을 삽입 및 개재한다(S70).
즉, 상기 전면 솔라셀(11)과 전면 솔라셀(11)의 후면부에 위치하는 후면 솔라셀(13) 사이에 에너지 흡수용 케이블(30)을 삽입 및 개재한다.
여기서, 상기 케이블(30)은 낚시줄 또는 강도가 강한 나노금속성소재를 박피하여 제조된 광 낚시줄 또는 강도가 강한 솔라 패널 케이블 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
또한, 상기 케이블(30)은 여러 가닥의 케이블(30)을 하나의 묶음으로 하여 제조되는 것도 가능하며, 케이블(30)의 굵기 및 지름은 다양하게 변경실시가능하다.
이때, 상기 케이블(30)을 그 내부에 삽입설치하기 위한 케이블 캡(31)이 더 구비되는 것도 가능하다. 즉, 상기 케이블(30)이 삽입되기 위하여 그 내부에 중공을 갖는 튜브 형태로 이루어져 케이블(30)을 보호할 수 있는 케이블 캡(31)이 더 구비되는 것도 가능하다.
여기서, 상기 케이블 캡(31)은 플랙시블 형태를 유지하기 위하여 솔라셀(10)을 성형하기 위하여 배합된 배합물과 동일한 소재로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.
한편, 상기 전면 솔라셀(11)과 후면 솔라셀(13) 사이에 삽입 및 개재하는 케이블(30)은 케이블(30)만 삽입 및 개재하는 것도 가능하고, 케이블 캡(31)에 케이블(30)을 삽입설치한 후 상기 케이블 캡(31)을 전, 후면 솔라셀(11, 13) 사이에 삽입 및 개재하는 것도 가능하다.
이때, 상기 전면 솔라셀(11)과 후면 솔라셀(13) 사이에 삽입 및 개재되되, 케이블(30)을 내부에 갖는 케이블 캡(31)은 전, 후면 솔라셀(11, 13)의 길이방향 또는 너비방향에 직선형태로 설치되거나, 지그재그형태로 설치되거나, 일정 부분에만 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니하고 다양한 형태로 적용되는 것도 바람직하다.
여기서, 상기 케이블(30)이 개재되어 설치되는 전면 솔라셀(11)과 후면 솔라셀(13)이 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지를 배합하여 성형된 솔라셀(10)로 이루어지거나, 상기 전면 솔라셀(11)과 후면 솔라셀(13)이 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄, 염료수지 및 전도성 고분자를 배합하여 성형된 솔라셀(10)로 이루어지는 것도 가능하다.
또한, 상기 전면 솔라셀(11)은 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄, 염료수지 및 전도성 고분자를 배합하여 성형된 솔라셀(10)로 이루어지고, 후면 솔라셀(13)은 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지를 배합하여 성형된 솔라셀(10)로 이루어지거나, 상기 전면 솔라셀(11)은 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지를 배합하여 성형된 솔라셀(10)로 이루어지고, 후면 솔라셀(13)은 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄, 염료수지 및 전도성 고분자를 배합하여 성형된 솔라셀(10)로 이루어지는 것도 가능하나, 이에 한정하지 아니하고, 다양하게 변경실시 가능하다.
이때에도, 상기 솔라셀(10) 중 전면부에 위치하는 전면 솔라셀(11)의 전면에는 강성이 높은 원료를 고온 코팅처리하도록 이루어진다.
그리고, 상기 전면 솔라셀(11)과 후면 솔라셀(13) 사이에 케이블(30)을 개재한 후 전면 솔라셀(11)과 후면 솔라셀(13)을 밀착시킨 후 각 가장자리를 재봉 처리함으로써 전, 후면 솔라셀(11, 13)을 봉인한다(S80).
본 발명의 일 실시예에서는 상기 전, 후면 솔라셀(11, 13)의 각 가장자리를 재봉 처리함으로써 전, 후면 솔라셀(11, 13)을 봉인하도록 이루어져 있으나, 상기 전, 후면 솔라셀(11, 13)의 접착부재로 접착봉인하도록 이루어지는 것도 가능하고, 상기 전, 후면 솔라셀(11, 13)을 접착부재로 접착한 후 재봉 처리하여 봉인하도록 이루어지는 것도 가능하다.
또한, 상기 전, 후면 솔라셀(11, 13)의 가장자리에 요부 및 홈부가 각각 형성되고, 슬라이드 방식으로 요부와 홈부를 결합시키는 슬라이드 지퍼 형태로 이루어지는 것이 가능하고, 벨크로 형태로 결합되는 것도 가능하나, 이에 한정하지 아니하며, 상기 전면 솔라셀(11)과 후면 솔라셀(13)을 밀봉시키기 용이하다면 상기 솔라셀(10)의 접착 및 봉인 구조는 다양하게 변경실시가능하게 이루어진다.
상기한 바와 같이 제조된 플랙시블한 형태의 솔라셀(10)을 솔라 모듈(20)의 저면에 고정시킨다(S90).
여기서, 상기 솔라 모듈(20)은 다수의 셀(Solar Cell)로 이루어지며, 이러한 셀은 결정질실리콘 셀로써, 단결정질 셀과 다결정질 셀로 이루어진다.
이러한 단결정질 셀은 실리콘 원자가 규칙적으로 방향이 균일하게 배열된 상태로 재료를 사용하여 순도가 높고, 다결정질 셀은 비교적 순도가 낮다.
이러한 솔라 모듈(20)은 직렬로 연결시키면 전압이 올라가고, 병렬로 연결시키면 전류치가 증가하게 된다. 이렇게 직, 병렬로 조합하여 필요로 하는 전압, 전류치를 가진 솔라 모듈(또는 태양전지모듈)을 만들게 된다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 솔라셀(10)이 솔라 모듈(20)의 저면에 설치되어 있으나, 상기 솔라셀(10)이 솔라 모듈(20)의 상면에 설치되는 것도 가능하고, 상기 솔라셀(10)이 솔라 모듈(20)의 상면 및 하면에 각각 설치되는 것도 가능하며, 이에 한정하지 아니한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 솔라 패널(1)이 섬유소재, 고분자 화합물 및 염료수지를 배합하고 배합된 배합물을 성형하여 제조됨으로써, 솔라 패널(1)이 부드럽게 접히거나 구겨지고, 접히거나 구겨진 상태의 솔라 패널(1)을 다시 펴서 사용이 가능하며, 이로 인해 굴곡을 갖거나, 곡면을 갖는 부위 등 다양한 형상 및 위치에 본 발명에 의한 솔라 패널(1)의 적용이 가능한 첨단섬유 신소재의 솔라 패널(1)을 제공할 수 있다.
또한, 상기 솔라 패널(1)은 고분자 화합물로서 폴리트라이탄 또는 폴리카보네이트를 배합하여 제조하거나, 폴리아세탈 또는 폴리비닐 등을 배합하여 제조할 수 있고, 레자를 포함하는 인조피혁 또는 합성피혁 재질을 더 포함하여 제조할 수 있는 등 다양한 소재를 활용하여 플랙시블 솔라 패널(1)의 제조가 가능하다.
이렇게, 본 발명에 의한 솔라 패널(1)은 고분자 화합물로 제조됨으로써 태양광 흡수율이 향상되어 에너지 효율성을 극대화할 수 있으며, 기존 20% 이하의 태양광 흡수율 대비 35% 내지 45%에 이르는 태양광 흡수율을 달성할 수 있는 등 기존 솔라 패널로 달성할 수 없는 에너지 효율을 달성할 수 있다.
여기서, 본 발명에 의한 제조방법에 의하여 제조된 플랙시블 솔라 패널(1)은 다양한 분야에서 사용 및 적용이 가능하며, 솔라셀(10)은 옥스포드 섬유소재가 30중량부 내지 50중량부이고, 폴리트라이탄이 30중량부 내지 50중량부이며, 염료수지가 20중량부 내지 30중량부으로 이루어질 경우, 에너지 발전용, 텐트용, 그늘막용, 파라솔용 및 비닐하우스용 등으로 적용 및 설치가 가능하고, 상기 염료수지가 검정색상을 갖는 염료수지로 이루어질 경우, 친환경적인 검정색상 솔라 패널(1)의 구현이 가능하여 에너지 효율성을 극대화시킬 수 있다.
이렇게, 본 발명에 의한 제조방법에 의하여 제조된 플랙시블 솔라 패널은 에너지 발전용, 텐트용, 그늘막용, 파라솔용 및 비닐하우스용 등 다양한 분야에 적용이 가능하되, 도 6에 도시된 바와 같이, 야외에 설치되는 텐트에 적용하여 설치가능하다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널은 텐트의 지붕에 일정 크기로 설치되고, 상기 솔라 패널은 텐트의 지붕을 형성하는 면에 미리 부착될 수 있다.
또한, 텐트의 지붕면과 동일한 크기로 다수의 솔라 패널을 배치시켜 텐트를 설치한 다음 텐트의 지붕면에 올려 설치되게 할 수도 있다. 즉, 텐트의 지붕면에 다수의 솔라 패널을 올려 놓은 다음, 텐트 또는 솔라 패널에 고정된 줄 또는 밧줄 등의 결속 및 체결수단을 이용하여 솔라 패널을 설치하는 것도 가능하다.
이렇게, 텐트의 지붕면에 설치된 솔라 패널에서 얻어진 에너지는 전기로 변환되고, 변환된 전기는 콘센트에 전달되며, 텐트 사용자는 콘센트에 휴대폰, 노트북, 조명기구, 선풍기, 인덕션 등의 장비를 연결하게 되며, 솔라 패널에서 얻어진 전원을 통해 다양한 전자장치에 전기를 공급함으로써 별도의 배터리 등을 구비하지 않고서도 전원을 공급받아 사용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널이 일정 직경을 갖는 원호 형상의 지붕을 갖는 비닐하우스에 적용될 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 비닐하우스의 지붕에 다수개의 솔라 패널을 설치하되, 원호 형상으로 형성되는 비닐하우스의 지붕에 적합하도록 원호 형상으로 형성되는 솔라 패널을 설치할 수 있다.
이때, 비닐하우스의 지붕에 솔라 패널의 설치 시 접착부재 등으로 부착 및 접착시키는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니하며, 이렇게 비닐하우스의 지붕에 설치된 솔라 패널에서 발생된 전기를 이용하여 비닐하우스 내부에 설치된 전기 보일러 등의 온열기구에 전원을 공급함으로써 각종 과일, 채소 및 작물 등을 생육시키기 용이해진다.
더불어, 본 발명에 의한 플랙시블 솔라 패널이 파라솔에 설치될 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 반구(半球) 형상의 지붕을 갖는 파라솔에 솔라 패널을 설치함으로써 태양광 에너지로부터 전원을 공급받을 수 있다. 여기서, 파라솔의 지붕에 플랙시블 솔라 패널을 설치함으로써 태양광을 집열하여 전원을 발생시키게 되고, 솔라 패널에서 발생된 전원은 사용자들에게 전원을 연결시킬 수 있는 컨넥터 등에 공급된다.
특히, 여름철과 같이 온도가 높은 경우, 편의점 등에 설치된 파라솔을 이용하는 이용자의 휴대폰 또는 선풍기 등에 전원을 공급하여 줌으로써, 휴대폰 또는 선풍기 등을 구동시킬 수 있는 전원을 공급받게 된다.
아울러, 상기한 파라솔, 비닐하우스 등의 건축물에는 솔라 패널과 함께 일정 직경을 갖는 집광렌즈(미도시)를 설치할 수도 있다. 이러한 집광렌즈는 태양의 위치 변화에 따라 태양을 추적하여 회전되게 설치함으로써, 솔라 패널에서의 전원 발생효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 상기 솔라셀(10)은 옥스포드 섬유소재가 30중량부 내지 50중량부이고, 폴리트라이탄이 30중량부 내지 50중량부이며, 면소재 또는 모직 섬유소재가 15중량부 내지 25중량부이고, 염료수지가 20중량부 내지 30중량부으로 이루어질 경우, 비닐 하우스용, 투명 파라솔용, 유리창용, 유리 벽면용 및 유리창 대용 등으로 적용 및 설치함과 동시에 주거 공간의 커튼 대용 등으로 적용 및 설치하여 태양광 에너지를 통해 전기를 생산하도록 이루어진다.
즉, 상기 솔라셀(10)은 섬유소재가 30중량부 내지 50중량부이고, 폴리트라이탄이 30중량부 내지 50중량부이며, 면소재가 15중량부 내지 25중량부이고, 염료수지가 20중량부 내지 30중량부으로 이루어지되, 염료수지가 투명액상 염료수지로 이루어질 경우, 비닐 하우스용, 투명 파라솔용, 유리창용, 유리 벽면용 및 유리창 대용 등으로 적용 및 설치가 가능하고, 상기 솔라셀(10)은 섬유소재가 30중량부 내지 50중량부이고, 폴리트라이탄이 30중량부 내지 50중량부이며, 모직 섬유소재가 15중량부 내지 25중량부이고, 염료수지가 20중량부 내지 30중량부으로 이루어지되, 상기 염료수지가 색상 염료수지로 이루어질 경우, 주거 공간의 커튼 대용으로 적용 및 설치가 가능하다.
그리고, 상기 솔라셀(10)은 직물소재가 30중량부 내지 50중량부이고, 폴리카보네이트는 30중량부 내지 50중량부이며, 염료수지는 15중량부 내지 25중량부으로 이루어지되, 상기 염료수지가 검정색상을 갖는 염료수지로 이루어질 경우, 차량에 적용가능한 검정색상 솔라 패널(1)로의 적용이 가능하고, 이로 인해 에너지 흡수 효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 대단지의 에너지 발전용으로 적용이 가능하고, 텐트용, 그늘막용, 파라솔용, 비닐하우스용으로도 적용가능하며, 이에 한정하지 아니한다.
또한, 상기 솔라셀(10)은 폴리트라이탄은 75중량부 내지 85중량부이고, 염료수지는 15중량부 내지 25중량부로 이루어지되, 상기 염료수지가 각종 색상을 갖는 염료수지로 이루어질 경우, 주거 공간의 버티컬 및 브라인드 패널용으로 적용가능하나, 이에 한정하지 아니한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 플랙시블 솔라패널은 발전단지 시설, 텐트, 비닐하우스에 적용가능하고, 주거 및 사무실 공간에 일반적으로 설치되는 태양광 가림 역항을 수행하는 모든 종류의 제품, 예를 들면 롤 스크린, 커튼, 블라인드, 버티컬 등과 유사한 제품 모두를 대체할 수 있으며, 최근 들어 그 수요가 증대되는 캠핑카 및 일반 자동차에도 적용이 가능하고, 파라솔, 벌룬 등 다양한 제품에 활용이 가능하고, 이로 인해 저렴한 비용으로 친환경적인 청정 에너지를 손쉽게 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 솔라 패널의 내측에는 피부 아래에 있는 근육에 직접 저주파 자극을 주어 마사지 기능을 수행하는 안마부(미도시)를 더 구비할 수 있다.
예를 들어, 안마부는 판 형태로 형성되고, 상하로 관통된 단자 노출공이 형성된 상부커버와, 전도성 고무 재질로 형성되어 상기 상부커버의 하측에 위치하며, 상측에는 돌출된 단자가 형성되어 상기 단자 노출공의 하측으로부터 상측으로 끼워져서 고정되고, 하부면에는 부착부가 도포된 전극패드와, 판 형태로 형성되고, 상기 부착부의 하부면 전체를 덮을 수 있는 크기를 가지며, 상부면에는 기다란 돌출부가 하나 이상 형성되어 그 돌출부가 상기 부착부에 접촉하여 부착되는 하부커버로 구성될 수 있다.
또한, 전극패드의 일면에는 미세전류를 전달하는 하이드로겔을 부착하고, 그 하이드로겔을 원하는 부위의 피부에 부착하여 마사지 기능을 수행할 수 있다.
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1 : 솔라 패널, 10 : 솔라셀,
11 : 전면 솔라셀, 13 : 후면 솔라셀,
20 : 솔라 모듈, 30 : 케이블,
31 : 케이블 캡.
11 : 전면 솔라셀, 13 : 후면 솔라셀,
20 : 솔라 모듈, 30 : 케이블,
31 : 케이블 캡.
Claims (5)
- 섬유소재, 고분자 화합물 및 염료수지를 나노입자로 분쇄하여 배합하는 단계(S10);
상기 배합된 배합물을 액상화하는 단계(S20);
상기 액상화된 배합물을 평면 형태의 솔라셀로 성형하되, 전도성 고분자를 배합하여 성형하거나, 또는 성형된 솔라셀의 외부에 전도성 고분자를 분사하거나 코팅하여 솔라셀을 성형하는 단계(S30);
상기 솔라셀을 고온 건조처리하는 단계(S40);
상기 고온 건조처리된 솔라셀 중 전면부에 위치하는 전면 솔라셀의 전면에 강성이 높은 원료로 고온 코팅처리하는 단계(S50);
상기 고온 코팅처리된 솔라셀을 전면 솔라셀과 후면 솔라셀로 구분하되, 상기 전면 솔라셀에 강성을 갖는 원료로 코팅처리하는 단계(S60);
상기 전면 솔라셀과 후면 솔라셀 사이에 광 낚시줄 또는 강도가 강한 솔라 패널 케이블 중 어느 하나로 이루어진 적어도 하나 이상의 케이블을 삽입하여 개재하는 단계(S70);
상기 전면 솔라셀과 후면 솔라셀을 밀착시킨 후 각 가장자리를 재봉처리하여 밀봉하는 단계(S80);
상기 밀봉된 다수개의 플랙시블한 솔라셀을 솔라 모듈에 결합하여 고정시키는 단계(S90);
를 포함하여 이루어지되,
상기 솔라 모듈은 직, 병렬로 조합하여 필요로 하는 전압, 전류치를 가지도록 이루어지며,
상기 액상화된 배합물은,
총 중량부에 대하여 30중량부 내지 50중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 30중량부 내지 50중량부의 폴리트라이탄으로 이루어진 고분자 화합물과, 20중량부 내지 30중량부의 염료수지가 배합되어 이루어지거나,
또는 총 중량부에 대하여 상기 옥스포드 섬유소재 30중량부와 폴리트라이이탄 30중량부 내지 40중량부 및 염료수지 10중량부 내지 20중량부를 나노입자로 분쇄하여 배합 시 면소재 또는 모직섬유소재 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 분쇄 및 배합하되, 상기 면소재 또는 모직섬유소재는 10중량부 내지 20중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랙시블 솔라 패널의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 액상화된 배합물은,
총 중량부에 대하여 25중량부 내지 40중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 25중량부 내지 40중량부의 폴리트라이탄으로 이루어진 고분바 화합물과, 10중량부 내지 30중량부의 염료수지를 포함하여 이루어지되,
상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 염료수지를 나노입자로 분쇄하여 배합 시 전도성 고분자 12중량부 내지 18중량부를 더 포함하여 분쇄 및 배합하도록 이루어지며,
상기 옥스포드 섬유소재 25중량부와 폴리트라이탄 25중량부 내지 35중량부 및 염료수지 10중량부 내지 20중량부 및 전도성 고분자 15중량부를 나노입자로 분쇄하여 배합할 경우 면소재 또는 모직섬유소재 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 분쇄 및 배합하되, 상기 면소재 또는 모직섬유소재는 10중량부 내지 20중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랙시블 솔라 패널의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 액상화된 배합물은,
총 중량부에 대하여 50중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 상기 고분자 화합물은 폴리카보네이트로서, 30중량부의 폴리카보네이트로 이루어진 고분자 화합물과, 20중량부의 검정색상 염료수지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랙시블 솔라 패널의 제조방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 액상화된 배합물은,
총 중량부에 대하여 40중량부의 옥스포드 섬유소재로 이루어진 섬유소재와, 25중량부의 폴리카보네이트로 이루어진 고분자 화합물과, 상기 염료수지는 검정색상 염료수지로서, 20중량부의 검정색상 염료수지를 포함하여 이루어지되,
상기 옥스포드 섬유소재, 폴리트라이탄 및 검정색상 염료수지를 나노입자로 분쇄하여 배합할 경우 전도성 고분자 15중량부를 더 포함하여 분쇄 및 배합하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 플랙시블 솔라 패널의 제조방법.
- 청구항 1 내지 4 중 적어도 어느 한 항의 플랙시블 솔라 패널 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 플랙시블 솔라 패널.
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| KR20180153647 | 2018-12-03 | ||
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