KR102455935B1 - Lamp using low light photocell - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명은, 각각 면구조로 형성되어 서로 다면체구조로 배열되며 저조도 빛을 흡수해 광전기화학적방법으로 전기를 만드는 다수개의 전지셀들과, 상기 다면체구조의 모서리에 위치되어 상기 전지셀들 사이에 개재되는 다수개의 기둥들과, 상기 다면체구조의 양쪽 밑면 중 정면에 위치되는 발광체와, 상기 전지셀들에 의해 만들어진 전기를 충전하여 상기 발광체에 공급하는 전원부를 포함하며; 상기 전지셀 각각은 상기 기둥들 사이에 끼워지는 내측부와, 상기 내측부의 외측에 구비되며 상기 다면체구조의 둘레방향을 따라 양쪽으로 상기 내측부보다 더 길게 형성되어 상기 기둥을 가리는 외측부를 포함하며, 상기 다면체구조의 둘레방향에 따른 외측부의 가장자리에 상기 기둥에 밀접되는 전극단자가 구비되며; 상기 다수개의 기둥들에는 상기 전극단자와 연결되어 전기 전도되는 전도부가 구비된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명을 이용하면, 실내에 깃든 태양광이나 실내등과 같은 저조도 빛을 이용하여 자가 발전하여 조명을 할 수 있는 장점이 있다.The lighting using the low-illuminance photocell according to the present invention includes a plurality of battery cells each formed in a planar structure, arranged in a polyhedral structure, absorbing low-illuminance light to generate electricity by a photoelectrochemical method, and located at the edge of the polyhedral structure. a plurality of pillars interposed between the battery cells, a light emitting body positioned on the front of both bottom surfaces of the polyhedral structure, and a power supply unit for charging electricity generated by the battery cells and supplying the light to the light emitting body; Each of the battery cells includes an inner portion fitted between the pillars, an outer portion provided outside the inner portion and formed longer than the inner portion on both sides along the circumferential direction of the polyhedral structure to cover the pillars, and the polyhedron an electrode terminal close to the pillar is provided at an edge of the outer portion along the circumferential direction of the structure; It is characterized in that the plurality of pillars are provided with conductive parts connected to the electrode terminals to conduct electricity.
As described above, when the lighting using the low-illuminance photovoltaic cell according to the present invention is used, there is an advantage in that it is possible to illuminate by self-generation using low-illuminance light such as sunlight or indoor lamps in the room.

Description

저조도 광전지를 이용한 조명{Lamp using low light photocell}Lighting using low light photocells

본 발명은 실내로 깃든 태양광이나 실내등과 같은 저조도 빛에너지를 전력으로 전환하여 사용하는 저조도 광전지를 이용한 조명에 관한 것이다.The present invention relates to lighting using a low-illuminance photovoltaic cell that converts low-illuminance light energy, such as sunlight or indoor lamp, into an electric power.

최근에는 친환경에너지에 대한 연구개발이 활발해짐에 따라 고조도의 직접적인 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 방법과 별도로 실내에 깃든 태양광이나 실내등과 같은 저조도 빛을 이용하여 전기를 생산하는 방법에 대한 연구개발도 활발히 이루어지고 있다. 저조도 광전지로는 염료감응형 태양전지(DSSC:Dye Sensitized Solar Cell)이나 페로브스카이트 태양전지(Perovskite Solar Cell) 또는 유기태양전지가 있다.Recently, as R&D on eco-friendly energy has become active, there is a method for producing electricity using low-intensity light such as sunlight or indoor lamps, separately from the method of producing electricity using direct sunlight with high illuminance. R&D is also actively carried out. The low-illuminance photovoltaic cell includes a dye-sensitized solar cell (DSSC), a perovskite solar cell, or an organic solar cell.

대한민국 등록특허공보 제10-1201490호(등록일자;2012년11월8일)에는 '친환경 염료감응 태양전지를 활용한 루버형 엘이디 조명기구'가 개시되어 있다. 이 선행특허를 살펴보면, LED로 이루어진 발광부의 하방에 루버 기능을 가진 염료감응 태양전지가 설치된다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-1201490 (registration date; November 8, 2012) discloses a 'louver-type LED lighting fixture using an eco-friendly dye-sensitized solar cell'. Looking at this prior patent, a dye-sensitized solar cell with a louver function is installed below the light emitting part made of LED.

그러나 상기한 선행기술은 평면형구조로서 본 발명과 구체적인 목적이나 구성 등에 있어 차이점이 있다. However, the above-mentioned prior art has a planar structure, which is different from the present invention in specific purpose or configuration.

대한민국 등록특허공보 제10-1201490호(등록일자;2012년11월8일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1201490 (Registration date; November 8, 2012)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실내에 깃든 태양광이나 실내등과 같은 저조도 빛을 이용하여 자가 발전하여 조명 기능을 발휘할 수 있는 저조도 광전지를 이용한 조명을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a lighting using a low-illuminance photovoltaic cell capable of exhibiting a lighting function by self-generation using low-illuminance light such as sunlight or indoor lamps in a room.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명은 각각 면구조로 형성되어 서로 다면체구조로 배열되며 저조도 빛을 흡수해 광전기화학적방법으로 전기를 만드는 다수개의 전지셀들과, 상기 다면체구조의 모서리에 위치되어 상기 전지셀들 사이에 개재되는 다수개의 기둥들과, 상기 다면체구조의 양쪽 밑면 중 정면에 위치되는 발광체와, 상기 전지셀들에 의해 만들어진 전기를 충전하여 상기 발광체에 공급하는 전원부를 포함하며; 상기 전지셀 각각은 상기 기둥들 사이에 끼워지는 내측부와, 상기 내측부의 외측에 구비되며 상기 다면체구조의 둘레방향을 따라 양쪽으로 상기 내측부보다 더 길게 형성되어 상기 기둥을 가리는 외측부를 포함하며, 상기 다면체구조의 둘레방향에 따른 외측부의 가장자리에 상기 기둥에 밀접되는 전극단자가 구비되며; 상기 다수개의 기둥들에는 상기 전극단자와 연결되어 전기 전도되는 전도부가 구비된 것을 특징으로 한다.Lighting using a low-illuminance photovoltaic cell according to the present invention for solving the above problems is a plurality of battery cells formed in a planar structure, arranged in a polyhedral structure, absorbing low-illuminance light to generate electricity by a photoelectrochemical method, and the polyhedron A plurality of pillars located at the corners of the structure and interposed between the battery cells, a light emitting body located at the front of both bottom surfaces of the polyhedral structure, and charging electricity generated by the battery cells to supply the light including a power supply; Each of the battery cells includes an inner portion fitted between the pillars, an outer portion provided outside the inner portion and formed longer than the inner portion on both sides along the circumferential direction of the polyhedral structure to cover the pillars, and the polyhedron an electrode terminal close to the pillar is provided at an edge of the outer portion along the circumferential direction of the structure; It is characterized in that the plurality of pillars are provided with conductive parts connected to the electrode terminals to conduct electricity.

상기 다수의 전지셀들 외측에서 상기 전지셀들을 둘러싸는 다면체구조로 형성되며, 각 면에 상기 전지셀에 저조도 빛이 흡수될 수 있도록 창이 형성된 프레임을 더 포함하며; 상기 기둥은 상기 프레임의 내측면과의 사이에 상기 다면체구조의 축방향을 따라 상기 전지셀의 외측부 가장자리가 끼워지는 끼움홈을 형성할 수 있도록 상기 프레임의 내부 모서리측에 구비되며, 상기 프레임의 모서리측과 리브를 통해 일체로 연결될 수 있다.It is formed in a polyhedral structure surrounding the battery cells from the outside of the plurality of battery cells, and further includes a frame on each side of which a window is formed so that low-illuminance light can be absorbed by the battery cells; The pillar is provided on the inner edge side of the frame to form a fitting groove into which the outer edge of the battery cell is fitted along the axial direction of the polyhedral structure between the inner surface of the frame and the edge of the frame It can be integrally connected through the side and the rib.

상기 기둥의 전도부는 비전도성 재질로 형성된 지지부의 외측면에 부착된 전도성 테이프로 이루어지거나, 상기 지지부의 외측면에 전도성 물질이 코팅되어 이루어질 수 있다. The conductive part of the pillar may be made of a conductive tape attached to the outer surface of the support part formed of a non-conductive material, or may be made by coating the outer surface of the support part with a conductive material.

상기 다수개의 전지셀들은 상기 다면체구조의 둘레방향을 따라 이웃한 전지셀과 직렬연결될 수 있다.The plurality of battery cells may be connected in series with neighboring battery cells along the circumferential direction of the polyhedral structure.

상기 다수개의 전지셀들은 짝수개로 구성되며, 상기 다면체구조의 둘레방향을 따라 이웃한 전지셀과 병렬연결될 수 있다.The plurality of battery cells is composed of an even number, and may be connected in parallel with neighboring battery cells along the circumferential direction of the polyhedral structure.

상기 다수개의 전지셀들은 짝수개로 구성되어 상기 다면체구조의 둘레방향을 따라 이웃한 전지셀과 직렬 또는 병렬연결 가능토록 각각 선택적으로 상기 다면체구조의 축방향을 따라 위,아래 뒤바뀌어 설치될 수 있으며; 상기 기둥의 전도부에는 직렬회로연결단자와 병렬회로연결단자 중 어느 하나가 선택적으로 탈착 가능토록 연결될 수 있다.The plurality of battery cells may be configured in an even number so as to be connected in series or in parallel with neighboring battery cells along the circumferential direction of the polyhedral structure, respectively, and may be selectively installed upside down and upside down along the axial direction of the polyhedral structure; Any one of the series circuit connection terminal and the parallel circuit connection terminal may be selectively detachably connected to the conductive part of the pillar.

상기 전지셀들은 상기 다면체구조의 축방향을 따라 수직으로 설치될 수 있다.The battery cells may be installed vertically along the axial direction of the polyhedral structure.

상기 다면체구조는 그 축방향을 따라 적어도 일부가 상기 발광체 반대방향을 향해 상기 다면체구조의 외측으로 넓어지는 구조일 수 있다.The polyhedral structure may have a structure in which at least a portion of the polyhedral structure spreads outwardly in a direction opposite to the light-emitting body along its axial direction.

상기 전지셀은 염료감응형 태양전지이다.The battery cell is a dye-sensitized solar cell.

본 발명에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명은, 실내에 깃든 태양광이나 실내등과 같은 저조도 빛을 이용하여 조명할 수 있기 때문에 친환경에너지를 사용하며, 발전소에서 공급하는 전력사용을 줄일 수 있다. 또한 본 발명은 자가 발전 가능하기 때문에 무선형으로 사용 가능하여 실내에서도 이동이 용이하며, 야외캠핑용으로서 낮에 태양광으로 충전하여 밤에 조명으로 사용하기 충분하다. The lighting using the low-illuminance photocell according to the present invention can be illuminated using low-illuminance light such as sunlight or indoor lamps in the room, so it uses eco-friendly energy and reduces the use of power supplied by the power plant. In addition, since the present invention is self-generated, it can be used as a wireless type, so it is easy to move indoors, and for outdoor camping, it is sufficient to charge with sunlight during the day and use it as a light at night.

본 발명은 전지셀을 각각 독립적으로 분리하여 탈착시킬 수 있기 때문에 부분 교체가 용이하다. In the present invention, since the battery cells can be separated and detached independently from each other, partial replacement is easy.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조명의 일부를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 조명의 평단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 조명 중 전지셀의 개략 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시된 조명의 전원부 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명의 평단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 조명의 병렬회로연결단자의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명의 평단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명의 평단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 A-A선에 따른 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제5실시예에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명의 평단면도이다.
도 12는 본 발명의 제6실시예에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명의 평단면도이다.1 is a perspective view of lighting using a low-illuminance photocell according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a part of the lighting shown in FIG. 1 .
FIG. 3 is a plan cross-sectional view of the lighting shown in FIG. 1 .
4 is a schematic configuration diagram of a battery cell among the lighting shown in FIG. 1 .
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a power supply unit of the lighting shown in FIG. 1 .
6 is a plan cross-sectional view of lighting using a low-illuminance photovoltaic cell according to a second embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a parallel circuit connection terminal of the lighting shown in FIG. 6 .
8 is a plan cross-sectional view of lighting using a low-illuminance photovoltaic cell according to a third embodiment of the present invention.
9 is a plan cross-sectional view of lighting using a low-illuminance photovoltaic cell according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 9 .
11 is a plan cross-sectional view of lighting using a low-illuminance photovoltaic cell according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is a plan cross-sectional view of lighting using a low-illuminance photocell according to a sixth embodiment of the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 저조도 광전지를 이용한 조명은, 다면체구조로서 베이스(2)와, 프레임(4)과, 발광체(30)와, 전원부(40)와, 다수개의 전지셀(10)들과, 다수의 기둥(20)들을 포함한다.1 to 5, the lighting using the low-illuminance photovoltaic cell according to the first embodiment of the present invention is a polyhedral structure with a base 2, a frame 4, a light emitting body 30, and a power supply unit 40 ), and a plurality of battery cells 10 , and a plurality of pillars 20 .

베이스(2)는 다면체구조의 양 밑면 중 발광체(30)가 구비되는 정면과 대향되는 배면을 구성하는 것으로, 다면체구조와 동일한 다각형형상일 수도 있고, 다면체구조와 별개로 사각형이나 원형일 수 있다. 베이스(2)의 외측면에는 조명 조작을 위한 스위치 및 조명 조작 현황 내지 충전용량 등을 표시하는 디스플레이패널 등이 구성될 수 있다. 한편 베이스(2)에는 상기 전지셀(10) 또는 발광체(30)의 전선이 베이스 공간으로 통하는 관통홀(2a)이 형성될 수 있다. The base 2 constitutes a rear surface opposite to the front surface on which the light emitting body 30 is provided among both lower surfaces of the polyhedral structure, and may have the same polygonal shape as the polyhedral structure, or may have a rectangular or circular shape separately from the polyhedral structure. On the outer surface of the base 2, a switch for lighting operation and a display panel for displaying lighting operation status or charging capacity may be configured. Meanwhile, the base 2 may have a through hole 2a through which the electric wire of the battery cell 10 or the light emitting body 30 passes into the base space.

프레임(4)은 베이스(2)와 발광체(30) 사이에 구비되며 전지셀(10)의 외측에서 전지셀(10)를 둘러싸는 다면체구조로 형성되며, 각 면에는 전지셀(10)에 저조도 빛이 도달되어 흡수될 수 있도록 창(4a)이 형성된다. The frame 4 is provided between the base 2 and the light emitting body 30 and is formed in a polyhedral structure surrounding the battery cell 10 from the outside of the battery cell 10 , and on each side of the battery cell 10 , the low illuminance A window 4a is formed so that light can reach and be absorbed.

발광체(30)는 빛이 외부로 잘 발산될 수 있도록 다면체구조의 양쪽 밑면 중 정면에 위치되며, 아울러 전체적으로 다면체구조의 정면을 이루는 패널 형태로 구성될 수 있다. 발광체(30)를 구성하는 발광소자로는 발광다이오드(LED)나 유기발광다이오드(OLED)가 이용될 수 있다. 발광체(30)의 광원색은 RGB 및 백색으로 구성될 수 있다.The light emitting body 30 is positioned at the front of both bottom surfaces of the polyhedral structure so that light can be well radiated to the outside, and may be configured in the form of a panel forming the front of the polyhedral structure as a whole. A light emitting diode (LED) or an organic light emitting diode (OLED) may be used as a light emitting device constituting the light emitting body 30 . The light source color of the light emitting body 30 may be composed of RGB and white.

전원부(40)는 전지셀(10)들에 의해 만들어진 전기를 충전하여 발광체(30)에 공급하는 것으로, 단자대(42)와, 전압/전류측정기(41)와, 스위치(46)와, 배터리(44)와, PCM(Pulce Code Modulation)(43)과, 컨버터(47)를 포함할 수 있다. 단자대(42)는 전지셀(10)과 전원부(40)를 전기회로적으로 연결하는 것으로, 직렬회로연결단자와 병렬회로연결단자(50) 중 어느 하나가 고정형으로 구성될 수도 있고, 직렬회로와 병렬회로의 선택이 가능토록 선택형으로 구성될 수 있다. 즉 전지셀(10)들이 직렬연결된 경우 직렬회로연결단자가, 전지셀(10)들이 병렬연결된 경우 병렬회로연결단자(50)가 구성될 수 있다. 스위치(46)는 충전스위치와, 방전스위치, 그리로 발광체 스위치로 구성될 수 있다. 충전스위치는 전지셀(10)들과 배터리(44)를 전기회로적으로 연결하여 전지셀(10)에서 만들어진 전기가 배터리에 충전될 수 있게 한다. 방전스위치는 배터리(44)와 발광체(30)를 전기회로적으로 연결하여 배터리(44)에 충전된 전기를 발광체(30)에 공급되게 한다. 발광체 스위치는 외부에서의 조명 온/오프(On/Off) 조작에 대응하여 작동한다.The power supply unit 40 charges electricity generated by the battery cells 10 and supplies it to the light emitting body 30 , and includes a terminal block 42 , a voltage/current meter 41 , a switch 46 , and a battery ( 44 ), a pulse code modulation (PCM) 43 , and a converter 47 . The terminal block 42 electrically connects the battery cell 10 and the power supply unit 40 in an electrical circuit, and any one of the series circuit connection terminal and the parallel circuit connection terminal 50 may be of a fixed type, and the series circuit and It can be configured as a selection type so that the selection of the parallel circuit is possible. That is, a series circuit connection terminal when the battery cells 10 are connected in series, and a parallel circuit connection terminal 50 when the battery cells 10 are connected in parallel may be configured. The switch 46 may be composed of a charging switch, a discharging switch, and thus a light-emitting switch. The charging switch electrically connects the battery cells 10 and the battery 44 so that electricity generated in the battery cell 10 can be charged in the battery. The discharge switch electrically connects the battery 44 and the light emitting body 30 to supply electricity charged in the battery 44 to the light emitting body 30 . The illuminant switch operates in response to an external lighting on/off operation.

전지셀(10)은 다면체구조의 각 면을 구성할 수 있도록 면구조로 형성되어 다수개가 다면체구조로 배열된다. 즉 전지셀(10)들은 사각형구조로 배열될 수 있으며, 이외에도 5각형구조(도 8참조), 6각형구조, 8각형구조, 3각형구조 등으로 배열될 수 있다. The battery cells 10 are formed in a planar structure so as to configure each side of the polyhedral structure, and a plurality of them are arranged in a polyhedral structure. That is, the battery cells 10 may be arranged in a rectangular structure, and in addition, may be arranged in a pentagonal structure (see FIG. 8 ), a hexagonal structure, an octagonal structure, a triangular structure, and the like.

전지셀(10)은 다면체구조의 내외방향, 즉 두께방향을 따라 내측부(12)와, 외측부(14)로 구성될 수 있다. 즉 전지셀(10)의 내측부(12)는 다면체구조의 내측면을 이루는 것으로, 다면체구조의 둘레방향을 따라 이웃한 두 기둥(20)들 사이 길이에 대응되게 형성되어 이웃한 두 기둥(20)들 사이에 끼워진다. 전지셀(10)의 외측부(14)는 다면체구조의 외측면을 이루는 것으로, 내측부(12)의 외측에 구비되며 다면체구조의 둘레방향을 따라 양쪽으로 내측부(12)보다 더 길게 형성되어 기둥(20)을 가릴 수 있다. 따라서 전지셀(10)은 각각 독립적으로 분리되어 두 기둥(20)들 사이에 끼움 결합됨으로써 각각 용이하게 부분 교체될 수 있으며, 기둥(20)들에 의해 지지되어 다면체구조로 유지될 수 있다. The battery cell 10 may be composed of an inner portion 12 and an outer portion 14 along the inner and outer directions of the polyhedral structure, that is, the thickness direction. That is, the inner portion 12 of the battery cell 10 forms the inner surface of the polyhedral structure, and is formed to correspond to the length between the two adjacent pillars 20 along the circumferential direction of the polyhedral structure, and the adjacent two pillars 20 . sandwiched between the The outer portion 14 of the battery cell 10 forms the outer surface of the polyhedral structure, is provided on the outer side of the inner portion 12, and is formed longer than the inner portion 12 on both sides along the circumferential direction of the polyhedral structure to form a pillar 20 ) can be covered. Accordingly, each of the battery cells 10 is separated independently and fitted between the two pillars 20 so that they can be easily partially replaced, and supported by the pillars 20 can be maintained in a polyhedral structure.

전지셀(10)은 다면체구조의 축방향을 따라 수직으로 설치될 수 있다. The battery cell 10 may be installed vertically along the axial direction of the polyhedral structure.

전지셀(10)은 실내에 깃든 태양광이나 실내등과 같은 저조도 빛을 흡수해 고아전기화학적반응에 의해서 전기에너지를 만들 수 있는 저조도 광전지 중 하나이다. 저조도 광전지로는 페로브스카이트 태양전지(Perovskite Solar Cell), 유기태양전지필름 등이 있으며, 본 발명의 경우 염료감응형 태양전지(DSSC:Dye Sensitized Solar Cell)로 이루어진다. 염료감응형 태양전지의 경우, 저조도 효율이 높아 실내 조명에 충분한 자가발전이 가능하며, 특히 실내등 중에서도 침실용의 경우 수면 분위기 형성을 위해 보다 저조도의 조명이 요구되는 바 충분히 실내 조명으로서 충분히 자가발전될 수 있다.The battery cell 10 is one of the low-illuminance photovoltaic cells capable of absorbing low-illuminance light such as sunlight or indoor lamps in a room and generating electrical energy by orphan electrochemical reaction. Examples of the low-illuminance photovoltaic cell include a perovskite solar cell, an organic solar cell film, and the like, and in the present invention, a dye-sensitized solar cell (DSSC) is used. In the case of dye-sensitized solar cells, low-light efficiency is high, so self-generation is possible enough for indoor lighting. can

염료감응형 태양전지로 이루어진 전지셀(10)의 경우, 그 외측부(14)에 광을 흡수하는 광전극(100)이 위치되고, 그 내측부(12)에 광전극(100)과 대향되는 상대전극(110)이 위치되며, 광전극(100)과 상대전극(110) 사이 밀폐된 영역(120)에서 광전기화학적반응이 이루어진다. 광전극(100)과 상대전극(110) 사이 밀폐된 영역(120)은 광음극층과, 전해질과, 상대전극촉매 등으로 구성된다. In the case of the battery cell 10 made of a dye-sensitized solar cell, the photoelectrode 100 for absorbing light is located on the outer side 14 thereof, and the counter electrode facing the photoelectrode 100 is located on the inner side 12 of the battery cell 10 . 110 is positioned, and a photoelectrochemical reaction occurs in the sealed region 120 between the photoelectrode 100 and the counter electrode 110 . The sealed region 120 between the photoelectrode 100 and the counter electrode 110 includes a photocathode layer, an electrolyte, and a counter electrode catalyst.

염료감응형 태양전지로 이루어진 전지셀(10)은 광전기화학적반응에 의해 여기된 전자의 운반경로 배열 구조에 따라 Z형, W형, 모노리스형(monolithic), 인플레인형(in-plane)으로 이루어질 수 있다. 다만 전지셀(10)은 기둥(20)의 전극부(24)로 전기 전도 가능토록 기둥(20)의 전극부(24)에 밀접되는 부분에 +/-전극단자(16)가 구성되는데, +/-전극단자(16)가 다면체구조의 둘레방향에 따른 외측부(14)의 양 가장자리에 위치될 수 있도록 광전극(100)과 상대전극(110) 중 그 외측부(14)에 배치된 광전극(100) 한쪽에만 구비될 수 있다. 따라서 전지셀(10)과 기둥(20)의 전도부(24)의 전도 구조가 간단하고 용이하게 구현될 수 있다. 또한 이와 같이 +/-전극단자(16)가 광전극(100) 한쪽면에 배열됨으로써 전지셀(10)을 다면체구조의 축방향을 따라 위아래 뒤바꾸기만 해도 간단하게 다면체구조의 둘레방향을 따라 다수개의 전지셀(10)들을 직렬회로구조로 연결할 수도 있고 병렬회로구조로 연결할 수도 있어 구체적인 사용환경이나 사용목적에 따라 사용자가 용이하게 직렬회로와 병렬회로 중 하나를 선택할 수 있다. 즉 다수개의 전지셀(10)들은 다면체구조의 둘레방향을 따라 이웃한 전지셀(10)과 도 3에 도시된 바와 같이 직렬연결될 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 병렬연결될 수 있다. 이때 직렬연결의 경우 다수개의 전지셀(10)들은 짝수개이든 홀수개이든 무방하나, 병렬연결의 경우 다수개의 전지셀(10)들은 짝수개로만 구성되는 것이 바람직하다. The battery cell 10 made of a dye-sensitized solar cell may be formed of a Z-type, a W-type, a monolithic type, or an in-plane type according to the transport path arrangement structure of electrons excited by a photoelectrochemical reaction. have. However, in the battery cell 10, a +/- electrode terminal 16 is configured in a portion close to the electrode part 24 of the pillar 20 so as to be electrically conductive to the electrode part 24 of the pillar 20, + /- The photoelectrode ( 100) can be provided on only one side. Therefore, the conductive structure of the battery cell 10 and the conductive part 24 of the pillar 20 can be implemented simply and easily. In addition, since the +/− electrode terminals 16 are arranged on one side of the photoelectrode 100 in this way, even if the battery cell 10 is simply reversed up and down along the axial direction of the polyhedral structure, a plurality of cells along the circumferential direction of the polyhedral structure The battery cells 10 may be connected in a series circuit structure or in a parallel circuit structure, so that a user can easily select one of a series circuit and a parallel circuit according to a specific use environment or purpose of use. That is, the plurality of battery cells 10 may be connected in series with the neighboring battery cells 10 along the circumferential direction of the polyhedral structure as shown in FIG. 3 , or may be connected in parallel as shown in FIG. 6 . In this case, in the case of a series connection, the number of the plurality of battery cells 10 may be an even number or an odd number, but in the case of a parallel connection, it is preferable that the plurality of battery cells 10 consist only of an even number.

한편 하나의 모듈로 직렬회로와 병렬회로 중 어느 하나의 선택이 용이하게 가능하도록 직렬회로연결단자와 병렬회로연결단자 중 어느 하나가 콘센트와 같이 기둥(20)의 전도부(24)에 선택적으로 탈착 가능토록 연결될 수 있다. 직렬회로연결단자의 경우 다수개의 기둥(20)들 중 어느 하나의 기둥(20)을 통해 전지셀(10)의 전극단자(16)를 전원부(40)와 연결하는 +/-리드선으로 구성될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 병렬회로연결단자(50)의 경우, 캡(cap)처럼 기둥(20)의 상단에 탈착 가능토록 씌워지며 기둥(20)의 전도부(24)와 전도 가능한 전도부(52)들과, 전도부(52)의 접점(53)에 연결되어 같은 극끼리 연결하여 전원부(40)로 연결하는 +/-리드선(54)을 포함할 수 있다. On the other hand, any one of the serial circuit connection terminal and the parallel circuit connection terminal can be selectively detached from the conductive part 24 of the pole 20 like an outlet so that one of the series circuit and the parallel circuit can be easily selected with one module. can be very connected. In the case of the serial circuit connection terminal, it may be composed of a +/- lead wire connecting the electrode terminal 16 of the battery cell 10 to the power supply unit 40 through any one of the plurality of pillars 20 . have. As shown in FIG. 7 , in the case of the parallel circuit connection terminal 50 , it is detachably covered on the upper end of the pillar 20 like a cap, and the conductive portion 24 and the conductive portion 52 of the pillar 20 are conductive. and a +/- lead wire 54 connected to the contact 53 of the conductive unit 52 to connect the same poles to the power supply unit 40 .

기둥(20)은 다면체구조의 모서리측에 위치되어 다면체구조의 둘레방향을 따라 전지셀(10), 특히 전지셀(10)의 내측부(12)들 사이에 개재되는 것으로, 전지셀(10)들의 다면체구조를 지지함과 아울러 전지셀(10)에서 만들어진 전기를 전도하는 전도체를 겸할 수 있다. 즉 기둥(20)은 프레임(4)의 내부 모서리측에 구성되되, 프레임(4)의 내측면으로부터 그 수직방향으로 전지셀(10)의 외측부(14)의 두께만큼 이격되어 프레임(4)과의 사이에 전지셀(10)의 외측부(14)의 가장자리가 다면체구조의 축방향을 따라 끼워지는 끼움홈(4b)을 형성한다. 기둥(20)은 프레임(4)의 모서리측과 리브(rib)(4c)를 통해 연결되어 프레임(4)과 일체화될 수 있다. 기둥(20)은 다면체구조의 축방향을 따라 수직한 일자형 구조로 형성되어 베이스(2)와 발광체(30) 사이 거리만큼 길게 형성될 수 있다. 기둥(20)은 다면체구조의 둘레방향을 따라 이웃한 전지셀(10)들 사이 공간에 대응되는 입체형상으로 형성되어 전지셀(10)의 내측부(12) 및 외측부(14)와 각각 밀접될 수 있다. 즉 기둥(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 전지셀(10)들이 사각형구조로 배열된 경우 사각기둥형상으로 형성될 수 있고, 도 8에 도시된 바와 같이 전지셀(10)들이 오각형구조로 배열된 경우 오각형기둥형상으로 형성될 수 있다. The pillar 20 is located on the edge side of the polyhedral structure and is interposed between the inner parts 12 of the battery cell 10, in particular, the battery cell 10 along the circumferential direction of the polyhedral structure. It can serve as a conductor that supports the polyhedral structure and conducts electricity generated in the battery cell 10 . That is, the pillar 20 is configured on the inner edge side of the frame 4 , and is spaced apart from the inner surface of the frame 4 by the thickness of the outer portion 14 of the battery cell 10 in the vertical direction to form the frame 4 and A fitting groove 4b into which the edge of the outer portion 14 of the battery cell 10 is fitted along the axial direction of the polyhedral structure is formed between the . The pillar 20 may be integrated with the frame 4 by being connected to the edge of the frame 4 through a rib 4c. The pillar 20 may be formed in a vertical straight-line structure along the axial direction of the polyhedral structure to be as long as a distance between the base 2 and the light emitting body 30 . The pillar 20 is formed in a three-dimensional shape corresponding to the space between the adjacent battery cells 10 along the circumferential direction of the polyhedral structure to be in close contact with the inner portion 12 and the outer portion 14 of the battery cell 10, respectively. have. That is, the pillar 20 may be formed in a rectangular pillar shape when the battery cells 10 are arranged in a rectangular structure as shown in FIG. 3 , and the battery cells 10 are formed in a pentagonal structure as shown in FIG. 8 . When arranged, it may be formed in the shape of a pentagonal column.

이와같은 기둥(20)은 비전도성 재질로 형성된 지지부(22)와, 전도성 재질로 이루어진 전도부(24)를 포함할 수 있다. Such a pillar 20 may include a support part 22 made of a non-conductive material and a conductive part 24 made of a conductive material.

기둥(20)의 지지부(22)는 기둥(20)의 전반적인 형상을 구성하며, 프레임(4)과 같은 재질로 일체로 이루어질 수 있다. The support portion 22 of the pillar 20 constitutes the overall shape of the pillar 20 , and may be integrally made of the same material as the frame 4 .

기둥(20)의 전도부(24)는 전지셀(10)의 +/-전극단자(16)와 접점되어 리드선과 같이 전기 전도 역할을 한다. 기둥(20)의 전도부(24)는 전지셀(10)과 밀접되는 기둥(20)의 지지부(22)의 외측면에 부착된 전도성 테이프로 이루어지거나 지지부(22)의 외측면에 전도성 물질이 코팅되어 이루어질 수 있다. 또는 다수개의 기둥(20)들 중 적어도 하나의 기둥(20)의 전도부(24)는 전지셀(10)들의 직렬/병렬연결에 따라 선택적으로 기둥(20)의 지지부(22)에 슬라이딩방식으로 탈착 가능토록 전도성재질로 기둥(20)의 지지부(22)에 대응되게 형성된 패널구조로 이루어질 수도 있다. 이와같은 기둥(20)의 전도부(24)는 지지부(22)의 외형에 대응되되, 다면체구조의 둘레방향을 따라 일측이 단락된 구조일 수 있다. 바람직하게는 도 3의 'A'에 도시된 바와 같이 기둥(20)의 전도부(24)는 상술한 리브(4c)와 연결부분을 제외하고 기둥(20)의 둘레를 따라 구성될 수 있다. 이때 직렬회로구조의 경우, 도 3의 'B'에 도시된 바와 같이 다수개의 기둥(20)들 중 전원부(40) 측, 즉 전원부(40)의 직렬회로연결단자가 연결되는 기둥(20)의 전도부(24)는 기둥(20)의 둘레방향을 따라 이웃한 두 전지셀(10) 중 어느 하나의 전지셀(10)과 연결되는 부분과 그 나머지 하나의 전지셀(10)과 연결되는 부분으로 나뉘어 단락된다. The conductive part 24 of the pillar 20 is in contact with the +/- electrode terminal 16 of the battery cell 10 and serves as an electrical conduction wire like a lead wire. The conductive part 24 of the pillar 20 is made of a conductive tape attached to the outer surface of the support 22 of the pillar 20 in close contact with the battery cell 10 or a conductive material is coated on the outer surface of the support 22 . can be done Alternatively, the conductive portion 24 of at least one of the plurality of pillars 20 is detachably detached from the support portion 22 of the pillar 20 according to the series/parallel connection of the battery cells 10 in a sliding manner. It may be made of a panel structure formed to correspond to the support part 22 of the pillar 20 with a conductive material as much as possible. The conductive part 24 of the pillar 20 may have a structure in which one side is short-circuited along the circumferential direction of the polyhedral structure, which corresponds to the outer shape of the support part 22 . Preferably, as shown in 'A' of FIG. 3, the conductive portion 24 of the pillar 20 may be configured along the circumference of the pillar 20 except for the above-described rib 4c and connection portion. At this time, in the case of the series circuit structure, as shown in 'B' of FIG. 3 , the power unit 40 side of the plurality of pillars 20, that is, the pillar 20 to which the series circuit connection terminal of the power unit 40 is connected. The conductive part 24 is a part connected to any one of the two battery cells 10 in the circumferential direction of the pillar 20 and a part connected to the other battery cell 10. divided and short-circuited

한편 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 다면체구조는 그 축방향을 따라 발광체(30)에서 베이스(2)를 향해 다면체구조의 외측으로 넓어지는 구조일 수 있다. 즉 전지셀(10)은 다면체구조의 축방향을 기준으로 발광체(30)에서 베이스(2)를 향해 다면체구조의 외측방향으로 경사지게 설치될 수 있으며, 이에 따라 보다 다양한 방향으로부터 광원이 효율적으로 흡수될 수 있다. 이때 전지셀(10)은 다면체구조의 축방향을 따라 발광체(30)에서 베이스(2)를 향해 그 폭이 점진적으로 넓어지는 평행사변형형상일 수 있고, 기둥(20)은 직각삼각기둥형상일 수 있다. 또는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 다면체구조는 그 축방향을 따라 일부만 발광체(30) 반대방향을 향해 다면체구조의 외측으로 넓어지는 구조이고, 나머지는 그 축방향을 따라 수직한 구조일 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 9 and 10 , the polyhedral structure may be a structure in which the light emitting body 30 extends toward the base 2 along the axial direction of the polyhedral structure. That is, the battery cell 10 may be installed to be inclined in the outward direction of the polyhedral structure from the light emitting body 30 toward the base 2 based on the axial direction of the polyhedral structure, and thus the light source from more various directions can be efficiently absorbed. can At this time, the battery cell 10 may have a parallelogram shape in which the width is gradually widened from the light emitting body 30 toward the base 2 along the axial direction of the polyhedral structure, and the pillar 20 may have a right-angled triangular prism shape. have. Alternatively, as shown in FIGS. 11 and 12, the polyhedral structure is a structure in which only a part of the polyhedral structure expands toward the opposite direction of the light emitting body 30 along the axial direction, and the rest of the polyhedral structure is vertical along the axial direction. have.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the technical ideas described in the embodiments of the present invention may be implemented independently, or may be implemented in combination with each other. In addition, although the present invention has been described through the embodiments described in the drawings and detailed description of the invention, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications and equivalent other embodiments therefrom. It is possible. Accordingly, the technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.

2; 베이스 10; 전지셀
12; 내측부 14; 외측부
16; 전극단자 20; 기둥
22; 지지부 24; 전도부
30; 발광체 40; 전원부2; base 10; battery cell
12; inner 14; outer part
16; electrode terminal 20; Pillar
22; support 24; conduction unit
30; illuminant 40; power supply

Claims (9)

각각 면구조로 형성되어 서로 다면체구조로 배열되며 저조도 빛을 흡수해 광전기화학적방법으로 전기를 만드는 다수개의 전지셀들;
상기 다수의 전지셀들 외측에서 상기 전지셀들을 둘러싸는 다면체구조로 형성되며, 각 면에 상기 전지셀에 저조도 빛이 흡수될 수 있도록 창이 형성된 프레임;
상기 프레임의 모서리에 위치되어 상기 전지셀들 사이에 개재되는 다수개의 기둥들;
상기 프레임에 의해 형성되는 다면체구조의 양쪽 밑면 중 정면에 위치되는 발광체와;
상기 전지셀들에 의해 만들어진 전기를 충전하여 상기 발광체에 공급하는 전원부를 포함하며;
상기 기둥은 상기 프레임의 모서리에 대응하는 위치에서 상기 프레임의 내측으로 소정간격 이격된 위치에 마련되어 상기 프레임과의 사이에 상기 전지셀의 가장자리가 끼워질 수 있는 끼움홈이 형성되고, 상기 프레임의 모서리측과 리브를 통해 일체로 연결되며,
상기 각각의 전지셀은
외부로부터 조사되는 광을 흡수하는 광전극이 위치하며 상기 기둥과 프레임 사이에 형성되는 끼움홈으로 삽입되는 외측부와, 상기 외측부의 내측에 마련되어 상기 프레임의 내측을 향해 노출되며, 상기 광전극과 대향되는 상대전극이 위치하는 내측부와, 상기 외측부와 내측부 사이에 광전기화학적 반응이 이루어질 수 있도록 형성되는 밀폐된 영역을 포함하되,
상기 외측부는 상기 내측부보다 상기 다면체구조의 둘레방향을 따라 연장되는 연장길이가 상대적으로 길게 형성되어 있어서 상기 내측부는 양단이 상기 기둥의 측면에 지지되고 상기 외측부는 상기 끼움홈을 통해 삽입되어 상기 전지셀이 상기 프레임 및 기둥에 의해 형성되는 다면체구조에 구속될 수 있으며,
상기 전지셀은 상기 내측부보다 돌출되어 상기 끼움홈으로 삽입되는 외측부의 양 가장자리에 각각 +전극단자와 -전극단자가 하나씩 구비되고,
상기 다수개의 기둥들에는 상기 전지셀의 전극단자와 연결되어 전기 전도되는 전도부가 구비된 것을 특징으로 하는 저조도 광전지를 이용한 조명.a plurality of battery cells each formed in a planar structure, arranged in a polyhedral structure, and absorbing low-intensity light to generate electricity through a photoelectrochemical method;
a frame formed in a polyhedral structure surrounding the battery cells from the outside of the plurality of battery cells, and having a window formed on each side thereof so that low-illuminance light can be absorbed by the battery cells;
a plurality of pillars positioned at the corners of the frame and interposed between the battery cells;
a light emitting body positioned at the front of both lower surfaces of the polyhedral structure formed by the frame;
and a power supply unit for charging electricity generated by the battery cells and supplying the light to the light emitting body;
The pillar is provided at a position spaced apart from the inside of the frame by a predetermined distance at a position corresponding to the corner of the frame, and a fitting groove into which the edge of the battery cell can be fitted is formed between the frame and the frame, and the edge of the frame is formed. It is integrally connected through the side and the rib,
Each of the battery cells is
A photoelectrode for absorbing light irradiated from the outside is positioned, and an outer part inserted into a fitting groove formed between the pillar and the frame is provided inside the outer part and exposed toward the inside of the frame, and is opposed to the photoelectrode Comprising an inner portion where the counter electrode is located, and an enclosed area formed so that a photoelectrochemical reaction can occur between the outer portion and the inner portion,
The outer portion is formed to have a relatively longer extension length along the circumferential direction of the polyhedral structure than the inner portion, so that both ends of the inner portion are supported on the side surfaces of the pillar and the outer portion is inserted through the fitting groove to insert the battery cell It can be constrained to the polyhedral structure formed by the frame and the pillar,
The battery cell is provided with one + electrode terminal and one - electrode terminal, respectively, at both edges of the outer part protruding from the inner part and inserted into the fitting groove,
Lighting using a low-illuminance photovoltaic cell, characterized in that the plurality of pillars is provided with a conductive part connected to the electrode terminal of the battery cell to conduct electricity. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 기둥의 전도부는 비전도성 재질로 형성된 지지부의 외측면에 부착된 전도성 테이프로 이루어지거나, 상기 지지부의 외측면에 전도성 물질이 코팅되어 이루어진 것을 특징으로 하는 저조도 광전지를 이용한 조명.The method according to claim 1,
Lighting using a low-illuminance photovoltaic cell, characterized in that the conductive part of the pillar is made of a conductive tape attached to the outer surface of the support formed of a non-conductive material, or is coated with a conductive material on the outer surface of the support. 청구항 1에 있어서,
상기 다수개의 전지셀들은 상기 다면체구조의 둘레방향을 따라 이웃한 전지셀과 직렬연결된 것을 특징으로 하는 저조도 광전지를 이용한 조명.The method according to claim 1,
Lighting using a low-illuminance photovoltaic cell, characterized in that the plurality of battery cells are connected in series with neighboring battery cells along the circumferential direction of the polyhedral structure. 청구항 1에 있어서,
상기 다수개의 전지셀들은 짝수개로 구성되며, 상기 다면체구조의 둘레방향을 따라 이웃한 전지셀과 병렬연결된 것을 특징으로 하는 저조도 광전지를 이용한 조명.The method according to claim 1,
The plurality of battery cells is composed of an even number, and lighting using a low-illuminance photovoltaic cell, characterized in that it is connected in parallel with the neighboring battery cells along the circumferential direction of the polyhedral structure. 청구항 1에 있어서,
상기 다수개의 전지셀들은 짝수개로 구성되어 상기 다면체구조의 둘레방향을 따라 이웃한 전지셀과 직렬연결 또는 병렬연결 가능토록 각각 선택적으로 상기 다면체구조의 축방향을 따라 위,아래 뒤바뀌어 설치될 수 있으며;
상기 기둥의 전도부에는 직렬회로연결단자와 병렬회로연결단자 중 어느 하나가 선택적으로 탈착 가능토록 연결되는 것을 특징으로 하는 저조도 광전지를 이용한 조명.The method according to claim 1,
The plurality of battery cells is composed of an even number and can be selectively installed upside down along the axial direction of the polyhedral structure so as to be connected in series or in parallel with neighboring battery cells along the circumferential direction of the polyhedral structure. ;
Lighting using a low-illuminance photovoltaic cell, characterized in that any one of a series circuit connection terminal and a parallel circuit connection terminal is selectively and detachably connected to the conductive part of the pillar. 청구항 1에 있어서,
상기 전지셀들은 상기 다면체구조의 축방향을 따라 수직으로 설치되는 것을 특징으로 하는 저조도 광전지를 이용한 조명.The method according to claim 1,
Lighting using a low-illuminance photovoltaic cell, characterized in that the battery cells are installed vertically along the axial direction of the polyhedral structure. 청구항 1에 있어서,
상기 다면체구조는 그 축방향을 따라 적어도 일부가 상기 발광체 반대방향을 향해 상기 다면체구조의 외측으로 넓어지는 구조인 것을 특징으로 하는 저조도 광전지를 이용한 조명.The method according to claim 1,
Lighting using a low-illuminance photovoltaic cell, characterized in that the polyhedral structure is a structure in which at least a part of the polyhedral structure expands outward of the polyhedral structure in a direction opposite to the light-emitting body along its axial direction. 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전지셀은 염료감응형 태양전지인 것을 특징으로 하는 저조도 광전지를 이용한 조명.9. The method according to any one of claims 1, 3 to 8,
Lighting using a low-illuminance photovoltaic cell, characterized in that the battery cell is a dye-sensitized solar cell.
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