KR102469769B1 - 섬유사형 태양광 발전기 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템 - Google Patents

섬유사형 태양광 발전기 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템 Download PDF

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Abstract

개시된 섬유사형 태양광 발전기 소자는 광파가 진행하는 코어를 구비하는 광 파이버, 상기 광 파이버의 외주면에 형성되는 하나 또는 그 이상의 출광 윈도우, 상기 출광 윈도우를 통과한 광파를 흡수하여 발전을 수행하는 하나 또는 그 이상의 태양광 발전 소자(Solar power element), 그리고 상기 태양광 발전 소자가 설치되는 것으로 상기 코어가 노출되는 출광 윈도우의 바닥에 노출되는 코어의 외주면에 형성되는 안장(saddle);을 포함한다.

Description

섬유사형 태양광 발전기 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템{Fiber-type Solar generator and solar power generation system using the generator}
하나 또는 그 이상의 실시 예는 섬유사형 태양광 발전기 및 이를 적용한 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
무한 에너지원인 태양광을 이용하는 태양광 발전에는 높은 에너지의 태양 빛이 입사하는 구조물에 솔라셀(Solar Cell)이 다수 마련된 패널 또는 시트가 이용된다. 이러한 태양광 발전 시스템은 광전 변환 효율이 높지 않으며 따라서 대용량의 발전을 위해서는 매우 넓은 설치 지역이 요구된다.
태양광은 매우 넓은 범위의 파장 영역을 가지며, 400~700nm 범위의 가시광선 영역을 포함된다. 이러한 태양은 파장 대역 별로 세기가 일정치 않다. 현재, 태양광 발전에 보편적으로 사용되는 고순도의 결정실리콘 계열의 솔라 패널은 500~850nm의 파장 영역에 대해서만 90% 정도 흡수하며, 그 외의 파장에 대해서는 효율이 낮거나 거의 흡수하지 못한다.
태양광 발전 시스템에는 태양광이 솔라 패널의 평면에 직접 입사하는 직하 방식과, 솔라 패널에 반사거울 또는 집광 렌즈 등을 활용하는 집광 방식이 포함된다. 건물 옥상이나 땅 위에 설치하는 태양광 발전 시설은 직하 방식이 주로 적용되나, 이는 렌즈나 거울을 이용하는 집광 방식에 비해 효율이 떨어진다. 이러한 직하 방식의 결점을 보완하는 집광 방식은 복잡한 광학 구조 및 이를 지지하는 구조체를 포함해야 한다. 따라서, 이들 종래 방식의 제조 비용 높고 또한 고집광에 의한 솔라 패널의 수명 단축을 피할 수 없다.
하나 또는 그 이상의 실시 예는 차지 면적을 획기적으로 줄이면서도 발전 효율을 크게 증대할 수 있는 섬유사형 태양광 발전기 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템을 제공한다.
하나 또는 그 이상의 실시 예는 제작 비용이 적고 또한 설치 비용이 저감된 섬유사형 태양발전기 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템을 제공한다.
하나 또는 그 이상의 실시 예는 열 충격으로부터 솔라 패널을 효과적으로 보호하여 솔라 패널의 수명을 연장할 수 있는 섬유사형 태양 발전기 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템을 제공한다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 태양광 발전기:는
태양 광이 일 방향으로 진행하는 광 매체; 그리고
상기 광 매체의 광 진행 경로를 따라 장착되어 상기 광 매체로부터 상기 일방향과 다른 경로로 분기되는 일부광 진행하는 광의 일부를 흡수하여 발전을 수행하는 태양광 발전 유닛;을 포함한다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 광 매체는 코어와 크래드를 포함하는 광 파이버에 의해 제공될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 태양광 발전 유닛은 솔리드 솔라 패널 또는 플렉서블 솔라 패널에 의해 제공될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 섬유사형 태양광 발전기:는
광이 진행하는 코어와 코어를 덮는 크래드를 포함하며, 그 몸체의 외주면에 상기 코어를 진행하는 광의 일부가 출사(出射) 하는 하나 또는 그 이상의 출광 윈도우(Light outputting window)가 형성되는 있는 광 파이버; 그리고
상기 하나 또는 그 이상의 출광 윈도우에 장착되는 하나 또는 그 이상의 태양광 발전 유닛 또는 소자(Solar power unit or element);를 구비할 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 크래드에 상기 출광 윈도우가 마련되고, 상기 출광 윈도우를 통하여 상기 코어가 외부로 노출되는 구조를 가질 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 출광 윈도우에 상기 태양광 발전 유닛이 장착되는 안장(saddle)이 형성될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 태양광 발전 유닛은 상기 출광 윈도우에 마련되는 유기 또는 무기물 적층 구조에 의한 광전변환 구조를 가질 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 태양광 발전 유닛은 칩 형태로 제조된 개별 소자에 의해 제공될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 광 파이버에는 광 파이버의 길이 방향을 따라 한 쌍의 전력선이 형성되고, 상기 한 쌍의 전극은 상기 태양광 발전 소자에 전기적으로 연결될 수 있다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템:은
지지 베이스; 및
상기 지지 베이스에 다수 나란하게 배치되는 섬유사형 태양광 발전기;를 포함하고,
상기 섬유사형 태양광 발전기:는 광이 진행하는 코어와 코어를 덮는 크래드를 포함하며, 그 몸체의 외주면에 상기 코어를 진행하는 광의 일부가 출사(出射) 하는 하나 또는 그 이상의 출광 윈도우가 형성되는 있는 광 파이버; 그리고
상기 하나 또는 그 이상의 출광 윈도우에 장착되는 하나 또는 그 이상의 태양광 발전 유닛 또는 소자(Solar power unit or element);를 포함할 수 있다.
도1은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 섬유사형 태양광 발전기의 기본 구조를 보이는 도면이다.
도2는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 섬유사형 태양광 발전기을 부분적으로 보인 개략적 발췌 사시도이다.
도3은 도2에 도시된 섬유사형 태양광 발전기의 광 도파 구조를 보이는 부분적 종단면도이다.
도4는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 태양광 발전 모듈의 개략적 구조를 보이는 사시도이다.
도5는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 태양광 발전 모듈에 적용된 태양광 발전기의 발췌 평면도이다.
도6은 도5에 도시된 태양광 발전 모듈에 적용된 태양광 발전기의 개략적 사시도이다.
도7은 도5 및 도6에 도시된 태양광 발전 모듈에서 섬유사형 태양광 발전기의 지지구조를 보이는 개략적 단면도이다.
도8은 도5 및 도6에 도시된 태양광 발전 모듈에서 섬유사형 태양광 발전기를 부분적으로 확대해 보인 사시도이다.
도9는 도5 및 도6에 도시된 태양광 발전 모듈을 적용한 태양광 발전 시스템의 개략적 구조를 도시한다.
도10은 도9에 도시된 태양광 발전 시스템의 사용상태를 개략적으로 보인다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인해 한정 되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 개시에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “갖는다” 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 여기에 사용되는 모든 용어 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 "기판"은 기판 그 자체, 또는 기판과 그 표면에 형성된 소정의 층 또는 막 등을 포함하는 적층 구조체를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "기판의 표면"이라 함은 기판 그 자체의 노출 표면, 또는 기판 위에 형성된 소정의 층 또는 막 등의 외측 표면을 의미할 수 있다. 또한 "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다.
이하에서 설명되는 모범적 실시 예들에 적용되는 태양광 발전 유닛은 특정 구조에 제한되지 않는다. 즉, 하나 또는 그 이상의 실시 예에 적용되는 태양광 발전 유닛은 광파에 의해 전기를 발생하는 어떠한 형태의 광전 변환 장치 또는 광전 변환 소자로도 대체 가능하다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 태양광 발전 유닛은 굳은 재질의 기판을 포함하는 솔리드 솔라 패널 또는 가요성 기판을 포함하는 플렉서블 솔라 패널을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 태양광 발전 유닛은 유기 고분자 또는 무기 반도체 솔라셀의 구조를 가진다. 또 다른 실시 예에 따르면, 태양광 발전 유닛은 비정질 또는 다결정 실리콘계 솔라 패널을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 태양광 발전 소자는 가요성 금속 또는 무기 필름 상의 기판 상에 형성되는 유기 고분자 또는 무기 화합물 광전 변환 물질을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 태양광 발전 유닛은 페로브스카이트 솔라 패널 또는 염료 감응형 솔라 패널의 구조를 가질 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면,
상기 태양광 발전 유닛은 광 파이버에 마련되는 출광 윈도우 또는 출광 윈도우에 마련되는 안장(saddle)에 직접 형성되거나 별도로 제작되어 부착되는 광전 변환 구조물을 포함할 수 있으며, 따라서 이하의 설명에서 언급되는 태양광 발전 유닛은 위와 같은 특정 구조에 국한되지 않음은 물론이다.
도1은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 섬유사형 태양광 발전기(1)의 기본 개념을 보이는 도면이며, 도2는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 섬유사형 태양광 발전기를 부분적으로 보인 개략적 발췌 사시도이다..
하나 또는 그 이상의 실시 예에서 언급되는 광 파이버는 광을 도파가 가능한 광학적 매질을 포함하는 다양한 형태로의 변경 또는 대체 가능하다.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 의해 제시되는 태양광 발전기는, 태양 광이 일 방향으로 진행하는 광 매체, 그리고 상기 광 매체의 광 진행 경로에 인접 위치에 하나 또는 그 이상 장착되어 상기 광 매체를 진행하는 광파의 일부를 흡수하여 발전을 수행하는 태양광 발전 유닛;을 포함한다.
도1에 도시된 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 실시 예에 의해 제시되는 다양한 형태의 태양광 발전기(1)는, 광이 진행하는 매질인 코어(10a) 및 이를 감싸는 크래드(10b)를 갖춘 광 파이버(10), 그리고 상기 광 파이버(10)의 길이 방향을 따라 배치 또는 이식되어 상기 코어(10a)로부터 광을 공급받아 발전을 행하는 하나 또는 그 이상의 태양광 발전 유닛(12)를 구비한다.
도2를 참조하면, 광 파이버(10)는 광파(light wave)가 진행하는 매질인 프라스틱 또는 유리 재질의 코어(10a)와 이를 감싸서 덮는 커버물질로서 크래드(10b)를 구비한다.
상기 태양광 발전 유닛(12)은 상기 광 파이버(10)의 외주면에 형성되는 출광 윈도우(15)의 바닥, 즉 안장(13)에 설치된다. 상기 출광 윈도우(15)는 상기 크래드(10b)를 국부적으로 제거되어 그 하부에 코어(10a)가 노출되는 부분이다. 상기 출광 윈도우(15)의 바닥에 마련되는 안장(13)은 상기 태양광 발전 유닛(12)이 장착되는 부분으로서 태양과 발전 유닛(12)의 바닥의 형상에 대응하게 형성된다.
상기 광 파이버(10)의 외측 면에는 그 연장 방향을 따라서 상기 코어(10a)를 진행하던 광의 일부가 빠져 나오는 개구부 (開口部) 또는 출광 윈도우((Light outputting window, 15)가 하나 또는 그 이상이 소정의 간격으로 마련되어 있다. 상기 출광 윈도우(15)는, 상기 크래드(10b)가 국부적으로 제거되어 그 하부로 코어(10a)가 노출되는 부분이다.
상기 출광 윈도우(15)의 하부에는 광 파이버(10)의 국부적 측면 가공에 의한 평탄한 안장(13)이 마련된다. 안장(13)은 상기 태양광 발전 유닛(12)이 장착되는 부분으로서 태양과 발전 유닛(12)의 바닥의 형상에 대응하게 형성된다. 이 안장(13)에는 상기 코어(10a)로부터 공급되는 광파에 의해 발전을 행하는 태양광 발전 유닛(12)이 장착 또는 이식된다.
본 실시 예에서 상기 태양광 발전 유닛(12)은 소형의 칩의 형태로 구현되었다. 그러나, 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 태양광 발전 유닛(12)은 상기 안장(13)에 직접 코팅 또는 적층되는 광전변환 적층 구조물에 의해서도 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 태양광 발전 유닛(12)은 굳은 재질의 기판을 포함하는 솔리드 솔라 패널 또는 가요성 기판을 포함하는 플렉서블 솔라 패널을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 태양광 발전 유닛(12)은 유기 고분자 또는 무기 반도체 솔라셀의 구조를 가진다.
다른 실시 예에 따르면, 태양광 발전 유닛(12)은 비정질 또는 다결정 실리콘계 솔라 패널을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 태양광 발전 유닛은 가요성 금속 또는 무기 필름 상의 기판 상에 형성되는 유기 고분자 또는 무기 화합물 광전변환층을 포함할 수도 있다.
상기와 같은 태양광 발전 유닛(12)은 광 파이버(10)의 측면에 하나 또는 그 이상 설치될 수 있으며, 태양광 발전 유닛(12)로부터 발생한 전력(電力)을 외부로 공급하기 위한 전력선 또는 파워라인(power line, 14)을 구비한다.
파워라인(14)은 다수의 태양광 발전 유닛(12)이 공히 버스라인 형태를 가짐으로써 하나 이상의 태양광 발전 유닛(12)을 병렬 연결할 수 있다. 이를 위해, 전력선(14)은 광 파이버(10)의 길이 방향으로 그 크래드(10b)의 표면을 따라 나란하게 형성되는 음의 전력선(negative power line, 14n)과 양의 전력선(positive power line, 14p)을 포함한다. 이들 전력선(14n), 14a)은 태양광 발전 유닛(12)이 장착 또는 형성되는 안장(13)에 까지 연장되어 태양광 발전 유닛(12)와 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
도3은 태양광 발전 소자(10)의 코어(10a) 내부에서의 광의 진행을 보여 주는 것으로 도2의 I-I 단면도이다.
도3에 도시된 바와 같이, 광 파이버(10)의 외주면에 출광 윈도우(15)가 형성되어 있고, 이 출광 윈도우(15)의 바닥의 안장(13)에 태양광 발전 유닛(12)이 장착되고, 따라서 상기 출광 윈도우(15)를 통해 나오는 광파는 태양광 발전 유닛(12)에 입사한다. 태양광 발전 유닛(12)의 광 입사면은 상기 코어(10a)를 향함으로써 코어(10a)로부터의 광의 입사를 허용한다. 본 실시 예에서는 상기 안장(13)은 출광 윈도우(15)를 통해 노출된 코어(10a)의 평탄면에 의해 제공될 수 있으며, 이 평탄면은 물리적 가공, 예를 들어 기계적 절삭 가공에 의해 형성될 수 있다.
도3에서는 편의상 태양광 발전 유닛(12)에 연결되는 전력선(14)이 생략되었다. 상기 전력선(14)은 불투명 고전도성 물질 또는 ITO와 같은 투명성 도전물질로 형성될 수 있으며, 투명한 전력선(14)은 코어(10a) 부터의 광파가 태양광 발전 유닛(12)로 진행할 수 있도록 상기 광파의 통과를 허용하며, 따라서 광 이용효율 저하를 억제한다. 그러나, 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 전력선(14)은 불투명, 반투명 또는 투명성 재료에 의해 형성될 수 있으며, 전력선(14)을 위해 선택된 재료에 의해 실시 예의 기술적 범위가 제한되지 않는다. 상기와 같은 태양광 발전 소자를 다수 이용함으로써 하나의 태양 발전 시스템을 구현할 수 있다.
도4은 전술한 바와 같은 섬유형 태양광 발전 소자(1)를 다수 구비하는 평판형 태양광 발전 모듈(100)을 예시하는 평면도이며, 도5은 광 파이버(10)의 부분 확대도로 하나의 광 파이버(10)에 태양광 발전 유닛(12)의 배치 구조를 보인다.
도4, 5에 도시된 바와 같이, 하나의 베이스(101)에 다수 태양발전 유닛(12)이 이식된 태양광 발전 소자(1)가 다수 나란하게 배치되어 있다. 태양광 발전 소자(1)들 각각에는 전술한 바와 같은 전력선(14)이 형성되어 있으며, 이들 태양광 발전 소자(1)는 적절한 지지 구조물에 의해 지지된다. 도5에 도시된 바와 같이, 각 섬유형 태양광 발전기(1)에는 전술한 바와 같은 안장(saddle, 13)이 일정 간격으로 형성되어 있는 광 파이버(11)에 대해 길이 방향으로 따라 길게 배치되어 있다.
도6은 도4에 도시된 태양광 발전 모듈(100)의 개략적 사시도이며, 도7은 스페이서(102)에 의한 광 파이버(10)의 지지구조를 보이는 부분 단면도이다. 도6에 도시된 바와 같이, 지지 구조물로서 삼각뿔 형태의 다수 스페이서(102)가 베이스(101) 상면에 사각 그물 형태 또는 X-Y 매트릭스 상으로 배치되어 있다. 상기 스페이서(102)들의 이들의 사이에 태양 발전 유닛(12)이 장착 또는 이식된 태양광 발전 소자(1)가 끼워져 있다. 상기 스페이서(102)는 적절한 탄성의 유연성을 가짐으로써 태양광 발전 소자(1)의 광 파이버(10)를 효과적으로 고정(홀딩)할 수 있으며, 또한, 도7에 도시된 바와 같이 인접한 두 스페이서(102) 사이의 하부가 만곡된 호형 바닥, 즉 만곡된 베이스(101)의 표면 부분을 가짐으로써 광 파이버(10)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 베이스(101)에 별개로 제조된 스페이서(102)가 부착될 수 있으며, 또는 이들은 일체적으로 형성될 수 있다.
도8은 전술한 태양광 발전 모듈(100)의 부분 확대도이다. 도8을 참조하면, 삼각뿔 모양의 스페이서(102)의 사이에 태양광 발전기(1)가 다수 나란하게 배치되어 있다. 광 파이버(10)의 길이 방향으로 그 표면, 예를 들어 크래드(10b)의 표면을 따라 나란하게 형성되는 음의 전력선(14n)과 양의 전력선(14p)이 나란 하게 형성되며, 이들 전력선(14n, 14p)은 광 파이버(10)의 단부를 향하여 연장 형성된다. 하나 또는 그 이상의 실시 예를 전력선(14)의 특정한 배치 형태 또는 구조에 의해 기술적 범위가 제한되지 않는다.
도9는 다수의 태양광 발전 모듈(100)의 적층에 의한 태양광 발전 시스템(110)을 예시한다.
도9에 도시된 바와 같이, 도4에 도시된 태양광 발전 모듈(100)이 다중 적층되어 있으며, 이들 다중의 태양발전모듈(100)은 하나의 대용량 발전 시스템(110)을 구성한다. 대용량 발전 시스템의 규모는, 태양광 발전 모듈의 적층 수에 의해 결정된다. 각 태양광 발전 모듈에 대한 배선은 일반적으로 알려진 다양한 형태의 배선 구조에 의존할 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 상기 태양발전모듈의 태양광 발전기의 일단부가 모듈 단위로 플러그 형태로 결합되어 소켓 구조의 연결 모듈을 구비할 수 있다. 연결 모듈은 상기 태양발전모듈의 파워라인을 외부 배전라인으로 연결하는 중간 인터페이스의 기능을 가질 수 있다.
도10은 도9에 도시된 태양 발전 구조체가 적용되는 발전 시스템의 개략적 구성도이다.
도10에 도시된 바와 같이, 태양광 발전 시스템(110)의 외부 광 파이버, 즉 광 파이버(10)의 선단부를 하나로 묶어서 다수 광 파이버의 단면(facet)의 집적에 의한 하나의 공통된 광파 입사면 또는 광입사부(11)를 형성하고, 여기에 태양광을 광입사부(11)에 수렴 시키는 광학 시스템(111)을 설치한다.
본 개시에서 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.

Claims (9)

  1. 광파(light wave)가 진행하는 코어를 구비하는 광 파이버;
    상기 광 파이버의 외주면에 형성되는 것으로, 상기 광 파이버의 코어를 따라 진행하는 광파의 일부가 빠져 나오는 다수의 출광 윈도우(Light outputting window);
    상기 다수의 출광 윈도우를 통과한 광파를 흡수하여 발전을 수행하는 칩 형태의 태양광 발전 소자(Solar power element);
    상기 광파이버에 형성되어 상기 다수의 태양광 발전 소자에 연결되는 한 쌍의 전력선; 그리고
    상기 다수의 태양광 발전 소자가 설치되는 곳으로, 상기 다수의 출광 윈도우의 각각의 바닥에 노출되는 코어의 외주면에 평탄하게 형성되는 다수의 안장(saddle);을 포함하는, 섬유사형 태양광 발전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 파이버는 상기 코어의 외주를 덮는 크래드를 포함하고, 그리고
    상기 다수의 출광 윈도우는 상기 크래드에 형성되어 있는, 섬유사형 태양광 발전기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 태양광 발전 소자는 굳은 재질의 기판을 포함하는 솔리드 솔라 패널 또는 가요성 기판을 포함하는 플렉서블 솔라 패널에 의해 제공되는, 섬유사형 태양광 발전기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 태양광 발전 소자는 유기 또는 무기물 적층 구조에 의한 광전변환 구조를 가지는, 섬유사형 태양광 발전기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 발전 소자는 굳은 재질의 기판을 포함하는 솔리드 솔라 패널 또는 가요성 기판을 포함하는 플렉서블 솔라 패널에 의해 제공되는, 섬유사형 태양광 발전기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 발전 소자는 유기 또는 무기물 적층 구조에 의한 광전 변환 구조를 가지는, 섬유사형 태양광 발전기.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 전력선은 상기 광 파이버의 길이 방향을 따라 연장되면서 상기 다수의 태양광 발전 소자에 연결되는, 섬유사형 태양광 발전기.
  8. 제1항 내지 제6항 중에 어느 한 항에 기재된 다수의 섬유사형 태양광 발전기, 그리고 상기 다수의 섬유사형 태양광 발전기가 다수 나란하게 배치되는 하나 또는 그 이상의 지지 베이스를 포함하는 태양광 발전 모듈; 그리고
    상기 섬유사형 태양광 발전기의 광 파이버들에 태양광을 공급하는 광학 시스템;을 구비하는, 태양광 발전 시스템.
  9. 삭제
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