KR102605227B1

KR102605227B1 - A photovoltaic module

Info

Publication number: KR102605227B1
Application number: KR1020230054696A
Authority: KR
Inventors: 하재청
Original assignee: 하재청
Priority date: 2023-04-26
Filing date: 2023-04-26
Publication date: 2023-11-23

Abstract

본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것으로, 본 발명의 태양 전지 모듈은 태양광을 투과하는 제1 유리 층; 상기 제1 유리 층과 이격되고, 태양광을 투과하는 제2 유리 층; 상기 제1 유리 층과 상기 제2 유리 층 사이에 위치되고, 태양광의 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 솔라 셀층; 및 상기 제1 유리 층과 상기 솔라 셀층을 투과한 태양광의 일부를 상기 솔라 셀층으로 전달하는 광 전달부를 포함할 수 있다. The present invention relates to a solar cell module. The solar cell module of the present invention includes a first glass layer that transmits sunlight; a second glass layer spaced apart from the first glass layer and transmitting sunlight; a solar cell layer located between the first glass layer and the second glass layer and converting solar energy of sunlight into electrical energy; And it may include a light transmitting unit that transmits a portion of the sunlight passing through the first glass layer and the solar cell layer to the solar cell layer.

Description

Solar cell module {A photovoltaic module}

본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 발전 효율을 향상시킨 태양 전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to solar cell modules, and more specifically, to solar cell modules with improved solar power generation efficiency.

최근 전기에 대한 수요가 급증하면서 석탄, 석유 등과 같은 기존의 화석연료에 의해 전기를 생산하는 방식 이외에 태양광, 바이오, 풍력, 지열, 해양, 폐기물 에너지와 같은 재생에너지를 활용한 전기 생산 방식이 각광받고 있다. 이 중에서도 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지 모듈에 대한 개발이 활발하다. 태양전지 모듈을 이용한 태양광 발전시스템은 태양 에너지를 전기에너지로 전환시키는 과정에서 기계적, 화학적 작용이 없으므로 시스템의 구조가 단순하여 유지보수가 거의 필요치 않다. 또한, 태양광 시스템을 한번 설치하게 되면 그 수명이 길고 안전하며, 나아가 환경 친화적이라는 장점을 가지고 있다. Recently, as the demand for electricity has rapidly increased, in addition to the method of producing electricity using existing fossil fuels such as coal and oil, the method of producing electricity using renewable energy such as solar energy, bio, wind power, geothermal energy, marine energy, and waste energy has been in the spotlight. I'm receiving it. Among these, development of solar cell modules that convert solar energy into electrical energy is active. A solar power generation system using solar cell modules has no mechanical or chemical action in the process of converting solar energy into electrical energy, so the structure of the system is simple and requires little maintenance. In addition, once a solar power system is installed, it has the advantage of being long, safe, and environmentally friendly.

태양전지 모듈은 태양광이 입사되는 광소자를 구비하고, 태양광을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생시키는 광소자의 특성을 이용하여 전기를 생산하게 된다. 그런데, 최근에는 태양전지 모듈의 전기를 생산하는 효율을 향상시키고자 하는 많은 연구가 활발하게 진행되고 있다. A solar cell module is equipped with an optical element through which sunlight is incident, and produces electricity using the characteristics of the optical element that generates electricity through the photoelectric effect when sunlight is received. However, recently, many studies have been actively conducted to improve the efficiency of solar cell modules producing electricity.

한국실용신안공보 제20-0489603호(2019.07.09)Korean Utility Model Bulletin No. 20-0489603 (2019.07.09)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있는 태양 전지 모듈을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a solar cell module that can improve solar power generation efficiency.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명에 따른 태양 전지 모듈은, 태양광을 투과하는 제1 유리 층; 상기 제1 유리 층과 이격되고, 태양광을 투과하는 제2 유리 층; 상기 제1 유리 층과 상기 제2 유리 층 사이에 위치되고, 태양광의 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 솔라 셀층; 및 상기 제1 유리 층과 상기 솔라 셀층을 투과한 태양광의 일부를 상기 솔라 셀층으로 전달하는 광 전달부를 포함할 수 있다. A solar cell module according to the present invention includes a first glass layer that transmits sunlight; a second glass layer spaced apart from the first glass layer and transmitting sunlight; a solar cell layer located between the first glass layer and the second glass layer and converting solar energy of sunlight into electrical energy; And it may include a light transmitting unit that transmits a portion of the sunlight passing through the first glass layer and the solar cell layer to the solar cell layer.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 따르면, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 솔라 셀층을 투과한 태양광의 일부를 다시 솔라 셀층으로 전달하여 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있다. According to embodiments of the present invention, solar power generation efficiency can be improved by transferring part of the sunlight that has transmitted through the solar cell layer, which converts solar energy into electrical energy, back to the solar cell layer.

태양광 패널을 고정시키는 프레임부를 통해 반사되는 태양광의 일부를 솔라 셀층으로 전달하여 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있다. Part of the sunlight reflected through the frame that secures the solar panel can be transferred to the solar cell layer to improve solar power generation efficiency.

태양광이 가장 먼저 입사되는 제1 유리 층에 나노 크기의 요철 돌기들을 형성하여 제1 유리 층에 의해 반사되는 태양광의 반사율을 저감시켜 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있다. By forming nano-sized concavo-convex protrusions on the first glass layer, where sunlight first enters, the reflectance of sunlight reflected by the first glass layer can be reduced, thereby improving solar power generation efficiency.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지 모듈이 설치된 건물의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 태양 전지 모듈을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3의 B 영역을 확대한 확대도이다.
도 5는 도 3의 C 영역을 확대한 확대도이다.
도 6a는 도 2의 광 전달부를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6b은 도 1의 태양 전지 모듈의 일부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지 모듈을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8은 도 7의 B-B 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지 모듈에 입사된 태양광의 일부가 솔라 셀층으로 전달되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지 모듈의 프레임부를 향해 입사된 태양광의 일부가 솔라 셀층으로 전달되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. Figure 1 is a diagram showing a building with solar cell modules installed according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the solar cell module of FIG. 1.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1.
Figure 4 is an enlarged view of area B of Figure 3.
Figure 5 is an enlarged view of area C of Figure 3.
FIG. 6A is a plan view for explaining the light transmitting unit of FIG. 2.
FIG. 6B is a block diagram for explaining some configurations of the solar cell module of FIG. 1.
Figure 7 is a schematic diagram explaining a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a schematic cross-sectional view taken along line BB in Figure 7.
Figure 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a process in which a portion of sunlight incident on a solar cell module is transmitted to the solar cell layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a process in which a portion of sunlight incident on the frame portion of a solar cell module according to another embodiment of the present invention is transmitted to the solar cell layer.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be explained with reference to cross-sectional views and/or plan views, which are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have schematic properties, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are intended to illustrate a specific shape of the region of the device and are not intended to limit the scope of the invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first, second, and third are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” means the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements in a mentioned element, step, operation and/or element. or does not rule out addition.

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 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 개념 및 이에 따른 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the drawings, the concept of the present invention and embodiments thereof will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지 모듈이 설치된 건물의 모습을 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 태양 전지 모듈을 설명하기 위한 개략도이다. 도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 개략적인 단면도이다. 도 4는 도 3의 B 영역을 확대한 확대도이다. 도 5는 도 3의 C 영역을 확대한 확대도이다. 도 6a는 도 2의 광 전달부를 설명하기 위한 평면도이다. 도 6b은 도 1의 태양 전지 모듈의 일부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. Figure 1 is a diagram showing a building with solar cell modules installed according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the solar cell module of FIG. 1. Figure 3 is a schematic cross-sectional view taken along line A-A in Figure 1. Figure 4 is an enlarged view of area B of Figure 3. Figure 5 is an enlarged view of area C of Figure 3. FIG. 6A is a plan view for explaining the light transmitting unit of FIG. 2. FIG. 6B is a block diagram for explaining some configurations of the solar cell module of FIG. 1.

도 1 내지 도 6b을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지 모듈(1)은 건물의 외벽에 설치될 수 있다. 이에 따라. 건물에는 건물일체형 태양광 발전 시스템(BIPV)을 구축할 수 있다. 태양 전지 모듈(1)은 프레임부(20), 패널부(10), 배터리부(30), 제어부(40) 및 입력부(50)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 to 6B, the solar cell module 1 according to an embodiment of the present invention may be installed on the outer wall of a building. Accordingly. Building-integrated photovoltaic (BIPV) systems can be installed in buildings. The solar cell module 1 may include a frame unit 20, a panel unit 10, a battery unit 30, a control unit 40, and an input unit 50.

프레임부(20)는 패널부(10)를 고정하는 역할을 할 수 있다. 프레임부(20)는 패널부(10)의 경계를 둘러 쌀 수 있다. 이에 따라, 패널부(10)는 프레임부(20) 내에 설치될 수 있다. 프레임부(20)는 내측면으로부터 외측을 향해 함몰 형성된 결합 홈(25)을 포함할 수 있다. 결합 홈(25)에는 패널부(10)의 경계가 삽입될 수 있다. 실시 예에서, 프레임부(20)는 금속 재질(예를 들면, 알루미늄 재질 등)로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The frame portion 20 may serve to fix the panel portion 10. The frame portion 20 may surround the border of the panel portion 10. Accordingly, the panel unit 10 can be installed within the frame unit 20. The frame portion 20 may include a coupling groove 25 that is recessed from the inner side toward the outer side. The boundary of the panel portion 10 may be inserted into the coupling groove 25. In an embodiment, the frame portion 20 may be formed of a metal material (eg, aluminum material, etc.), but is not limited thereto.

패널부(10)는 프레임부(20) 내에 설치될 수 있다. 패널부(10)는 태양광을 투과시킬 수 있다. 패널부(10)는 투과되는 태양광의 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 실시 예에서, 패널부(10)는 제1 유리 층(100), 제2 유리 층(200), 솔라 셀층(300), 가변 필름 층(500), 및 광 전달부(400)를 포함할 수 있다. The panel unit 10 may be installed within the frame unit 20. The panel unit 10 can transmit sunlight. The panel unit 10 can convert solar energy of transmitted sunlight into electrical energy. In an embodiment, the panel unit 10 may include a first glass layer 100, a second glass layer 200, a solar cell layer 300, a variable film layer 500, and a light transmitting unit 400. there is.

제1 유리 층(100)은 태양광을 투과할 수 있다. 실시 예에서, 제1 유리 층(100)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 제1 유리 층(100)은 컬러 유리로 형성될 수 있다.The first glass layer 100 may transmit sunlight. In an embodiment, the first glass layer 100 may be formed of a transparent material. The first glass layer 100 may be formed of colored glass.

제1 유리 층(100)은 태양광이 입사되는 제1 면(101)과 태양광이 출사되는 제2 면을 포함할 수 있다. 제1 면(101)과 제2 면(미부호)은 서로 대향되게 위치될 수 있다. 제2 면은 솔라 셀층(300)과 마주보는 면일 수 있다. The first glass layer 100 may include a first surface 101 through which sunlight is incident and a second surface through which sunlight is emitted. The first side 101 and the second side (not denoted) may be positioned opposite to each other. The second side may be a side facing the solar cell layer 300.

제1 유리 층(100)의 제1 면(101)에 복수의 요철 돌기들(150)이 형성될 수 있다. 요철 돌기들(150) 각각은 나노 단위의 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 유리 층(100)의 제1 면(101) 상에 입사되는 태양광의 반사도가 감소될 수 있다. A plurality of uneven protrusions 150 may be formed on the first surface 101 of the first glass layer 100. Each of the uneven protrusions 150 may have a nanoscale size. Accordingly, the reflectivity of sunlight incident on the first surface 101 of the first glass layer 100 may be reduced.

제2 유리 층(200)은 태양광을 투과할 수 있다. 실시 예에서, 제2 유리 층(200)은 투명한 재질로 형성될 수 있다. 제2 유리 층(200)은 제1 유리 층(100)과 이격될 수 있다. 이에 따라, 제1 유리 층(100)과 제2 유리 층(200) 사이에는 공간이 형성될 수 있다. 제2 유리 층(200)은 제1 유리 층(100)보다 건물 내측에 위치될 수 있다. The second glass layer 200 may transmit sunlight. In an embodiment, the second glass layer 200 may be formed of a transparent material. The second glass layer 200 may be spaced apart from the first glass layer 100. Accordingly, a space may be formed between the first glass layer 100 and the second glass layer 200. The second glass layer 200 may be located inside the building than the first glass layer 100.

제1 유리 층(100)과 제2 유리 층(200) 사이에는 솔라 셀층(300)이 위치될 수 있다. 이에 따라, 제1 유리 층(100)과 제2 유리 층(200)은 솔라 셀층(300)을 외부 환경으로부터 보호하는 기능을 할 수 있다. A solar cell layer 300 may be positioned between the first glass layer 100 and the second glass layer 200. Accordingly, the first glass layer 100 and the second glass layer 200 may function to protect the solar cell layer 300 from the external environment.

솔라 셀층(300)은 제1 유리 층(100)과 제2 유리 층(200) 사이에 위치될 수 있다. 솔라 셀층(300)은 태양광의 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 솔라 셀층(300)은 서로 이격된 복수의 솔라 셀들(350)을 포함할 수 있다. 솔라 셀들(350)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 솔라 셀층(300)은 배터리부(30)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 솔라 셀층(300)은 변환된 전기 에너지를 배터리부(30)에 저장할 수 있다. Solar cell layer 300 may be positioned between the first glass layer 100 and the second glass layer 200. The solar cell layer 300 can convert solar energy from sunlight into electrical energy. The solar cell layer 300 may include a plurality of solar cells 350 spaced apart from each other. Solar cells 350 may be electrically connected to each other. The solar cell layer 300 may be electrically connected to the battery unit 30. Accordingly, the solar cell layer 300 can store the converted electrical energy in the battery unit 30.

광 전달부(400)는 제1 유리 층(100)과 솔라 셀층(300)을 투과한 태양광의 일부를 솔라 셀층(300)으로 전달할 수 있다. 이에 따라, 솔라 셀층(300)은 솔라 셀층(300)을 투과한 일부 태양광의 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 다시 말하면, 태양 전지 모듈(1)의 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있다. The light transmitting unit 400 may transmit a portion of sunlight that has transmitted through the first glass layer 100 and the solar cell layer 300 to the solar cell layer 300 . Accordingly, the solar cell layer 300 can convert solar energy of some sunlight that has transmitted through the solar cell layer 300 into electrical energy. In other words, the solar power generation efficiency of the solar cell module 1 can be improved.

광 전달부(400)는 솔라 셀층(300)을 수용하는 수용 공간(403)을 포함할 수 있다. 광 전달부(400)는 일측에 수용 공간(403)과 연결된 삽입구(401)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 솔라 셀층(300)은 삽입구(401)를 통해 수용 공간(403) 내에 위치될 수 있다. 또한, 솔라 셀층(300)의 경계는 삽입구(401) 측을 제외하고는 후술할 연결 가이드부(430)와 인접하게 위치될 수 있다. 광 전달부(400)는 제1 광 가이드 층(410), 제2 광 가이드 층(420) 및 연결 광 가이드부(430)를 포함할 수 있다. The light transmitting unit 400 may include a receiving space 403 that accommodates the solar cell layer 300. The light transmitting unit 400 may include an insertion hole 401 connected to the receiving space 403 on one side. Accordingly, the solar cell layer 300 can be positioned within the receiving space 403 through the insertion hole 401. Additionally, the boundary of the solar cell layer 300 may be located adjacent to the connection guide portion 430, which will be described later, except for the insertion hole 401 side. The light transmitting unit 400 may include a first light guide layer 410, a second light guide layer 420, and a connecting light guide unit 430.

제1 광 가이드 층(410)은 제2 유리 층(200)과 솔라 셀층(300) 사이에 위치될 수 있다. 제1 광 가이드 층(410)은 입사된 태양광의 일부를 프레임부(20)를 향해 이동하도록 가이드할 수 있다. 이에 따라, 제1 광 가이드 층(410)의 경계 부분이 입사된 태양광에 의해 발광할 수 있다. 실시 예에서, 제1 광 가이드 층(410)은 도광판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The first light guide layer 410 may be positioned between the second glass layer 200 and the solar cell layer 300. The first light guide layer 410 may guide a portion of incident sunlight to move toward the frame unit 20 . Accordingly, the boundary portion of the first light guide layer 410 may emit light by incident sunlight. In an embodiment, the first light guide layer 410 may be a light guide plate, but is not limited thereto.

제2 광 가이드 층(420)은 제1 유리 층(100)과 솔라 셀층(300) 사이에 위치될 수 있다. 제2 광 가이드 층(420)은 태양광을 투과할 수 있다. 제2 광 가이드 층(420)은 제1 광 가이드 층(410)과 이격될 수 있다. The second light guide layer 420 may be positioned between the first glass layer 100 and the solar cell layer 300. The second light guide layer 420 may transmit sunlight. The second light guide layer 420 may be spaced apart from the first light guide layer 410.

연결 광 가이드부(430)는 제1 광 가이드 층(410)과 제2 광 가이드 층(420)을 연결할 수 있다. 실시 예에서, 연결 광 가이드부(430)는 제1 광 가이드 층(410)의 경계와 제2 광 가이드 층(420)의 경계를 연결할 수 있다. The connection light guide unit 430 may connect the first light guide layer 410 and the second light guide layer 420. In an embodiment, the connecting light guide unit 430 may connect the boundary of the first light guide layer 410 and the boundary of the second light guide layer 420.

연결 광 가이드부(430)는 솔라 셀층(300)의 외측에 위치될 수 있다. 실시 예에서, 연결 광 가이드부(430)는 프레임부(20)와 솔라 셀층(300) 사이에 위치될 수 있다. 이에 따라, 연결 광 가이드부(430)는 솔라 셀층(300)의 경계를 둘러쌀 수 있다. The connection light guide unit 430 may be located outside the solar cell layer 300. In an embodiment, the connection light guide unit 430 may be located between the frame unit 20 and the solar cell layer 300. Accordingly, the connection light guide unit 430 may surround the boundary of the solar cell layer 300.

연결 광 가이드부(430)는 제1 미러부(431)와 제2 미러부(432)를 포함할 수 있다. 제1 미러부(431)는 제1 광 가이드 층(410)과 인접하게 위치될 수 있다. 제1 미러부(431)는 제1 광 가이드 층(410)으로부터 입사된 태양광을 제2 미러부(432)로 반사시킬 수 있다. The connection light guide unit 430 may include a first mirror unit 431 and a second mirror unit 432. The first mirror unit 431 may be located adjacent to the first light guide layer 410. The first mirror unit 431 may reflect sunlight incident from the first light guide layer 410 to the second mirror unit 432.

제2 미러부(432)는 제1 미러부(431)와 이격될 수 있다. 제2 미러부(432)는 제2 광 가이드 층(420)과 인접하게 위치될 수 있다. 제2 미러부(432)는 제1 미러부(431)에서 반사된 태양광을 제2 광 가이드 층(420)으로 반사시킬 수 있다. The second mirror unit 432 may be spaced apart from the first mirror unit 431. The second mirror unit 432 may be located adjacent to the second light guide layer 420. The second mirror unit 432 may reflect sunlight reflected from the first mirror unit 431 to the second light guide layer 420.

가변 필름 층(500)은 광 전달부(400)와 제2 유리 층(200) 사이에 위치될 수 있다. 실시 예에서, 가변 필름 층(500)은 제1 광 가이드 층(410)과 제2 유리 층(200) 사이에 위치될 수 있다. 가변 필름 층(500)은 배터리부(30) 및/또는 솔라 셀층(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 가변 필름 층(500)에는 배터리부(30) 및/또는 솔라 셀층(300)으로부터 전압을 인가받을 수 있다. The variable film layer 500 may be positioned between the light transmitting unit 400 and the second glass layer 200. In an embodiment, the variable film layer 500 may be positioned between the first light guide layer 410 and the second glass layer 200. The variable film layer 500 may be electrically connected to the battery unit 30 and/or the solar cell layer 300. The variable film layer 500 may receive voltage from the battery unit 30 and/or the solar cell layer 300.

가변 필름 층(500)은 인가되는 전압의 크기에 따라 투명도가 가변될 수 있다. 실시 예에서, 가변 필름 층(500)은 인가되는 전압에 의해 불투명해지는 리버스 폴리머 분산 액정(PDLC) 필름일 수 있다. 이에 따라, 가변 필름 층(500)은 전압이 인가되지 않을 때에는 투명한 상태로 유지하고, 전압이 인가되는 경우에는 불투명해질 수 있다. The variable film layer 500 may have variable transparency depending on the magnitude of the applied voltage. In an embodiment, the variable film layer 500 may be a reverse polymer dispersed liquid crystal (PDLC) film that becomes opaque with an applied voltage. Accordingly, the variable film layer 500 may remain transparent when no voltage is applied, and may become opaque when a voltage is applied.

가변 필름 층(500)은 건물 내부를 외부에 노출시키지 않을 경우, 전압을 인가하여 불투명한 상태로 유지할 수 있다. 다만, 가변 필름 층(500)이 광 전달부(400)와 제2 유리 층(200) 사이에 위치됨에 따라, 가변 필름 층(500)이 불투명한 상태를 유지하더라도 솔라 셀층(300)이 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것에 영향을 미치지 않을 수 있다. The variable film layer 500 can be maintained in an opaque state by applying a voltage when the inside of the building is not exposed to the outside. However, as the variable film layer 500 is positioned between the light transmitting unit 400 and the second glass layer 200, even if the variable film layer 500 remains opaque, the solar cell layer 300 transmits solar energy. It may not affect the conversion of to electrical energy.

배터리부(30)는 건물에 설치될 수 있다. 배터리부(30)는 솔라 셀층(300) 및 가변 필름 층(500)과 전기적으로 연결될 수 있다. 배터리부(30)는 솔라 셀층(300)에서 변환된 전기 에너지를 저장할 수 있다. 배터리부(30)는 저장된 전기 에너지를 가변 필름 층(500)에 공급할 수 있다. 실시 예에서 배터리부(30)는 충방전이 가능한 2차 전지일 수 있다. The battery unit 30 may be installed in a building. The battery unit 30 may be electrically connected to the solar cell layer 300 and the variable film layer 500. The battery unit 30 may store the electrical energy converted in the solar cell layer 300. The battery unit 30 may supply stored electrical energy to the variable film layer 500. In an embodiment, the battery unit 30 may be a secondary battery capable of charging and discharging.

입력부(50)는 제어부(40)에 제어 신호를 입력할 수 있다. 입력부(50)는 온/오프되는 스위치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The input unit 50 may input a control signal to the control unit 40. The input unit 50 may be an on/off switch, but is not limited thereto.

제어부(40)는 입력부(50)에서 입력된 제어 신호에 따라, 배터리부(30)에 저장된 전기 에너지(전압)를 가변 필름 층(500)으로 인가할 수 있다. The control unit 40 may apply the electrical energy (voltage) stored in the battery unit 30 to the variable film layer 500 according to a control signal input from the input unit 50.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지 모듈을 설명하기 위한 개략도이다. 도 8은 도 7의 B-B 선에 따른 개략적인 단면도이다. 설명의 간략화를 위해 도 1 내지 도 6에서 설명한 구성과 동일한 구성의 동일한 내용은 생략하거나 간략하게 설명하기로 한다. Figure 7 is a schematic diagram explaining a solar cell module according to another embodiment of the present invention. Figure 8 is a schematic cross-sectional view taken along line B-B in Figure 7. In order to simplify the description, the same contents as those described in FIGS. 1 to 6 will be omitted or briefly described.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지 모듈(1)은 프레임부(20), 패널부(10), 배터리부(30), 제어부(40) 및 입력부(50)를 포함할 수 있다. 7 and 8, the solar cell module 1 according to another embodiment of the present invention includes a frame unit 20, a panel unit 10, a battery unit 30, a control unit 40, and an input unit 50. ) may include.

프레임부(20)는 패널부(10)를 고정하는 역할을 할 수 있다. 프레임부(20)는 패널부(10)의 경계가 삽입되는 결합 홈(25)을 포함할 수 있다. 실시 예에서, 결합 홈(25)은 평면적 관점에서 사각 링 형상으로 형성될 수 있다. The frame portion 20 may serve to fix the panel portion 10. The frame portion 20 may include a coupling groove 25 into which the border of the panel portion 10 is inserted. In an embodiment, the coupling groove 25 may be formed in a square ring shape in plan view.

프레임부(20)는 그를 관통하는 설치 홀들(23)을 포함할 수 있다. 설치 홀들(23)은 프레임부(20)의 일측에 위치될 수 있다. 설치 홀들(23)은 프레임부(20) 또는 패널부(10)의 둘레를 따라 배열될 수 있다. 설치 홀들(23)은 결합 홈(25)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 결합 홈(25)에 삽입된 패널부(10)의 경계 일부가 설치 홀들(23)에 의해 외부로 노출될 수 있다. The frame portion 20 may include installation holes 23 passing therethrough. Installation holes 23 may be located on one side of the frame portion 20. Installation holes 23 may be arranged along the perimeter of the frame portion 20 or the panel portion 10. The installation holes 23 may be connected to the coupling groove 25. Accordingly, a portion of the boundary of the panel portion 10 inserted into the coupling groove 25 may be exposed to the outside through the installation holes 23.

설치 홀들(23) 각각은 서로 마주보는 제1 내측면과 제2 내측면을 포함할 수 있다. 제1 내측면은 제2 내측면보다 내측에 위치된 면일 수 있다. 제1 내측면과 제2 내측면 각각은 내측을 향해 경사진 경사면일 수 있다. 제1 내측면과 제2 내측면 각각에는 광을 반사시키는 반사 층이 형성될 수 있다. 이에, 설치 홀들(23) 내로 입사된 태양광이 솔라 셀층(300)이 위치된 내측을 향해 반사시킬 수 있다. Each of the installation holes 23 may include a first inner surface and a second inner surface facing each other. The first inner surface may be a surface located inside the second inner surface. Each of the first inner surface and the second inner surface may be a slope inclined toward the inside. A reflective layer that reflects light may be formed on each of the first inner surface and the second inner surface. Accordingly, sunlight incident on the installation holes 23 can be reflected toward the inside where the solar cell layer 300 is located.

프레임부(20)는 설치 홀들(23) 각각에 설치되는 삽입 광 가이드부(27)를 더 포함할 수 있다. 삽입 광 가이드부(27)는 설치 홀들(23)을 향해 입사된 태양광의 이동을 가이드할 수 있다. 삽입 광 가이드부(27)는 설치 홀들(23)을 통해 외부 이물질이 결합 홈(25) 내로 유입되는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다. The frame unit 20 may further include an insertion light guide unit 27 installed in each of the installation holes 23. The insertion light guide unit 27 may guide the movement of incident sunlight toward the installation holes 23. The insertion light guide unit 27 may also serve to prevent external foreign substances from entering the coupling groove 25 through the installation holes 23.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the solar cell module 1 according to the present invention configured as described above will be described as follows.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양 전지 모듈에 입사된 태양광의 일부가 솔라 셀층으로 전달되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. Figure 9 is a schematic cross-sectional view illustrating a process in which a portion of sunlight incident on a solar cell module is transmitted to the solar cell layer according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 태양광(L)은 태양 전지 모듈(1)로 입사될 수 있다. 태양광의 일부는 프레임부(20)에서 반사될 수 있다. 태양광(L)의 일부는 제1 유리 층(100)을 투과할 수 있다. 제1 유리 층(100)을 투과한 태양광(L) 일부는 솔라 셀층(300)의 솔라 셀들(350)로 입사될 수 있으며, 태양광(L) 나머지는 솔라 셀층(300)을 투과할 수 있다. 솔라 셀들(350)은 입사된 태양광(L)의 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. Referring to FIG. 9 , sunlight L may be incident on the solar cell module 1. Some of the sunlight may be reflected from the frame unit 20. Some of the sunlight L may penetrate the first glass layer 100. Some of the sunlight (L) that has transmitted through the first glass layer 100 may be incident on the solar cells 350 of the solar cell layer 300, and the remainder of the sunlight (L) may be transmitted through the solar cell layer 300. there is. Solar cells 350 may convert solar energy of incident sunlight (L) into electrical energy.

솔라 셀층(300)을 투과한 태양광(L)은 광 전달부(400)의 제1 광 가이드 층(410)으로 입사될 수 있다. 제1 광 가이드 층(410)은 입사된 태양광(L)의 일부를 연결 광 가이드부(430)로 전달할 수 있다. 예를 들면, 제1 광 가이드 층(410)으로 입사된 태양광의 일부(L)는 제1 광 가이드 층(410)의 경계를 향해 이동하도록 가이드할 수 있다. Sunlight (L) passing through the solar cell layer 300 may be incident on the first light guide layer 410 of the light transmitting unit 400. The first light guide layer 410 may transmit a portion of the incident sunlight (L) to the connection light guide unit 430. For example, a portion (L) of sunlight incident on the first light guide layer 410 may be guided to move toward the boundary of the first light guide layer 410 .

제1 광 가이드 층(410)의 경계로부터 출사되는 태양광(RL)은 연결 광 가이드부(430)로 입사될 수 있다. 연결 광 가이드부(430)는 제1 광 가이드 층(410)으로부터 입사된 태양광(RL)을 제1 광 가이드부로 전달할 수 있다. Sunlight RL emitted from the boundary of the first light guide layer 410 may be incident on the connection light guide unit 430. The connection light guide unit 430 may transmit sunlight RL incident from the first light guide layer 410 to the first light guide unit.

실시 예에서, 연결 광 가이드부(430)로 입사된 태양광(RL)은 제1 미러부(431)에 의해 제2 미러부(432)로 반사될 수 있다. 제2 미러부(432)는 제1 미러부(431)에서 반사된 태양광(RL)의 일부를 제2 광 가이드 층(420)으로 반사시킬 수 있다. 제2 미러부(432)에서 반사된 태양광(RL)은 제2 광 가이드 층(420)의 경계로 입사될 수 있다. In an embodiment, sunlight RL incident on the connection light guide unit 430 may be reflected by the first mirror unit 431 to the second mirror unit 432. The second mirror unit 432 may reflect a portion of the sunlight RL reflected from the first mirror unit 431 to the second light guide layer 420 . Sunlight RL reflected from the second mirror unit 432 may be incident on the boundary of the second light guide layer 420.

제2 광 가이드 층(420)의 경계로 입사된 태양광(RL)은 제2 광 가이드 층(420)을 발광시킬 수 있고, 제2 광 가이드 층(420)에서 발광된 광은 솔라 셀들(350)로 재입사될 수 있다. 이에 따라, 솔라 셀층(300)은 솔라 셀층(300)을 투과한 태양광(RL)의 일부에 대한 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. Sunlight RL incident on the boundary of the second light guide layer 420 may cause the second light guide layer 420 to emit light, and light emitted from the second light guide layer 420 may cause the solar cells 350 to emit light. ) can be re-entered. Accordingly, the solar cell layer 300 may convert solar energy for a portion of the solar light RL that has transmitted through the solar cell layer 300 into electrical energy.

솔라 셀층(300)이 솔라 셀층(300)을 투과한 태양광 일부를 이용하여 전기 에너지를 변환함에 따라, 태양 전지 모듈(1)의 태양광 발전 효율이 향상될 수 있다. As the solar cell layer 300 converts electrical energy using a portion of sunlight passing through the solar cell layer 300, the solar power generation efficiency of the solar cell module 1 may be improved.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 전지 모듈의 프레임부를 향해 입사된 태양광의 일부가 솔라 셀층으로 전달되는 과정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. Figure 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a process in which a portion of sunlight incident on the frame portion of a solar cell module according to another embodiment of the present invention is transmitted to the solar cell layer.

도 10을 참조하면, 프레임부(20)로 입사된 태양광(L) 일부는 설치 홀들(23) 내에 설치된 삽입 광 가이드부(27)로 입사될 수 있다. 삽입 광 가이드부(27)로 입사된 태양광(L)은 삽입 광 가이드부(27)를 따라 이동할 수 있다. Referring to FIG. 10, some of the sunlight L incident on the frame unit 20 may be incident on the inserted light guide unit 27 installed in the installation holes 23. Sunlight (L) incident on the insertion light guide unit 27 may move along the insertion light guide unit 27.

삽입 광 가이드부(27) 내에서 이동하는 태양광(L)은 설치 홀들(23)의 제2 내측면에 입사될 수 있다. 내측으로 경사진 제2 내측면 상에 입사된 태양광(L)은 내측으로 반사되어 제2 광 가이드 층(420) 또는 솔라 셀(350)로 입사될 수 있다. 이에 따라, 프레임부(20)로 입사되어 반사되는 태양광 일부를 솔라 셀층(300)으로 이동시켜 태양 전지 모듈(1)의 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있다. Sunlight L moving within the inserted light guide unit 27 may be incident on the second inner surface of the installation holes 23. Sunlight L incident on the inwardly inclined second inner surface may be reflected inward and enter the second light guide layer 420 or the solar cell 350. Accordingly, the solar power generation efficiency of the solar cell module 1 can be improved by moving some of the sunlight incident and reflected to the frame unit 20 to the solar cell layer 300.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been shown and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and can be used in the technical field to which the invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the patent claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.

1: 태양 전지 모듈 10: 패널부
20: 프레임부 30: 배터리부
40: 제어부 50: 입력부
100: 제1 유리 층 200: 제2 유리 층
300: 솔라 셀층 400: 광 전달부
410: 제1 광 가이드 층 420: 제2 광 가이드 층
430: 연결 광 가이드부 500: 가변 필름 층1: solar cell module 10: panel part
20: frame part 30: battery part
40: control unit 50: input unit
100: first glass layer 200: second glass layer
300: Solar cell layer 400: Light transmitting unit
410: first light guide layer 420: second light guide layer
430: Connection light guide unit 500: Variable film layer

Claims

a first glass layer that transmits sunlight;
a second glass layer spaced apart from the first glass layer and transmitting sunlight;
a solar cell layer located between the first glass layer and the second glass layer and converting solar energy of sunlight into electrical energy; and
It includes a light transmitting unit that transmits a portion of sunlight passing through the first glass layer and the solar cell layer to the solar cell layer,
The light transmitting unit,
a first light guide layer positioned between the second glass layer and the solar cell layer;
a second light guide layer positioned between the first glass layer and the solar cell layer;
a connecting light guide unit connecting the first light guide layer and the second light guide layer; and
A solar cell module including a variable film layer located between the first light guide layer and the second glass layer and having a variable transparency depending on the applied voltage.

delete

According to claim 1,
The first light guide layer transmits a portion of the incident sunlight to the connection light guide unit,
The connection light guide unit transmits sunlight incident from the first light guide layer to the second light guide layer.

According to claim 1,
The solar cell module where the connection light guide unit is located outside the solar cell layer.

delete

According to claim 1,
The variable film layer is a solar cell module that is a reverse polymer dispersed liquid crystal (PDLC) film that becomes opaque by an applied voltage.