KR102642922B1 - 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치 - Google Patents

염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치 Download PDF

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Abstract

염료감응 태양전지(DSSC; Dye-Sensitized Solar Cell) 모듈의 색 재현성을 분석할 수 있도록 한 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치에 관한 것으로서, 몸체의 상부에 설치되며, 국제조명위원회(CIE)에서 규정하고 있는 표준광 D65에 상응하는 광원을 제공하는 광원부, 분석 대상 시료인 염료감응 태양전지를 장착하는 시료 스테이지, 시료 스테이지에 장착된 염료감응 태양전지의 각도를 조절하여 채광환경을 변경하는 채광 조절부, 시료 스테이지의 높이를 조절하여 조도 환경을 변경하는 조도 조절부, 염료감응 태양전지를 투과한 물체색 정보를 측정하는 데이터 취득부 및 취득한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하는 물체색 분석기를 포함하여, 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석을 실시간으로 진행한다.

Description

염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치{Transmitted object color analysis device of dye-sensitized solar cell}
본 발명은 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치에 관한 것으로, 특히 염료감응 태양전지(DSSC; Dye-Sensitized Solar Cell) 모듈의 색 재현성을 분석할 수 있도록 한 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치에 관한 것이다.
염료감응 태양전지(dye-sensitized solar cell)는 기존의 실리콘 태양전지에 비해 제조 단가가 1/3 수준으로 낮고, 박막형 태양광 모듈에 비해 가시성이 우수하기 때문에 최근 들어 건물 일체형 태양광발전(BIPV; building integrated photovoltaic) 시스템에 적용하려는 노력이 진행되고 있다.
건물 일체형 태양광발전은 태양전지를 건축물의 외피 마감재로 사용하는 기술로서, 자체적인 전력발생을 통해 건축물 전력수급의 일익을 담당할 수 있기 때문에 근래 들어 전 세계적으로 주목받고 있다.
염료감응 태양전지의 단위 셀 구조는 투명한 기판과 그 투명기판의 표면에 각각 형성되는 도전성 투명 전극을 기본으로 하여, 제1 전극에 해당하는 일측의 도전성 투명전극 위에는 그 표면에 염료가 흡착된 전이금속 산화물 다공질 층이 형성되고, 제2 전극에 해당하는 타측 도전성 투명전극 위에는 촉매 박막전극이 형성되며, 상기 전이금속 산화물, 예를 들면, TiO2, 다공질 전극과 촉매 박막전극 사이에는 전해질이 충진되는 구조를 갖는다. 즉, 염료감응 태양전지는 정공 전달 매개체로서 전해질을 사용하며, 이러한 염료감응 태양전지의 전해질 의존성은 전해질의 확산속도에 의존하며, 확산속도는 액체상태의 유기 용매나 이온 액체 전해질이 반고체형이나 고체형에 비교하여 확산속도가 크기 때문에 광전변환 효율 성능이 우수하다.
근래에는 상기와 같은 장점으로 인해 단독주택, 아파트, 빌딩 등 지상 건축물의 채광, 보온, 방음 등을 수행하면서 태양광 발전으로 전력을 생산할 수 있는 장점으로 인해, 창호 시스템에 적용하려는 노력이 이루어지고 있다.
창호 시스템에 염료감응 태양전지를 사용할 경우, 경량화, 광전변환 효율의 우수 성능 등으로 인해 다양한 장점이 있으나, 그 특성에 의해 채광시 줄무늬가 발생하며, 이러한 줄무늬는 미관상으로도 좋지 않지만 시력 저하를 유발할 수 단점이 있다.
즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 염료감응 태양전지(10)는 발전을 위한 컬러층(11)과 비발전부인 투명층(12)이 복수로 교번하는 구조를 갖는다. 이러한 염료감응 태양전지(10)를 창호 시스템에 적용할 경우, 하단에 도시한 바와 같이, 투명층(12)에 의해 줄무늬 형상(31)이 발생하여, 창호 시스템에 적용하기에는 어려움이 있다. 특히, 줄무늬 형상은 후속 물체에도 그대로 줄무늬 형상이 표출된다. 예컨대, 사용자가 책을 읽을 경우에는 책에 줄무늬가 표출되며, 텔레비전 등을 시청할 경우 텔레비전 화면에도 줄무늬 형상이 표출된다.
따라서 염료감응 태양전지의 비발전부의 영역을 대상으로 최적의 R, G, B 조합에 따른 색재현성 개선을 위한 다양한 연구가 필요하다.
한편, 염료감응 태양전지를 이용하여 창호 시스템을 구현한 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 제1 판유리, 제1 판유리와 일정 간격으로 이격되어 배치되는 제2 판유리, 및 제1 판유리와 제2 판유리 사이에 태양광을 이용하여 전원을 생성하며, 하나 이상의 염료감응 태양전지(Dye-Sensitized Solar Cell)를 연결하여 구성하는 염료감응 태양전지 모듈을 포함하며, 제1 판유리와 염료감응 태양전지 모듈 또는 제2 판유리와 염료감응 태양전지 모듈의 사이에 충진재를 배치한다. 이러한 구성을 통해, 유리와 동등한 굴절률을 가진 굴절률 제어용 충진재 및 염료감응 태양전지 모듈을 적용한 창호 시스템을 이용하여 DSC 모듈이 외부 보호기판 사이에 발생하는 빛의 반사 손실을 줄여서 발전 유리 창호의 광전 변환 효율을 개선한다.
그러나 상기와 같은 종래기술은 태양광 발전의 발전 효율을 개선하는 데에만 초점이 맞추어져 있으며, 비발전부에 코팅필름을 적용하거나, 다양한 컬러를 부가했을 때, 색상왜곡률 등 투과물체색을 분석하는 것이 불가능한 단점이 있다.
대한민국 공개특허 10-2013-0018527(2013.02.25. 공개)(염료감응 태양전지 모듈을 구비한 창호 시스템 및 그 제조방법)
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 염료감응 태양전지를 창호시스템에 사용할 때 발생하는 줄무늬나 시력 저하 문제를 개선하고, 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 염료감응 태양전지(DSSC; Dye-Sensitized Solar Cell) 모듈의 색 재현성을 분석할 수 있도록 한 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치"는,
몸체의 상부에 설치되며, 국제조명위원회(CIE)에서 규정하고 있는 표준광 D65에 상응하는 광원을 제공하는 광원부;
상기 몸체의 내부에서 이동 가능하게 설치되며, 분석 대상 시료인 염료감응 태양전지를 장착하는 시료 스테이지;
상기 시료 스테이지에 장착된 염료감응 태양전지의 각도를 조절하여 채광환경을 변경하는 채광 조절부;
상기 시료 스테이지의 높이를 조절하여 조도 환경을 변경하는 조도 조절부;
상기 염료감응 태양전지를 투과한 물체색 정보를 측정하는 데이터 취득부; 및
상기 데이터 취득부에서 취득한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하는 물체색 분석기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 물체색 분석기는,
상기 채광 조절부와 조도 조절부를 제어하여 염료감응 태양전지의 각도와 시료 스테이지의 높이를 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 채광 조절부는 상기 물체색 분석기의 제어에 따라 상기 염료감응 태양전지의 각도를 0°, 15°, 30°중 어느 하나로 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 데이터 취득부는,
상기 염료감응 태양전지를 투과하는 휘도 및 색도를 물체색 정보로 취득하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 물체색 분석기는,
조도 및 채광 환경별로 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 물체색 분석기는,
측정한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하고, 색 재현성 개선을 위한 염료감응 태양전지의 두께 및 비발전부 색상 정보를 제안해주는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치"는,
상기 몸체의 내부 온도를 항상 일정한 온도로 유지시키는 항온 장치; 및
상기 항온 장치를 통해 측정한 몸체의 내부 온도를 시각적으로 표시해주는 표시장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 항온 장치는,
상기 몸체의 내부 온도를 측정하는 온도 측정기; 및
상기 측정한 온도에 따라 상기 몸체의 내부 온도를 높이거나 낮추어 일정 온도를 유지하는 온도 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 제작된 염료감응 태양전지(DSSC; Dye-Sensitized Solar Cell) 모듈의 비발전부 영역의 색 재현성을 분석할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 제작된 염료감응 태양전지 모듈로 창호 시스템을 구현하기 이전에, 해당 창호 시스템의 구현 목적에 맞는지의 적합성을 사전에 판단할 수 있도록 도모해주는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 염료감응 태양전지의 색 재현성을 분석한 결과를 기반으로, 색 재현성 개선을 위한 염료감응 태양전지의 두께 및 비발전부 색상 정보를 제안해줄 수 있는 효과도 있다.
도 1은 종래 염료감응 태양전지 모듈에서 발생하는 줄무늬 형상 문제점을 설명하는 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치의 사시도,
도 3은 도 2에서 측정 시료인 염료감응 태양전지 모듈의 각도 변경 예시도,
도 4는 본 발명에서 DSSC 색 좌표 분석 및 R, G, B 보색 선정 테이블,
도 5는 본 발명에서 보색 관계를 이용한 보색 선정 제안을 통해 제작된 염료감응 태양전지 모듈을 창호 시스템에 적용한 예시도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치(100)의 사시도로서, 몸체(101), 광원부(102), 시료 스테이지(103), 염료감응 태양전지(104), 채광 조절부(110), 조도 조절부(120), 데이터 취득부(106), 물체색 분석기(130), 항온 장치(170) 및 표시장치(108)를 포함한다.
몸체(101)는 특정 형상의 틀로 구현되어, 외부의 광원이 몸체(101)의 내부로 유입되는 것을 차단하는 역할을 한다. 본 발명에서는 각 형상의 틀로 구현되는 것을 예시로 설명하나, 이것에 한정되는 것은 아니며 다양한 형상의 틀로 구현할 수 있다.
광원부(102)는 상기 몸체(101)의 상부에 설치되며, 국제조명위원회(CIE)에서 규정하고 있는 표준광 D65에 상응하는 광원을 제공하는 역할을 한다. 광원부(102)는 광원 제공용 램프를 교체할 수 있도록 램프 장착부를 구비하는 것이 바람직하다.
시료 스테이지(103)는 상기 몸체(101)의 내부에서 이동 가능하게 설치되며, 분석 대상 시료인 염료감응 태양전지(104)를 장착하는 역할을 한다. 측정용 시료인 염료감응 태양전지(104)를 안착시킬 수 있는 안착부가 구비되어 있다.
채광 조절부(110)는 상기 시료 스테이지(103)에 장착된 염료감응 태양전지(104)의 각도를 조절하여 채광환경을 변경하는 역할을 한다. 이러한 채광 조절부(110)는 상기 물체색 분석기(130)의 제어에 따라 상기 염료감응 태양전지(104)의 각도를 0°, 15°, 30°중 어느 하나로 조절한다. 이를 위해, 채광 조절부(110)는 모터, 모터 구동축에 결합되어 회전하는 벨트, 상기 벨트에 연결되며 상기 벨트의 회전에 따라 회전을 하여 상기 시료 스테이지(103)에 장착된 안착부의 각도를 조절하여 염료감응 태양전지(104)의 각도를 조절하는 각도 조절기를 포함할 수 있다.
조도 조절부(120)는 상기 시료 스테이지(103)의 높이를 조절하여 조도 환경을 변경하는 역할을 한다.
이러한 조도 조절부(120)는 상기 물체색 분석기(130)의 제어에 따라 상기 시료 스테이지(103)의 높이를 조절하는 동력을 발생하는 모터, 상기 모터의 축에 연결되어 상기 시료 스테이지(103)를 상승 또는 하강시켜 시료 스테이지(103)의 높이를 조절하는 높이 조절기를 포함할 수 있다. 높이 조절기는 웜 기어(worm gear) 또는 볼 나사(ball thread)를 이용할 수 있다.
데이터 취득부(106)는 상기 염료감응 태양전지(104)를 투과한 물체색 정보를 측정하여 상기 물체색 분석기(130)에 전달하는 역할을 한다. 데이터 취득부(106)는 고정지그에 의해 상기 시료 스테이지(103)의 하단에 염료감응 태양전지(104)를 투과한 물체색 정보를 측정하는 적절한 위치에 고정될 수 있다. 필요에 따라 시료 스테이지(103)의 하단에 시료 스테이지(103)에 일체형으로 장착할 수도 있다. 이러한 데이터 취득부(106)는 상기 염료감응 태양전지(104)를 투과하는 휘도 및 색도를 물체색 정보로 취득한다. 데이터 취득부(106)는 취득한 물체색 정보를 정해진 통신 방식으로 물체색 분석기(130)에 전달할 수 있다.
물체색 분석기(130)는 상기 데이터 취득부(106)에서 취득한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하는 역할을 한다. 이러한 물체색 분석기(130)는 상기 채광 조절부(110)와 조도 조절부(120)를 제어하여 염료감응 태양전지(104)의 각도와 시료 스테이지(103)의 높이를 조절한다.
아울러 상기 물체색 분석기(130)는 조도 및 채광 환경별로 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단한다. 특히, 측정한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하고, 색 재현성 개선을 위한 염료감응 태양전지의 두께 및 비발전부 색상 정보를 제안해줄 수 있다.
항온 장치(107)는 상기 몸체(101)의 내부 온도를 항상 일정한 온도로 유지시키는 역할을 한다. 이러한 항온 장치(107)는 상기 몸체(101)의 내부 온도를 측정하는 온도 측정기, 및 상기 온도 측정기를 통해 측정한 온도에 따라 상기 몸체의 내부 온도를 높이거나 낮추어 일정 온도를 유지하는 온도 조절수단을 포함할 수 있다. 온도 조절수단으로는 내부 온도를 높이기 위한 히터나 내부 온도를 낮추기 위한 냉각기, 그리고 히터나 냉각기의 제어를 위한 제어기를 포함하는 통상의 공조장치를 이용할 수 있다.
표시장치(108)는 상기 항온 장치(107)를 통해 측정한 몸체(101)의 내부 온도를 시각적으로 표시해주는 역할을 한다. 이러한 표시장치(108)는 필요에 따라 측정한 시료의 색도 좌표를 표시해줄 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치(100)의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사각 틀로 이루어진 몸체(101)의 전면에 설치된 도어(109)를 개방하고, 시료 스테이지(103)에 형성된 안착부에 색조좌표 측정을 위한 시료인 염료감응 태양전지(104)를 안착시킨다. 여기서 초기의 시료 스테이지(103)는 항상 기울기가 0°인 수평 상태를 유지한다.
시료 스테이지(103)의 안착부에 시료인 염료감응 태양전지(104)를 안착시킨 상태에서, 개방한 도어(109)를 폐쇄한다.
개방한 도어(109)의 폐쇄가 이루어지면, 항온 장치(107)는 상기 몸체(101)의 내부 온도를 온도 측정기를 통해 측정하고, 제어기에서 상기 온도 측정기를 통해 측정한 온도와 미리 설정된 항온 온도를 비교하여, 그 대소 여부에 따라 히터 또는 냉각기를 통해 몸체(101)의 내부 온도를 일정 온도로 유지시킨다.
여기서 표시장치(108)는 상기 항온 장치(107)를 통해 측정한 몸체(101)의 내부 온도를 시각적으로 표시해주어, 검사자가 몸체(101)의 내부 온도를 인지할 수 있도록 한다.
다음으로, 시료 측정을 위해 상기 몸체(101)의 상부에 설치된 광원부(102)는 국제조명위원회(CIE)에서 규정하고 있는 표준광 D65에 상응하는 광원을 조사한다. 여기서 광원부(102)를 이루는 광원 제공용 램프는 교체할 수 있는 형태여서, 장시간 사용하거나 고장 난 램프는 교체하여 사용한다.
초기, 시료 스테이지(103)는 도 3a에 도시한 바와 같이, 기울기가 0°인 수평 상태를 유지하고 있으며, 이때 채광 상태는 최대가 된다. 아울러 시료 스테이지(103)는 설정된 측정 위치 중 맨 하단에 위치한다. 여기서 측정 위치는 3단계로 설정되어 있는 것으로 가정한다. 측정 위치 즉, 시료 스테이지(103)의 높이가 맨 하단에 위치할 때 조도가 최소가 된다. 즉, 색도 좌표 측정 초기의 시료 스테이지(103)에 안착된 염료감응 태양전지(104)는 기울기가 없는 수평상태이고, 조도는 가장 낮은 상태가 된다. 여기서 물체색 분석기(130)는 초기 시료 스테이지(103)의 기울기 및 높이를 인지하고 있다.
이와 같은 상태에서 상기 염료감응 태양전지(104)의 하부에 위치한 데이터 취득부(106)는 상기 염료감응 태양전지(104)를 투과한 물체색 정보를 측정하여 상기 물체색 분석기(130)에 전달한다. 즉, 휘도 및 색도 측정용 카메라를 이용하여 상기 염료감응 태양전지(104)를 투과하는 휘도 및 색도를 물체색 정보로 취득하여 물체색 분석기(130)에 전달한다.
상기 물체색 분석기(130)는 상기 데이터 취득부(106)에서 취득한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단한다. 즉, 1차적으로 염료감응 태양전지가 수평 상태이고, 조도가 가장 낮은 상태(측정 높이가 가장 낮은 상태)에서의 휘도 및 색도 정보를 이용하여 색도 좌표를 판단한다. 여기서 색도 좌표(chromaticity coordinates)는 색도를 수량적으로 나타낸 수치이다. 일반적으로 3개의 단색 광을 알맞게 골라 배합하면 어떤 색이라도 만들어 낼 수 있는 데, 국제조명위원회 표색계에서는 빨강-녹색-파랑의 3색을 색도 좌표의 기본색으로 이용한다. 기본색을 X, Y, Z양만큼 배합했을 때 x = X/(X+Y+Z), y = Y/(X+Y+Z), z = Z/(X+Y+Z)로 구해진 x, y, z의 값이 색도 좌표이다. 따라서 색도 좌표에는 x+y+z = 1이라는 관계가 있으며, 임의의 빛의 색은 이 색도 좌표와 빛의 세기에 의해 표시된다. 이렇게 1차적으로 분석한 색도 좌표를 데이터베이스에 저장한다.
다음으로, 물체색 분석기(130)는 조도 조절부(120)를 통해 시료 스테이지(103)를 일정 높이 상승시켜 조도 환경을 변경하고, 채광 조절부(110)를 통해 상기 시료 스테이지(103)에 장착된 염료감응 태양전지(104)의 각도를 도 3b와 같이 15°로 조절하여 채광환경을 변경한다.
이와 같은 상태에서 상기 염료감응 태양전지(104)의 하부에 위치한 데이터 취득부(106)는 상기 염료감응 태양전지(104)를 투과한 물체색 정보를 측정하여 상기 물체색 분석기(130)에 전달한다. 즉, 휘도 및 색도 측정용 카메라를 이용하여 상기 염료감응 태양전지(104)를 투과하는 휘도 및 색도를 물체색 정보로 취득하여 물체색 분석기(130)에 전달한다.
상기 물체색 분석기(130)는 상기 데이터 취득부(106)에서 취득한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단한다. 즉, 2차적으로 조도 환경 및 채광 상태를 변경한 후의 측정된 휘도 및 색도 정보를 이용하여 색도 좌표를 판단한다.
그리고 2차적으로 조도 및 채광 상태를 변경하여 획득한 색도 좌표를 상기 데이터베이스에 저장한다.
다음으로, 물체색 분석기(130)는 조도 조절부(120)를 통해 시료 스테이지(103)를 다시 일정 높이 상승시켜 조도 환경을 변경하고, 채광 조절부(110)를 통해 상기 시료 스테이지(103)에 장착된 염료감응 태양전지(104)의 각도를 도 3c와 같이 30°로 조절하여 채광환경을 변경한다.
이와 같은 상태에서 상기 염료감응 태양전지(104)의 하부에 위치한 데이터 취득부(106)는 상기 염료감응 태양전지(104)를 투과한 물체색 정보를 측정하여 상기 물체색 분석기(130)에 전달한다. 즉, 휘도 및 색도 측정용 카메라를 이용하여 상기 염료감응 태양전지(104)를 투과하는 휘도 및 색도를 물체색 정보로 취득하여 물체색 분석기(130)에 전달한다.
상기 물체색 분석기(130)는 상기 데이터 취득부(106)에서 취득한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단한다. 즉, 3차적으로 조도 환경 및 채광 상태를 변경한 후의 측정된 휘도 및 색도 정보를 이용하여 색도 좌표를 판단한다.
그리고 3차적으로 조도 및 채광 상태를 변경하여 획득한 색도 좌표를 상기 데이터베이스에 저장한다.
이렇게 데이터베이스에 저장된 조도와 채광 별 색도 좌표는 분석시마다 실시간으로 표시장치(108)를 통해 표출되거나, 물체색 분석기(130)와 연결된 별도의 디스플레이기를 통해 실시간 표시되어, 측정자가 실시간으로 시료인 염료감응 태양전지의 색도 좌표를 인지하도록 한다.
한편, 본 발명의 다른 특징으로서, 상기 물체색 분석기(130)는 조도 및 채광 환경별로 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하고, 판단한 색도 좌표를 기반으로 색 재현성 개선을 위한 염료감응 태양전지의 두께 및 비발전부 색상 정보를 제안해줄 수 있다는 것이다.
예컨대, 상기와 같이 판단한 색도 좌표를 기반으로 색도 좌표가 최적인 창호의 위치 값을 판단할 수 있으며, 조도 및 채광 상태에 따른 염료감응 태양전지의 최적 색도 좌표를 판단할 수도 있다. 그리고 판단한 색도 좌표를 기본으로 도 4와 같은 보색 R, G, B 값 및 컬러 분석 테이블을 이용하여 보색 R, G, B 값 및 컬러 분석을 하여, 비발전부 색상 정보를 제안해줄 수 있다.
도 5는 기존 염료감응 태양전지(10)의 단점을 개선하기 위해서, 비발전부 색상 정보 제안의 예시이다. 염료감응 태양전지(20)의 투명 층에 색 재현성 개선을 위한 보색을 선정하고, 이 보색 관계를 이용한 코팅필름(22)을 적용하여 염료감응 태양전지(10)를 제조한다. 이렇게 제조된 염료감응 태양전지(20)에 햇빛을 투과시키면 그 하단에 도시된 바와 같이, 기존 염료감응 태양전지(10)에서 발생하는 줄무늬 형상을 제거하여, 채광을 높이면서도 시력저하 문제도 개선할 수 있다.
본 발명에 따르면 제작된 염료감응 태양전지(DSSC; Dye-Sensitized Solar Cell) 모듈의 비발전부 영역의 색 재현성을 분석할 수 있으며, 제작된 염료감응 태양전지 모듈로 창호 시스템을 구현하기 이전에, 해당 창호 시스템의 구현 목적에 맞는지의 적합성을 사전에 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 염료감응 태양전지의 색 재현성을 분석한 결과를 기반으로, 색 재현성 개선을 위한 염료감응 태양전지의 두께 및 비발전부 색상 정보를 제안해줄 수도 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
10, 20, 104: 염료감응 태양전지
11, 21: 컬러층
12: 투명층
22: 코팅필름
31 : 줄무늬
100: 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치
101: 몸체
102: 광원부
103: 시료 스테이지
104: 염료감응 태양전지
106: 데이터 취득부
107: 항온 장치
108: 표시장치
109: 도어
110: 채광 조절부
120: 조도 조절부
130: 물체색 분석기

Claims (7)

  1. 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색을 분석하는 장치로서,
    몸체의 상부에 설치되며, 국제조명위원회(CIE)에서 규정하고 있는 표준광 D65에 상응하는 광원을 제공하는 광원부;
    상기 몸체의 내부에서 이동 가능하게 설치되며, 분석 대상 시료인 염료감응 태양전지를 장착하는 시료 스테이지;
    상기 시료 스테이지에 장착된 염료감응 태양전지의 각도를 조절하여 채광환경을 변경하는 채광 조절부;
    상기 시료 스테이지의 높이를 조절하여 조도 환경을 변경하는 조도 조절부;
    상기 염료감응 태양전지를 투과한 물체색 정보를 측정하는 데이터 취득부; 및
    상기 데이터 취득부에서 취득한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하는 물체색 분석기를 포함하고,
    상기 물체색 분석기는 측정한 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하고, 판단한 색도 좌표를 기초로 색 재현성 개선을 위한 염료감응 태양전지의 두께 및 비발전부 색상 정보를 제안해주는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치.
  2. 청구항 1에서, 상기 물체색 분석기는,
    상기 채광 조절부와 조도 조절부를 제어하여 염료감응 태양전지의 각도와 시료 스테이지의 높이 조절을 통해 조도 변경 및 채광을 변경하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치.
  3. 청구항 1에서, 상기 채광 조절부는 상기 물체색 분석기의 제어에 따라 상기 염료감응 태양전지의 각도를 0°, 15°, 30°중 어느 하나로 조절하여 채광을 변경하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치.
  4. 청구항 1에서, 상기 데이터 취득부는 상기 염료감응 태양전지를 투과하는 휘도 및 색도를 물체색 정보로 취득하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치.
  5. 청구항 1에서, 상기 물체색 분석기는 조도 및 채광 환경별로 물체색 정보를 기초로 색도 좌표를 판단하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에서, 상기 몸체의 내부 온도를 항상 일정한 온도로 유지시키는 항온 장치; 및
    상기 항온 장치를 통해 측정한 몸체의 내부 온도를 시각적으로 표시해주는 표시장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 염료감응 태양전지 모듈의 투과물체색 분석장치.







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