KR102653798B1 - 다중패널형 태양전지 함체를 포함하는 차량용 전기 축전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중패널형 태양전지 함체를 포함하는 차량용 전기 축전 시스템에 관한 것으로, 태양광이나 일상적인 조명광을 전기에너지로 변환하는 태양전지의 패널을 다중구조로 설계하여 그 설치공간의 제약을 극복하고, 버려지는 조명광을 전력생산에 활용하여 전기에너지의 이용효율을 높이기 위해 태양전지 함체를 상부유닛(A)과 하부유닛(B)을 결합하여 구성하되, 상부유닛(A)은 투명강화재의 상판(5)에 도광패널(4)을 일정간격으로 배열하여 일체로 제작하고, 하부유닛(B)은 반사층(2)을 구비한 외벽(1)과 일정간격으로 복수의 양면형 태양전지 패널(3)을 수직설치하여 도광패널(4)이 태양전지 패널(3)의 사이사이에 삽설되게 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 내부 벽이 반사판으로 이루어진 박스형 함체에 다수의 태양전지 패널과 도광판을 쉽게 조립할 수 있고, 태양광이나 조명광을 이용하여 점유면적 대비 높은 발전효율을 얻을 수 있으며, 솔라셀 표면의 텍스처링 처리나 반사방지막의 형성을 의도적으로 배제시킨 태양전지 셀의 사용이 가능하여 제조비용과 발전단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

다중패널형 태양전지 함체를 포함하는 차량용 전기 축전 시스템{Multiple Panel Solar Cell Box and Generating Method Thereof}

본 발명은 다중패널형 태양전지 함체를 포함하는 차량용 전기 축전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광이나 일상적인 조명광을 전기에너지로 변환하는 태양전지의 패널을 다중구조로 설계하여 그 설치공간의 제약을 극복하고, 버려지는 조명광을 전력생산에 활용하여 전기에너지의 이용효율을 높일 수 있는 다중패널형 태양전지 함체 및 그것을 이용한 발전방법에 관한 것이다.

최근 친환경 에너지에 대한 관심이 증가하면서 바람, 열, 태양, 진동 등 주변에 존재하는 에너지원을 전기 에너지로 변환하여 유용하게 이용하려는 에너지 하베스팅 기술이 주목을 받고 있다. 에너지 하베스팅 기술은 일상적으로 버려지거나 사용하지 않은 작은 에너지를 수확하여 사용가능한 전기 에너지로 변환해주는 기술로, 비록 얻을 수 있는 전력은 작은 편이지만 소비전력이 작은 센서나 웨어러블 기기(Wearable Device) 등의 장치를 동작시키는 데는 유효성을 갖는다는 이점 때문에 그 활용범위가 점차 확대되고 있는 추세이다.

그 중에서도 가장 먼저 개발된 빛 에너지를 이용한 태양전지는 기술 성숙도가 높고 이미 상용화가 이루어진 대표적인 기술로 현재는 발전단가, 날씨와 시간, 설치공간 등의 효율성을 제약하는 요인들을 극복하기 위한 연구가 지속되고 있으며, 특히 상용전원이 공급되지 않는 곳이나 캠핑 등의 야외활동을 하는 과정에서 장시간 사용할 수 있는 단위 부피당 에너지 밀도가 큰 전원장치에 대한 관심도 크게 증가하고 있다.

이러한 시대상황에 맞춰 최근 태양전지 분야에서는 설치공간의 제약을 극복하고 에너지 변환효율을 높일 수 있는 기술들이 속속 등장하고 있다.

우선, 특허 10-1707716(선행특허 1)에는 제1발전부와 제2발전부를 이격되게 배치하고 그 사이에 광확산 부재를 구비하여 태양광이 입사되면 제1발전부에서 1차로 발전한 후 그 1차 발전에 기여하지 못하고 스페이스부를 통해 빠져나간 태양광을 확산시켜 제2발전부에서 2차 발전이 이루어지도록 설계함으로써, 손실되는 태양광의 최소화를 통해 설치면적 대비 발전효율을 높이기 위한 이중층 구조의 태양전지 모듈이 개시되어 있다.

그러나 위 선행특허 1은 제1발전에 기여하지 못한 태양광을 제2발전부에서 활용할 수 있는 장점은 있지만, 제1, 2발전부가 모두 태양광 입사방향으로 향하는 단면구조이기 때문에 제2발전부 하면에 설치된 반사판의 반사광을 효율적으로 활용할 수 없는 구조적인 문제점을 안고 있었다.

그리고 특허 10-1781265(선행특허 2)에는 적층형 태양광 발전시스템이 예시되어 있는데, 육면체 형상의 좌·우측면에 다수의 패널설치 홈이 구비되고 바닥면과 측면에 반사판이 설치된 패널하우징과 그 패널하우징의 상단부에 집광렌즈와 확산렌즈가 설치된 집광하우징을 결합시킴으로써, 다수의 태양광 패널을 통해 작은 면적에서 많은 전기를 얻는 시스템이 개시되어 있다.

그러나 위 선행특허 2는 집광하우징에 다수의 집광렌즈와 확산렌즈를 사용하는 구조여서 제작비용이 상승할 수밖에 없고, 태양전지 패널 사이에 별도의 확산부재가 없기 때문에 집광하우징을 통해 제공되는 빛이 태양전지 패널 면과 수평으로만 입사된다는 점에서 기대하는 만큼의 에너지 변환효율을 얻을 수 없다는 구조적인 한계를 안고 있었다.

또한, 특허 10-1346087(선행특허 3)에는 솔라셀을 지면에 수직으로 배치하여 빛에 의해 전기 에너지를 생산하는 수직형 태양광 발전장치가 예시되어 있는데, 내측면에 반사판이 구비된 케이스에 수직으로 상호 이격시켜 솔라셀을 배치하고, 그 솔라셀 사이사이에 도광판을 배치하여 발전장치의 점유공간을 줄이면서도 솔라셀 발전면적의 확장을 통해 에너지 변환효율을 높일 수 있는 기술이 개시되어 있다.

그러나 위 선행특허 3은 솔라셀과 도광판을 케이스 내부에 개별적으로 조립하는 구조여서 조립과정이 복잡하고, 도광판으로부터의 광경로가 단면형 솔라셀(Monofacial Cell)을 전제로 설계되어 있다는 점에서 기대하는 수준의 에너지 변환효율을 얻는 데는 여전히 미흡한 부분이 있었다.

(선행특허문헌 1) 등록특허 제10-1707716호 (선행특허문헌 2) 등록특허 제10-1781265호 (선행특허문헌 3) 등록특허 제10-1346087호

본 발명은 위 배경기술이 안고 있는 문제점에 착안하여 이루어진 것으로,

본 발명의 목적은 내부 벽이 반사판으로 이루어진 박스형 함체에 다수의 태양전지 패널과 도광판을 쉽게 조립할 수 있고, 태양광이나 조명광을 이용하여 점유면적 대비 높은 발전효율을 얻을 수 있는 태양전지 함체를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 태양전지 함체의 유지보수가 용이하고 제작비용을 줄일 수 있으며, 텍스처(Texture) 구조가 없는 태양전지 셀을 사용하더라도 적정 수준의 광전 변환효율을 얻을 수 있는 태양전지 함체를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 에너지 하베스팅 기술의 일환으로 실내조명, 가로등 조명, 차량에 입사되는 태양광 등의 광원을 태양전지 함체로 유도하여 전기 에너지를 생산하는 방법의 제공에 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중패널형 태양전지 함체는 상부유닛(A)과 하부유닛(B)을 결합하여 구성하되, 상부유닛(A)은 투명강화재로 만든 상판(5)과 일정간격으로 배열된 복수의 도광패널(4)을 일체로 제작하고, 하부유닛(B)은 외벽(1)을 구비하고 그 외벽(1)의 내부에는 반사층(2)이 형성되며, 하부유닛(B)의 내부에는 일정간격으로 복수의 양면형 태양전지 패널(3)을 수직설치하고, 도광패널(4)이 태양전지 패널(3)의 사이사이에 삽설되도록 결합하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상판을 제작하는 투광재질로는 EVA나 PMMA 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상부유닛(A)에 포함된 상판(5)의 내부에는 입사되는 빛을 집광하기 위한 집광패턴(6)이나 난반사를 유발하는 난반사 패턴(8)을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상부유닛(A)에 포함된 상판(5)의 내부에는 LED 조명등(7)을 설치하고, 하부유닛(B)의 저면을 투광재질로 제작하여 조명기능과 발전기능을 동시에 활용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 하부유닛(B)을 구성하는 외벽(1)에는 방열핀을 형성하여 발전효율에 미치는 온도의 영향을 줄이는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중패널형 태양전지 함체를 이용하여 전기에너지를 획득하는 방법은 함체가 주간에는 태양광을 수광하고 야간에는 조명광을 수광할 수 있는 장소를 설정하는 단계, 상기 단계에서 설정한 장소에 상기 함체를 설치하는 단계, 함체를 통해 주간에는 태양광에 의해 전기에너지를 생산하고, 야간에는 조명광을 통해 전기에너지를 생산하는 단계, 상기 단계에서 생산한 전기에너지를 축전지에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기 에너지를 획득하는 방법은 야외에 설치된 가로등 또는 실내에 설치된 조명등을 다중패널형 태양전지 함체로 유도하여 전기에너지를 획득하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전기에너지를 획득하는 방법은 전기자동차의 구조를 기반으로 설치장소를 결정하고, 다중패널형 태양전지 함체의 설치장소가 바람직하게는 전기자동차의 지붕(roof)이 우선적으로 고려하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 내부 벽이 반사판으로 이루어진 박스형 함체에 다수의 태양전지 패널과 도광판을 쉽게 조립할 수 있고, 태양광이나 조명광을 이용하여 점유면적 대비 높은 발전효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 태양전지 함체를 용이하게 관리할 수 있고, 텍스처링(Texturing) 처리나 반사방지막(ARC)을 의도적으로 배제한 태양전지 셀을 사용하더라도 적정 수준의 에너지 변환효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1의 (a), (b), (c), (d)는 본 발명에서 사용하는 용어의 이해를 돕기 위한 예시도이다.
도 2도의 (a), (b), (c)는 종래의 대중패널형 태양전지 함체 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3의 (a), (b)는 각각 본 발명의 다중패널형 태양전지 함체를 구성하는 상부유닛(A)과 하부유닛(B)을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명 태양전지 함체의 조립상태를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5, 6, 7은 본 발명의 상부 어셈블리의 변형례를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명 태양전지 함체구조의 변형례를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 태양전지 함체를 이용하여 전기에너지를 생산하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중패널형 태양전지 함체 및 그것을 이용한 발전방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

참고로, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성이나 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석하는 것이 당연하지만, 과도하게 포괄적인 의미나 과도하게 축소된 의미로 해석하지는 말아야 할 것이다.

본 발명에서 사용하고 있는 용어 중에서 ‘솔라 셀(Solar Cell)’은 태양전지를 이루는 기본단위를 의미하며, 도 1 (a)에 나타낸 것처럼, 복수의 셀(Cell)을 결합하여 모듈(module)이 만들어지고, 복수의 모듈을 결합하여 패널(panel)이 만들어지는 것으로부터 셀과 모듈 및 패널이라는 용어의 의미가 해석되어야 할 것이다. 그리고 ‘솔라 셀’은, 도 1(b)에 나타낸 것처럼, 반도체 P-N접합으로 이루어지고 태양광 입사면을 기준으로 전면의 텍스처(Texture)와 반사방지층(ARC), 후면의 반사층(RC)으로 이루어지는 구조가 포함되는 것으로 그 기술적 의미를 이해하여야 할 것이다.

또한, ‘단면형(Mono-facial) 패널’과 ‘양면형(Bi-facial) 패널’은, 도 1의 (c), (d)에 나타낸 것처럼, 전면 입사광만 이용하는지 아니면 전·후면 입사광을 모두 이용하여 발전하는지에 따라 그 패널이 ‘단면형’또는 ‘양면형’이라 지칭되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 2는 종래의 다중패널형 태양전지 함체를 보여주고 있다. 도 2(a)는 제1발전 패널부(21)와 제2발전 패널부(22)를 적층시키고, 제1발전 패널부(21)에 흡수되지 못하고 통과한 빛을 확산시켜 제2발전 패널부(22)에서 추가로 발전하는 것이고, 도 2(b)는 다수의 태양전지 패널(600)을 수납한 패널하우징(200)에 다수의 집광렌즈(500)를 구비한 집광하우징(300)을 결합하여 집광된 입사광과 하우징 내부의 반사광을 이용하여 에너지 변환효율을 높이려는 것이며, 도 2(c)는 케이스(100)에 소정간격으로 이격 설치된 태양전지 패널(200) 사이사이에 도광판(300)을 삽설하여 태양광의 입사면적을 넓혀 에너지 변환효율을 높이려는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나 도 2의 패널함체들은 입사광과 반사광을 활용하여 에너지 변환효율을 높인다는 공통의 목적을 갖고 있으나, 도 2의 종래기술은 구조적인 복잡성으로 인해 제작비용이 증가할 수밖에 없고, 유지보수를 위해서는 다수의 부품을 분해 또는 조립해야 하는 등의 시간과 노력을 필요로 하며, 다양한 주변환경과 광원(Light Source)에 맞춤형으로 대응할 수 있을 만큼의 설계자유도를 확보하기 어렵다는 현실적 한계가 있었다.

이에 본 발명은 위와 같은 현실적 한계를 극복하기 위해 종래의 태양전지 패널함체 구조를 최대한 활용하면서도 구조를 더욱 단순화하고 분해조립을 쉽게 할 수 있으며, 다양한 환경에 맞춤형으로 적용할 수 있는 다중패널형 태양전지 함체 및 그것을 이용한 발전방법을 제안하는 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중패널형 태양전지 함체의 주요구성이 예시되어 있는데, (a)는 상부유닛(A)의 구조를 나타내고, (b)는 하부유닛(B)의 구조를 보여주고 있다.

우선 도 3(a)의 상부유닛(A)는 투명강화재로 만든 상판(5)과 도광패널(4)을 구비하되 그 상판(5)와 도광패널(4)은 사출성형을 통해 일체로 제작되어 있다. 도 3(a)에서는 5개의 도광패널(4)이 수직하향으로 설치된 구조가 예시되어 있으나, 그 도광패널(4)의 수는 그것에 한정되는 것은 아니며, 태양전지 함체의 크기나 이용환경에 따라 그 수는 얼마든지 변경할 수 있을 것이다. 이때 투명강화재의 상판(5)은 광원으로부터 빛을 수광하여 유도하는 도광통로로 작용하기 때문에 도광특성이 우수하고 투명성, 내광성, 기계적 강도 및 성형성에 장점을 갖는 EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer)나 PMMA(polymethyl methacrylate) 중 어느 하나의 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

그리고 도 3(b)의 하부유닛(B)은 안쪽면에 반사층(2)을 구비한 함체의 외벽(1)과 함체의 내부공간에 일정간격으로 이격되어 수직설치된 양면형 태양전지 패널(3)로 구성되어 있다. 이때 도 3(b)에는 도시되지 않았지만, 배터리와 충전제어회로 등의 외부장치와 전기적으로 연결하는 정션박스는 당연히 구비되어 있다고 보아야 하며, 그러한 정션박스는 이미 잘 알려진 공지기술을 사용할 수 있기 때문에 여기에서는 그 구체적인 설명을 생략한다. 여기에서도 양면형 태양전지 패널(3)을 4개로 표시하고 있으나 그 패널 수가 4개로만 한정되는 것은 아니며 태양전지 함체의 크기나 상부유닛(A)의 구조에 대응하여 얼마든지 변경할 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 상부유닛(A)과 하부유닛(B)이 결합되는 과정을 예시적으로 보여주고 있다. 하부유닛(B)에는 양면형 태양전지 패널(3)이 일정간격으로 이격되어 수직설치되고, 그 이격공간 사이사이로 상부유닛(A)의 도광패널(4)이 삽설(끼워지도록 설치)되어 기하학적으로는 함체가 밀폐되는 구조이지만 상판(5)이 투명강화재로 만들어져 있기 때문에 광학적으로는 상판(5) 쪽이 개방되어 빛이 내부로 입사될 수 있는 구조를 이루게 된다. 이와 같이 상·하부유닛(A, B)를 결합하여 완성된 함체에 태양광이나 조명 등의 빛을 상판(5)을 통해 공급하면, 그 빛이 도광패널(4)을 통해 양면형 태양전지 패널(3)에 입사되어 전기에너지를 생산할 수 있는데, 함체 외벽(1)의 안쪽에는 거울이나 반사필름으로 이루어진 반사층(2)이 구비되어 있기 때문에 태양전지 패널(3)에 흡수되지 못한 빛이 반사층(2)에 의해 반사되어 태양전지 패널(3)로 재입사된다는 점에서 그 재입사된 광을 이용하여 에너지 변환효율을 높일 수 있는 장점을 갖게 될 것이다.

그리고 솔라셀은 표면반사를 줄이기 위해 그 셀표면을 텍스처링(Texturing) 처리하고 반사방지막(ARC)을 코팅하는 것이 일반적인데, 도 4와 같이 결합된 구조에서는 하부유닛(B)의 모든 내벽에 반사층(2)이 구비되어 반사광을 충분히 재활용할 수 있기 때문에 셀표면의 텍스처링(Texturing) 처리나 반사방지막(ARC)의 형성을 의도적으로 배제시킨 구조의 솔라셀을 이용할 수 있고, 그로 인해 솔라셀의 제조비용과 발전단가가 절감되는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 태양전지 함체로 태양광이나 가로등 조명광을 입사시켜 전기에너지를 생산하는데 적합한 구조로 상부유닛(A)의 형태가 변경된 실시예를 보여주고 있다. 도 5의 상부유닛(A)은 상판(5)의 구조를 그 내부에 집광패턴(6)이 구비되도록 제작하여 입사광이 집광패턴(6)에 의해 집속되어 더 많은 빛이 도광패널(4)로 유도될 수 있고, 그로 인해 더 많은 집속광이 태양전지 패널(3)로 공급되어 에너지 변환효율이 높아지는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

도 6은 조명기능과 발전기능을 동시에 활용할 수 있도록 상부유닛(A)과 하부유닛(B)에 대한 구조를 변경시킨 다른 실시예를 보여주고 있다. 도 6의 상부유닛(A)은 태양전지 함체로 LED에 의한 자체조명광이 공급되도록 구성하고, 하부유닛(B)의 저면은 광투명 재질로 제작하여 그 저면을 통해 투과된 광을 실내조명으로 활용하고, 도광패널(4)에 의해 유도된 조명광은 태양전지 패널(3)에 입사되도록 하여 전기에너지를 얻을 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 도 6의 구조에 의하면, 상용전력이 공급되지 않는 지역이나 캠핑 등과 같은 야외활동에서 당연히 사용할 수밖에 없는 조명광을 통해 비상전원의 확보가 가능하여 긴급재난 상황에서도 통신두절과 같은 최악의 상황을 방지할 수 있고, 조명기능 이외에는 사실상 버려지는 실내조명광을 이용하여 발전이 가능하기 때문에 그 전원을 소규모 전원으로 작동시킬 수 있는 여러 가지 센서나 제어장치의 구동전원으로 활용할 수 있는 장점을 갖게 될 것이다. 물론 이때는 LED조명을 구동하기 위해 투입되는 전력보다 적은 소규모 에너지를 획득하는데 그치겠지만, 단순히 조명 목적으로만 빛에너지를 그대로 버리기보다는 그 조명광의 일부에너지라도 재활용하여 생산된 전력을 이용하는 것은 컴팩트화, 저소비 전력화가 대세인 4차 산업혁명시대의 에너지 하베스팅 기술로서의 의의를 과소평가할 수는 없을 것이다.

그리고 도 7은 상판(5)에 난반사 패턴(8)이 형성된 상부유닛(A)의 또 다른 변형 실시예를 보여주고 있다. 도 7의 구성에 의하면, 통상적인 자연채광 기술을 통해 건물 내부로 유도된 태양광이나 특별한 집광수단을 통해 공급되는 집속광을 상판(5)의 측면으로 입사시키면, 상판(5)에 구비된 난반사 패턴(8)에 의해 생성되는 난반사광을 도광패널(4)로 용이하게 유도할 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

한편, 도 8은 솔라셀의 온도특성을 감안하여 태양전지 함체의 외벽에 방열핀을 설치하여 온도상승에 따른 광전효율의 저하를 방지하는 실시예를 보여주고 있다. 일반적으로 태양전지는 25℃를 넘어서면 광전변환 효율이 급격히 떨어지는 것으로 알려져 있는데, 이처럼 함체외벽에 방열핀을 설치하면, 빛에너지가 열로 변환되어 상승할 수밖에 없는 함체 내부온도를 일정부분 냉각할 수 있다는 점에서 에너지 변환효율의 급격한 저하를 예방할 수 있는 효과를 갖게 될 것이다.

도 9의 (a), (b)는 본 발명의 다중패널형 태양전지 함체를 이용하여 전기 에너지를 얻는 방법을 예시적으로 보여주고 있다.

도 9(a)는 가로등 조명을 이용하여 발전하는 방법을 예시하고 있는데, 통상적으로 가로등은 도로변이나 공원 등에 설치되고 야간에는 계속 주변을 밝히고 있다는 점에서 조명기능에만 특화된 광원이라 할 수 있다. 이러한 조명광원을 이용하여 본 발명의 태양전지 함체를 통한 에너지 하베스팅 기술을 적용하면, 비록 큰 전력은 아니더라도 버려지는 조명광을 통해 전기에너지를 획득하여 용도에 맞는 전원으로 활용할 수 있는 장점을 갖게 될 것이다. 특히 도 9(a)와 같이 가로등의 조명광을 이용한 발전은 야간에 최소한 8시간 가까이 켜져 있는 가로등의 특성을 감안하여 가로등 근처의 주차공간에 본 발명의 태양전지 함체를 설치하면, 전기자동차의 배터리 충전용 전원의 일부로 활용할 수 있는 장점을 갖게 될 것이다. 다른 한편으로 가로등의 발광구조를 도 6에 예시된 것처럼 조명기능의 광원과 발전기능의 도광패널(4)이 함께 구비되도록 설계하면, 조명기능과 발전기능을 동시에 활용할 수 있다는 점에서 에너지 이용효율을 높이는데 기여하게 될 것이다.

또한, 도 9(b)처럼 자동차의 지붕에 본 발명의 태양전지 함체를 장착하여 주간에는 태양광에 의해 발전하고, 야간에는 가로등 조명에 의해 발전하는 형태로 운영하는 것도 바람직할 것이다. 이때는 배터리의 충전계통을 이원화시켜 상황에 따라 주배터리 또는 보조배터리를 선택적으로 충전할 수 있도록 구성하는 것이 효율적일 것이다.

본 발명에 의하면, 내부 벽이 반사판으로 이루어진 박스형 함체에 다수의 태양전지 패널과 도광판을 쉽게 조립할 수 있고, 태양광이나 조명광을 이용하여 점유면적 대비 높은 발전효율을 얻을 수 있으며, 솔라셀 표면의 텍스처링(Texturing) 처리나 반사방지막(ARC)의 형성을 의도적으로 배제시킨 솔라셀을 이용하더라도 반사판에 의한 반사광을 재활용할 수 있다는 점에서 제조비용과 발전단가를 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다. 그러나 본 발명의 요지를 벗어나는지 여부는 오로지 청구범위의 기재에 의하여 정해진다는 사실에 유의해야 할 것이다.

1 : 함체 외벽 2 : 반사층
3 : 양면 태양전지 패널 4 : 도광패널
5 : 투명강화재 상판 6 : 집광패턴
7 : LED 조명등 8 : 난반사 패턴
A : 상부유닛 B : 하부유닛

Claims (10)

1. 태양광이나 조명광을 이용하여 전기에너지를 축전하는 차량용 전기 축전 시스템에 있어서,
   상기 전기 축전시스템은 다중패널형 태양전지 함체(100), 상기 함체로부터 생산된 전력을 충전하는 배터리를 포함하고, 상기 함체(100)는 차량의 지붕위에 설치되며, 상기 함체(100)의 2 또는 4개의 측면에는 방열핀이 설치되고, 상기 함체(100)는 상부유닛(A)과 하부유닛(B)로 이루어지되,
   상기 상부유닛(A)은 투명강화재로 만든 상판(5)과 일정간격으로 배열된 복수의 도광패널(4)을 일체화시켜 동시에 조립 가능하도록 일체로 제작하고, 상기 상판에는 입사광을 집광하기 위한 집광패턴(6) 또는 집광수단을 통해 채집된 빛이 입사되어 난반사를 유발하는 난반사 패턴(8)을 포함하고,
   상기 하부유닛(B)의 바닥면과 4개의 측면은 외벽(1)을 구비하면서, 상기 외벽(1)의 내부에는 반사층(2)이 형성되고, 상기 하부유닛(B)의 내부에는 일정간격으로 복수의 양면형 태양전지 패널(3)을 수직방향으로 설치되며,
   상기 상부유닛(A)의 도광패널(4)이 상기 하부유닛(B)의 태양전지 패널(3)들 사이사이에 삽설되도록 결합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다중패널형 태양전지 함체를 포함하는 차량용 전기 축전 시스템
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부유닛(A)은 EVA나 PMMA 중 어느 하나의 소재로 일체로 제작한 것을 특징으로 하는 다중패널형 태양전지 함체를 포함하는 차량용 전기 축전 시스템
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4. 제1항에 있어서,
   상기 상부유닛(A)의 상판(5) 내부에는 도광패널의 상부에 함체(100)를 조명하는 복수의 LED 조명등(7)을 설치하고, 상기 하부유닛(B)의 저면을 투광재질로 제작하여 조명기능과 발전기능을 동시에 활용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 다중패널형 태양전지 함체를 포함하는 차량용 전기 축전 시스템
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