KR200451001Y1 - 다층형 양면 태양전지모듈 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 다층형 양면 태양전지모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양면 태양전지모듈이 소정의 간격을 유지한 채 다층형으로 순차적으로 배치됨으로써 한정된 공간에서 종래기술에 비해 총에너지발전량을 향상시킬 수 있는 다층형 양면 태양전지모듈에 관한 것이다.
본 고안에 따른 다층형 양면 태양전지모듈은, 태양광을 수용하여 P형 반도체와 N형 반도체를 사용해 전기를 발생하는 태양전지셀이 양면에 구비되는 판형의 양면 태양전지모듈을 포함하되, 상기 양면 태양전지모듈은 복수개로 구비되고, 이웃하는 상기 양면 태양전지모듈 사이에 태양광이 입사되는 입사공간이 형성되도록 상호간 소정의 간격으로 이격되어 다층을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
다층, 양면 태양전지모듈, 반사판, 확산필름, 확산재
Description
본 고안은 다층형 양면 태양전지모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양면 태양전지모듈이 소정의 간격을 유지한 채 다층형으로 순차적으로 배치됨으로써 한정된 공간에서 종래기술에 비해 총에너지발전량을 향상시킬 수 있는 다층형 양면 태양전지모듈에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지모듈은 광전효과를 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 무공해, 무소음, 무한 공급 에너지라는 이유로 최근들어 각광을 받고 있다. 특히 지구온난화를 막기 위하여 이산화탄소, 메탄가스 등의 온실가스 배출량을 규제하는 도쿄의정서가 2005년 2월 16일자로 발효되었고, 에너지원의 80% 이상을 수입에 의존하고 있는 우리나라로서는 태양에너지가 중요한 대체 에너지원 중의 하나로 자리잡고 있다.
이와 같은 태양전지모듈은 전도성 리본을 통하여 직·병렬로 연결되는 다수의 태양전지셀에 의해 사용자가 필요로 하는 전력을 발생시키고, 사용자는 이 전력을 이용하여 상용전원 등으로 사용할 수 있다.
최근들어, 태양전지모듈은 건물 옥상, 건물 벽면, 산간지역, 섬, 공원, 신호 등, 도로 안내판 등에 설치되어 건물 등에 전력을 공급하거나 또는 도로 안내판 등의 전력원으로 널리 이용되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 태양전지모듈을 도시한 사시도다.
도면을 참조하면 종래기술에 따른 태양전지모듈(10')은 그 일면에 태양광 발전을 위한 복수개의 태양전지셀(11')이 구비되고, 상기 태양전지셀(11')은 태양광의 흡수를 최적화하기 위해 태양광이 입사되는 방향(S)과 수직하게 배치되는 것이 일반적이다.
그러나, 종래기술에 따른 태양전지모듈(10')은 태양광이 입사되는 방향(S)과 수직하게 배치됨으로써 한정된 공간에서 그 설치 개수에 제한이 있게 됨으로써 공간대비 총에너지발전량에는 한계가 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 양면 태양전지모듈이 소정의 간격을 유지한 채 다층형으로 순차적으로 배치됨으로써 한정된 공간에서 종래기술에 비해 총에너지발전량을 향상시킬 수 있고, 반사판, 확산필름 또는 확산재를 구비하여 양면 태양전지모듈 사이를 통과하면서 손실되는 태양광을 태양전지셀 방향으로 반사 또는 확산시켜줌으로써 발전효율을 높일 수 있는 다층형 양면 태양전지모듈을 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하고자 본 고안에 따른 다층형 양면 태양전지모듈은, 태양광을 수용하여 P형 반도체와 N형 반도체를 사용해 전기를 발생하는 태양전지셀이 양면에 구비되는 판형의 양면 태양전지모듈을 포함하되, 상기 양면 태양전지모듈은 복수개로 구비되고, 이웃하는 상기 양면 태양전지모듈 사이에 태양광이 입사되는 입사공간이 형성되도록 상호간 소정의 간격으로 이격되어 다층을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안에 따른 다층형 양면 태양전지모듈은, 상기 양면 태양전지모듈 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광을 상기 태양전지셀 방향으로 반사시킬 수 있도록 다층을 이루는 상기 양면 태양전지모듈의 배면 및 하부에 구비되는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안에 따른 다층형 양면 태양전지모듈은, 상기 양면 태양전지모듈 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광을 상기 태양전지셀 방향으로 확산시킬 수 있도록 다층을 이루는 상기 양면 태양전지모듈의 상부 및 전면에 구비되는 확산필름을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안에 따른 다층형 양면 태양전지모듈은, 상기 양면 태양전지모듈 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광을 상기 태양전지셀 방향으로 확산시킬 수 있도록 이웃하는 상기 양면 태양전지모듈 사이에 개재되는 확산재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 고안에 따른 다층형 양면 태양전지모듈은, 양면 태양전지모듈이 소정의 간격을 유지한 채 다층형으로 순차적으로 배치됨으로써 한정된 공간에서 종래기술에 비해 총에너지발전량을 향상시킬 수 있고, 반사판, 확산필름 또는 확산재를 구비하여 양면 태양전지모듈 사이를 통과하면서 손실되는 태양광을 태양전지셀 방향으로 반사 또는 확산시켜줌으로써 발전효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 고안에 따른 다층형 양면 태양전지모듈을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 고안의 제1실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈을 도시한 사시도이다.
도면을 참조하면 본 고안의 제1실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈은 복수개의 양면 태양전지모듈(10)을 포함하여 구성된다.
상기 양면 태양전지모듈(10)은 그 양면에 태양광 발전을 할 수 있는 태양전지셀(11)이 구비된다.
상기 태양전지셀(11)은 태양광(S)을 수용하여 전기를 일으키는 최소 단위로써 태양광(S)을 수용하여 P형 반도체와 N형 반도체를 사용해 전기를 일으키는 것으로 태양광(S)을 전기에너지로 변환시켜주는 반도체 화합물을 말한다.
즉, 상기 태양전지셀(11)은 P형 반도체와 N형 반도체로 구성되어 있으며 태양광(S)을 받으면 P형 및 N형 반도체에서 각각 전자와 전공을 일으켜 접합 영역에 있는 내부전장에 의해서 기전력이 발생하고 외부 부하로 전류가 흐르는 역할을 소행하는 소자로써 고체의 광감응소자 또는 광기전력효과, 광도전효과를 갖는 소자를 말한다.
다시 말하면, 태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자와 정공이 발생하게 된다. 여기서 발생된 전하들은 P극과 N극으로 이동하며 이 현상에 의해 P극과 N극 사이에 전위차(광기전력)가 발생하게 되고 이때, 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 되는데 이를 광전효과라 한다. 태양전지는 실리콘 반도체를 재료로 사용하는 것과 화합물 반도체를 재료로 하는 것으로 크게 나눌 수 있다. 다시 실리콘 반도체에 의한 것은 결정계와 비결정계(AMOLFASS)로 분류된다. 현재 개발 중인 것을 포함하면 더욱 다양하다.
한편, 본 고안의 제1실시예에서는 상기 태양전지셀(11)의 크기를 30㎜×40㎜로 실시하였다.
여기에서 태양광(S)은 입사되는 방향을 나타낸 것이다.
상기 양면 태양전지모듈(10)은 판형으로 상기 태양전지셀(11) 복수개를 양면에 일정하게 배열함으로써 구성된다.
도면을 살펴보면 상기 양면 태양전지모듈(10)이 복수개로 구비되고, 이웃하는 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이에 태양광(S)이 입사되는 입사공간이 형성되도록 상호간 소정의 간격으로 이격되어 다층을 이루도록 배치된다.
이처럼 상기 양면 태양전지모듈(10)이 다층형으로 순차적으로 배치됨으로써 종래기술에서와는 달리 좁은 공간에서도 복수개를 배치할 수 있을 뿐만 아니라 상기 태양전지셀(11)이 상기 태양전지모듈(10)에 양면으로 구비되어 있기 때문에 동일 공간에서의 발전량을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 고안의 제1실시예에서는 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 간격을 5㎝로 실시하였다.
아래의 <표1>은 종래기술에서 태양전지모듈(10')의 일면 즉, 총 72개의 태양전지셀(11')에서의 발전량과, 본 고안의 제1실시예에서의 양면 태양전지모듈(10) 중 종래기술과의 대비를 위해 일면 즉, 총 72개의 태양전지셀(11)에서의 발전량을 상호 비교한 것이고, 도 3은 <표1>에서 나타난 수치를 가지고 종래기술에 따른 발전량과 본 고안의 제1실시예에 따른 발전량을 비교한 그래프이다.
<표1>
| 종래기술 | 본 고안의 제1실시예 | |
| 맑은 날 | 20.8V | 17.3V |
| 약간 구름낀 날 | 20.7V | 17.2V |
| 비오기 직전에 | 19.6V | 16.1V |
| 비올 때 | 16.6V | 13.1V |
| 백열등 100W | 14.9V | 8V |
| 형광등 40W | 11.2V | 4.8V |
상기의 <표1>에서 보는 바와 같이 종래기술과 본 고안의 제1실시예에서의 발전량을 비교했을 때 상호 큰 차이가 없다는 것을 알 수 있다.
반면, 도 1에 도시된 바와 같이 종래기술에 따른 태양전지모듈(10')은 하나당 그 일면에 태양전지셀(11')이 6×12 즉, 72개가 배치되지만, 본 고안의 제1실시예에서는 종래기술에 따른 태양전지모듈(10') 하나가 설치될 수 있는 공간에서 상기 양면 태양전지모듈(10)이 6개 정도가 설치될 수 있고, 상기 태양전지셀(11)은 상기 태양전지셀(11)은 상기 양면 태양전지모듈(10)의 양면에 배치됨으로써 하나의 태양전지모듈(10)당 상기 태양전지셀(11)이 6×12×2 즉, 144개가 배치되고, 총 6개의 태양전지모듈(10)이 설치되므로 144×6 즉, 864개의 상기 태양전지셀(11)이 구비되는 것이다.
물론, 종래기술에 따른 태양광에 수직하게 배치되는 태양전지모듈(10')의 배치방식이 발전효율이 높은 것은 사실이나, 총발전량 측면에서 본다면 본 고안의 제1실시예에 따른 태양전지모듈(10')의 배치방식이 종래기술에 비해 현저하게 유리한 것이다.
도 4는 본 고안의 제2실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈을 도시한 평 면도이다.
도면을 참조하면 본 고안의 제2실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈(10)은 본 고안의 제1실시예에서 반사판(20)을 더 포함하여 구성된다.
상기 반사판(20)은 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광(S)을 상기 태양전지셀(11) 방향으로 반사시킴으로써 발전효율을 높여주기 위하여 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광(S)을 상기 태양전지셀(11) 방향으로 반사시켜 줄 수 있도록 상기 양면 태양전지모듈(10)의 배면 및 하부에 구비되는 것을 말한다.
즉, 상기 반사판(20)은 정면에서 태양광(S)이 입사되어 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 태양광(S)이 상기 태양전지셀(11)에 평행하게 통과되는 경우 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이를 지나가는 태양광(S)이 상기 양면 태양전지모듈(10)의 배면에 구비되어 있는 상기 반사판(10)에서 반사되어 상기 태양전지셀(11) 방향으로 다시 반사시켜줌으로써 동일 공간 대비 상기 양면 태양전지모듈(10)의 발전량을 높일 수 있게 된다.
한편, 도면에서는 도시되지 않았지만 정면에서 입사되어 태양광(S)이 통과되어 상기 반사판(20)에서 반사되는 것과 마찬가지로 상부에서 태양광(S)이 입사되어 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 태양광(S)이 통과되는 경우 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이를 지나가는 태양광(S)이 상기 양면 태양전지모듈(10)의 하부에 구비되어 있는 상기 반사판(20)에서 반사되어 상기 태양전지셀(11) 방향으로 다시 반사시켜줌으로써 상기 양면 태양전지모듈(10)의 발전효율을 높일 수 있 게 된다.
한편, 상기 반사판(20)이 입사되는 태양광(S)을 상기 태양전지셀(11) 방향으로 효과적으로 반사시키기 위해서는 표면에 태양광(S)을 확산시키기 위한 굴곡부를 두는 것이 바람직하다 할 것이다.
도 5는 본 고안의 제3실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈을 도시한 평면도이다.
도면을 참조하면 본 고안의 제3실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈은 본 고안의 제1실시예에서 확산필름(30)을 더 포함하여 구성된다.
상기 확산필름(30)은 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광(S)을 상기 태양전지셀(11) 방향으로 확산시킬 수 있도록 다층을 이루는 상기 양면 태양전지모듈(10)의 상부 및 전면에 구비되는 것을 말한다.
즉, 상기 확산필름(30)은 정면에서 태양광(S)이 입사되어 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 태양광(S)이 통과되는 경우 상기 양면 태양전지모듈(10)의 전면에 구비되어 있는 상기 확산필름(30)을 통과하여 지나가면서 각각 상기 태양전지셀(11) 방향으로 확산시켜주는 역할을 수행함으로써 상기 양면 태양전지모듈(10)의 발전효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 도면에서는 도시되지 않았지만 정면에서 입사되어 태양광(S)이 상기 확산필름(30)을 통과하는 것과 마찬가지로 상부에서 태양광(S)이 입사되어 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 태양광(S)이 통과되는 경우 상기 양면 태양전지모듈(10)의 상부에 구비되어 있는 상기 확산필름(30)을 통과하여 지나가면서 각 각 상기 태양전지셀(11) 방향으로 확산시켜주는 역할을 수행함으로써 상기 양면 태양전지모듈(10)의 발전효율을 높일 수 있게 된다.
도 6은 본 고안의 제4실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈을 도시한 평면도이다.
도면을 참조하면 본 고안의 제4실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈은 본 고안의 제1실시예에서 확산재(40)을 더 포함하여 구성된다.
상기 확산재(40)는 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광(S)을 상기 태양전지셀(11) 방향으로 확산시킬 수 있도록 이웃하는 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이에 개재되어 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광(S)을 상기 태양전지셀(11) 방향으로 확산시켜주는 역할을 수행함으로써 상기 양면 태양전지모듈(10)의 발전효율을 높일 수 있게 된다.
즉, 상기 확산재(40)는 이웃하는 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이에 끼어있기 때문에 정면에서 태양광(S)이 입사되어 입사공간으로 통과되는 경우 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간에 있는 상기 확산재(40)를 통과하여 지나가면서 각각 상기 태양전지셀(11) 방향으로 확산시켜주는 역할을 수행함으로써 상기 양면 태양전지모듈(10)의 발전효율을 높일 수 있게 된다.
이처럼 상기 양면 태양전지모듈(10) 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광을 상기 태양전지셀(11) 방향으로 확산되도록 상기 확산재(40)을 구비함으로써 태양광 발전의 효율을 극대화할 수 있는 효과가 있게 된다.
한편, 상기 확산재(40)의 재질에 있어서는 빛을 확산시키는 성질이 알려져 있는 아크릴계 미립자인 확산수지재를 사용하거나 상기 확산재(40)에 광섬유를 배치하는 방법이 고려될 수 있다 할 것이다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 다층형 양면 태양전지모듈은 본 고안을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 고안의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 고안의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 고안의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 태양전지모듈을 도시한 사시도
도 2는 본 고안의 제1실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈을 도시한 사시도
도 3은 종래기술에 따른 발전량과 본 고안의 제1실시예에 따른 발전량을 비교한 그래프
도 4는 본 고안의 제2실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈을 도시한 평면도
도 5는 본 고안의 제3실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈을 도시한 평면도
도 6은 본 고안의 제4실시예에 따른 다층형 양면 태양전지모듈을 도시한 평면도
<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>
10 양면 태양전지모듈
11 태양전지셀
20 반사판
30 확산필름
40 확산재
Claims (4)
- 태양광을 수용하여 P형 반도체와 N형 반도체를 사용해 전기를 발생하는 태양전지셀이 양면에 전체적으로 구비되는 판형의 양면 태양전지모듈을 포함하되,상기 양면 태양전지모듈은 복수개로 구비되고, 이웃하는 상기 양면 태양전지모듈 사이에 태양광이 입사되는 입사공간이 형성되도록 상호간 소정의 간격으로 이격되어 다층을 이루도록 배치되고,상기 양면 태양전지모듈 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광을 상기 태양전지셀 방향으로 확산시킬 수 있도록 다층을 이루는 상기 양면 태양전지모듈의 상부 및 전면에 구비되는 확산필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층형 양면 태양전지모듈.
- 태양광을 수용하여 P형 반도체와 N형 반도체를 사용해 전기를 발생하는 태양전지셀이 양면에 전체적으로 구비되는 판형의 양면 태양전지모듈을 포함하되,상기 양면 태양전지모듈은 복수개로 구비되고, 이웃하는 상기 양면 태양전지모듈 사이에 태양광이 입사되는 입사공간이 형성되도록 상호간 소정의 간격으로 이격되어 다층을 이루도록 배치되고,상기 양면 태양전지모듈 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광을 상기 태양전지셀 방향으로 확산시킬 수 있도록 이웃하는 상기 양면 태양전지모듈 사이에 개재되는 확산재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층형 양면 태양전지모듈.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 양면 태양전지모듈 사이의 입사공간으로 입사되는 태양광을 상기 태양전지셀 방향으로 반사시킬 수 있도록 다층을 이루는 상기 양면 태양전지모듈의 배면 및 하부에 구비되는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층형 양면 태양전지모듈.
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| KR200451001Y1 true KR200451001Y1 (ko) | 2010-11-16 |
Family
ID=44478281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020090015979U KR200451001Y1 (ko) | 2009-12-08 | 2009-12-08 | 다층형 양면 태양전지모듈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200451001Y1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59157096U (ja) | 1983-04-07 | 1984-10-22 | 有限会社加藤科研 | ブラインド |
| JP2000261018A (ja) | 1999-03-08 | 2000-09-22 | Toshiba Corp | 太陽電池 |
-
2009
- 2009-12-08 KR KR2020090015979U patent/KR200451001Y1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59157096U (ja) | 1983-04-07 | 1984-10-22 | 有限会社加藤科研 | ブラインド |
| JP2000261018A (ja) | 1999-03-08 | 2000-09-22 | Toshiba Corp | 太陽電池 |
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