KR200459976Y1 - 태양전지 집광용 판넬 커버 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 수광된 태양광을 집광하여 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지 및 상기 태양전지의 상부에 구비되어서 수광된 태양광이 상기 태양전지로 투과되도록 유리 재질로 이루어진 태양전지 글래스를 덮는 태양전지 집광용 판넬 커버에 관한 것으로, 상기 커버는 유리 또는 수지의 재질로 이루어진 평판; 및 유리 또는 수지의 재질로 이루어져서 엠보싱 처리되며 상기 평판 위에 구비되어서 빛을 집광하는 다수 개의 볼록렌즈;를 포함하며, 상기 태양전지는 볼록렌즈에 의해 집광된 빛의 초점 위치에 배치되지 않게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지 집광용 판넬 커버{Cover of panel for focusing of solar cell}
본 고안은 태양전지의 집광용 판넬 커버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엠보싱형태의 투명 볼록렌즈를 이용하여 수광면적 및 집광량을 높여서 태양전지의 발전량을 높일 수 있는 태양전지 집광용 판넬 커버에 관한 것이다.
일반적으로, 태양에너지를 전기에너지로 변환할 목적으로 태양광을 수광하기 위해서 태양전지로 사용되고 있는 유리판넬은 평판 글래스가 주로 사용되어 오고 있다.
그러나, 상기와 같이 평판 글래스를 이용할 경우에는 태양광을 받을 수 있는 판넬의 수광면적이 한정되어 있고, 그 한정된 수광면적에 의해 일사강도 및 일사량이 고정되어 있어 그의 양 또한 극히 적은 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 집광형 태양전지(CPV)에서는 하부에 셀을 놓고, 그 위에 렌즈를 설치하여 고출력을 발생시키는 것으로 하고 있다.
상기와 같이 일사강도 및 일사량을 높이기 위해 렌즈를 설치하여 태양광을 집광하기 위한 집광형 태양전지를 이용하고 있으나, 그 가격이 비싸고 면적이 제한되어 있어 설치상 문제가 있으며 또한 보급이 대형으로 이루어져서 그 수량이 매우 적은 경향이 있다.
그리고, 태양전지 셀과 렌즈의 초점거리를 맞추는 별도의 기구가 필요하게 되며, 항상 초점거리를 맞춰야하는 문제점 있었다.
또한, 렌즈는 일반적으로 대형사이즈를 이용하고 있기 때문에 초점거리가 멀리 잡혀 있음으로 해서 대형렌즈 제작에 따른 비용이 고가이며, 부속장치로서 렌즈 거치대가 필요하게 된다.
아울러, 태양전지 셀과의 초점거리가 맞지 않을 경우, 집광형 태양전지는 타버리거나 과출력이 되어 고장이 자주 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 집광형 태양전지의 렌즈는 집광형 태양전지에만 사용되도록하는 특수설계가 필요하게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 태양전지 판넬인 태양전지 및 평판 유리를 덮을 수 있는 커버에 초점거리가 매우 작은 엠보싱 볼록렌즈를 제작함으로써 태양광의 수광면적 및 집광량을 높이어 태양전지의 발전량을 높일 수 있게 하는 태양전지 집광용 판넬 커버를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 성취하기 위한 본 고안의 실시예에 따른, 수광된 태양광을 집광하여 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지 및 상기 태양전지의 상부에 구비되어서 수광된 태양광이 상기 태양전지로 투과되도록 유리 재질로 이루어진 태양전지 글래스를 덮는 태양전지 집광용 판넬 커버는, 유리 또는 수지의 재질로 이루어진 평판; 및 유리 또는 수지의 재질로 이루어져서 엠보싱 처리되며 상기 평판 위에 구비되어서 빛을 수광하는 다수 개의 볼록렌즈;를 포함하며, 상기 태양전지는 볼록렌즈에 의해 수광된 빛의 초점 위치에 배치되지 않게 하는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 실시예에 따르면, 상기 수지는 폴리카보네이트, 광학 아크릴(optical acrylic) 및 에폭시 중 어느 하나인 투광성 소재인 것을 특징으로 한다.
본 고안의 실시예에 따르면, 상기 볼록렌즈의 초점위치까지의 초점거리는 상기 평판의 두께 및 상기 태양전지 글래스의 두께의 합보다 더 큰 것을 특징으로 한다.
본 고안의 실시예에 따르면, 상기 볼록렌즈의 초점위치까지의 초점거리는 상기 평판의 두께, 상기 태양전지 글래스의 두께 및 상기 태양전지의 두께의 합보다 더 큰 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 고안의 태양전지 집광용 판넬 커버를 이용하게 되면, 태양전지에 초미니 볼록렌즈를 설치함으로써 수광율 및 집광율을 높이어 발전량을 높일 수 있고, 박막태양전지 또는 결정질 태양전지 위에 겹쳐 사용함으로써 집광율을 높이어 발전량을 높일 수 있게 하며, 렌즈가 집광하여 태양전지 셀에 빛을 전달함으로써 음영 및 밤에도 태양전지 발전이 가능하게 하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 집광용 판넬 커버의 사시도.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 집광용 판넬 커버의 확대사시도.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 커버가 태양전지 판넬에 적용된 일례를 보인 단면도.
도 4는 도 3의 상세단면도.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 집광용 판넬 커버의 사시도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 집광용 판넬 커버의 확대사시도이고, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 커버가 태양전지 판넬에 적용된 일례를 보인 단면도이며, 도 4는 도 3의 상세단면도이다.
도면에 도시된 바와 같은 본 고안의 실시예에 따른 태양전지 집광용 판넬을 덮는 커버(100)는 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지(1)가 태양광을 집광할 수 있도록 수광하는 역할을 하며, 아울러 상기 태양전지(1) 및 그 위에 구비된 태양전지 글래스(2)를 덮는 역할을 한다.
상기 태양전지(1)는 PIN층, 즉 성막층으로 이루어진 박막계 태양전지 또는 웨이퍼로 이루어진 결정계 태양전지가 이용되는 것이 가능하다.
상기 태양전지 글래스(2)는 태양전지(1)를 덮고 있되 볼록렌즈(20)에 의해 수광된 빛이 투과되도록 유리 재질로 이루어진다.
여기서, 상기의 태양전지 글래스(2)의 두께(T2)는, 그의 두께와 함께 다음에 기술될 평판(10)의 두께(T1) 및 태양전지(1)의 두께(T3)의 합을 고려하여, 즉 볼록렌즈(20)를 통해 수광된 태양광의 초첨거리인 볼록렌즈(20)의 초점이 태양전지의 위치보다 크게 되도록 하여 결정하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기와 같이 볼록렌즈(20)의 초점이 태양전지의 위치보다 크게 되도록 결정하기 위해서, 상기 태양전지 글래스(2)의 두께(T2)가 소정의 두께로 설정된 상태에서 볼록렌즈(20)의 판넬의 두께(T1)만을 조정하는 것도 가능하다.
상기와 같은 태양전지 판넬을 덮는 커버(100)는 평판(10) 및 볼록렌즈(20)로 구성된다.
상기 평판(10)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 볼록렌즈(20)와 태양전지 글래스(2) 사이에 설치되어서 볼록렌즈(20)로부터 수광된 태양광을 태양전지 글래스(2)로 투과시키는 역할을 한다.
여기서, 상기 평판(10)의 재질은 태양광을 투과시킬 수 있는 재질로서, 볼록렌즈(20)와 동일한 재질인 유리 또는 수지인 것이 바람직하다.
상기 평판(10)의 재질이 수지가 이용될 경우에는 폴리카보네이트, 광학 아크릴(optical acrylic) 및 에폭시 중 어느 하나인 투광성 소재가 사용되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 평판(10)의 두께(T1)는, 그의 두께와 함께 태양전지 글래스(2)의 두께(T2) 및 태양전지(1)의 두께(T3)의 합을 고려하여, 즉 볼록렌즈(20)를 통해 수광된 태양광의 초첨거리인 볼록렌즈(20)의 초점이 태양전지의 위치보다 크게 되도록 하여 결정하는 것이 바람직하다.
상기 볼록렌즈(20)는 유리 또는 수지의 재질로 이루어져서 엠보싱 처리되며 평판(10) 위에 다수 개로 구비되어서 빛을 수광하는 역할을 한다.
상기와 같이 볼록렌즈(20)에 의해 수광된 태양광은 평판(10) 및 태양전지 글래스(2)를 투과하여 태양전지(1)에 집광된다.
여기서, 엠보싱 형태의 볼록렌즈(20)의 높이(L1), 즉 평판(10)의 상부로 엠보싱 처리된 볼록렌즈(20)의 높이(L1)는 태양전지(1)의 위치를 고려하여 설정된다.
즉, 엠보싱 형태의 볼록렌즈(20)를 통해서 수광된 태양광의 초점위치(P)가 태양전지(1)의 위치보다 더 크도록 높이(L1)를 설정하는 것이 바람직하다.
따라서, 상기와 같이 볼록렌즈(20)의 초점위치(P)를 설정하는 일에 따라서, 초점위치가 태양전지에 위치함으로써 타버리는 현상 등의 손상이 발생되거나 초점위치가 태양전지에 위치함으로써 태양전지 온도계수 특성상의 전지자체의 고온으로의 상승에 의해 발전이 되지 않은 종래의 문제점들을 해결할 수 있게 한다.
상술한 내용을 통해서 알 수 있는 바와 같이, 상기 태양전지(1)는 볼록렌즈(20)에 의해 수광된 빛의 초점 위치(P)에 배치되지 않게 하는 것이 종래의 태양전지 손상에 대한 문제점을 해결하기 위해 바람직하다.
이러한 내용들을 다시 정리하자면, 다음과 같다.
즉, 상기 볼록렌즈(20)에 의해 수광된 태양광의 초점위치(P)까지의 초점거리(F1)는 평판(10)의 두께(T1) 및 태양전지 글래스(2)의 두께(T2)의 합보다 더 큰 것이 바람직하다.
아울러, 상기 볼록렌즈(20)의 초점위치(P)까지의 초점거리(F1)는 평판(10)의 두께(T1), 태양전지 글래스(2)의 두께(T2) 및 태양전지(1)의 두께(T3)의 합보다 더 큰 것이 바람직하다.
상기에는 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 설명하고 있지만, 본 고안은 상기에 한정되는 것은 아니고, 청구범위와 고안의 상세한 설명의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속한다.
1: 태양전지 2: 태양전지 글래스
10: 평판 20: 볼록렌즈
100: 커버
L1: 볼록렌즈의 높이 F1: 초점거리
P: 초점위치 T1: 평판의 두께
T2: 태양전지 글래스의 두께 T3: 태양전지의 두께

Claims (4)

  1. 수광된 태양광을 집광하여 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지(1) 및 상기 태양전지(1)의 상부에 구비되어서 수광된 태양광이 상기 태양전지(1)로 투과되도록 유리 재질로 이루어진 태양전지 글래스(2)를 덮는 태양전지 집광용 판넬 커버(100)에 있어서,
    유리, 또는 폴리카보네이트, 광학 아크릴(optical acrylic) 및 에폭시 중 어느 하나인 투광성 소재의 수지 재질로 이루어진 평판(10); 및
    유리, 또는 폴리카보네이트, 광학 아크릴(optical acrylic) 및 에폭시 중 어느 하나인 투광성 소재의 수지 재질로 이루어져서 엠보싱 처리되며 상기 평판(10) 위에 구비되어서 빛을 수광하는 다수 개의 볼록렌즈(20);를 포함하며,
    상기 태양전지(1)는 볼록렌즈(20)에 의해 수광된 빛의 초점 위치(P)에 배치되지 않게 하되, 상기 볼록렌즈(20)의 초점위치(P)까지의 초점거리(F1)는 상기 평판(10)의 두께(T1), 상기 태양전지 글래스(2)의 두께(T2) 및 상기 태양전지(1)의 두께(T3)의 합보다 더 크게 하는 것을 특징으로 하는 태양전지 집광용 판넬 커버.

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