KR20060074007A - The high efficiency plate solar cell & modul and it's method of manufacture - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광전효과의 원리를 응용하여 개발된 고효율 평판 태양전지에 관한 것으로 햇빛을 많이 받아 광전효과를 높여 고효율의 태양전지를 제조할 목적으로 개발된것인데 종전의 반도체형 태양전지보다 무려 40배이상되는 고효율태양전지와 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 일종의 2극진공관으로써 마주보는 투명판 일면에 구리판을 부착하고 그 위에 알카리금속등을 도포하여 광전면을 형성하여 음극판으로 하고 좀더 세로가 긴 다른 투명판에는 세로로 복수의 좁은구리판선(13)을 일정간격으로 부착하여 서로 연결하거나 투명도전성 물질을 도포하여 그 위에 간격유지용 에나맬선 같은 선(14)을 격자형으로 부착하여 양극관을 만들고 음극판 가장자리 둘레에 실리콘(17)같은 접착제를 출사 도포 하고 고온의 진공탱크,튜브속에서 순간접합 압착후 불활성기체를 봉입하고 일정시간 지난후 2개의 기전전지리드선 이나 핀(20), 2개의 부하연결단자를 착설하고 둘레에 탄성물질의 테두리를 끼우면 제조가 완료되는데 견고한 보드위에 태양전지연결코드(43)에 핀을 삽입하여 복수로 병열 또는 직열로 연결하고 그 위에 보호용 내후성 투명판(18)을 부착하면
모듈이 완성되는데 실제로 사용하기 위해서는 음극판과 양극판간에 기전전지( 起電電池 )(7)를 연결하고 부하를 걸기위해 터미날(8) (9)를 착설하여 단독으로 사용하거나 대용량 밧대리에 충전 시켜 인버터를 거쳐 단상또는 3상전선에 연결하여 전력을 송전도 할수 있고 전력을 증폭할수도 있으며 복수로 휴대하여 연결코드에 연결하여 모듈의 크기와 태양전지 크기 및 두께와 모양을 임의로 제조 할수있는 것을 특징으로 한 고효율 평판 태양전지와 모듈 및 그 제조 방법.
탄성태두리, 유상변압기, 기전전지, 여기상태, 불활성기체, 각도조절놉, 태양전지 연결코드, 도전성투명물질, 각도조절을 위한 그림자 측정 막대
The present invention relates to a high efficiency flat panel solar cell developed by applying the principle of the photoelectric effect, which was developed for the purpose of manufacturing a high efficiency solar cell by increasing the photoelectric effect by receiving a lot of sunlight, more than 40 times more than the conventional semiconductor solar cell. The present invention relates to a high efficiency solar cell and a module and a method of manufacturing the same.
The present invention is a kind of bipolar vacuum tube attached to a copper plate facing each other and the alkali metal and the like applied on it to form a photoelectric surface by forming a photovoltaic surface and the other more long vertical transparent plate (a plurality of narrow copper plate line ( 13) attached at regular intervals or connected to each other, or by applying a transparent conductive material to form a positive electrode tube by lattice-attached lines 14, such as the enamel line for maintaining the gap thereon, and the adhesive such as silicone (17) around the edge of the negative electrode plate After coating, pressurize the splice in a high-temperature vacuum tank and tube, seal the inert gas, and after a certain time, install two lead wires or pins (20) and two load connecting terminals, If it is inserted, the manufacturing is completed. Insert the pin into the solar cell connection cord (43) on the solid board and connect it in parallel or in series. When attaching a weather resistance for the transparent plate (18)
The module is completed, but in order to actually use it, connect the cell (7) between the negative plate and the positive plate and install the terminal (8) (9) to load the load. It can be connected to single-phase or three-phase wires for power transmission and power amplification, and it can be carried in plural and connected to the connection cord to manufacture module size, solar cell size, thickness and shape arbitrarily. Flat panel solar cell and module and manufacturing method thereof.
Elastic edge, oil phase transformer, electromechanical cell, excited state, inert gas, angle adjusting knob, solar cell connection cord, transparent conductive material, shadow measuring rod for angle adjustment
Description
도 1은 광전효과 실험을 위한 예시도1 is an exemplary view for the photoelectric effect experiment
도 2a는 본 발명의 고효율 평판태양전지 외부 모양을 보인 예시도Figure 2a is an exemplary view showing the external shape of the high efficiency flat panel solar cell of the present invention
도 2b는 본 발명의 고효율 태양전지의 단독 사용할때의 모양을 보인 예시도Figure 2b is an exemplary view showing the appearance when using the high efficiency solar cell of the present invention alone
도 3a는 본 발명의 고효율 평판태양전지 양극판의 내부구조를 보인 예시도Figure 3a is an exemplary view showing the internal structure of a high-efficiency flat panel solar cell positive plate of the present invention
도 3b는 본 발명의 고효율 평판태양전지 음극판의 내부구조를 보인 예시도Figure 3b is an exemplary view showing the internal structure of the high-efficiency flat panel solar cell negative plate of the present invention
도 4a는 본 발명의 고효율 평판 태양전지의 600w급 모듈을 보인 예시도Figure 4a is an exemplary view showing a 600w class module of the high efficiency flat panel solar cell of the present invention
도 4b는 본 발명의 고효율 평판 태양전지의 800w급 모듈을 보인 예시도Figure 4b is an illustration showing an 800w class module of the high efficiency flat panel solar cell of the present invention
도 4a는 본 발명의 고효율 평판 태양전지의 2.4kw급 모듈을 보인 예시도Figure 4a is an exemplary view showing a 2.4kw class module of the high efficiency flat panel solar cell of the present invention
도 5는 본 발명의 모듈제작을 위한 태양전지 연결코드의 구조를 보인 예시도5 is an exemplary view showing a structure of a solar cell connection cord for manufacturing a module of the present invention.
도 6은 본 발명의 복수 모듈을 야외에 설치할때의 실시예를 보인 예시도Figure 6 is an exemplary view showing an embodiment when installing a plurality of modules of the present invention outdoors
도 7은 본 발명의 모듈로부터 생산된 전력을 계통 연계시켜 송전하는 과정을 보인 모식도Figure 7 is a schematic diagram showing a process of transmitting power by linking the power produced from the module of the present invention.
도 8은 본 발명의 모듈로부터 생산된 전력을 대용량 밧데리군에 충전 하기 위한 콘테이너 박스를 보인 예시도Figure 8 is an illustration showing a container box for charging a large capacity battery group the power produced from the module of the present invention
※ 도면의 주요부분에 대한 부호 설명※ Explanation of Signs of Major Parts of Drawings
5,6 : 기전전지 리드선 7: 기전전지5,6: battery cell lead wire 7: battery cell
8,9: 부하 연결단자 17:실리콘같은 접착제8,9 load connector 17: silicone adhesive
18;투명 보호카버 19:알루미늄 샷시18; transparent protective cover 19: aluminum chassis
20:태양전지 핀 21:태양전지 핀 삽입구20: solar cell pin 21: solar cell pin insertion port
22: 각도조절 놉 23:동지점22: Angle adjustment knob 23: Winter spot
24;춘,추분점 25: 하지점24; Chun, Autumn 25: Haji
26;바퀴 27: 쐐기26; wheel 27: wedge
28: 바람막이판 29: 각도조절을 위한 그림자28: Windshield 29: Shadows for angle adjustment
측정 막대 30: 복수의 태양전지 모듈Measuring bar 30: multiple solar cell modules
31: 충전용 밧대리군 32:동기형 인버터31: Charging bag 32: Synchronous inverter
33:계량기 34:승압변압기(220V→380V)33: meter 34: step-up transformer (220V → 380V)
35: 24시간 타임스위치 37:유상변압기(단상→3상)35: 24 hour time switch 37: Oil phase transformer (single phase → three phase)
38:제어판 39; 콘테이너 박스38: control panel 39; Container box
42:보드 43: 태양전지 연결 코드42: board 43: solar cell connection cord
44: 내후성 투명 카바 45: 조임나사44: Weatherproof transparent cover 45: Tightening screw
46: 220V단상 송전선 47: 220V 3상 송전선46: 220V single phase power line 47: 220V three phase power line
48: 입력선 ( in put) 49:출력선( out put )48: input line (in put) 49: output line (out put)
50: 전주50: Jeonju
본 발명은 광전효과를 응용한 고효율 평판 태양전지에 관한 것인데 더욱 상세하게는 햇빛을 많이 받아 보다 많은 전력를 생산할 목적으로 두장의 투명 평판의 좁은 공간사이를 진공으로 하고 마주보는 양극판과 광전면의 음극판을 형성하여 음극판이 햇빛을 받아 여기상태가 될때 기전전지를 연결하면 많은 전자가 튀여나와 광전류가 흐르게 되는데 이 광전류를 꺼내 이용하는것이며 .전압이 상승하여 큰 전력을 얻을수 있고 두께는 10mm내외이면서 한변이1cm의 정사각형 크기에서 부터 한변이 2m의 정사가형 크기의 대형등 임의로 크기와 두께를 조절하여 제조할수 있고 모양도 사각형에서 원반형, 육각형 ,팔각형, 하트형등 여러형태로 제조할수 있고 여러장을 병열/직열로 연결한 모듈을 야외에 설치하여 많은 전력을 생산할수 있고 또 휴대하거나 이동식으로 하여 조립 설치할수 있으며 같은 햇빛으로 전력을 증폭할수도 있는 고효율 평판 태양전지에 관한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency flat panel solar cell using a photoelectric effect, and more particularly, a positive electrode plate and a negative electrode plate facing each other in a narrow space between two transparent plates for the purpose of producing more power by receiving a lot of sunlight. When the negative electrode plate is excited by sunlight and connected to the cell, many electrons are popped out and the photocurrent flows out. This photo current is taken out and used.The voltage rises to get big power, and the thickness is about 10mm and one side is 1cm. It can be manufactured by adjusting the size and thickness arbitrarily, such as the square size of 2m from square size, and the shape can be manufactured in various shapes such as disc, hexagon, octagon, heart shape, etc. The module can be installed outdoors to produce a lot of power and can be carried or moved It can be assembled and installed in this way, and relates to a high efficiency flat panel solar cell that can amplify the power with the same sunlight.
종래의 태양전지는 대부분 실리콘결정의 반도체를 정밀 가공하여 광전효과를 얻기 때문에 제조공정이 어렵고 1개의 태양전지( Solar cell )는 매우 작아 햇빛을 받는 면적이 좁아 효율이 떨어지고 고가여서 대중화 되지 못하고 있고 수십개를 연결한 모듈을 제작하기 위해서는 연결부가 많아 많은 노력과 시간이 필요하며 대개 1㎡의 모듈에서 겨우 10W정도의 전력이 생산되고 최근 개발된 유기염료로부터 제조되는 태양전지는 효율은 다소 증가되였지만 아직도 효율이 낮고 고가인점등의 문제점이 있다.Conventional solar cells are difficult to manufacture because most of the silicon crystal semiconductor to obtain a photoelectric effect is difficult, one solar cell (solar cell) is very small, because of the small area to receive sunlight is not efficient and expensive and do not popularize dozens of It takes much effort and time to make a module that connects the module. Usually, about 10W of power is produced from a module of 1㎡ and the solar cell manufactured from the recently developed organic dyes has increased somewhat, but still There are problems such as low efficiency and high point.
본 발명의 고효율 평판 태양전지는 종래의 문제점을 해결하여 1㎡의 모듈에 서 400W정도 이상의 전력을 생산할 수 있어 종래의 태양전지보다 40배이상의 전력을 생산 할수 있고 제조공정이 간단하여 저렴하게 양산도 가능하여 널리 보급할 목적으로 개발한 것인데 1변이 50cm인 정사각형 크기의 표준형을 중심으로 도면을 참고하여 상세히 설명 하면 다음과 같다.The high-efficiency flat panel solar cell of the present invention solves the conventional problems and can produce more than 400W of power in a 1㎡ module, which can produce more than 40 times more power than the conventional solar cell, and the manufacturing process is simple and inexpensive. It was developed for the purpose of widespread dissemination, which will be described in detail with reference to the drawing with a focus on a standard size of a square size of 50 cm on one side.
도 1의 광전효과 실험에서 진공유리관(4)속의 음극판(3)에는 알카리금속이 도포되여 광전면을 이루고 있고 양극(+)판(2)이 중심에 위치하고 있는 광전관에서 기전전지(7)를 기전전지리드선(5) (6)에 연결하지 않고 햇빛(1)을 비추면 음극판의 알카리금속의 전자들이 여기상태 (전자가 흥분되여 튀여나올려는 상태)가 되고 부하연결단자 (8) (9)를 연결하고 기전전지(7)를 연결하면 음극판에서 전자들이 양극쪽으로 튀여나와 전류(광전류)가 흐르게 되여 전압이 상승하고 전구(10)를 부하연결단자 (8)(9)에 연결하면 전구가 켜지는데 햇빛이 강할수록 어느한도 까지는 기전전지의 전압을 높일수록 강한 전류(증폭전류)가 흘러 전등불이 더 밝아짐을 확인 할수 있다.In the photoelectric effect experiment of FIG. 1, an alkali metal is applied to the
위와 같은 광전효과를 응용하기위해To apply the above photoelectric effect
본 발명의 고효율 평판 태양전지(51)는 도 3 b에서 보는바와 같이 1변이 50cm인 정사각형 넥산( 하이텍글라스 )이나 유리판 같은 투명판(12)위에 정사각형 구리판(15)을 부착하고 여기에 알카리금속 및 은나노입자와 세슘(Cs: Cesium)을 도포하여 광전면을 형성하여 음극판(16)으로 하고 길이가 약간 긴 다른 투명판위에 폭이 좁은 구리판선(13)을 일정간격으로 세로로 부착 연결하고 그위에 간격유지용 1mm 굵기의 에나맬선(14)이나 광섬유등 가는 부도체를 격자형으로 배열 고정하여 양극판으로 하고 음극판 가장자리 둘레에 실리콘 같은 접착제(17)를 출사 도포하고 고온의 고진공 탱크속의 튜브속에서 양극판과 음극판을 순간 접합,압착하고 불활성 기체인 헬륨(He)이나 알곤(Ar)가스를 봉입 밀봉하고 모서리에 탄성태두리(11)를 끼우고 기전전지리드선 (5)(6)이나 부하연결단자 (8) (9)를 착설하면 본 발명의 고효율 평판태양전지(51)의 제조가 완료 되어 도 2a, 도 2b와 같은 모양이 되고 복수의 본 발명의 고효율 평판 태양전지(51)를 도 5와 같은 구조의 태양전지 연결코드(43)에 태양전지 핀 (20)을 이용해 좌우, 상하로 삽입하여 다양하게 모듈( 30)을 제조하며 야외에 설치할때는 도 6과 같이 계절에 따라 태양의 고도가 다르므로 햇빛을 수직으로 받게 하기위해 각도조절놉(22)으로 각도를 조절하고 태양광 모듈을 대규모로 설치하여 많은 전력을 생산하여 송전하기 위해선 도 8과 같은 콘테이너 박스에 대용량 밧테리군( 31)을 위치시켜 도 7과 같은 과정을 거쳐 근거리 송전때는 단상전선( 46)에 연결하고 원거리 송전때는 3상전선(47)에 연결하여 계통연계 송전 할수 있고 기전전지(7)의 전압을 증가시켜 더욱 많은 전류(증폭전류)가 흘러 젼력( P=AV)이 증폭될수 있고 장마철이나 야간에는 발전이 미약하므로 역류를 막기위해 야간에는 회로를 자동으로 단락 시키는 24시간타임스위치(35)를 연결한다.The high-efficiency flat panel
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본 발명의 고효율 평판 태양전지는 양극판과 음극판의 넓이가 넓어 햇빛을 받는 면적이 넓고 거리가 매우 가까워서 전자들의 이동이 용이하고 음극판의 은나노입자는 구리판에 알카리금속 및 세슘과 잘 조화하여 구리판에 견고하게 부착되고 두극판간의 진공속에 봉입한 불활성기체는 방전을 예방하고 남아있는 공기분자가 전자들의 이동을 방해하는데 이를 차단하여 전자의 이동을 도와 고효율의 태양전지가 되도록 한다. The high-efficiency flat panel solar cell of the present invention has a wide area of the positive electrode plate and the negative electrode plate, so that the area receiving sunlight is very close and the distance is very close, so that the electrons are easily moved, and the silver nanoparticles of the negative electrode plate are firmly combined with the alkali metal and cesium on the copper plate and firmly fixed on the copper plate. The inert gas attached and enclosed in the vacuum between the bipolar plates prevents discharge and prevents the remaining air molecules from interfering with the movement of electrons, thereby helping the movement of electrons to become a highly efficient solar cell.
실제 실험에 의하면According to a real experiment
본 발명의 태양전지(51)표준형에 햇빛이 강할때 24V기전전지를 연결하고 부하연결단자 (8)(9)에 전압계를 연결하면 50V(26V 증가)를 지시하고 전류계를 직열로 연결하면 2A의 전류가 흘러 결국 전력 P=A.V식에서 100W의 전력이 생산되고 있음을 알수 있고 기전전지 전압을 48V로하면 거의 200W 전력이 생산되므로 기전전지의 전압으로 전력을 증폭 할수도 있는 효과가 있고 햇빛이 비추는 곳이면 어디나 설치할수 있고 흐린날이나 비오는 날에도 전력이 생산되고 기전전지는 거의 소모 되지않으나 전지 자체의 분극작용( 내부에서 전류가 미약하게 흘러 전력을 소모하는 작용)으로 소모되기 때문에 부하연결단자(8) (9) 사이를 수동으로 주기적으로 몇분간씩 연결해 충전해 주거나 자동충전을 위해 하루에 낮시간 10분간씩 부하연결단자 (8)(9)가 연결되도록 하는 24시간 타임스위치를 착설하면 기전전지는 반영구적으로 사용할수 있는데 가능한 한 리치움이온전지나 니켈수소전지등 반복 충전이 가능한 전지를 기전전지로 사용하는것이 바람직하고 발전기의 고정자를 이루는 코일선에서 무한정 전자들이 유도되어 전기가 생산되듯이 본 발명의 고효율 평판 태 양전지의 음극판의 광전면에서도 무한정 전자들이 여기되어 나오므로 본 발명의 고효율 태양전지는 반영구적으로 사용할수 있는 효과가 있다.When the sunlight is strong in the
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