KR20090031223A

KR20090031223A - 태양 광 발전장치

Info

Publication number: KR20090031223A
Application number: KR1020080086241A
Authority: KR
Inventors: 서대호; 정승연; 장경구
Original assignee: 서대호; 정승연; 장경구
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2009-03-25

Abstract

발전효율을 극대화하도록 한 태양 광 발전장치가 개시된다. 상기 발전장치는, 입사하는 태양 광을 포커싱 하는 렌즈유닛; 상기 렌즈유닛에 의해 포커싱 되지 않은 태양 광을 고밀도로 집광하는 집광유닛; 상기 집광유닛 하단에 결합하고, 상기 포커싱 된 태양 광과 집광된 태양 광의 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 태양전지유닛; 및 상기 포커싱유닛, 집광유닛, 및 태양전지유닛을 수용하는 하우징을 포함한다.

고집광, 태양전지모듈, 2점 지지, 포커싱, 호퍼, 프레넬, 열용융

Description

태양 광 발전장치{GENERATING APPARATUS USING A HIGH CONCENTRATOR PHOTOVOLTAIC MODULE}

본 발명은 태양 광 발전장치에 관한 것으로, 특히 태양전지 셀에 입사되는 태양 광의 에너지 밀도를 높여 발전효율을 극대화하도록 한 태양 광 발전장치에 관련한다.

일반적으로 태양전지 모듈(PHOTOVOLTAIC MODULE)은 PN 반도체소자를 다수로 배열 접합하여 태양 광 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 모듈을 말하며, 이러한 태양전지 모듈을 평면상에 다수 개 배치함으로써 태양 광 발전장치를 구현할 수 있다.

이러한 태양 광 발전장치는 무공해 무한정의 태양 광 에너지를 이용하므로 연료가 필요 없고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없어 친환경적이라 할 수 있으며, 또한 반도체 소자이기 때문에 기계적인 진동과 소음이 거의 없는 장점이 있다.

그러나, 종래의 태양 광 발전장치는 단순히 평면상에 태양전지 모듈을 격자형으로 배치하여 입사되는 태양 광 에너지를 전기에너지로 변환하는 수준에 머물고 있어 태양 광 에너지를 고밀도로 집광하지 못한다는 단점이 있다.

또한, 태양 광 발전장치에 적용되는 추적장치, 즉 트랙커는 일단이 지면에 고정되고 타단이 태양전지 모듈의 후면 중심부에 연결된 하나의 지지 축을 이용하여 방위각을 설정하고 실린더와 피스톤 로드를 이용하여 고도를 설정하기 때문에 구조적 불안정하고, 방위각 또는 고도를 설정하는 중 추적 오차가 발생하는 등 기계적으로 많은 문제점이 있다. 특히, 태양전지 모듈의 고도를 위한 회전에 한계가 있어 태풍이나 우박 등의 기상 변화에 대응하여 태양전지 모듈을 지면을 향하도록 회전하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 입사되는 태양 광 에너지를 고밀도로 집광하여 에너지 변환 효율을 향상할 수 있도록 한 태양 광 발전장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 환경 및 기후 변화에 의하여 발생하는 외력으로부터 보호할 수 있는 태양 광 발전장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 다수의 렌즈가 구획되어 설치되고 입사하는 태양 광을 구획된 영역별로 포커싱 하는 포커싱유닛; 상기 포커싱유닛에 의해 포커싱 되지 않은 태양 광을 수집하여 고밀도로 집광하는 집광유닛; 상기 집광유닛의 하단에 결합하고, 상기 포커싱유닛에 의해 포커싱 되고 상기 집광유닛에 의해 집광된 태양 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 태양전지유닛; 및 상기 포커싱유닛, 집광유닛, 및 태양전지유닛을 수용하는 하우징을 포함하는 태양 광 발전장치에 의해 달 성된다.

또한, 상기의 목적은, 다수의 렌즈가 구획되어 설치되고 입사하는 태양 광을 구획된 영역별로 포커싱 하는 포커싱유닛; 상기 포커싱유닛에 의해 포커싱 되지 않은 태양 광을 수집하여 고밀도로 집광하는 집광유닛; 상기 집광유닛의 하단에 결합하고, 상기 포커싱유닛에 의해 포커싱 되고 상기 집광유닛에 의해 집광된 태양 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 태양전지유닛; 상기 포커싱유닛, 집광유닛, 및 태양전지유닛을 수용하는 하우징; 상기 하우징의 측면을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 포스트와, 상기 포스트를 연결하여 지지하는 지지 바로 이루어진 지지 프레임; 상기 포스트 중 어느 하나에 설치되어 상기 하우징을 수직면 상에서 회전시키는 고도조정유닛; 및 상기 지지 바에 설치되어 상기 지지 프레임을 수평면상에서 회전시키는 방위각 조정유닛을 포함하는 태양 광 발전장치에 의해 달성된다.

상기한 구조에 의하면, 입사되는 태양 광을 연속하여 집광하고 포커싱함으로써 태양전지 셀에 도달하고 태양 광을 고밀도화하여 에너지 변화효율을 높일 수 있다.

또한, 큰 하중의 태양 광 발전모듈을 수평으로 2점 지지함으로써 내 풍압능력을 향상시킬 수 있으며, 360도 회전이 가능하여 외력에 의한 태양 광 발전모듈의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 방위각 조정유닛과 고도조정유닛의 구조를 간단히 하여 제조 원가를 줄일 수 있고, 회전 부하를 경감할 수 있으며, 기어 결합 방식의 적용으로 회전 오차를 줄일 수 있다.

이하 첨부된 도면에 기초하여 본 발명의 태양 광 발전장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 광 발전장치를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 태양 광 발전모듈의 결합 단면도이고, 도 3은 고도조정유닛의 결합 사시도이며, 도 4는 방위각 조정유닛의 결합 사시도이다.

본 발명의 태양 광 발전장치는 태양 광 발전모듈(100)과 지지 프레임(200) 및 구동모듈(300, 400)로 이루어진다.

태양 광 발전모듈(100)은 포커싱유닛(130), 지지유닛(140), 집광유닛(156), 태양전지유닛(150) 및 이들을 수용하는 하우징(160)으로 이루어지며, 포커싱유닛(130)에 의해 태양 광이 태양전지 셀에 포커싱 되고, 지지유닛(140)에 의해 분산된 태양 광이 반사되고, 집광유닛(150)에 의해 분산된 태양 광이 집광되며, 태양전지유닛(150)에 의해 태양 광 에너지를 전기에너지 변환하여 출력한다.

지지 프레임(200)은 수평 상에서 태양 광 발전모듈(100)을 2점 지지하여 풍압 등의 외부 충격에 효율적으로 대응하도록 하며, 수평면상에서의 방위각 조정과 수직면 상에서의 고도 조정이 360도로 자유롭게 이루어지도록 한다.

구동모듈(300, 400)은 고도조정유닛(300)과 방위각 조정유닛(400)으로 이루어지며, 웜 휠 기어와 웜 기어의 기어 결합에 의한 회전 구조를 적용하여 구조가 간단하고 회전 오차를 줄일 수 있다.

1. 태양 광 발전모듈

1.1 태양 광 발전모듈의 구조

하우징

도 1을 참조하면, 하우징(160)은 상부가 개구된 박스 형상으로 내측면에는 지지유닛(140)을 고정하는 브라켓(164)이 설치되고, 저면에는 방열판(152) 또는 셀 리시버를 고정하는 브라켓(166)이 다수 개 설치된다.

바람직하게, 하우징(160)의 외측면에는 다수의 방열 핀(fin)이 설치되어 하우징(160) 내부의 열을 신속하고 효율적으로 외부로 방출할 수 있다. 하우징(160)은 가볍고 강도가 높은 금속 재질의 알루미늄을 적용할 수 있다.

또한, 개구된 하우징(160)의 상단에는 고정 프레임(110)이 결합하여 포커싱유닛(130)이나 보호 패널(120)의 가장자리를 가압 고정할 수 있다.

포커싱유닛

도 5는 포커싱유닛(130)의 일 예를 나타내는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 포커싱유닛(130)은 격자형의 렌즈 프레임(132)과, 이 렌즈 프레임(132)의 각 격자에 장착되는 렌즈(134)로 이루어진다.

렌즈(134)는, 가령, 프레넬(fresnel) 렌즈가 적용될 수 있으며, 입사되는 태양 광을 구획된 격자별로 포커싱 하여 태양전지유닛(150)의 태양전지 셀에 초점이 맺히도록 한다.

포커싱유닛(130)의 전면에는 투명 보호 패널(120)이 장착되어 외부로부터 이물질이 유입되어 렌즈(134)가 오염되거나 외력에 의해 렌즈(134)가 파손되는 것을 방지한다. 바람직하게, 투명 보호 패널(120)로는 저철분 강화유리가 사용될 수 있는데, 투과율이 문제가 되는 경우에는 생략할 수 있다. 또한, 투명 보호 패널(120)로 PMMA(Poly methy methacrylate) 시트를 사용할 수 있다.

도 6은 포커싱유닛(1130)의 다른 예를 나타낸다.

이 예에 따르면, 렌즈(1134)의 가장자리를 따라 리브(1134a)가 형성되고, 인접한 리브(1134a) 간에 투명 접착제(1132)를 개재하여 접착하고, 추가로 리벳(1133)에 의해 결합시킬 수 있다. 또한, 인접한 리브(1134a)를 레이저 용접 등에 의한 열 용융으로 접합하여 이들 사이로 수분이 침투되는 것을 방지할 수 있다.

변형된 예로서, 리브(1134a)를 형성하지 않고, 렌즈(1134)의 측면끼리 직접 접착제(1132)를 개재하여 결합할 수도 있다.

또한, 렌즈(1134) 표면의 흠집이 발생하는 것을 방지하고, 빛이 입사될 때 반사율을 줄여주고 투과율을 높여주며 김 서림 현상이 방지되도록 발수 코팅을 할 수 있다. 발수 코팅은 렌즈(1134)의 표면 위에 직접 하거나, PMMA 재질의 보호 시트(1120) 위에 할 수 있다. 발수 코팅은 스프레이법이나 스핀 코팅법을 이용할 수 있다.

도 7은 포커싱유닛(1140)의 또 다른 예를 나타낸다.

이 예에 따르면, 각 렌즈(1144)의 측면을 열 용융하여 접합부(1142)를 형성 함으로써 단일의 렌즈 플레이트를 형성한다. 가령, 렌즈(1144)의 측면 간에 열원을 통과시켜 측면을 용융시킨 상태에서 상호 가압하여 용융 접합되도록 한 후, 접합부(1142)에서 표면과 이면 위로 돌출되는 접합부는 연마하여 렌즈(1144)와 같은 평면을 이루도록 한다.

상기의 예와 마찬가지로, 포커싱유닛(1140) 표면에 발수 코팅을 하고, PMMA 재질의 보호 시트(1120)를 장착할 수 있다.

지지유닛

지지유닛(140)은 포커싱유닛(130)의 격자형 렌즈 프레임(132)에 대응하는 격자 형상을 가지며, 하우징(160)의 내측면에 설치된 브라켓(164)에 하단이 끼워져 고정된다.

지지유닛(140)은 렌즈 프레임(132)과 결합하여 렌즈 프레임(132)을 지지하며, 포커싱유닛(130)에 의해 포커싱 되지 않고 분산된 태양 광을 집광유닛(156) 쪽으로 반사한다.

커버 시트

커버 시트(142)에는 후술하는 집광유닛(156)에 대응하는 위치에 개구(143)가 형성되며, 가장자리가 하우징(160)의 내측면에 고정된다.

커버 시트(142)는, 가령 알루미늄 시트로 구성되며 후술하는 셀 리시버(154)를 연결하는 도선이 태양 광에 노출되는 것을 방지한다.

집광유닛

집광유닛(156)은 포커싱 되지 않거나 지지유닛(140)에 반사된 태양 광을 태양전지 셀에 고밀도로 집광한다.

도 1을 참조하면, 집광유닛(150)은 호퍼 형상으로 구성되어 집광된 태양 광을 태양전지유닛(150)에 집중시킬 수 있다.

태양전지유닛

태양전지유닛(150)은 포커싱유닛(130)에 의해 포커싱 된 태양 광과 집광유닛(156)에 의해 집광된 태양 광의 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력한다.

도 1의 확대 도면 A를 참조하면, 태양전지유닛(150)은, 집광유닛(156)의 하단 내부에 위치하는 태양전지 셀(미도시)과 방열 베이스를 구비한 셀 리시버(154), 및 셀 리시버(154)의 이면에 부착되고 하우징(160) 저면에 고정 설치되는 알루미늄 또는 구리 재질의 방열판(152)을 포함한다. 여기서, 상기한 바와 같이, 방열판(152)은 하우징(160) 저면에 고정된 브라켓(166)에 의해 고정된다.

이 예에서 방열판(152)을 개재하여 하우징(160)에 고정하는 경우를 예로 들었지만, 방열판(152)을 생략하고, 셀 리시버를 직접 하우징(160) 저면에 접촉하여 설치할 수 있다. 도 1의 확대 도면 B를 참조하면, 셀 리시버의 방열 베이스(153)에 태핑 스크류(tapping screw; 151)를 형성하고, 이면에 열전도 패드(157)를 개재하여 하우징(160) 저면에 직접 부착한 후, 하우징(160)의 외측면으로부터 스크류를 태핑 스크류(151)에 끼워 결합시킨다. 이러한 구조에 의하면, 태양전지 셀로부터 방출되는 열을 더 신속하게 외부로 방출할 수 있다.

1.2 태양 광 발전모듈의 동작

포커싱유닛(130)으로 입사된 태양 광은 비 구면 평판으로 형성된 프레넬 렌즈(134)에 의해 포커싱 되어 태양전지유닛(150)의 태양전지 셀에 초점이 맺히도록 한다.

렌즈(134)를 통과하여 포커싱 되지 않은 태양 광은 지지유닛(140)에 부딪혀 반사되어 집광유닛(156)으로 진행한다.

집광유닛(156)은 포커싱 되지 않거나 지지유닛(140)에 의해 반사되어 수집한 태양 광을 고밀도로 집광한다.

이어, 태양전지유닛(150)의 태양전지 셀은 포커싱 되고 집광된 태양 광의 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력한다.

2. 지지 프레임

도 8은 본 발명에 적용된 지지모듈과 구동모듈을 나타내는 분해 사시도이다.

지지 프레임(200)은 Y자 형상으로 하우징(160)을 수평으로 2점 지지하는 구조를 채택하여 내 풍압능력이 탁월하며, 하우징(160)의 360도 회전이 가능하다.

도 8을 참조하면, 지지 프레임(200)은 하우징(160)의 측면을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 포스트(220, 222)와, 각 포스트(220, 222)를 연결하여 지지하는 지지 바(210)로 이루어진다. 포스트(220, 222)와 지지 바(210)는 각각 연결 브라켓(211, 213)을 개재하여 연결될 수 있다.

포스트(220, 222)에는, 후술하는 바와 같이, 고도조정유닛(300)의 회전축(310)과 고정축(390)이 끼워지도록 축공(224, 223)이 형성되고, 웜 휠 기어(320)의 외부 노출을 위한 기어공(226)이 형성된다.

또한, 지지 바(210)에는 방위각 조정유닛(400)의 회전축(430)이 끼워지도록 축공(212)이 형성된다.

3. 구동모듈

3.1 구동모듈의 구조

고도 조정유닛

도 8을 참조하면, 고도조정유닛(300)은 하우징(160)의 측면에 일단이 고정되도록 포스트(222)를 관통하는 회전축(310), 포스트(222) 내부에 위치하고 회전축(310)에 끼워져 고정되는 웜 휠 기어(320), 관통 방향과 직교하여 포스트(222)에 부착되는 모터 케이스(330, 350), 모터 케이스(330, 350)에 수용 고정되고 웜 휠 기어(320)와 기어 결합하는 웜 기어(341), 및 웜 기어(341)를 구동하는 구동모터(340)를 포함한다.

캡(302)은 회전축(310)의 타단에 끼워져 회전축 내부로 물이 유입되는 것을 방지하고, 웜 휠 기어 브라켓(322)은 웜 휠 기어(320)와 결합한 상태에서 볼트(321)에 의해 회전축(310)에 볼트 결합한다. 또한, 폴리아세탈(POM) 베어링(324, 326)은 각각 웜 휠 기어(320)와 웜 휠 기어 브라켓(322)과 접촉하여 회전을 원활하게 한다. 여기서, 웜 휠 기어(320)와 웜 휠 기어 브라켓(322), 및 POM 베어링(324, 326)은 포스트(222) 내부에 위치한다.

POM 베어링(370, 372)은 각각 하우징(160)의 외측과 내측에서 서로 결합하고, POM 베어링(370)이 회전축(310)과 볼트(371)에 의해 결합함으로써 하우징(160)과 회전축(310)이 결합하도록 한다.

설명되지 않은 도면부호 342는 모터 브라켓을 나타내고, 362, 352와 332는 각각 밀봉 실링을 나타낸다. 또한, 도면부호 360은 노출된 웜 휠 기어(320)를 덮는 커버이다.

한편, 포스트(220)에는 고정축(390)이 끼워지고 볼트(391)에 의해 고정되며, 고정축(390)의 일단에는 각각 하우징(160)의 내측과 외측에 위치하여 서로 결합하는 POM 베어링(380, 382)이 끼워져 하우징(160)의 다른 측면을 지지한다. 설명하지 않은 도면부호 392는 고정축(390)에 끼워져 고정축(390) 내부로 물이 유입되는 것을 방지하는 캡이다.

방위각 조정유닛

방위각 조정유닛(400)은, 지지 바(210)에 고정되는 케이스(424), 케이스(404) 저면에 일단이 걸림 고정되고 타단이 케이스(404) 외부로 돌출하는 부시 베어링(406), 부시 베어링(406)의 상면에 고정되는 웜 휠 기어(420), 일단이 볼트(432)에 의해 지지 바(210)에 고정되고 부시 베어링(406)의 관통하여 타단에서 슬립 링(405)으로 고정되는 회전축(430), 지지 바(210)에 고정되는 모터 브라켓(412)에 수용 고정되고 웜 휠 기어(420)와 기어 결합하는 웜 기어(413), 및 웜 기어(413)를 구동하는 구동모터(410)를 포함한다.

케이스(424)에는 지지 바(210)를 수용하기 위한 리세스(425)가 형성되고, 리세스(425)의 저면에는 개구가 형성되어 이 개구를 통하여 회전축(43)이 관통하고 모터 브라켓(413)이 지지 바(210)와 결합한다. 여기서, 모터 브라켓(412)과 구동모터(410)는 불리 가능하게 결합하는 케이스(404, 424) 내부에 수용된다.

캡(431)은 회전축(430) 일단에 끼워져 회전축(430)로 물이 유입되는 것을 방지하고, POM 베어링(422)는 케이스(4240의 내부 상면에 고정되어 웜 휠 기어(420)의 회전을 원활하게 한다. 설명하지 않은 도면부호 402는 케이스(404)에 결합하는 커버이다.

또한, 케이스(424) 내부 상면에는 고도조정유닛(300)의 구동모터(340)와 방위각 조정유닛(400)의 구동모터(410)를 구동 제어하기 위한 컨트롤러(미도시)와 데이터가 저장된 메모리가 실장된 인쇄회로기판(426)이 장착된다.

한편, 케이스(404)로부터 노출된 부시 베어링(406)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 가령 지면에 고정된 지지 포스트(600)에 볼트 등에 의해 고정된다. 바람직하게, 지지 포스트(600)의 내부에는 지면으로부터 습기가 부시 베어링(406) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 고무재질 등의 습기방지 부재(610)가 설치된다.

3.2 구동모듈의 동작

인쇄회로기판(426)에 장착된 메모리에는 과거의 일자와 시간에 따른 태양의 고도와 방위각 정보를 포함하는 기준정보가 저장된다.

컨트롤러는 구동모듈의 최대 출력을 추적하는 동시에 저장된 기준정보와 현재의 고도와 방위각을 비교하여 오차를 산출하고, 산출된 오차를 고려하여 기준정보에 부합되는 고도와 방위각으로 이동시킨다.

먼저, 도 9을 참조하여 고도조정유닛의 동작을 설명한다.

컨트롤러가 제어신호를 구동모터(340)에 보내면, 구동모터(340)는 제어신호에 기초한 각도에 대응하여 회전하고, 이에 따라 구동 모터(340)에 축 결합한 웜 기어(341)가 회전한다.

또한, 웜 기어(341)에 기어 결합한 웜 휠 기어(320)가 회전함에 따라, 웜 휠 기어(320)가 끼워져 고정된 회전축(310)이 회전하며, 이에 따라 회전축(310)의 일단에 결합한 하우징(160)이 회전하게 된다.

이때, 하우징(160)의 반대쪽 측면에서 하우징(160)과 결합한 고정축(390)은 하우징(160)이 원활하게 회전하도록 지지하게 된다.

상기한 바와 같이, 하우징을 360도 회전시킬 수 있기 때문에, 기상 변화에 의하여 태풍, 돌풍, 우박 및 일몰 시에는 태양 광 발전모듈(100)이 지면을 향하도록 회전시킴으로써 태양 광 발전모듈(100)의 파손을 방지할 수 있다.

이하, 도 10을 참조하여 방위각 조정유닛의 동작을 설명한다.

컨트롤러의 제어에 의해 구동모터(410)가 회전하고, 구동모터(410)에 축 결합한 웜 기어(413)가 회전한다. 이때, 웜 기어(413)와 기어 결합한 웜 휠 기 어(420)는 부시 베어링(406)에 고정되고, 부시 베어링(406)은 지면에 일단이 고정된 지지 포스트(600)와 결합되어 있기 때문에 회전하지 못한다.

따라서, 웜 기어(413)가 수용 고정된 모터 브라켓(412), 모터 브라켓(412)이 결합된 케이스(404, 424) 및 지지 바(210)가 회전하게 되며, 지지 바(210)의 회전에 따라 이에 고정된 회전축(430)이 회전하게 된다. 이때, 회전축(430)은 장축 구조로 부시 베어링(406)을 관통하면서 원활하게 회전하기 때문에, 결과적으로 태양 광 발전모듈(100)과 지지 프레임(200)의 하중에도 지지 바(210)가 흔들리지 않고 안정되게 회전하도록 한다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 광 발전장치를 나타내는 분해 사시도이다.

도 2는 태양 광 발전모듈의 결합 단면도이다.

도 3은 고도조정유닛의 결합 사시도이다.

도 4는 방위각 조정유닛의 결합 사시도이다.

도 5는 포커싱유닛의 일 예를 나타내는 단면도이다.

도 6은 포커싱유닛의 다른 예를 나타낸다.

도 7은 포커싱유닛의 또 다른 예를 나타낸다.

도 9는 고도조정유닛의 동작을 설명한다.

도 10은 방위각 조정유닛의 동작을 설명한다.

Claims

다수의 렌즈가 구획되어 설치되고 입사하는 태양 광을 구획된 영역별로 포커싱 하는 포커싱유닛;

상기 포커싱유닛에 의해 포커싱 되지 않은 태양 광을 수집하여 고밀도로 집광하는 집광유닛;

상기 집광유닛의 하단에 결합하고, 상기 포커싱유닛에 의해 포커싱 되고 상기 집광유닛에 의해 집광된 태양 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 태양전지유닛; 및

상기 포커싱유닛, 집광유닛, 및 태양전지유닛을 수용하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 포커싱유닛을 지지하며, 포커싱 되지 않은 태양 광을 상기 집광유닛 쪽으로 반사시키는 지지유닛을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 포커싱유닛은 격자형 렌즈 프레임과, 상기 렌즈 프레임의 격자마다 고정되는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 렌즈의 가장자리를 따라 리브가 형성되고,

상기 렌지 유닛은 인접한 렌즈의 리브 간에 접착제가 개재되고 상호 리벳 결합하여 형성되는 렌즈 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 포커싱유닛은 상기 다수의 렌즈의 인접한 측면을 열에 의해 용융 접합한 렌즈 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 포커싱유닛은 상기 다수의 렌즈의 인접한 측면 간에 접착제가 개재되어 일체화된 렌즈 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 4 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 렌즈 플레이트 전면에 발수 필름이 접착되거나 발수 코팅되는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 4 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 렌즈 플레이트 전면에 PMMA 시트가 접착되는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 2에 있어서,

상기 지지유닛은 격자형으로 상기 하우징의 내측면에 고정되며, 상기 지지유닛의 하단에는 상기 집광유닛이 노출되는 개구를 형성하는 커버 시트가 설치되는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 태양전지유닛은,

상기 집광유닛의 하단 내부에 위치하는 태양전지 셀과 방열 베이스를 구비한 셀 리시버; 및

상기 셀 리시버의 이면에 부착되고 상기 하우징 저면에 고정 설치되는 방열판을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 태양전지유닛은,

상기 집광유닛의 하단 내부에 위치하는 태양전지 셀; 및

상기 태양전지 셀을 지지하고 상기 하우징 저면에 고정 설치되는 방열 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 2에 있어서,

상기 하우징의 외면에는 다수의 방열 핀(fin)이 설치되는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 집광유닛은 상기 태양전지유닛 쪽으로 크기가 감소하는 호퍼 형상인 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
다수의 렌즈가 구획되어 설치되고 입사하는 태양 광을 구획된 영역별로 포커싱 하는 포커싱유닛;

상기 포커싱유닛에 의해 포커싱 되지 않은 태양 광을 수집하여 고밀도로 집광하는 집광유닛;

상기 집광유닛의 하단에 결합하고, 상기 포커싱유닛에 의해 포커싱 되고 상기 집광유닛에 의해 집광된 태양 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 태양전지유닛;

상기 포커싱유닛, 집광유닛, 및 태양전지유닛을 수용하는 하우징;

상기 하우징의 측면을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 포스트와, 상기 포스트를 연결하여 지지하는 지지 바로 이루어진 지지 프레임;

상기 포스트 중 어느 하나에 설치되어 상기 하우징을 수직면 상에서 회전시키는 고도조정유닛; 및

상기 지지 바에 설치되어 상기 지지 프레임을 수평면상에서 회전시키는 방위각 조정유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 14에 있어서,

상기 고도조정유닛은,

상기 하우징의 측면에 일단이 고정되도록 상기 포스트를 관통하는 회전축;

상기 포스트 내부에 위치하고 상기 회전축에 끼워져 고정되는 웜 휠 기어;

상기 관통 방향과 직교하여 상기 포스트에 부착되는 모터 케이스;

상기 모터 케이스에 수용 고정되고, 상기 웜 휠 기어와 기어 결합하는 웜 기어; 및

상기 웜 기어를 구동하는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 14에 있어서,

상기 방위각 조정유닛은,

상기 지지 바에 고정되는 케이스;

상기 케이스 저면에 일단이 걸림 고정되고, 타단이 상기 케이스 외부로 돌출하는 부시 베어링;

상기 부시 베어링의 상면에 고정되는 웜 휠 기어;

일단이 상기 지지 바에 고정되고, 상기 부시 베어링의 관통하여 타단에서 슬 림 링으로 고정되는 회전축;

상기 지지 바에 고정되는 모터 브라켓에 수용 고정되고, 상기 웜 휠 기어와 기어 결합하는 웜 기어; 및

상기 웜 기어를 구동하는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 16에 있어서,

상기 케이스 내부 상면에는 상기 고도조정유닛의 구동모터와 상기 방위각 조정유닛의 구동모터를 구동 제어하기 위한 컨트롤러가 실장된 인쇄회로기판이 장착되는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 14에 있어서,

상기 방위각 지지유닛을 지지하도록 지면에 고정되는 지지 포스트를 추가로 포함하며,

상기 지지 포스트 내부에는 습기방지 부재가 내장되는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 렌즈는 프레넬(fresnel) 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 포커싱유닛의 전면에는 투명 보호 패널이 적층되고, 상기 보호 패널에 가장자리는 상기 하우징의 상단과 결합하는 고정 프레임에 의해 눌려 고정되는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.
입사하는 태양 광을 포커싱 하는 렌즈유닛;

상기 렌즈유닛에 의해 포커싱 되지 않은 태양 광을 고밀도로 집광하는 집광유닛;

상기 집광유닛 하단에 결합하고, 상기 포커싱 된 태양 광과 집광된 태양 광의 광 에너지를 전기에너지로 변환하여 출력하는 태양전지유닛; 및

상기 포커싱유닛, 집광유닛, 및 태양전지유닛을 수용하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 광 발전장치.