KR20100096705A - Blinder for a solar power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실내장식용 블라인더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전에 의하여 그래핀을 이용해 만든 두루마리 태양전지를 포함하고 있는 태양광 발전 블라인더에 관한 것이다.The present invention relates to an indoor decorative blinder, and more particularly, to a photovoltaic blinder including a scroll solar cell made using graphene by photovoltaic power generation.
통상 블라인더는 창틀에 설치하여 햇빛을 가리는 물건을 일컫는다. 그리하여 블라인더는 외부 공기의 실내 유입을 가능토록 하는 투명 재질의 유리창의 일측에 설치되어 내부의 사생활을 보호하거나 혹은 직사광의 유입을 방지하는데 이용되고 있다. 그중 블라인드는 얇고 좁은 금속판ㆍ나무판ㆍ플라스틱판 등의 루버들을 일정한 간격으로 엮어 늘어뜨려 햇빛을 가리는 창문 차단장치로서, 판의 경사를 조절하는 끈과 전체를 올리는 끈을 이용해서 광선의 각도에 따라 판의 경사를 조절하고 필요에 따라 블라인드 전체를 걷어올릴 수 있다. 블라인드는 주로 사무실의 창에 많이 이용되고 있다. In general, blinds are objects installed on a window sill to block sunlight. Thus, the blinder is installed on one side of the transparent glass window to allow the inflow of the outside air indoors and is used to protect the privacy inside or prevent the inflow of direct sunlight. Among them, window blinds are made of thin and narrow metal plates, wooden boards, plastic plates, etc., which weave together at regular intervals to block sunlight. You can adjust the inclination of the plate and roll up the entire blind as needed. Blinds are commonly used in office windows.
특히 현대사회에는 대형 빌딩을 건설하는 추세에 있기 때문에 회사원들이 사무실에 근무하는 동안에 많은 전력을 소모하고 있었다.In particular, in modern society, because of the tendency to build large buildings, office workers consumed a lot of power while working in the office.
그리하여 대형 빌딩의 창문을 통하여 들어오는 햇빛을 집광하여 소모되는 전력을 발전가능하도록 하는 태양광 발전 블라인더를 제공하는 것이 목적이다.It is therefore an object of the present invention to provide a photovoltaic blinder that can collect the sunlight coming through the windows of large buildings to generate the power consumed.
본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 블라인더는 블라인더를 권취하는 권취장치 및, 블라인지의 최하단에 부착. 고정되는 바아를 구비하고 있는 실내장식용 블라인더에서 블라인더는 그래핀을 이용해 만든 두루마리 태양전지를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다. Solar power blinder according to an embodiment of the present invention is a winding device for winding the blinder, and attached to the bottom of the blind. In the decorative blinder having a fixed bar, the blinder is characterized in that it comprises a scroll solar cell made using graphene.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 블라인더에서 그래핀은 탄소원자가 서로 연결돼 벌집 모양의 평면 구조를 이루는 것을 특징으로 한다. In addition, the graphene in the photovoltaic blinder according to an embodiment of the present invention is characterized in that the carbon atoms are connected to each other to form a honeycomb planar structure.
본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 블라인더에 의하면, 전력을 절약하고 효율적으로 이용할 수 있는 효과가 있다. According to the photovoltaic blinder according to an embodiment of the present invention, there is an effect that can save power and efficiently use.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 블라인더의 구성 및 그에 의하여 발휘되는 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the photovoltaic blinder according to an embodiment of the present invention and the effect exerted thereby will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 블라인더를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a photovoltaic blinder according to an embodiment of the present invention.
도 1를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 블라인더는 권취장치(10)를 포함하고 있다. 권취장치(10)는 외관 덮개(도시하지 않음)에 삽입결합되어 권장치(10)를 지지시키기 위한 샤프트(11)와, 샤프트(11)의 중간 부분에서 일체화된 회전 체인(12)과, 샤프트(11)의 타 단과 일체화되고 블라인지(20)를 권취하는 회전 롤(13)을 포함한다. 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 블라인더는 블라인지(20)의 최하단이 바아(40)의 내부에 부착. 고정되어 있는 플라스틱 재질의 바아(40)를 더 포함한다. 그리하여 바아(40)의 중력 무게에 의하여 블라인지(20)를 탄탄하게 잡아당겨주게 된다.Referring to FIG. 1, the photovoltaic blinder according to the embodiment of the present invention includes a
회전 롤(13)의 내부에 부착. 고정된 블라인지(20)는 그래핀을 이용해 만든 두루마리 태양전지를 포함하고 있다. Attached to the inside of the rotary roll (13). The fixed blind 20 includes a scroll solar cell made using graphene.
그래핀(graphene)은 탄소 원자들이 벌집모양의 격자구조를 이루면서 만들어진 2차원구조 탄소 동소체를 일컫는 말이다. 그래핀(graphene)은 흑연(graphite)과 유기 화합물을 만들기 위한 접미사(-ene)가 합쳐진 합성어이다. 연필심으로 흔히 사용되는 흑연(graphite)은 수없이 많은 그래핀이 겹쳐져서 만들어진 다층구조이다. Graphene refers to a two-dimensional carbon allotrope made by carbon atoms in a honeycomb lattice structure. Graphene is a compound word that combines graphite and suffixes to make organic compounds. Graphite, which is commonly used as a pencil lead, is a multi-layered structure made by stacking numerous graphenes.
2004년 영국의 연구팀이 최초로 흑연으로부터 그래핀을 떼어내는데 성공을 거둔 이후에, 세계적인 연구진들이 경쟁적으로 그래핀을 이용한 연구에 박차를 가하고 있다. 그래핀은 90년대 각광 받아온 탄소나노튜브와 마찬가지로 우수한 기계적, 전기적 특성을 가지면서도, 단 원자층 두께의 2차원에서만 나타나는 독특한 물리 현상 들이 나타난다. 이에 학문적으로는 저차원 물리현상 연구에 새로운 장을 열었을 뿐 아니라 기술적으로는 실리콘을 바탕으로 한 반도체 시대를 대신한 차세대 전기소자의 혁신적인 재료로서 주목받고 있다. After a team of researchers in the UK succeeded in stripping graphene from graphite for the first time in 2004, world-renowned researchers are competitively exploring graphene. Graphene, like carbon nanotubes that was spotlighted in the 1990s, has excellent mechanical and electrical properties, but also exhibits unique physical phenomena that appear only in two-dimensional layers of atomic thickness. Academics have not only opened a new chapter in the study of low-dimensional physical phenomena, but are also drawing attention as an innovative material for next-generation electric devices in place of the semiconductor era based on silicon.
기존의 스핀밸브의 경우는 스핀의 방향만으로 저항의 크기가 결정된 반면에, 그래핀 나노리본의 경우는 스핀의 방향이 반대일 경우 각 스핀에 해당하는 파동함수의 대칭성이 서로 직교하여, 상쇄간섭을 일으킴으로써 스핀의 전달을 완전히 차단하게 된다. 즉, 그래핀 스핀밸브는 전자의 스핀뿐만 아니라 파동함수까지 일치해야 전류의 흐름이 허용되는 이중 차단 장치를 가지기 때문에 자기저항이 종래에 비할 수 없는 수퍼 자기 저항 현상을 보여준다. In the case of the conventional spin valve, the resistance is determined only by the direction of the spin, whereas in the case of graphene nanoribbons, when the direction of the spin is reversed, the symmetry of the wave function corresponding to each spin is orthogonal to each other, so This completely blocks the transfer of spins. In other words, the graphene spin valve exhibits a super magnetoresistance phenomenon in which magnetoresistance is unparalleled because it has a double blocking device in which current flow is required only when the electron spin as well as the wave function match.
최근에 나노리본, 나노버블, 나노소재 등 다양한 부분에서 나노기술을 응용하여 사용하고 있다. 나노기술의 연구 흐름은 전자의 움직임이 아니라 빛과 스핀으로 작동하는 새로운 패러다임으로 바뀌고 있다. Recently, nanotechnology is applied to various parts such as nanoribbons, nanobubbles, and nanomaterials. Nanotechnology's research flow is changing to a new paradigm that works with light and spin, not electron movement.
탄소가 층층이 쌓인 구조인 연필심(흑연)은 탄소층이 떼어져 종이에 묻어나면서 글씨를 쓰도록 돼있다. 흑연은 이렇듯 약하지만 탄소층 한 겹은 매우 안정적일 뿐 아니라 구리보다 100배 많은 전류가 흐르고, 실리콘보다 100배 빨리 전자가 이동하며, 어느 물질보다 열전도율이 큰 놀라운 특성을 갖는다. 이것이 바로 2004년 발견된 그래핀이다. Pencil lead (graphite), a structure in which carbon is layered, is written on the paper as the carbon layer is peeled off and buried in paper. Although graphite is so weak, one layer of carbon is not only very stable but also has 100 times more current than copper, electrons move 100 times faster than silicon, and the thermal conductivity is higher than any other material. This is graphene discovered in 2004.
그러나 그래핀은 수 마이크론(㎛ㆍ100만분의1m) 크기밖에 만들지 못하는 것이 한계였다. 흑연을 쪼개는 기존 생산법과 달리, 니켈을 촉매로 하고 1,000도의 고온에서 메탄과 수소가스를 사용한 화학증기증착법으로 가로, 세로 각 2㎝의 그래핀을 만드 는 데 성공했다. However, graphene was limited to making only a few microns (μm, 1 millionth of a meter). Unlike the existing production method of splitting graphite, it succeeded in making graphene of 2cm in width and length by chemical vapor deposition using methane and hydrogen gas as the catalyst and nickel at a high temperature of 1,000 degrees.
그래핀이란 탄소 원자가 서로 연결돼 벌집 모양의 평면 구조를 이루는 물질로 구조적 화학적으로 안정돼있고 매우 뛰어난 전기적 성질을 갖는다. 그래핀이 튜브형태로 말려 있으면 그래핀과 함께 차세대 전자소자 소재로 주목받는 탄소나노튜브가 된다.현재 반도체에서 사용되는 단결정 실리콘보다 100배 이상 빠르게 전자가 이동할 뿐만 아니라 구리보다 100배 많은 전류가 흐를 수 있어 기존 기술을 대체할 차세대 트랜지스터 및 전극 소재로 주목받아왔다.Graphene is a honeycomb-shaped planar structure in which carbon atoms are connected to each other and are structurally and chemically stable and have excellent electrical properties. When graphene is rolled up into a tube, it becomes carbon nanotubes, which are attracting attention as next-generation electronic device materials together with graphene. It has been attracting attention as the next generation transistor and electrode material to replace the existing technology.
그래핀은 기존의 실리콘보다 100배 이상 전자를 빠르게 이동시킬 수 있기 때문에 발열량이 작고 간단한 나노 패터닝 공정을 통해 반도체 특성을 조절할 수 있어 투명한 두루마리 형식의 태양전지를 제조할 수 있다. Since graphene can move electrons more than 100 times faster than conventional silicon, the heat generation is small and the semiconductor characteristics can be controlled through a simple nano-patterning process, making it possible to manufacture a transparent scroll type solar cell.
태양전지는 태양에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 반도체 소자이고, 공해가 없는 환경 친화적 에너지 기술이다. 또한 태양의 수명이 앞으로 무한하다고 할 수 있기 때문에 태양에너지로부터 전기를 얻을 수 있는 태양광 발전은 에너지 산업에 있어서 큰 잠재력을 가지고 있다. 반면에 석유, 석탄 등 화석에너지는 매장량이 유한하고, NOx 및 CO2 등 심각한 대기오염과 지구온난화의 주범으로 지목되고 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 신 재생 에너지 개발에 대한 연구가 절실히 요구되고 있는데, 그 중에서 태양광 발전의 장점으로 인해 태양전지 연구분야는 매우 중요하다고 할 수 있다. Solar cells are semiconductor devices that convert solar energy into electrical energy and are environmentally friendly energy technologies without pollution. In addition, since the life of the sun can be said to be infinite in the future, photovoltaic power generation that can obtain electricity from solar energy has great potential in the energy industry. On the other hand, fossil energy such as petroleum and coal has a limited reserve, and is considered to be a major cause of serious air pollution and global warming such as NOx and CO2. Therefore, research on the development of renewable energy to solve these problems is urgently required. Among them, the solar cell research field is very important because of the advantages of solar power generation.
기존 박막 태양전지에서 투명전극으로 주로 사용되고 있는 ITO(Indium Tin Oxide)와 전기적, 기계적 특성이 우수한 탄소나노튜브 네트워크를 태양전지에 적용하여 비교 분석하였다. ITO (Indium Tin Oxide), which is mainly used as a transparent electrode in thin film solar cells, and carbon nanotube networks with excellent electrical and mechanical properties were applied to solar cells.
ITO는 높은 전기 전도도와 투과도를 가지기 때문에 투명성을 요구하는 LCD, 터치스크린, OLED에서 투명한 전도성 전극으로 사용되고 있다. 하지만, 인듐은 희귀금속으로 고가의 재료이며 증착된 ITO는 취성이 높아서 유연한 기판에 사용할 수 없다. 또한, ITO의 증착 공정은 일반적으로 고진공 환경이 필요한 전자빔 증착 또는 스퍼터링 기술을 이용하기 때문에 제조 단가가 높고, 대면적에 적합하지 않다. 이에 반해 정제된 탄소나노튜브를 용매에 섞어서 분산을 하게 되면 다양한 방법의 전도성 투명 전극을 제작할 수 있다. 또한, 탄소나노튜브는 지구상에 풍부하게 존재하는 탄소 원자를 원료로 사용하기 때문에 매우 경제적이다. 그리고 탄소나노튜브는 기계적 물성이 뛰어나서 휘거나 비틀어지는 외력에 파손이 거의 되지 않는다. 또한 전류밀도와 전기 전도도는 각각 은의 100배, 구리의 1,000배에 해당하는 우수한 전기적 물성을 가지고 있어서, 투명 전도 산화 전극을 대체할 수 있는 차세대 물질이다. ITO is used as a transparent conductive electrode in LCDs, touch screens, and OLEDs because of its high electrical conductivity and transmittance. However, indium is a rare metal, an expensive material, and deposited ITO is brittle and cannot be used for flexible substrates. In addition, ITO's deposition process generally uses electron beam deposition or sputtering techniques that require a high vacuum environment, resulting in high manufacturing costs and unsuitable for large areas. On the contrary, when the purified carbon nanotubes are mixed and dispersed in a solvent, conductive transparent electrodes of various methods can be manufactured. In addition, carbon nanotubes are very economical because they use abundant carbon atoms as raw materials. In addition, carbon nanotubes have excellent mechanical properties, and are hardly damaged by bending or twisting external force. In addition, current density and electrical conductivity have excellent electrical properties corresponding to 100 times of silver and 1,000 times of copper, respectively, and are a next-generation material that can replace the transparent conductive oxide electrode.
태양전지의 연구 분야 중에서 박막 태양전지는 단결정 실리콘 태양전지와 비교했을 때 원료의 소모를 줄일 수 있어서 제조단가의 절감효과를 기대할 수 있다. 최근, 박막 태양전지의 효율이 단결정 실리콘 태양전지에 근접하는 연구 성과를 얻고 있다. 따라서 박막 태양전지 연구가 저가의 고효율 태양전지를 실현하는데 크게 이바지할 것이라고 생각되고 있다. 박막 실리콘을 증착하는 기술 중에서 열선 화학 기상 증착 기술은 플라즈마 화학기상 증착 기술과 비교했을 때에 높은 증착 속도와 우수한 결정성의 장점을 가지고 있기 때문에 태양전지 응용분야에 적합한 기술이 다. Among the research fields of solar cells, thin film solar cells can reduce the consumption of raw materials as compared to single crystal silicon solar cells, and thus can reduce manufacturing costs. In recent years, research results have been obtained in which the efficiency of a thin film solar cell approaches a single crystal silicon solar cell. Therefore, it is thought that thin film solar cell research will greatly contribute to realization of low cost and high efficiency solar cell. Among the thin film silicon deposition techniques, the hot-wire chemical vapor deposition technique is suitable for solar cell applications because it has the advantages of high deposition rate and excellent crystallinity compared to plasma chemical vapor deposition technique.
태양전지에 적합한 열선 화학기상 증착과 기계적/전기적 특성이 우수한 탄소나노튜브의 투명 전도막은 태양전지에 활용되어 우수한 성능과 가격의 저렴화를 실현할 수 있다. The heat conduction chemical vapor deposition suitable for solar cells and the transparent conductive film of carbon nanotubes with excellent mechanical and electrical properties can be utilized for solar cells to realize excellent performance and low cost.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 블라인더를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a photovoltaic blinder according to an embodiment of the present invention.
<도면 부호의 간단한 설명>≪ Brief Description of Drawings &
10 : 권취장치 20 : 태양전지가 있는 블라인더10: winding device 20: blinder with solar cell
40 : 바아40 bar
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|---|---|---|---|
| KR1020090015731A KR20100096705A (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | Blinder for a solar power generation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090015731A KR20100096705A (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | Blinder for a solar power generation system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100096705A true KR20100096705A (en) | 2010-09-02 |
Family
ID=43004206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090015731A KR20100096705A (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | Blinder for a solar power generation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20100096705A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101256638B1 (en) * | 2011-01-28 | 2013-04-22 | 애플코리아 주식회사 | Solar photovoltaic blind |
-
2009
- 2009-02-25 KR KR1020090015731A patent/KR20100096705A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101256638B1 (en) * | 2011-01-28 | 2013-04-22 | 애플코리아 주식회사 | Solar photovoltaic blind |
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