KR20100097974A - 태양광 발전장치 - Google Patents

태양광 발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20100097974A
KR20100097974A KR1020090016894A KR20090016894A KR20100097974A KR 20100097974 A KR20100097974 A KR 20100097974A KR 1020090016894 A KR1020090016894 A KR 1020090016894A KR 20090016894 A KR20090016894 A KR 20090016894A KR 20100097974 A KR20100097974 A KR 20100097974A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
panel
battery
sunlight
frame
solar
Prior art date
Application number
KR1020090016894A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101083827B1 (ko
Inventor
안행수
김정숙
Original Assignee
안행수
김정숙
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 안행수, 김정숙 filed Critical 안행수
Priority to KR1020090016894A priority Critical patent/KR101083827B1/ko
Publication of KR20100097974A publication Critical patent/KR20100097974A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101083827B1 publication Critical patent/KR101083827B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/77—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with flat reflective plates
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/425—Horizontal axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S2023/87—Reflectors layout
    • F24S2023/874—Reflectors formed by assemblies of adjacent similar reflective facets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 태양광 발전 장치에 관한 것으로서, 프레임과, 프레임에 지지되며, 태양광을 수집하여 전기를 발생시키는 다수의 태양전지를 구비하되, 태양전지의 태양광 입사면이 상호 반대방향이 되거나 상호 대향되게 설치된 제 1및 제 2전지패널을 구비한 태양전지패널부와, 태양광을 집광하여 태양전지패널부에 입사시키는 집광부를 구비한다.
본 발명에 따른 태양광 발전장치는 양면으로 설치된 태양전지모듈에 대해 반사판을 이용하여 집광된 태양광은 하면에 마련된 태양전지모듈로 집광되게 함으로써 태양전지패널부의 온도상승을 감소시키고 태양전지의 장착공간을 확장시킬 수 있어 발전효율과 수명을 향상시키는 장점을 제공한다.
태양전지, 태양광발전, 반사판

Description

태양광 발전장치 {Photovoltaic power generation apparatus}
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 집광장치를 사용하여 태양전지패널로의 태양광의 입사량을 증가시키는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
태양에너지를 이용하는 발전에는 태양광을 이용하여 전기를 발생시키는 태양광 발전과, 태양에너지를 집열장치로 집열하여 난방용 또는 온수용으로 사용하는 태양열 발전이 있다.
이 중에서 태양광 발전은 화력이나 원자력 같은 기존 발전설비와 달리 연료비가 소요되지 않으며, 소음과 공해가 발생되지 않는 장점이 있다. 또한, 태양광 발전은 대규모 발전설비를 필요로 하지 않고, 소규모 발전이 가능하기 때문에, 가정용으로 설치 사용될 수 있는 장점이 있다.
상기 태양광 발전 장치는 지붕이나 건물의 옥외 슬로프 부분, 주차장 상부 차양이나, 야외의 활용도가 낮은 지역에 다수개가 넓게 설치된다. 이러한 태양광 발전 장치의 발전효율을 높이기 위해서는 태양전지로의 태양광의 입사량을 증가시켜야 한다.
한국 공개특허 10-2005-0106184호에서는 광 집속형 태양전지 모듈이 개시되어 있다.
상기 광 집속형 태양전지 모듈은 다수의 태양전지가 소정의 간격으로 설치된 기판과, 상기 기판의 가장자리를 따라 상기 기판에 대하여 외측으로 상방으로 경사지게 설치되어 태양으로부터 입사된 태양광을 상기 기판으로 반사시키는 반사판을 갖는 구조로 되어 있다.
그러나 이러한 광 집속형 태양전지 모듈은 태양광의 입사영역에 대해 반사판과 기판이 점유하는 영역 중 반사판이 점유하는 영역 만큼 태양전지가 장착된 기판의 장착영역이 줄어들음으로써 태양전지의 장착영역을 확장할 수 있는 범위가 한정되는 단점이 있다. 또한, 태양전지는 반도체 소자로 정격동작온도 보다 온도가 높아지면 광전 변환효율이 떨어진다. 따라서, 태양전지가 장착된 기판에 직접 도달되는 태양광과 반사판을 거쳐 태양전지가 장착된 기판에 도달된 광에 의해 태양전지로의 집광효율은 증가시킬 수 있으나, 태양전지의 온도가 정격 동작온도 보다 높아 지면 반사판에 의한 집광 증가에 비해 태양전지의 광전 변환 효율이 선형적으로 증가하지 못함으로써 발전 효율을 효과적으로 상승시키지 못하고, 태양전지의 수명이 감소되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 반사판을 이용하면서도 태양전지의 장착공간을 확장할 수 있고, 태양광에 의한 태양전지의 온도상승을 감소시켜 광전 변환효율을 향상시킬 수 있는 태양광 발전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 다른 태양광 발전 장치는 프레임과, 상기 프레임에 지지되며, 태양광을 수집하여 전기를 발생시키는 다수의 태양전지를 구비하되, 상기 태양전지의 태양광 입사면이 상호 반대방향이 되거나 상호 대향되게 설치된 제 1및 제 2전지패널을 구비한 태양전지패널부와, 상기 태양광을 집광하여 상기 태양전지패널부에 입사시키는 집광부를 구비한다.
상기 제 1전지패널은 태양으로부터 직접 태양광을 입사받을 수 있도록 상면이 태양에 노출될 수 있게 상기 프레임의 상면에 설치되고, 상기 제 2전지패널은 상기 집광부에 의해 태양광을 입사받을 수 있도록 상기 프레임의 하면에 설치되며,상기 집광부는 상기 제 2전지패널의 하부로 이격된 위치에 일측 일부가 상기 제 2전지패널의 외부로 노출되며, 태양광을 반사시켜 상기 제 2전지패널에 입사시킬 수 있게 일측이 타측보다 높게 경사지도록 상기 제 2전지패널의 중심선을 기준으로 소정의 각도를 갖고 설치된 제 1반사판과, 상기 제 1반사판의 적어도 일측에 상기 제 2전지패널의 중심선을 기준으로 상기 제 2전지패널의 중심선과 상기 제 1반사판 사 이의 각도보다 작은 각도를 가지고 경사지게 설치되어 태양광을 반사시켜 상기 제 2전지패널에 입사시킬 수 있는 제 2반사판을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제 1전지패널은 태양으로부터 직접 태양광을 입사받을 수 있도록 상면이 태양에 노출될 수 있게 상기 프레임의 상면에 설치되고, 상기 제 2전지패널은 상기 집광부에 의해 태양광을 입사받을 수 있도록 상기 프레임의 하면에 설치되며, 상기 집광부는 상기 태양전지패널부의 외부에 설치되며, 태양광을 집광할 수 있게 적어도 하나의 볼록렌즈를 구비한 집광렌즈부와, 상기 집광렌즈부에 연결되어 상기 집광렌즈에 의해 집광된 태양광을 전달하는 광케이블과, 상기 광케이블에 연결되며, 상기 제 2전지패널의 하부로 이격된 위치에 설치되며, 상기 광케이블을 통해 전달받은 태양광을 상기 제 2전지패널에 입사시킬 수 있게 상기 제 2전지패널에 대향되게 설치된 확산 렌즈가 마련된 산광부재를 구비한다.
상기 프레임은 상호 이격되어 나란하게 어레이된 복수개의 수평판과, 상기 수평판 사이 공간을 폐쇄시킬 수 있도록 상기 수평판에 결합된 측면판;을 구비하고, 상기 제 1및 제 2전지패널은 상기 수평판에, 상기 태양전지의 태양광 입사면이 상호 대향되게 설치되며, 상기 집광부는 상기 태양전지패널부의 외부에 설치되며, 태양광을 집광할 수 있게 적어도 하나의 볼록렌즈를 구비한 집광렌즈부와, 상기 집광렌즈부에 연결되어 상기 집광렌즈에 의해 집광된 태양광을 전달하는 광케이블과, 상기 광케이블에 연결되며, 상기 제 1및 제 2전지패널 사이에 설치되며, 상기 광케이블을 통해 전달받은 태양광을 상기 수평판에 대양되게 설치된 상기 제 1및 제 2전지패널에 입사시킬 수 있게 상기 제 1 및 제 2전지패널 방향으로 확산 렌즈가 마 련된 산광부재를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 태양광 발전장치는 양면으로 설치된 태양전지모듈에 대해 반사판을 이용하여 집광된 태양광은 하면에 마련된 태양전지모듈로 집광되게 함으로써 태양전지패널부의 온도상승을 감소시키고 태양전지의 장착공간을 확장시킬 수 있어 발전효율과 수명을 향상시키는 장점을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양광 발전장치를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치(100)가 도 1 내지 도 2에 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 태양광 발전장치(100)는 프레임(400), 태양전지패널부(200)와 집광부(300)를 구비한다.
태양전지패널부(200)는 프레임(400)에 의해 지지되며, 태양광을 수집하여 전기를 발생시킨다. 태양전지패널부(200)는 각각 상하양면으로 설치되고, 태양광을 수집하여 전기를 발생시키는 다수의 태양전지로 구성된 제 1전지패널(210)과 제 2전지패널(220)을 구비한다.
한편, 도면에 도시되진 않았지만, 제 1및 제 2전지패널(210,220)은 물이나 공기에 의해 발생할 수 있는 부식을 방지할 수 있게, 상면이 태양광이 용이하게 투과될 수 있는 유리소재로 형성된 보호케이스를 구비한다.
제 1전지패널(210)은 태양으로부터 직접 태양광을 입사받을 수 있도록 상면이 태양에 노출될 수 있게 후술되는 프레임(400)의 패널프레임(441) 상면에 설치되어 있다.
제 2전지패널(220)은 패널프레임(441)의 하면에 설치되어, 후술되는 집광부(300)의 제 1및 제 2반사판(310,320)에 의해 반사되는 반사광을 입사받는다.
집광부(300)는 프레임(400)에 지지되며, 태양전지패널부(200)의 하측에 설치되며, 제1전지패널(22)이 점유하는 영역을 벗어난 영역을 통해 도달되는 태양광을 반사하여 제 2전지패널(220)에 집광시킬 수 있게 제 1및 제 2반사판(310,320)을 구비한다. 제 1및 제 2반사판(310,320)은 고휘도의 반사효율을 갖는 스텐레스 슈퍼미러나 알루미늄 미러를 사용하는 것이 바람직하다.
제 1반사판(310)은 제 2전지패널(220)의 하부로 이격된 위치에 일부가 제 2전지패널(220) 외부로 노출되게 후술되는 프레임(400)의 제 1반사판프레임(432)에 설치되어 있다. 제 1반사판(310)은 태양광을 반사시켜 제 2전지패널(220)에 입사시킬 수 있게 제 2전지패널(220) 표면의 수직선을 기준으로 소정의 각도를 갖고 기울어지게 설치된다.
제 2반사판(320)은 제 1반사판(310)의 측면에 위치할 수 있게 후술되는 프레임(400)의 제 2반사판프레임(433)에 설치된다. 제 2반사판(320)은 태양광을 반사시켜 제 2전지패널(220)에 입사시킬 수 있도록 제 2전지패널(220) 표면의 수직선을 기준으로 제 1반사판(310)의 경사각도보다 작은 각도를 갖고 기울어지게 설치되어 있다.
한편, 도면에 도시되진 않았지만, 본 실시 예와는 다르게 제 1및 제 2반사판(310,320)은 프레임(400)에 설치되는 것이 아니라 지면에 다수개가 설치되어 태양광을 반사시켜 제 2전지패널(220)에 입사시킬 수도 있다.
프레임(400)은 상단이 평평하게 구성된 마름모형으로 형성되어 있으며, 태양전지패널부(200)와 집광부(300)를 지지한다. 프레임(400)은 환봉형 구조의 메인프레임(310), 지면지지부(320), 다수의 집광부지지부(430)와 패널지지부(440)를 구비한다.
지면지지부(320)는 메인프레임(310)이 지면으로부터 소정의 높이에 설치되도록 메인프레임(310)의 양단을 지지한다. 지면지지부(320)는 메인프레임(310)의 양단을 삽입하여 고정하는 고정브라켓(421)과, 고정브라켓(421)을 지면으로부터 소정의 높이로 지지하는 지지대(422)를 구비한다.
메인프레임(310)의 단부를 고정브라켓(421)에 삽입하고 태양전지패널부(200)로 다량의 태양광이 입사되기 적합한 각도만큼 메인프레임(310)을 회전시킨 후 고정시킨다. 도면에 도시되진 않았지만, 본 실시 예와는 다르게 볼트와 너트를 사용하여 메인프레임(310)을 고정브라켓(421)에 고정할 수도 있다.
한편, 도시된 예에서는 메인프레임(310)이 고정브라켓(421)에 고정된 구조를 설명하였으나, 도시된 예에 한정하지 않고, 고정브라켓(421)에 별도의 태양추적수단을 설치하여 메인프레임(310)이 태양의 궤도를 따라 회전할 수 있게 형성할 수도 있다.
지지대(422)는 사각형 구조로 형성되어 고정브라켓(421)을 지지하는 지지몸 체(423)와, 지지몸체(423)의 하단에 설치되어 지면으로부터 지지몸체(423)를 고정시키는 고정체(424)를 구비한다.
고정체(424)는 바람과 같은 외력에 프레임(400), 집광부(300)와 태양전지패널부(200)를 견고하게 지지할 수 있도록 콘크리트 구조물로 형성되는 것이 바람직하다.
집광부지지부(430)는 메인프레임(310)의 하부에 설치되어 집광부(300)를 지지한다. 집광부지지부(430)는 메인프레임(310)의 외주면에 길이방향을 따라 소정의 간격을 가지고 다수개가 설치되며, 중앙프레임(431)과, 중앙프레임(431)에 설치된 복수개의 제 1및 제 2반사판프레임(432,433)을 구비한다.
중앙프레임(431)은 메인프레임(310)의 외주면에 하방으로 메인프레임(310)의 길이방향에 수직하게 설치되며, 환봉형 구조로 형성되어 있다. 중앙프레임(431)은 후술되는 패널지지부(440)의 패널프레임(441)의 표면의 수직선에 평행하게 형성되는 것이 바람직하다.
제 1반사판프레임(432)은 집광부(300)의 제 1반사판(310)을 지지한다. 제 1반사판프레임(432)은 일측이 중앙프레임(431)의 중앙부분에 고정되고, 타측은 제 2반사판프레임(433)의 외주면에 고정되어 있다.
또한 제 1반사판프레임(432)은 제 1반사판(310)의 경사각도와 동일한 각도를 가지고 타측이 일측보다 높도록 경사지게 중앙프레임(431)에 설치되는 것이 바람직하다.
제 2반사판프레임(433)은 집광부(300)의 제 2반사판(320)을 지지한다. 제 2 반사판프레임(433)은 일측이 중앙프레임(431)의 하단에 고정되며, 제 2반사판(320)의 경사각도와 동일한 각도를 가지고 타측이 일측보다 높도록 경사지게 중앙프레임(431)에 설치된다.
패널지지부(440)는 태양전지패널부(200)를 지지하며, 메인프레임(310)의 상부에 위치하도록 집광부지지부(430)에 의해 지지된다. 패널지지부(440)는 패널프레임(441)과 다수의 패널지지프레임(442)을 구비한다.
패널프레임(441)은 직사각형 구조의 판으로 형성되어 있으며, 상면에는 태양전지패널부(200)의 제 1전지패널(210)이 설치되어 있고, 하면에는 제 2전지패널(220)이 설치되어 있다. 패널프레임(441)은 제 1및 제 2전지패널(210,220)의 크기에 대응되는 크기를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 패널프레임(441)의 양측면에는 측면을 따라 다수의 패널지지프레임(442)이 설치되어 있다.
패널지지프레임(442)은 환봉형 구조로 형성되며, 패널프레임(441)을 제 2반사판프레임(433)에 고정시킬 수 있게 일측은 패널프레임(441)의 측면에 고정되며, 타측은 제 2반사판프레임(433)의 타측 단부에 고정된다. 패널지지프레임(442)은 패널프레임(441)이 메인프레임(310)의 상부에 위치하도록 설치된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 발전장치(100)의 작동을 설명하면 다음과 같다.
패널프레임(441)에 상하면에 각각 제 1전지패널(210)과 제 2전지패널(220)이 설치된다. 패널프레임(441)의 상면에 설치된 제 1전지패널(210)은 태양에 노출되어 있으므로 태양으로부터 직접 태양광을 입사받아 전기를 발생시킨다.
패널프레임(441)의 하면에 설치된 제 2전지패널(220)은 태양에 노출되어 있진 않으나 집광부(300)의 제 1및 제 2반사판(310,320)에 의해 태양광을 입사받아 전기를 발생시킨다.
태양전지는 정격동작 온도 보다 온도가 높을 수록 광전 변환 효율이 감소하는 특성이 있는데, 본 발명에 따른 태양광 발전장치(100)는 프레임(400)에 상하 양면으로 태양전지패널을 설치하여 태양전지의 장착영역을 확장시킬 수 있고, 상부의 제1전지패널(220)을 벗어난 영역으로 입사되는 광은 제1 및 제2 반사판(310)(320)으로 도달된 후 제2전지패널(220)에 입사되게 하여 태양광을 분산시킴으로써 제1 및 제2 전지패널(220)의 온도 상승을 억제시켜 광전변환 효율 및 수명을 향상시킨다.
한편, 본 발명의 태양광 발전장치(110)의 또 다른 실시 예를 도 3 내지 도 4에 나타내보였다.
앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조 부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 집광부(500)는 건물의 옥상과 같이 장시간 용이하게 태양광을 수집할 수 있는 장소에 설치되어, 태양광을 수집하여 제 2전지패널(220)에 입사시킨다. 집광부(500)는 집광렌즈부(510), 광케이블(520)과 산광부재(530)를 구비한다.
집광렌즈부(510)는 제 2전지패널(220) 외부에서 태양광을 용이하게 수집할 수 있게 산이나 구조물에 의해 그늘지지 않는 위치에 설치되며, 볼록렌즈(511), 보 호구(512)과 고정케이스(513)를 구비한다.
집광렌즈(511)는 고정케이스(513)에 의해 고정되며, 집광렌즈부(510)에 입사된 태양광을 집광하여 광케이블(520)로 전달한다. 볼록렌즈(511)는 한정된 공간에 다수 개의 렌즈를 장착할 수 있도록 두께가 얇은 다수의 프레넬 렌즈로 구성하는 것이 바람직하다.
보호구(512)는 구형으로 형성되며, 집광렌즈(511)를 덮어, 이물질이나 외부 충격으로부터 집광렌즈(511)를 보호한다. 보호구(512)는 집광렌즈(511)로 입사되는 태양광을 방해하지 않으면서 집광렌즈(511)를 보호할 수 있게 투명한 아크릴 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
고정케이스(513)는 원형으로 형성되어 있으며, 집광렌즈(511)와 보호구(512)를 지지한다. 도면에 도시되진 않았지만, 본 실시 예와는 다르게 고정케이스(513)는 원형이 아니라, 사각형의 구조로 형성될 수도 있다.
한편, 도시된 예에서는 집광렌즈부(510)가 고정케이스(513)에 의해 고정된 구조를 설명하였으나, 도시된 예에 한정하지 않고, 고정케이스(513)에 별도의 태양추적수단을 설치하여, 볼록렌즈(510)가 태양의 궤도를 따라 회전할 수 있게 형성할 수도 있다.
광케이블(520)은 일측은 집광렌즈부(510)에 연결되고 타측은 산광부재(530)에 연결되어, 집광렌즈부(510)에 의해 수집된 태양광을 산광부재(530)로 전달한다.
산광부재(530)는 제 2전지패널(220)의 하부로 이격된 위치에 설치되며, 광케이블(520)을 통해 전달받은 태양광을 제 2전지패널(220)에 입사시킨다. 산광부 재(530)는 제 2전지패널(220)에 대응되는 크기의 사각구조로 형성되어 있으며, 상부에는 광케이블(520)을 통해 이동한 태양광이 제 2전지패널(220)에 고루 입사될 수 있게 확산렌즈(531)를 구비한다.
한편, 프레임(400)은 산광부재(530)를 지지하며, 메인프레임(410)에 고정되는 산광부프레임(434)을 더 구비한다.
산광부프레임(434)은 사각의 판형 구조로 형성되어 있으며, 가장자리에는 패널프레임(441)을 지지할 수 있게 다수 개의 패널지지프레임(442)이 소정의 간격으로 다수 개가 고정되어 있다. 산광부프레임(434)은 산광부재(530)에 의해 입사되는 태양광이 용이하게 제 2전지패널(220)에 도달할 수 있도록 제 2전지패널(220)과 수평되게 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 2실시 예에 따른 집광부(500)의 작동을 설명하면 다음과 같다.
건물의 옥상과 같이 외부 구조물의 방해없이 장시간 다량의 태양광을 입사받을 수 있는 장소에 설치된 집광렌즈부(510)는 입사된 태양광을 수집하여 광케이블(520)을 통해 산광부재(530)로 전달하고, 산광부재(530)는 제 2전지패널(220)로 태양광을 입사시킨다. 제 2전지패널(220)은 집광부(500)에 태양광을 입사받아 전기를 발생시킨다.
따라서, 본 발명에 따른 태양광 발전장치(100)는 태양전지패널부(200)가 설치된 장소 외에 장시간 태양광이 입사되는 위치에 집광렌즈부(510)를 설치하여 태양광을 수집하여 발전하므로 발전량을 증가시킨다.
한편, 본 발명의 태양광 발전장치(120)의 또 다른 실시 예를 도 5에 나타내보였다.
도면을 참조하면, 프레임(400)은 수평판(450)과 측면판(460)을 구비한다.
수평판(450)은 복수개가 상호 이격되어 나란하게 어레이되며, 상측에 형성된 상부수평판(451)과, 하측에 형성된 하부수평판(452)을 구비한다.
측면판(460)은 상부수평판(451)과 하부수평판(452) 사이 공간을 폐쇄시킬 수 있도록 상부수평판(451)과 하부수평판(452)의 가장자리를 따라 형성되어 있다. 도면에 도시되진 않았지만, 측면판(460)의 내벽은 수평판(450) 사이로 입사되는 태양광을 반사시킬 수 있도록 반사판이 설치되어 있다.
제 1및 제 2전지패널(210,220)은 수평판(450)에 태양전지의 태양광 입사면이 상호 대향되게 설치된다.
제 1전지패널(210)은 태양전지의 태양광 입사면이 하부를 향하도록 상부수평판(451)의 하면에 설치된다.
제 2전지패널(220)은 제 1전지패널(210)과 태양광 입사면이 상호 대향되도록 하부수평판(452)의 상면에 설치된다. 한편, 도면에 도시되진 않았지만, 제 1 및 제 2전지패널(210,220) 중 어느 하나는 태양전지 대신에 반사된 태양광을 다시 반사하여 태양전지에 입사시킬 수 있게 반사판으로 형성될 수도 있다.
한편, 제 1및 제 2전지패널(210,220)은 도면에 도시된 바와 같이 다수 개가 프레임(400)에 적층된 구조로 설치된다.
이때, 집광부(500)의 산광부재(530)는 제 1및 제 2전지패널(210,220) 사이에 태양광을 입사시킬 수 있게 측면판(460) 일측에 확산렌즈(531)가 제 1전지패널(210) 또는 제 2전지패널(220)의 태양광 입사면을 향하도록 설치되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 3실시 예에 따른 태양광 발전장치(120)의 작동을 설명하면 다음과 같다.
집광부(500)에 의해 수집된 태양광은 산광부재(530)의 확산렌즈(531)를 통해 제 1태양전지(231)에 입사된다. 이때, 입사된 태양광의 일부는 제 1태양전지(231)에 의해 전기로 변환되지만, 일부는 제 1태양전지(231)에 의해 반사된다. 반사된 태양광은 제 1태양전지(231)의 하부에 설치된 제 2태양전지(232)에 입사되어 전기로 변환된다.
본 발명에 따른 태양광 발전장치(100)는 다수의 제 1및 2전지패널(210,220)을 적층된 구조로 설치될 수 있고, 집광부(500)를 통해 외부의 태양광을 수집하여 각 층의 제 1및 2전지패널(210,220)에 입사시켜 발전하므로, 실내에도 설치할 수 있어 설치 공간의 제약을 받지 않으며 태양전지의 장착영역을 확장시킬 수 있다.
또한, 제 1및 제 2전지패널(210,220)를 서로 대향되게 설치하고, 제 1및 제 2전지패널(210,220) 사이에 태양광을 입사시키므로, 태양전지에 의해 반사되는 태양광을 재수집하여 발전할 수 있어, 태양전지의 발전효율을 향상시킨다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 태양광 발전 장치의 사시도이고,
도 2는 도 1의 태양광 발전 장치의 측면도이고,
도 3은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 태양광 발전 장치의 사시도이고,
도 4는 도 3의 태양광 발전 장치의 측면도이고,
도 5는 본 발명의 제 3실시 예에 따른 태야광 발전 장치의 사시도이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
100: 태양광 발전 장치
200: 태양전지패널부
210: 제 1전지패널
220: 제 2전지패널
300: 집광부
310: 제 1반사판
320: 제 2반사판
400: 프레임

Claims (4)

  1. 프레임과;
    상기 프레임에 지지되며, 태양광을 수집하여 전기를 발생시키는 다수의 태양전지를 구비하되, 상기 태양전지의 태양광 입사면이 상호 반대방향이 되거나 상호 대향되게 설치된 제 1및 제 2전지패널을 구비한 태양전지패널부와;
    상기 태양광을 집광하여 상기 태양전지패널부에 입사시키는 집광부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1전지패널은 태양으로부터 직접 태양광을 입사받을 수 있도록 상면이 태양에 노출될 수 있게 상기 프레임의 상면에 설치되고,
    상기 제 2전지패널은 상기 집광부에 의해 태양광을 입사받을 수 있도록 상기 프레임의 하면에 설치되며,
    상기 집광부는 상기 제 2전지패널의 하부로 이격된 위치에 일측 일부가 상기 제 2전지패널의 외부로 노출되며, 태양광을 반사시켜 상기 제 2전지패널에 입사시킬 수 있게 일측이 타측보다 높게 경사지도록 상기 제 2전지패널의 중심선을 기준으로 소정의 각도를 갖고 설치된 제 1반사판과;
    상기 제 1반사판의 적어도 일측에 상기 제 2전지패널의 중심선을 기준으로 상기 제 2전지패널의 중심선과 상기 제 1반사판 사이의 각도보다 작은 각도를 가지고 경사지게 설치되어 태양광을 반사시켜 상기 제 2전지패널에 입사시킬 수 있는 제 2반사판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1전지패널은 태양으로부터 직접 태양광을 입사받을 수 있도록 상면이 태양에 노출될 수 있게 상기 프레임의 상면에 설치되고,
    상기 제 2전지패널은 상기 집광부에 의해 태양광을 입사받을 수 있도록 상기 프레임의 하면에 설치되며,
    상기 집광부는 상기 태양전지패널부의 외부에 설치되며, 태양광을 집광할 수 있게 적어도 하나의 볼록렌즈를 구비한 집광렌즈부와;
    상기 집광렌즈부에 연결되어 상기 집광렌즈에 의해 집광된 태양광을 전달하는 광케이블과;
    상기 광케이블에 연결되며, 상기 제 2전지패널의 하부로 이격된 위치에 설치되며, 상기 광케이블을 통해 전달받은 태양광을 상기 제 2전지패널에 입사시킬 수 있게 상기 제 2전지패널에 대향되게 설치된 확산 렌즈가 마련된 산광부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임은 상호 이격되어 나란하게 어레이된 복수개의 수평판과;
    상기 수평판 사이 공간을 폐쇄시킬 수 있도록 상기 수평판에 결합된 측면판;을 구비하고,
    상기 제 1및 제 2전지패널은 상기 수평판에, 상기 태양전지의 태양광 입사면이 상호 대향되게 설치되며,
    상기 집광부는 상기 태양전지패널부의 외부에 설치되며, 태양광을 집광할 수 있게 적어도 하나의 볼록렌즈를 구비한 집광렌즈부와;
    상기 집광렌즈부에 연결되어 상기 집광렌즈에 의해 집광된 태양광을 전달하는 광케이블과;
    상기 광케이블에 연결되며, 상기 제 1및 제 2전지패널 사이에 설치되며, 상기 광케이블을 통해 전달받은 태양광을 상기 수평판에 대양되게 설치된 상기 제 1및 제 2전지패널에 입사시킬 수 있게 상기 제 1 및 제 2전지패널 방향으로 확산 렌즈가 마련된 산광부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 장치.
KR1020090016894A 2009-02-27 2009-02-27 태양광 발전장치 KR101083827B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090016894A KR101083827B1 (ko) 2009-02-27 2009-02-27 태양광 발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090016894A KR101083827B1 (ko) 2009-02-27 2009-02-27 태양광 발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100097974A true KR20100097974A (ko) 2010-09-06
KR101083827B1 KR101083827B1 (ko) 2011-11-18

Family

ID=43005006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090016894A KR101083827B1 (ko) 2009-02-27 2009-02-27 태양광 발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101083827B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101466968B1 (ko) * 2012-08-30 2014-12-05 에스이티 주식회사 등주용 태양광 발전장치
KR20170002155A (ko) * 2015-06-29 2017-01-06 이종은 태양광 발전장치
KR20190029176A (ko) 2017-09-12 2019-03-20 문충모 태양광 발전장치
KR102402699B1 (ko) * 2022-02-17 2022-05-30 (주)탄탄도로 솔라 도로 표지병
CN115236827A (zh) * 2022-06-22 2022-10-25 深圳市正浩创新科技股份有限公司 光能转化系统及其控制方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013180317A1 (ko) * 2012-05-31 2013-12-05 (주)정직한기술 모바일 단말기의 터치 입력을 이용한 ｉｐ 카메라의 원격 제어장치
CN104481197A (zh) * 2014-10-30 2015-04-01 莱芜汇中能源科技有限公司 一种可拆卸式光伏蒙古包
KR101997761B1 (ko) * 2017-04-27 2019-07-08 한국광기술원 집광형 및 평판형 하이브리드 태양전지를 이용한 태양광 및 태양열 복합발전시스템 및 발전방법
KR101913242B1 (ko) * 2018-07-02 2018-10-30 주식회사 한우리 양면 수광형 태양광 발전장치
CN111322717B (zh) * 2020-03-04 2021-03-30 珠海格力电器股份有限公司 光伏多联机的供电轮换控制方法及光伏空调系统
KR102388937B1 (ko) * 2021-10-25 2022-04-20 이장희 하이브리드 태양광 발전기

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63318167A (ja) 1987-06-19 1988-12-27 Sharp Corp 電力用非晶質太陽電池装置
JP2002286916A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Sekisui Jushi Co Ltd 自浄性集光反射体及び太陽光集光発電装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101466968B1 (ko) * 2012-08-30 2014-12-05 에스이티 주식회사 등주용 태양광 발전장치
KR20170002155A (ko) * 2015-06-29 2017-01-06 이종은 태양광 발전장치
KR20190029176A (ko) 2017-09-12 2019-03-20 문충모 태양광 발전장치
KR102402699B1 (ko) * 2022-02-17 2022-05-30 (주)탄탄도로 솔라 도로 표지병
CN115236827A (zh) * 2022-06-22 2022-10-25 深圳市正浩创新科技股份有限公司 光能转化系统及其控制方法
CN115236827B (zh) * 2022-06-22 2024-04-19 深圳市正浩创新科技股份有限公司 光能转化系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101083827B1 (ko) 2011-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101083827B1 (ko) 태양광 발전장치
KR101032515B1 (ko) 각도조절이 가능한 반사판을 구비한 태양광 발전장치
AU2007279354B2 (en) Method and apparatus for arranging a solar cell and reflector
KR102120923B1 (ko) 굴곡형 반사판을 이용한 양면형 태양광 집광장치
KR101244406B1 (ko) 태양광발전 시스템
US20120255594A1 (en) Solar Power Generator Module
JP2012502458A (ja) 光起電力セル装置
CN203590122U (zh) 一种风光互补的太阳能发电系统
KR100967380B1 (ko) 태양광 집광 장치 및 그를 이용한 태양광 발전 시스템
EP2482331A1 (en) High-concentration photovoltaic solar module
KR102165092B1 (ko) 골형 반사판을 이용한 양면형 태양광 집광장치
KR20180120322A (ko) 집광형 및 평판형 하이브리드 태양전지를 이용한 태양광 및 태양열 복합발전시스템 및 발전방법
CN1996738A (zh) 一种高性能太阳能装置
KR20090045474A (ko) 광학시트 부착형 태양광모듈
KR102223870B1 (ko) 곡면형 반사판을 이용한 양면형 태양광 집광장치
CN103137760A (zh) 微集成太阳能聚光发电组件
KR101620406B1 (ko) 태양전지셀이 수직으로 병렬 배치된 고효율 태양전지 모듈
KR20090095079A (ko) 반사판으로부터 반사된 태양광을 전기에너지로 변환시키는태양광 발전 시스템
KR101554144B1 (ko) 집광형 태양광발전장치
KR102047968B1 (ko) 건물내에 설치되는 태양광 발전장치
JP3172797U (ja) 太陽光線集光装置
KR20200144804A (ko) 하부면반사체가 설치된 양면수광형태양전지 발전시스템
JP2010169981A (ja) 太陽レンズと太陽光利用装置
KR101213768B1 (ko) 태양광발전장치
CN201584928U (zh) 槽式光伏聚光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150507

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160509

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160823

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180509

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee