KR20110031071A - Shading apparatus having solar cell - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A sun visor device with solar batteries is provided to enable stable supply of current produced by solar power generation though some of solar cells cannot generate power. CONSTITUTION: A sun visor device with solar batteries comprises a sun visor(20), a solar cell(30), and a roller(10). The solar cells are arranged on the sun visor in a matrix. The roller is coupled with the sun visor to roll or unroll the sun visor. The multiple solar cells comprise cell groups. The multiple solar cells are electrically connected in the cell groups.

Description

태양전지를 가지는 차양 장치{SHADING APPARATUS HAVING SOLAR CELL}Sunshade device with solar cell {SHADING APPARATUS HAVING SOLAR CELL}

본 발명은 차양장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양전지를 가지는 차양 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sunshade, and more particularly to a sunshade having a solar cell.

최근, 화석연료의 사용에 따른 이산화탄소 등의 방출에 의한 지구의 온난화, 원자력발전소의 사고 및 핵폐기물에 의한 방사능 오염 등과 같은 심각한 문제로 인해, 차세대 청정 에너지 개발에 대한 중요성이 증가하고 있다. 그 중에서 태양광을 이용한 발전 시스템(태양전지)는 자원이 무한적이고 반영구적이므로 차세대 에너지원으로 기대되고 있다.In recent years, due to serious problems such as global warming due to the release of carbon dioxide, the accident of nuclear power plants and radioactive pollution by nuclear waste, the importance of the development of the next generation of clean energy is increasing. Among them, the photovoltaic power generation system (solar cell) is expected to be the next generation energy source because the resources are infinite and semi-permanent.

태양전지는 p-n 접합을 이루는 반도체 다이오드에 빛을 쪼이면 전자가 생성되는 광기전효과(photovoltaic effect)를 이용하여 태양광을 직접 전기로 변환하는 반도체 소자이다. 일반적으로 단위 태양전지에서 얻을 수 있는 전압은 1V 이하여서 실용적인 수준에 비해 매우 낮다. 이에 따라, 태양전지를 사용하여 전력을 생산하는 태양전지 모듈은 소정의 전압과 전류를 발생시키도록 복수 개의 태양전지 셀들을 직렬 및 병렬로 상호 연결하여 제작된다.A solar cell is a semiconductor device that directly converts sunlight into electricity by using a photovoltaic effect in which electrons are generated when light is applied to a semiconductor diode forming a p-n junction. In general, the voltage obtained from a unit solar cell is less than 1V, which is very low compared to the practical level. Accordingly, a solar cell module that generates power using a solar cell is manufactured by interconnecting a plurality of solar cells in series and in parallel to generate a predetermined voltage and current.

이러한 태양전지 모듈은 평판형 고정식 발전설비용 외에도 용도에 따라 다양한 형태로 개발되고 있다. 예를 들어, 접을 수 있는 구조로 제작되어 휴대성을 향상시킨 휴대형 태양전지 모듈도 있으며, 채광 조절용 커튼이나 블라인드의 슬랫(slat)에 태양전지를 탑재하여 발전 기능을 겸하는 차양 장치도 있다. 이러한 경우, 각각의 태양전지가 완전히 전개(展開)된 상태에서는 발전에 문제가 없으나, 사용 공간의 제약이나 채광 조절을 위해 태양전지의 일부가 접히거나 겹쳐진 상태로 이용될 경우, 태양광을 받지 못하는 부분의 태양전지는 발전을 하지 못한다. 그리고, 태양전지 셀들이 직렬로 연결된 경우, 전력을 생산하지 못하는 태양전지 셀은 저항으로 작용하여 전체 시스템의 발전 성능을 저하시킬 뿐 아니라, 해당 셀의 발열로 수명 저하 및 고장의 원인이 된다.Such solar cell modules are being developed in various forms depending on the use in addition to the flat-type stationary power generation equipment. For example, some portable solar cell modules are manufactured in a collapsible structure to improve portability. Some solar shade modules are mounted on a slat of a light control curtain or blind to serve as a power generation function. In this case, there is no problem in power generation when each solar cell is fully deployed, but when a part of the solar cell is used in a folded or overlapped state to limit the use space or to control the light, the solar cell does not receive sunlight. Some solar cells do not generate power. In addition, when the solar cells are connected in series, the solar cells that do not produce power not only act as a resistance to lower the power generation performance of the entire system, but also cause heat generation and failure of the cells due to heat generation of the cells.

본 발명의 목적은 효율적으로 태양광을 이용하는 태양전지를 가지는 차양 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a sunshade device having a solar cell that efficiently utilizes sunlight.

본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치는 하나의 차양판, 상기 차양판 상의 행렬로 배열된 복수 개의 태양전지 셀들, 상기 차양판과 결합되어 상기 차양판을 감거나 펼치는 롤러를 포함하되, 상기 복수 개의 태양전지 셀들은 행방향으로 배열된 상기 태양전지 셀들이 전기적으로 직렬로 연결되는 셀 그룹들을 포함하며, 상기 셀 그룹들은 서로에 대하여 전기적으로 병렬로 연결된다.A sunshade device having a solar cell according to an embodiment of the present invention includes a sunshade, a plurality of solar cells arranged in a matrix on the sunshade, combined with the sunshade, the sunshade to wind or spread the sun plate The plurality of solar cells includes cell groups in which the solar cells arranged in a row direction are electrically connected in series, and the cell groups are electrically connected in parallel to each other.

본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치는 상기 셀 그룹들 각각의 일단에 배치되며, 역전류를 차단하는 블로킹 다이오드를 더 포함할 수 있다.The shading device having a solar cell according to an embodiment of the present invention may further include a blocking diode disposed at one end of each of the cell groups and blocking a reverse current.

본 발명의 실시예에 따른 상기 태양전지 셀들은 제 1 전극, 상기 제 1 전극 상의 광흡수층, 상기 광흡수층 상의 제 2 전극을 포함할 수 있다.The solar cells according to the embodiment of the present invention may include a first electrode, a light absorption layer on the first electrode, and a second electrode on the light absorption layer.

본 발명의 실시예에 따른 상기 블로킹 다이오드는 상기 제 1 전극, 상기 광흡수층, 상기 제 2 전극 및 차단층을 포함할 수 있다.The blocking diode according to the embodiment of the present invention may include the first electrode, the light absorption layer, the second electrode and the blocking layer.

본 발명의 실시예에 따른 상기 태양전지 셀들은 유연성 기판을 포함할 수 있다.The solar cells according to the embodiment of the present invention may include a flexible substrate.

본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치는 상기 태양전지 셀들에 병렬로 연결된 우회용 다이오드를 더 포함할 수 있다.The sunshade device having a solar cell according to an embodiment of the present invention may further include a bypass diode connected in parallel to the solar cells.

본 발명의 실시예에 따른 상기 셀 그룹들은 상기 롤러에 최인접한 상기 셀 그룹부터 상기 롤러에 의하여 감기며, 상기 셀 그룹들은 상기 롤러에 최인접한 상기 셀 그룹까지 상기 롤러에 의하여 펼쳐질 수 있다.The cell groups according to the embodiment of the present invention may be wound by the roller from the cell group closest to the roller, and the cell groups may be unfolded by the roller to the cell group closest to the roller.

본 발명의 실시예에 따른 상기 차양판은 상기 롤러에 의하여 상하 방향으로 감기거나 펼쳐질 수 있다.The sun visor according to the embodiment of the present invention may be wound or unfolded in the vertical direction by the roller.

본 발명의 실시예에 따른 상기 차양판은 적어도 하나 이상의 투광창을 포함할 수 있다.The sun visor according to the embodiment of the present invention may include at least one floodlight.

본 발명의 실시예에 따른 상기 투광창은 상기 행렬로 배열된 복수 개의 태양전지 셀들이 서로 이격된 공간에 배치될 수 있다.The floodlight window according to the embodiment of the present invention may be disposed in a space in which a plurality of solar cells arranged in the matrix are spaced apart from each other.

본 발명의 실시예에 따른 상기 투광창은 행렬 방향으로 각각 배열될 수 있다.The floodlights according to the embodiment of the present invention may be arranged in a matrix direction, respectively.

본 발명의 실시예에 따른 상기 투광창은 상기 복수 개의 태양전지 셀들의 행렬방향에 대한 대각선 방향들의 교점에 각각 배치될 수 있다.The floodlights according to the embodiment of the present invention may be disposed at intersections of diagonal directions with respect to the matrix direction of the plurality of solar cells.

본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치는 상기 차양판에 부착된 확산 필름을 더 포함할 수 있다.Sunshade device having a solar cell according to an embodiment of the present invention may further include a diffusion film attached to the sunshade plate.

본 발명의 실시예에 따른 상기 확산 필름은 상기 투광창에 입사된 빛을 확산시키도록 상기 투광창에 의하여 노출될 수 있다.The diffusion film according to the embodiment of the present invention may be exposed by the light transmission window to diffuse the light incident on the light transmission window.

본 발명의 실시예에 따른 상기 확산 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 필름을 포함할 수 있다.The diffusion film according to the embodiment of the present invention may include a polyethylene terephthalate film.

본 발명의 실시예에 따르면, 복수 개의 태양전지 셀들은 행방향으로 배열된 태양전지 셀들이 전기적으로 직렬로 연결되는 셀 그룹들을 구성하며, 셀 그룹들은 서로에 대하여 전기적으로 병렬로 연결된다. 이러한 전기적 연결에 의하여, 발전을 하지 못하는 태양전지 셀들이 있다고 하더라도, 태양광 발전에 의하여 생성된 전류의 안정된 공급을 확보할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of solar cells constitute a cell group in which the solar cells arranged in a row direction are electrically connected in series, and the cell groups are electrically connected in parallel with each other. By such an electrical connection, even if there are solar cells that do not generate power, it is possible to ensure a stable supply of current generated by photovoltaic power generation.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 차양장치는 투광창 및 확산필름을 구비하므로, 높은 품질의 실내 조명을 확보할 수 있다. 따라서, 태양전지를 가지는 차양 장치는 태양광을 효율적으로 이용할 수 있다.On the other hand, the sunshade according to an embodiment of the present invention is provided with a light transmitting window and a diffusion film, it is possible to ensure a high quality indoor lighting. Therefore, the solar shade device having a solar cell can efficiently utilize sunlight.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 셀과 블로킹 다이오드의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 변형예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 투광창 및 확산필름을 설명하기 위한 도 6의 Ⅰ-Ⅰ′라인을 따라 취해진 단면도이다.1 is a view schematically showing a sunshade device having a solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a solar shade device having a solar cell according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a solar shade device having a solar cell according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a solar cell and a blocking diode according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a sunshade device having a solar cell according to another embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a solar shade device having a solar cell according to a modification of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 6 for explaining a light transmitting window and a diffusion film according to a modification of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments associated with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thickness of the components are exaggerated for the effective description of the technical content. The same reference numerals throughout the specification represent the same components.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and / or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, the thicknesses of films and regions are exaggerated for effective explanation of technical content. Accordingly, shapes of the exemplary views may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include variations in forms generated by the manufacturing process. For example, the etched regions shown at right angles may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shape of the regions illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form of region of the device and not to limit the scope of the invention. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the words 'comprises' and / or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view schematically showing a sunshade device having a solar cell according to an embodiment of the present invention. 2 is a view for explaining a solar shade device having a solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 2를 참조하면, 하나의 차양판(20) 상에 행렬로 복수 개의 태양전지 셀들(30)이 배치된다. 상기 차양판(20)은 롤러(10)와 결합되며, 상기 롤러(10)는 상기 차양판(20)을 상하 방향으로 감거나 펼칠 수 있다. 상기 복수 개의 태양전지 셀들(30)은 행방향으로 배열된 상기 태양전지 셀들(30)이 전기적으로 직렬로 연결되는 셀 그룹들(CG1~CGn, n은 자연수)을 포함한다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)은 서로에 대하여 전기적으로 병렬로 연결된다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)은 상기 롤러(10)에 최인접한 상기 셀 그룹(CG1)부터 상기 롤러(10)에 의하여 감기며, 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)은 상기 롤러(10)에 최인접한 상기 셀 그룹(CG1)까지 상기 롤러(10)에 의하여 펼쳐질 수 있다.1 and 2, a plurality of solar cells 30 are arranged in a matrix on one awning plate 20. The awning plate 20 is coupled to the roller 10, the roller 10 may be wound or unfold the awning plate 20 in the vertical direction. The plurality of solar cells 30 includes cell groups CG1 to CGn, where n is a natural number, in which the solar cells 30 arranged in a row direction are electrically connected in series. The cell groups CG1 to CGn are electrically connected in parallel with each other. The cell groups CG1 to CGn are wound by the roller 10 from the cell group CG1 closest to the roller 10, and the cell groups CG1 to CGn are the roller 10. It may be unfolded by the roller 10 to the cell group CG1 closest to the cell group CG1.

상기 셀 그룹들(CG1~CGn)은 복수 개의 태양전지 셀들(30)이 직렬로 연결되어 실용적인 전압과 전류를 발생시킬 수 있다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)에서 생성된 전류는 배선(50)에 의하여 외부 장치(미도시)에 공급할 수 있다.In the cell groups CG1 to CGn, a plurality of solar cells 30 may be connected in series to generate practical voltages and currents. The current generated in the cell groups CG1 to CGn may be supplied to an external device (not shown) by the wiring 50.

태양전지 셀들(30)은 n형 반도체와 p형 반도체가 접합된 구조를 가질 수 있다. 태양전지 셀들(30)에 빛이 입사되면, p-n 접합 계면 근처에서 빛을 흡수하여 전자-정공쌍(electron-hole pair)이 생성되며, 내부 전기장(built-in electric field)에 의해 정공은 p형 반도체로, 전자는 n형 반도체로 이동하여 전류가 발생된다. 상기 태양전지 셀들(30)은 박막형 태양전지일 수 있다. 예를 들면, 상기 태양전지 셀들(30)은 실리콘 박막 태양전지, CIGS계 박막 태양전지, CdTe 박막 태양전지, 유기 박막 태양전지 또는 염료감응 태양전지일 수 있다.The solar cells 30 may have a structure in which an n-type semiconductor and a p-type semiconductor are bonded to each other. When light is incident on the solar cells 30, an electron-hole pair is generated by absorbing light near the pn junction interface, and a hole is p-type by an internal electric field. In a semiconductor, electrons move to an n-type semiconductor to generate a current. The solar cells 30 may be thin film solar cells. For example, the solar cells 30 may be a silicon thin film solar cell, a CIGS thin film solar cell, a CdTe thin film solar cell, an organic thin film solar cell or a dye-sensitized solar cell.

상기 차양판(20)이 상기 롤러(10)에 의하여 감겨서, 상기 셀 그룹들(CG1~CGn) 중 첫번째 셀 그룹(CG1)이 태양광을 받지 못하는 경우에 나머지 셀 그룹들(CG2~CGn)에 의하여 태양광 발전이 가능할 수 있다. 이 경우, 나머지 셀 그룹들(CG2~CGn)에서 발생한 태양광 전류가 첫번째 셀 그룹(CG1)쪽으로 역전류가 발생하지 않도록 상기 첫번째 셀 그룹(CG1)의 소자 저항이 충분히 높을 수 있다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn) 중 일부가 그림자에 가려진 경우에도 태양광 발전이 이루어질 수 있다. 또한, 태양전지 셀들(30) 중 일부가 고장나거나 다른 이유로 발전을 못하는 경우에도 동일하게 태양광 발전이 가능할 수 있다.When the solar panel 20 is wound by the roller 10, and the first cell group CG1 of the cell groups CG1 to CGn does not receive sunlight, the remaining cell groups CG2 to CGn. Photovoltaic power generation may be possible. In this case, the device resistance of the first cell group CG1 may be high enough so that the solar current generated in the remaining cell groups CG2 to CGn does not generate a reverse current toward the first cell group CG1. Photovoltaic power generation may also occur when some of the cell groups CG1 to CGn are covered by shadows. In addition, when some of the solar cells 30 fail or fail to generate power for other reasons, solar power generation may be equally possible.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)은 행방향으로 배열된 상기 태양전지 셀들(30)이 전기적으로 직렬로 연결되어 구성되며, 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)은 서로에 대하여 전기적으로 병렬로 연결되므로, 태양광 발전에 의하여 생성된 전류의 안정된 공급을 확보할 수 있다. 다시 말하면, 태양광 발전에 기여하지 못하는 어느 하나 이상의 셀 그룹들(CG1~CGn)은 태양광 발전에 기여하는 다른 셀 그룹들(CG1~CGn)에 영향을 미치지 못하도록 전기 회로가 구성될 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the cell groups CG1 to CGn are configured by electrically connecting the solar cells 30 arranged in a row direction, and the cell groups CG1 to CGn are Since they are electrically connected in parallel to each other, it is possible to ensure a stable supply of current generated by solar power generation. In other words, the electrical circuit may be configured such that any one or more cell groups CG1 to CGn that do not contribute to photovoltaic power do not affect other cell groups CG1 to CGn that contribute to photovoltaic power generation.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 셀 및 블로킹 다이오드의 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예와 실질적으로 동일한 중복되는 기술적 특징에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.3 is a view for explaining a solar shade device having a solar cell according to another embodiment of the present invention. 4 is a diagram illustrating a structure of a solar cell and a blocking diode according to another embodiment of the present invention. Detailed description of overlapping technical features that are substantially the same as an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 and 2 will be omitted.

도 3을 참조하면, 하나의 차양판(20) 상에 행렬로 복수 개의 태양전지 셀들(30)이 배치된다. 상기 차양판(20)은 롤러(10)와 결합되며, 상기 롤러(10)는 상기 차양판(20)을 상하방향으로 감거나 펼칠 수 있다. 상기 복수 개의 태양전지 셀들(30)은 행방향으로 배열된 상기 태양전지 셀들(30)이 전기적으로 직렬로 연결되는 셀 그룹들(CG1~CGn, n은 자연수)을 포함한다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)은 서로에 대하여 전기적으로 병렬로 연결된다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)에서 생성된 전류는 배선(50)에 의하여 외부 장치(미도시)에 공급할 수 있다.Referring to FIG. 3, a plurality of solar cells 30 are arranged in a matrix on one sun visor 20. The sunshade plate 20 is coupled to the roller 10, the roller 10 may be wound or unfold the sunshade plate 20 in the vertical direction. The plurality of solar cells 30 includes cell groups CG1 to CGn, where n is a natural number, in which the solar cells 30 arranged in a row direction are electrically connected in series. The cell groups CG1 to CGn are electrically connected in parallel with each other. The current generated in the cell groups CG1 to CGn may be supplied to an external device (not shown) by the wiring 50.

상기 셀 그룹들(CG1~CGn) 각각의 일단에 블로킹 다이오드(40)가 배치된다. 상기 블로킹 다이오드(40)는 역전류를 차단하는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 차양판(20)이 상기 롤러(10)에 의하여 감겨서, 상기 셀 그룹들(CG1~CGn) 중 첫번째 셀 그룹(CG1)이 태양광을 받지 못하는 경우에 나머지 셀 그룹들(CG2~CGn)에 의하여 태양광 발전이 가능할 수 있다. 이 경우, 나머지 셀 그룹들(CG2~CGn)에서 발생한 태양광 전류가 첫번째 셀 그룹(CG1)쪽으로 흐르지 않도록, 상기 첫번째 셀 그룹(CG1)의 일단에 배치된 블로킹 다이오드(40)는 역전류를 차단할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 차양 장치는 상기 블로킹 다이오드(40)에 의하여 전력 손실을 최소화할 수 있다.The blocking diode 40 is disposed at one end of each of the cell groups CG1 to CGn. The blocking diode 40 may serve to block reverse current. For example, when the awning plate 20 is wound by the roller 10 so that the first cell group CG1 of the cell groups CG1 to CGn does not receive sunlight, the remaining cell groups ( CG2 ~ CGn) may be a solar power generation. In this case, the blocking diode 40 disposed at one end of the first cell group CG1 may block the reverse current so that the solar current generated in the remaining cell groups CG2 to CGn does not flow toward the first cell group CG1. Can be. The sunshade according to the embodiment of the present invention can minimize the power loss by the blocking diode (40).

도 4를 참조하면, 상기 복수 개의 태양전지 셀들(30)은 유연성 기판(25)을 포함할 수 있다. 상기 유연성 기판(flexible substrate, 25)은 고분자(poly) 필름일 수 있다. 상기 유연성 기판(25)은 상기 차양판(20)이 감기거나 펼쳐질 때 차양 장치가 손상되는 것을 최소화시킬 수 있다. 이하에서는 상기 태양전지 셀들(30)이 CIGS계 박막 태양전지인 경우를 예로 들어 설명한다. 상기 태양전지 셀들(30)은 상기 차양판(20) 상의 유연성 기판(25), 상기 유연성 기판(25) 상의 금속 전극층(31), 상기 금속 전극층(31) 상의 광흡수층(32), 상기 광흡수층(32) 상의 투명전극층(33)을 포함할 수 있다. 상기 광흡수층(32)은 CuInSe, CuInSe2, CuInGaSe, CuInGaSe2으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 캘코파이라이트(chalcopyrite)계 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 금속 전극층(31)은 도전성 물질을 포함하며, 투명 전극층(33)은 인듐 주석 산화막(ITO)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the plurality of solar cells 30 may include a flexible substrate 25. The flexible substrate 25 may be a poly film. The flexible substrate 25 can minimize damage to the sunshade device when the sunshade 20 is wound or unfolded. Hereinafter, a case where the solar cells 30 are CIGS-based thin film solar cells will be described as an example. The solar cells 30 may include a flexible substrate 25 on the solar panel 20, a metal electrode layer 31 on the flexible substrate 25, a light absorption layer 32 on the metal electrode layer 31, and the light absorption layer. It may include a transparent electrode layer 33 on (32). The light absorption layer 32 may include any one of chalcoprite-based compound semiconductors selected from the group consisting of CuInSe, CuInSe 2 , CuInGaSe, and CuInGaSe 2 . The metal electrode layer 31 may include a conductive material, and the transparent electrode layer 33 may include an indium tin oxide layer (ITO).

상기 블로킹 다이오드(40)와 상기 태양전지 셀들(30)은 단일칩에 집적화될 수 있다. 여기서, 단일칩 집적화(monolithic integration)된다는 것은 상기 블로킹 다이오드(40)와 상기 태양전지 셀들(30)이 하나의 칩에서 형성되는 것을 의미한다. 따라서, 상기 블로킹 다이오드(40)는 상기 태양전지 셀들(30)과 별도로 제작할 필요없이, 상기 태양전지 셀들(30)의 집적화 과정에서 동시에 준비할 수 있다.The blocking diode 40 and the solar cells 30 may be integrated on a single chip. Here, monolithic integration means that the blocking diode 40 and the solar cells 30 are formed in one chip. Therefore, the blocking diode 40 may be prepared at the same time in the integration process of the solar cells 30, without having to separately manufacture the solar cells 30.

상기 블로킹 다이오드(40)는 상기 태양전지 셀들(30)의 적층구조를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 상기 블로킹 다이오드(40)는 태양전지 셀들(30)이 가지는 유연성 기판(25), 상기 유연성 기판(25) 상의 금속 전극층(41), 상기 금속 전극층(41) 상의 광흡수층(42), 상기 광흡수층(42) 상의 투명전극층(43)을 포함할 수 있다. 상기 블로킹 다이오드(40)는 태양광을 차단하는 차단층(44)을 더 포함할 수 있다. 상기 차단층(44)은 빛이 투과되지 않는 물질을 포함할 수 있다. 상기 블로킹 다이오드(40)는 상기 차단층(44)을 포함함으로써, 태양광 발전에 이용되지 않을 수 있다.The blocking diode 40 may include a stacked structure of the solar cells 30. In other words, the blocking diode 40 includes the flexible substrate 25 of the solar cells 30, the metal electrode layer 41 on the flexible substrate 25, the light absorption layer 42 on the metal electrode layer 41, The light absorbing layer 42 may include a transparent electrode layer 43. The blocking diode 40 may further include a blocking layer 44 that blocks sunlight. The blocking layer 44 may include a material through which light is not transmitted. Since the blocking diode 40 includes the blocking layer 44, the blocking diode 40 may not be used for solar power generation.

상기 블로킹 다이오드(40)와 상기 태양전지 셀들(30)이 동일한 구조를 가지는 경우, 상기 블로킹 다이오드(40)와 상기 태양전지 셀들(30)은 동시에 집적화될 수 있다.When the blocking diode 40 and the solar cells 30 have the same structure, the blocking diode 40 and the solar cells 30 may be integrated at the same time.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예와 실질적으로 동일한 중복되는 기술적 특징에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.5 is a view for explaining a sunshade device having a solar cell according to another embodiment of the present invention. Detailed description of overlapping technical features that are substantially the same as an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 and 2 will be omitted.

도 5를 참조하면, 하나의 차양판(20) 상에 행렬로 복수 개의 태양전지 셀들(30)이 배치된다. 상기 차양판(20)은 롤러(10)와 결합되며, 상기 롤러(10)는 상기 차양판(20)을 상하 방향으로 감거나 펼칠 수 있다. 상기 복수 개의 태양전지 셀들(30)은 행방향으로 배열된 상기 태양전지 셀들(30)이 전기적으로 직렬로 연결되는 셀 그룹들(CG1~CGn, n은 자연수)을 포함한다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)은 서로에 대하여 전기적으로 병렬로 연결된다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)에서 생성된 전류는 배선(50)에 의하여 외부 장치(미도시)에 공급할 수 있다.Referring to FIG. 5, a plurality of solar cells 30 are arranged in a matrix on one sun visor 20. The awning plate 20 is coupled to the roller 10, the roller 10 may be wound or unfold the awning plate 20 in the vertical direction. The plurality of solar cells 30 includes cell groups CG1 to CGn, where n is a natural number, in which the solar cells 30 arranged in a row direction are electrically connected in series. The cell groups CG1 to CGn are electrically connected in parallel with each other. The current generated in the cell groups CG1 to CGn may be supplied to an external device (not shown) by the wiring 50.

상기 셀 그룹들(CG1~CGn) 각각의 일단에 블로킹 다이오드(40)가 배치된다. 상기 블로킹 다이오드(40)는 역전류를 차단하는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 차양판(20)이 상기 롤러(10)에 의하여 감겨서, 상기 셀 그룹들(CG1~CGn) 중 첫번째 셀 그룹(CG1)이 태양광을 받지 못하는 경우에도 나머지 셀 그룹들(CG2~CGn)에 의하여 태양광 발전이 가능할 수 있다. 이 경우, 나머지 셀 그룹들(CG2~CGn)에서 발생한 태양광 전류가 첫번째 셀 그룹(CG1)쪽으로 흐르지 않도록, 상기 첫번째 셀 그룹(CG1)의 일단에 배치된 블로킹 다이오드(40)는 역전류를 차단할 수 있다.The blocking diode 40 is disposed at one end of each of the cell groups CG1 to CGn. The blocking diode 40 may serve to block reverse current. For example, even when the awning plate 20 is wound by the roller 10 so that the first cell group CG1 of the cell groups CG1 to CGn does not receive sunlight, the remaining cell groups ( CG2 ~ CGn) may be a solar power generation. In this case, the blocking diode 40 disposed at one end of the first cell group CG1 may block the reverse current so that the solar current generated in the remaining cell groups CG2 to CGn does not flow toward the first cell group CG1. Can be.

상기 태양전지 셀들(30)에 병렬로 연결된 우회용 다이오드(60)가 배치된다. 상기 우회용 다이오드(60)는 고장이나 다른 이유로 발전을 하지 못하는 태양전지 셀들(30)의 우회로를 제공할 수 있다. 상기 태양전지 셀들(30)은 단위 셀들(35)로 그룹화할 수 있다. 상기 우회용 다이오드(60)는 단위 셀들(35)에 각각 하나씩 배치될 수 있다. 이는 단위 셀들(35)에 속하는 태양전지 셀들(30)의 저항값의 합과 상기 우회용 다이오드(60)의 저항값에 의하여 그룹화가 결정될 수 있다. 상기 우회용 다이오드(60)는 상기 단위 셀들(35)보다 저항값이 낮을 수 있다. The bypass diode 60 connected in parallel to the solar cells 30 is disposed. The bypass diode 60 may provide a bypass of solar cells 30 that fail to generate power due to failure or other reasons. The solar cells 30 may be grouped into unit cells 35. One bypass diode 60 may be disposed in each of the unit cells 35. The grouping may be determined by the sum of the resistance values of the solar cells 30 belonging to the unit cells 35 and the resistance value of the bypass diode 60. The bypass diode 60 may have a lower resistance value than the unit cells 35.

본 발명의 실시예에 따르면, 우회용 다이오드(60)가 제공됨으로써, 어느 하나의 셀 그룹(CG1~CGn) 중 일부의 태양전지 셀들(30)이 태양광 발전을 하지 못하는 경우에도 모든 셀 그룹들(CG1~CGn)이 태양광 발전에 활용될 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, since the bypass diode 60 is provided, all of the cell groups even when the solar cells 30 of some of the cell groups CG1 to CGn do not generate solar power. (CG1 ~ CGn) can be used for solar power generation.

도 6은 본 발명의 변형예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 도 7은 본 발명의 변형예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치를 설명하기 위하여 도 6의 Ⅰ-Ⅰ′라인을 따라 취해진 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예와 실질적으로 동일한 중복되는 기술적 특징에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.6 is a schematic view for explaining a solar shade device having a solar cell according to a modification of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 6 to describe a sunshade device having a solar cell according to a modification of the present invention. Detailed description of overlapping technical features that are substantially the same as an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 and 2 will be omitted.

도 6 및 7을 참조하면, 하나의 차양판(20) 상에 행렬로 복수 개의 태양전지 셀들(30)이 배치된다. 상기 차양판(20)은 롤러(10)와 결합되며, 상기 롤러(10)는 상기 차양판(20)을 상하 방향으로 감거나 펼칠 수 있다. 상기 복수 개의 태양전지 셀들(30)은 행방향으로 배열된 상기 태양전지 셀들(30)이 전기적으로 직렬로 연결되는 셀 그룹들(CG1~CGn, n은 자연수)을 포함한다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)은 서로에 대하여 전기적으로 병렬로 연결된다. 상기 셀 그룹들(CG1~CGn)에서 생성된 전류는 배선(50)에 의하여 외부 장치(미도시)에 공급할 수 있다.6 and 7, a plurality of solar cells 30 are arranged in a matrix on one awning plate 20. The awning plate 20 is coupled to the roller 10, the roller 10 may be wound or unfold the awning plate 20 in the vertical direction. The plurality of solar cells 30 includes cell groups CG1 to CGn, where n is a natural number, in which the solar cells 30 arranged in a row direction are electrically connected in series. The cell groups CG1 to CGn are electrically connected in parallel with each other. The current generated in the cell groups CG1 to CGn may be supplied to an external device (not shown) by the wiring 50.

상기 차양판(20)은 적어도 하나의 투광창(70)을 포함할 수 있다. 상기 투광창(70)은 상기 차양판(20)이 전개(展開)하면 태양광을 차단하게 되므로, 적절한 실내 조명을 위해서 일부 태양광을 투과시키는 역할을 할 수 있다. 상기 투광창(70)은 상기 행렬로 배열된 복수 개의 태양전지 셀들(30)이 서로 이격된 공간에 배치될 수 있다. 즉, 상기 투광창(70)은 태양광 발전을 방해하지 않는 범위 내에서 배치될 수 있다.The sun visor 20 may include at least one floodlight 70. The floodlight 70 is to block the sunlight when the sunshade 20 is deployed, it may serve to transmit some sunlight for proper room lighting. The floodlight window 70 may be disposed in a space in which a plurality of solar cells 30 arranged in the matrix are spaced apart from each other. That is, the floodlight 70 may be disposed within a range that does not interfere with solar power generation.

상기 차양판(20)이 투명한 경우, 차양판(20)에 구멍을 뚫을 필요가 없을 수 있으며, 상기 태양전지 셀들(30)의 간격을 조절함으로써 투명창(70)이 배열될 수 있다. 상기 차양판(20)이 불투명한 소재인 경우, 상기 태양전지 셀들(30)이 배치되지 않은 상기 차양판(20)에 구멍을 뚫어 상기 투광창(70)이 배열될 수 있다. 상기 투광창(70)은 행렬 방향으로 각각 배열될 수 있다. 상기 투광창(70)은 상기 복수 개의 태양전지 셀들(30)의 행렬방향에 대한 대각선 방향(도 6의 c, d 방향)의 교점에 각각 배치될 수 있다.When the awning plate 20 is transparent, it may not be necessary to drill a hole in the awning plate 20, the transparent window 70 may be arranged by adjusting the interval of the solar cells 30. When the shade plate 20 is made of an opaque material, the light transmission window 70 may be arranged by drilling a hole in the shade plate 20 in which the solar cells 30 are not disposed. The floodlights 70 may be arranged in a matrix direction, respectively. The light transmission window 70 may be disposed at intersections of diagonal directions (c and d directions of FIG. 6) with respect to the matrix direction of the plurality of solar cells 30.

본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치는 상기 차양판(20)에 부착된 확산 필름(80)을 더 포함할 수 있다. 상기 확산 필름(80)은 상기 투광창(70)에 입사된 빛을 확산시키도록 상기 투광창(70)에 의하여 노출될 수 있다. 상기 확산 필름(70)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 필름을 포함할 수 있다. 상기 확산 필름(70)이 제공됨으로써, 상기 투광창(70)에 의한 극명한 명암 대비를 완화시켜 시각적인 불편함을 최소화할 수 있다. 도 6과 다르게, 투광창(70)의 배열에 따라 로고(logo) 또는 무늬를 형상화할 수 있으며, 장식으로 활용될 수 있다. 상기 투광창(70)과 상기 확산 필름(70)은 쾌적하고 높은 품질의 실내 조명을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 가지는 차양 장치는 태양광을 효율적으로 이용할 수 있다.A sunshade having a solar cell according to an embodiment of the present invention may further include a diffusion film 80 attached to the sunshade 20. The diffusion film 80 may be exposed by the light transmission window 70 to diffuse light incident on the light transmission window 70. The diffusion film 70 may include a polyethylene terephthalate film. Since the diffusion film 70 is provided, the visual contrast may be minimized by alleviating the sharp contrast of the transparent window 70. Unlike FIG. 6, a logo or a pattern may be shaped according to the arrangement of the light transmission window 70, and may be used as a decoration. The floodlight 70 and the diffusion film 70 may provide comfortable and high quality indoor lighting. Therefore, the solar shade device having a solar cell according to an embodiment of the present invention can efficiently use sunlight.

10: 롤러 20: 차양판 30: 태양전지 셀
40: 블로킹 다이오드 50: 배선
60: 우회용 다이오드 70: 투광창
80: 확산 필름DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Roller 20 Sunshade 30 Solar cell
40: blocking diode 50: wiring
60: bypass diode 70: floodlight
80: diffusion film

Claims (15)

하나의 차양판;
상기 차양판 상의 행렬로 배열된 복수 개의 태양전지 셀들;
상기 차양판과 결합되어 상기 차양판을 감거나 펼치는 롤러를 포함하되,
상기 복수 개의 태양전지 셀들은 행방향으로 배열된 상기 태양전지 셀들이 전기적으로 직렬로 연결되는 셀 그룹들을 포함하며,
상기 셀 그룹들은 서로에 대하여 전기적으로 병렬로 연결되는 태양전지를 가지는 차양 장치.One sun visor;
A plurality of solar cells arranged in a matrix on the awning plate;
Is coupled to the awning plate and includes a roller for winding or spreading the awning plate,
The plurality of solar cells include cell groups in which the solar cells arranged in a row direction are electrically connected in series.
And wherein said cell groups have solar cells electrically connected in parallel to one another. 청구항 1에 있어서,
상기 셀 그룹들 각각의 일단에 배치되며, 역전류를 차단하는 블로킹 다이오드를 더 포함하는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 1,
And a blocking diode disposed at one end of each of the cell groups, the blocking cell further blocking a reverse current. 청구항 2에 있어서,
상기 태양전지 셀들은 제 1 전극, 상기 제 1 전극 상의 광흡수층, 상기 광흡수층 상의 제 2 전극을 포함하는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 2,
And the solar cells comprise a solar cell including a first electrode, a light absorption layer on the first electrode, and a second electrode on the light absorption layer. 청구항 3에 있어서,
상기 블로킹 다이오드는 상기 제 1 전극, 상기 광흡수층, 상기 제 2 전극 및 차단층을 포함하는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 3,
The blocking diode has a solar cell including the first electrode, the light absorption layer, the second electrode and the blocking layer. 청구항 1에 있어서,
상기 복수 개의 태양전지 셀들은 유연성 기판을 포함하는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 1,
And the plurality of solar cells have a solar cell comprising a flexible substrate. 청구항 1에 있어서,
상기 태양전지 셀들에 병렬로 연결된 우회용 다이오드를 더 포함하는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 1,
Shading device having a solar cell further comprises a bypass diode connected in parallel to the solar cells. 청구항 1에 있어서,
상기 셀 그룹들은 상기 롤러에 최인접한 상기 셀 그룹부터 상기 롤러에 의하여 감기며, 상기 셀 그룹들은 상기 롤러에 최인접한 상기 셀 그룹까지 상기 롤러에 의하여 펼쳐지는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 1,
Wherein said cell groups are wound by said roller from said cell group closest to said roller, said cell groups having solar cells unfolded by said roller to said cell group closest to said roller. 청구항 1에 있어서,
상기 차양판은 상기 롤러에 의하여 상하 방향으로 감기거나 펼쳐지는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 1,
The sunshade is a sunshade device having a solar cell wound or unfolded in the vertical direction by the roller. 청구항 1에 있어서,
상기 차양판은 적어도 하나 이상의 투광창을 포함하는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 1,
The sunshade is a sunshade device having a solar cell comprising at least one floodlight. 청구항 9에 있어서,
상기 투광창은 상기 행렬로 배열된 복수 개의 태양전지 셀들이 서로 이격된 공간에 배치되는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 9,
The floodlight device comprises a solar cell having a plurality of solar cells arranged in a matrix spaced apart from each other. 청구항 10에 있어서,
상기 투광창은 행렬 방향으로 각각 배열되는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 10,
The floodlight device has solar cells arranged in a matrix direction, respectively. 청구항 10에 있어서,
상기 투광창은 상기 복수 개의 태양전지 셀들의 행렬방향에 대한 대각선 방향들의 교점에 각각 배치되는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 10,
And the light emitting window has solar cells disposed at intersections of diagonal directions with respect to a matrix direction of the plurality of solar cells. 청구항 9에 있어서,
상기 차양판에 부착된 확산 필름을 더 포함하는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 9,
Sunshade device having a solar cell further comprising a diffusion film attached to the sunshade. 청구항 13에 있어서,
상기 확산 필름은 상기 투광창에 입사된 빛을 확산시키도록 상기 투광창에 의하여 노출되는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 13,
The diffusing film has a solar cell exposed by the light transmission window to diffuse the light incident on the light transmission window. 청구항 13에 있어서,
상기 확산 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 필름을 포함하는 태양전지를 가지는 차양 장치.The method according to claim 13,
The diffusion film is a sunshade device having a solar cell comprising a polyethylene terephthalate (polyethyleneterephthalate) film.
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