KR20120033021A - Solar brick - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A solar brick is provided to improve photoelectric conversion efficiency by including a wavelength conversion layer. CONSTITUTION: A body(110) includes a cavity. A light emitting device module(150) is located on the bottom of the cavity and includes a printed circuit board(152) and a light emitting device(154). A light guide plate is located on the light emitting device module. A solar cell(140) is located on the side of the light guide plate. A wavelength conversion layer(120) is located on the light guide plate.

Description

솔라브릭{Solar brick}Solar brick {Solar brick}

본 발명은 솔라브릭에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광의 입사면과 솔라브릭의 발광면이 동일하고, 태양전지의 광전변환효율이 향상된 솔라브릭에 관한 것이다.The present invention relates to a solar brick, and more particularly, to a solar brick in which the incident surface of solar light and the emitting surface of the solar brick are the same, and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is improved.

솔라브릭은 지면이나 건축물의 벽면에 설치되는 타일 또는 블록의 하나로서, 태양전지가 생산한 전력을 솔라브릭의 발광 전력으로 사용한다. Solar brick is one of tiles or blocks installed on the ground or wall of a building, and uses the power generated by solar cells as the luminous power of solar brick.

한편, 종래 솔라브릭은 태양광이 입사되는 입사면과, 광을 발산하는 발광면이 서로 분리되어 있었다. 즉, 솔라브릭의 전면의 가장자리 또는 중앙에 태양전지가 설치되어 태양광을 흡수하고, 중앙부분 또는 가장자리에 발광소자가 위치하여 광을 발산하였다. 그러나, 이와 같이, 솔라브릭의 전면에 태양전지의 광 흡수면과 솔라브릭의 발광면이 동시에 존재함에 따라 솔라브릭의 발광 면적이 제한될 수 있다.On the other hand, in the conventional solar brick, the incident surface to which sunlight is incident and the emitting surface to emit light are separated from each other. That is, a solar cell is installed at the edge or the center of the front surface of the solar brick to absorb sunlight, and the light emitting element is positioned at the center or the edge to emit light. However, the light emitting area of the solar brick may be limited as the light absorbing surface of the solar cell and the light emitting surface of the solar brick are simultaneously present on the front surface of the solar brick.

또한, 태양전지는 광기전력 효과(Photovoltaic effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치로서, 입사되는 태양 광을 전기 에너지로 변환시키는 비율과 관계된 변환효율(Efficiency)을 높이는 것이 매우 중요하다. 그러나, 통상의 태양전지는 도 1에 도시되는 바와 같이 약 300 내지 450nm의 파장을 가지는 광은 낮은 광전변환 효율을 보이는바, 솔라브릭의 효율을 향상시키기 위해, 태양전지의 변환효율이 낮은 단파장대의 광을 활용할 필요가 있다.In addition, the solar cell is a device that converts light energy into electrical energy using the photovoltaic effect, it is very important to increase the conversion efficiency (Efficiency) related to the rate of converting the incident solar light into electrical energy. . However, in the conventional solar cell, as shown in FIG. 1, light having a wavelength of about 300 to 450 nm shows low photoelectric conversion efficiency. In order to improve the efficiency of the solar brick, a short wavelength band having low conversion efficiency of the solar cell is shown. It is necessary to utilize light.

본 발명의 목적은 태양광의 입사면과 솔라브릭의 발광면이 동일하고, 태양전지의 광전변환효율이 향상된 솔라브릭을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a solar brick in which the incident surface of solar light is the same as that of the solar brick and the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is improved.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 솔라브릭은, 캐비티가 형성된 몸체, 몸체의 내부에서 캐비티의 바닥면 상에 위치하는 발광소자모듈, 몸체의 내부에서 발광소자모듈 상에 위치하는 도광판, 몸체의 내부에서 도광판의 측면에 위치하는 태양전지 및 도광판 상의 파장변환층을 포함할 수 있다.Solar brick according to the present invention for achieving the above object, the cavity is formed, the light emitting device module located on the bottom surface of the cavity in the interior of the body, the light guide plate located on the light emitting device module inside the body, the body It may include a solar cell and a wavelength conversion layer on the light guide plate positioned on the side of the light guide plate inside the.

또한, 파장변환층은 제1 파장을 가지는 광을 흡수하고, 제2 파장을 가지는 광을 방출하며, 제2 파장은 제1 파장보다 길 수 있다.In addition, the wavelength conversion layer absorbs light having a first wavelength, emits light having a second wavelength, and the second wavelength may be longer than the first wavelength.

또한, 도광판의 굴절율이 파장변환층의 굴절율보다 클 수 있다.In addition, the refractive index of the light guide plate may be greater than the refractive index of the wavelength conversion layer.

또한, 도광판과 발광소자모듈 사이의 공기층을 포함할 수 있다.In addition, it may include an air layer between the light guide plate and the light emitting device module.

또한, 파장변환층 상에 위치하는 투과층을 포함할 수 있다.In addition, it may include a transmission layer located on the wavelength conversion layer.

또한, 발광소자모듈은, 인쇄회로기판과 인쇄회로기판상에 실장된 발광소자를 포함할 수 있다.In addition, the light emitting device module may include a printed circuit board and a light emitting device mounted on the printed circuit board.

본 발명에 따르면, 태양광의 입사면과 솔라브릭의 발광면이 동일하여 솔라브릭의 발광 영역이 증가할 수 있고, 파장변환층을 포함함으로써, 솔라브릭에 포함되는 태양전지의 광전변환효율이 향상될 수 있다.According to the present invention, since the incident surface of the solar light and the light emitting surface of the solar brick are the same, the light emitting area of the solar brick can be increased, and by including the wavelength conversion layer, the photoelectric conversion efficiency of the solar cell included in the solar brick can be improved. Can be.

도 1은 태양광의 스펙트럼을 도시한 도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라브릭을 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 솔라브릭의 A-A'단면을 도시한 단면도,
도 4는 도 2의 솔라브릭에 포함되는 발광소자모듈을 도시한 사시도, 그리고
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라브릭의 단면을 도시한 단면도이다.1 is a diagram showing the spectrum of sunlight;
2 is a perspective view of a solar brick according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a AA ′ cross section of the solar brick of FIG. 2;
4 is a perspective view illustrating a light emitting device module included in the solar brick of FIG. 2;
5 is a cross-sectional view showing a cross section of a solar brick according to an embodiment of the present invention.

이하의 도면에서, 각 구성요소의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한, 각 구성요소의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한, 각 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the following figures, "on" or "under" of each component includes both "directly" or "indirectly" formed through other components. In addition, the criteria for the top or bottom of each component will be described with reference to the drawings. In addition, each component is exaggerated, omitted or schematically illustrated for convenience and clarity of description, the size of each component does not reflect the actual size entirely.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라브릭을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 솔라브릭의 A-A'단면을 도시한 단면도이며, 도 4는 도 2의 솔라브릭에 포함되는 발광소자모듈을 도시한 사시도이다. 2 is a perspective view showing a solar brick according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a cross-sectional view 'A' of the solar brick of Figure 2, Figure 4 is included in the solar brick of Figure 2 A perspective view showing a light emitting device module.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 솔라브릭(100)을 보다 상세히 설명하기 위해, 솔라브릭(100)의 가로방향(x)과, 가로방향(x)과 수직인 세로방향(y), 그리고 가로방향(x) 및 세로방향(y)과 수직인 높이방향(x)으로 설명하기로 한다. 즉, 도 3은 도 2의 솔라브릭(100)을 가로방향(x)과 높이방향(z)의 면을 세로방향(y)으로 바라본 도이다.On the other hand, in order to explain in more detail the solar brick 100 according to an embodiment of the present invention, the vertical direction (y), and the vertical direction (y), and the horizontal direction (x) of the solar brick 100, and The height direction x perpendicular to the horizontal direction x and the vertical direction y will be described. That is, FIG. 3 is a view of the solar brick 100 of FIG. 2 viewed in the horizontal direction x and the height z in the vertical direction y.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라브릭(100)은 캐비티가 형성된 몸체(110), 몸체(110)의 내부에서 캐비티의 바닥면 상에 위치하는 발광소자모듈(150), 몸체(110)의 내부에서 발광소자모듈(150) 상에 위치하는 도광판(130), 몸체(110)의 내부에서 도광판(130)의 측면에 위치하는 태양전지(140) 및 도광판(130) 상의 파장변환층(120)을 포함할 수 있다.2 to 4, the solar brick 100 according to an embodiment of the present invention includes a light emitting device module positioned on the bottom surface of the cavity in the body 110 and the body 110 in which the cavity is formed ( 150, the light guide plate 130 positioned on the light emitting device module 150 inside the body 110, the solar cell 140 and the light guide plate 130 positioned at the side of the light guide plate 130 inside the body 110. ) May include a wavelength conversion layer 120.

몸체(110)는 캐비티가 형성되어, 몸체(110) 내에 발광소자모듈(150), 도광판(130), 태양전지(140) 등이 안착될 수 있다.The body 110 is formed with a cavity, the light emitting device module 150, the light guide plate 130, the solar cell 140, etc. may be seated in the body 110.

몸체(110)는 폴리프탈아미드(PPA:Polyphthalamide)와 같은 수지 재질, 실리콘(Si), 알루미늄 나이트라이드(AlN), 액정폴리머(PSG, photo sensitive glass), 폴리아미드9T(PA9T), 신지오택틱폴리스티렌(SPS), 세라믹 등의 재질로 형성될 수 있으며, 또한 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 재질로 형성되어 태양전지(140) 및 발광소자모듈(150)에서 발생한 열을 외부로 방출할 수 있다. 몸체(110)는 사출 성형, 에칭 공정 등에 의해 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.Body 110 is made of a resin material such as polyphthalamide (PPA: Polyphthalamide), silicon (Si), aluminum nitride (AlN), liquid crystal polymer (PSG, photo sensitive glass), polyamide 9T (PA9T), syndiotactic It may be formed of a material such as polystyrene (SPS), ceramic, or the like, and may be formed of a metal material such as aluminum (Al) to emit heat generated from the solar cell 140 and the light emitting device module 150 to the outside. The body 110 may be formed by injection molding, etching, or the like, but is not limited thereto.

발광소자모듈(150)은 태양전지(140)로부터 전력을 공급받아 광을 발생할 수 도록 태양전지(140)와 도전체(180)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 발광소자모듈(150)에서 발생한 광은 솔라브릭(100)의 전면을 향하여 발산될 수 있도록, 발광소자모듈(150)은 몸체(110)의 내부에서 캐비티의 바닥면 상에 위치할 수 있다.The light emitting device module 150 may be electrically connected by the solar cell 140 and the conductor 180 to generate power by receiving power from the solar cell 140. In addition, the light emitting device module 150 may be located on the bottom surface of the cavity inside the body 110 so that light generated from the light emitting device module 150 may be emitted toward the front of the solar brick 100. .

도 4는 발광소자모듈(150)을 도시한 사시도로, 도 4를 참조하면, 발광소자모듈(150)은 인쇄회로기판(152)과 인쇄회로기판상(152)에 실장된 발광소자(154)를 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(152)은 회로패턴(156)이 인쇄되어 있으며, 회로패턴(156)은 상술한 도전체(180)와 전기적으로 연결될 수 있다.4 is a perspective view of the light emitting device module 150. Referring to FIG. 4, the light emitting device module 150 may include a light emitting device 154 mounted on a printed circuit board 152 and on a printed circuit board 152. It may include. The circuit pattern 156 is printed on the printed circuit board 152, and the circuit pattern 156 may be electrically connected to the conductor 180 described above.

인쇄회로기판(152)은 회로패턴(156) 및 발광소자(154) 위치하는 지지체로 절연성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어 인쇄회로기판(152)은 FR-4로 형성될 수 있으며, 연성을 가지기 위해 폴리이미드(polyimide), 액정 폴리머(liquid crystal polymer) 및 폴리에스테르(polyester) 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.The printed circuit board 152 may be formed of an insulating material as a support on which the circuit pattern 156 and the light emitting device 154 are positioned. For example, the printed circuit board 152 may be formed of FR-4, and include at least one of polyimide, liquid crystal polymer, and polyester to have ductility. Can be.

발광소자(154)는 회로패턴(156)을 통해 공급하는 전력에 의해 광을 발생할 수 있다. 발광소자(154)는 인쇄회로기판(152) 상에 실장될 수 있으며, 일 예로 발광소자(154)는 발광다이오드 일 수 있다. 또한, 발광소자(154)는 적색, 녹색 및 청색을 발하는 복수의 발광소자(154)가 반복적으로 위치할 수도 있으며, 어느 특정의 색을 발하도록 선택적으로 실장될 수 있다.The light emitting device 154 may generate light by power supplied through the circuit pattern 156. The light emitting device 154 may be mounted on the printed circuit board 152. For example, the light emitting device 154 may be a light emitting diode. In addition, the light emitting device 154 may be repeatedly positioned a plurality of light emitting devices 154 emitting red, green, and blue, and may be selectively mounted to emit any particular color.

도 4는 복수의 발광소자(154)가 병렬로 연결된 것을 도시한다. 이와 같이 복수의 발광소자(154)가 병렬로 연결된 경우는 회로패턴(156) 또는 일부의 발광소자(154)에 불량이 발생한 경우에도 나머지 발광소자(154)는 정상적으로 동작할 수 있는 이점이 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 복수의 발광소자(154)는 서로 직렬로 연결될 수도 있다.4 illustrates that a plurality of light emitting devices 154 are connected in parallel. As such, when the plurality of light emitting devices 154 are connected in parallel, the remaining light emitting devices 154 may operate normally even when a defect occurs in the circuit pattern 156 or a part of the light emitting devices 154. However, the present invention is not limited thereto, and the plurality of light emitting devices 154 may be connected in series with each other.

회로패턴(156)은 일 예로 인쇄회로기판(152) 상에 구리 등의 도전성 물질을 스퍼터링, 전해/무전해 도금 등의 방법으로 구리층을 형성한 후, 이를 에칭하는 방법 등에 의해 형성할 수 있다. 회로패턴(156)은 인쇄회로기판(152)의 일면 또는 양면에 모두 형성될 수 있으며, 발광소자(154)와 전기적으로 연결되어, 구동신호 및 전력을 공급할 수 있다. The circuit pattern 156 may be formed by, for example, forming a copper layer on a printed circuit board 152 by sputtering, electrolytic / electroless plating, or the like, and then etching the conductive layer. . The circuit pattern 156 may be formed on one or both surfaces of the printed circuit board 152, and may be electrically connected to the light emitting device 154 to supply driving signals and power.

도광판(130)은 투명한 재질 즉, 유리, 폴리메틸메타크릴레이트, 아크릴, 폴리카보네이트 및 에틸렌비닐아세테이트 중 어느 하나로 형성되어, 입사하는 광 및 발광소자모듈(150)에서 발생한 광을 투과할 수 있다.The light guide plate 130 may be formed of any one of a transparent material, that is, glass, polymethyl methacrylate, acryl, polycarbonate, and ethylene vinyl acetate, and may transmit incident light and light generated by the light emitting device module 150.

한편, 몸체(110)의 내측면에는 캐비티로 돌출된 지지부(160)를 포함할 수 있고, 지지부(160)는 도광판(130)과 발광소자모듈(150) 사이에 위치하여, 도광판(130)을 지지할 수 있다. 이에 따라, 도광판(130)과 발광소자모듈(150) 사이에는 에어층(170)이 형성될 수 있으며, 도광판(130)이 발광소자모듈(150)과 직접 접하는 것을 방지하여 도광판(130)이 발광소자모듈(150)에서 발생한 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the inner surface of the body 110 may include a support portion 160 protruding into the cavity, the support portion 160 is located between the light guide plate 130 and the light emitting device module 150, the light guide plate 130 I can support it. Accordingly, an air layer 170 may be formed between the light guide plate 130 and the light emitting device module 150, and the light guide plate 130 may emit light by preventing the light guide plate 130 from directly contacting the light emitting device module 150. Deformation by heat generated in the device module 150 may be prevented.

도광판(130) 상의 파장변환층(120)은, 입사하는 태양광의 파장을 변환시켜 도광판(130)으로 입사시킬 수 있다. 즉, 파장변환층(120)은 도 2에서 도시하는 바와 같이 제1 파장(λ1)을 가지는 광을 흡수하고, 제2 파장(λ1)을 가지는 광을 방출하며, 제2 파장(λ2)은 제1 파장(λ1)보다 길 수 있다.The wavelength conversion layer 120 on the light guide plate 130 may convert the wavelength of incident sunlight into the light guide plate 130. In other words, it absorbs light having a first wavelength (λ 1), as the wavelength conversion layer 120 is shown in Figure 2, the emission light having a second wavelength (λ 1) and second wavelength (λ 2 ) May be longer than the first wavelength λ 1 .

파장변환층(120)은 형광체, 또는 자외선을 흡수하여 장파장을 방출하는 특성을 보이는 희토류 원소와 고분자 수지 등이 혼합된 페이스트 등을 도광판(130) 상에 도포함으로써 형성할 수 있으며, 또한 필름 형태로 제작한 후 도광판(130) 상에 부착할 수도 있다.The wavelength conversion layer 120 may be formed by applying, on the light guide plate 130, a paste in which a phosphor, or a mixture of rare earth elements and polymer resins having a characteristic of absorbing ultraviolet rays and emitting long wavelengths, is coated. After fabrication, the light guide plate 130 may be attached.

고분자 수지는 투명한 성질을 가지는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(EVA), 폴리비닐 부티랄(PVB), 폴리메틸메타 아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에스터, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아클릴레이트 등일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The polymer resin may be ethylene-vinylacetate copolymer (EVA), polyvinyl butyral (PVB), polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyester, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyacrylate, etc., having transparent properties. However, it is not limited thereto.

파장변환층(120)에 포함될 수 있는 형광체 또는 희토류 원소는 300 내지 450nm의 제1 파장(λ1)을 가지는 광을 흡수하여, 제1 파장(λ1) 보다 긴 500 내지 1000nm의 제2 파장(λ2)을 가지는 광을 방출할 수 있도록 하여 태양전지(140)의 광전변환 효율을 향상시킬 수 있다. The phosphor or the rare earth element that may be included in the wavelength conversion layer 120 absorbs light having a first wavelength λ 1 of 300 to 450 nm, and thus has a second wavelength of 500 to 1000 nm longer than the first wavelength λ 1 . It is possible to emit light having λ 2 ) to improve the photoelectric conversion efficiency of the solar cell 140.

파장변환층(120)에 포함되는 형광체는 발광 및 인광 현상을 주는 무기 물질일 수 있으며, 유기 형광체, 무기 형광체, 유기 인광체 등일 수도 있다.The phosphor included in the wavelength conversion layer 120 may be an inorganic material that emits light and phosphorescence. The phosphor may be an organic phosphor, an inorganic phosphor, an organic phosphor, or the like.

한편, 도광판(130)의 굴절율은 파장변환층(120)의 굴절율보다 큰 것이 바람직하다. On the other hand, the refractive index of the light guide plate 130 is preferably larger than the refractive index of the wavelength conversion layer 120.

이와 같이, 도광판(130)의 굴절율이 파장변환층(120)의 굴절율보다 큰 경우는 스넬(Snell)의 법칙에 의해, 제1 파장(λ1)을 가지는 광이 도광판(130)과 파장변환층(120)의 계면에서 전반사가 일어나지 않고, 도광판(130)으로 진행할 수 있다.As described above, when the refractive index of the light guide plate 130 is larger than the refractive index of the wavelength conversion layer 120, the light having the first wavelength λ 1 is transmitted by the light guide plate 130 and the wavelength conversion layer according to Snell's law. Total reflection does not occur at the interface of 120 and the light guide plate 130 may proceed.

한편, 파장변환층(120)에서 제1 파장(λ1)을 가지는 광은 제1 파장(λ1)보다 긴 제2 파장(λ2)을 가지도록 변환되며, 제2 파장(λ2)을 가지는 광은 제1 파장(λ1)을 가지는 광의 입사각(θ1)보다 큰 굴절각(θ2)을 가지고 도광판(130)으로 비스듬히 진행될 수 있다. Meanwhile, the light having the first wavelength λ 1 in the wavelength conversion layer 120 is converted to have a second wavelength λ 2 longer than the first wavelength λ 1 and converts the second wavelength λ 2 . Light having the first wavelength λ 1 may have an angle of refraction θ 2 greater than the incident angle θ 1 of the light having a light guide plate 130.

또한, 상술한 바와 같이 도광판(130)과 발광소자모듈(150) 사이에는 에어층(170)이 형성될 수 있고, 도광판(130)과 에어층(170) 사이의 계면에서는 도광판(130)과 에어층(170) 간의 큰 굴절율 차이에 의한 전반사가 일어날 수 있는 임계각이 클 수 있다. In addition, as described above, an air layer 170 may be formed between the light guide plate 130 and the light emitting device module 150, and the light guide plate 130 and the air may be formed at the interface between the light guide plate 130 and the air layer 170. The critical angle at which total reflection may occur due to large refractive index differences between layers 170 may be large.

따라서, 도광판(130)을 비스듬히 진행하는 제2 파장(λ2)을 가지는 광은 도광판(130)과 에어층(170) 간의 큰 굴절율 차이에 의해 전반사가 일어날 수 있다.Therefore, the light having the second wavelength λ 2 traveling obliquely through the light guide plate 130 may have total reflection due to a large difference in refractive index between the light guide plate 130 and the air layer 170.

이와 같이, 도광판(130)과 에어층(170) 사이의 계면에서 전반사 된 광은 도광판(130)의 상부를 향하게 되며, 도광판(130)과 파장변환층(120) 사이에서 다시 전반사가 일어날 수 있다. As such, the light totally reflected at the interface between the light guide plate 130 and the air layer 170 is directed toward the upper portion of the light guide plate 130, and total reflection may occur again between the light guide plate 130 and the wavelength conversion layer 120. .

따라서, 도광판(130) 내로 입사한 광은 도광판(130) 내에서 전반사에 의해 도광판(130)의 측면으로 진행할 수 있으며, 이는 도광판(130)의 측면에 위치한 태양전지(140)로 입사할 수 있다.Therefore, the light incident into the light guide plate 130 may travel to the side of the light guide plate 130 by total reflection in the light guide plate 130, which may be incident to the solar cell 140 positioned on the side of the light guide plate 130. .

한편, 태양전지(140)로 입사하는 광은 솔라브릭(100)의 전면으로 입사하는 광의 파장(λ1)보다 긴 파장(λ2)을 가지고 있고, 이에 따라 태양전지(140)의 광전변환효율이 향상될 수 있다.On the other hand, the light incident on the solar cell 140 has a wavelength λ 2 longer than the wavelength λ 1 of the light incident on the front surface of the solar brick 100, and thus the photoelectric conversion efficiency of the solar cell 140. This can be improved.

여기서, 태양전지(140)는 실리콘 태양전지, 박막형 태양전지, 염료감응형 태양전지 및 유기고분자형 태양전지 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the solar cell 140 may be any one of a silicon solar cell, a thin film solar cell, a dye-sensitized solar cell, and an organic polymer solar cell, but is not limited thereto.

따라서, 본 발명에 따르면 태양광의 입사면과 솔라브릭(100)의 발광면이 동일하여 솔라브릭(100)의 발광 영역이 증가할 수 있고, 파장변환층(120)을 포함함으로써, 솔라브릭(100)에 포함되는 태양전지(140)의 광전변환효율이 향상될 수 있다.Therefore, according to the present invention, since the incident surface of the solar light and the light emitting surface of the solar brick 100 are the same, the emission area of the solar brick 100 can be increased, and the solar brick 100 is included by including the wavelength conversion layer 120. The photoelectric conversion efficiency of the solar cell 140 included in the) can be improved.

한편, 발광소자모듈(150)은 몸체(110)의 내부에서 캐비티의 바닥면 상에 위치하므로, 발광소자모듈(150)에서 발생한 광은 도광판(130)과 에어층(170) 사이의 계면 또는 도광판(130)과 파장변환층(120) 사이의 계면에서 전반사가 일어나지 않고 외부로 방출될 수 있다.On the other hand, since the light emitting device module 150 is located on the bottom surface of the cavity inside the body 110, the light generated from the light emitting device module 150 is the interface between the light guide plate 130 and the air layer 170 or the light guide plate. At the interface between the 130 and the wavelength conversion layer 120, total reflection may be emitted to the outside without occurrence.

다만, 발광소자모듈(150)의 발광소자(154)는 일정한 지향각을 가질 수 있으므로, 발광소자모듈(150)에서 발생한 광 중 일부가 진행중에 도광판(130)과 파장변환층(120) 사이의 계면에서 전반사 될 수 있는데, 이러한 경우는 상술한 바와 같이 도광판(130) 내에서 전반사되어 태양전지(140)로 입사될 수 있다.However, since the light emitting device 154 of the light emitting device module 150 may have a predetermined directivity angle, some of the light generated by the light emitting device module 150 may be disposed between the light guide plate 130 and the wavelength conversion layer 120. The total reflection may be performed at the interface. In this case, the reflection may be totally reflected in the light guide plate 130 to be incident on the solar cell 140.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라브릭의 단면을 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a cross section of a solar brick according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라브릭(200)은 캐비티가 형성된 몸체(210), 캐비티의 바닥면 상에 위치하는 발광소자모듈(250), 발광소자모듈(250) 상에 위치하는 도광판(230), 도광판(230)의 측면에 위치하는 태양전지(240), 도광판(230) 상의 파장변환층(220), 파장변환층(220) 상의 투과층(280), 축전기 및 제어부(290)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the solar brick 200 according to an embodiment of the present invention includes a body 210 in which a cavity is formed, a light emitting device module 250 and a light emitting device module 250 positioned on a bottom surface of the cavity. A light guide plate 230 positioned in the solar cell, a solar cell 240 positioned on the side of the light guide plate 230, a wavelength conversion layer 220 on the light guide plate 230, a transmission layer 280 on the wavelength conversion layer 220, a capacitor, and The controller 290 may be included.

몸체(210), 발광소자모듈(250), 도광판(230), 태양전지(240) 및 파장변환층(220)은 도 2 내지 도 4에서 도시하고 설명한 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.The body 210, the light emitting device module 250, the light guide plate 230, the solar cell 240, and the wavelength conversion layer 220 are the same as illustrated and described with reference to FIGS. 2 to 4, and thus, detailed descriptions thereof will be omitted. .

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 솔라브릭(200)은 파장변환층(220) 상에 위치하는 투과층(280)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the solar brick 200 according to the present invention may include a transmission layer 280 positioned on the wavelength conversion layer 220.

투과층(280)은 파장변환층(220) 및 도광판(230)을 보호하고, 외부의 이물질이 몸체(210) 내로 침투하는 것을 방지할 수 있도록 강화유리인 것이 바람직하며, 또한, 투과층(280)은 입사되는 태양광의 반사를 방지하고 태양광의 투과율을 높이기 위해 철분이 적게 들어간 저철분 강화유리인 것이 더욱 바람직하다. The transmissive layer 280 is preferably tempered glass to protect the wavelength conversion layer 220 and the light guide plate 230 and to prevent foreign substances from penetrating into the body 210, and the transmissive layer 280 ) Is more preferably a low iron tempered glass containing less iron in order to prevent the reflection of incident sunlight and increase the transmittance of sunlight.

한편, 발광소자모듈(250)은 태양전지(240)로부터 전력을 공급받아 광을 발생할 수 있도록 태양전지(240)와 전기적으로 연결될 수 있다. On the other hand, the light emitting device module 250 may be electrically connected to the solar cell 240 to receive power from the solar cell 240 to generate light.

또한, 본 발명에 따른 솔라브릭(200)은 태양전지(240)에서 생산된 전력을 축전하고, 발광소자모듈(250)로의 전력 공급을 제어하는 축전기 및 제어부(290)를 포함할 수 있다. 여기서, 축전기로는 2차 전지나 전기 이중층 콘덴서 등이 사용될 수 있고, 제어부는 축전기의 축전 전력을 발광소자모듈(250)에 공급하는 것을 제어할 수 있다.In addition, the solar brick 200 according to the present invention may include a capacitor and a controller 290 for storing power generated by the solar cell 240 and controlling the power supply to the light emitting device module 250. Here, a secondary battery, an electric double layer capacitor, or the like may be used as the capacitor, and the controller may control supplying the storage power of the capacitor to the light emitting device module 250.

한편, 태양전지(240)와 축전기 사이에는 제1 스위치(291)를 포함하고, 태양전지(240)와 발광소자모듈(250) 사이에는 제2 스위치(292)를 포함하여, 솔라브릭(200)의 작동을 제어할 수 있다. Meanwhile, the solar brick 200 includes a first switch 291 between the solar cell 240 and a capacitor, and a second switch 292 between the solar cell 240 and the light emitting device module 250. Can control the operation.

이러한 솔라브릭(200)의 작동에 대해 구체적으로 살펴보면, 제1 스위치(291)가 OFF되고, 제2 스위치(293)가 ON 상태이면, 태양전지(240)에서 발생한 전력은 직접적으로 발광소자모듈(250)로 제공되어 솔라브릭(200)은 빛을 발생할 수 있다. 또한, 제1 스위치(291) 및 제2 스위치(292)가 동시에 ON 상태로 되어, 축전기에 전력을 축전하면서 빛을 발생할 수도 있다.Referring to the operation of the solar brick 200 in detail, when the first switch 291 is turned off, and the second switch 293 is turned on, the power generated from the solar cell 240 is directly generated by the light emitting device module ( 250 may be provided to the solar brick 200 to generate light. In addition, the first switch 291 and the second switch 292 may be turned on simultaneously, and light may be generated while power is stored in the capacitor.

또한, 제1 스위치(291)가 ON 상태이고, 제2 스위치(292)가 OFF 상태인 경우는, 태양전지(240)에서 발생한 전력은 축전기에 저장될 수 있다. 이에 따라, 태양전지(240)가 주간의 태양광을 받아서 전력을 생산하고, 이 전력을 축전지에 저장해두었다가 솔라브릭(200)의 전력으로 사용할 수 있다.In addition, when the first switch 291 is in the ON state and the second switch 292 is in the OFF state, the power generated by the solar cell 240 may be stored in the capacitor. Accordingly, the solar cell 240 receives the daylight of sunlight to produce power, and stores the power in the storage battery to be used as the power of the solar brick 200.

즉, 주위의 조도가 기 설정치보다 낮아지는 경우, 제어부가 ON 신호를 발광소자모듈(250)로 전달하고, 이에 따라 축전기에 저장된 전력이 발광소자모듈(250)로 전달되면서 발광소자모듈(250)에서 광을 발생하게 할 수 있다.That is, when the ambient illuminance is lower than the preset value, the control unit transmits the ON signal to the light emitting device module 250, and thus the power stored in the capacitor is transmitted to the light emitting device module 250, thereby light emitting device module 250 Can generate light.

따라서, 본 발명에 따른 솔라브릭(200)은 야간에 사용할 수 있게 된다.Therefore, the solar brick 200 according to the present invention can be used at night.

실시예에 따른 솔라브릭은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성에 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The solar brick according to the embodiment is not limited to the configuration of the embodiments described as described above, but the embodiments may be configured by selectively combining all or some of the embodiments so that various modifications can be made. It may be.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

100, 200 : 솔라브릭 110, 210 : 몸체
120, 220 : 파장변환층 130, 230 : 도광판
140, 240 : 태양전지 150, 250 : 발광소자모듈
180 : 도전체 291 : 제1 스위치
292 : 제2 스위치 290 : 축전기 및 제어부100, 200: solar brick 110, 210: body
120, 220: wavelength conversion layer 130, 230: light guide plate
140, 240: solar cell 150, 250: light emitting device module
180: conductor 291: first switch
292: second switch 290: capacitor and control unit

Claims (13)

캐비티가 형성된 몸체;
상기 몸체의 내부에서 상기 캐비티의 바닥면 상에 위치하는 발광소자모듈;
상기 몸체의 내부에서 상기 발광소자모듈 상에 위치하는 도광판;
상기 몸체의 내부에서 상기 도광판의 측면에 위치하는 태양전지; 및
상기 도광판 상의 파장변환층을 포함하는 솔라브릭.A cavity formed body;
A light emitting device module positioned on the bottom surface of the cavity in the body;
A light guide plate positioned on the light emitting device module in the body;
A solar cell positioned at a side of the light guide plate in the body; And
Solar brick comprising a wavelength conversion layer on the light guide plate. 제1항에 있어서,
상기 파장변환층은 제1 파장을 가지는 광을 흡수하고, 제2 파장을 가지는 광을 방출하며, 상기 제2 파장은 상기 제1 파장보다 긴 솔라브릭.The method of claim 1,
The wavelength conversion layer absorbs light having a first wavelength and emits light having a second wavelength, wherein the second wavelength is longer than the first wavelength. 제1항에 있어서,
상기 도광판의 굴절율이 상기 파장변환층의 굴절율보다 큰 솔라브릭.The method of claim 1,
The solar brick of which the refractive index of the light guide plate is larger than the refractive index of the wavelength conversion layer. 제1항에 있어서,
상기 도광판과 상기 발광소자모듈 사이의 에어층을 포함하는 솔라브릭.The method of claim 1,
Solar brick comprising an air layer between the light guide plate and the light emitting device module. 제1항에 있어서,
상기 파장변환층은 형광체 또는 희토류 원소를 포함하는 솔라브릭.The method of claim 1,
The wavelength conversion layer is a solar brick containing a phosphor or a rare earth element. 제1항에 있어서,
상기 발광소자모듈은, 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판상에 실장된 발광소자를 포함하는 솔라브릭.The method of claim 1,
The light emitting device module includes a printed circuit board and a light emitting device mounted on the printed circuit board. 제1항에 있어서,
상기 몸체의 내측면에는 상기 캐비티로 돌출된 지지부;를 포함하고,
상기 지지부는 상기 도광판과 상기 발광소자모듈 사이에 위치하여, 상기 도광판을 지지하는 솔라브릭.The method of claim 1,
And an inner side of the body supporting the protrusion protruding into the cavity.
The support portion is positioned between the light guide plate and the light emitting device module, the solar brick for supporting the light guide plate. 제1항에 있어서,
상기 도광판은 유리, 폴리메틸메타크릴레이트, 아크릴, 폴리카보네이트 및 에틸렌비닐아세테이트 중 어느 하나로 형성된 솔라브릭.The method of claim 1,
The light guide plate is formed of any one of glass, polymethyl methacrylate, acrylic, polycarbonate, and ethylene vinyl acetate. 제1항에 있어서,
상기 파장변환층 상에 위치하는 투과층을 포함하는 솔라브릭.The method of claim 1,
Solar brick comprising a transmission layer located on the wavelength conversion layer. 제1항에 있어서,
상기 태양전지에서 생산된 전력을 축전하는 축전기와 상기 발광소자모듈로의 전력 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 솔라브릭.The method of claim 1,
Solar brick including a capacitor for storing the power produced by the solar cell and a control unit for controlling the power supply to the light emitting device module. 제10항에 있어서,
상기 태양전지와 상기 축전기 사이의 제1 스위치를 포함하는 솔라브릭.The method of claim 10,
A solar brick comprising a first switch between the solar cell and the capacitor. 제10항에 있어서,
상기 태양전지와 상기 발광소자모듈 사이의 제2 스위치를 포함하는 솔라브릭.The method of claim 10,
Solar brick comprising a second switch between the solar cell and the light emitting device module. 제1항에 있어서,
상기 태양전지는 실리콘 태양전지, 박막형 태양전지, 염료감응형 태양전지 및 유기고분자형 태양전지 중 어느 하나인 솔라브릭.The method of claim 1,
The solar cell is any one of a silicon solar cell, a thin film solar cell, a dye-sensitized solar cell and an organic polymer solar cell.
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