KR20130090580A - 고효율 태양에너지 이용장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광을 집광하여 효율적인 태양광 발전을 함과 동시에 집광된 태양광에서 열에너지도 획득할 수 있는 고효율 태양에너지 이용장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 고효율 태양에너지 이용장치는, 중앙 영역에 통공이 형성되며, 다수개가 매트릭스 형태로 배열되어 태양광을 집광하는 파라볼라 형상의 1차 반사경; 상기 1차 반사경의 전방에 각각 설치되며, 상기 1차 반사경에 의하여 집광된 태양광 중 단파장 영역의 빛을 상기 통공의 후방으로 반사하고 장파장 영역의 빛을 투과하는 2차 반사경; 상기 2차 반사경 후면에 설치되어, 장파장 영역의 빛을 이용하여 열매체를 가열하는 태양열 이용부; 상기 1차 반사경의 후방에 배치되며, 상기 2차 반사경에 의하여 반사되는 단파장 영역의 빛을 이용하여 전기를 발전하는 발전부; 상기 다수개의 1차 반사경이 매트릭스 형태로 설치되며, 태양을 지향하도록 설치되는 반사경 설치프레임;을 포함한다.

Description

고효율 태양에너지 이용장치{APPARATUS FOR UTILIZING THE SOLAR ENERGY}

본 발명은 태양광으로부터 전기 및 열 에너지를 획득하는 고효율 태양에너지 이용장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광을 집광하여 효율적인 태양광 발전을 함과 동시에 집광된 태양광에서 열에너지도 획득할 수 있는 고효율 태양에너지 이용장치에 관한 것이다.

태양 에너지를 이용하여 전기 에너지로 발전을 하는 태양광 장치 중 가장 일반적으로 사용되는 방식 중 하나인 일명 솔라셀(solar cell)이라 명명되는 태양전지는 주로 실리콘 재질을 이용하여 제작이 된 것으로, 가시광선 파장 영역에서의 광전 효과를 이용하여 전기를 발생시키는 원리를 가지고 있다.

Si(실리콘) 소재를 이용한 태양전지는 0.3 um에서 1.1 um 까지의 파장 영역의 파장만을 흡수하는 것으로 연구 결과가 보고되고 있는바, 이러한 파장 영역은 주로 가시광선 대역이고 보다 높은 발전 효과를 기대할 수 있는 적외선 영역대에서는 흡수 효율이 매우 낮다는 문제가 있다.

보다 구체적으로는, 상기 실리콘 재질에 의한 태양전지는 적외선 파장 영역의 태양광은 흡수 효율이 낮을 뿐 아니라 태양 전지 표면 온도를 증가시켜 발전 효율이 감소하게 된다. 다시 말해 태양광이 매우 강한 여름의 낮 시간에는 태양광이 강하여 조도는 높을지언정 오히려 태양전지 표면 온도가 상승하여 발전 효율이 떨어지게 되는 문제가 발생한다.

태양 전지의 소재로서 실리콘(Si) 이외에 다양한 소재가 사용되고, 소재의 특성 별로 흡수가 잘되는 파장 영역대를 가지고 있으나 문제는 각 소재 별로 고유의 흡수 파장 영역을 가지고 있어 태양광의 전반적인 파장 영역을 동시에 사용하기에 큰 애로가 따른다는 것이다.

태양광의 흡수 파장 영역을 확장하기 위한 기술로서, 국내 특허 제 589323호 ‘광 흡수파장대가 확장된 연료 감응 태양전지’의 경우 다공질막에 흡착되는 특정 복합 염료에 의하여 태양전지의 광 흡수파장대를 확장 처리한다고 하고 있으나, 나노 크기의 다공질막을 제작하고 이에 흡착되는 특정 복합 염료를 마련하는데 소요되는 비용 대비 광 흡수영역대 확장 효과가 크지 않고, 가시광선 영역에서 적외선 영역까지 폭넓은 광 흡수영역대를 동시에 해결하기에는 한계가 따른다는 문제가 있다.

한편 태양광을 이용한 발전방식 중 다른 하나는 열전소자를 이용한 태양광 발전 장치이다. 열전소자는 태양광에 의하여 가열이 되는 기판과 냉각부에 의하여 냉각이 되는 기판 사이의 온도 차이에 의하여 제베크(Seebeck) 효과 내지 펠티에(Peltier) 효과, 톰슨(Tomson) 효과를 통해 열전 현상을 발생함으로 열기전력을 창출하는 것을 의미한다.

이러한 열전소자를 이용하여 태양광 발전을 하는 선행기술로서, 국내 특허등록 제 868492호 ‘열전소자가 구비된 태양광 발전 및 열에너지 획득장치’, 국내 실용신안등록 제 223071호 ‘태양전지와 열전냉온소자를 이용하는 냉난방장치’, 국내 실용신안등록 제 259618호 ‘태양열 난방장치’와 같은 기술들이 개시되어 있다.

이러한 기술을 살펴보면, 모두 열전소자와 태양전지를 결합시킨 것으로 상술하였듯이 태양전지는 가격 대비 발전 효율이 낮아 열전소자를 결합하였을 경우에 발전 효율을 증강시킬 수 있을지 의문이 들고 더욱이 상기 기술은 열전소자를 태양광 발전 효율 자체를 증가시키기 위한 것이 아니라 태양전지의 과열 현상 내지 냉방으로의 전환을 위하여 사용하고 있는 수준에 그치는 것이다.

예를 들어, 국내 특허등록 제 868492호는 펠티에 효과를 이용하여 태양전지의 과잉된 열을 열전소자를 통해 분산 처리함으로써 태양전지의 열화 문제를 방지할 수 있다고 기술되어 있어 열전소자가 열기전력을 창출하기 위하여 사용되는 것이 아니라 단순히 열 분산 효과를 나타내기 위하여 사용되고 있을 뿐이다.

열전소자를 이용하여 발전을 할 때에는, 가열된 기판 면과 냉각된 기판 면의 온도 차이를 이용하여 발전을 하는 것으로 이해할 수 있다. 일반적으로 열전소자의 가열판과 냉각판의 온도 차이를 300℃ 가량 유지시킬 경우 열전소자의 크기가 예를 들어 50mm × 50mm 일 때 발전용량은 14 watt 정도가 되는 것이 일반적이라 발표된 연구 결과가 있으나 50 watt 이상이 되는 제품이 개발되었다고 러시아 또는 독일에서 보고되고 있다.

하지만, 상기 열전소자의 양 측판의 온도 차이를 확보하기 위하여 가열판의 가열을 위해 히터를 이용한다면 히터에 소요되는 열용량이 더욱 크게 되는 매우 비효율적인 현상이 발생하게 된다. 따라서 열전소자를 통해 보다 의미있고 효율적으로 발전을 하기 위해서는 비용이 소요되지 않는 열원, 즉 폐열 회수발전 내지 온천 열, 지열 등의 제시될 수 있고 특히 환경 친화적이고 반영구적으로 사용 가능한 태양 에너지를 이용하여 가열판의 고온의 온도를 확보할 필요가 따른다.

결국 현재 사용되고 있는 태양광 발전에서는 소자의 과열을 방지하여 효율 하락을 방지하는 기술과 소자에 접합한 파장 영역의 빛을 선택적으로 선별하여 발전 효율을 향상시키는 기술 및 태양광 중 전기 발전에 적합한 파장 영역과 열에너지 이용에 적합한 파장 영역을 구분하여 각각의 에너지를 효율적으로 획득할 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 태양광 중 전기 발전에 적합한 파장 영역과 열에너지 이용에 적합한 파장 영역을 구분하여 각각의 에너지를 효율적으로 획득할 수 있는 고효율 태양에너지 이용장치에 관한 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 고효율 태양에너지 이용장치는, 중앙 영역에 통공이 형성되며, 다수개가 매트릭스 형태로 배열되어 태양광을 집광하는 파라볼라 형상의 1차 반사경; 상기 1차 반사경의 전방에 각각 설치되며, 상기 1차 반사경에 의하여 집광된 태양광 중 단파장 영역의 빛을 상기 통공의 후방으로 반사하고 장파장 영역의 빛을 투과하는 2차 반사경; 상기 2차 반사경 후면에 설치되어, 장파장 영역의 빛을 이용하여 열매체를 가열하는 태양열 이용부; 상기 1차 반사경의 후방에 배치되며, 상기 2차 반사경에 의하여 반사되는 단파장 영역의 빛을 이용하여 전기를 발전하는 발전부; 상기 다수개의 1차 반사경이 매트릭스 형태로 설치되며, 태양을 지향하도록 설치되는 반사경 설치프레임;을 포함한다.

그리고 본 발명에서 상기 반사경 설치프레임에는, 상기 반사경 설치프레임을 상기 태양의 이동에 따라 상기 태양광과 수직 상태를 유지하도록 회동시키는 설치판 회동부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 태양열 이용부는, 상기 2차 반사경 후면에 결합되며, 내부에 일정한 밀폐 공간을 형성하는 하우징;과 상기 하우징 내부로 열매체를 공급하고 회수하는 열매체 순환부;를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한 상기 열매체 순환부는 상기 다수개의 태양열 이용부를 연결하여, 열매체가 각 태양열 이용부를 순차적으로 통과하도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 고효율 태양에너지 이용장치에는, 상기 열매체 순환부와 연결되어 설치되며, 상기 열매체와 열교환으로 온수를 생산하는 열교환부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 고효율 태양에너지 이용장치에는, 상기 열매체 순환부와 연결되어 설치되며, 상기 고온 열매체를 이용하여 냉방기능을 하는 냉방장치가 더 구비되는 것이 바람직하다.

한편 본 발명에서 상기 1차 반사경은, 파라볼라 형상의 집광면 외측에 전방 방향으로 절곡되어 형성되며, 정사각형 형상의 말단면을 가지는 측벽부를 구비하며,

상기 2차 반사경은, 중간 부분이 상기 2차 반사경 후면에서 수직으로 결합되며, 양 말단이 각각 상기 측벽부를 수직으로 관통하여 고정되는 십자형상의 고정판넬에 의하여 상기 1차 반사경에 고정되는 것이 바람직하다.

본 발명의 고효율 태양에너지 이용장치에 의하면 태양광을 집광하여 에너지 이용 효율을 높이면서도 집광형에서 발생하는 발전소자의 과열문제를 효과적으로 해결하고 또한 장파장 영역을 이용하여 열에너지도 효율적으로 획득하는 현저한 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 태양에너지 이용장치의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 태양에너지 이용장치의 구조를 도시하는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 반사경과 2차 반사경 및 태양열 이용부의 구조를 도시하는 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 반사경과 태양열 이용부의 구조를 도시하는 분해사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 고효율 태양 에너지 이용장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 1차 반사경(10), 2차 반사경(20), 태양열 이용부(30), 발전부(40) 및 반사경 설치프레임(50)을 포함하여 구성된다.

먼저 상기 1차 반사경(10)은 중앙 영역에 통공이 형성되며, 태양광을 1차 집광하는 파라볼라 형상의 구성요소이다. 상기 1차 반사경(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 전체적으로 파라볼라 형상을 가지며, 전방 중앙에 입사된 태양광을 1차 집광한다. 이때 상기 1차 반사경(10)의 초점 영역에 도 3에 도시된 바와 같이, 후술하는 2차 반사경(20)이 위치된다. 그리고 상기 1차 반사경(10)의 중앙 영역에는 통공(14)이 형성되는데, 이 통공(14)에는 후술하는 발전부(40)와 광 안내부 등이 설치될 수 있다.

그리고 상기 1차 반사경(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 파라볼라 형상의 집광면 외측에 전방 방향으로 절곡되어 형성되며, 정사각형 형상의 말단면을 가지는 측벽부(12)를 더 구비한다. 상기 측벽부(12)에 의하여 상기 1차 반사경(10)은 전방 방향만이 개구된 형상을 가지며, 그 내부에 일정한 체적을 가지는 공간이 형성된다. 이 공간 내에 상기 2차 반사경(20)이 설치된다.

그리고 상기 1차 반사경(10)의 전방 방향 개구부는 보호유리(도면에 미도시)에 의하여 밀폐될 수 있다. 따라서 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 측벽부(12) 말단에 상기 보호유리의 안착을 위한 보호유리 안착홈(16)이 형성되고, 상기 보호유리 안착홈(16)의 중앙 부분을 후측으로 절개하여 후술하는 2차 반사경 고정부의 고정을 위한 고정 슬릿(18)이 형성된다.

한편 본 실시예에서는 상기 1차 반사경(10)이 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개가 매트릭스 형태로 배열되며, 배열되는 1차 반사경(10)의 개수는 설치 조건과 필요에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 이때 상기 1차 반사경(10)은 전체적으로 정사각형 형상을 가지므로, 다수개의 1차 반사경을 밀착시킬 수 있어서 최소한의 설치 면적에 최대의 1차 반사경을 설치할 수 있는 장점이 있다.

다음으로 상기 2차 반사경(20)은 상기 1차 반사경(10)의 전방에 설치되며, 상기 1차 반사경(10)에 의하여 집광되는 태양광을 2차 집광하여 상기 통공(14) 방향으로 반사하는 구성요소이다. 상기 2차 반사경(20)은 전술한 바와 같이, 상기 1차 반사경(10)에 의하여 집광된 태양광의 초점 영역에 설치되며, 상기 1차 반사경(10)에 의하여 1차 집광된 태양광을 2차 집광하여 상기 통공(14) 방향으로 보낸다.

상기 2차 반사경(20)은 도 4에 도시된 바와 같이, 전체적으로 볼록 거울 형상을 가지며, 그 전면에 빔스플릿팅 코팅면이 형성된다. 상기 빔스플릿팅 코팅면은 장파장 영역의 태양광은 투과하고, 단파장 영역의 태양광은 반사하여 통공 방향으로 보낸다. 본 실시예에서 단파장 영역의 빛이라 함은 태양광 중 파장 2㎛ 미만의 단파장 대역의 빛을 말하고, 장파장 영역의 빛이라 함은 파장 2 ㎛ 이상의 장파장 대역의 빛을 말하는 것이다.

상기 2차 반사경은 2차 반사경 고정부에 의하여 상기 1차 반사경에 고정되는데, 상기 2차 반사경 고정부(24)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 2차 반사경(20)의 다수 지점과 결합하여, 상기 2차 반사경(20)을 상기 1차 반사경(10)과 결합한다. 상기 2차 반사경(20)을 고정하는 방법은 다양하게 구현될 수 있으며, 본 실시예에서는 다수개의 2차 반사경 고정부(24)를 이용하여 상기 2차 반사경(20)을 상기 1차 반사경(10)에 고정하는 것이다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 2차 반사경 고정부(24)에는, 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 중간 부분이 상기 2차 반사경(20) 후면에서 수직으로 결합되는 수직 결합부(26)가 구비되며, 양 말단이 각각 상기 측벽부(12)의 고정 슬릿(18)에 삽입되어 고정되는 십자형상의 고정판넬(24)로 구성된다.

상기 고정 판넬(24)은 상기 1차 반사경(10)으로 입사되는 태양광과 평행한 방향으로 두께가 얇게 형성되는 판넬 구조인 것이 바람직하다. 이렇게 상기 고정 판넬(24)의 두께 얇을수록 상기 1차 반사경(10)으로 입사되는 태양광을 가리는 면적이 최소화되어 본 실시예에 따른 태양광 발전 및 열에너지 획득장치(1)의 발전효율을 높일 수 있기 때문이다.

다음으로 상기 태양열 이용부(30)는 상기 2차 반사경(20) 후면에 설치되어, 장파장 영역의 빛을 이용하여 열매체를 가열하는 구성요소이다. 즉, 상기 태양열 이용부(30)는 태양광 중 열적 기여도가 높은 장파장 영역의 빛을 이용하여 열에너지를 획득하는 구성요소인 것이다. 이를 위하여 본 실시예에서 상기 태양열 이용부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(32)과 열매체 순환부(34)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 하우징(32)은 전면이 개구된 형상을 가지며, 상기 2차 반사경(20)의 후면과 결합하여 내부에 일정한 밀폐 공간을 형성한다. 상기 2차 반사경(20)과 하우징(32)이 결합되는 구조는 다양한 방법이 가능하다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(32)의 개구부에 상기 2차 반사경(20)의 가장자리(22)가 안착될 수 있는 안착홈(31)이 형성되고, 상기 2차 반사경의 가장자리(22)를 외측에서 별도의 체결부재(33)가 상기 하우징(32) 방향으로 가압하여 고정하는 방식이 가능하다.

이 경우 상기 2차 반사경의 가장자리(22)와 상기 안착홈(31) 사이의 접촉 부분에는 신축성이 있는 밀폐부재(35)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 밀폐부재(35)는 상기 2차 반사경(20)과 하우징(32)의 접촉면에서 가압되어 외력 부재시 보다 수축된 상태를 유지하면서 상기 하우징(32) 내부 공간을 밀폐하는 것이다.

다음으로 상기 열매체 순환부(34)는 상기 하우징(32) 내부로 열매체를 공급하고 회수하는 구성요소이다. 상기 열매체 순환부(34)에 의하여 상기 하우징(32) 내에서 가열된 열매체를 순환시켜 획득된 열에너지를 외부로 반출하는 것이다.

상기 열매체 순환부(34)는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(32)의 측부를 관통하는 4개의 관으로 형성될 수 있다. 4개의 관 중 2개는 열매체를 상기 하우징(32) 내부로 공급하는 열매체 공급관(34a)으로 기능하며, 나머지 2개의 관은 상기 하우징(32) 내부에서 가열된 열매체를 외부로 배출하는 열매체 배출관(34b)으로 기능할 수 있으며, 다른 조합도 가능하다.

이러한 열매체 순환부(34)에 의하여 상기 하우징(32) 내부에서 가열된 열매체가 연속적으로 순환하여 생산된 열을 효과적으로 활용할 수 있는 것이다.

본 실시예에서 상기 2개의 열매체 순환관(34a, 34b)은 각각 일단이 상기 하우징(32) 측부에 결합되고, 타단은 상기 측벽부를 관통하여 결합되되, 상기 4개의 열매체 순환관(34a, 34b)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정 판넬(24)과 중첩되는 위치에 각각 설치되는 것이 바람직하다. 이렇게 상기 열매체 순환관(34a, 34b)이 상기 고정 판넬(24)과 중첩되는 위치에 설치되어야만, 상기 1차 반사경(10)으로 입사되는 태양광을 가리는 면적이 최소화되기 때문이다.

한편 상기 열매체 순환관(34a, 34b)과 상기 측벽부의 접촉면에는 상기 1차 반사경(10) 내부를 밀폐하는 밀폐 개스킷(36)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 밀폐 개스킷(36)은 상기 열매체 순환관(34a, 34b)과 상기 측벽부(12)의 접촉면에서 가압되어 수축하면서 상기 열매체 순환관(34a, 34b)과 상기 측벽부(12) 사이의 접촉면을 밀폐한다.

또한 본 실시예에 따른 고효율 태양에너지 이용장치(1)에서는 상기 다수개의 1차 반사경(10)이 매트릭스 형태로 밀착되어 설치되는데, 각 1차 반사경(10)에 설치되는 상기 열매체 순환부(34)가 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 연결되어 열매체가 각 태양열 이용부를 순차적으로 통과하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이렇게 열매체가 하나의 고효율 태양 에너지 이용장치에 설치되어 있는 다수개의 모든 하우징(32)을 순차적으로 통과하면, 각 하우징(32)에 머무는 시간이 짧더라도 전체적으로 가열되는 시간이 증가하여 열매체의 순환시간은 단축하면서도 고온의 열매체를 얻을 수 있는 장점이 있다.

다음으로 상기 발전부(40)는 상기 1차 반사경(10)의 후방에 배치되며, 상기 2차 반사경(20)에 의하여 반사되는 단파장 영역의 빛을 이용하여 전기를 발전하는 구성요소이다. 구체적으로 상기 발전부(40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 통공(14) 후방에 설치되어 2차 집광된 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 다수개의 태양전지셀(41)을 구비하는 구성요소이다. 즉, 상기 발전부(40)는 다수개의 태양전지셀(41)과 상기 다수개의 태양전지셀(41)이 고정되어 설치되는 인쇄회로기판(42) 및 방열판(43)으로 구성된다. 그리고 상기 인쇄회로 기판(42)의 표면 중 상기 태양전지셀(41)이 고정되는 영역을 제외한 영역에는 역류 방지용 다이오드 등 다른 구성요소들이 설치된다.

다음으로 상기 반사경 설치프레임(50)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 1차 반사경(10)이 매트릭스 형태로 설치되며, 태양을 지향하도록 설치되는 구성요소이다. 즉, 반사경 설치프레임(50)은 다수개의 1차 반사경(10)이 태양광에 대하여 수직 상태를 유지하도록 그 방향을 유지하며, 다수개의 1차 반사경이 밀착된 상태를 유지하면서 고정되도록 한다.

이를 위하여 상기 반사경 설치프레임(50)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 설치판 회동부(60)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 설치판 회동부(60)는 상기 반사경 설치프레임(50)을 상기 태양의 이동에 따라 상기 1차 반사경(10)이 상기 태양광과 수직 상태를 유지하도록 회동시키는 구성요소이다. 구체적으로 상기 설치판 회동부(60)는 상기 반사경 설치프레임(50)을 서로 수직되는 2개의 방향으로 회동시킬 수 있는 구조를 가지며, 이 2개의 회동부(62, 64)를 조합하여 태양을 추적하게 된다.

상기 설치판 회동부(60)를 이용하여 상기 1차 반사경(10)이 태양광과 최적의 각도를 유지하도록하여 태양에너지 이용효율을 극대화하는 것이다.

다음으로 본 실시예에 따른 고효율 태양에너지 이용장치(1)에는 열교환부(80)와 냉방장치(도면에 미도시)가 더 구비될 수도 있다. 상기 열교환부(80)는 상기 열매체 순환부(34)와 연결되어 설치되며, 상기 열매체와 열교환으로 온수를 생산하는 구성요소이다. 또한 상기 냉방장치는 상기 열매체 순환부와 연결되어 설치되며, 상기 고온 열매체를 이용하여 냉방기능을 하는 구성요소이다.

1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 태양 에너지 이용장치
10 : 1차 반사경 20 : 2차 반사경
30 : 태양열 이용부 40 : 발전부
50 : 반사경 설치프레임

Claims (7)

1. 중앙 영역에 통공이 형성되며, 다수개가 매트릭스 형태로 배열되어 태양광을 집광하는 파라볼라 형상의 1차 반사경;
   상기 1차 반사경의 전방에 각각 설치되며, 상기 1차 반사경에 의하여 집광된 태양광 중 단파장 영역의 빛을 상기 통공의 후방으로 반사하고 장파장 영역의 빛을 투과하는 2차 반사경;
   상기 2차 반사경 후면에 설치되어, 장파장 영역의 빛을 이용하여 열매체를 가열하는 태양열 이용부;
   상기 1차 반사경의 후방에 배치되며, 상기 2차 반사경에 의하여 반사되는 단파장 영역의 빛을 이용하여 전기를 발전하는 발전부;
   상기 다수개의 1차 반사경이 매트릭스 형태로 설치되며, 태양을 지향하도록 설치되는 반사경 설치프레임;을 포함하는 고효율 태양에너지 이용장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 반사경 설치프레임에는,
   상기 반사경 설치프레임을 상기 태양의 이동에 따라 상기 태양광과 수직 상태를 유지하도록 회동시키는 설치판 회동부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 태양에너지 이용장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 태양열 이용부는,
   상기 2차 반사경 후면에 결합되며, 내부에 일정한 밀폐 공간을 형성하는 하우징;
   상기 하우징 내부로 열매체를 공급하고 회수하는 열매체 순환부;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 태양에너지 이용장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 열매체 순환부는,
   상기 다수개의 태양열 이용부를 연결하여, 열매체가 각 태양열 이용부를 순차적으로 통과하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 고효율 태양에너지 이용장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 열매체 순환부와 연결되어 설치되며, 상기 열매체와 열교환으로 온수를 생산하는 열교환부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 태양에너지 이용장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 열매체 순환부와 연결되어 설치되며, 상기 고온 열매체를 이용하여 냉방기능을 하는 냉방장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 태양에너지 이용장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 1차 반사경은,
   파라볼라 형상의 집광면 외측에 전방 방향으로 절곡되어 형성되며, 정사각형 형상의 말단면을 가지는 측벽부를 구비하며,
   상기 2차 반사경은,
   중간 부분이 상기 2차 반사경 후면에서 수직으로 결합되며, 양 말단이 각각 상기 측벽부를 수직으로 관통하여 고정되는 십자형상의 고정판넬에 의하여 상기 1차 반사경에 고정되는 것을 특징으로 하는 고효율 태양에너지 이용장치.
   

Images