KR20140030496A - 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우 - Google Patents
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Abstract
염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우는, 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 유리; 상기 한 쌍의 유리 내측에 배치되는 복수의 염료감응 태양전지 모듈; 및 서로 이웃하게 배치되는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈 사이에 마련되어 상기 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈을 서로 연결함과 더불어 연결부위에서 처짐이 발생하는 것을 방지하는 연결 프레임을 포함하되, 상기 연결 프레임은, 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈에 각각 전기적으로 연결되는 배선이 배치되도록 배선공간을 제공하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 한 쌍의 유리 내측에 서로 이웃하는 염료감응 태양전지 모듈을 연결하도록 연결 프레임을 마련함으로써, 염료감응 태양전지 모듈이 배치된 상태를 견고하게 유지할 수 있으며, 연결 프레임 내측에 배선공간을 마련하고 배선공간의 상측 개구를 커버플레이트로 커버함으로써, 배선의 손상 및 파손을 미연에 방지하여 염료감응 태양전지 모듈로부터 생성되는 전류를 안정적으로 외부의 정션박스 측으로 전달할 수 있게 된다.
Description
본 발명은, 염료감응 태양전지 프레임 및 염료감응 태양전지가 구비된 윈도우에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 한 쌍의 유리 내측에 염료감응 태양전지 모듈이 배치된 상태를 견고하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 염료감응 태양전지 모듈로부터 생성되는 전류를 안정적으로 외부로 전달할 수 있으며, 전체 복수의 염료감을 태양전지 모듈의 하측 처짐을 방지할 수 있는 염료감응 태양전지 프레임 및 염료감응 태양전지가 구비된 윈도우에 관한 것이다.
1991년도 스위스 국립 로잔 고등기술원(EPFL)의 마이클 그라첼(Michael Gratzel) 연구팀에 의해 염료감응 나노입자 산화티타늄 태양전지가 개발된 이후 이 분야에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 염료감응 태양전지는 기존의 실리콘계 태양전지에 비해 제조단가가 현저히 낮기 때문에 기존의 비정질 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 가능성을 가지고 있으며, 실리콘 태양전지와 달리 염료감응 태양전지는 가시광선을 흡수하여 전자-홀 쌍을 생성할 수 있는 염료분자와, 생성된 전자를 전달하는 전이금속 산화물을 주 구성 재료로 하는 광전기화학적 태양전지이다.
일반적인 염료감응 태양전지의 단위 셀 구조는 상, 하부 투명한 기판(일반적으로 유리)과 그 투명기판의 표면에 각각 형성되는 투명 전도성 산화물(TCO)로 이루어진 전도성 투명전극을 기본으로 하여, 제1전극(작용극)에 해당하는 일 측의 전도성 투명전극위에는 그 표면에 염료가 흡착된 전이금속 산화물 다공질 층이 형성되고, 제2전극(촉매극)에 해당하는 타 측 전도성 투명전극 위에는 촉매박막전극(주로 Pt)이 형성되며, 상기 전이금속산화물, 예를 들면 TiO2, 다공질 전극과 촉매박막전극 사이에는 전해질이 충진된 구조를 가진다. 즉, 염료감응 태양전지는 빛을 받아 전자를 발생시키는 염료가 부착된 작용극(TiO2) 재료가 코팅된 작용극 기판과 전자를 공급하는 촉매극 기판 사이에 산화된 염료에 전자를 공급하여 주는 전해질을 기본으로 구성된다.
이와 같은 염료감응 태양전지의 실용화를 위해서는 대면적에서도 효율의 감소가 없는 모듈을 실현하는 것이 필요한데, 이를 위하여 은과 같은 금속으로 이루어진 금속 그리드를 통하여 전자를 수송시키는 방식이 있다.
즉, 대면적 서브 모듈의 경우, 셀 면적의 증대로 인하여 상대적으로 저항값이 큰 기판 내에서의 전자 이동거리가 늘어나 전자의 장거리 이동에 따른 효율 감소가 발생하는데, 그리드 방식은 이러한 효율저하를 줄이기 위하여 셀 내부에 집전 그리드를 배치하여 전자의 기판 내에서의 이동거리를 줄여 저항을 줄이고, 효율 감소를 막는 것으로, 이들 집전 그리드 전극 도입을 통하여 작용극 기판과 촉매극 기판을 각각 최적화하여 발전효율 극대화 시킬 수 있으며, 이러한 집전 그리드 전극 도입은 그 공정이 단순하여 대면적화 적용에 용이하다.
도 1은 종래 기술에 따른 염료감응 태양전지의 단면도다.
도 1을 참조하면, 대면적 제트-시리즈(Z-series) 형태의 직렬 모듈로 제작되어, 사용된 염료감응 태양전지가 개시된다.
상기 염료감응 태양전지 모듈은 두 개의 판상 투명전극으로서 제 1 기판(2) 및 제 2 기판(4)이 서로 접합된 샌드위치 구조를 갖고, 하나의 투명전극인 제 1 기판(2)의 이면에 이산화티타늄 등으로 구성된 전도성 제 1 전극(6)을 구비하고, 다른 하나의 투명전극인 제 2 기판(4)에 백금 등으로 구성된 제2 전극(222)인 제 2 전극(8)을 구비하고, 상기 제 1 전극(6) 및 제 2 전극(8)이 각각 구비된 제 1 기판(2) 및 제 2 기판(4) 사이의 공간에 전해질(18)이 충진된 형태를 하나의 단위 셀(cell)로 하여 다수의 셀을 금속 그리드(10)로 서로 연결 설치하여 구성한다.
이때, 상기 금속 그리드(10)는 통상적으로 전해질(18)에 취약하므로 상기 금속 그리드(10)의 외부를 밀봉부재(14)로 감싸 전해질(18)과 접촉되는 것을 방지하고, 전체 염료감응 태양전지 모듈을 구성하는 염료감응 태양전지 중 외측에 위치하는 염료감응 태양전지의 벽면을 밀봉부재(14)로 마감시켜 전해질(18)이 외부로 누액되는 것을 방지한다.
또한, 상기 각각의 염료감응 태양전지의 사이에 구비되는 금속 그리드(10)와 이웃하게 기판(2, 4) 표면에 코팅된 전도성 필름(22)에 에칭부를 구비시켜 염료감응 태양전지 내부에서 발생하는 전자가 다른 염료감응 태양전지로 병렬로 흐르지 않도록 한다. 한편, 상기 금속 그리드(10)는 상기 셀의 일 측 벽면으로부터 이에 대향되는 타 측 벽면까지 연장되도록 연결 설치되어 셀, 즉 염료감응 태양전지에 충진된 전해질(18)이 다른 염료감응 태양전지로 이동되지 못하도록 구성된다.
그러나 이와 같은, 염료감응 태양전지는 하나의 디바이스로써 구현될 뿐, 다른 장치와 결합되는 형태로는 제공되지 못하는 단점이 있다.
특히 건물 벽면이나, 창문 등에 염료감응 태양전지를 결합시키는 경우, 태양전지의 기계적 내구성과 물리적 견고성을 효과적으로 유지함과 동시에, 생산되는 전류를 외부로 효과적으로 유도하는 구성이 요구된다.
본 발명의 목적은, 한 쌍의 유리 내측에 염료감응 태양전지 모듈이 배치된 상태를 견고하게 유지할 수 있는 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 염료감응 태양전지 모듈로부터 생성되는 전류를 안정적으로 외부로 전달할 수 있는 안정적인 구조가 마련된 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전체 복수의 염료감을 태양전지 모듈의 하측 처짐을 방지할 수 있는 염료감응 태양전지 프레임 및 염료감응 태양전지가 구비된 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 목적은, 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 유리; 상기 한 쌍의 유리 내측에 배치되는 복수의 염료감응 태양전지 모듈; 및 서로 이웃하게 배치되는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈 사이에 마련되어 상기 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈을 서로 연결함과 더불어 연결부위에서 처짐이 발생하는 것을 방지하는 연결 프레임을 포함하되, 상기 연결 프레임은, 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈에 각각 전기적으로 연결되는 배선이 배치되도록 배선공간을 제공하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우에 의해서 달성된다.
상기 연결 프레임은, 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈의 각각의 일단부 저면을 지지하는 지지플레이트; 및 상기 지지플레이트의 일면으로부터 서로 이격된 상태로 돌출되며, 그 사이에 상기 배선공간이 마련되는 한 쌍의 돌출플레이트를 포함할 수 있다.
상기 배선공간의 상측 개구를 폐쇄하도록 상기 돌출플레이트에 결합되는 커버플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 돌출플레이트의 돌출 단부에는 단턱이 마련되며, 상기 커버플레이트는 상기 단턱에 결합될 수 있다.
상기 연결 프레임은, 상기 한 쌍의 돌출플레이트의 단부에 각각 반대 방향으로 절곡되게 연결되어 상기 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈의 각각의 일단부를 상측에서 커버하는 한 쌍의 절곡플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 돌출플레이트에는 각각, 상기 염료감응 태양전지 모듈과 전기적으로 연결된 배선이 관통하도록 관통홀이 마련되며, 상기 배선은 상기 배선공간을 따라 안내된 상태로 배치되다가 정션박스에 연결될 수 있다.
상기 한 쌍의 유리 사이에 마련되며, 상기 염료감응 태양전지 모듈의 가장자리 둘레방향을 따라 배치되는 복수의 감봉재를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 감봉재 중 서로 인접하는 한 쌍의 감봉재의 단부가 각각 삽입 가능하도록 내부가 관통된 형상을 가지며, 일부가 상기 배선공간 측으로 삽입 가능한 연결브래킷을 더 포함할 수 있다.
상기 연결 프레임 및 상기 감봉재의 높이는 동일하게 형성될 수 있다.
상기 연결브래킷은, 상기 감봉재의 단부가 삽입되도록 관통되게 이루어지는 연결봉; 및 상기 연결봉의 내부와 연통되도록 내부가 관통되며, 상기 연결봉의 일면으로부터 돌출되어 상기 배선공간 측으로 삽입되는 삽입봉을 포함하며, 상기 연결봉에는 상기 배선이 외측으로 인출 가능하도록 배선인출홀이 마련될 수 있다.
상기 연결브래킷은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
상기 연결 프레임은 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
상기 목적은, 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우의 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈을 서로 연결함과 더불어 연결부위에서 처짐이 발생하는 것을 방지하는 연결 프레임으로서, 상기 연결 프레임은, 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈에 각각 전기적으로 연결하는 배선이 배치되도록 배선공간을 제공하는 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임에 의해서 달성된다.
상기 연결 프레임은 플라스틱 재질로 이루어지며, 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈의 각각의 일단부 저면을 지지하는 지지플레이트; 및 상기 지지플레이트의 일면으로부터 서로 이격된 상태로 돌출되며, 그 사이에 상기 배선공간이 마련되는 한 쌍의 돌출플레이트를 포함할 수 있다.
상기 배선공간의 상측 개구를 폐쇄하도록 상기 돌출플레이트에 결합되는 커버플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 돌출플레이트의 돌출 단부에는 단턱이 마련되며, 상기 커버플레이트는 상기 단턱에 결합될 수 있다.
상기 한 쌍의 돌출플레이트의 단부에 각각 반대 방향으로 절곡되게 연결되어 상기 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈의 각각의 일단부를 상측에서 커버하는 한 쌍의 절곡플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 돌출플레이트에는, 상기 염료감응 태양전지 모듈과 전기적으로 연결된 배선이 관통하도록 관통홀이 마련될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우는 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 한 쌍의 유리 내측에 서로 이웃하는 염료감응 태양전지 모듈을 연결하도록 연결 프레임을 마련함으로써, 염료감응 태양전지 모듈이 배치된 상태를 견고하게 유지할 수 있다.
둘째, 연결 프레임 내측에 배선공간을 마련하고 배선공간의 상측 개구를 커버플레이트로 커버함으로써, 배선의 손상 및 파손을 미연에 방지하여 염료감응 태양전지 모듈로부터 생성되는 전류를 안정적으로 외부의 정션박스 측으로 전달할 수 있게 된다.
셋째, 연결브래킷을 통해 염료감응 태양전지 모듈, 감봉재, 연결 프레임을 또 다른 모듈로 모듈화할 수 있으므로, 한 쌍의 유리 사이에 설치하는 작업을 신속하면서도 용이하게 진행할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 염료감응 태양전지의 단면도다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우의 일부 구성의 결합 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우에서 배선 경로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우의 일부 구성의 결합 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우에서 배선 경로를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우의 일부 구성의 결합 관계를 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우에서 배선 경로를 나타내는 도면이다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우(이하, 윈도우)는, 실질적으로 건물 등의 외벽을 구성하도록 마련되는 것으로서, 염료감응 태양전지 모듈이 안정적으로 배치된 상태를 유지하도록 할 뿐만 아니라 생성되는 전류를 외부(정션박스)로 효과적으로 전달할 수 있도록 마련된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 윈도우는, 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 유리(100); 한 쌍의 유리(100) 내측에 배치되는 복수의 염료감응 태양전지 모듈(200), 및 서로 이웃하게 배치되는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈(200) 사이에 마련되어 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈(200)을 서로 연결함과 더불어 연결부위에서 처짐이 발생하는 것을 방지하는 연결 프레임(300)을 포함한다.
본 실시예에서, 유리(100)는 서로 이격되게 한 쌍으로 배치되며, 어느 하나는 예를 들어 건물의 실외측에 위치하며 다른 하나는 실내측에 위치한다.
염료감응 태양전지 모듈(200)은 한 쌍의 유리(100) 내에서 가로 및 세로 방향으로 복수로 마련된다. 부연하자면, 한 쌍의 유리(100)의 크기(면적)에 대응하여 유리(100) 내측에 마련되는 염료감응 태양전지 모듈의 개수가 정해진다. 이러한 염료감응 태양전지 모듈(200)에 대한 세부 구성은 종래기술에서 언급한 바와 유사하며, 중복 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예는, 도 2에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 유리(100) 사이에 마련되며, 염료감응 태양전지 모듈(200)의 가장자리 둘레방향을 따라 배치되는 복수의 감봉재(400)를 더 포함한다. 이하 설명의 편의상, 단위 염료감응 태양전지 모듈(200)의 일단부를 제1 단부라 하고, 일단부와 마주보는 타단부를 제2 단부라 하며, 제1 단부와 제2 단부를 연결하는 양측 단부를 각각 제3 및 제4 단부라 한다. 본 실시예에서, 감봉재(400)는 단위 염료감응 태양전지 모듈(200)의 제2 내지 제4 단부측에 각각 배치된다. 즉, 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈(200)의 연결부위를 제외한 나머지 측단부에 마련된다. 여기서, 감봉재(400)는 한 쌍의 유리(100) 사이의 간격을 일정하게 유지하게 된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 연결 프레임(300) 및 감봉재(400)의 높이는 동일하게 형성된다. 즉, 한 쌍의 유리(100) 사이에 연결 프레임(300) 및 감봉재(400)가 마련된 상태에서, 전술한 바와 같이 두 구성의 높이가 동일하므로, 연결 프레임(300)의 상면 및 감봉재(400)의 상면은 각각 유리(100) 내면에 접촉 가능하게 된다. 따라서, 한 쌍의 유리(100) 내측에서 염료감응 태양전지 모듈(200)을 보다 안정적으로 배치할 수 있게 된다. 미설명 도면부호 500은 염료감응 태양전지 모듈(200)의 제2 단부측을 커버하는 프레임이다.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 연결 프레임(300)은, 가로 방향으로 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈(200)을 서로 연결하여 연결부위에서 하측 방향으로 염료감응 태양전지 모듈(200)의 일단부가 처지는 것을 방지할 뿐만 아니라, 일 예로 두개의 태양전지 모듈에서 발생한 전류를 외부(정션박스)로 전달하는 배선(600)의 배치 경로를 제공하게 된다.
본 실시예에서, 연결 프레임(300)은, 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈(200)의 각각의 일단부 저면을 지지하는 지지플레이트(310), 지지플레이트(310)의 일면으로부터 서로 이격된 상태로 돌출되며 그 사이에 배선공간(321)이 마련되는 한 쌍의 돌출플레이트(320), 및 한 쌍의 돌출플레이트(320)의 단부에 각각 반대 방향으로 절곡되게 연결되어 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈(200)의 각각의 일단부를 상측에서 커버하는 한 쌍의 절곡플레이트(330)를 포함한다.
여기서, '배선공간'이라 함은 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈(200)에 각각 전기적으로 연결되는 배선(600)이 수용되는 공간의 의미하며, 배선(600)은 정션박스(미도시) 측으로 연결된다. 본 실시예에서, 연결 프레임(300)는 전류가 흐르는 배선(600)에 대해 일정 이상의 절연성을 가지는 플라스틱 재질로 이루어진다.
한편, 염료감응 태양전지 모듈(200)의 일측면(도 2상 저면)은 도면부호 500의 프레임과 지지플레이트(310)에 접착제 등을 통해 고정 가능하다.
본 실시예에서, 지지플레이트(310)는 일정 폭을 가지면서 길이 방향으로 길게 연장되게 형성되며, 지지플레이트(310)의 일면(상면)에는 그 길이 방향을 따라 연장되면서 서로 이격되게 한 쌍의 돌출플레이트(320)가 돌출 형성된다. 즉, 한 쌍의 돌출플레이트(320)는 서로 간에 일정 간격 이격되며, 이러한 이격 공간이 곧 배선공간으로 작용하게 된다.
절곡플레이트(330)는 한 쌍의 돌출플레이트(320)의 돌출 단부에서 각각 서로 반대되는 외측(좌우) 방향으로 절곡된다. 즉, 지지플레이트(310), 돌출플레이트(320) 및 절곡플레이트(330)의 연결구조에 의해, 연결 프레임(300)의 양측에는 홈 구조가 형성되며, 이러한 홈에 염료감응 태양전지 모듈(200)의 일단부가 각각 삽입 가능하다. 이때, 절곡플레이트(330)는 염료감응 태양전지 모듈(200)의 일단부위를 상측에서 어느 정도 덮어서 외부 충격에 의해 단부가 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 실시예에서는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 배선공간(321)의 상측 개구를 폐쇄하도록 돌출플레이트(320) 및 절곡플레이트(330)에 결합되는 커버플레이트(340)를 더 포함한다. 이러한 커버플레이트(340)는 배선공간(321) 내의 배선(600)이 노출되는 것을 차단하여 배선(600)이 손상되는 것을 방지함으로써 정션박스 측으로의 안정적인 전류 흐름이 가능하도록 한다.
한편, 돌출플레이트(320)의 돌출 단부에는 단턱(322)이 마련되며, 커버플레이트(340)는 단턱(322)에 결합된다. 구체적으로, 커버플레이트(340)는 단턱(322)에 안치된 상태로 부착 가능하며, 예를 들어 강제 압입, 본딩제 또는 스크루 마운팅 방식을 통해 결합 가능하다. 여기서, 커버플레이트(340)가 단턱(322)에 결합된 상태에서, 커버플레이트(340)의 상면과 절곡플레이트(330)의 상면은 동일한 평면을 형성하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 돌출플레이트(320)에는 각각, 염료감응 태양전지 모듈(200)과 전기적으로 연결된 배선이 관통하도록 관통홀(323)이 마련된다. 따라서, 염료감응 태양전지 모듈(200)과 연결된 배선(600)은 관통홀(323)을 관통하여 배선공간(321) 측으로 진입된 후 배선공간(321)을 따라 안내된 상태로 배치된다. 이러한 배선(600)은 별도로 도시하지 않은 정션박스로 연결된다.
또한, 본 실시예는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 감봉재(400) 중 서로 인접하는 한 쌍의 감봉재(400)의 단부가 각각 삽입 가능하도록 내부가 관통된 형상을 가지며, 일부가 배선공간(321) 측으로 삽입 가능한 연결브래킷(700)을 더 포함한다. 덧붙이자면, 여기서 연결브래킷(700)과 결합되는 감봉재(400)는 염료감응 태양전지 모듈(200)은 제3 단부 및 제4 단부 측 방향에 배치되는 감봉재이다.
이러한 연결브래킷(700)은, 염료감응 태양전지 모듈(200), 연결 프레임(300) 및 감봉재(400)를 서로 일체화하여 전체를 하나의 또 다른 모듈로 모듈화할 수 있는 것으로서, 감봉재(400)의 단부가 삽입되도록 관통되게 이루어지는 연결봉(710), 연결봉(710)의 내부와 연통되도록 내부가 관통되며 연결봉(710)의 일면으로부터 돌출되어 배선공간(321) 측으로 삽입되는 삽입봉(720)을 포함한다. 즉, 연결봉(710) 및 삽입봉(720) 모두 내부가 관통된 형상을 가지며, 서로 간에 내부가 연통된다. 본 실시예에서, 연결브래킷(700)은 연결 프레임(300)과 마찬가지로 일정 이상의 전기 절연성을 가지는 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 삽입봉(720)은 한 쌍의 돌출플레이트(320)의 사이 공간으로 강제 압입되어 고정 가능하며, 이와 달리 별도의 본딩제 또는 스크루 마운팅 방식을 통해서도 고정 가능하다. 전술한 바와 같이, 연결브래킷(700)을 통해 전체적으로 모듈화가 되면 작업자가 유리(100) 내측에 모듈화된 구성을 배치하는 작업이 신속하면서도 용이해지는 이점이 있다.
한편, 본 실시예에서, 배선공간(321)을 따라 배치되어 있는 배선(600)은 정션박스와의 연결을 위해 연결브래킷(700)을 경유하여 외부로 인출되어야 한다. 이를 위해, 도 5에 도시한 바와 같이, 연결봉(710)에는 배선(600)이 외측으로 인출 가능하도록 배선인출홀(711)이 마련된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우를 나타내는 단면도이다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 윈도우를 설명한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 윈도우에서, 연결 프레임(300)은 절곡플레이트(330)가 생략된 상태로 이루어진다. 즉, 한 쌍의 돌출플레이트(320)의 돌출 단부가 유리(100)에 접촉하는 구조로 이루어진다.
한편, 염료감응 태양전지 모듈(200)의 일측면(도 2상 저면)은 도면부호 500의 프레임과 지지플레이트(310)에 접착제 등을 통해 고정 가능하다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 유리 200: 염료감응 태양전지 모듈
300: 연결 프레임 310: 지지플레이트
320: 돌출플레이트 321: 배선공간
322: 단턱 323: 관통홀
330: 절곡플레이트 340: 커버플레이트
400: 감봉재 600: 배선
700: 연결브래킷 710: 연결봉
711: 배선인출홀 720: 삽입봉
300: 연결 프레임 310: 지지플레이트
320: 돌출플레이트 321: 배선공간
322: 단턱 323: 관통홀
330: 절곡플레이트 340: 커버플레이트
400: 감봉재 600: 배선
700: 연결브래킷 710: 연결봉
711: 배선인출홀 720: 삽입봉
Claims (18)
- 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 유리;
상기 한 쌍의 유리 내측에 배치되는 복수의 염료감응 태양전지 모듈; 및
서로 이웃하게 배치되는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈 사이에 마련되어 상기 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈을 서로 연결함과 더불어 연결부위에서 처짐이 발생하는 것을 방지하는 연결 프레임을 포함하되,
상기 연결 프레임은, 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈에 각각 전기적으로 연결되는 배선이 배치되도록 배선공간을 제공하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제1항에 있어서,
상기 연결 프레임은,
서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈의 각각의 일단부 저면을 지지하는 지지플레이트; 및
상기 지지플레이트의 일면으로부터 서로 이격된 상태로 돌출되며, 그 사이에 상기 배선공간이 마련되는 한 쌍의 돌출플레이트를 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제2항에 있어서,
상기 배선공간의 상측 개구를 폐쇄하도록 상기 돌출플레이트에 결합되는 커버플레이트를 더 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제3항에 있어서,
상기 돌출플레이트의 돌출 단부에는 단턱이 마련되며, 상기 커버플레이트는 상기 단턱에 결합되는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제2항에 있어서,
상기 연결 프레임은, 상기 한 쌍의 돌출플레이트의 단부에 각각 반대 방향으로 절곡되게 연결되어 상기 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈의 각각의 일단부를 상측에서 커버하는 한 쌍의 절곡플레이트를 더 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 돌출플레이트에는 각각, 상기 염료감응 태양전지 모듈과 전기적으로 연결된 배선이 관통하도록 관통홀이 마련되며,
상기 배선은 상기 배선공간을 따라 안내된 상태로 배치되다가 정션박스에 연결되는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 유리 사이에 마련되며, 상기 염료감응 태양전지 모듈의 가장자리 둘레방향을 따라 배치되는 복수의 감봉재를 더 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제7항에 있어서,
상기 복수의 감봉재 중 서로 인접하는 한 쌍의 감봉재의 단부가 각각 삽입 가능하도록 내부가 관통된 형상을 가지며, 일부가 상기 배선공간 측으로 삽입 가능한 연결브래킷을 더 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제7항에 있어서,
상기 연결 프레임 및 상기 감봉재의 높이는 동일한 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제8항에 있어서,
상기 연결브래킷은,
상기 감봉재의 단부가 삽입되도록 관통되게 이루어지는 연결봉; 및
상기 연결봉의 내부와 연통되도록 내부가 관통되며, 상기 연결봉의 일면으로부터 돌출되어 상기 배선공간 측으로 삽입되는 삽입봉을 포함하며,
상기 연결봉에는 상기 배선이 외측으로 인출 가능하도록 배선인출홀이 마련되는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제8항에 있어서,
상기 연결브래킷은 플라스틱 재질로 이루어지는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 제1항에 있어서,
상기 연결 프레임은 플라스틱 재질로 이루어지는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우. - 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우의 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈을 서로 연결함과 더불어 연결부위에서 처짐이 발생하는 것을 방지하는 연결 프레임으로서,
상기 연결 프레임은, 서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈에 각각 전기적으로 연결하는 배선이 배치되도록 배선공간을 제공하는 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임. - 제13항에 있어서,
상기 연결 프레임은 플라스틱 재질로 이루어지며,
서로 이웃하는 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈의 각각의 일단부 저면을 지지하는 지지플레이트; 및
상기 지지플레이트의 일면으로부터 서로 이격된 상태로 돌출되며, 그 사이에 상기 배선공간이 마련되는 한 쌍의 돌출플레이트를 포함하는 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임. - 제14항에 있어서,
상기 배선공간의 상측 개구를 폐쇄하도록 상기 돌출플레이트에 결합되는 커버플레이트를 더 포함하는 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임. - 제15항에 있어서,
상기 돌출플레이트의 돌출 단부에는 단턱이 마련되며, 상기 커버플레이트는 상기 단턱에 결합되는 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임. - 제14항에 있어서,
상기 한 쌍의 돌출플레이트의 단부에 각각 반대 방향으로 절곡되게 연결되어 상기 한 쌍의 염료감응 태양전지 모듈의 각각의 일단부를 상측에서 커버하는 한 쌍의 절곡플레이트를 더 포함하는 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임. - 제14항에 있어서,
상기 한 쌍의 돌출플레이트에는, 상기 염료감응 태양전지 모듈과 전기적으로 연결된 배선이 관통하도록 관통홀이 마련되는 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임.
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| KR1020120095877A KR20140030496A (ko) | 2012-08-30 | 2012-08-30 | 염료감응 태양전지 모듈 연결 프레임 및 이를 포함하는 염료감응 태양전지 모듈이 구비된 윈도우 |
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| KR20140030496A true KR20140030496A (ko) | 2014-03-12 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2019112140A1 (ko) * | 2017-12-08 | 2019-06-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지 팩 커넥터 및 이를 포함하는 전지 팩 |
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| KR20190068406A (ko) * | 2017-12-08 | 2019-06-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지 팩 커넥터 및 이를 포함하는 전지 팩 |
| CN111433936A (zh) * | 2017-12-08 | 2020-07-17 | 三星Sdi株式会社 | 电池组连接器和包括其的电池组 |
| CN111433936B (zh) * | 2017-12-08 | 2023-05-12 | 三星Sdi株式会社 | 电池组连接器和包括其的电池组 |
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