KR20140030504A - 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리 - Google Patents
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Abstract
서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 외부기판; 상기 한 쌍의 외부기판 내측에 배치되는 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈; 상기 외부기판 중 어느 하나에 고정되며, 상기 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈 중 적어도 둘 이상이 상부에 안착되는 제 1 블록; 상기 외부기판 중 다른 하나에 고정되며, 상기 제 1 블록과 대응하는 제 2 블록;을 포함하며, 여기에서 상기 제 2 블록은 상기 제 1 블록 상에 안착된 상기 적어도 둘 이상의 염료감응 태양전지 단위 모듈의 기판과 동시에 접촉하는 구조인 것을 특징으로 하는, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블 리가 제공된다.
Description
본 발명은, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 단위 염료감응 태양전지 모듈 사이에 이중층의 블록을 통하여 단위 염료감응 태양전지 모듈이 기판에 효과적으로 결합될 수 있게 하고, 더 나아가, 어셈블리에 가해지는 변형에도 불구하고 기계적인 견고성을 유지할 수 있는 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리에 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. 더 나아가, 단위 염료감응 태양전지 모듈이 복수 개로 결합되는 경우, 각각의 염료감응 태양전지 모듈의 기계적 강도를 안정적으로 유지하면서, 각 모듈에서 발생한 전기를 효과적으로 집전하는 구조 또한 요구된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 단위 염료감응 태양전지 모듈을 복 층의 유리창호 내에서 효과적으로 결합시키면서, 동시에 결합된 염료감응 태양전지 모듈로부터 생산된 전기를 효과적으로 집진할 수 있는 구조의 염료감응 태양전지 모듈 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 외부기판; 상기 한 쌍의 외부기판 내측에 배치되는 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈; 상기 외부기판 중 어느 하나에 고정되며, 상기 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈 중 적어도 둘 이상이 상부에 안착되는 제 1 블록; 및 상기 외부기판 중 다른 하나에 고정되며, 상기 제 1 블록과 대응하는 제 2 블록;을 포함하며, 여기에서 상기 제 2 블록은 상기 제 1 블록 상에 안착된 상기 적어도 둘 이상의 염료감응 태양전지 단위 모듈의 기판과 동시에 접촉하는 구조인 것을 특징으로 하는, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리를 제공한다 .
본 발명의 일 실시예에서,상기 제 2 블록은 상기 제 1 블록과 접촉하는 높은 높이부; 및 상기 높은 높이부의 양측으로부터 돌출된 낮은 높이부를 포함하며, 상기 낮은 높이부는 상기 제 1 블록 상에 안착된 상기 적어도 둘 이상의 염료감응 태양전지 단위 모듈의 기판과 접촉한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 낮은 높이부 표면에는 요철 패턴이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈은, 염료감응 태양전지를 이루는 기판 중 어느 하나가 넓은 너비를 갖는 제 1 단위 모듈; 및 상기 제 1 단위 모듈과 일정 간격만큼 이격되어, 상기 제 1 단위 모듈과 동일한 형상의 제 2 단위 모듈을 포함하며, 상기 제 2 블록의 높은 높이부는 상기 제 1 단위 모듈과 제 2 단위 모듈 사이의 이격된 공간을 통하여 상기 제 1 블록과 접촉하며, 상기 제 1 블록의 낮은 높이부는 상기 제 1 단위 모듈과 제 2 단위 모듈 각각의 상기 일 기판과 동시에 접촉한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 1 블록은 상기 염료감응 태양전지 모듈과 동일한 길이를 가지며, 상기 제 1 블록은 탄성재질을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 블록은 전도성 재질을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 2 블록은 상기 염료감응 태양전지 모듈의 양 측면에 일정 길이로 각각 구비된다.
본 발명은 복수 층을 갖는 유리 내측에 배치되는 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈이 결합된 어셈블리 형태의 창호를 제공한다. 특히 본 발명은 인접하는 염료감응 태양전지 단위 모듈과 동시에 접촉하는 이중층 블록을 제공하며, 상기 이중층 블록 중 모듈 기판의 외측과 접촉하는 제 1 블록은 라인 형태를, 상기 모듈 기판의 내측과 접촉하는 제 2 블록은 전도성 부재를 포함하며, 상기 모듈의 양 측면에 구비된다. 특히 제 1 블록의 탄성에 의하여, 금속 등의 딱딱한 물질로 이루어진 제 2 블록은 모듈 변형에도 불구하고 모듈 기판과의 안정된 접촉강도를 유지한다. 또한 제 2 블록 표면의 요철부로 인하여, 기판과의 안정된 접촉 유지가 가능하다.
도 1은 종래 기술에 따른 염료감응 태양전지의 단면도다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 단위 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중층 블록을 사용하여 고정된 염료감응 태양전지 어셈블리를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이증충 블록 구조를 설명하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 블록(530)의 단면도이다 .
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지 어셈블리의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지 어셈블리의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 단위 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중층 블록을 사용하여 고정된 염료감응 태양전지 어셈블리를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이증충 블록 구조를 설명하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 블록(530)의 단면도이다 .
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지 어셈블리의 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지 어셈블리의 평면도이다.
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.
본 발명은 상술한 요구에 따라 복수 층을 갖는 외부기판(예를 들면 유리) 내측에 배치되는 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈이 구비된 어셈블리를 제공한다. 특히 본 발명에 따른 염료감응 태양전지 어셈블리는 창호의 복층 외부 기판(유리창) 내에서 단위 모듈들이 전도성 블록에 의하여 기계적으로 결합되며, 이러한 전도성 블록에 의하여 각 모듈로부터 발생한 전기가 집전되어, 외부의 인버터 등으로 흐르게 된다. 더 나아가, 전도성 블록을 유리창의 하나에 결합시켜, 유리창 간격을 조절함으로써 유리창 내에서 견고하게 염료감응 태양전지가 유지할 수 있게 한다.
본 발명은 이러한 창호와 결합된 염료감응 태양전지 어셈블리를 위하여 염료감응 태양전지의 기판 중 일 기판을 타 기판보다 연장시킨, 비대칭 기판 구조의 염료감응 태양전지를 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지의 단위 모듈의 단면도이다. 본 명세서에서 단위 염료감응 태양전지 모듈은 물리적으로 하나의 기판 단위를 의미하는 것으로서, 상기 단위 모듈에는 하나 이상의 단위 셀이 포함될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지 단위 모듈은 서로 대향하는 두 개의 기판(제 1 기판(210), 제 2 기판(220))을 포함한다.
상기 제 1 기판(210)과 제 2 기판(220) 상에는 FTO, ITO와 같은 투명전극 물질층(220a, 220b)이 적층되며, 상기 전도성 물질층을 통하여 내부에서 생성된 전자, 전하가 외부로 이동하게 된다. 본 발명에서 상기 기판은 상부에 도포된 투명전극 물질층을 포함하는 것으로 설명된다.
본 발명은 특히 상부에 전도성 물질층이 적층된 제 1 기판과 제 2 기판 중 어느 하나(도 2에서는 제 1 기판(210)이나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다)가 대향하는 다른 기판보다 더 넓은 너비(d)를 갖는다. 즉, 종래 기술의 경우 동일한 기판 너비의 대향 기판을 서로 엇갈리게 구성하였으나, 본 발명은 두 개의 기판 중 어느 하나(일 기판)를 대향하는 기판(타 기판)보다 더 넓은 너비를 갖도록 구성한다. 즉, 상하로 전하, 전자를 외부로 이동시키는 종래 기술과 달리 본 발명은 수평방향으로의 양측으로 전자, 전하가 흐르게 되며, 이러한 셀 구성을 통하여 모듈 간의 접합 효과를 향상시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 기판(210)은 제 2 기판에 비하여 너비 방향으로 연장된 구조를 가지는데, 바람직하게는 기판의 양측으로 소정 너비(d)만큼 더 연장된 구성을 갖는다. 본 발명의 일 실시예에서는 양측으로 동일한 너비만큼 더 연장되나, 본 발명의 범위는 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서는 상기 제 2 기판(220)에 비하여 더 연장된 제 1 기판(210)의 너비부(210a, 210b)는 유리창 내에서 구비된 전도성 블록과 접촉하는 영역으로 사용된다.
도 2를 다시 참조하면, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지의 단위 모듈을 구성하는 두 기판 중 하나는 다른 기판에 비하여 보다 넓은 너비를 가지며, 특히 양측으로 소정 너비만큼 연장된 구조를 갖는다. 더 나아가, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지의 단위 모듈에는 상기 제 1 기판 또는 제 2 기판의 전도성 물질층(220a) 위에 적층되며, 염료분자가 흡착된 나노입자 산화물층(240)과, 상기 나노입자 산화물층(240)이 구비된 기판(여기에서는 제 1 기판, 210)에 대향하는 또 다른 기판(여기에서는 제 2 기판, 220)상의 전도성 물질층(220b) 위에 구비되며, 백금과 같은 물질로 이루어진 상대전극(250)을 포함한다. 특히 이러한 구성은 단위 모듈의 단위 셀을 이루는 것으로, 상기 단위 셀은 하나이거나, 도 4에서 보는 바와 같이 복수 개일 수 있다. 이 경우, 복수 개의 단위 셀은 물리적으로는 구분되나, 전기적으로는 연결되는 기술적 구성을 갖는데, 상기 물리적 구분은 밀봉부재(260)에 의하여, 상기 전기적 연결은 두 기판과 동시에 접촉하는 금속 그리드(270)에 의하여 이루어진다. 상기 두 기판 사이에는 또한 전해질(280)이 충전된다. 본 발명에 따른 염료감응 태양전지 모듈의 각 요소의 기능과 효과는 이미 알려진 바와 같으니, 이하 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중층 블록을 사용하여 고정된 염료감응 태양전지 어셈블리를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 일 기판이 연장된 염료감응 태양전지 제 1 단위 모듈과, 상기 제 1 단위 모듈과 인접한 염료감응 태양전지 제 2 단위 모듈은 동일 방향의 일 기판이 연장된 대칭형을 이루는 것을 알 수 있다. 즉, 하부의 제 1 기판(310A)이 양측으로 연장된 제 1 모듈(A)과 동일하게 하부의 제 1 기판(310B)이 양측으로 연장된 제 2 모듈(B)이 도 3에서 개시되며, 상기 제 1 모듈과 제 2 모듈은 수평으로 서로 접근하여 일정 간격으로 이격된다.
특히 상기 염료감응 태양전지 제 1 단위 모듈과, 제 2 단위 모듈은, 상기 단위 모듈들이 내측에 구비되는 복층 외부기판 중 제 1 기판(520)에 고정되어, 소정 너비를 갖는 제 1 블록(550) 상에 안착된다. 본 발명에서 상기 제 1 블록(550)은 집전 기능과는 상관없이 염료감응 태양전지 모듈이 적어도 둘 이상 기계적으로 안착되는 부재로서, 상기 염료감응 태양전지 모듈의 길이 방향에 따라 연장된 라인 형태일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 제 1 블록(550)과 동일한 위치에 대응하며, 상기 제 1 블록 상에 안착된 적어도 둘 이상의 염료감응 태양전지 모듈 각각의 기판과 동시에 접촉하는 제 2 모듈(530)을 포함하며 상기 제 2 모듈은 외부기판 내부에 배치된 염료감응 태양전지 모듈을 물리적으로 고정하고, 동시에 전기적으로 연결한다.
도 3에서 상기 제 1 단위모듈과 제 2 단위모듈의 기판 중 어느 하나는 연장된 너비를 가지며, 이로써 연장된 너비 영역(410, 420)을 포함한다. 또한 상기 너비 영역사이에는 일정한 이격 간격이 구성되며, 상기 이격 간격을 통하여 상기 제 1 블록(550)과 제 2 블록(530)이 물리적으로 접촉된다.
또한 모듈 기판의 상기 연장된 너비 영역(410, 420)은 상기 제 1 블록(550)과 물리적으로 접촉하는 제 2 블록(530)의 일 면과 접촉하며, 이로써 상기 염료감응 태양전지 모듈로부터 발생한 전기는 제 2 블록(530)을 통하여 흐르게 되어, 집전된다.
본 발명자는 특히 제 2 블록(530)은 제 1 블록(550)과 달리 염료감응 태양전지 모듈의 기판을 통하여 흐르는 전류를 모아 외부로 보내는, 일종의 집전 라인으로 기능하므로, 제 1 블록(550)과 같은 라인 형태가 아니라, 기판의 외부 측면에서 일정 길이만을 갖는다.
본 발명에 따른 제 1 블록(550)과 제 2 블록(530)의 구조를 이하 도면을 통하여 보다 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이증충 블록 구조를 설명하는 단면도이다. 여기에서 블록이란 염료감응 태양전지의 물리적 고정과 전기적 집전을 위한 고정 부재를 의미한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지 어셈블리의 블록은 내부에 염료감응 태양전지가 안착되는 기판(예를 들면 유리, 520, 510)과 각각 결합, 고정된 제 1 블록(550)과, 제 2 블록(530)으로 이루어진다. 또한 염료감응 태양전지 모듈의 양측에서 상기 모듈 기판이 안착되는 고정부재(560)가 개시되며, 상기 고정부재(560)와 제 1 블록(550)에 의하여 염료감응 태양전지 모듈은 기판 상에서 일정한 높이를 유지할 수 있다.
상기 제 1 블록(550) 상으로는 도 3에서 도시한 바와 같이 염료감응 태양전지가 안착되므로, 재질에 특별한 제한이 없다. 하지만, 본 발명자는 상기 제 1 블록이 제 2 블록과 같이 딱닥한 재질(예를 들어, 금속)로 이루어지는 경우, 염료감응 태양전지 모듈과의 밀착성을 제공하지 못하며, 이에 따라 발생하는 압력에 의하여 제 2 블록(530)이 기판(510)과 기계적으로 떨어지는 문제를 발견하였다. 따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 제 1 블록(550)의 재질을, 제 2 블록을 이루는 금속보다 높은 탄성을 갖는 재질(예를 들어, 고무, 플라스틱)로 전부 또는 일부 구성한다. 또한 상기 제 1 블록(550)은 염료감응 태양전지 모듈을 지지하는 지지체로 기능하므로, 상기 제 1 블록(550)은 염료감응 태양전지 모듈과 동일한 길이를 갖는다.
또한, 상기 제 2 블록(530)은 상기 제 1 블록(550)과 접촉하는 높은 높이부와 상기 높은 높이부의 측면으로 돌출되어 상기 염료감응 태양전지 모듈의 기판과 접촉하는 낮은 높이부를 포함한다.
이하 본 발명에 따른 제 2 블록(530)을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 블록(530)의 단면도이다 .
도 5를 참조하면, 상기 제 2 블록(530)은 T자 형태로서, 하부의 제 1 블록(550)과 접촉하는 높은 높이부(530b)와 상기 높은 높이부로(530b)부터 양 측으로 돌출되며, 상기 높은 높이부(530b)보다 낮은 높이의 낮은 높이부(530a)를 포함한다. 상기 제 2 블록(530)의 높은 높이부(530b)는 염료감응 태양전지 모듈 간 이격 공간(410-420 사이 공간)을 통하여 제 1 블록(550)과 물리적으로 접촉하여, 외부 기판(510, 520) 내에서 염료감응 태양전지가 기계적으로 이탈되는 것을 방지한다.
상기 높은 높이부(530b) 양측으로 돌출된 낮은 높이부(530a)는 인접한 염료감응 태양전지 모듈의 두 기판과 동시에 접촉하며, 이로써 상기 낮은 높이부(530a)를 통하여 염료감응 태양전지로부터 발생한 전류가 제 2 블록(530)으로 집전된다. 더 나아가, 염료감응 태양전지 모듈 기판과 접촉하는 낮은 높이부(530a) 표면(S)에는 일정한 요철패턴이 형성되는데, 이는 평면-평면으로 제 2 블록(530)과 모듈 기판이 접촉하는 경우, 하부 기판의 변형 등에 따라 단락이 발생하는 문제를 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명은 이러한 요철부를 통하여 제 2 블록(530)의 낮은 높이부(530a) 표면과 염료감응 태양전지 모듈 기판 사이의 물리적 견고성을 증대시키며, 이로써 물리적 변형으로 인한 단락 문제를 효과적으로 방지한다.
본 발명은 더 나아가 상기 제 1 모듈과 제 2 모듈의 길이를 달리 구성하는데, 이하 이를 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지 어셈블리의 측단면도이다.
도 6을 참조하면, 기판(510, 520) 상에 제 1 블록(550)과 제 2 블록(530)이 구비되는데, 상기 제 1 블록(550)은 기판(520) 전체 길이와 동일한 길이를 가지나, 상기 제 2 블록(530)은 기판(510)의 양 측면에 구비되며, 일정 길이만을 갖는다. 이를 통하여 전체 어셈블리의 제작비용을 절감시킬 뿐만 아니라, 제 2 모듈이 과도하게 길어지는 경우, 발생하는 휨 등의 문제를 방지한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지 어셈블리의 평면도이다.
도 7을 참조하면, 2개의 염료감응 태양전지 모듈(모듈 A, 모듈 B)가 개시되며, 상기 2 개의 모듈 사이에 제 1 블록(550)과 제 2 블록(530)이 상하로 구비되며, 상기 제 1 블록(550)과 제 2 블록(530)에 의하여 모듈은 기계적으로 고정되고, 전기적으로 연결된다.
본 발명은 상기와 같은 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적인 사상을 가지고 있다면 모두 본 발명의 권리범위에 해당된다고 볼 수 있으며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 권리범위가 정해짐을 밝혀둔다.
Claims (7)
- 서로 이격되게 배치되는 한 쌍의 외부기판(510, 520);
상기 한 쌍의 외부기판 내측에 배치되는 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈;
상기 외부기판 중 어느 하나에 고정되며, 상기 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈 중 적어도 둘 이상이 상부에 안착되는 제 1 블록(550);
상기 외부기판 중 다른 하나에 고정되며, 상기 제 1 블록(550)과 대응하는 제 2 블록(530);을 포함하며, 여기에서 상기 제 2 블록(530)은 상기 제 1 블록(550) 상에 안착된 상기 적어도 둘 이상의 염료감응 태양전지 단위 모듈의 기판(410, 420)과 동시에 접촉하는 구조인 것을 특징으로 하는, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 블록(530)은 상기 제 1 블록(550)과 접촉하는 높은 높이부(530b); 및
상기 높은 높이부(530b)의 양측으로부터 돌출된 낮은 높이부(530a)를 포함하며, 상기 낮은 높이부는 상기 제 1 블록(550) 상에 안착된 상기 적어도 둘 이상의 염료감응 태양전지 단위 모듈의 기판(410, 420)과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리. - 제 2항에 있어서,
상기 낮은 높이부(530a) 표면에는 요철 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리. - 제 3항에 있어서, 상기 복수의 염료감응 태양전지 단위 모듈은,
염료감응 태양전지를 이루는 기판 중 어느 하나가 넓은 너비를 갖는 제 1 단위 모듈; 및
상기 제 1 단위 모듈과 일정 간격만큼 이격되어, 상기 제 1 단위 모듈과 동일한 형상의 제 2 단위 모듈을 포함하며, 상기 제 2 블록의 높은 높이부(530b)는 상기 제 1 단위 모듈과 제 2 단위 모듈 사이의 이격된 공간을 통하여 상기 제 1 블록과 접촉하며, 상기 제 1 블록(530)의 낮은 높이부(530a)는 상기 제 1 단위 모듈과 제 2 단위 모듈 각각의 상기 일 기판(410, 420)과 동시에 접촉하는 것을 특징으로 하는, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1 블록(550)은 상기 염료감응 태양전지 모듈과 동일한 길이를 가지며, 상기 제 1 블록(550)은 탄성재질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 블록(530)은 전도성 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2 블록은 상기 염료감응 태양전지 모듈의 양 측면에 일정 길이로 각각 구비되는 것을 특징으로 하는, 이중층 블록을 이용한 염료감응 태양전지 어셈블리.
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