KR20140030515A - Curtain wall with dye-sensitized solar cells - Google Patents

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KR20140030515A
KR20140030515A KR1020120096234A KR20120096234A KR20140030515A KR 20140030515 A KR20140030515 A KR 20140030515A KR 1020120096234 A KR1020120096234 A KR 1020120096234A KR 20120096234 A KR20120096234 A KR 20120096234A KR 20140030515 A KR20140030515 A KR 20140030515A
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dye
solar cell
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vertical frame
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신남호
양계용
정성훈
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주식회사 이건창호
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Abstract

The present invention relates to a curtain wall comprising a vertical frame, a horizontal frame, and a glass panel, wherein at least one of the vertical and horizontal frames includes: a dye-sensitized solar cell (200) and an accommodation groove (115) for accommodating the solar cell; a fixing member (116) for fixing the dye-sensitized solar cell to prevent the dye-sensitized solar cell from being separated to the outside; and an LED module (300) used for lighting by using electricity of the dye-sensitized solar cell. The curtain wall provided with a dye-sensitized solar cell and LEDs according to the present invention has electricity generated by the dye-sensitized solar cell flowing through a metal frame of the curtain wall. An embodiment of the present invention particularly provides a dye-sensitized solar cell: which not only uses a connection member, which is in contact with windows and the dye-sensitized solar cell at the same time, to physically fix the dye-sensitized solar cell, but also collects and induces electricity generated by the solar cell to the outside; which is utilized as night lighting and as a means creating a soft mood for a building by arranging an LED light fixture using solar energy inside the curtain wall; and which uses a PCB unit to turn on and off the lighting at a certain time.

Description

염료감응 태양전지를 구비한 커튼월{CURTAIN WALL WITH DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS}Curtain wall with dye-sensitized solar cell {CURTAIN WALL WITH DYE-SENSITIZED SOLAR CELLS}

본 발명은 염료감응 태양전지를 구비한 커튼월에 관한 것이며, 구체적으로는 염료감응 태양전지와 LED 조명장치 등을 구비하여 상기 염료감응 태양전지에서 생산된 전기에너지를 이용하여 LED등 조명수단을 구비하여, 실내외 환경의 조명에 이용할 수 있는 커튼월에 관한 것이다.The present invention relates to a curtain wall having a dye-sensitized solar cell, and in particular, provided with a dye-sensitized solar cell and an LED lighting device, and the LED lamp lighting means using electric energy produced by the dye-sensitized solar cell. Therefore, the present invention relates to a curtain wall that can be used for illumination of an indoor or outdoor environment.

일반적으로 커튼월(curtain wall)은 건물의 주체 구조인 기둥과 보의 골조 상에 외부로부터 건물에 가해지는 수직/수평 하중을 지지하기 위해 설치되는 구조로서 건물의 내외를 가로막는 칸막이 역할을 하기 때문에 특히 유리 커튼월를 이용할 경우 추가적인 효과 즉, 인테리어적인 용도로 현대 건물에서 각광을 받고 있다.In general, curtain walls are installed to support vertical and horizontal loads applied to the building from the outside on the frame of pillars and beams, which are the main structures of the building, and serve as partitions that block the inside and outside of the building. The use of glass curtain walls has attracted much attention in modern buildings for additional effects, namely interior use.

도 1은 커튼월의 일반적인 형상을 외부 방향에서 바라본 사시도이고, 도 2는 커튼월 장치의 내부 구성을 도시한 사시도이다. 도 1을 보아 알 수 있듯이, 커튼월 장치는 수평으로 연장된 수평 프레임(1)과 수직으로 연장되는 수직 프레임(2)이 서로 교차하여 형성되고 이들 수평 및 수직프레임의 사이에 유리 패널(G)이 배치되어 건물의 외벽을 전체적으로 감싸도록 형성된다. 그리고, 도 2의 도면을 보면 상기 유리 패널(3)을 기준으로 건물의 내측에 배치되는 내측 수직프레임(1a)과 건물의 외측에 배치되는 외측 수직프레임(1b)이 유리 패널을 사이에 두고 배치된다.
FIG. 1 is a perspective view of a general shape of a curtain wall viewed from an outside direction, and FIG. 2 is a perspective view illustrating an internal configuration of a curtain wall device. As can be seen from Figure 1, the curtain wall device is formed by the horizontal frame (1) extending horizontally and the vertical frame (2) extending vertically cross each other and the glass panel (G) between the horizontal and vertical frame This arrangement is formed to surround the outer wall of the building as a whole. 2, the inner vertical frame 1a disposed inside the building based on the glass panel 3 and the outer vertical frame 1b disposed outside the building are disposed with the glass panel interposed therebetween. do.

한편, 태양전지 분야에 최근에는 염료감응 태양전지가 주목받고 있는데, 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.On the other hand, dye-sensitized solar cells are recently attracting attention in the solar cell field. After the dye-sensitized nanoparticle titanium oxide solar cell was developed by Michael Gratzel of the Swiss National Lausanne Institute of Advanced Technology (EPFL) in 1991, There is a lot of research going on in this area. Dye-sensitized solar cells have the potential to replace existing amorphous silicon solar cells because they have a significantly lower manufacturing cost than conventional silicon solar cells. Unlike silicon solar cells, dye-sensitized solar cells absorb visible light, - a dye molecule capable of forming a hole pair, and a transition metal oxide that transfers generated electrons as main constituent materials.

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.The unit cell structure of a general dye-sensitized solar cell is based on a conductive transparent electrode composed of an upper and a lower transparent substrate (generally glass) and a transparent conductive oxide (TCO) formed on the surface of the transparent substrate, On the other side of the conductive transparent electrode corresponding to the second electrode (catalytic electrode), a porous metal oxide layer having a dye adsorbed on the surface thereof is formed, and on the other conductive transparent electrode corresponding to the second electrode Pt), and the transition metal oxide, for example, TiO 2, and the porous electrode and the catalyst thin film electrode are filled with an electrolyte. That is, the dye-sensitized solar cell is an electrolyte that supplies electrons to an oxidized dye between a working electrode substrate coated with a working electrode (TiO2) material coated with a dye, which generates light by receiving light, and a catalytic electrode substrate supplying electrons .

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. For the practical use of such a dye-sensitized solar cell, it is necessary to realize a module having no reduction in efficiency even in a large area. For this purpose, there is a method of transporting electrons through a metal grid made of metal such as silver.

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.That is, in the case of a large-area submodule, an electron movement distance in a substrate having a relatively large resistance value is increased due to an increase in the cell area, resulting in reduction in efficiency due to long-distance movement of electrons. In order to maximize the power generation efficiency by optimizing the working electrode substrate and the catalyst electrode substrate through the introduction of these collecting grid electrodes, the collecting grid is disposed inside the cell to reduce the moving distance in the substrate by reducing the resistance, And the introduction of such a collecting grid electrode is simple in the process, and is easy to be applied to the large-scale application.

도 3은 종래 기술에 따른 염료감응 태양전지의 단면도다.3 is a cross-sectional view of a dye-sensitized solar cell according to the prior art.

도 3을 참조하면, 대면적 제트-시리즈(Z-series) 형태의 직렬 모듈로 제작되어, 사용된 염료감응 태양전지가 개시된다. Referring to FIG. 3, a dye-sensitized solar cell manufactured by using a series module having a large area Z-series type is disclosed.

상기 염료감응 태양전지 모듈은 두 개의 판상 투명전극으로서 제 1 기판(3) 및 제 2 기판(4)이 서로 접합된 샌드위치 구조를 갖고, 하나의 투명전극인 제 1 기판(3)의 이면에 이산화티타늄 등으로 구성된 전도성 제 1 전극(6)을 구비하고, 다른 하나의 투명전극인 제 2 기판(4)에 백금 등으로 구성된 제 2 전극(8)을 구비하고, 상기 제 1 전극(6) 및 제 2 전극(8)이 각각 구비된 제 1 기판(3) 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. The dye-sensitized solar cell module has a sandwich structure in which the first substrate 3 and the second substrate 4 are bonded to each other as two plate-shaped transparent electrodes, and is discretized on the rear surface of the first substrate 3 as one transparent electrode. A second electrode 8 made of platinum or the like on the second substrate 4, which is another transparent electrode, and the first electrode 6 made of titanium, or the like. A plurality of cells are formed by forming a unit cell in which the electrolyte 18 is filled in the space between the first substrate 3 and the second substrate 4 provided with the second electrode 8, respectively. The grid 10 is connected to each other to install.

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. Since the metal grid 10 is generally vulnerable to the electrolyte 18, the outer surface of the metal grid 10 is covered with the sealing member 14 to prevent the metal grid 10 from being in contact with the electrolyte 18, The wall surface of the dye-sensitized solar cell located outside the dye-sensitized solar cell constituting the module is sealed with the sealing member 14 to prevent the electrolyte 18 from leaking to the outside.

또한, 상기 각각의 염료감응 태양전지의 사이에 구비되는 금속 그리드(10)와 이웃하게 기판(3, 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.In addition, by etching the conductive film 22 coated on the surface of the substrate (3, 4) adjacent to the metal grid 10 provided between each of the dye-sensitized solar cell is generated inside the dye-sensitized solar cell Prevent electrons from flowing in parallel to other dye-sensitized solar cells. The metal grid 10 is connected to the other side wall surface of the cell so as to extend from one side wall surface of the cell to the opposite side wall surface. The electrolyte 18 filled in the cell, that is, the dye- .

그러나 이와 같은, 염료감응 태양전지는 하나의 디바이스로써 구현될 뿐, 다른 장치와 결합되는 형태로는 제공되지 못하는 단점이 있다.
However, such a dye-sensitized solar cell is implemented only as one device, there is a disadvantage that can not be provided in a form combined with other devices.

본 발명에서는 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건물일체형 광전소자의 사용이 널리 연구되는 커튼월에 염료감응 태양전지를 결합시킨 새로운 개념의 염료감응 태양전지 커튼월을 제공하며, 또한 이를 이용한 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a dye-sensitized solar cell curtain wall of a dye-sensitized solar cell combined with a dye-sensitized solar cell to a curtain wall, which is widely used in building integrated photoelectric devices, and also provides a lighting device using the same. It aims to provide.

본 발명은, 수직프레임과 수평프레임 및 유리패널을 포함하는 커튼월로서, 상기 수직프레임 또는 수평프레임 중 적어도 하나는, 염료감응 태양전지(200)와 이를 수용하는 수용홈(115); 상기 염료감응 태양전지가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 염료감응 태양전지를 고정시키는 고정부재(116); 및 상기 염료감응 태양전지의 전기를 이용하여 조명을 하는 LED모듈(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 커튼월을 제공한다.The present invention, a curtain wall comprising a vertical frame and a horizontal frame and a glass panel, at least one of the vertical frame or horizontal frame, the dye-sensitized solar cell 200 and the receiving groove 115 for receiving it; A fixing member 116 for fixing the dye-sensitized solar cell to prevent the dye-sensitized solar cell from being separated outwardly; And an LED module 300 that illuminates using electricity of the dye-sensitized solar cell.

상기 고정부재는 상기 수직프레임 또는 수평프레임에 회전 가능하게 고정되며, 회전 각도에 따라 상기 염료감응 태양전지와 전기적 접촉을 할 수 있는 형태이다.The fixing member is rotatably fixed to the vertical frame or the horizontal frame, and may be in electrical contact with the dye-sensitized solar cell according to the rotation angle.

상기 염료감응 태양전지는, 상부에 전도성 전극이 각각 적층된 제 1 및 제 2 기판; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 구비되는 전해액; 및 상기 제 1 및 제 2 기판 상의 전도성 전극으로부터 일 방향으로 각각 연장되어, 상기 기판의 동일 측면에서 노출되는 제 1 및 제 2 전도성 부재를 포함하며, 상기 고정부재는 회전에 따라 상기 염료감응 태양전지를 고정시킴과 동시에 상기 제 1 및 제 2 전도성 부재와 동시에 접촉한다.The dye-sensitized solar cell includes: first and second substrates each having conductive electrodes stacked thereon; An electrolyte disposed between the first substrate and the second substrate; And first and second conductive members extending in one direction from the conductive electrodes on the first and second substrates, respectively, and exposed from the same side of the substrate, wherein the fixing member is rotated by the dye-sensitized solar cell. And simultaneously with the first and second conductive members.

상기 고정부재는 회전 가능한 바 형태로서, 2개 이상 부착되는 것이 바람직하며, 상기 고정부재 각각은 필름 형태의 상기 제 1 및 제 2 전도성 부재와 접촉한다.The fixing member has a rotatable bar shape, preferably two or more fixing members, and each of the fixing members contacts the first and second conductive members in the form of a film.

상기 염료감응 태양전지는 상기 유리패널을 기준으로 실내측 수직프레임 또는 수평프레임의 일측면에 구비되고, 상기 LED 모듈은 상기 유리패널을 기준으로 실내측 수직프레임 또는 수평프레임의 일측면 또는 후면에 구비된다.The dye-sensitized solar cell is provided on one side of the interior vertical frame or horizontal frame based on the glass panel, and the LED module is provided on one side or the rear of the interior vertical frame or horizontal frame based on the glass panel. do.

또한, 본 발명은, 상기 LED 모듈을 제어하기 위한 PCB; 및 상기 LED 모듈의 야간 조명용 전기에너지로 이용하기 위해, 상기 염료감응 태양전지에서 생산된 전기에너지를 충전하는 충전수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커튼월을 제공한다.In addition, the present invention, a PCB for controlling the LED module; And charging means for charging electric energy produced by the dye-sensitized solar cell for use as electric energy for night illumination of the LED module.

본 발명에 따른 염료감응 태양전지 및 LED를 구비한 커튼월은 염료감응 태양전지로부터 발생한 전류가 커튼월의 금속 플레임을 통하여 흐르게 된다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 창호와 염료감응 태양전지에 동시에 접촉하는 접속 부재를 통하여, 염료감응 태양전지를 물리적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 태양전지로부터 발생하는 전류를 집전, 외부로 유도할 수 있다. In the curtain wall with a dye-sensitized solar cell and LED according to the present invention, a current generated from the dye-sensitized solar cell flows through the metal flame of the curtain wall. In particular, in one embodiment of the present invention, through the connection member in contact with the window and the dye-sensitized solar cell at the same time, not only physically fixed the dye-sensitized solar cell, but also to collect the current generated from the solar cell to the outside, Can be.

또한, 태양에너지를 이용하여 LED 조명을 커튼월에 배치함으로써 건물의 야간 조명에 활용할 수 있고 은은한 분위기를 연출할 수 있으며, PCB 수단을 이용하여 일정 시간에 조명이 켜지게 또는 꺼지게 할 수 있다.In addition, by placing the LED light on the curtain wall using the solar energy can be utilized for night lighting of the building, can produce a subtle atmosphere, and by using the PCB means can be turned on or off at a certain time.

도 1은 커튼월의 일반적인 형상을 외부 방향에서 바라본 사시도이다
도 2는 커튼월 장치의 내부 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 염료감응 태양전지의 일예의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지를 구비한 커튼월의 사시도이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커튼월에 설치되는 상기 고정부재(116)의 동작원리를 설명하는 도면이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 상기 염료감응 태양전지를 구비한 커튼월의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 커튼월에 설치되는 염료감응 태양전지 커튼월의 일부 구성이 더 추가된 단면의 모습이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지를 구비한 커튼월의 사시도이다. 1 is a perspective view of the general shape of the curtain wall viewed from the outside direction;
2 is a perspective view showing the internal configuration of the curtain wall device.
3 is a cross-sectional view of an example of a dye-sensitized solar cell.
4 is a perspective view of a curtain wall with a dye-sensitized solar cell according to an embodiment of the present invention.
5 to 6 are views illustrating the operation principle of the fixing member 116 installed in the curtain wall according to an embodiment of the present invention.
7 to 8 are cross-sectional views of the curtain wall with the dye-sensitized solar cell of the present invention.
9 is a cross-sectional view of a portion of the dye-sensitized solar cell curtain wall installed in the curtain wall according to the present invention is further added.
10 to 11 are perspective views of a curtain wall having a dye-sensitized solar cell according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described. In order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings denote the same members. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the entire specification, when a section includes a constituent element, it does not exclude other constituent elements, but may include other constituent elements, unless specifically stated otherwise.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지를 구비한 커튼월의 사시도이다. 4 is a perspective view of a curtain wall with a dye-sensitized solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 커튼월(100)은 수직프레임(110)과 수평프레임(미도시)이 서로 직교하도록 배치되고 이들 사이에 유리 패널이 부착된다. 상기 수직프레임(110)의 전면부에는 염료감응 태양전지를 수용할 할 수 있는 수용홈(115)이 형성되고, 염료감응 태양전지(200)은 상기 수용홈(115) 내부로 삽입된 후 고정된다. Referring to FIG. 4, the curtain wall 100 according to the present invention is disposed such that the vertical frame 110 and the horizontal frame (not shown) are perpendicular to each other, and a glass panel is attached therebetween. An accommodating groove 115 is formed in the front portion of the vertical frame 110 to accommodate the dye-sensitized solar cell, and the dye-sensitized solar cell 200 is fixed after being inserted into the accommodating groove 115. .

본 발명의 일 실시예에서 상기 수용홈(115)은 염료감응 태양전지를 수용할 수 있도록 적절한 너비와 길이를 갖는 트랜치 형태인 것이 바람직하며, 상기 트렌치 형태의 수용홈(115) 내로 염료감응 태양전지(200)이 안착되어 삽입된다. 상기 수용홈(115)으로 삽입된 염료감응 태양전지(200)는 외부로부터 태양광을 조사받아 전류를 생산하게 되는데, 본 발명의 일 실시예에서 상기 염료감응 태양전지(200)는 당업계에서 제조될 수 있는 임의의 모든 종류의 태양전지가 될 수 있으며, 도 1에 도시된 형태로 한정되지 않는다. 이하 염료감응 태양전지라는 표현은 염료감응 태양전지 모듈을 포함하는 개념으로 사용되었다.In one embodiment of the present invention, the receiving groove 115 is preferably in the form of a trench having a suitable width and length to accommodate the dye-sensitized solar cell, the dye-sensitized solar cell into the trench-shaped receiving groove 115 200 is seated and inserted. The dye-sensitized solar cell 200 inserted into the receiving groove 115 is to produce a current by receiving sunlight from the outside, in one embodiment of the present invention, the dye-sensitized solar cell 200 is manufactured in the art It can be any kind of solar cell that can be, but is not limited to the form shown in FIG. Hereinafter, the expression dye-sensitized solar cell was used as a concept including a dye-sensitized solar cell module.

또한, 본 발명은 염료감응 태양전지 커튼월는 상기 염료감응 태양전지가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 염료감응 태양전지를 고정시키는 고정부재(116)를 포함하는데, 상기 고정부재(116)는 상기 프레임에 고정된 후, 회전 가능한 형태이다. 따라서, 상기 회전 각도에 따라 상기 염료감응 태양전지 영역까지 연장되어, 상기 안착된 염료감응 태양전지가 커튼월 외부로 이탈되는 문제를 방지한다. In addition, the present invention, the dye-sensitized solar cell curtain wall includes a fixing member 116 for fixing the dye-sensitized solar cell in order to prevent the dye-sensitized solar cell is separated to the outside, the fixing member 116 is the After being fixed to the frame, it is rotatable. Accordingly, the dye-sensitized solar cell is extended to the dye-sensitized solar cell area according to the rotation angle, thereby preventing the seated dye-sensitized solar cell from leaving the curtain wall.

본 실시예에서는 상기 염료감응 태양전지(200)가 실외측 수직프레임에 배치되기 때문에 상기 염료감응 태양전지를 덮어서 보호할 수 있는 투명 재질로 이루어진 커버(미도시)가 더 구비될 수도 있을 것이다.In this embodiment, since the dye-sensitized solar cell 200 is disposed in the vertical frame on the outdoor side, a cover (not shown) made of a transparent material may be further provided to cover and protect the dye-sensitized solar cell.

또한, 본 발명은 커튼월의 프레임에 염료감응 태양전지을 고정시키는 경우, 외부로 전류를 유도하는 집전라인을 구성하는 것이 어렵다는 문제를 해결하기 위하여, 상기 염료감응 태양전지(200)와 수직프레임(110) 사이에 구비되며, 상기 염료감응 태양전지를 물리적으로 고정시키는 고정부재(116)를 동시에 집전 부재로 이용한다. 즉, 본 발명에서 상기 고정부재(116)는 수직프레임(116)에 부착되어, 회전가능한 바 형태로서, 회전 각도에 따라 상기 고정부재(116)는 상기 수용홈(115) 내의 염료감응 태양전지(200) 영역까지 연장되어 상기 고정된 염료감응 태양전지(200)가 안착 후 상기 수용홈(115) 바깥으로 이탈되는 문제를 방지한다. 아울러, 도 6에서 도시된 바와 같이 상기 염료감응 태양전지(200) 영역까지 회전된 고정부재(116)는 상기 염료감응 태양전지(200) 기판과 접촉하게 되는데, 본 발명은 상기 고정부재(116)에 염료감응 태양전지 기판의 전도성 전극으로부터 연장된 전도성 부재를 접촉, 연결시켜, 상기 고정부재(116)가 집전 라인으로도 기능하게 하였다. In addition, the present invention, when fixing the dye-sensitized solar cell to the frame of the curtain wall, in order to solve the problem that it is difficult to configure a current collecting line to induce current to the outside, the dye-sensitized solar cell 200 and the vertical frame 110 ), And the fixing member 116 for physically fixing the dye-sensitized solar cell is used as a current collecting member. That is, in the present invention, the fixing member 116 is attached to the vertical frame 116, as a rotatable bar shape, the fixing member 116 according to the rotation angle of the dye-sensitized solar cell in the receiving groove 115 ( It is extended to the area 200 to prevent the fixed dye-sensitized solar cell 200 is separated from the receiving groove 115 after the seat. 6, the fixing member 116 rotated to the dye-sensitized solar cell 200 is in contact with the substrate of the dye-sensitized solar cell 200, and the present invention provides the fixing member 116. A conductive member extending from the conductive electrode of the dye-sensitized solar cell substrate was contacted and connected to each other so that the fixing member 116 also functions as a current collecting line.

도 5 및 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 고정부재(116)의 동작원리를 설명하는 도면이다.5 and 6 are views illustrating the operation principle of the fixing member 116 according to an embodiment of the present invention.

도 5을 참조하면, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지(200)는 커튼월의 수직프레임(110)의 수용홈(115) 내로 삽입되며, 이때 바 형태의 고정부재(116)는 상기 수용홈의 내측 영역으로 연장되지 않은 상태이다. 5, the dye-sensitized solar cell 200 according to the present invention is inserted into the receiving groove 115 of the vertical frame 110 of the curtain wall, wherein the bar-shaped fixing member 116 of the receiving groove It does not extend to the inner region.

도 6를 참조하면, 상기 고정부재(116)는 회전하면, 상기 회전된 고정부재(116)는 상기 염료감응 태양전지(200) 영역까지 연장된다. 그 결과 상기 염료감응 태양전지(200)는 상기 고정부재(116)와 접촉하여, 물리적으로 고정된 상태가 된다. 특히 본 발명은 상기 고정부재(116)과 염료감응 태양전지(200) 기판의 접촉에 의하여, 단순히 염료감응 태양전지를 물리적으로 고정시킬 뿐만 아니라, 염료감응 태양전지(200)에서 생성되는 전류를 외부로 유도하게 된다. Referring to FIG. 6, when the fixing member 116 rotates, the rotated fixing member 116 extends to an area of the dye-sensitized solar cell 200. As a result, the dye-sensitized solar cell 200 comes into contact with the fixing member 116 and is in a physically fixed state. In particular, the present invention not only physically fixes the dye-sensitized solar cell by contact of the fixing member 116 and the substrate of the dye-sensitized solar cell 200, but also externally generates current generated from the dye-sensitized solar cell 200. Will lead to.

도 7 및 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지 커튼월의 수직프레임의 단면도이다. 7 and 8 are cross-sectional views of the vertical frame of the dye-sensitized solar cell curtain wall according to another embodiment of the present invention.

도 7를 참조하면, 본 발명에 따른 염료감응 태양전지(200)에는 양 기판의 투명전도성 전극으로부터 제 1 및 제 2 전도성 부재(231, 232)가 커튼월의 고정부재(116)와 접촉하는 방향으로 연장된다. 본 발명의 일 실시예에서 Z-타입 모듈의 경우, 상기 두 개의 전도성 부재(231, 232)는 필름 형태이며, 상기 연장된 전도성 부재(231, 232)는 염료감응 태양전지 기판의 외측면까지 연장된다. Referring to FIG. 7, in the dye-sensitized solar cell 200 according to the present invention, the direction in which the first and second conductive members 231 and 232 contact the fixing member 116 of the curtain wall from the transparent conductive electrodes of both substrates is shown. Extends. In one embodiment of the present invention, in the Z-type module, the two conductive members 231 and 232 are in the form of a film, and the extended conductive members 231 and 232 extend to the outer side of the dye-sensitized solar cell substrate. do.

본 발명에 따른 염료감응 태양전지 커튼월의 2 개의 고정부재는 회전가능하며, 상기 고정부재(116)의 회전에 따라 염료감응 태양전지는 수용홈(115) 내에 고정될 뿐만 아니라, 염료감응 태양전지의 각 기판으로부터 염료감응 태양전지의 일 방향으로 연장되어, 염료감응 태양전지 기판의 외측면으로 노출된 제 1 및 제 2 전도성 부재(231, 232)와 접촉하게 된다. 상기 접촉에 따라 고정부재는 염료감응 태양전지로부터 발생한 전류를 외부로 유도하는 전도성 라인으로 기능하게 된다. The two fixing members of the dye-sensitized solar cell curtain wall according to the present invention are rotatable, and the dye-sensitized solar cell is fixed in the receiving groove 115 as well as the dye-sensitized solar cell according to the rotation of the fixing member 116. Each of the substrates extends in one direction of the dye-sensitized solar cell and comes into contact with the first and second conductive members 231 and 232 exposed to the outer surface of the dye-sensitized solar cell substrate. According to the contact, the fixing member functions as a conductive line for inducing a current generated from the dye-sensitized solar cell to the outside.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 염료감응 태양전지 커튼월에서 일부 구성이 추가된 단면도이다. 9 is a cross-sectional view of a part of the configuration of the dye-sensitized solar cell curtain wall according to an embodiment of the present invention.

도 9을 참조하면, 염료감응 태양전지(730)는 상기 커튼월의 수직프레임(110)에 형성된 수용홈(115)에 삽입되며, 또한 상기 커튼월의 수직프레임에 고정되며, 회전가능한 고정부재(116)가 형성되고, 상기 고정부재의 회전에 따라 염료감응 태양전지는 고정하고 동시에 노출된 2 개 이상의 전도성 부재(231,232)와 접촉하는 점 등은 위에서 설명한 바와 동일하다.9, the dye-sensitized solar cell 730 is inserted into the receiving groove 115 formed in the vertical frame 110 of the curtain wall, and is also fixed to the vertical frame of the curtain wall, rotatable fixing member ( 116 is formed, and the dye-sensitized solar cell is fixed and simultaneously in contact with two or more conductive members 231 and 232 exposed as the fixing member is rotated.

그런데, 본 실시예에서는 수직프레임(110)에 배치되는 전도성 라인(118)을 더 포함한다. 이로써, 상기 접촉된 전도성 부재를 통하여, 상기 고정부재는 상기 염료감응 태양전지(200)에서 발생한 전류를 받아, 다시 상기 커튼월 프레임 내에 구비된 전도성 라인(118)을 통하여 외부로 흐르게 한다.
However, the present embodiment further includes a conductive line 118 disposed on the vertical frame 110. Thus, through the contacting conductive member, the fixing member receives the current generated by the dye-sensitized solar cell 200 and flows to the outside through the conductive line 118 provided in the curtain wall frame.

또한, 본 발명은 상기 염료감응 태양전지에서 생산된 전기를 이용하여 LED 조명장치를 더 구비한다. 도 4를 참조하면, 상기 LED 조명장치는 본 발명의 커튼월에서 실내측에 배치되는 수직프레임의 일측면에 구비될 수 있다. 도 4에서 도시된 그림에는 상기 LED 모듈(300)이 수직프레임의 일 측면에 배치된 형상을 도시하고 있으나, LED 모듈은 수직프레임의 후면에 배치될 수도 있고, 측면과 후면에서 적절한 위치에 동시에 배치될 수도 있을 것이다. In addition, the present invention further comprises an LED lighting device using the electricity produced in the dye-sensitized solar cell. Referring to Figure 4, the LED lighting device may be provided on one side of the vertical frame disposed on the indoor side in the curtain wall of the present invention. In FIG. 4, the LED module 300 is illustrated on one side of the vertical frame, but the LED module may be disposed on the rear side of the vertical frame, and simultaneously disposed at an appropriate position on the side and the rear side. It could be.

본 발명에 따른 커튼월의 프레임에 상기 LED 모듈(300) 장착하는 방식 또는 상기 염료감응 태양전지에서 생산된 전기를 상기 LED 모듈로 전송하기 위한 전선의 배치 방식 등은 통상의 기술을 그대로 이용하는 것이므로 여기에 대해서는 구체적인 설명은 생략하도록 한다. Since the method of mounting the LED module 300 to the frame of the curtain wall according to the present invention or the arrangement of the wires for transmitting electricity produced in the dye-sensitized solar cell to the LED module is to use a conventional technology as it is here Detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 수직프레임 또는 수평프레임 내부에는 상기 LED 모듈(300)을 제어하기 위한 PCB를 포함할 수 있으며, LED 광의 난반사 또는 굴절 등의 광 진행 방식에 의하여 LED 광이 부드럽고 은은하게 실내외로 확산되도록 하는 사각 효과를 제공하는 수단을 더 구비하는 것도 가능하다. In addition, the inside of the vertical frame or horizontal frame may include a PCB for controlling the LED module 300, the square to allow the LED light is smoothly and softly diffused into the indoor and outdoor by light propagation method such as diffuse reflection or refraction of the LED light. It is also possible to further comprise means for providing the effect.

그리고, 상기 수직프레임(110) 또는 수평프레임 내부에는 충전수단이 더 구비되어 있어서, 태양빛이 비추는 낮 동안에 상기 염료감응 태양전지에서 생산된 전기에너지가 충전되고, 야간에는 상기 충전수단에서 충전된 전기를 이용하여 상기 LED 모듈이 조명광을 발하도록 할 수도 있을 것이며, 상기 PCB에서 이러한 제어를 하도록 구성하는 것도 가능할 것이다.In addition, the vertical frame 110 or the horizontal frame is further provided with a charging means, the electric energy produced by the dye-sensitized solar cell is charged during the day when the sunlight shines, the electricity charged by the charging means at night By using the LED module may be to emit light, it may be possible to configure such control in the PCB.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 커튼월의 일부변형예로서 LED 모듈이 수직프레임의 후면에 배치된 형상을 도시하고 있다.FIG. 10 illustrates a shape in which an LED module is disposed on a rear surface of a vertical frame as a modified example of the curtain wall according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 염료감응 태양전지를 구비한 커튼월의 사시도이다. 11 is a perspective view of a curtain wall with a dye-sensitized solar cell according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참고하면, 커튼월의 수직프레임에 상기 염료감응 태양전지가 구비되되, 수직프레임 중 실내측에 존재하는 수직프레임의 일측면에 구비되도록 한다.Referring to FIG. 11, the dye-sensitized solar cell is provided in a vertical frame of the curtain wall, and is provided on one side of the vertical frame existing inside the vertical frame.

커튼월은 수직프레임과 수평프레임 사이에 유리패널(G)이 배치되어 있으므로 태양빛이 상기 유리패널을 통과하여 실내측에 위치하는 염료감응 태양전지(200)에 도달하는 것이 가능하기 때문이다. 이렇게 염료감응 태양전지(200)를 실내측 수직프레임에 배치하면 실외의 외부환경에 염료감응 태양전지가 직접적으로 노출되지 않아 유리한 점이 있다. 본 실시예에서는 염료감응 태양전지가 유리패널(G)의 실내측에 배치되는 점을 제외하곤 나머지 구성은 위에서 설명한 내용과 동일하거나 유사하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
The curtain wall is because the glass panel (G) is disposed between the vertical frame and the horizontal frame because it is possible for the sunlight to reach the dye-sensitized solar cell 200 located in the room side through the glass panel. When the dye-sensitized solar cell 200 is arranged in the vertical frame on the indoor side, there is an advantage that the dye-sensitized solar cell is not directly exposed to the outdoor environment. In the present embodiment, except that the dye-sensitized solar cell is disposed on the interior side of the glass panel G, the rest of the configuration is the same as or similar to that described above, so a detailed description thereof will be omitted.

이상에서는 본 발명에 따른 염료감응 태양전지와 LED조명장치가 커튼월(100)의 수직프레임(110)에 구비되는 것을 설명하였으나, 이것은 하나의 실시예이며 상기 염료감응 태양전지와 LED조명장치가 커튼월의 수평프레임에 구비되는 것도 당연히 가능할 것이다.In the above description that the dye-sensitized solar cell and the LED lighting device according to the present invention is provided in the vertical frame 110 of the curtain wall 100, this is one embodiment and the dye-sensitized solar cell and the LED lighting device curtain It would of course be possible to equip the horizontal frame of the wall.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

Claims (8)

수직프레임과 수평프레임 및 유리패널을 포함하는 커튼월로서,
상기 수직프레임 또는 수평프레임 중 적어도 하나는,
염료감응 태양전지(200)와 이를 수용하는 수용홈(115);
상기 염료감응 태양전지가 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 염료감응 태양전지를 고정시키는 고정부재(116); 및
상기 염료감응 태양전지의 전기를 이용하여 조명을 하는 LED모듈(300);을 포함하는 것을 특징으로 하는 커튼월.A curtain wall comprising a vertical frame, a horizontal frame and a glass panel,
At least one of the vertical frame or horizontal frame,
Dye-sensitized solar cell 200 and the receiving groove 115 for receiving it;
A fixing member 116 for fixing the dye-sensitized solar cell to prevent the dye-sensitized solar cell from being separated outwardly; And
Curtain wall comprising a; LED module 300 for lighting by using the electricity of the dye-sensitized solar cell. 제 1 항에 있어서,
상기 고정부재는 상기 수직프레임 또는 수평프레임에 회전 가능하게 고정되며, 회전 각도에 따라 상기 염료감응 태양전지와 전기적 접촉을 할 수 있는 형태인 것을 특징으로 하는 커튼월.The method of claim 1,
The fixing member is rotatably fixed to the vertical frame or horizontal frame, the curtain wall, characterized in that the form that can be in electrical contact with the dye-sensitized solar cell according to the rotation angle. 제 1 항에 있어서, 상기 염료감응 태양전지는,
상부에 전도성 전극이 각각 적층된 제 1 및 제 2 기판;
상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 구비되는 전해액; 및
상기 제 1 및 제 2 기판 상의 전도성 전극으로부터 일 방향으로 각각 연장되어, 상기 기판의 동일 측면에서 노출되는 제 1 및 제 2 전도성 부재를 포함하며,
상기 고정부재는 회전에 따라 상기 염료감응 태양전지를 고정시킴과 동시에 상기 제 1 및 제 2 전도성 부재와 동시에 접촉하는 것을 특징으로 하는 커튼월.The method of claim 1, wherein the dye-sensitized solar cell,
First and second substrates each having conductive electrodes stacked thereon;
An electrolyte disposed between the first substrate and the second substrate; And
A first and second conductive members extending in one direction from the conductive electrodes on the first and second substrates, respectively, and exposed from the same side of the substrate,
The fixing member is fixed to the dye-sensitized solar cell in accordance with the rotation and the curtain wall, characterized in that at the same time contact with the first and second conductive member. 제 1 항에 있어서,
상기 고정부재는 회전 가능한 바 형태로서, 2개 이상 부착되는 것을 특징으로 하는 커튼월.The method of claim 1,
The fixing member is a rotatable bar form, characterized in that the two or more attached to the curtain wall. 제 3 항에 있어서,
상기 고정부재 각각은 필름 형태의 상기 제 1 및 제 2 전도성 부재와 접촉하는 것을 특징으로 하는 커튼월.The method of claim 3, wherein
And each of the fixing members contacts the first and second conductive members in the form of a film. 제 1 항에 있어서,
상기 염료감응 태양전지는 상기 유리패널을 기준으로 실내측 수직프레임 또는 수평프레임의 일측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 커튼월.The method of claim 1,
The dye-sensitized solar cell is a curtain wall, characterized in that provided on one side of the interior vertical frame or horizontal frame based on the glass panel. 제 6 항에 있어서,
상기 LED 모듈은 상기 유리패널을 기준으로 실내측 수직프레임 또는 수평프레임의 일측면 또는 후면에 구비되는 것을 특징으로 하는 커튼월.The method according to claim 6,
The LED module is a curtain wall, characterized in that provided on one side or the rear of the indoor vertical frame or horizontal frame based on the glass panel. 제 7 항에 있어서,
상기 LED 모듈을 제어하기 위한 PCB; 및
상기 LED 모듈의 야간 조명용 전기에너지로 이용하기 위해, 상기 염료감응 태양전지에서 생산된 전기에너지를 충전하는 충전수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커튼월.The method of claim 7, wherein
A PCB for controlling the LED module; And
Curtain wall further comprises a charging means for charging the electrical energy produced by the dye-sensitized solar cell for use as electrical energy for night illumination of the LED module.
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