KR20150068792A - 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판 및 이를 구비한 방음벽 - Google Patents
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Abstract
방음벽의 지주와 지주 사이에 적층 설치되는 방음판의 접합유리 투명판 내에 박막형 태양전지모듈을 증착 매립함으로써 흡음 및 차음 효과를 동시에 기대할 수 있고, 방음벽 전면을 박막형 태양전지모듈로 구성함으로써 기존의 결정형 폴리실리콘 태양전지모듈이 시공되지 못했던 부분까지 태양광 발전 장치로 구성할 수 있으며, 또한, 현재 차음형 방음판으로 사용되고 있는 접합유리와 동일한 물성값을 갖는 박막형 태양전지모듈을 사용하여 투과성을 갖는 태양전지모듈 매립 방음판을 구현함으로써 운전자가 시야를 충분히 확보할 수 있으며, 동시에 박막형 태양전지모듈에 의해 청정에너지를 얻을 수 있는, 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판 및 이를 구비한 방음벽이 제공된다.
Description
본 발명은 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 방음벽(Soundproof Wall)의 지주와 지주 사이에 적층 설치되는 방음판(Soundproof Panel)의 접합유리 투명판 내에 박막형 태양전지모듈을 증착 매립하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판 및 이를 구비한 방음벽에 관한 것이다.
최근, 급속한 산업발달에 따라 교통수단의 다양화 및 교통량이 증가하고 있으며, 이러한 교통수단이 다니는 도로, 철로, 공항이 확충되고 있다. 이로 인해 도로주변, 철로주변, 공항주변에 주거하는 주민들은 교통수단에서 발생하는 소음 때문에 큰 고통을 받고 있다.
따라서 도로, 철로, 공항을 설계할 때에는 일정 한도 미만의 소음기준을 엄격히 적용하고 있으며, 이와 같은 소음기준을 만족시키기 위해 다양한 종류의 방음벽, 예를 들면, 흡음형, 반사형, 간섭형, 공명형 등의 방음벽을 설치하고 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 방음벽 및 방음판을 나타내는 도면이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 기술에 따른 방음벽은 콘크리트 블록 기초(10)를 길이 방향으로 타설하여 상기 콘크리트 블록 기초(10)에 일정 간격으로 복수의 지주(20)를 세우고, 각 지주(20)와 지주(20)의 사이에 사방 테두리에 패널프레임이 설치되어 있는 방음판(30)을 적층 설치하여 시공된다. 아울러, 종래의 기술에 따른 방음벽은 최상단 프레임(40)에 소음저감 효율을 향상시키기 위해 소음감소기가 선택적으로 설치될 수 있다.
이때, 상기 방음판(30)은 지주(20)에 볼트 체결되는 브라켓에 의해 상기 지주(20)와 지주(20)의 사이에 고정 설치될 수 있는데, 이와 같은 방음판(30)은 폴리메타크릴산 메틸(PMMA) 또는 폴리카보네이트(PC)와 같은 투명 합성수지 패널을 사용하거나 또는 강화유리 등을 사용하고 있다.
도 1b를 참조하면, 종래의 기술에 따른 투명 방음판(30)은, 투명판(31)이 외곽에 형성된 패널프레임(32D, 32U, 32L, 32R)에 삽입 고정되며, 예를 들면, 압출 알루미늄으로 형성되는 패널프레임(32D, 32U, 32L, 32R)에 다수의 투명판(31)을 순서대로 끼우는 방식으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 패널프레임(32D, 32U, 32L, 32R)은 목재(목무늬 프레임) 또는 알루미늄으로 이루어져 있다.
한편, 최근 유럽과 미국을 중심으로 태양광모듈을 부착한 융합형 방음벽이 설치되고 있다. 이러한 융합형 방음벽은 방음벽의 소음저감 효과와 태양광 발전을 통한 에너지생산 효과가 있다.
이러한 융합형 방음벽에 설치된 태양전지모듈은 대부분 결정형 폴리실리콘을 사용하는 태양전지모듈로서 대부분 설치 각도가 효율을 크게 좌우하게 된다. 이때, 결정형 폴리실리콘 태양전지모듈은 효율이 높지만, 그 설치각도는 30도 정도로 제한되므로 주로 방음벽의 상단에 지붕 형태로 시공되고 있다.
도 2는 종래의 기술에 따른 태양광 발전 패널이 방음판 상부에 형성된 방음벽을 나타내는 사진이고, 도 3은 종래의 기술에 따른 도로의 방음벽을 이용한 태양광 발전장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 태양광 발전 패널(52)이 방음판(51) 상부에 지붕 형태로 시공되고 있는 것을 나타내고 있다.
도 3은 도로에 설치된 방음벽(61)에 태양광을 조사받아 발전하는 태양전지모듈(62)을 설치한 것을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 도로의 방음벽을 이용한 태양광 발전장치의 경우, 도로의 설치된 방음벽(61)은 태양광의 조사각도 및 조사량을 감안하여 방음벽(61)에 태양전지모듈(20)을 상하 및 좌우로 회동되게 설치함으로써, 태양전지모듈(62)이 받는 태양광의 조사량을 최대화시키고, 이에 따라 태양전지모듈(62)의 발전효율을 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 태양전지모듈(62)은 태양광의 조사량이 증대되도록 설치수단에 의해 방음벽(61)에 회동되게 설치된다. 여기서, 상기 태양전지모듈(62)을 설치하기 위한 설치수단은 방음벽(61)에 일측이 힌지 결합되고, 태양전지모듈(62)이 설치되는 회동프레임(63)과, 방음벽(61)에 설치되어 회동프레임의 타측을 지지하고 회동프레임을 상하 회동시키는 상하 회동부(64)로 이루어질 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 결정형 폴리실리콘 태양전지모듈은 전술한 바와 같이, 그 설치각도가 30도 정도로 제한적이므로 방음벽의 전면에 수직 방향으로 설치하기 어렵고, 태양광의 조사각도 및 조사량을 감안하여 방음벽에 태양전지모듈을 상하 및 좌우로 회동시키는 별도의 장치를 구비해야 한다는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 방음벽의 지주와 지주 사이에 적층 설치되는 방음판의 접합유리 투명판 내에 박막형 태양전지모듈을 증착 매립함으로써 흡음 및 차음 효과를 동시에 기대할 수 있는, 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판 및 이를 구비한 방음벽을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 방음벽 전면을 박막형 태양전지모듈로 구성함으로써 기존의 결정형 폴리실리콘 태양전지모듈이 시공되지 못했던 부분까지 태양광 발전 장치로 구성할 수 있다. 이에 따라 태양전지모듈을 전면에 수직 방향으로 설치함으로써 태양광 발전량을 향상시킬 수 있는, 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판 및 이를 구비한 방음벽을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 현재 차음형 방음판으로 사용되고 있는 접합유리와 동일한 물성값을 갖는 박막형 태양전지모듈을 사용하여 투과성을 갖는 태양전지모듈 매립 방음판을 구현함으로써 운전자가 시야를 충분히 확보할 수 있으며, 동시에 박막형 태양전지모듈에 의해 청정에너지를 얻을 수 있는, 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판 및 이를 구비한 방음벽을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판은, 사방 테두리에 각각 패널프레임이 설치된 방음판에 있어서, 접합유리로 형성되어 방음 기능을 갖는 직사각형의 접합유리 투명판; 직렬 또는 병렬 연결되는 다수의 박막형 태양전지로 형성되고, 상기 접합유리 투명판 내에 매립 형성되는 박막형 태양전지모듈; 및 상기 접합유리 투명판의 사방 테두리에 체결되고, 상기 접합유리 투명판이 삽입 체결되도록 투명판 삽입홈이 형성된 패널프레임을 포함하되, 상기 박막형 태양전지모듈은 상기 접합유리 투명판 내에 증착 매립되어 수직 방향으로 방음벽 전면을 형성하고, 상기 박막형 태양전지는 a-Si(Amorphous Silicon: 비정질 실리콘) 태양전지, CIGS(Copper Indium Gallium Selenide) 태양전지, CIS(Copper Indium Selenide) 태양전지 또는 CdTe(Cadmium Tellurium) 태양전지 중에서 선택되어 모듈화되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 박막형 태양전지모듈은 상기 접합유리 투명판 내에 1 내지 9 ㎛의 박막 증착을 통해 매립될 수 있다.
여기서, 상기 접합유리 투명판은 상기 태양전지모듈이 매립되는 불투명 태양전지모듈 영역 및 상기 태양전지모듈이 매립되는 않은 투명 방음 영역으로 구분될 수 있다.
여기서, 상기 불투명 태양전지모듈 영역 내에서 부분적인 박막 증착을 통한 일정 수준의 투과성을 갖도록 상기 접합유리 투명판 내부에 상기 박막형 태양전지모듈이 일부 증착되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 투명 방음 영역은 다음 방음판에 형성된 박막형 태양전지모듈과 연결되도록 상기 박막형 태양전지모듈로부터 인출되는 리드선이 통과하는 연결부 역할을 하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 패널프레임은 다수의 흡음공이 형성된 다공성 알루미늄으로 형성되어 차음 성능과 흡음 성능을 갖는 것을 특징으로 한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽은, 방음판을 적층하여 형성되는 방음벽에 있어서, 소음을 발생하는 소음원에 대해 길이방향으로 타설되어 형성되는 콘크리트 블록 기초; 상기 콘크리트 블록 기초 상에 일정 간격으로 수직 방향으로 형성되는 복수의 지주; 박막형 태양전지모듈을 접합유리 투명판 내에 증착 매립된 방음판으로서, 사방 테두리에 각각 패널프레임이 설치되고 상기 지주와 지주의 사이에 적층 형성되는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판; 상기 방음판 내에 형성된 박막형 태양전지모듈에서 생성된 전기를 충전하는 배터리; 및 상기 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판은, 접합유리로 형성되어 방음 기능을 갖는 직사각형의 접합유리 투명판; 직렬 또는 병렬 연결되는 다수의 박막형 태양전지로 형성되고, 상기 접합유리 투명판 내에 매립 형성되는 박막형 태양전지모듈; 및 상기 접합유리 투명판의 사방 테두리에 체결되고, 상기 접합유리 투명판이 삽입 체결되도록 투명판 삽입홈이 형성된 패널프레임을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 방음벽의 지주와 지주 사이에 적층 설치되는 방음판의 접합유리 투명판 내에 박막형 태양전지모듈을 증착 매립함으로써 흡음 및 차음 효과를 동시에 기대할 수 있는 태양광 발전 방음벽을 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 방음벽 전면을 박막형 태양전지모듈로 구성함으로써 기존의 결정형 폴리실리콘 태양전지모듈이 시공되지 못했던 부분까지 태양광 발전 장치로 구성할 수 있다. 이에 따라 태양전지모듈을 전면에 수직 방향으로 설치함으로써 태양광 발전량을 향상시킬 수 있으며, 향상된 발전량으로 기타 도로 시설물 등의 다양한 부대설비를 용이하게 이용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 현재 차음형 방음판으로 사용되고 있는 접합유리와 동일한 물성값을 갖는 박막형 태양전지모듈을 사용하여 투과성을 갖는 태양전지모듈 매립 방음판을 구현함으로써 운전자가 시야를 충분히 확보할 수 있으며, 동시에 박막형 태양전지모듈에 의해 청정에너지를 얻을 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 방음벽 및 방음판을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 태양광 발전 패널이 방음판 상부에 형성된 방음벽을 나타내는 사진이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 도로의 방음벽을 이용한 태양광 발전장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 A-A 라인을 절개선으로 하는 수직단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판에 사용되는 박막형 태양전지모듈을 예시하는 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판이 불투명 태양전지모듈 영역 및 투명 방음 영역으로 구분되는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판에서 패널프레임을 통해 박막형 태양전지모듈이 전기적으로 연결되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 태양광 발전 패널이 방음판 상부에 형성된 방음벽을 나타내는 사진이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 도로의 방음벽을 이용한 태양광 발전장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 A-A 라인을 절개선으로 하는 수직단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판에 사용되는 박막형 태양전지모듈을 예시하는 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판이 불투명 태양전지모듈 영역 및 투명 방음 영역으로 구분되는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판에서 패널프레임을 통해 박막형 태양전지모듈이 전기적으로 연결되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
[박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130)]
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 A-A 라인을 절개선으로 하는 수직단면도이다.
도 4및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130)은 사방 테두리에 각각 패널프레임이 설치된 방음판으로서, 접합유리 투명판(131), 패널프레임(132), 박막형 태양전지모듈(133) 및 박막형 태양전지모듈 리드선(134)을 포함한다.
접합유리 투명판(131)은 직사각형 형상으로서 접합유리로 형성되어 방음 기능을 갖는다.
박막형 태양전지모듈(133)직렬 또는 병렬 연결되는 다수의 박막형 태양전지로 형성되고, 상기 접합유리 투명판(131) 내에 매립 형성된다. 여기서, 상기 박막형 태양전지모듈(133)은 상기 접합유리 투명판(131) 내에 증착 매립되어 수직 방향으로 방음벽 전면을 형성하고, 상기 박막형 태양전지는 a-Si(Amorphous Silicon: 비정질 실리콘) 태양전지, CIGS(Copper Indium Gallium Selenide) 태양전지, CIS(Copper Indium Selenide) 태양전지 또는 CdTe(Cadmium Tellurium) 태양전지 중에서 선택되어 모듈화될 수 있다. 또한, 상기 박막형 태양전지모듈(133)은 상기 접합유리 투명판(131) 내에 수 ㎛, 예를 들면, 1 내지 9 ㎛의 박막 증착을 통해 매립될 수 있다.
여기서, 상기 박막형 태양전지모듈(133)은 전술한 종래의 기술에 따른 결정형 폴리실리콘 태양전지모듈에 비해 모듈 자체의 그림자에 대한 방해 효과가 작고, 또한, 설치 기울기의 영향이 작기 때문에 방음벽과 같은 수직 구조에 용이하게 적용할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130)은, 박막형 태양전지모듈(133)을 이용함으로써 방음벽의 전면을 용이하게 구성할 수 있으며, 방음벽의 설치 길이당 박막형 태양전지모듈의 설치 면적도 넓힐 수 있다.
패널프레임(132)은 상기 접합유리 투명판(131)의 사방 테두리에 체결되고, 상기 접합유리 투명판(131)이 삽입 체결되도록 투명판 삽입홈이 형성된다. 이때, 상기 패널프레임(132)은 다수의 흡음공(132h)이 형성된 다공성 알루미늄으로 형성되어 차음 성능과 흡음 성능을 갖는다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판에 사용되는 박막형 태양전지모듈을 예시하는 사진이다.
본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판에 사용되는 박막형 태양전지모듈(133)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 강화유리(Tempered Glass)와 같은 기능성 접합유리 패널 사이에 박막형 집광 셀(Cell)을 삽입하여 제조하는데, 이러한 박막형 태양전지모듈(133)의 경우, 방음판(130)의 투명판(131)으로 사용되는 접합유리와 물성이 동일하다. 그러므로 이러한 박막형 태양전지모듈(133)은 접합유리의 차음 성능과 비슷한 효과를 낼 수 있다. 여기서, 강화유리(Tempered Glass)는 성형 판유리를 연화온도에 가까운 500∼600℃로 가열하고, 압축한 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리 표면부를 압축 변형시키고, 내부를 인장 변형시켜 강화한 유리를 말한다. 또한, 접합유리(Laminated Glass)는 두 개 이상의 유리판 사이에 수지 층을 넣어 만든 유리를 말한다.
구체적으로, 차세대 태양전지 기술로 불리는 박막 태양전지는 폴리실리콘 수급의 영향을 받지 않고 제조원가가 저렴하다는 점에서 새로운 대안으로 떠오르고 있다 박막 태양전지는 a-Si(비정질 실리콘), CdTe(카드뮴ㅇ텔루라이드 화합물) 또는 CIGS(구리ㅇ인듐ㅇ갈륨ㅇ셀레늄 화합물) 등으로 분류된다. 이러한 a-Si(비정질 실리콘), CdTe(카드뮴ㅇ텔루라이드 화합물) 또는 CIGS(구리ㅇ인듐ㅇ갈륨ㅇ셀레늄 화합물)을 원료로 하는 박막 태양전지의 가장 큰 강점은 무엇보다 제조비용 측면에서 전술한 결정형 폴리실리콘 태양전지보다 우수하며, 실리콘 수급에도 영향을 받지 않는다는 점이다.
예를 들면, a-Si 박막 태양전지는 비정질 실리콘을 유리기판 사이에 주입해 만드는데, TFT-LCD 생산기술을 기반으로 하고 있고, 가장 일반적 재료이면서 인체 유해성이 없는 실리콘을 기반으로 하고 있어 차세대 전지로 각광받고 있고, 기술적 안정성, 공정구현 용이, 다양한 기판 가능 등의 장점이 있다.
또한, CIGS/CIS 박막 태양전지는 화합물 기반의 박막 태양전지로 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄 화합물을 사용한다. 구체적으로, 상기 CIGS/CIS 박막 태양전지에서 원재료인 인듐은 LCD 제조의 원재료에도 사용되고 있고, 제조 공정이 복잡하지만 전환효율이 10~13%로 가장 높다.
또한, CdTe 박막 태양전지는 화합물 기반 박막 태양전지로 카드뮴, 텔루라이드 화합물을 사용한다. 상기 CdTe 박막 태양전지는 제조비용이 저렴하다는 장점이 있으나 카드뮴은 희소원료로 태양 전지를 대량생산하는 것이 곤란하며, 공해를 유발하는 문제점을 안고 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판이 불투명 태양전지모듈 영역 및 투명 방음 영역으로 구분되는 것을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판에서 패널프레임을 통해 박막형 태양전지모듈이 전기적으로 연결되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 불투명 태양전지모듈 영역 및 투명 방음 영역으로 구분될 수 있다. 즉, 상기 접합유리 투명판(131)은 상기 태양전지모듈이 매립되는 불투명 태양전지모듈 영역 및 상기 태양전지모듈이 매립되는 않은 투명 방음 영역으로 구분될 수 있다.
즉, 박막형 태양전지모듈(133)은 전체적으로 검정색에 가까운 어두운 색상이기 때문에 방음벽의 전면을 구성할 경우, 예를 들면, 도로변을 주행하는 운전자의 심리적 불안감을 일으킬 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130)은 일정 수준의 투과성을 갖도록 접합유리 내부에 박막형 태양전지모듈을 일부 삽입하여 제조한다. 이때, 상기 불투명 태양전지모듈 영역 내에서 부분적인 박막 증착을 통한 일정 수준의 투과성을 갖도록 상기 접합유리 투명판(131) 내부에 상기 박막형 태양전지모듈(133)이 일부 증착된다.
다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 방음판에 부착되는 박막형 태양전지모듈(133)은 전체적으로 검정색에 가까운 어두운 색상이므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 불투명 태양전지모듈 영역을 형성하고, 또한, 밝은 색의 투명 방음 영역을 함께 구성함으로써, 방음판의 미관을 향상시키고 차음시킬 수 있다.
또한, 상기 패널프레임(132)은 다수의 흡음공(132h)이 형성된 다공성 알루미늄으로 형성되어 차음 성능과 흡음 성능을 갖는다. 이때, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 투명 방음 영역은 다음 방음판에 형성된 박막형 태양전지모듈과 연결되도록 상기 박막형 태양전지모듈(133)로부터 인출되는 리드선(134)이 통과하는 연결부 역할을 할 수 있다.
[박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽(100)]
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽(100)은 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 적층하여 형성되는 방음벽으로서, 콘크리트 블록 기초(110), 지주(120), 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130), 최상단 프레임(140), 배터리(150), 제어부(160) 및 조명(170)을 포함한다.
콘크리트 블록 기초(110)는 소음을 발생하는 소음원, 예를 들면, 도로주변, 철로주변, 공항주변에 대해 길이방향으로 타설되어 형성된다.
지주(120)는 상기 콘크리트 블록 기초(10) 상에 일정 간격으로 수직 방향으로 복수 개 형성된다.
박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130)은, 박막형 태양전지모듈을 접합유리 투명판 내에 증착 매립된 방음판으로서, 사방 테두리에 각각 패널프레임이 설치되고 상기 지주(120)와 지주(120)의 사이에 적층 형성된다.
구체적으로, 상기 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130)은, 접합유리로 형성되어 방음 기능을 갖는 직사각형의 접합유리 투명판(131); 직렬 또는 병렬 연결되는 다수의 박막형 태양전지로 형성되고, 상기 접합유리 투명판(131) 내에 매립 형성되는 박막형 태양전지모듈(133); 및 상기 접합유리 투명판(131)의 사방 테두리에 체결되고, 상기 접합유리 투명판(131)이 삽입 체결되도록 투명판 삽입홈이 형성된 패널프레임(132)을 포함한다. 이때, 상기 박막형 태양전지모듈(133)은 상기 접합유리 투명판(131) 내에 1 내지 9 ㎛ 증착 매립되어 수직 방향으로 방음벽 전면을 형성하고, 상기 박막형 태양전지는 a-Si(Amorphous Silicon: 비정질 실리콘) 태양전지, CIGS(Copper Indium Gallium Selenide) 태양전지, CIS(Copper Indium Selenide) 태양전지 또는 CdTe(Cadmium Tellurium) 태양전지 중에서 선택되어 모듈화될 수 있다.
또한, 상기 접합유리 투명판(131)은 상기 태양전지모듈이 매립되는 불투명 태양전지모듈 영역 및 상기 태양전지모듈이 매립되는 않은 투명 방음 영역으로 구분되고, 상기 불투명 태양전지모듈 영역 내에서 부분적인 박막 증착을 통한 일정 수준의 투과성을 갖도록 상기 접합유리 투명판(131) 내부에 상기 박막형 태양전지모듈(133)이 일부 증착된다.
또한, 상기 투명 방음 영역은 다음 방음판에 형성된 박막형 태양전지모듈과 연결되도록 상기 박막형 태양전지모듈(133)로부터 인출되는 리드선(134)이 통과하는 연결부 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 패널프레임(132)은 다수의 흡음공(132h)이 형성된 다공성 알루미늄으로 형성되어 차음 성능과 흡음 성능을 가질 수 있다.
최상단 프레임(140)은 상기 지주(120) 및 상기 방음판(130)의 최상단에 설치되며, 예를 들면, 최상단 프레임(140)은 소음저감 효율을 향상시키기 위해 소음감소기가 선택적으로 설치될 수 있다.
배터리(150)는 상기 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130) 내에 형성된 박막형 태양전지모듈에서 생성된 전기를 충전한다. 이때, 상기 배터리(150)에 충전된 전기는 예를 들면, 조명(170) 등의 전원으로 사용될 수 있다.
제어부(160)는 상기 배터리(150)의 충전 및 방전을 제어하거나 상기 조명(170)의 온/오프를 제어한다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판 및 이를 구비한 방음벽(100)에 따르면, 방음벽의 지주와 지주 사이에 적층 설치되는 방음판의 접합유리 투명판 내에 박막형 태양전지모듈을 증착 매립함으로써 흡음 및 차음 효과를 동시에 기대할 수 있는 태양광 발전 방음벽을 구현할 수 있다.
또한, 방음벽 전면을 박막형 태양전지모듈로 구성함으로써 기존의 결정형 폴리실리콘 태양전지모듈이 시공되지 못했던 부분까지 태양광 발전 장치로 구성할 수 있다. 이에 따라 태양전지모듈을 전면에 수직 방향으로 설치함으로써 태양광 발전량을 향상시킬 수 있으며, 향상된 발전량으로 기타 도로 시설물 등의 다양한 부대설비를 용이하게 이용할 수 있다.
또한, 현재 차음형 방음판으로 사용되고 있는 접합유리와 동일한 물성값을 갖는 박막형 태양전지모듈을 사용하여 투과성을 갖는 태양전지모듈 매립 방음판을 구현함으로써 운전자가 시야를 충분히 확보할 수 있으며, 동시에 박막형 태양전지모듈에 의해 청정에너지를 얻을 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 방음벽.
110: 콘크리트 블록 기초
120: 지주
130: 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판
140: 최상단 프레임
150: 배터리
160: 제어부
170: 조명
131: 접합유리 투명판
132: 패널프레임
132h: 패널프레임 흡음공
133: 박막형 태양전지모듈
134: 리드선
110: 콘크리트 블록 기초
120: 지주
130: 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판
140: 최상단 프레임
150: 배터리
160: 제어부
170: 조명
131: 접합유리 투명판
132: 패널프레임
132h: 패널프레임 흡음공
133: 박막형 태양전지모듈
134: 리드선
Claims (11)
- 사방 테두리에 각각 패널프레임이 설치된 방음판에 있어서,
접합유리로 형성되어 방음 기능을 갖는 직사각형의 접합유리 투명판(131);
직렬 또는 병렬 연결되는 다수의 박막형 태양전지로 형성되고, 상기 접합유리 투명판(131) 내에 매립 형성되는 박막형 태양전지모듈(133); 및
상기 접합유리 투명판(131)의 사방 테두리에 체결되고, 상기 접합유리 투명판(131)이 삽입 체결되도록 투명판 삽입홈이 형성된 패널프레임(132)
을 포함하되,
상기 박막형 태양전지모듈(133)은 상기 접합유리 투명판(131) 내에 증착 매립되어 수직 방향으로 방음벽 전면을 형성하고, 상기 박막형 태양전지는 a-Si(Amorphous Silicon: 비정질 실리콘) 태양전지, CIGS(Copper Indium Gallium Selenide) 태양전지, CIS(Copper Indium Selenide) 태양전지 또는 CdTe(Cadmium Tellurium) 태양전지 중에서 선택되어 모듈화되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판. - 제1항에 있어서,
상기 박막형 태양전지모듈(133)은 상기 접합유리 투명판(131) 내에 1 내지 9 ㎛의 박막 증착을 통해 매립되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판. - 제1항에 있어서,
상기 접합유리 투명판(131)은 상기 태양전지모듈이 매립되는 불투명 태양전지모듈 영역 및 상기 태양전지모듈이 매립되는 않은 투명 방음 영역으로 구분되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판. - 제3항에 있어서,
상기 불투명 태양전지모듈 영역 내에서 부분적인 박막 증착을 통한 일정 수준의 투과성을 갖도록 상기 접합유리 투명판(131) 내부에 상기 박막형 태양전지모듈(133)이 일부 증착되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판. - 제3항에 있어서,
상기 투명 방음 영역은 다음 방음판에 형성된 박막형 태양전지모듈과 연결되도록 상기 박막형 태양전지모듈(133)로부터 인출되는 리드선(134)이 통과하는 연결부 역할을 하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판. - 제1항에 있어서,
상기 패널프레임(132)은 다수의 흡음공(132h)이 형성된 다공성 알루미늄으로 형성되어 차음 성능과 흡음 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판. - 방음판을 적층하여 형성되는 방음벽에 있어서,
소음을 발생하는 소음원에 대해 길이방향으로 타설되어 형성되는 콘크리트 블록 기초(110);
상기 콘크리트 블록 기초(110) 상에 일정 간격으로 수직 방향으로 형성되는 복수의 지주(120);
박막형 태양전지모듈을 접합유리 투명판 내에 증착 매립된 방음판으로서, 사방 테두리에 각각 패널프레임이 설치되고 상기 지주(120)와 지주(120)의 사이에 적층 형성되는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130);
상기 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130) 내에 형성된 박막형 태양전지모듈에서 생성된 전기를 충전하는 배터리(150); 및
상기 배터리(150)의 충전 및 방전을 제어하는 제어부(160)
를 포함하되, 상기 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판(130)은,
접합유리로 형성되어 방음 기능을 갖는 직사각형의 접합유리 투명판(131);
직렬 또는 병렬 연결되는 다수의 박막형 태양전지로 형성되고, 상기 접합유리 투명판(131) 내에 매립 형성되는 박막형 태양전지모듈(133); 및
상기 접합유리 투명판(131)의 사방 테두리에 체결되고, 상기 접합유리 투명판(131)이 삽입 체결되도록 투명판 삽입홈이 형성된 패널프레임(132)
을 포함하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽. - 제7항에 있어서,
상기 박막형 태양전지모듈(133)은 상기 접합유리 투명판(131) 내에 1 내지 9 ㎛ 증착 매립되어 수직 방향으로 방음벽 전면을 형성하고, 상기 박막형 태양전지는 a-Si(Amorphous Silicon: 비정질 실리콘) 태양전지, CIGS(Copper Indium Gallium Selenide) 태양전지, CIS(Copper Indium Selenide) 태양전지 또는 CdTe(Cadmium Tellurium) 태양전지 중에서 선택되어 모듈화되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽. - 제7항에 있어서,
상기 접합유리 투명판(131)은 상기 태양전지모듈이 매립되는 불투명 태양전지모듈 영역 및 상기 태양전지모듈이 매립되는 않은 투명 방음 영역으로 구분되고, 상기 불투명 태양전지모듈 영역 내에서 부분적인 박막 증착을 통한 일정 수준의 투과성을 갖도록 상기 접합유리 투명판(131) 내부에 상기 박막형 태양전지모듈(133)이 일부 증착되는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽. - 제9항에 있어서,
상기 투명 방음 영역은 다음 방음판에 형성된 박막형 태양전지모듈과 연결되도록 상기 박막형 태양전지모듈(133)로부터 인출되는 리드선(134)이 통과하는 연결부 역할을 하는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽. - 제7항에 있어서,
상기 패널프레임(132)은 다수의 흡음공(132h)이 형성된 다공성 알루미늄으로 형성되어 차음 성능과 흡음 성능을 갖는 것을 특징으로 하는 박막형 태양전지모듈을 증착 매립한 방음판을 구비한 방음벽.
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- 2013-12-12 KR KR1020130154871A patent/KR20150068792A/ko not_active Application Discontinuation
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