KR20150140183A - 태양전지를 포함하는 센서 모듈 - Google Patents

태양전지를 포함하는 센서 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20150140183A
KR20150140183A KR1020140068682A KR20140068682A KR20150140183A KR 20150140183 A KR20150140183 A KR 20150140183A KR 1020140068682 A KR1020140068682 A KR 1020140068682A KR 20140068682 A KR20140068682 A KR 20140068682A KR 20150140183 A KR20150140183 A KR 20150140183A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar cell
cell module
present
sensor
module
Prior art date
Application number
KR1020140068682A
Other languages
English (en)
Inventor
정태훈
Original Assignee
정태훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정태훈 filed Critical 정태훈
Priority to KR1020140068682A priority Critical patent/KR20150140183A/ko
Publication of KR20150140183A publication Critical patent/KR20150140183A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6832Means for maintaining contact with the body using adhesives
    • A61B5/6833Adhesive patches
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0002Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0204Operational features of power management
    • A61B2560/0214Operational features of power management of power generation or supply
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/14Coupling media or elements to improve sensor contact with skin or tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

플렉서블하고 투명한 제1 기판과, 제1 기판 적어도 한면에 태양전지 유닛(제1 전극층, 제2 전극층, 및 활성층을 포함)을 구비하는 태양전지 바디부와, 제1 전극층과 제2 전극층이 외부단자와 연결될 수 있도록 형성된 노출단자부를 포함하는 태양전지 모듈을 제공한다.

Description

태양전지를 포함하는 센서 모듈 {Sensor Module Including Solar cell}
본 발명은 각종 전자 디바이스를 충전하기 위한 태양전지를 포함하는 센서 모듈에 관한 것이다.
태양 전지는 외부에서 들어온 빛에 의해 태양 전지의 반도체 내부에서 전자와 정공의 쌍이 생성되고, pn 접합에서 발생한 전기장에 의해 전자는 n형 반도체로 이동하고 정공은 p형 반도체로 이동함으로써 전력을 생산한다.
최근들어 휴대 전화기나 PDA(Personal Digital Assistance)와 같은 휴대용 전자디바이스의 보조 전원으로 사용할 수 있는 작고, 얇고, 가벼운 고출력 태양 전지 모듈이 연구되고 있다.
그러나, 색깔 등 미관상 문제점이 많은 이유로 여전히 개선해야할 필요성이 제기되고 있는 실정이다.
이러한 문제점으로 인해 투명태양전지를 제작하기 위한 노력이 있었다. 그 일예로 ZnO 이중구조를 이용한 태양전지(한국특허 등록번호 27377), 나노소재 투명반도체를 이용한 투명태양전지(한국특허, 등록번호 1010038070000) 등이 있다.
그러나, 실제 휴대 전자디바이스에 널리 쓰이기 위한 수준에는 매우 미흡한 실정이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 태양전지를 구비하는 센서 모듈에 있어서,
적어도 하나의 센서소자를 구비하는 센서칩; 및
상기 센서칩을 덮는 형태로 구성되는 투명 태양전지 스티커를 구비하되,
상기 투명 태양전지 스티커로부터 상기 센서칩에 전력이 공급되는 센서 모듈을 제공한다.
바람직하게는, 센서소자는 바이오 센서인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 태양전지 스티커는 인체에 부착하기 위한 것이다.
바람직하게는, 상기 태양전지 스티커는 의복, 벽, 또는 다른 가구, 또는 전자기기에 부착하기 위한 것이다.
상기 센서칩에는 무선 통신 수단이 추가로 구비되는 센서 모듈.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 본 발명은 투명한 태양전지모듈을 제작할 수 있으므로 미관상 사용자에게 호감을 줄 수 있다. 일반적인 태양전지는 모두 검은색으로 전자기기에 적용하는 경우 미감을 주기 힘든 실정이었다. 그러나, 본 발명은 투명하므로 원래 전자기기의 느낌을 그대로 살리면서도 충전의 기능을 수행할 수 있다.
(2) 본 발명은 플렉시블한 소재들로 구성함으로서 사용자의 요구에 부응할 수 있는 친근감과 편리성을 확보할 수 있다.
도 1 내지 도 9은 은 본 발명의 일실시예에 따른 태양전지 모듈과 그 구성을 도시한 도면들이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈에 내부 구성품의 추가 도면들이다.
도 14는 본 발명의 태양전지를 구비한 센서모듈을 도시하고 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
(태양전지)
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 태양전지 모듈(100)은 플렉서블하고 투명한 기판(110), 태양전지 바디부(112), 그리고 노출단자부(120)를 포함하여 구성된다.
기판(100)은 플렉시블하고 투명한 기판으로 제작하는 것이 특징이다. 이는 전체적인 태양전지 모듈이 플렉시블하고 투명한 모듈이 가능하도록 제작되는 것이므로 필수적이라 할 수 있다. 기판으로는 필름 형태가 바람직하고, 사용되는 필름으로 투명성을 가지는 소재로서 Polyester (PET), Polyethylenenapthalate (PEN), polycarbonate (PC) 등의 필름이 있지만, 이에 한정되지 않고 이러한 필름 종류와 유사한 성질을 가지는 기판은 모두 본 발명의 기판으로 사용할 수 있다.
"투명하다"는 의미는 본 명세서에서는 가시광선에서 투과율이 50%이상인 경우를 의미하는 것으로 정의한다.
태양전지 바디부(112)는 태양전지 유닛(제1 전극층, 제2 전극층, 및 활성층을 포함)을 구비한다. 제1전극층, 제2 전극층과 활성층은 필수적인 태양전지 유닛의 구성을 제시한 것이고 추가적인 구성이 추가가능함은 자명하다.
한편, 필수적인 구성은 아니지만, 바람직하게는 태양전지 바디부(112) 상부에는 보호층(114)이 형성된다.
보호층은 에폭시등으로 제작하는 것이 가능하다. 예를 들어 UV 경화형 에폭시를 도포하고 UV로 경화함으로서 보호층을 형성하는 것이 가능하다.
태양전지 셀(A)은 전체가 사각형 형상의 하나의 전극들, 활성층으로 이루어지는 것도 가능하고 부분적인 셀들로 제작되어 서로 직렬, 병렬, 또는 이들의 조합으로 형성되는 것도 가능하다.
태양전지 유닛은 염료감응형 태양전지가 가능하다. 염료감응 태양전지는 전극들 사이에 특정염료를 흡착한 나노입자와 전해질을 채운 구조로 되어있다. 기판을 통과한 광은 염료와 만나고, 이 때 염료는 전자를 배출한다. 배출된 전자는 나노입자 정공을 따라 전극으로 흐르게 되는데 이것이 전기를 형성한다. 나노입자로는 이산화티타늄이 사용가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 유닛의 예를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 2개의 전극들(112a, 112b) 사이에 활성층(112c)이 형성되어 있다. 활성층에는 전해질이 채워져 있고 나노입자와 염료가 있다. 이러한 태양전지 유닛은 투명하고 플렉서블한 특성을 나타낼 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 유닛의 다른예를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 두전극들(112D, 112G) 사이에 활성층으로 PN접합층을 형성하고, PN접합 반도체층은 반도체성을 갖는 나노 와이어(nano wire), 나노 튜브(nano tube), 나노파티클(nano particle), 또는 양자점을 포함하는 나노파티클로 제조할 수 있다. PN접합 반도체층은 P형 반도체층(112F)과 N형 반도체층(112E)을 포함하는데, P형 반도체층(132)은 보론 갈륨 등의 3족 물질로 이루어진 나노 튜브, 나노 와이어, 양자점을 포함하는 나노 파티클을 포함하는 나노 소재로 이루어질 수 있다. P형 반도체층은 3족 물질이 도핑 등의 방법으로 부착되어 페르미 준위가 변화된 4족 진성 반도체 물질로 이루어질 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 유닛의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 두전극들(112H, 112K) 사이에 도너층(112J)과 액셉터층(112I)을 순차적으로 형성된다. 예를 들어, 도너층(112J)으로는 chloroaluminum phthalocyanine (ClAlPc) 또는 SnPc로 층을 형성할 수 있고, C60 분자 활성층을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우는 미국특허공개 US2012/0186623호에 개시된 방법을 이용하는 것도 가능하다.
2개의 전극들은 투명한 전극으로 ITO, ZTO등으로부터 그래핀(Graphene), 탄소나노튜브(CNT), 은 나노와이어(Ag nano wire) 등으로 제조하는 것이 가능하고, 복수개를 서로 혼합하여 사용하는 것도 가능함은 물론이다.
또 다른 태양전지 유닛으로는 구리-인륨-갈륨-디셀레니드(CIGS; copper indium gallium selenide; Cu(In,Ga)Se2) 박막계열의 태양전지가 가능하다. 구리-인륨-갈륨-디셀레니드(CIGS; copper indium gallium selenide; Cu(In,Ga)Se2) 박막을 이용한 유연성(flexible) 있는 태양전지는 예를 들어 세락믹, 금속판, 폴리머 등 여러 가지 유연성 있는 기판에 제작가능하다. 이 경우, CIGS 태양전지의 흡수층(활성층)은 적외선과 자외선 영역에서 주로 흡수가 이루어 질 수 있도록 구성하는 것이 가능하다. 흡수층(활성층)의 제작은 프리커스 등을 이용한 액상공정 또는 스퍼터링, CVD 등의 방법을 이용한 진공 공정이 이용될 수 있는데, 흡수되는 파장영역을 첨가되는 각 구리-인륨-갈륨-디셀레니드의 성분을 조절하거나 파티클로 제조하는 방식인 경우 파티클의 크기를 제어하는 방식으로 파장 대역을 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 적외선과 자외선 영역의 흡수를 전체 흡수되는 파장 영역 대비 50%이상으로 가져가는 것이 바람직하다. 이 경우 가시광선 범위는 360nm에서 700nm까지의 범위를 갖는 것으로 정의하고, 적외선은 700nm를 초과하는 파장의 빛인 경우, 자외선은 360nm 보다 적인 파장인 경우를 의미하는 것으로 정의한다. 한편, 더욱 바람직하게는 적외선과 자외선 영역의 흡수를 전체 흡수되는 파장 영역 대비 70%이상으로 가져가는 것이 바람직하다. 이 범위를 50% 보다 많이 가져가면 투명도가 증가할 수 있는 반면, 광 흡수율이 감소할 수 있는 문제점이 있으므로 적절한 비율을 가져가는 것이 효과적이다.
한편, CIGS 태양전지의 흡수층(활성층)은 적외선과 자외선 영역에서 주로 흡수가 이루어 질 수 있도록 구성하기 위해서 적외선과 자외선에서의 흡수스펙트럼이 각각 피크를 가질 수 있도록 구성하는 것도 효과적일 수 있다. 좀 더 상세히 설명하면, 가시광선에서의 흡수 곡선들 보다 적외선 영역과 자외선 영역에서 흡수율이 더 큰 지점을 각각 가질 수 있도록 구성하는 것이다. 더욱 바람직하게는, 적외선 영역의 흡수 피크의 값이 자외선 영역의 피크 값 보다 크다. 이는 적외선 영역에서의 광 흡수가 자외선 영역 보다 더 많이 발생하는 것이 효과적일 수 있기 때문이다.
도 2 내지 도 4에서는 플렉서블한 투명태양전지의 일 예들을 도시하였으나 본 발명에는 다른 종류의 태양전지도 적용가능한 것으로 해석되어야 한다.
다음으로, 노출단자부(120)는 제1 전극층과 제2 전극층이 외부단자와 연결될 수 있도록 형성되어 있다.
도 5에는 도 1의 II-II' 단면을 도시하고 있다. 도 5를 참조하면, 두전극(112A, 112B)가 노출되어 있다. 두 전극(112A, 112B)은 외부 기기들(예를 들어, 휴대폰, 블루투스 이어폰, 손목에 차는 형태의 와치들, 밴드들, 그리고 각종 웨어러블 디바이스 등)에 연결하기 위한 구성이다.
노출단자부는 바로 외부기기들과 연결될 수도 있고 다른 부가접속수단을 추가로 구비하여 외부기기들과 연결되는 것도 가능하다.
먼저, 바로 외부기기들과 접속되는 경우를 설명한다. 이 경우는 외부 기기에도 도 1의 태양전지모듈의 노출단자부와 유사한 형태의 단자가 존재할 때 서로 전기적으로 접속할 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 본 발명의 노출단자부의 전극들 인근에 접착제(도 6의 150)를 부가할 수 있다. 도 6은 도 1의 노출단자부에 접착제가 부가된 상황을 도시하고 있다. 도 6에서는 전극들에는 접착제가 도포되지 않았지만 전극들에도 접착제가 부가될 수 있다. 접착제는 태양전지 모듈의 전극이 노출된 단자노출부 인근 일부에 도포되는 것도 가능하다 전체에 도포되는 것도 가능하다. 전체에 도포되는 경우는 스티커 형태로 제조하는 것도 가능하다. 이에 대해서는 후술한다. 한편, 접착제의 성분은 한번 붙고 재활용 불가능한 강력한 접착제 보다는 여러번 붙였다 뗄수 있는 접착제를 이용하는 것이 좋을 수 있다.
도 7은 도 1의 노출단자부를 구성하는 다른 예이다. 도면부호 114, 전극들은 과장되게 크게 그려져 있음을 감안해야 한다. 도면부호 160은 노출단자부가 외부기기와의 접촉을 원활하게 하기 위한 보조물이다. 보조물(160)은 기판(110)과 접촉하는 부위에는 접착제(160A)가 있어서 접착된다. 그리고 외부기기와의 접착부분은 태양전지모듈이 소비자에게 판매된 경우 구매자가 벗길 수 있도록 구성한 포장재(160B)를 포함한다. 포장재(160B)가 벗겨지면 그 아래에는 접착성분이 있어 외부기기와의 접촉이 원활하게 될 수 있다. 도 7에서는 포장재(160B)가 전극들에는 없는 것으로 도시되어 있지만 실제 적용에 있어서는 전극의 오염 방지 등을 위해 전극들 위에도 포장재(160B)가 형성되는 것이 가능하다.
도 8은 도 1의 노출단자부를 구성하는 다른 예이다. 도 7과의 차이점을 위주로 설명하면, 외부기기의 전극과의 접촉을 원활하게 하기 위해 보조물(160)에 전극부(160c)가 추가되는 형태이다. 160C는 112A, 112B 전극과 크기를 달리하는 것도 가능하므로 보다 디자인면에서 많은 편의성을 제공할 수 있다. 즉, 보조물(160)의 전극부(160C)를 112A, 112B 전극 보다 크게 또는 작게 제작하거나, 다양한 모양으로 변형하여 제작함으로서 사용자가 보다 편리하게 외부기기와 접촉할 수 있도록 하는 것이 가능하다. 그리고, 외부기기의 다양한 종류의 단자에 맞춤형으로 보조물(160)만 변경하여 대응할 수 있다.
한편, 노출단자부(120)는 태양전지모듈의 한곳에만 형성하지 않고 복수 군데에 제작하는 것이 가능하다. 이 경우는 도 7 및 8 형태의 포장재가 노출단자부(120)를 포장하고 있는 것이 바람직하다. 복수군데에 제조하는 이유는 양측 모두에 외부기기를 연결하는 것도 가능하지만, 태양전지모듈 끼리 노출단자부(120)를 이용하여 접속하기 위함이다. 이 경우는 2개 이상 태양전지모듈을 연결하여 사용하는 것도 가능하다. 이렇게 되면, 태양전지 모듈 하나당 생산할 수 있는 전기량을 감안할 때, 보다 많은 전기를 생산할 수 있게 되는 장점이 있다. 도 9는 도 1의 변형으로 태양전지 모듈의 노출단자부(120)가 양측에 형성된 경우를 예로 들어 도시하고 있다. 도 9에서는 서로 반대 모서리에 형성되는 것을 예시하고 있으나 서로 인접한 모서리 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.
(태양전지 충전회로부)
도 10 내지 도 12은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈에 있어서, 충전회로부(170)가 추가된 도면이다.
충전회로부(170)는 태양전지셀(도 1의 A)에서 발생된 전기에너지를 외부 전자기기의 배터리에 저장하기 위한 일체의 회로도 구성을 의미하는 것으로, 예를 들어 전압 컨버터(210A), 컨트롤러(210D), 축전지(210B), 및 센싱회로(210C)를 구비한다. 다만, 필요에 따라 일부 회로는 필요에 따라 추가하거나 제거하는 것도 가능하다. 예를 들어, 외부기기의 배터리가 축전기(210B)를 대신할 수 있는 경우는 충전회로부에서 축전지(210B)를 제외가능하다. 축전기는 이차전지 등을 사용하는 것이 가능하다.
한편, 도 12의 회로 구성에서는 외부 전자기기(800)의 배터리(820)로 충전 역할을 수행하기 위해서는 인터페이스회로(810)가 추가될 수 있다.
또한, 센싱회로(210C)는 전류를 감지하는 기능을 수행하는 것으로 저항 등을 이용하여 전류를 감지하여 컨트롤러(210D)에 전달하고 컨트롤러(210D)는 이에 응답하여 제어신호를 송출하는데, 바람직하게는 전류가 일정 정도 충전이 이루어지는 것이 확인되는 경우 이를 외부에 알리는 기능을 포함할 수 있다. 즉, 태양전지 모듈이 외부기기에 연결되어 충전이 이루어지기 시작하는 경우 소자의 발광(예컨대, LED 발광)이 이루어질 수 있다. 이러한 기능도 센싱회로(210C)에 구현하는 것이 가능하다.
한편, 도 10에는 충전회로부(170)가 태양전지 모듈에 장착된 상황을 도시하고 있다. 충전회로부(170)는 플렉시블 PCB에 제조되는 것이 바람직할 수 있고 가능한 작은 사이즈로 노출단자부(170) 인근에 장착할 수 있다. 이는 불투명하게 제작될 수 있는 부분이므로 가능한 전체 디자인에 나쁜 영향을 주지 않기 위함이다.
충전회로부(170)는 태양전지셀로부터의 단자(INP)와 노출단자부로의 단자(OUT)가 형성되어 있는 상태에서 플렉시블 PCB 상에 마이크로 프로세서, 저항, 컨덕터 등을 집적하여 제작한다. 제작된 충전회로부의 단자들은 태양전지셀의 단자들과 얼라인된다. 한편, 충전회로부(170)를 태양전지 모듈에 장착할 때에는 바람직하게는 에폭시 등의 보호층을 마이크로프로세스, 저항, 컨덕터 등의 상부에 적층하여 충격을 방지하는 역할을 한다.
또한, 충전회로부(170)가 내장된 태양전지 모듈의 경우는 플렉시블 필름을 태양전지 바디 양측에 배치하는 구조를 취하면 충전회로부(170)의 보호에도 효과적일 수 있다.
한편, 충전회로부(170)는 비교적 투명도가 떨어질 가능성이 높으므로 태양전지 모듈(100)의 한 면의 중앙측에 배치하는 것이 미관상 좋을 수 있다. 이 경우는 노출단자부(120)는 약간 모서리 쪽으로 이동하게 디자인할 수 있다.
한편, 충전회로부에는 노출단자부(120)를 통해 외부단자와 연결된 경우, 연결여부를 확인할 수 있는 발광수단을 더 구비하는 것이 효과적일 수 있다. 전술한 바와 같이, 발광수단은 도 12의 센싱회로(210C) 내에 부가할 수 있다. 또한, 충전회로부(170)가 없는 태양전지 모듈의 경우는 다른 충전회로부(170)와는 별도로 분리하여 태양전지 모듈(100)에 내장하는 것도 가능하다. 또한, 외부전자기기가 태양전지모듈과 접속되는 단자 주위에 충전상황을 알리는 발광수단을 구비하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 도 13은 본 발명의 태양전지 모듈에서 충전회로부(170)가 태양전지 모듈에 존재하지 않고 외부전자기기에 존재하는 상황을 도시하고 있다. 이 경우, 태양전지 모듈은 태양전지셀을 구비하여 노출단자부(120)를 통해 외부로 전기에너지를 공급하게 된다. 이 전기에너지는 외부전자기기(800) 내의 충전회로부(170)를 통해서 배터리(800)에 충전된다.
한편, 노출단자부(120)는 바로 외부기기들과 연결될 수도 있고 다른 보조접속수단을 추가로 구비하여 외부기기들과 연결되는 것도 가능함은 전술한 바와 같다.
(태양전지 모듈을 이용한 센서 모듈)
본 발명의 태양전지 모듈을 이용하여 전자디바이스를 충전하는 경우는 몇가지의 케이스가 존재할 수 있다. 첫번째로, 일반적인 전자 디바이스인 경우다. 이는 전혀 태양전지 모듈을 고려하고 있지 않은 경우이고, 일반적인 전기를 이용한 충전과 태양전지 모듈에 의한 충전을 구별하지 않는다. 이 경우는 본 발명의 태양전지 모듈을 적용하기 위해서 일정한 태양전지 충전회로부가 태양전지 모듈 또는 부가접속장치에 부가되어야 한다. 또한, 전자디바이스의 종류와 사용전압, 배터리 종류 등에 따른 튜닝 작업도 필요할 수 있다.
둘째로, 태양전지 모듈의 장착을 예상하고 일부 또는 전체 충전회로부 구성을 구비하는 경우이다. 이 경우는 본 발명의 태양전지 모듈이 적용될 수 있도록 내부에 충전회로부를 구비한다거나, 외부로 단자를 노출시켜두는 경우도 포함될 수 있다. 각각의 경우 모두 본 발명의 태양전지 모듈은 적용가능하다.
세째로, 태양전지 모듈 자체가 전자 디바이스에 내장되어 제조되는 경우이다. 예를 들어, 본 발명의 태양전지 모듈이 전자디바이스와 일체로 형성되어 판매되는 형태이다. 이 경우는 전자디바이스가 태양전지 모듈을 포함하는 형태로 제작되므로 충전회로부, 노출단자부 등의 구성이 다양한 형태로 변형되어 제조되는 것이 가능하다.
본 발명이 적용되는 다양한 위의 형태는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 이하에서 언급하는 전자 디바이스는 모두 위에서 언급한 3가지 경우가 모두 적용가능하게 변형가능하다는 점을 밝혀둔다.
도 14는 본 발명이 적용된 센서 모듈의 구성도이다.
본 발명의 센서 모듈은 태양전지 스티커와 각종 센서 모듈을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.
일반적으로 센서모듈에서 가장 큰 문제점은 전력의 확보다. 이러한 문제점은 센서 모듈이 소형화될수록 더욱 심각해지고 있는데 전지 등이 작게 제작할 수 없는 문제점으로 인한 것이다. 예를 들어, "Multifunctional wearable devices for diagnosis and therapy of movement disorders" "Nature Nanotechnology" 30 MARCH 2014 논문과 같은 피부에 부착하는 형태의 센서 모듈이 개발되고 있지만 근본적인 전력 문제가 아직 해결되지 못하고 있다. 다시 말하면, 전력 문제가 해결되면 마이크로 프로세서의 고성능화, 무선통신 기능 부여 등 다양한 형태의 혁신이 일어날 수 있다.
따라서, 본 발명은 전력 확보가 어려운 초소형 센서에 특히 효과적일 수 있다. 본 발명에 의하면, 플렉시블하고 투명한 태양전지를 스티커 형태로 제작하고 이를 센서칩과 연결하여 센서칩에 전원을 공급하고자 한다. 센서칩은 온도, 압력, 바이오 센서 등 각종 센서들과 이들로부터 정보를 읽어오고 저장하는 기능 그리고 외부와의 통신을 수행하는 기능 등을 포함하는 칩을 의미한다. 본 발명의 태양전지는 이 센서칩에 전원을 공급하게 된다.
특히 피부에 접촉하는 형태의 상술한 논문의 경우 태양전지 스티커를 구비하게 되면 더욱 효과적일 수 있다.
도 14를 참조하면, 태양전지 모듈(100)에는 외부로 접속하기 위한 접속용 단자(112A, 112B)가 구비되어 있다. 이 단자를 통해서 센서칩(250)의 노출단자부(250A)가 접속된다.
센서칩(250)에 태양전지 모듈(100)이 결합되면 무선네트워크 센서 모듈은 별도의 전원이 필요 없이 전원을 공급받을 수 있게 된다.
태양전지 모듈(100)에서 외부로 노출되는 단자는 어느 영역에 설치하는 것이 가능하지만, 도 14에서는 도 10에서와 달리 중앙부에 배치하고 있다. 이 점이 도 14가 도 10과 대비하여 다른 점이다. 다른 구성은 거의 유사하다.
도 14에서 외부 노출 단자가 중앙부에 구비된 것은 센서칩(250)과의 연결시 중앙부에서 이루어 지는 것이 안정감이 있기 때문이다. 피부에 부착하여 인체의 정보를 확보하는 센서칩인 경우 태양전지가 스티커 형태로 피부에 부착할 수 있는 공간을 확보하고 센서칩은 그 태양전지 스티커의 내부 중앙부에 배치되는 것이 편리하다.
도 14는 분리된 그림을 도시하고 있지만, 실제 구현에 있어서는 센서칩(250)이 태양전지 모듈(100)에 장착된다. 이 경우, 태양전지 스티커는 센서칩을 충분히 에워 싸고 대상물에 접착될 수 있도록 충분히 넓은 면적을 가지도록 하는 것이 좋다. 또한, 스티커 형태로 불필요한 부분을 잘라서 사용하는 것도 가능하다.

Claims (5)

  1. 태양전지를 구비하는 센서 모듈에 있어서
    적어도 하나의 센서소자를 구비하는 센서칩; 및
    상기 센서칩을 덮는 형태로 구성되는 투명 태양전지 스티커를 구비하되,
    상기 투명 태양전지 스티커로부터 상기 센서칩에 전력이 공급되는 센서 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센서소자는 바이오 센서인 것을 특징으로 하는 센서 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 태양전지 스티커는 인체에 부착하기 위한 센서 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 태양전지 스티커는 의복에 부착하기 위한 센서 모듈.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 센서칩에는 무선 통신 수단이 추가로 구비되는 센서 모듈.
KR1020140068682A 2014-06-05 2014-06-05 태양전지를 포함하는 센서 모듈 KR20150140183A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140068682A KR20150140183A (ko) 2014-06-05 2014-06-05 태양전지를 포함하는 센서 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140068682A KR20150140183A (ko) 2014-06-05 2014-06-05 태양전지를 포함하는 센서 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150140183A true KR20150140183A (ko) 2015-12-15

Family

ID=55021229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140068682A KR20150140183A (ko) 2014-06-05 2014-06-05 태양전지를 포함하는 센서 모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150140183A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017131306A1 (ko) * 2016-01-26 2017-08-03 엘지전자 주식회사 플렉서블 센서 모듈 및 이의 제조 방법
KR102669553B1 (ko) * 2024-01-23 2024-05-24 이왕일 재점착 주차스티커 및 이의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017131306A1 (ko) * 2016-01-26 2017-08-03 엘지전자 주식회사 플렉서블 센서 모듈 및 이의 제조 방법
US10164299B2 (en) 2016-01-26 2018-12-25 Lg Electronics Inc. Flexible sensor module and manufacturing method thereof
KR102669553B1 (ko) * 2024-01-23 2024-05-24 이왕일 재점착 주차스티커 및 이의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ouyang et al. Self-powered UV photodetectors based on ZnO nanomaterials
JP2019164356A (ja) 表示装置又は表示装置を備える装置のための波長選択光起電
JP3219737U (ja) ソーラーチャージャー
JP5168406B2 (ja) 太陽電池モジュール
JP2016526288A (ja) 太陽電池パネルを組み込んだディスプレイ装置及びその製造方法
JP2012023023A (ja) 染料感応太陽電池
KR20150140183A (ko) 태양전지를 포함하는 센서 모듈
JP2008010776A5 (ko)
JP2014057059A (ja) 太陽電池モジュールおよび太陽電池モジュールの製造方法
US20170323986A1 (en) Photovoltaic module
KR20150140184A (ko) 태양전지 모듈, 및 이를 구비한 전자디바이스
JP2013236080A (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
KR20160028045A (ko) 태양전지
WO2014036475A3 (en) Direct connection of lead bar to conductive ribbon in a thin film photovoltaic device
CN110823367B (zh) 紫外光检测方法及移动终端
JP2011171512A (ja) 太陽電池用封止剤及びこれを用いた太陽電池
CN110715727A (zh) 紫外传感器模组及移动终端
TWM469619U (zh) 太陽能電池模組
TWI536592B (zh) 光伏打裝置及其相關方法
JP6542019B2 (ja) ソーラー充電器
WO2011099318A1 (ja) 太陽電池ストリング、太陽電池モジュールおよび太陽電池セル
KR20150094456A (ko) 태양전지 모듈 및 이를 구비한 전자디바이스
EP3687062B1 (en) Energy harvesting apparatus
CN210774355U (zh) 紫外传感器模组及移动终端
EP3125307B1 (en) Flexible device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination