KR20170111906A - Solar Energy Generation Greenhouse Using Solar Cell - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실은 복수개의 경사면이 결합되어 지붕을 형성하며, 태양광이 투과되어 양지식물을 재배하기 위하여 이중유리로 감싸지는 온실과, 상기 이중유리 사이에 구비되고, 상기 온실의 외벽을 감싸며 태양광을 투과 및 흡수하는 염료가 흡착되어 형성되는 제 1태양전지와, 직사광이 유입되는 상기 지붕의 일면에 형성된 상기 이중유리 사이에 구비되어 태양광을 흡수하여 전기를 생산하는 태양광모듈과, 상기 제 1태양전지와 상기 태양광모듈로부터 발생한 전기에너지를 축전하는 축전 시스템을 포함할 수 있다.A solar power generation greenhouse using a solar cell according to an aspect of the present invention includes a greenhouse formed by joining a plurality of slopes to form a roof, a greenhouse through which sunlight is transmitted to surround a double glass for growing sunny plants, A first solar cell provided between the first glass and the second glass to surround the outer wall of the greenhouse and absorbing and absorbing sunlight; And a power storage system for storing electric energy generated from the first solar cell and the solar cell module.
Description
본 발명은 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온실을 형성하는 이중유리 사이에 종류가 다른 태양전지가 구비되어 효과적으로 태양광 발전을 할 수 있는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar power generation greenhouse using a solar cell, and more particularly, to a solar power generation greenhouse using a solar cell having solar cells having different types of solar cells, The present invention relates to a photovoltaic greenhouse.
온실(greenhouse)은 식물(꽃이나 채소, 과일 등)을 재배하기 위하여 투명한 이중유리나 비밀로 구성되어 외부로부터 빛을 투과시키는 전용건물로서, 식물을 날씨나 온도 또는 해충의 영향으로부터 보호하는 것이며, 식물이 순조롭고도 빠르게 성장 가능하도록 한다. 특히, 열대 또는 한대 지역에서는 온실이 제공하는 적당한 온도 및 습도 환경에 의한 식물의 성장촉진 효과가 더욱 현저하다.A greenhouse is a private building that is made of transparent double glazes or secrets to grow plants (flowers, vegetables, fruits, etc.) and transmits light from the outside. It protects plants from the effects of weather, temperature or insects, Making it possible to grow smoothly and quickly. Particularly, in the tropical region or in one region, the growth promotion effect of the plant due to the appropriate temperature and humidity environment provided by the greenhouse is more remarkable.
이러한 온실은 일반적으로, 빛을 투과할 수 있는 지붕을 구비한다. 태양광은 식물이 광합성 작용을 행할 수 있도록 지붕을 통하여 식물에 조사된다. 나아가, 온실은 온도나 습도 등을 제어하는 공조설비를 몇 개 정도 갖추고, 온실 내의 온도 및 습도가 식물의 성장에 최적상태로 되도록 제어한다. 또한, 스프링클러를 갖추어, 물을 식물에 정기적으로 살포한다.These greenhouses generally have a roof that can transmit light. Solar light is irradiated to plants through the roof to allow plants to perform photosynthesis. Furthermore, the greenhouse has a number of air conditioning facilities that control temperature and humidity, and controls the temperature and humidity in the greenhouse to be optimal for plant growth. In addition, equipped with a sprinkler, water is regularly sprayed on plants.
이들 장치가 작동함에 따라, 온실은 대량의 전력을 소비하게 된다. 그 결과, 온실을 사용하고 있는 사용자(농민 등)에게 전기세는 큰 부담이 된다. 여기서, 온실에 있어서 빛이 가장 강하고, 일사량이 가장 충분한 장소(일반적으로는 지붕)에 투광성 박막 태양전지를 부착하여, 식물에 대한 광조사에 영향을 주지 않으면서 전력을 공급하는 기술이 제안되었다.As these devices operate, greenhouses consume large amounts of power. As a result, the electricity tax is a heavy burden for the users (farmers, etc.) who use the greenhouse. Here, a technology has been proposed in which a light-transmitting thin film solar cell is attached to a place where the light is strongest in the greenhouse and the radiation amount is the most sufficient (generally, a roof), and power is supplied to the plant without affecting light irradiation.
그러나, 박막 태양전지는 투광성을 갖추고 있지만 여전히 적잖이 태양광의 차폐 또는 흡수를 초래하며, 태양광이 충분하지 않은 경우, 식물의 성장에 영향을 끼치는 문제점이 있다.Thin film solar cells, however, still have some translucency, but they still cause some shielding or absorption of sunlight, and if sunlight is not enough, there is a problem that affects plant growth.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 태양광의 유입량이 많은 남향에는 실리콘 태양전지를 사용하고, 온실의 외벽에는 투과되는 파장과 투과율을 선택할 수 있는 염료감응 태양전지를 사용하여 식물의 성장에 필요한 빛을 적절한 세기로 공급함과 태양광 발전을 하여 전기를 발생시킬 수 있는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a solar cell which uses a silicon solar cell in a southward direction where a large amount of sunlight flows, The present invention is to provide a solar cell greenhouse using solar cells capable of generating electricity by supplying solar cells with appropriate intensity of light required for growth of plants using a battery.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실은 복수개의 경사면이 결합되어 지붕을 형성하며, 태양광이 투과되어 양지식물을 재배하기 위하여 이중유리로 감싸지는 온실과, 상기 이중유리 사이에 구비되고, 상기 온실의 외벽을 감싸며 태양광을 투과 및 흡수하는 염료가 흡착되어 형성되는 제 1태양전지와, 직사광이 유입되는 상기 지붕의 일면에 형성된 상기 이중유리 사이에 구비되어 태양광을 흡수하여 전기를 생산하는 태양광모듈과, 상기 제 1태양전지와 상기 태양광모듈로부터 발생한 전기에너지를 축전하는 축전 시스템을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a photovoltaic power generation greenhouse using a solar cell, wherein a plurality of inclined planes are combined to form a roof, A first solar cell provided between the double glass and enclosing the outer wall of the greenhouse and absorbing and absorbing a dye for transmitting and absorbing sunlight; A solar module provided between the glass and absorbing solar light to produce electricity, and a power storage system for storing electric energy generated from the first solar cell and the solar module.
상기 온실은 상기 외벽 및 상기 지붕을 형성하는 프레임과, 상기 프레임을 감싸며 상기 온실 내부로 태양광을 투과시키기 위하여 이중으로 형성된 상기 이중유리와, 상기 온실 내부에 구비되어 상기 양지식물의 부족한 파장을 보완하거나 야간 생육을 조절하는 조명장치와, 상기 온실의 남향에 설치되는 상기 제 1태양전지가 설치된 상기 외벽의 실내측 방면에 설치되어 상기 제 1태양전지에서 흡수되지 않고 투과되는 태양광을 확산시켜 상기 양지식물로 전달하는 광확산필름과, 상기 광확산필름이 설치된 상기 외벽의 타면에 설치되는 무채색의 제 3태양전지를 투과하여 상기 온실 내부로 유입되는 태양광을 차단하는 차광필름을 구비할 수 있다.Wherein the greenhouse comprises a frame forming the outer wall and the roof, a double glass enclosing the frame and formed in order to transmit sunlight to the inside of the greenhouse, and a double glass provided inside the greenhouse to complement the short wavelengths of the sunny plants And a second solar cell installed on the south side of the greenhouse, wherein the first solar cell is installed on an inner side surface of the outer wall to diffuse solar light transmitted without being absorbed by the first solar cell, A light-diffusing film for transmitting the light to the sunny plant and a light-shielding film for shielding sunlight flowing into the greenhouse through the third solar cell of achromatic color provided on the other surface of the outer wall provided with the light- .
상기 지붕은 직사광의 유입량이 많은 남향에 위치하며, 상기 태양광모듈이 설치되는 제 1지붕과, 상기 제 1지붕의 일 단면에 소정의 각도로 결합되어 상기 제 1태양전지가 설치되는 제 2지붕과, 상기 제 1지붕 및 상기 제 2지붕의 실내측 방면에 구비되어 상기 제 1태양전지 및 상기 태양광모듈에서 흡수되지 않고 투과되는 태양광을 확산시켜 상기 양지식물로 전달하는 광확산필름을 구비할 수 있다.Wherein the roof has a first roof on which the solar module is installed and a second roof on which the first solar cell is installed, the roof being connected to one end surface of the first roof at a predetermined angle, And a light diffusing film provided on the first roof and the second roof so as to diffuse solar light transmitted through the first solar cell and the solar module without being absorbed and to transmit the solar light to the sunny plant can do.
상기 제 1태양전지는 태양광을 흡수하는 역할을 수행하는 염료의 종류와 농도 또는 전극층의 종류와 두께를 조절하여 투과되는 광의 파장과 투과율이 선택되는 염료감응 태양전지로 형성될 수 있다.The first solar cell may be formed of a dye-sensitized solar cell in which the wavelength and transmittance of the transmitted light are selected by adjusting the type and concentration of the dye that plays a role of absorbing sunlight or the type and thickness of the electrode layer.
상기 태양광모듈은 직사광의 유입량이 많은 남향의 제 1지붕에 그리드(Grid) 형태로 설치되어 태양광을 흡수하는 복수개의 제 2태양전지와, 복수개의 상기 제 2태양전지 사이에 형성되어 상기 태양광이 상기 온실 내부로 투과시키는 투과홀이 구비될 수 있다.The solar module includes a plurality of second solar cells which are installed in a grid-like first shape on the first roof having a large inflow amount of direct sunlight to absorb sunlight and a plurality of second solar cells which are formed between the plurality of second solar cells, And a transmission hole through which light is transmitted into the greenhouse.
상기 제 2태양전지는 태양광의 일사량을 조절하기 위하여 결정질 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The second solar cell may use at least one of a crystalline silicon solar cell and an amorphous silicon solar cell to control the solar radiation dose.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실은 직사광의 유입량이 많은 남향으로 경사면이 형성되는 지붕을 구비하고 이중유리로 형성되는 온실과, 상기 이중유리 사이에 구비되고, 상기 온실의 외벽을 감싸며 태양광을 흡수하는 염료가 흡착되어 형성되는 제 3태양전지와, 상기 지붕의 이중유리 사이에 설치되어 태양광을 흡수하며 전기를 생산하는 태양광모듈과, 상기 제 3태양전지와 상기 태양광모듈의 일면 사이에 구비되며, 태양광을 흡수하는 염료가 흡착되어 최소 일사량을 상기 온실 내부로 유입시키는 제 1태양전지와, 상기 제 3태양전지와 상기 태양광모듈을 투과하여 상기 온실 내부로 유입되는 태양광을 차단하는 차광필름과, 상기 제 1태양전지와 상기 제 3태양전지와 상기 태양광모듈로부터 발생한 전기에너지를 축전하는 축전 시스템을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a photovoltaic power generation greenhouse using a solar cell, the greenhouse having a roof having an inclined surface formed in a southward direction with a large amount of direct sunlight, A third solar cell which is provided between the double glass and surrounds the outer wall of the greenhouse and absorbs sunlight to be absorbed; a solar cell installed between the double glass of the roof to absorb solar light and generate electricity; A first solar cell provided between one surface of the third solar cell and the solar cell module and having a dye absorbing solar light absorbed therein to introduce a minimum solar radiation into the greenhouse; And a shielding film which shields sunlight flowing into the greenhouse through the solar module and a shielding film which shields the first solar cell, And a power storage system for storing electric energy generated from the optical module.
상기 온실은 상기 외벽 및 상기 지붕을 형성하는 프레임과, 상기 프레임을 감싸는 상기 이중유리와, 상기 온실 내부에 구비되어 상기 음지식물의 야간 생육을 조절하는 조명장치를 구비할 수 있다.The greenhouse may include a frame for forming the outer wall and the roof, the double glass for enclosing the frame, and a lighting device provided inside the greenhouse to control the nighttime growth of the shade plant.
상기 지붕은 직사광의 유입량이 많은 남향에 위치하며, 상기 태양광모듈이 설치되는 제 1지붕과, 상기 제 1지붕의 일 단면과 상기 제 3태양전지가 구비된 외벽의 상부 사이에 구비되며, 상기 제 1태양전지가 설치되는 제 2지붕과, 상기 제 2지붕의 실내측 방면에 구비되어 상기 제 1태양전지에서 흡수되지 않고 투과되는 태양광을 확산시켜 상기 음지식물로 최소 일사량을 전달하는 광확산필름을 구비할 수 있다.Wherein the roof is located on a south side to which a large amount of direct sunlight flows and is provided between a first roof on which the solar module is installed and an upper surface of an outer wall provided with the one end face of the first roof and the third solar cell, A second roof provided on the side of the indoor side of the second roof for diffusing sunlight transmitted through the first solar cell without being absorbed to transmit the minimum solar radiation to the shade plant; Film.
상기 제 1태양전지와 상기 제 3태양전지는 태양광을 흡수하는 역할을 수행하는 염료의 종류와 농도 또는 전극층의 종류와 두께를 조절하여 투과되는 광의 파장과 투과율이 선택되는 염료감응 태양전지로 형성될 수 있다.The first solar cell and the third solar cell are formed of a dye-sensitized solar cell in which the wavelength and the transmittance of the transmitted light are selected by adjusting the type and concentration of the dye or the type and thickness of the electrode layer, .
상기 태양광모듈은 직사광의 유입량이 많은 남향의 제 1지붕에 그리드(Grid) 형태로 설치되어 태양광을 흡수하는 결정질 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The photovoltaic module may use at least one of a crystalline silicon solar cell and an amorphous silicon solar cell, which are installed in a grid-like first roof on the south side with a large inflow of direct light and absorb solar light.
본 발명에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실에 의하면, 온실의 지붕 및 외벽의 이중유리 사이에 구비된 태양전지를 통해 전력을 생산하는 동시에 양지식물 및 음지식물의 생장에 적합한 파장을 선택하여 투과시킬 수 있을 뿐만 아니라 투과율을 조절함으로써 일조량도 최적화할 수 있는 것이다.According to the photovoltaic power generation greenhouse using the solar cell according to the present invention, the power is produced through the solar cell provided between the double glass of the roof and the outer wall of the greenhouse, and a wavelength suitable for the growth of sunny plants and shade plants is selected It is possible to optimize the amount of sunshine by controlling the transmittance as well as the transmittance.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광모듈을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 나타낸 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 나타낸 단면도.1 is a perspective view illustrating a solar power generation greenhouse using a solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a sectional view showing a solar power generation greenhouse using the solar cell shown in FIG.
3 is a perspective view of a solar module according to an embodiment of the present invention;
4 is a perspective view illustrating a solar power generation greenhouse using a solar cell according to another embodiment of the present invention.
5 is a sectional view showing a solar power generation greenhouse using the solar cell shown in FIG. 4;
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a solar power generation greenhouse utilizing a solar cell according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 나타낸 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a solar power generation greenhouse using a solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a solar power generation greenhouse using the solar cell shown in FIG.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실은 복수개의 경사면이 결합되어 지붕(140)을 형성하며, 태양광이 투과되어 양지식물을 재배하기 위하여 이중유리(120)로 감싸지는 온실(100)과, 상기 이중유리(120) 사이에 구비되고, 상기 온실(100)의 외벽을 감싸며 태양광을 투과 및 흡수하는 염료가 흡착되어 형성되는 제 1태양전지(200)와, 직사광이 유입되는 상기 지붕(140)의 일면에 구비되어 태양광을 흡수하여 전기를 생산하는 태양광모듈(300)과, 상기 제 1태양전지(200)와 상기 태양광모듈(300)로부터 발생한 전기에너지를 축전하는 축전 시스템(400)을 구비할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, a solar power generating greenhouse using a solar cell according to an embodiment of the present invention is formed by combining a plurality of inclined surfaces to form a
상기 온실(100)은 광선, 온도, 습도 등을 조절하여 각종 식물을 재배하기 위한 구조물로써, 식물의 생육방식에 따라 온실(100) 내부의 온도를 조절할 수 있다. 이러한 온실(100)은 태양광을 공급받는데 그림자나 기타 장애물에 의한 일사량 사각지대를 최소화하도록, 외벽 중 특히 지붕(140)에서 태양광에 의한 발전이 이루어지도록 할 수 있다.The
상기 온실(100)은 상기 외벽 및 상기 지붕(140)을 형성하는 프레임(110)과, 상기 프레임(110)을 감싸며 상기 온실(100) 내부로 태양광을 투과시키기 위하여 이중으로 형성된 상기 이중유리(120)와, 상기 온실(100) 내부에 구비되어 상기 양지식물의 부족한 파장을 보완하거나 야간 생육을 조절하는 조명장치(130)와, 상기 온실(100)의 남향에 설치되는 상기 제 1태양전지(200)가 설치된 상기 외벽의 실내측 방면과 상기 지붕(140)의 실내에 설치되어 상기 제 1태양전지(200)에서 흡수되지 않고 투과되는 태양광을 확산시켜 상기 양지식물로 전달하는 광확산필름(150)과, 상기 광확산필름(150)이 설치된 상기 외벽의 타면에 설치되는 무채색의 제 3태양전지(210)를 투과하여 상기 온실(100) 내부로 유입되는 태양광을 차단하는 차광필름(500)을 구비할 수 있다.The
상기 프레임(110)은 상기 온실(100)의 형태를 다양하게 형성할 수 있도록 지면에서 다양한 형상으로 조립 및 설치할 수 있다. 상기 프레임(110)은 철재, 알루미늄 등 다양한 재질로 형성하여 상기 온실(100)의 하중을 지지할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.The
이러한, 상기 프레임(110)에 의하여 외벽 및 지붕(140)의 형태가 결정되고, 상기 온실(100)의 외측을 감싸는 제 1태양전지(200) 및 태양광모듈(300)이 설치될 수 있다.The shape of the outer wall and the
상기 이중유리(120)는 상기 프레임(110) 사이 및 외측에 구비되어 상기 제 1태양전지(200) 및 태양광모듈(300)이 내부에 수용될 수 있으며, 상기 이중유리(120)에 의하여 온실(100) 내부의 온도, 습도 등이 유지되어 외부와의 열교현상을 차단될 수 있다.The
상기 조명장치(130)는 온실(100) 내에 설치되는 다수의 LED에 전기에너지를 공급함으로써, LED의 조사량(照射量)을 조절하는 장치로써, 온실(100) 내에서 재배되는 식물의 종류에 따라 조사량을 늘이거나 감소시킬 수 있다. 이와 더불어 다양한 파장의 LED가 온실(100) 내에 장착될 경우, 필요에 따라 원하는 파장의 LED에만 전기를 공급함으로써, 온실(100)내의 식물에 필요한 파장의 빛을 공급할 수 있다.The
이와 같이 조명장치(130)는 축전 시스템(400)으로부터 축전된 전기에너지를 조명장치(130)로 공급한다. 즉, 일사량이 부족한지 여부를 판단한 후, 일사량이 부족하면 축전 시스템(400)으로부터 조명장치(130)로 전기에너지를 공급함으로써 부족한 일사량을 충당할 수 있다.Thus, the
이러한, 상기 조명장치(130)에 의하여 일사량이 부족한 야간이나 날씨가 흐린 날에도 양지식물에 다양한 파장의 빛을 공급할 수 있다.The
상기 온실(100)의 프레임(110)과 상기 이중유리(120)에 의하여 형성되는 외벽은 지면에서 상부로 연장되어 형성될 수 있으며, 상기 지붕(140)은 외벽의 상단에 구비되어 태양광에 의하여 전기를 생산할 수 있다.The
상기 지붕(140)은 상기 태양광모듈(300)이 설치되는 제 1지붕(141)과, 상기 제 1지붕(141)의 일 단면에 소정의 각도로 결합되어 상기 제 1태양전지(200)가 설치되는 제 2지붕(142)과, 상기 제 1지붕(141) 및 상기 제 2지붕(142)의 실내측 방면에 구비되어 상기 제 1태양전지(200) 및 상기 태양광모듈(300)에서 흡수되지 않고 투과되는 태양광을 확산시켜 상기 양지식물로 전달하는 광확산필름(150)을 구비할 수 있다.The
상기 제 1지붕(141)은 태양광의 유입량이 많은 남향으로 위치될 수 있으며, 직사광선이 상기 태양광모듈(300)에 직접 유입되어 많은 전기에너지가 생산될 수 있다. 또한, 상기 제 1지붕(141)과 상기 제 2지붕(142)은 다양한 형태로 형성될 수 있다.The
상기 광확산필름(150)은 상기 지붕(140)이 구비되는 온실(100)의 지붕(140)에 해당하는 이중유리(120)의 내측면에 구비되어 제 1지붕(141)에 구비된 상기 태양광모듈(300)과 제 2지붕(142)에 구비된 상기 제 1태양전지(200)를 투과한 태양광이 확산되어 상기 온실(100) 내부의 양지식물로 전달될 수 있도록 할 수 있다.The
또한, 상기 광확산필름(150)은 상기 온실(100)의 남향에 설치되는 상기 제 1태양전지(200)가 설치된 상기 외벽의 실내측 방면과 상기 지붕(140)의 실내에 설치되어 상기 제 1태양전지(200)에서 흡수되지 않고 투과되는 태양광을 확산시켜 상기 양지식물로 전달할 수 있다.The
이러한 광확산필름(150)의 재질은 많은 광투과성과 투명성을 가진 유기물 재료가 될 수 있다. 상기 유기물 재료는 아크릴 레진(acrylic resins), 불포화폴리에스테르 레진(unsaturated polyester resins), 우레탄 레진(urethane resins), 에폭시 레진(epoxy resins), 또는 멜라민 레진(melamine resins)이 될 수 있다.The material of the
상기 광확산필름(150)은 빛의 투과도를 위해서 투명재료로 형성되며, 상기 광확산필름(150)에 태양광이 입사하면, 빛이 확산되기에 원하는 파장대의 빛의 투과를 유도할 수 있다. 이러한, 광확산필름(150)을 이용하면 단파장 뿐만 아니라, 장파장의 광흡수도 크게 향상될 수 있다.The
상기 제 2지붕(142) 및 상기 온실(100)의 이중유리(120) 사이에서 외벽을 감싸며 구비되는 상기 제 1태양전지(200)는 태양광을 흡수하는 역할을 수행하는 염료의 종류와 농도 또는 전극층의 종류와 두께를 조절하여 투과되는 광의 파장과 투과율이 선택되는 염료감응 태양전지(Dye-sensitized solar cell; DSSC)로 형성될 수 있다.The first
이러한 상기 제 1태양전지(200)는 상기 온실(100)의 전체 면적에 걸쳐 사용하는 경우 기존에 셀 간격을 띄어 배열한 태양전지에 비해 온실(100) 내에 균일한 일조 조건을 제공할 수 있다. 온실(100)의 외벽은 곡선이나 직선 등을 이용하여 다양한 형태로 이루어질 수 있으므로 제 1태양전지(200)는 유연한 재질로 구현되어 구부림이 가능한 것이 사용될 수 있다.When the first
여기서, 상기 제 1태양전지(200)에 사용되는 염료감응 태양전지는 p-n 접합을 이용하는 웨이퍼 형태의 실리콘이나 화합물 태양전지와 달리 가시광선의 파장을 가지는 빛이 입사하면 이를 받아 전자-홀 쌍을 형성할 수 있는 염료분자와 여기된 전자를 받아들일 수 있는 산화물 반도체 그리고 일을 하고 전지로 돌아오는 전자와 반응하는 전해질을 그 주된 구성성분으로 할 수 있다.Here, the dye-sensitized solar cell used in the first
지금까지 잘 알려진 염료감응 태양전지는 스위스의 그라첼(Gratzel) 등에 의해 발표되었다. 그라첼 등에 의해 발표된 광전기화학적 태양전지는 가시광선을 흡수하여 전자-홀 쌍(electron-hole pair)을 생성할 수 있는 감광성 염료분자와, 염료분자가 흡착되어 있는 나노입자 이산화티탄(TiO2)으로 이루어지는 산화물 반도체 전극, 백금 혹은 탄소가 코팅된 상대 전극, 그리고 그 사이에 채워진 전해질 용액으로 구성된다. 이 광화학적 전지는 p-n 접합을 이용하는 웨이퍼 형태의 태양전지에 비하여 전력당 제조 원가가 저렴하여 주목받아 왔다.Well known dye-sensitized solar cells have been published by Gratzel et al. In Switzerland. The photo-electrochemical solar cell presented by Gratel et al. Is composed of a photosensitive dye molecule capable of absorbing visible light to generate an electron-hole pair, and a nanoparticle titanium dioxide (TiO 2) with dye molecules adsorbed thereon An oxide semiconductor electrode, a counter electrode coated with platinum or carbon, and an electrolyte solution filled therebetween. This photochemical cell has attracted attention because it is cheaper to manufacture than a wafer type solar cell using p-n junction.
이처럼 염료감응 태양전지에서, 광의 흡수를 통한 전자의 발생은 염료에서 이루어지고 전극으로 사용되는 이산화티탄과 같은 산화물반도체는 단순히 발생한 전자를 전도체로 이루어진 current collector로 이동시키는 역할을 수행하므로 반투명한 성질을 가질 수 있게 되고 사용되는 염료를 무엇으로 하느냐에 따라 염료에 흡수되어 전자를 발생시키는 파장대가 달라짐으로 인해 파장의 선택이 가능하다.In this dye-sensitized solar cell, the generation of electrons through the absorption of light is performed in the dye, and the oxide semiconductor such as titanium dioxide used as the electrode moves the generated electrons to the current collector made of the conductor. It is possible to select the wavelength because the wavelength band which is absorbed by the dye and generates electrons is changed depending on what kind of dye is used.
아울러, 전극에 흡착되는 염료의 종류 및 농도를 조절하거나 전극층의 종류와 두께를 변화시킴으로써 용이하게 투과율을 조절할 수 있다.In addition, the transmittance can be easily controlled by controlling the type and concentration of the dye adsorbed on the electrode or by changing the type and thickness of the electrode layer.
이와 같이, 상기 제 1태양전지(200)로 염료감응 태양전지를 사용하는 경우, 광을 흡수하는 역할을 수행하는 염료의 종류와 농도 또는 전극층의 종류와 두께를 조절하여 투과되는 광의 파장과 투과율을 선택할 수 있다.. 즉 염료감응 태양전지에서는 TiO2와 같은 산화물 반도체에 흡착되는 염료를 달리하는 것만으로 투과되는 파장을 조절할 수 있으며, 전극층의 종류와 두께 그리고 염료의 종류와 농도 등을 달리하여 투과율을 변경하는 것도 가능하다. 또한, 염료감응 태양전지에서 전기를 발생시키는 발전에 사용되는 파장은 사용하는 염료에 따라 달라질 수 있다.As described above, when the dye-sensitized solar cell is used as the first
상기 제 3태양전지(210)는 상기 제 1태양전지(200)와 같이 염료감응 태양전지로 형성될 수 있다. 그리고 상기 제 3태양전지(210)는 북향과 같이 태양광의 유입량이 낮으며, 염료감응 태양전지를 투과하여 온실(100) 내부로 유입되는 태양광이 낮을 경우 염료감응 태양전지의 색이 검정, 회색과 같이 무채색으로 형성될 수 있다.The third
이러한 제 3태양전지(210)는 별도의 파장을 발생하지 않으며, 태양광을 활용하여 전기에너지를 발전시키기 위한 효율을 높일 수 있다. 그리고 상기 제 3태양전지(210)가 부착된 상기 온실(100)의 북향방면 외벽에는 차광필름(500)을 부착하여 태양광이 온실(100) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.The third
상기 차광필름(500)은 온실 외벽의 실내측 유리에 부착되어 형성될 수 있다.The
이하에서는 태양광 모듈을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the solar module will be described with reference to FIG.
상기 태양광모듈(300)은 직사광의 유입량이 많은 남향의 제 1지붕(141)의 이중유리(120) 사이에 그리드(Grid) 형태로 설치되어 태양광을 흡수하는 복수개의 제 2태양전지(310)와, 복수개의 상기 제 2태양전지(310) 사이에 형성되어 상기 태양광이 상기 온실(100) 내부로 투과시키는 투과홀(320)이 구비될 수 있다.The
상기 제 2태양전지(310)는 태양광의 일사량을 조절하기 위하여 박막 태양전지인 결정질 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The second
상기 제 2태양전지(310)를 결정질 실리콘 태양전지 및 비정질 실리콘 태양전지를 사용하는 것은 상기 제 1태양전지(200)와 같은 염료감응 태양전지가 직사광의 유입량이 높으면 갈라지거나 기능을 발휘하지 못하는 단점이 있기에 온실(100)의 외측에서 직사광의 유입량이 많은 남향의 지붕(140)에 설치할 수 있다.The use of the crystalline silicon solar cell and the amorphous silicon solar cell in the second
상기 제 2태양전지(310)에 사용되는 결정질 실리콘 태양전지는 실리콘 덩어리를 얇은 기판으로 절단하여 제작하며, 실리콘 덩어리의 제조 방법에 따라 단결정(single crystal) 형태와 다결정(polycrystalline) 형태로 구분되며, 기본적으로 p-n 동종접합(homojunction)으로서 태양전지에 사용된다. 단결정은 순도가 높고 결정결함밀도가 낮은 고품위의 재료로서 높은 효율을 달성할 수 있으나 고가이고, 다결정 재료는 상대적으로 저급한 재료를 저렴한 공정으로 처리하여 상용화가 가능한 정도의 효율의 전지를 생산한다. 이러한 결정질 실리콘 태양전지의 이론적 최대 효율은 약 25%이며 이미 실험실 수준에서는 이 한계치에 가까운 효율이 보고된 바 있다. 하지만 단결정 또는 다결정 웨이퍼를사용하며 양산용으로 제작되는 셀의 효율은 대략 14% ~ 17%를 보이고 있다. 이때, 변환효율 100%는 1m2의 너비에서 1KW의 전력생산을 하는 것을 의미한다.The crystalline silicon solar cell used in the second
이와 달리, 상기 제 2태양전지(310)에 사용되는 비정질 실리콘 태양전지는 단파장 영역의 빛을 흡수하는 것으로 p형 비정질 실리콘층, i형 비정질 실리콘층, n형 비정질 실리콘층으로 적층된 형태로 형성될 수 있다.Alternatively, the amorphous silicon solar cell used in the second
이러한 비정질 실리콘 태양전지는 비정질 실리콘은 실란(Silane)(SiH4), 디실란(Disilane)(Si2H6), 사이클로펜타실란(Cyclopentasilane)(Si5H10), 사이클로헥사실란(Cyclohexasilane) (Si6H12) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The amorphous silicon solar cell may be formed of any one of silane (SiH4), disilane (Si2H6), cyclopentasilane (Si5H10), and cyclohexasilane (Si6H12) .
이와 같이 상기 제 2태양전지(310)를 비정질 실리콘 태양전지로 형성할 경우 도포가 가능하여 휘어질 수 있으므로 다양한 형상의 온실(100)에 사용될 수 있다.When the second
상기 투과홀(320)은 복수개의 상기 제 2태양전지(310) 사이에 구비될 수 있으며, 상기 투과홀(320)을 관통하여 상기 온실(100)의 이중유리(120)를 투과한 태양광은 상기 온실(100)의 이중유리(120) 내측에 구비된 상기 광학산필름(150)에 의하여 상기 온실(100) 내부로 확신되어 양지식물에게 전달될 수 있다.The
또한, 상기 온실(100)은 제 1태양전지(200), 제 2태양전지(310), 제 3태양전지(210)에 의하여 발생한 전기에너지를 축전하는 축전 시스템(400)(ESS : Energy Storage System)이 구비될 수 있다.The
상기 축전 시스템(400)은 온실(100)의 외벽 및 지붕(140)에 부착된 제 1태양전지(200)와 제 2태양전지(310)와 제 3태양전지(210)로부터 발생한 전기에너지를 축전하는 것으로 빛에너지가 공급되는 시간에 전기에너지를 사용할 뿐만 아니라 빛에너지가 공급되지 않는 시간에도 전기에너지를 사용할 수 있도록 전기에너지를 축적하는 것이다. 즉, 생산된 전기에너지를 축적할 뿐만 아니라 원활하게 배분함으로써, 온실(100)내의 환경을 조절할 수 있다.The
또한, 이러한 축전 시스템(400)에 저장된 전기는 지역의 전력 공급 단체에 공급할 수 있다.In addition, electricity stored in the
이하에서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 설명함에 있어 상술한 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the following description of a solar power generation greenhouse using solar cells according to another embodiment of the present invention, the same reference numerals are used for the same configurations as those of a solar power generation greenhouse using solar cells according to the above- A detailed description thereof will be omitted.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실을 나타낸 단면도이다.FIG. 4 is a perspective view illustrating a solar power generation greenhouse using a solar cell according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view illustrating a solar power generation greenhouse using the solar cell shown in FIG.
도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실은 직사광의 유입량이 많은 남향으로 경사면이 형성되는 지붕(140)을 구비하고 이중유리(120)로 형성되는 온실(100)과, 상기 이중유리(120) 사이에 구비되고, 상기 온실(100)의 외벽을 감싸며 태양광을 흡수하는 염료가 흡착되어 형성되는 제 3태양전지(210)와, 상기 지붕(140)의 이중유리(120) 사이에 설치되어 태양광을 흡수하여 전기를 생산하는 태양광모듈(300)과, 상기 제 3태양전지(210)와 상기 태양광모듈(300)의 일면에 구비되며, 태양광을 흡수하는 염료가 흡착되어 최소 일사량을 상기 온실 내부로 유입시키는 제 1태양전지(200)와,4 to 5, a solar power generation greenhouse utilizing a solar cell according to another embodiment of the present invention includes a
상기 제 3태양전지(210)와 상기 태양광모듈(300)을 투과하여 상기 온실(100) 내부로 유입되는 태양광을 차단하는 차광필름(500)과, 상기 제 1태양전지(200)와 상기 제 3태양전지(210)와 상기 태양광모듈(300)로부터 발생한 전기에너지를 축전하는 축전 시스템(400)을 구비할 수 있다.A shielding
상기 온실(100)은 일사량이 많이 필요하지 않는 음지식물을 생육하기 위한 것으로 최소한의 일사량이 공급될 수 있도록 직사광이 많이 유입되는 남향에는 태양광모듈(300)을 설치하여 전기에너지를 축전하고 축전한 전기로 내부의 온도 및 습도가 유지될 수 있도록 할 수 있다.The
이러한, 온실(100)은 태양광모듈(300)의 면적을 높이도록 지붕(140)의 경사면이 외벽 일 단면에서 타단면으로 사선을 형성하며 연장되도록 할 수 있다.The
또한, 상기 온실(100)에는 야간에 음지식물을 생육하기 위한 조명장치(130)가 구비될 수 있다.In addition, the
상기 조명장치(130)는 온실(100) 내에 설치되어 야간에 온실(100)내의 음지식물에 필요한 최소일사량을 공급할 수 있다.The
이와 같이 조명장치(130)는 축전 시스템(400)으로부터 축전된 전기에너지를 조명장치(130)로 공급한다. 즉, 일사량이 부족한지 여부를 판단한 후, 일사량이 부족하면 축전 시스템(400)으로부터 조명장치(130)로 전기에너지를 공급함으로써 부족한 일사량을 충당할 수 있다.Thus, the
상기 지붕(140)을 사선으로 형성하기 위하여 상기 외벽을 형성하는 일면의 상단에 상부로 연장하는 제 2지붕(142)이 구비되어 상기 외벽의 양면의 높이가 다르도록 형성할 수 있다.In order to form the
이 때, 외벽의 높이는 북쪽이 높게 형성되고, 직사광이 직접 유입되는 남향의 외벽 높이는 낮게 형성할 수 있다.At this time, the height of the outer wall is formed to be high in the north, and the height of the outer wall in the south to which the direct light is directly introduced can be made low.
상기 제 3태양전지(210)는 무채색으로 형성된 염료감응 태양전지로 형성되어 상기 온실(100)의 외벽을 감싸며 구비될 수 있으며, 외벽에 설치되는 제 3태양전지(210)는 이중유리(120) 사이에 설치될 수 있다.The third
또한, 상기 제 3태양전지(200)는 무채색으로 형성되어 별도의 파장을 발생하지 않으며, 태양광을 활용하여 전기에너지를 발전시키기 위한 효율을 높일 수 있다.In addition, the third
상기 제 1태양전지(200)는 북향에 위치한 상기 온실의 외벽에 설치된 상기 제 3태양전지(210)와 상기 태양광모듈(300)의 일면 사이에 구비될 수 있으며, 상기 제 3태양전지(210)보다 높게 형성되어 최소한의 일사량이 온실(100) 내부로 유입될 수 있다.The first
이러한, 상기 제 1태양전지(200)는 상기 제 3태양전지(210)와 동일하게 염료감응 태양전지로 형성될 수 있으나, 무채색이 아닌 태양광을 흡수하는 역할을 수행하는 염료의 종류와 농도 또는 전극층의 종류와 두께를 조절하여 투과되는 광의 파장과 투과율이 선택되는 염료감응 태양전지로 형성될 수 있다.The first
상기 이중유리(120) 사이에 설치되는 제 1태양전지(200)를 투과하여 전달되는 소량의 태양광이 온실(100) 내부의 음지식물로 전달되는 것을 방지하기 위하여 외벽의 실내측 방면에는 차광필름(500)이 구비될 수 있다.In order to prevent a small amount of sunlight, which is transmitted through the first
하지만, 상기 제 2지붕(142)은 이중유리(120) 사이에 설치되는 제 1태양전지(200)에서 온실(100) 내부의 음지식물로 최소 일사량을 공급하기 위하여 제 1태양전지(200)를 투과한 태양광이 제 2지붕(142)의 이중유리(120)를 관통하여 확산시키기 위하여 제 2지붕(142) 내측면에 광확산필름(150)이 구비될 수 있다.However, the
상기 태양광모듈(300)은 직사광의 유입량이 많은 남향의 제 1지붕(141)의 이중유리(120) 사이에 그리드(Grid) 형태로 설치되어 태양광을 흡수하는 결정질 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 그리고 상기 태양광모듈(300)을 통해 투과되는 태양광이 온실(100) 내부의 음지식물로 전달되지 않도록 제 1지붕(141)의 내측방면에는 상기 차광필름(500)이 구비될 수 있다.The
또한, 상기 온실(100)은 제 1태양전지(200), 제 2태양전지(310) 제 3태양전지(210) 중 적어도 하나에서 발생한 전기에너지를 축전하는 축전 시스템(400)이 구비될 수 있다.The
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been described in relation to a solar cell greenhouse using solar cells according to an embodiment of the present invention, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments shown in the present specification. Those skilled in the art, who understands the spirit of the present invention, can readily suggest other embodiments by adding, changing, deleting, adding, or the like of components within the scope of the same idea, I would say.
100: 온실
110: 프레임
120: 이중유리
130: 조명장치
140: 지붕
141: 제 1지붕
142: 제 2지붕
150: 광확산필름
200: 제 1태양전지
300: 태양광모듈
310: 제 2태양전지
320: 투과홀
400: 축전 시스템
500: 차광필름100: greenhouse 110: frame
120: Double glass 130: Lighting device
140: roof 141: first roof
142: second roof 150: light diffusion film
200: first solar cell 300: solar module
310: second solar cell 320: transmission hole
400: Power storage system 500: Shading film
Claims (11)
상기 이중유리 사이에 구비되고, 상기 온실의 외벽을 감싸며 태양광을 투과 및 흡수하는 염료가 흡착되어 형성되는 제 1태양전지와,
직사광이 유입되는 상기 지붕의 일면에 형성된 상기 이중유리 사이에 구비되어 태양광을 흡수하여 전기를 생산하는 태양광모듈과,
상기 제 1태양전지와 상기 태양광모듈로부터 발생한 전기에너지를 축전하는 축전 시스템을 포함하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
A greenhouse formed by joining a plurality of inclined surfaces to form a roof, a solar enclosure enclosed with double glass for growing sunny plants,
A first solar cell provided between the double glasses, the first solar cell surrounding the outer wall of the greenhouse and being formed by adsorbing dye which transmits and absorbs sunlight;
A solar module provided between the double glass formed on one side of the roof into which direct sunlight flows and absorbing sunlight to produce electricity;
And a power storage system for storing electric energy generated from the first solar cell and the solar module.
상기 온실은 상기 외벽 및 상기 지붕을 형성하는 프레임과,
상기 프레임을 감싸며 상기 온실 내부로 태양광을 투과시키기 위하여 이중으로 형성된 상기 이중유리와,
상기 온실 내부에 구비되어 상기 양지식물의 부족한 파장을 보완하거나 야간 생육을 조절하는 조명장치와,
상기 온실의 남향에 설치되는 상기 제 1태양전지가 설치된 상기 외벽의 실내측 방면에 설치되어 상기 제 1태양전지에서 흡수되지 않고 투과되는 태양광을 확산시켜 상기 양지식물로 전달하는 광확산필름과,
상기 광확산필름이 설치된 상기 외벽의 타면에 설치되는 무채색의 제 3태양전지를 투과하여 상기 온실 내부로 유입되는 태양광을 차단하는 차광필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
The method according to claim 1,
Wherein the greenhouse comprises a frame forming the outer wall and the roof,
A double glass enclosing the frame and configured to transmit sunlight into the greenhouse,
A lighting device provided inside the greenhouse to compensate for insufficient wavelengths of the sunny plants or to control nighttime growth;
A light diffusion film provided on an inner side surface of the outer wall provided on the south side of the greenhouse and provided with the first solar cell, for diffusing sunlight transmitted through the first solar cell without being absorbed,
And a light shielding film for shielding sunlight flowing into the greenhouse through the third achromatic solar cell provided on the other surface of the outer wall provided with the light diffusion film. greenhouse.
상기 지붕은 직사광의 유입량이 많은 남향에 위치하며, 상기 태양광모듈이 설치되는 제 1지붕과,
상기 제 1지붕의 일 단면에 소정의 각도로 결합되어 상기 제 1태양전지가 설치되는 제 2지붕과,
상기 제 1지붕 및 상기 제 2지붕의 실내측 방면에 구비되어 상기 제 1태양전지 및 상기 태양광모듈에서 흡수되지 않고 투과되는 태양광을 확산시켜 상기 양지식물로 전달하는 광확산필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
The method according to claim 1,
Wherein the roof is located on a south side to which a large amount of direct sunlight flows, the first roof having the solar module,
A second roof connected to one end surface of the first roof at a predetermined angle to install the first solar cell,
And a light diffusing film provided on the first roof and the second roof so as to diffuse solar light transmitted through the first solar cell and the solar module without being absorbed and to transmit the solar light to the sunny plant Solar power generation greenhouse utilizing solar cell feature.
상기 제 1태양전지는 태양광을 흡수하는 역할을 수행하는 염료의 종류와 농도 또는 전극층의 종류와 두께를 조절하여 투과되는 광의 파장과 투과율이 선택되는 염료감응 태양전지로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
The method according to claim 1,
Wherein the first solar cell is formed of a dye-sensitized solar cell in which the wavelength and transmittance of the transmitted light are selected by adjusting the type and concentration of the dye that plays a role of absorbing sunlight or the type and thickness of the electrode layer. Solar power generation greenhouse using battery.
상기 태양광모듈은 직사광의 유입량이 많은 남향의 제 1지붕에 그리드(Grid) 형태로 설치되어 태양광을 흡수하는 복수개의 제 2태양전지와,
복수개의 상기 제 2태양전지 사이에 형성되어 상기 태양광이 상기 온실 내부로 투과시키는 투과홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
The method according to claim 1,
The solar module includes a plurality of second solar cells installed in a grid-like first roof on the south side with a large inflow of direct sunlight to absorb sunlight,
And a transmission hole formed between the plurality of second solar cells to allow the sunlight to penetrate into the greenhouse.
상기 제 2태양전지는 태양광의 일사량을 조절하기 위하여 결정질 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
6. The method of claim 5,
Wherein the second solar cell uses at least one of a crystalline silicon solar cell and an amorphous silicon solar cell to control a solar radiation amount of solar light.
상기 이중유리 사이에 구비되고, 상기 온실의 외벽을 감싸며 태양광을 흡수하는 염료가 흡착되어 형성되는 제 3태양전지와,
상기 지붕의 이중유리 사이에 설치되어 태양광을 흡수하며 전기를 생산하는 태양광모듈과,
상기 제 3태양전지와 상기 태양광모듈의 일면 사이에 구비되며, 태양광을 흡수하는 염료가 흡착되어 최소 일사량을 상기 온실 내부로 유입시키는 제 1태양전지와,
상기 제 3태양전지와 상기 태양광모듈을 투과하여 상기 온실 내부로 유입되는 태양광을 차단하는 차광필름과,
상기 제 1태양전지와 상기 제 3태양전지와 상기 태양광모듈로부터 발생한 전기에너지를 축전하는 축전 시스템을 포함하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
A greenhouse having a roof on which an inclined surface is formed with a large amount of direct sunlight,
A third solar cell provided between the double glasses, the third solar cell surrounding the outer wall of the greenhouse and formed by adsorbing dye absorbing solar light,
A solar module installed between the roof double glasses to absorb sunlight and produce electricity;
A first solar cell provided between the third solar cell and one surface of the solar module, the first solar cell having a dye absorbing solar light absorbed therein to introduce a minimum solar radiation into the greenhouse,
A shielding film which shields sunlight passing through the third solar cell and the solar module and into the greenhouse,
And a power storage system for storing electric energy generated from the first solar cell, the third solar cell, and the solar cell module.
상기 온실은 상기 외벽 및 상기 지붕을 형성하는 프레임과,
상기 프레임을 감싸는 상기 이중유리와,
상기 온실 내부에 구비되어 상기 음지식물의 야간 생육을 조절하는 조명장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
8. The method of claim 7,
Wherein the greenhouse comprises a frame forming the outer wall and the roof,
The double glass enclosing the frame,
And a lighting device provided inside the greenhouse to control the nighttime growth of the shade plant.
상기 지붕은 직사광의 유입량이 많은 남향에 위치하며, 상기 태양광모듈이 설치되는 제 1지붕과,
상기 제 1지붕의 일 단면과 상기 제 3태양전지가 구비된 외벽의 상부 사이에 구비되며, 상기 제 1태양전지가 설치되는 제 2지붕과,
상기 제 2지붕의 실내측 방면에 구비되어 상기 제 1태양전지에서 흡수되지 않고 투과되는 태양광을 확산시켜 상기 음지식물로 최소 일사량을 전달하는 광확산필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
9. The method of claim 8,
Wherein the roof is located on a south side to which a large amount of direct sunlight flows, the first roof having the solar module,
A second roof provided between one end surface of the first roof and an upper part of an outer wall provided with the third solar cell,
And a light diffusion film provided on an inner side surface of the second roof for diffusing sunlight transmitted without being absorbed by the first solar cell and transmitting the minimum solar radiation to the shade plant. A photovoltaic greenhouse.
상기 제 1태양전지와 상기 제 3태양전지는 태양광을 흡수하는 역할을 수행하는 염료의 종류와 농도 또는 전극층의 종류와 두께를 조절하여 투과되는 광의 파장과 투과율이 선택되는 염료감응 태양전지로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.
8. The method of claim 7,
The first solar cell and the third solar cell are formed of a dye-sensitized solar cell in which the wavelength and the transmittance of the transmitted light are selected by adjusting the type and concentration of the dye or the type and thickness of the electrode layer, Wherein the solar cell is a solar cell.
상기 태양광모듈은 직사광의 유입량이 많은 남향의 제 1지붕에 그리드(Grid) 형태로 설치되어 태양광을 흡수하는 결정질 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 활용한 태양광 발전 온실.8. The method of claim 7,
Wherein the solar module comprises at least one of a crystalline silicon solar cell and an amorphous silicon solar cell which are installed in a grid form on a first roof facing south with a large inflow of direct sunlight to absorb solar light, Solar power generation greenhouse utilizing.
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Cited By (8)
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR101940739B1 (en) * | 2018-08-31 | 2019-01-24 | (주)효성에너지 | Greenhouse using transparent solar cell |
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KR20200127904A (en) * | 2019-05-02 | 2020-11-11 | 기후변화대응 에너지전환 협동조합 | Skylight Greenhouse Arranging Solar Module on Transparent Roof Comprising Light Scattering Unit |
KR20220101266A (en) * | 2021-01-11 | 2022-07-19 | 한솔테크닉스(주) | Plant cultivation facility |
KR20220127427A (en) * | 2021-03-10 | 2022-09-20 | 동의대학교 산학협력단 | Smart Greenhouse System using Light Control Coating |
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