KR20220058867A - solar power generation unit and system - Google Patents
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Abstract
Description
하나 또는 그 이상의 실시 예는 광 에너지를 이용한 태양광 발전 유닛 및 광 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 다수의 렌즈가 광 파이버의 수광 영역에 마련되어 있는 광 수송 매체를 적용하여 광 이용 효율이 높은 태양광 발전 유니트 및 시스템에 관한 것이다.One or more embodiments relate to a photovoltaic power generation unit and a photovoltaic system using light energy, and in particular, a photovoltaic light with high light use efficiency by applying a light transport medium in which a plurality of lenses are provided in a light receiving area of an optical fiber. It relates to power generation units and systems.
무한 에너지원인 태양광을 이용하는 태양광 발전은 높은 에너지의 태양 빛이 입사하는 구조물에 솔라 셀(Solar Cell)이 다수 마련된 패널 또는 시트를 이용한다. 이러한 태양광 발전 시스템은 광전 변환 효율이 높지 않으며 따라서 대용량의 발전을 위해서는 매우 넓은 설치 지역이 요구된다.Solar power generation using sunlight, which is an infinite energy source, uses a panel or sheet in which a large number of solar cells are provided in a structure to which high-energy solar light is incident. The photovoltaic power generation system does not have high photoelectric conversion efficiency, and therefore a very large installation area is required for large-capacity power generation.
태양광은 매우 넓은 범위의 파장 영역을 가지고 있는데 400~700nm 범위의 가시광선 영역을 포함된다. 이러한 태양은 파장 대역 별로 세기가 일정치 않다. 현재, 태양광 발전에 보편적으로 사용되는 고순도의 결정실리콘 계열의 솔라 패널은 500~850nm의 파장 영역에 대해서만 90% 정도 흡수하며, 그 외의 파장에 대해서는 효율이 낮거나 거의 흡수하지 못한다. Sunlight has a very wide wavelength range, including the visible light range from 400 to 700 nm. The intensity of this sun is not constant for each wavelength band. Currently, high-purity crystalline silicon-based solar panels commonly used in photovoltaic power generation absorb about 90% of only the wavelength region of 500 to 850 nm, and have low efficiency or almost no absorption for other wavelengths.
태양광 발전 시스템의 솔라 패널 유니트는, 태양광을 솔라패널의 평면에 직접 도달하여 솔라 패널을 직접 조광하는 직하 방식과, 솔라 패널에 반사거울 또는 집광 렌즈 등을 활용하는 집광 방식으로 나뉜다. 건물 옥상이나 땅 위에 설치하는 태양광 발전 시설은 직하 방식이 주로 적용되나, 이는 렌즈나 거울을 이용하는 집광 방식에 비해 효율이 떨어진다. 이러한 직하 방식의 결점을 보완하는 집광 방식은 복잡한 광학 구조 및 이를 지지하는 구조체를 포함해야 한다. 따라서, 이들 종래 방식의 제조 비용 높고 또한 고집광에 의한 솔라 패널의 수명 단축을 피할 수 없다.The solar panel unit of the solar power generation system is divided into a direct method in which sunlight reaches the flat surface of the solar panel to directly dim the solar panel, and a light collection method in which a reflective mirror or a condensing lens is used on the solar panel. The direct method is mainly applied to solar power generation facilities installed on the roof or on the ground, but this is less efficient than the light collecting method using lenses or mirrors. A light collecting method that compensates for the shortcomings of the direct method should include a complex optical structure and a structure supporting the same. Therefore, the manufacturing cost of these conventional methods is high and the life span of the solar panel due to high light intensity cannot be avoided.
광 파이버는 광통신, 태양발전, 식물경작 등에 다양한 목적으로 사용되는 광 전송 매체이다. 광 전송은 광 파이버의 양 단에 마련되는 경면(facet)을 통해 입사 및 출사한다. Optical fiber is an optical transmission medium used for various purposes such as optical communication, solar power generation, plant cultivation, and the like. Light transmission is incident and emitted through facets provided at both ends of the optical fiber.
이러한 광 파이버는 광이 진행하는 코어와 코어를 감싸는 박막형태의 크래드를 포함한다. 응용 형태에 따라 하나의 광 파이버가 이용될 수 도 있고, 태양 발전이나 식물재배 시스템에서는 대용량의 광 에너지를 전송하기 위하여 다발의 형태로 광 파이버가 이용되기도 한다. Such an optical fiber includes a core through which light travels and a clad in the form of a thin film surrounding the core. A single optical fiber may be used depending on the application type, and in a solar power generation or plant cultivation system, an optical fiber is used in the form of a bundle to transmit a large amount of optical energy.
광 파이버를 통한 광 에너지의 크기는 광 파이버로 입사하는 광 에너지에 의해 결정되며, 대량의 광 에너지를 입사시키는 일반적인 방법은 넓은 광 입사 영역을 가지는 렌즈를 이용해 입사 광을 광 파이버의 경면에 집중(converging)한다. The amount of light energy through the optical fiber is determined by the light energy incident on the optical fiber, and a general method of injecting a large amount of light energy is to focus the incident light on the mirror surface of the optical fiber using a lens having a wide light incident area ( converging).
이러한 광 파이버를 이용하는 태양광 발전 시스템에서 광 파이버에 대한 수광량을 증대를 통해 광 이용효율을 높일 수 있는 방법에 대한 연구가 바람직하다.It is desirable to study a method for increasing the light utilization efficiency by increasing the amount of light received by the optical fiber in the photovoltaic power generation system using such an optical fiber.
하나 또는 그 이상의 실시 예(one or more embodiments)는 광 입사 영역이크게 확대 되어 고 에너지의 광을 공급이 가능한 광 수송 매체를 이용하는 태양광 발전 유니트 및 시스템을 제시한다.One or more embodiments (one or more embodiments) present a photovoltaic power generation unit and system using a light transport medium capable of supplying high energy light by greatly expanding the light incident area.
하나 또는 그 이상의 실시 예는 광 파이버 단위 면적당 광의 입사 량을 증대할 수 있는 광 수송 매체를 이용하는 태양광 발전 유니트 및 시스템을 제시한다.One or more embodiments provide a photovoltaic power generation unit and system using an optical transport medium capable of increasing an incident amount of light per unit area of an optical fiber.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면,According to one or more embodiments,
태양광 발전 유니트:는Solar Power Unit:
광파에 의해 발전(發電)을 행하는 솔라 패널; 그리고Solar panels that generate electricity by light waves; And
상기 솔라 패널에 대면하게 배치되는 것으로 광이 진행하는 코어(core) 및 상기 코어를 감싸는 크래드(clad)를 포함하는 적어도 하나의 광 파이버 및 광 파이버에 외부의 광을 주입하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 광 전송 매체;를 포함하면,At least one optical fiber disposed to face the solar panel and including a core through which light travels and a clad surrounding the core, and at least one lens for injecting external light into the optical fiber An optical transmission medium comprising;
상기 광파이버:는The optical fiber:
외부로부터의 광이 입사하는 것으로 상기 크래드를 관통하여 코어가 노출되는 하나 또는 그 이상의 광 주입 윈도우가 형성된 광 주입 영역(light injection region);과 a light injection region in which one or more light injection windows are formed through which the core is exposed through the clad through which light from the outside is incident; and
상기 솔라 패널에 대면하는 것으로 상기 크래드를 관통하여 코어가 노출되는 적어도 하나의 출광 윈도우(light output windows)이 형성되는 출광 영역(light output region); 를 포함하며, a light output region facing the solar panel and in which at least one light output window through which a core is exposed through the clad is formed; includes,
상기 렌즈는 광 주입 윈도우에 설치되어 외부로부터 입사하는 광을 광 주입 윈도우를 통해 상기 코어 내부로 주입한다.The lens is installed in the light injection window to inject light incident from the outside into the core through the light injection window.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 광 파이버는 상기 솔라 패널에 대해 다수 나란하게 배치되고, 상기 광 파이버들의 출광 윈도우는 상기 솔라 패널을 향하게 배치될 수 있다.According to one or more embodiments, a plurality of the optical fibers may be disposed in parallel with the solar panel, and light exit windows of the optical fibers may be disposed to face the solar panel.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 상기 솔라 패널에 대해 다수 나란하게 배치되는 다수의 광 파이버는 도랑형 광 파이버 고정홈을 가지는 광 파이버 지지패널에 의해 지지될 수 있다.In one or more embodiments, a plurality of optical fibers arranged in parallel with respect to the solar panel may be supported by an optical fiber support panel having a trench-type optical fiber fixing groove.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 광 주입 윈도우는 상기 광 주입 영역에서 상기 광 파이어의 광 주입 영역의 둘레에 다수 형성될 수 있다.According to one or more embodiments, the plurality of light injection windows may be formed around the light injection area of the light fire in the light injection area.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 코어의 중심축에 직교하는 하나의 직선 상에서 하나의 광 주입 윈도우 및 렌즈가 배치될 수 있다.According to one or more embodiments, one light injection window and one lens may be disposed on one straight line orthogonal to the central axis of the core.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 광 주입 영역에서 상기 광 주입 윈도우는 상기 코어의 단부에 마련되며, 상기 렌즈는 상기 코어의 단부의 광 주입 윈도우에 설치될 수 있다.According to one or more embodiments, in the light injection region, the light injection window may be provided at an end of the core, and the lens may be installed on the light injection window at the end of the core.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 렌즈는 외부로부터의 광이 입사하는 집광부와 집광부의 저면에 상기 코어에 이식되는 쐐기형 광 주입부가 마련되고, 상기 광 주입 윈도우에는 상기 쐐기형 광 주입부에 대응하는 광 주입부 수용홈이 형성될 수 있다.According to one or more embodiments, the lens is provided with a light collecting unit to which light from the outside is incident, and a wedge-shaped light injecting unit implanted in the core on a bottom surface of the light collecting unit, and the wedge-shaped light injecting unit is provided in the light injecting window. A light injection unit receiving groove corresponding to the portion may be formed.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 렌즈는 외부로부터의 광이 입사하는 집광부와 집광부의 저면에 마련되어 집광부로부터의 광을 코어로 주입하는 쐐기형 광 주입부를 구비하며, 그리고 상기 광 주입 영역에서 상기 광 주입 윈도우는 외주면에 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 쐐기형 광 주입부의 선단부는 상기 코어의 중심으로부터 이격되어 있다.According to one or more embodiments, the lens includes a light collecting unit to which light from the outside is incident, and a wedge-shaped light injecting unit provided on a lower surface of the light collecting unit to inject light from the light collecting unit into the core, and the light injection In the region, the light injection window is provided on at least one of the outer peripheral surfaces, and the tip of the wedge-shaped light injection unit is spaced apart from the center of the core.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 광 파이버가 다수 하나로 집적되어 광 파이버 번들을 형성할 수 있다.According to one or more embodiments, a plurality of the optical fibers may be integrated into one to form an optical fiber bundle.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면,According to one or more embodiments,
일측과 타측에 광 주입 영역 및 출광 영역이 마련되어 있는 광 수송 매체;an optical transport medium provided with a light injection area and a light exit area on one side and the other side;
상기 출광 영역이 위치하는 내부 공간을 가지는 튜브 타입(tube type)의 하우징(housing); 그리고 a tube type housing having an inner space in which the light exit area is located; And
상기 하우징 내부의 적어도 일 측에 마련되어 상기 광 파이버의 출광 영역으로부터 입사하는 광파에 의해 발전을 행하는 솔라 패널을 포함하는 발전부(power generation part);를 포함하고and a power generation part provided on at least one side of the housing and including a solar panel generating power by a light wave incident from the light output region of the optical fiber; and
상기 광 수송 매체:는 The optical transport medium is:
광이 진행하는 코어(core) 및 상기 코어를 감싸는 크래드(clad);를 포함하는 광 파이버;An optical fiber comprising; a core through which light travels and a clad surrounding the core;
상기 광 파이버의 일 측과 타측에 광 주입 영역(light injection region)과 출광 영역(light output region)이 정의되고, 상기 광 주입 영역에 마련되는 것으로 상기 크래드를 관통하여 그 바닥에 코어가 노출되는 적어도 하나의 광 주입 윈도우(light injection windows); 그리고A light injection region and a light output region are defined on one side and the other side of the optical fiber, and are provided in the light injection region to penetrate the cradle and expose the core at the bottom. at least one light injection window; And
상기 광 주입 윈도우에 장착되는 것으로, 외부로부터 입사하는 광을 광 주입 윈도우를 통해 상기 코어 내부로 주입하는 렌즈;를 구비하는, 태양광 발전 유니트가 제공된다.A lens mounted on the light injection window to inject light incident from the outside into the core through the light injection window; provided, a photovoltaic unit is provided.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, According to one or more embodiments,
다수 집적되어 있는 태양광 발전 유니트;를 포함하며,A number of integrated photovoltaic power generation units; including,
상기 태양광 발전 유니트:는 The solar power unit:
일측과 타측에 광 주입 영역 및 출광 영역이 마련되어 있는 광 파이버;an optical fiber having a light injection area and a light output area provided on one side and the other side;
상기 출광 영역이 위치하는 내부 공간을 가지는 튜브 타입(tube type)의 하우징(housing); 그리고 a tube type housing having an inner space in which the light exit area is located; And
상기 하우징 내부의 적어도 일 측에 마련되어 상기 광 파이버의 출광 영역으로부터 입사하는 광파에 의해 발전을 행하는 솔라 패널을 포함하는 발전부(power generation part);를 포함하고,and a power generation part provided on at least one side of the housing and including a solar panel generating power by a light wave incident from the light output region of the optical fiber;
상기 광 수송 매체:는 The optical transport medium is:
광이 진행하는 코어(core) 및 상기 코어를 감싸는 크래드(clad);를 포함하는 광 파이버;An optical fiber comprising; a core through which light travels and a clad surrounding the core;
상기 광 파이버의 일 측과 타측에 광 주입 영역(light injection region)과 출광 영역(light output region)이 정의되고, 상기 광 주입 영역에 마련되는 것으로 상기 크래드를 관통하여 그 바닥에 코어가 노출되는 적어도 하나의 광 주입 윈도우(light injection windows); 그리고A light injection region and a light output region are defined on one side and the other side of the optical fiber, and are provided in the light injection region to penetrate the cradle and expose the core at the bottom. at least one light injection window; And
상기 광 주입 윈도우에 장착되는 것으로, 외부로부터 입사하는 광을 광 주입 윈도우를 통해 상기 코어 내부로 주입하는 렌즈;를 구비하는, 태양광 발전 시스템이 제공된다.A lens mounted on the light injection window to inject light incident from the outside into the core through the light injection window; provided, a photovoltaic system is provided.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 하우징은 상기 광 파이버의 출광 영역을 에워싸는 다수의 벽체을 가지며, 상기 내부 공간의 가운데 또는 상기 벽체들 사이에 다수의 코너 중 적어도 어느 하나에 상기 광 파이버가 위치하고, 상기 다수 벽체 중 적어도 하나에 상기 광 파이버로부터의 광이 입사하는 솔라 패널이 형성 또는 설치될 수 있다.According to one or more embodiments, the housing has a plurality of walls surrounding the light exit area of the optical fiber, and the optical fiber is located in at least one of a plurality of corners in the middle of the inner space or between the walls, A solar panel to which the light from the optical fiber is incident may be formed or installed on at least one of the plurality of walls.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 하우징의 내부 공간을 에워싸는 상기 튜브 형태의 하우징의 내부 공간은 파상형으로 주름진 형태의 내벽을 가지며, 상기 내벽에 솔라 패널이 형성될 수 있다.According to one or more embodiments, the inner space of the tube-shaped housing surrounding the inner space of the housing may have an inner wall corrugated in a wavy shape, and a solar panel may be formed on the inner wall.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 하우징의 내벽에는 광 파이버를 지지하는 리브가 형성되어 있고, 상기 하우징의 내벽과 리브의 측면에 솔라 패널이 형성될 수 있다.According to one or more embodiments, a rib for supporting an optical fiber may be formed on an inner wall of the housing, and a solar panel may be formed on the inner wall of the housing and a side surface of the rib.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 하우징은 파상형으로 주름진 형태의 내벽을 가지며, 상기 내벽에는 상기 솔라 패널이 형성되어 있고, 상기 광 파이버는 상기 내벽으부터 이격될 수 있다.According to one or more embodiments, the housing may have a corrugated inner wall in a wavy shape, the solar panel may be formed on the inner wall, and the optical fiber may be spaced apart from the inner wall.
하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 출광 윈도우는 상기 광 파이버의 외주면에 스파이럴형으로 형성되는 연속적 또는 불연속적 그루브에 의해 마련될 수 있다.According to one or more embodiments, the light exit window may be provided by a continuous or discontinuous groove formed in a spiral shape on an outer circumferential surface of the optical fiber.
하나 또는 이 이상의 실시 예에 따르면, 일측 단부의 광 주입 영역이 정의되고 여기에 다수의 렌즈가 이식되어 있는 광 파이버 및 이를 적용하는 태양광 발전 유니트 및 시스템이 제공된다. 다수의 렌즈가 이식되어 있는 광 파이버를 다양한 용도로 사용될 수 있다. 발전 유니트는 하나 또는 그 이상의 광 파이버가 위치하는 하나의 공간 주위에 솔라 패널을 배치된 구조를 가진다. 이러한 바(bar) 형태의 태양광 발전 유니트는 다수 입체적으로 집적이 가능하여, 좁은 공간에서 대용량의 발전이 가능하며, 광 입사면를 제외한 발전 시스템의 본체는 실내 설치가 가능하다. 이러한 태양광 발전 유니트에 따르면, 이동성 및 비용과 설치면적을 현저히 낮추면서도 대용량의 태양광 발전소 및 중, 소형 발전시스템을 대중적으로 보급 할 수 있다. 특히 종래의 태양광 발전소를 설치할 시 적지 않은 면적을 확보하기 위해, 발생되는 환경파괴와 주변 환경변화에 따른 수명저하에 따른 관리비용의 증가를 혁신적으로 개선할 수 있다. 나아가서는 가정용 태양광 전기, 부지 확보가 어려운 지역에서의 태양광발전, 우주공학, 대형선박, 전기자동차, 휴대용 전기제품 등, 응용분야가 광범위하게 사용되는 효과가 있는 것이다.According to one or more embodiments, an optical fiber having a light injection region defined at one end and a plurality of lenses implanted therein, and a photovoltaic power generation unit and system applying the same are provided. An optical fiber having a plurality of lenses implanted therein may be used for various purposes. The power generation unit has a structure in which a solar panel is arranged around a space in which one or more optical fibers are located. A number of such bar-shaped photovoltaic power generation units can be three-dimensionally integrated, so that large-capacity power generation is possible in a narrow space, and the body of the power generation system except for the light incident surface can be installed indoors. According to such a photovoltaic unit, it is possible to popularly supply a large-capacity photovoltaic power plant and a medium and small power generation system while significantly lowering mobility, cost, and installation area. In particular, in order to secure a considerable area when installing a conventional solar power plant, it is possible to innovatively improve the increase in the management cost due to the deterioration of the environment and the decrease in the lifespan due to the change of the surrounding environment. Furthermore, it has the effect of being widely used in application fields such as home solar electricity, solar power generation in areas where it is difficult to secure a site, space engineering, large ships, electric vehicles, and portable electric appliances.
도1은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 적용되는 광 수송 매체를 보여 주는 사시도이다.
도2A는 도1에 도시된 광 파이버의 광 주입 영역의 종단면도이다.
도2B는 도1에 도시된 광 파이버의 광 주입 영역의 횡단면도이다.
도3은 도1에 도시된 광 수송 매체에서 렌즈의 배치 형태를 설명하는 개략적 단면도이다.
도4는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 렌즈의 다른 변형 예를 예시한다.
도5는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 렌즈의 또 다른 변형 예를 예시한다.
도6은 도5에 도시된 형태의 렌즈를 적용하는 또 다른 형태의 광 수송 매체의 광 주입 영역을 부분적으로 예시한다.
도7은 도6에 도시된 광 수송 매체의 부분적 횡단면도이다.
도8은 도5에 도시된 형태의 렌즈를 적용하는 또 다른 형태의 광 수송 매체의 광 주입 영역을 부분적으로 예시한다.
도9은 도8에 도시된 광 수송 매체의 부분적 횡단면도이다.
도10는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따라, 광 주입 영역(Ri)과 출광 영역(Ro)를 가지는 광 수송 매체를 예시한다.
도11a는 도10에 도시된 광 수송 매체의 출광 영역(Ro)의 종단면도이다.
도11b은 도10에 도시된 광 파이버의 출광 영역(Ro)의 횡단면도이다.
도12는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 수송 매체의 출광 영역에 광학적 필터가 마련된 구조를 예시한다.
도13a 내지 13c는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 다양한 형태의 광라, 수송 매체를 예시한다.
도14는 전술한 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 수송 매체를 적용하는 발전 유니트를 보여주는 개략적 사시도이다.
도15은 광 파이버와 솔라 패널의 관계를 보이는 도9의 I-I 선 단면도이다.
도16은 하나 또는 그 이상의 다른 실시 예에 따른 사각 바(bar) 형태의 태양광 발전 유니트를 개략적으로 도시한다.
도17은 도11의 II-II 선 단면도이다.
도18은 도12에 도시된 단면 구조를 입체적으로 보인다.
도19a는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따라 복수의 광 파이버가 사각의 하우징 내부에 설치된 태양광 발전 유니트의 부분적인 구조를 보인다.
도19b는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따라 복수의 광 파이버가 사각의 하우징 내부에 설치된 태양광 발전 유니트의 부분적인 구조를 보인다.
도20는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 태양광 발전 유니트의 개략적 하우징 내부 구조를 입체적으로 보인다.
도21은 도20의 III-III 선 단면도이다.
도22은 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 태양광 발전 유니트의 원통형 하우징의 단면 구조를 개략적으로 예시한다.
도23은 다수의 태양광 발전 유니트에 의해 발전 시스템의 태양 발전 구조체를 개략적으로 도시한다.
도24은 도23에 도시된 태양 발전 구조체의 하부를 부분적으로 도시한다.
도25는 또 다른 실시 예에 따른 광 전송 매체를 예시한다.
도26은 도25에 도시된 광 전송 매체를 이용하는 태양광 발전 유니트의 일례를 도시한다.
도27은 솔라 패널에 대한 광 파이버의 배치 및 광 입사를 예시하는 도면이다.
도28 솔라 패널에 광 수송 매체를 고정하는 지지 패널을 예시한다.
도29는 도26 내지 도28에 도시된 태양광 발전 유니트를 다수 집적한 태양광 발전 시스템을 예시한다.1 is a perspective view illustrating an optical transport medium applied to one or more embodiments.
Fig. 2A is a longitudinal sectional view of a light injection region of the optical fiber shown in Fig. 1;
Fig. 2B is a cross-sectional view of a light injection region of the optical fiber shown in Fig. 1;
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining an arrangement form of a lens in the optical transport medium shown in FIG. 1. FIG.
4 illustrates another variation of a lens according to one or more embodiments.
5 illustrates another variation of a lens according to one or more embodiments.
Fig. 6 partially illustrates a light injection area of another type of optical transport medium to which a lens of the type shown in Fig. 5 is applied.
Fig. 7 is a partial cross-sectional view of the optical transport medium shown in Fig. 6;
Fig. 8 partially illustrates a light injection area of another type of optical transport medium to which a lens of the type shown in Fig. 5 is applied.
Fig. 9 is a partial cross-sectional view of the optical transport medium shown in Fig. 8;
10 illustrates an optical transport medium having a light injection region Ri and an exit region Ro, according to one or more embodiments.
11A is a longitudinal cross-sectional view of the light exit area Ro of the optical transport medium shown in FIG.
11B is a cross-sectional view of the light exit area Ro of the optical fiber shown in FIG.
12 illustrates a structure in which an optical filter is provided in an exit region of an optical transport medium according to one or more embodiments.
13A-13C illustrate various types of optical and transport media in accordance with one or more embodiments.
14 is a schematic perspective view showing a power generation unit to which an optical transport medium according to one or more embodiments described above is applied.
Fig. 15 is a sectional view taken along line II of Fig. 9 showing the relationship between the optical fiber and the solar panel;
16 schematically illustrates a photovoltaic unit in the form of a rectangular bar according to one or more other embodiments.
Fig. 17 is a cross-sectional view taken along line II-II of Fig. 11;
18 is a three-dimensional view of the cross-sectional structure shown in FIG.
19A shows a partial structure of a photovoltaic power generation unit in which a plurality of optical fibers are installed inside a rectangular housing, according to one or more embodiments.
19B illustrates a partial structure of a photovoltaic unit in which a plurality of optical fibers are installed inside a rectangular housing, according to one or more embodiments.
20 is a three-dimensional view of a schematic housing internal structure of a photovoltaic unit according to one or more embodiments.
Fig. 21 is a cross-sectional view taken along line III-III of Fig. 20;
22 schematically illustrates a cross-sectional structure of a cylindrical housing of a photovoltaic unit in accordance with one or more embodiments.
Fig. 23 schematically shows a solar power generation structure of a power generation system by means of a plurality of solar power generation units.
Fig. 24 partially shows a lower portion of the solar power structure shown in Fig. 23;
25 illustrates an optical transmission medium according to another embodiment.
Fig. 26 shows an example of a solar power generating unit using the optical transmission medium shown in Fig. 25;
Fig. 27 is a diagram illustrating an arrangement of an optical fiber and light incidence with respect to a solar panel;
Fig. 28 illustrates a support panel for fixing a light transport medium to a solar panel.
29 exemplifies a photovoltaic power generation system in which a plurality of photovoltaic power generation units shown in FIGS. 26 to 28 are integrated.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인해 한정 되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention concept will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the inventive concept may be modified in various other forms, and the scope of the inventive concept should not be construed as being limited due to the embodiments described below. The embodiments of the inventive concept are preferably interpreted as being provided to more completely explain the inventive concept to those of ordinary skill in the art. The same symbols refer to the same elements from time to time. Furthermore, various elements and regions in the drawings are schematically drawn. Accordingly, the inventive concept is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the inventive concept, a first component may be referred to as a second component, and conversely, the second component may be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "갖는다" 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the inventive concept. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, expressions such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, but one or more other features or It should be understood that the existence or addition of numbers, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.Unless defined otherwise, all terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the inventive concept belongs, including technical and scientific terms. In addition, commonly used terms as defined in the dictionary should be construed as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and unless explicitly defined herein, in an overly formal sense. It will be understood that they shall not be construed.
어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.In cases where certain embodiments may be implemented differently, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order opposite to the described order.
첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 여기에 사용되는 모든 용어 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어 "기판"은 기판 그 자체, 또는 기판과 그 표면에 형성된 소정의 층 또는 막 등을 포함하는 적층 구조체를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 "기판의 표면"이라 함은 기판 그 자체의 노출 표면, 또는 기판 위에 형성된 소정의 층 또는 막 등의 외측 표면을 의미할 수 있다. 또한 "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다.In the accompanying drawings, variations of the illustrated shapes can be expected, for example depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shape of the region shown in the present specification, but should include, for example, a shape change resulting from a manufacturing process. As used herein, all terms “and/or” include each and every combination of one or more of the recited elements. Also, as used herein, the term “substrate” may refer to a substrate itself or a laminate structure including a substrate and a predetermined layer or film formed on the surface thereof. Also, in this specification, the term "surface of a substrate" may mean an exposed surface of the substrate itself, or an outer surface of a predetermined layer or film formed on the substrate. In addition, what is described as "upper" or "upper" may include not only directly above in contact, but also above in non-contact.
이하에서 설명되는 모범적 실시 예들에 적용되는 발전부의 솔라 패널 또는 솔라셀은 특정 구조에 제한되지 않는다. 즉, 하나 또는 그 이상의 실시 예에 적용되는 솔라 패널은 광파에 의해 전기를 발생하는 어떠한 형태의 광전변환 장치 또는 광전 변환 소자로도 대체 가능하다. The solar panel or solar cell of the power generation unit applied to exemplary embodiments described below is not limited to a specific structure. That is, the solar panel applied to one or more embodiments can be replaced with any type of photoelectric conversion device or photoelectric conversion element that generates electricity by light waves.
바람직한 실시 예들에 따르면, 발전부는 굳은 재질의 기판을 포함하는 솔리드 솔라 패널 또는 가요성 기판을 포함하는 플렉서블 솔라 패널을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 발전부는 유기 고분자 또는 무기 반도체 솔라셀을 포함할 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 발전부는 비정질 또는 다결정 실리콘계 솔라 패널을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 발전부는 가요성 금속 또는 무기 필름 상의 기판 상에 형성되는 유기 고분자 또는 무기 화합물 광전변환물질을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 발전부는 페로브스카이트 솔라 패널 또는 염료 감응형 솔라 패널을 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따르면, 상기 발전부는 상기 하우징의 내벽에 직접 형성되거나 별도로 제작되어 부착되는 광전변환구조물을 포함할 수 있으며, 이하의 설명에서 언급되는 솔라 패널 또는 솔라셀은 위와 같은 특정 구조에 국한되지 않음은 물론이다.According to preferred embodiments, the power generation unit may include a solid solar panel including a rigid substrate or a flexible solar panel including a flexible substrate. According to another embodiment, the power generation unit may include an organic polymer or an inorganic semiconductor solar cell. According to another embodiment, the power generation unit may include an amorphous or polycrystalline silicon-based solar panel. According to one or more embodiments, the power generation unit may include an organic polymer or inorganic compound photoelectric conversion material formed on a substrate on a flexible metal or inorganic film. According to one or more embodiments, the power generation unit may include a perovskite solar panel or a dye-sensitized solar panel. According to one or more embodiments, the power generation unit may include a photoelectric conversion structure that is formed directly on the inner wall of the housing or is separately manufactured and attached, and the solar panel or solar cell referred to in the following description has the above specific structure. Of course, it is not limited to
먼저 하나 또는 그 이상의 실시 예에서 적용되는 다양한 형태의 광 전송 매체(110)들에 대해 먼저 설명한다.First, various types of
도1은 한 실시 예에 따른 태양광 발전 장치에 적용되는 실 또는 와이어 형태의 광 파이버(11) 및 이에 장착되는 렌즈(20)를 포함하는 광 수송 매체(110)를 예시한다. 광 수송 매체의 광 파이버에는 광 주입 영역(Ri)과 출광 영역(Ro)가 정의된다. 도1에서 "A"는 렌즈(20)가 다수 이식(移植)된 광 파이버(11)의 광 주입 영역(Ri)을 나타낸다. 광 파이버(11)는 중심의 코어(11a)와 이를 덮는 크래드(11b)를 포함한다. 상기 광 파이버(11)는 상기 광 주입 영역(Ri)의 렌즈(20)를 통해 입사한 광을 그 반대 방향으로 코어(11a)를 통해 안내한다. 상기 렌즈(20)는 상기 렌즈(20)는 상기 광 주입 영역(Ri)에서 광 파이버(11)의 둘레 또는 단부 또는 둘레와 단부에 형성된다. 한편 도1에서 "B"에 확대 도시된 바와 같이 출광 영역(Ro)에는 크래드(11b)를 관통해서 형성되는 출광 윈도우(11d)가 다수 형성되는 부분으로 이 부분을 통해 태양광이 크래드를 통하여 광 파이버(11)의 외부로 빠져 나오며, 이에 대해서는 후에 상세히 설명된다.1 illustrates an
도2a는 상기 광파이버(11)에서 상기 광 주입 영역(Ri)의 종단면도이며, 도2b는 렌즈(20)가 부착된 부분의 개략적 횡단면도이다. 도2a, 2b를 참조하면, 상기 광 파이버(11)의 광 주입 영역(Ri)에 렌즈(20)가 장착되는 광 주입 윈도우(11c)가 형성되는데, 이 광 주입 윈도우 (11c)는 광 파이버(11)의 외피, 즉 크래드(11b)를 관통하며, 그 하부 바닥에 코어(11a)의 표면이 노출되도록 형성된다. 상기 광 주입 영역(Ri)에는 광 파이버의 외주면 뿐 아니라 그 단면 또는 경면(facet)도 포함된다. 여기에서 광 주입 윈도우(11c)의 바닥에 노출된 코어의 표면 또는 단면은 상기 렌즈(20)의 저면에 대응하게 가공될 수 있다. 광 주입 윈도우(11c)에서 렌즈(20)는 광학 접착제(21)에 의해 코어(11a)의 일 측면과 결합된다. FIG. 2A is a longitudinal cross-sectional view of the light injection region Ri in the
따라서, 상기 광 주입 영역(Ri)에서 외부로부터의 광(1)은 다수의 렌즈(20)를 통해 코어(11a) 내부로 주입되고, 코어(11a)에 주입된 광은 코어(11a)를 따라 도파하게 된다. 여기에서, 상기 광 주입 영역(Ri) 측의 코어 단부 또는 경면은 광 차단 물질 또는 부품에 의해 광학적으로 폐쇄될 수도 있으며, 다른 실시 예에 따르면 상기 렌즈(20)가 장착될 수 도 있다.Accordingly, in the light injection region Ri, the light 1 from the outside is injected into the
한편, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 광 파이버(11)의 외주면에 렌즈(20)를 배치함에 있어서, 인접한 렌즈(20)는 코어(11a)의 중심(11a')을 두고 서로 마주 보지 않고 서로 엇갈리게 부착되는 것이 바람직하다. 코어(11a)를 중심으로 인접한 두 렌즈(20)가 서로 마주 대할 경우 한쪽 렌즈(20)를 통해 입사한 광이 다른 렌즈(20)를 통해 빠져 나갈 수 있으며, 따라서 이를 방지하기 위하여 서로 엇갈리게 렌즈를 배치하는 것이 바람직하다.Meanwhile, as shown in FIG. 3 , in disposing the
도4는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 수송 매체에 적용되는 여러 형태의 렌즈를 예시한다.4 illustrates various types of lenses applied to an optical transport medium according to one or more embodiments.
도4의 (a)에 도시된 렌즈는 반구형 또는 돔형의 곡면을 가지며, (b)에 도시된 렌즈는 완전 구형이며, 그리고 (c)에 도시된 렌즈는 원뿔형이다. 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 렌즈들은 보다 다양한 형태로 변형 또는 수정이 가능하며 특정한 렌즈의 형태에 의해 본 개시의 기술적 범위가 제한되지 않는다.The lens shown in (a) of FIG. 4 has a hemispherical or dome-shaped curved surface, the lens shown in (b) has a perfectly spherical shape, and the lens shown in (c) has a conical shape. Lenses according to one or more embodiments may be modified or modified into more various shapes, and the technical scope of the present disclosure is not limited by the specific lens shape.
상기와 같이 다수의 렌즈(20)가 마련된 광 주입 영역(Ri)을 가지는 광 파이버(11)는 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 자동차용 조명 시스템, 온실용 광원 장치, 디스플레이 장치, 태양 발전 시스템 등이 있으며, 그 용도는 더욱 확대될 수 있다.As described above, the
도5는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따라 개조된 새로운 형태의 렌즈(20)를 예시한다.5 illustrates a new type of
도5에 도시된 바와 같이 렌즈(20)는 빛이 입사하는 반구형의 집광부(21)와 집광부(21)의 저면에 마련되어 집광부(21)로부터의 광을 코어(11a)로 주입하는 쐐기형 광 주입부(22)를 포함한다.As shown in FIG. 5 , the
도6 및 도8은 상기한 바와 같이 원뿔 형태의 쐐기형 광 주입부(22)를 가지는 렌즈(20)의 다양한 적용 예를 도시하며, 도7및 도9는 각각 도6 및 도7의 횡단면도이다.6 and 8 show various application examples of the
도6 및 도7은 광파이버(11)의 단면 또는 경면에만 렌즈(20)가 설치되는 구조를 보인다. 상기 광 파이버(11)의 경면에 광 주입 윈도우(11c)가 형성되고 그 바닥에 코어(11a)의 축을 따라 깊숙이 연장되는 광 주입부 수용홈(11c')가 형성되어 있다. 이러한 구조에 따르면, 광 파이버(11)의 단부에 마련된 렌즈(20)를 통해 광(1)이 코어 내부로 깊숙이 주입할 수 있게 된다. 여기에서 상기 렌즈(20)의 하부에 마련되는 광 주입부(22)의 길이는 광학적 조건에 따라 조절될 것이며, 기계적으로 또는 렌즈 및 광파이버에 대한 광 주입부(11c')의 가공 기술이 허용하는 범위 내에서 최대한 연장되는 것이 바람직하다.6 and 7 show a structure in which the
도8 및 도9는 광 파이버(11)의 단면 뿐 아니라 측면에서 형성되는 구조를 가지는 광 수송 매체(110)를 예시한다. 광파이버(11)의 경면과 외부면에 렌즈(20)가 다수 설치된다. 상기 광 파이버(11)의 경면에 광 주입 윈도우(11c)가 형성되고 그 바닥에 코어(11a)의 축을 따라 깊숙이 연장되는 광 주입부 수용홈(11c')가 형성되어 있다. 그리고, 광 파이버(11)의 외주면에도 광 주입 윈도우(11c)가 다수 형성되며, 이때에 코어(11a)에 형성되는 광 주입부 수용홈은 코어(11a)의 중심 가깝게 까지 연장되며, 이때에 코어 중심을 통한 광 진행 방해를 억제하기 위하여 코어의 중심으로부터 소정 거리(x) 이격되어야 한다.8 and 9 exemplify an
한편, 도8 및 도9에서 도시된 광 수송 매체(110)에서, 광 파이버(11)의 단면에 배치되는 렌즈(20)는 배제될 수 있으며, 이경우 광파이버(11)의 단면은 광학적으로 차단 처리될 수 있다.Meanwhile, in the
도10는 다른 실시 예에 따라 광 주입 영역(Ri)과 출광 영역(Ro)를 가지는 광 수송 매체를 개략적으로 다시 한번 예시하며, 도11a는 상기 출광 영역(Ro)의 종단면도, 그리고 도11b는 출광 영역(Ro)의 횡단면도이다.Fig. 10 schematically once again illustrates an optical transport medium having a light injection region Ri and a light exit region Ro according to another embodiment, Fig. 11A is a longitudinal cross-sectional view of the light exit region Ro, and Fig. 11B is It is a cross-sectional view of the light exit area Ro.
도10을 참조하면, 코어(11a)와 크래드(11b)를 포함하는 광파이버(11)는 일측에 전술한 바와 같이 광(1)이 입사하는 다수 렌즈(20)가 전술한 바와 같은 다양한 실시 예에 따라 배치되는 광 주입 영역(Ri)을 포함하며, 그 타측에서는 출광 영역(Ro)이 마련된다. 출광 영역(Ro)에는 광 파이버의 주면을 에워싸는 방향으로 출광 윈도우(11d)이 광 파이버의 길이 방향으로 형성된다. 이때에 상기 광 주입 영역(Ri)과 출광 영역(Ro)는 인접하거나 소정 거리 상호 이격될 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
도11a 및 11b는 상기 출광 윈도우(11d)의 구조를 보이는 출광 영역(Ro)의 종단면도 및 횡단면도이다. 도11a, 11b에 도시된 바와 같이, 출광 윈도우(11d)는 크래드(11b)를 관통하는 관통공 구조를 가지며, 그 바닥에 코어(11a)의 표면이 노출되어 있다.11A and 11B are longitudinal and cross-sectional views of the light exit area Ro showing the structure of the
이러한 구조의 광 파이버(11)에서 크래드(11b)에 덮여 있는 코어(11a)를 따라 광(1)이 진행한다. 클래드(11b)는 계면 반사를 통해 광파(1)를 코어(11a)내에 가두어서 광(1)이 코어(11a)를 따라 진행하도록 안내 한다. 출사 영역(Ro)에서 크래드(11b)에 형성되는 출광 윈도우(11d)의 하부 또는 바닥에는 코어(11a)의 표면이 노출되어 있고, 따라서 이 부분에는 코어(11a)를 진행하던 광(1) 일부가 출광 윈도우(11d)를 통해 외부로 빠져 나온다.In the
도12는 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따라 상기 광 파이버(11)의 출광 영역(11d)에 특정 파장을 통과 또는 차단하는 광학적 필터(11e)가 마련되는 구조를 개념적으로 도시한다. 즉, 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 수송 매체(110)는 상기 출광 윈도우(11d)를 통과하는 광파를 특정 광 성분 중 특정 파장을 선택하거나 차단하는 필터를 적용할 수 있다. 즉, 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 수송 매체(110)는 상기와 같은 상기와 같은 광학적 필터 구조를 상기 광 주입 영역에도 다양한 형태로 적용할 수 있다. 또한, 하나 또는 그 이상의 실시 예에 따른 광 파이버는 상기 광 주입 영역에도 상기 필터와 함께 또는 필터를 대체하여 코어를 보호 하는 코어 보호 코팅층이 다양한 형태로 적용할 수 있다.12 conceptually illustrates a structure in which an
상기와 같은 광학적 필터(11e) 또는 이를 대체하는 필터 형태의 보호 코팅층은 다양한 형태로 변형이 가능하며 별개의 부품으로 상기 출광 영역(11d)에 장착될 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면 상기 출광 영역(11d)에 대한 필터 물질의 코팅에 의해 목적하는 파장 선택 필터를 형성하며, 한편 코어를 보호하는 투명 물질층을 코팅함으로써 상기 코어 보호 코팅층을 형성할 수 있다. 이하의 실시 예의 설명에서는 편의상 상기 필터에 대해 언급하지 않으며 도면 상에도 표시하지 않는다.The
도13a, 13b, 13c는 광 파이버(11)의 크래드(11b)에 형성되는 출광부(11d)가 나선형 또는 스파이럴형으로 형성되는 광 수송 매체(110)를 예시한다. 상기 스파이럴형 출광부(11d')는 광 파이버(11)의 외주면을 돌아가면서 스파이럴형으로 형성되는 그루브(groove)에 의해 형성되어 코어 내부를 진행하는 광이 스파이럴 형태의 그루부를 통해 외부로 출광할 수 있게 된다. 이 그루브는 광 파이버 외주면 전체에서 연속되게 형성되거나 또는 부분적으로 단절되어 크래드에 비연속적으로 형성될 수 있다. 그러나 다양한 실시 예들은 클래드에 형성되는 특정한 구조나 형태의 출광 윈도우에 의해 기술적으로 제한되지 않음은 당연하다.13A, 13B, and 13C illustrate the
도14는 전술한 바와 같이 다양한 실시 예에 따른 광 수송 매체(110)의 응용 례를 하나로서, 광 수송 매체(110)를 적용하는 발전 유니트를 보여 주는 개략적 사시도이며, 도15은 광 파이버와 솔라 패널의 관계를 보이는 I-I 선 단면도이다.14 is a schematic perspective view showing a power generation unit to which the
도14, 15을 참조하면, 광 수송 매체(110)의 광 파이버(11)는 광 주입 영역(Ri)과 출광 영역(Ro)을 가진다. 출광 윈도우(11d)가 다수 형성되는 출광 영역(Ro)의 주위에 다수 솔라 패널(30)에 의한 발전부가 배치된다.14 and 15 , the
광파(1)는 광 주입 영역(Ri)의 다수의 렌즈(2)를 통해 광 파이버(11)의 코어(11a) 내로 주입되며, 출광 영역(Ro)에서 코어(11a)를 진행하던 광파(1)의 일부가 코어(11a)를 덮고 있는 클래드(11b)에 형성되는 출광 윈도우(11d)를 통과한다.The
상기 출광 영역(Ro)의 출광 윈도우(11d)는 클래드(11b)의 부분적 제거에 의해 형성되며, 그 바닥에 코어(11a)가 노출되어 있다. 본 실시 예에서는 4방향으로 배치된 4매의 솔라 패널(30)에 대응하여, 상기 광 파이버(11)의 출광부(11d)는 방사상 4개의 방향으로 형성된다.The
상기 솔라 패널(30)들은 광 파이버(11)의 출광 윈도우(11d)로부터의 광파 진행 경로 상에 배치된다. 솔라 패널(30)은 그 개수에 제한되지 않으며, 다른 실시 예에 따라 두 매 또는 세 매 또는 네 매, 나아가서는 그 이상이 마련되어 광 파이버(11)의 출광 영역이 부분적으로 또는 전체적으로 상기 솔라 패널(30)에 의해 에워싸일 수 있다. 또한 모범적 다른 실시 예에 따르면, 상기 솔라 패널(30)은 상기 광 파이버(11)를 에워싸는 다수의 벽체(12a)를 가지는 삼각 기둥, 사각 기둥 또는 다각 기둥형상의 하우징(12)의 내부에 설치될 수 있다.The
상기 광 파이버(11)는 하우징(12) 또는 이 안쪽의 다수의 솔라 패널(30) 들에 의해 마련되는 내부 공간에 설치되어 모든 솔라 패널(30)들로 광(1)을 공급한다.The
다른 실시 예에 따르면, 상기 광 파이버(11)의 출광부(11d)는 전술한 바와같이 스파이럴 출광부(11d')의 구조를 가질 수 있다. 도13a 내지 도13c의 설명에서 언급된 바와 같이, 스파이럴형 출광부(11d')는 광 파이버(11)의 외주면을 돌아가면서 스파이럴형으로 형성되는 그루브(groove)에 의해 형성될 수 있다. 이 그루브는 광 파이버 외주면 전체에서 연속되게 형성되거나 또는 부분적으로 단절되어 크래드에 비연속적으로 형성될 수 있다. 그러나 다양한 실시 예들은 크래드에 형성되는 특정한 구조나 형태의 출광 윈도우에 의해 기술적으로 제한되지 않음은 당연하다.According to another embodiment, the
도16은 좀 더 구체화된 한 실시 예에 따른 사각 바(bar) 형태의 태양광 발전 유니트를 개략적으로 도시한다.16 schematically shows a photovoltaic power generation unit in the form of a square bar according to an exemplary embodiment.
도16에 도시된 태양광 발전 유니트(10)는 광 파이버(11)의 출광 영역(Ro)이 내장되는 내부 공간을 형성하는 다수의 벽체(12a)를 가지는 하우징(12)을 포함한다. 상기 하우징(12)의 내부에는, 도9와 10의 설명에서 언급 되었던 바와 같이 광 파이버(11)의 출광 영역(Ro)을 부분적으로 또는 전체적으로 에워싸는 하나 또는 그 이상의 솔라 패널(30)이 배치된다.The photovoltaic
상기 하우징(12)의 양단에는, 실링 부재 또는 앤드캡(13, 14)이 결합되어 있고, 일측 앤드캡(13)을 광 파이버(11)가 관통한다. 상기 앤드캡(13, 14)은 하우징(12)의 내부 공간은 외부와 격리되며, 진공 상태일 수 있다. 진공 상태의 하우징(12) 내부 공간은 습기나 이물질 등에 의해 광 산란 또는 흡수를 방지하여 발전을 위한 광이용 효율을 높인다.A sealing member or
도17은 도16의 II-II 선 단면도이며, 도18은 도17에 도시된 단면 구조를 입체적으로 보인다.17 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 16, and FIG. 18 is a three-dimensional view of the cross-sectional structure shown in FIG.
도16, 17, 18에 도시된 바와 같이, 하우징(12)은 사각 단면을 가지는 사각 막대(bar)의 형태를 가지며, 그 중앙에 광 파이버(11)의 출광 영역이 위치하며, 광 주입 영역이 생략되어 있다. 하우징(12) 내부의 네 귀퉁이로부터 그 내부 중심으로 향하는 대각선 방향의 리브(lib, 12a)가 소정 길이 연장하여 하우징 내부 중심에 마련되는 광 파이버(11)를 지지한다. 그리고, 하우징(12)의 내부의 4개의 벽체(12a)의 내면 각각에 솔라 패널(30)이 설치된다.16, 17 and 18, the
상기 솔라 패널(30)은 특정 물질이나 구조에 의해 한정되지 않으며, 별도의 기판에 형성되는 완성체의 상태로 상기 하우징(12)의 내벽에 설치될 수 있으며, 다른 실시 예에 따르면, 상기 하우징(12)의 내벽 자체에 광전변환물질 및 그 양측의 전극의 코팅에 의해 형성될 수 도 있다The
도19a 및 도19b는 다른 실시 예에 따라 복수의 광 파이버가 사각 및 삼각 하우징 내부에 설치된 태양광 발전 유니트의 부분적인 구조를 보인다.19A and 19B show partial structures of a photovoltaic power generation unit in which a plurality of optical fibers are installed inside a square and triangular housing according to another embodiment.
도19a, 19b를 참조하면, 가운데가 비어 있는 중공 사각 및 삼각 봉상의 하우징(12)의 내벽에 솔라 패널(30)이 설치 또는 형성된다. 그리고, 하우징(12)의 내측의 4개 및 3개의 모퉁이에는 광 수송 매체(110)가 설치되며, 광 주입 영역이 편의상 생략되어 있다. 이 구조에서는 도11에 도시된 바와 같이 한 방향으로만 광파가 출사되는 출광 윈도우(11d)가 형성되어 있는 광 파이버(11)가 적용된다. 이때에 도12에 도시된 바와 같이 광 파이버(11)는 출광 방향(화살표)이 하우징(12) 내부 공간을 향하도록 하고, 이때에 출광 방향을 내부 중심(실선 화살표) 또는 이에서 벗어나서 맞은편 두 솔라 패널 중 어느 하나를 향하도록(점선 화살표) 배향시킬 수 있다.19A and 19B, the
도20은 다른 실시 예에 따른 태양광 발전 유니트의 개략적 하우징 내부 구조를 입체적으로 보이며, 도21는 도20의 III-III 선 단면도이다. 20 is a three-dimensional view of a schematic housing internal structure of a photovoltaic unit according to another embodiment, and FIG. 21 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 20 .
도20과 도21를 참조하면, 하우징(15)은 원형 또는 타원형 파이프 또는 튜브의 형태를 가지고 있으며, 그 내부 중심에 하우징(15)의 내벽으로부터 그 중심으로 방향으로 연장되는 다수의 리브(15a)에 의해 지지되는 광 수송 매체(110)가 위치하고, 하우징(15)의 그 내면에 솔라 패널(33)이 부착 또는 형성되어 있다. 상기 솔라 패널(30)은 상기 하우징(15) 내벽 자체에 광전 변환물질 및 전극을 포함하는 적층 구조체로서 내벽에 직접 형성될 수 도 있으며, 다른 실시 예에 따르면 가요성 필름을 베이스로 하는 가요성 솔라 패널으로 대체될 수 있다. 이러한 실시 예에서는 광 수송 매체(110)의 광 파이버(11)로부터의 솔라 패널 부분별 광파의 진행거리의 차가 전술한 실시 예의 사각형 하우징의 태양광 발전 유니트에서의 진행 거리의 차에 비해 적다.20 and 21 , the
도22은 다른 실시 예에 따른 태양광 발전 유니트의 하우징의 구조를 개략적으로 예시한다. 본 실시 예에서의 하우징(16)은 중공 원기둥 형상을 가지며, 그 내부에는 파상형으로 주름진 형태의 내벽(16a)이 형성되어 있다. 따라서 하우징의 단면에서 하우징 내부 공간은 주름진 파상형 또는 별 형상을 가진다. 이러한 구조에 따르면, 따라서 파상형 내벽(16a)은 크게 확장된 면적을 가지게 된다.22 schematically illustrates a structure of a housing of a photovoltaic unit according to another embodiment. The
이러한 주름진 내벽(16a)에는 태양발전을 위한 광전 변환 구조물이 적층형성될 수 있으며, 그 내부에는 전술한 여러 형태의 광 수송 매체(110)가 하나 또는 그 이상 설치될 수 있다.A photoelectric conversion structure for solar power generation may be laminated on the corrugated
또한 주름 내벽의 돌출부는 내부 공간 중심영역에 위치하는 광 수송 매체의광 파이버를 지지할 수 있다.In addition, the protrusion of the inner wall of the corrugation may support the optical fiber of the optical transport medium located in the central region of the inner space.
도23은 다수의 태양광 발전 유니트에 의해 발전 시스템의 태양 발전 구조체를 개략적으로 도시하며, 도24은 도23에 도시된 태양 발전 구조체의 하부를 부분적으로 도시한다.Fig. 23 schematically shows a solar power generating structure of a power generation system by a plurality of solar power generating units, and Fig. 24 partially shows a lower part of the solar power generating structure shown in Fig. 23 .
도23과 도24를 참조하면, 일 방향(도면에서 상하)으로 정렬된 태양광 발전 유니트(10)가 하나의 평면상에 2차원적으로 다수 밀집 배열되어 있다. 태양광 발전 유니트(10)는 사각 튜브형태의 하우징(12)과 하우징(12)의 내부에 그 일측의 출광 영역(Ro)이 위치하는 광 파이버(11)를 구비한다. 고, 광 파이버(11)들의 외단부, 즉 광 주입이 일어나는 광 주입 영역(Ri)이 나란하게 배치되어 있다. 이러한 태양광 발전 유니트(10)는 두 개의 방향으로 다수 밀집되어 큰 규모의 태양 발전 구조체(40)를 구현한다.23 and 24, a plurality of photovoltaic
도23와 도24에 도시된 태양 발전 구조체에서 그 상부에 마련된 무수한 광 파이버(11)의 광 주입 영역(Ri)들은 하나 또는 복수의 묶음으로 다발(번들)화하며, 각 번들의 광 파이버 각각에 다수 마련되는 다수 나란한 광 주입 영역(Ri)의 광 주입 렌즈를 통해서 태양광, 즉 광파를 모든 광 파이버의 코어 내부를 주입한다. 이 구조의 특징은 별도의 집광 렌즈 등의 광학 장치가 없고, 광 파이버 자체를 통해 직접 광파를 받아 들이게 된 점이다. In the solar power structure shown in FIGS. 23 and 24 , the light injection regions Ri of the countless
도25는 또 다른 실시 예에 따른 광 전송 매체(110)를 예시한다.25 illustrates an
도25를 참조하면, 코어(11a)와 크래드(11b)를 포함하는 광파이버(11)는 일측에 전술한 바와 같이 광(1)이 입사하는 다수 렌즈(20)가 전술한 바와 같은 다양한 실시 예에 따라 배치되는 광 주입 영역(Ri)을 포함하며, 그 타측에서는 출광 영역(Ro)이 마련된다. 출광 영역(Ro)에는 도10 등에서 설명된 구조와는 달리 출광 윈도우(11d)가 크래드(11b) 외주면에서 광 파이버(11)의 길이 방향으로 연장되는 하나의 선을 따라 출광 윈도우(11d)가 배치된다. Referring to FIG. 25 , the
도26은 도25에 도시된 광 전송 매체(110)를 이용하는 태양광 발전 유니트의 일례를 도시하며, 도27은 솔라 패널(30)에 대한 광 파이버(11)의 배치 및 솔라 패널에 대한 광 입사를 예시하는 도면이다.26 shows an example of a photovoltaic unit using the
도26 및 도27에 도시된 바와 같이, 하나의 솔라패널(30)의 광 입사평면에 대해 다수의 광 파이버(11)가 다수 나란하게 배치되어 있다. 광 파이버(11)에 형성되어 있는 다수의 출광 윈도우(11d)는 솔라패널(30)의 향하도록 되어 있다.26 and 27 , a plurality of
상기와 같은 구조에 더하여, 도28에 도시된 바와 같이 상기 다수 나란하게 배치되는 광 파이버(11)를 안정적으로 고정 및 지지하기 위해서 광 파이버(11)를 하부를 소정 높이 감싸는 도랑형 고정홈(41)을 가지는 지지 패널(40)을 적용할 수 있다. 이러한 지지 패널(40)을 이용하게 되면, 솔라 패널(30)에 대해 광 파이버(11)를 정렬하기 좋으면, 후술하는 발전 시스템에서 다수 태양발전 유니트를 다수 적층하기에 유리한다.In addition to the above structure, as shown in FIG. 28, a ditch-
도29는 도25내지 도 28에 도시된 구조의 태양광 발전 유니트를 다중 집정하는 태양광 발전 시스템을 예시한다.29 exemplifies a photovoltaic power generation system in which multiple photovoltaic power generation units having the structure shown in FIGS. 25 to 28 are stacked.
도29에 도시된 바와 같이, 솔라 패널(30)과 지지 패널(40)은 교번적으로 배치되어 다중의 샌드위치 구조물을 형성하며, 광 파이버 또는 광 수송 매체는 지지패널(40)의 고정홈(41)에 삽입된 상태에서 지지 패널(40)과 솔라 패널(30)의 사이에 고정되게 된다.29, the
도29에 도시된 태양 발전 시스템에서 그 상부에 마련된 무수한 광 파이버(11)의 광 주입 영역(Ri)들은 하나 또는 복수의 묶음으로 다발(번들)화하며, 각 번들의 광 파이버 각각에 다수 마련되는 다수 나란한 광 주입 영역(Ri)의 광 주입 렌즈를 통해서 태양광, 즉 광파를 모든 광 파이버의 코어 내부를 주입한다. 이 구조의 특징은 별도의 집광 렌즈 등의 광학 장치가 없고, 광 파이버 자체를 통해 직접 광파를 받아 들이게 된 점이다. In the solar power system shown in FIG. 29, the light injection regions Ri of the countless
상기와 같은 실시 예들에서, 태양광 발전 유니트의 솔라 패널은 잘 알려진 페로브스카이트 솔라 패널 또는 셀을 적용할 수 있다. 페로브스카이트 솔라 패널 또는 솔라 셀은 페로브스카이트 구조 화합물을 포함한다.In the above embodiments, the solar panel of the photovoltaic unit may be a well-known perovskite solar panel or cell. A perovskite solar panel or solar cell comprises a perovskite structural compound.
본 개시에서 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.Although shown and described in relation to specific embodiments in the present disclosure, it is understood in the art that the present invention can be variously improved and changed without departing from the spirit or field of the present invention provided by the following claims. It is intended to be clear that those with ordinary knowledge can easily know.
Claims (25)
상기 솔라 패널에 대면하게 배치되는 것으로 광이 진행하는 코어(core) 및 상기 코어를 감싸는 크래드(clad)를 포함하는 적어도 하나의 광 파이버 및 광 파이버에 외부의 광을 주입하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 광 전송 매체;를 포함하는 태양광 발전 유니트에 있어서,
상기 광파이버:는
외부로부터의 광이 입사하는 것으로 상기 크래드를 관통하여 코어가 노출되는 하나 또는 그 이상의 광 주입 윈도우가 형성된 광 주입 영역(light injection region);과
상기 솔라 패널에 대면하는 것으로 상기 크래드를 관통하여 코어가 노출되는 적어도 하나의 출광 윈도우(light output windows)이 형성되는 출광 영역(light output region); 를 포함하며,
상기 렌즈는 광 주입 윈도우에 설치되어 외부로부터 입사하는 광을 광 주입 윈도우를 통해 상기 코어 내부로 주입하도록 되어 있는, 태양광 발전 유니트.Solar panels that generate electricity by light waves; And
At least one optical fiber disposed to face the solar panel and including a core through which light travels and a clad surrounding the core, and at least one lens for injecting external light into the optical fiber In the photovoltaic unit comprising; an optical transmission medium comprising:
The optical fiber:
a light injection region in which one or more light injection windows are formed through which the core is exposed through the clad through which light from the outside is incident; and
a light output region facing the solar panel and in which at least one light output window through which a core is exposed through the clad is formed; includes,
The lens is installed in the light injection window so as to inject light incident from the outside into the core through the light injection window, solar power generation unit.
상기 출광 영역에 상기 크래드를 관통하는 다수의 출광 윈도우에, 상기 출광 윈도우에 광학적 필터 또는 코어 보호 코팅층이 마련되어 있는 태양광 발전 유니트.According to claim 1,
A photovoltaic power generation unit in which an optical filter or a core protective coating layer is provided on a plurality of light exit windows passing through the cradle in the light exit area.
상기 출광 윈도우는 상기 광 파이버의 외주면에 스파이럴형으로 형성되는 연속적 또는 불연속적 그루브에 의해 마련되는 태양광 발전 유니트.The method of claim 1,
The light output window is provided by a continuous or discontinuous groove formed in a spiral on the outer peripheral surface of the optical fiber.
상기 렌즈는 상기 광파이어의 외주면에서 상기 코어를 중심으로 상호 어긋나게 배치되어 있는 태양광 발전 유니트.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The lens is a photovoltaic unit that is disposed to be shifted from each other about the core on the outer circumferential surface of the light fire.
상기 광 주입 영역에서 상기 광 주입 윈도우는 상기 코어의 단부에 마련되며, 상기 렌즈는 상기 코어의 단부의 광 주입 윈도우에 설치되는, 태양광 발전 유니트.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
In the light injection region, the light injection window is provided at an end of the core, and the lens is installed in the light injection window of the end of the core.
상기 렌즈는 외부로부터의 광이 입사하는 집광부와 집광부의 저면에 마련되어 집광부로부터의 광을 코어로 주입하는 쐐기형 광 주입부를 포함하는 태양광 발전 유니트.6. The method of claim 5,
The lens includes a light collecting unit to which light from the outside is incident, and a wedge-shaped light injecting unit provided on a bottom surface of the light collecting unit to inject light from the light collecting unit into the core.
상기 광 파이버의 광 주입 윈도우에는 상기 쐐기형 광 주입부에 대응하는 광 주입부 수용홈이 형성되어 있는 태양광 발전 유니트.7. The method of claim 6,
A photovoltaic power generation unit in which a light injection unit receiving groove corresponding to the wedge-shaped light injection unit is formed in the light injection window of the optical fiber.
상기 광 파이버의 일단부에 상기 수용홈이 형성되되, 상기 코어의 길이 방향으로 연장되는 태양광 발전 유니트.8. The method of claim 7,
The photovoltaic power generation unit having the receiving groove formed at one end of the optical fiber and extending in the longitudinal direction of the core.
상기 렌즈는 외부로부터의 광이 입사하는 집광부와, 집광부의 저면에 마련되어 집광부로부터의 광을 코어로 주입하는 쐐기형 광 주입부가 마련되어 있는 태양광 발전 유니트.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The lens is a photovoltaic unit provided with a light collecting unit to which light from the outside is incident, and a wedge-shaped light injecting unit provided on a bottom surface of the light collecting unit and injecting light from the light collecting unit into the core.
상기 렌즈는 외부로부터의 광이 입사하는 집광부와 집광부의 저면에 마련되어 집광부로부터의 광을 코어로 주입하는 쐐기형 광 주입부를 포함하며,
상기 광 파이버의 일단부에 상기 코어의 길이 방향으로 연장되는 상기 수용홈이 형성되어 있는 태양광 발전 유니트.10. The method of claim 9,
The lens includes a light collecting unit to which light from the outside is incident, and a wedge-shaped light injecting unit provided on the bottom surface of the light collecting unit to inject light from the light collecting unit into the core,
The photovoltaic power generation unit in which the receiving groove extending in the longitudinal direction of the core is formed at one end of the optical fiber.
상기 렌즈는 외부로부터의 광이 입사하는 집광부와 집광부의 저면에 마련되어 집광부로부터의 광을 코어로 주입하는 쐐기형 광 주입부를 구비하며, 그리고
상기 광 주입 영역에서 상기 광 주입 윈도우는 외주면에 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 쐐기형 광 주입부의 선단부는 상기 코어의 중심으로부터 이격되어 있는, 태양광 발전 유니트.4. The method of any one of claims 1 or 3,
The lens includes a light collecting unit to which light from the outside is incident, and a wedge-shaped light injecting unit provided on a bottom surface of the light collecting unit to inject light from the light collecting unit into the core, and
In the light injection region, the light injection window is provided on at least one of the outer peripheral surfaces, and the tip end of the wedge-shaped light injection unit is spaced apart from the center of the core.
상기 렌즈는 외부로부터의 광이 입사하는 집광부와 집광부의 저면에 마련되어 집광부로부터의 광을 코어로 주입하는 쐐기형 광 주입부를 포함하며,
상기 광 파이버의 일 단부에 상기 코어의 길이 방향으로 연장되는 상기 수용홈이 형성되어 있는, 태양광 발전 유니트.12. The method of claim 11,
The lens includes a light collecting unit to which light from the outside is incident, and a wedge-shaped light injecting unit provided on the bottom surface of the light collecting unit to inject light from the light collecting unit into the core,
The receiving groove extending in the longitudinal direction of the core is formed at one end of the optical fiber, the photovoltaic unit.
상기 렌즈는 외부로부터의 광이 입사하는 집광부와 집광부의 저면에 마련되어 집광부로부터의 광을 코어로 주입하는 쐐기형 광 주입부를 포함하며,
상기 광 파이버의 일 단부에 상기 코어의 길이 방향으로 연장되는 상기 수용홈이 형성되어 있는, 태양광 발전 유니트.5. The method of claim 4,
The lens includes a light collecting unit to which light from the outside is incident, and a wedge-shaped light injecting unit provided on the bottom surface of the light collecting unit to inject light from the light collecting unit into the core,
The receiving groove extending in the longitudinal direction of the core is formed at one end of the optical fiber, the photovoltaic unit.
상기 솔라 패널에 대해 다수의 광 파이버가 평면상으로 나란하게 배치되고, 상기 광 파이버의 크래드에 형성되는 출광 윈도우가 상기 솔라 패널을 향하도록 되어 있는, 태양광 발전 유니트. According to claim 1,
A photovoltaic unit, wherein a plurality of optical fibers are arranged side by side with respect to the solar panel on a plane, and a light exit window formed in a clad of the optical fiber is directed toward the solar panel.
상기 솔라 패널에 대해 다수의 광 파이버가 평면상으로 나란하게 배치되고, 상기 광 파이버의 크래드에 형성되는 출광 윈도우가 상기 솔라 패널을 향하도록 되어 있는, 태양광 발전 유니트. 3. The method of claim 1 or 2,
A photovoltaic unit, wherein a plurality of optical fibers are arranged side by side with respect to the solar panel on a plane, and a light exit window formed in a clad of the optical fiber is directed toward the solar panel.
상기 솔라 패널에 대면하는 상기 광 파이버는 상기 솔라 패널에 대면하는해 것으로 상기 광 파이버가 삽입되는 고정홈을 가지는 지지패널에 의해 고정되는, 태양광 발전 유니트.16. The method of claim 15,
The optical fiber facing the solar panel is fixed by a support panel having a fixing groove into which the optical fiber is inserted into a sea facing the solar panel, a photovoltaic unit.
상기 출광 영역 (light output region)이 위치하는 내부 공간을 가지는 튜브 타입(tube type)의 하우징(housing); 그리고
상기 하우징 내부의 적어도 일 측에 마련되어 상기 광 파이버의 출광 영역으로부터 입사하는 광파에 의해 발전을 행하는 솔라 패널을 포함하는 발전부(power generation part);롤 포함하고
상기 광 파이버:는
광 진행하는 코어(core) 및 상기 코어를 감싸는 크래드(clad)를 포함하는 몸체; 상기 광 주입 영역에 다수 마련되는 광 주입 윈도우(light injection windows); 그리고
상기 광 주입 윈도우에 장착되는 것으로, 외부로부터 입사하는 광을 광 주입 윈도우를 통해 상기 코어 내부로 주입하는 렌즈;를 구비하는, 태양광 발전 유니트.an optical fiber having a light injection region and a light exit region on one side and the other side;
a tube type housing having an inner space in which the light output region is located; And
A power generation part (power generation part) including a solar panel provided on at least one side of the inside of the housing to generate electricity by a light wave incident from the light exit region of the optical fiber;
The optical fiber is:
a body including a light propagating core and a clad surrounding the core; a plurality of light injection windows provided in the light injection area; And
A lens mounted on the light injection window and injecting light incident from the outside into the core through the light injection window; a photovoltaic unit having.
상기 하우징은 상기 광 파이버의 출광 영역을 에워싸는 다수의 벽체을 가지며,
상기 내부 공간의 가운데 또는 상기 벽체들 사이에 다수의 코너 중 적어도 어느 하나에 상기 광 파이버가 위치하고,
상기 다수 벽체 중 적어도 하나에 상기 광 파이버로부터의 광이 입사하는솔라 패널이 형성 또는 설치되어 있는, 태양광 발전 유니트.18. The method of claim 17,
The housing has a plurality of walls surrounding the light exit area of the optical fiber,
The optical fiber is located in at least one of a plurality of corners in the middle of the inner space or between the walls,
A photovoltaic power generation unit in which a solar panel to which light from the optical fiber is incident is formed or installed on at least one of the plurality of walls.
상기 하우징의 내부 공간을 에워싸는 상기 튜브 형태의 하우징의 내부 공간은 파상형으로 주름진 형태의 내벽을 가지며, 그리고
상기 내벽에 솔라 패널이 형성되어 있는, 태양광 발전 유니트18. The method of claim 17,
The inner space of the tube-shaped housing enclosing the inner space of the housing has an inner wall corrugated in a wavy shape, and
A solar panel is formed on the inner wall, a photovoltaic unit
상기 하우징은 파상형으로 주름진 형태의 내벽을 가지며,
상기 내벽에는 상기 솔라 패널이 형성되어 있고, 상기 광 파이버는 상기 내벽으부터 이격되어 있는, 태양광 발전 유니트.18. The method of claim 17,
The housing has a corrugated inner wall in a wavy shape,
The solar panel is formed on the inner wall, and the optical fiber is spaced apart from the inner wall.
상기 하우징의 내부 공간은 앤드캡에 의해 외부와 격리되어 기밀(air tightly) 또는 진공 상태를 유지하는, 태양광 발전 유니트.18. The method of claim 17,
The inner space of the housing is isolated from the outside by an end cap to maintain an airtight or vacuum state, a photovoltaic unit.
상기 태양광 발전 유니트:는
일측과 타측에 광 주입 영역(light injection region) 및 출광 영역이 마련되어 있는 광 파이버;
상기 출광 영역 (light output region)이 위치하는 내부 공간을 가지는 튜브 타입(tube type)의 하우징(housing); 그리고
상기 하우징 내부의 적어도 일 측에 마련되어 상기 광 파이버의 출광 영역으로부터 입사하는 광파에 의해 발전을 행하는 솔라 패널을 포함하는 발전부(power generation part);롤 포함하고,
상기 광 파이버:는
광 진행하는 코어(core) 및 상기 코어를 감싸는 크래드(clad)를 포함하는 몸체; 상기 광 주입 영역에 다수 마련되는 광 주입 윈도우(light injection windows); 그리고
상기 광 주입 윈도우에 장착되는 것으로, 외부로부터 입사하는 광을 광 주입 윈도우를 통해 상기 코어 내부로 주입하는 렌즈;를 구비하는, 태양광 발전 시스템.A number of integrated photovoltaic power generation units; including,
The solar power unit:
an optical fiber having a light injection region and a light exit region on one side and the other side;
a tube type housing having an inner space in which the light output region is located; And
A power generation part provided on at least one side of the inside of the housing and including a solar panel generating power by a light wave incident from the light output region of the optical fiber; including a roll,
The optical fiber is:
a body including a light propagating core and a clad surrounding the core; a plurality of light injection windows provided in the light injection area; And
A lens mounted on the light injection window to inject light incident from the outside into the core through the light injection window; comprising, a photovoltaic system.
상기 하우징은 상기 내부 공간을 형성하는 다수의 벽체을 가지며,
상기 하우징의 내부 공간의 중앙 영역에 상기 광 파이버가 위치하고,
상기 다수 벽체 중 적어도 적어도 하나에 상기 솔라 패널이 형성 또는 설치되어 있는, 태양광 발전 시스템.23. The method of claim 22,
The housing has a plurality of walls forming the interior space,
The optical fiber is located in a central region of the inner space of the housing,
The solar panel is formed or installed on at least one of the plurality of walls, a photovoltaic system.
상기 하우징의 내부 공간은 앤드캡에 의해 외부와 격리되어 기밀(air tightly) 또는 진공 상태를 유지하는, 태양광 발전 시스템.23. The method of claim 22,
The inner space of the housing is isolated from the outside by an end cap to maintain an airtight or vacuum state, a photovoltaic system.
상기 출광 윈도우에 광학적 필터 또는 코어 보호 코팅층이 마련되어 있는, 태양광 발전 시스템.23. The method of claim 22,
An optical filter or a core protective coating layer is provided on the light exit window, a solar power system.
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