KR20220073754A - 발전 장치 - Google Patents

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KR20220073754A
KR20220073754A KR1020227011036A KR20227011036A KR20220073754A KR 20220073754 A KR20220073754 A KR 20220073754A KR 1020227011036 A KR1020227011036 A KR 1020227011036A KR 20227011036 A KR20227011036 A KR 20227011036A KR 20220073754 A KR20220073754 A KR 20220073754A
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solar cells
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KR1020227011036A
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제이미 라이포드
빅터 로젠버그
스티븐 쿠넨
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클리어뷰 테크놀러지스 엘티디
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Publication date
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Abstract

본 발명에 의하여 건물 또는 구조물의 윈도우를 위한 장치를 제공한다. 상기 장치는:
가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역을 가진 패널로서, 대향된 제1 주 표면(first major surface) 및 제2 주 표면을 구비하고, 상기 제1 주 표면은 상기 패널의 광 수용 표면인, 패널; 및
적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀(solar cell)들로서, 각 솔라셀은 상기 패널의 제2 주 표면을 대면하는 광 수용 표면을 구비하고, 또한 빛이 솔라셀의 광 수용 표면과 상기 패널 사이의 공간을 통하여 전파(propagate)되지 않고서 상기 솔라셀의 광 수용 표면에 의해 수용될 수 있도록 각 솔라셀은 상기 제2 주 표면에서 상기 패널에 직접 또는 간접으로 접합되는, 솔라셀들;을 포함하고,
상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 상기 패널의 에지(edge)를 따라서 상기 에지에 배치되되, 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 상기 영역과 상기 에지 사이에 배치되며,
상기 솔라셀들은 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역에는 배치되지 않고서 상기 패널의 적어도 하나의 에지를 따라서 상기 에지에만 배치된다.

Description

발전 장치
본 발명은 발전 장치에 관한 것으로서, 꼭 그러한 것은 아니지만 구체적으로는 솔라셀들을 포함하는 윈도우용 패널과 같은 패널에 관한 것이다.
사무용 건물, 고층 빌딩, 호텔과 같은 건물은 유리 패널을 포함하는 외부 윈도우 패널 및/또는 파사드를 대량으로 사용한다.
이와 같은 유리 패널은 대량의 태양광을 수용하는바, 이것은 내부 공간의 가열을 초래하여 냉방기의 사용을 필요로 하게 된다. 글로벌하게, 냉방기를 작동시키기 위하여 대량의 에너지가 사용된다.
(본 출원인의 것인) PCT 국제출원 번호 PCT/AU2012/000778, PCT/AU2012/000787, 및 PCT/AU2014/000814 에는 윈도우 창으로서 사용될 수 있고 또한 가시광선에 대해 투명하면서도 발전을 위하여 적외선과 같은 빛을 흡수할 수 있는 솔라셀을 포함하는 스펙트럼 선택적 패널이 개시되어 있다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술에 대한 개선안을 제시한다.
본 발명에 의하여 제공되는 건물 또는 구조물의 윈도우(window)를 위한 장치는:
가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역을 가진 패널로서, 대향된 제1 주 표면(first major surface) 및 제2 주 표면을 구비하고, 상기 제1 주 표면은 상기 패널의 광 수용 표면인, 패널; 및
적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀(solar cell)들로서, 각 솔라셀은 상기 패널의 제2 주 표면을 대면하는 광 수용 표면을 구비하고, 또한 빛이 솔라셀의 광 수용 표면과 상기 패널 사이의 공간을 통하여 전파(propagate)되지 않고서 상기 솔라셀의 광 수용 표면에 의해 수용될 수 있도록 각 솔라셀은 상기 제2 주 표면에서 상기 패널에 직접 또는 간접으로 접합되는, 솔라셀들;을 포함하고,
상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 상기 패널의 에지(edge)를 따라서 상기 에지에 배치되되, 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 상기 영역과 상기 에지 사이에 배치되며,
상기 솔라셀들은 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역에는 배치되지 않고서 상기 패널의 적어도 하나의 에지를 따라서 상기 에지에만 배치된다.
상기 솔라셀들과 패널 사이에 있는, 예를 들어 공기 간극인, 상기 간극이 없게 됨으로써, 상기 패널로부터 솔라셀로 전파되는 빛의 강도 손실이 감소된다.
상기 패널은 건물 또는 자동차의 윈도우의 패널일 수 있고, 상기 장치는 상기 패널을 지지하는 프레임 구조물을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 장치는 통합된 글래스 유닛과 같은, 건물용 윈도우 유닛의 형태로 제공된다.
상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 접착제를 이용하여 상기 패널에 직접 또는 간접으로 접합될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 접착제는 가시광선을 투과시키며, 예를 들어 유리 또는 적합한 폴리머 재료로 된 것일 수 있는 패널 재료의 굴절율과 적어도 유사한 굴절율을 가질 수 있다. 대안적으로는, 상기 솔라셀들이 폴리비닐 부티랄(PVB) 또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 다른 적합한 재료와 같은, 폴리머 재료의 외측 층을 구비할 수 있다. 이 실시예에서 상기 솔라셀들은 상기 패널의 제2 주 표면에 직접 접합될 수 있다. 예를 들어, 상기 솔라셀들이 ETA 또는 다른 적합한 재료의 층을 포함한다면, PVB, EVA, 또는 다른 적합한 재료가 약간 연화된 다음에, (PVB, EVA, 또는 다른 적합한 재료를 접착제와 유사하게 이용함으로써) 통상적으로 추가적인 접착제없이 상기 패널의 제2 주 표면에 부착될 수 있다.
상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들의 솔라셀은 상기 패널에 대해 평행하게 배치될 수 있다. 인접한 솔라셀들은 서로에 대해 적어도 거의 맞닿는 관계에 있을 수 있다. 대안적으로는, 각 솔라셀이 반대인 전기 극성을 가진 대향된 주 표면들을 구비하고, 하나의 열을 이루는 솔라셀들이 "지붕널(shingle)" 형태를 형성하게끔 각 솔라셀이 다른 솔라셀과 겹쳐질 수 있다.
상기 장치는 복수 열의 솔라셀들을 포함할 수 있고, 상기 복수 열의 솔라셀들은 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역 주위에 (그리고 가능하게는 완전히 둘러싸면서) 배치될 수 있다. 상기 복수 열의 솔라셀들은 상기 패널의 에지들에 배치될 수 있고, 이로써 상기 패널이 가시광선의 적어도 일부분에 대해 전체적으로 투명하게 되며, 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역은 중앙의 영역이고 상기 솔라셀들의 열이 배치되는 상기 패널의 영역에 비하여 적어도 5, 10, 15, 20, 50, 100, 또는 500 배의 크기를 갖는다.
상기 패널은 4개의 에지를 가질 수 있고, 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 상기 패널의 각 에지에 배치될 수 있다.
상기 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역에서는 보통의 입사각에서 상기 수용하는 표면에 대해 입사하는 가시광선의 적어도 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 95% 가 투과할 수 있다.
상기 패널은 제1 패널일 수 있고, 상기 장치는 제1 패널에 대해 실질적으로 평행하게 배치되는 제2 패널을 포함할 수 있으며, 상기 제2 패널은 제1 패널의 광 수용 표면에 의해 수용되는 빛이 제2 패널에 의해서 수용되기 전에 먼저 제1 패널을 통하여 전파되게끔 배치된다. 또한 상기 제2 패널은, 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역을 구비할 수 있고, 제2 패널의 광 수용 표면인 제1 주 표면 및 제1 주 표면에 대향되는 제2 주 표면을 구비한다.
이 실시예에서 각 솔라셀은 제2 패널에 직접 또는 간접으로 접합되는 후면을 구비하여, 각 솔라셀이 제1 패널과 제2 패널 사이에 개재될 수 있으며, 각 솔라셀은 제1 패널 및 제2 패널 모두에 직접 또는 간접으로 접합될 수 있다. 또한 상기 솔라셀들은 제1 패널과 제2 패널 사이에 개재된다. 이 실시예에서, 상기 장치의 전면 및ㅁ 후면 모두는 제1 패널 또는 제2 패널(유리 패널들일 수 있음)이고, 이와 같은 구성은 솔라셀들을 보호하게 되는 장점과, 윈도우 적용예에서 신뢰성있는 (진공의) 밀봉 표면을 제공한다는 장점을 갖는다.
상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 적어도 하나의 열을 이루는 제1 솔라셀들일 수 있고, 상기 장치는 제2 패널에 배치된 적어도 하나의 열을 이루는 제2 솔라셀들을 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 열을 이루는 제2 솔라셀들 각각은, 제2 패널을 대면하는 광 수용 표면을 구비할 수 있고, 빛이 솔라셀의 광 수용 표면과 제2 패널 사이의 간극을 통하여 전파되지 않고서 솔라셀의 광 수용 표면에 의해 수용될 수 있도록 제2 주 표면에서 제2 패널에 직접 또는 간접으로 접합된다. 상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 제2 패널의 에지를 따라서 이 에지에 배치되되, 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역과 에지 사이에 배치되며, 상기 솔라셀들은 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 상기 영역이 아니라 상기 제2 패널의 적어도 하나의 에지에 인접하여 그 에지를 따라서만 배치된다.
상기 제2 패널은 4개의 에지를 구비할 수 있고, 제2 패널의 각 에지에 위치한 적어도 하나의 열을 이루는 제2 솔라셀들을 포함할 수 있다.
가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 상기 영역은 제2 패널에 입사하는 가시광선의 적어도 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 심지어 95% 를 투과시킬 수 있다.
상기 제2 패널은, 입사하는 적외선 광을 제2 패널의 에지들로 방향전환시키기 위하여, 회절 요소 및/또는 루미네슨트 재료(luminescent material)를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 장치는 적어도 하나의 열을 이루는 제3 솔라셀들을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 열을 이루는 제3 솔라셀들은, 제2 패널의 적어도 하나의 에지 표면에 배치되고 또한 제2 패널의 주 표면에 대해 실질적으로 직각인 방위를 가져서, 상기 적어도 하나의 열을 이루는 제3 솔라셀들이 제1 패널에 있는 제1 솔라셀들의 열 및 제2 패널에 있는 제2 솔라셀들의 열에 대해 실질적으로 직각으로 배치되고, 상기 제3 솔라셀들의 열은 회절 요소 및/또는 루미네슨트 재료에 의하여 방향전환(redirect)되는 적어도 일부분의 빛을 수용하도록 배치된다. 상기 회절 요소에 의한 적외선의 회절은 (윈도우 페인으로서 패널이 사용되는 경우) 건물 안으로의 적외선의 투과가 감소될 수 있다는 추가적인 장점을 갖는데, 이것은 결과적으로 건물 내 공간의 과열을 저감시켜서 냉방을 위한 비용이 절감될 수 있게 한다.
상기 솔라셀들은 실리콘 기반의 솔라셀들일 수 있지만, 대안적으로는 CIGS 또는 CIS, GaAs, CdS 또는 CdTe와 같은 임의의 다른 적합한 재료에 기반한 것일 수 있다.
특정의 일 실시예에서, 상기 제1 솔라셀들의 열 및 제2 솔라셀들의 열에 있는 솔라셀들은 실리콘 기반의 솔라셀들이고, 제3 솔라셀들의 열에 있는 솔라셀들은 CIS 또는 CIGS 기반의 솔라셀들이다.
본 발명은 본 발명의 특정 실시예들에 관한 아래의 상세한 설명으로부터 보다 명확히 이해될 것이다. 상세한 설명은 하기의 첨부 도면을 참조하여 제공된다.
도 1 에는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 장치의 개략적 평면도가 도시되어 있다.
도 2 및 도 3 에는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 장치의 일부분의 개략적 횡단면도가 도시되어 있다.
도 1 을 참조하면, 여기에는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 장치(100)의 개략적 평면도가 도시되어 있다. 발전 장치(100)는 패널(102)을 포함하고, 본 실시예에서는 4열의 솔라셀들(104, 106, 108, 110)이 패널(102)의 각 에지에 배치된다. 상기 4열의 솔라셀들(104, 106, 108, 110)은 상기 패널의 광 수용 표면을 대면하고, 빛에 대해 적어도 전체적으로 투명한 상기 패널의 영역을 함께 둘러싼다. 패널(102)은 예를 들어 건물 또는 다른 구조물의 윈도우의 패널을 형성할 수 있고, 상기 4열의 솔라셀들(104, 106, 108, 110)은 윈도우 유닛을 위한 패널(102) 및 적어도 하나의 다른 패널을 지지하는 프레임 구조물에 배치될 수 있다.
패널(102)은 입사하는 가시광선(유리와 같은 패널 재료의 투과도에 의해 제한됨)에 대해 투명하다. 상기 솔라셀들은 패널(102)의 에지에만 배치되어서, 상기 입사 광선의 투과는 패널(102)의 에지들에서만 솔라셀들에 의해 방해받는다.
4열의 솔라셀들(104, 106, 108, 110) 각각은 패널(102)을 대면하고 패널(102)에 부착되는 광 수용 표면을 가져서, 상기 패널(102)과 솔라셀들 사이에는 공기 간극이 존재하지 않게 된다. 이 실시예에서, 솔라셀(112)들은 외측의 ETA 층(ETA layer)들을 포함한다. 상기 솔라셀(112)들을 패널(102)에 부착시키기 전에, 상기 ETA 는 (열의 주의깊은 적용에 의하여) 약간 연화되고, 그 다음에 솔라셀(112)들이 패널(102)에 대해 가압된다. 일단 상기 연화된 ETA 가 다시 경화되면, 상기 솔라셀들이 추가적인 접착제 필요없이 패널(102)에 부착된다.
상기 패널(102)은 임의의 형상을 가질 수 있지만, 특정의 일 실시예에서 그것은 사각형이고, 정사각형일 수 있다. 패널(102)은 적합한 유리 또는 폴리머 재료로 형성될 수 있다.
이 실시예에서 상기 솔라셀들(104, 106, 108, 110)은 겹침 관계(overlapping relationship)로 배치되고, 도전성 접착제를 이용하여 전기적으로 연결된다. 솔라셀(112)들은 반대의 주 표면을 갖는바, 그것은 상이한 극성을 갖는데, 동일한 극성의 표면들만이 패널(102)을 대면하게하는 방위를 갖는다. 상기 도전성 접착제는 솔라셀(112)들 중 하나의 후면을 인접한 솔라셀(112)의 전면에 연결시킨다. 결과적으로, 솔라셀들의 열을 이루는 솔라셀들은 전기적으로 직렬로 연결된다.
대안적으로, 상기 솔라셀들은 맞닿는 관계로 배치될 수 있다.
도 2 를 참조하면, 여기에는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 유닛(200)의 일부분의 횡단면도가 도시되어 있다. 윈도우 유닛(200)은 (지붕널의 형태로 배치된) 제1 솔라셀들(104, 106, 108, 110)의 열들을 구비한 패널(102)을 포함하고, 상기 제1 솔라셀들은 ETA(109) 층에 의하여 캡슐화된다. 패널(102)은 광 수용 표면(103)을 구비한다. 이 실시예에서, 패널(102)은 제1 패널이고, 윈도우 유닛(200)은 제2 패널(202)도 포함하는데, 상기 제2 패널(202)은 제1 패널(102)에 대해 평행하게 그리고 떨어져 이격되게 배치된다. 제2 패널(202)은, 도 1 을 참조하여 위에서 제1 패널(102)에 대해 설명된 바와 동일한 방식으로 제2 패널(202)에 부착된 솔라셀(204)들의 열을 구비한다. 이 실시예에서, 제1 패널(102) 및 제2 패널(202)은 사각형이고, 각각 도 1 에 도시된 바와 같이 배치된 제1 패널(102) 및 제2 패널(202)의 에지 부분들에 부착된 솔라셀들의 4개 열을 포함한다.
도 1 에 도시된 제1 패널(102)과 유사하게, 제2 패널(202)은 (유리와 같은 패널 재료의 투과도에 의해 제한되는) 입사하는 가시광선의 적어도 70%에 대해 투명하다. 상기 솔라셀들은 제2 패널(202)의 에지에만 배치되어서, 입사 광선의 투과는 제2 패널(202)의 에지에서만 상기 솔라셀들에 의해 방해받는다.
또한 윈도우 유닛(200)은 프레임 구조물(205)을 포함하고, 프레임 구조물(205)은 패널들(102, 202)과 상기 솔라셀들의 열들을 제 위치에 유지시키도록 구성된다.
본 실시예에서 상기 패널들(102, 204)은 개별의 유리 페인(glass pane)를 포함하는데, 그 유리 페인들 각각은 가시광선에 대해 대체로 투명하다. 일 실시예에서 상기 패널들(102, 204)을 평성하는 유리 페인이 저철 울트라-투명 유리 페인(low iron ultra-clear glass pane)로 형성되며, 패널(204)은 추가적으로 로우-이 코팅(low-E coating)을 갖는다.
도 2 에 도시된 실시예에서, 패널(204)은 세 개의 서브 페인(sub-pane)들(204a, 204b, 204c)을 구비하는 라미네이트 구조물이다. 서브 페인(204a)은 4 mm 두께를 가진 저철 울트라-투명 유리로 형성되고, 제2 페인(204b) 및 제3 페인(204c)은 각각 4 mm 두께를 가진 울트라-투명 유리로 형성된다. 상기 서브 페인들(204a, 204b, 204c)은 서로 짝맞춤되어서 서로에 대해 실질적으로 평행한 서브 페인들의 적층체를 형성한다. 서브 페인들(204a, 204b) 사이에는 폴리비닐 부티랄(PVB)의 사이층(interlayer)(210)이 제공된다. 서브 페인들(204b, 404c) 사이에도 PVB 사이층(212)이 배치되지만, PVB 사이층(212)은 광 산란 요소(light scattering element)도 포함한다. 이 실시예에서, 광 산란 요소는 PVB 내에 내장된 루미네슨트 산란 파우더(luminescent scattering powder)를 포함하는데, PVB 내 내에는 접착력을 제공하는 에폭시도 포함된다. 또한 패널(204)은 회절 격자를 포함하는바, 상기 회전 격자는 패널(204)의 에지 영역을 향한 빛의 방향 전환과 내부 전반사에 의한 빛의 안내를 도모하도록 구성된다.
상기 패널(204)은 임의 갯수의 사이층을 구비한 임의 갯수의 페인들을 구비할 수 있다는 점에 유의해야 할 것이다. 일부 실시예에서는, 상기 패널(204)이 유리와 같은 광학적으로 투명한 재료의 단일 부재를 포함할 수 있다.
패널(204)은 광 수용 표면(103)에 대해 횡방향인 평면을 갖는 에지(211)를 갖는다. 도 2 의 실시예에서, 에지(211)와 광 수용 표면(103) 사이의 각도는 90°이다.
또한, 윈도우 유닛(200)은 제3 솔라셀(114)들의 열을 구비한다. 제3 솔라셀(114)들의 열은 제1 패널(102)과 제2 패널(204) 사이의 공동과 에지(211)를 대면한다. 제3 솔라셀(114)의 열은 실질적으로 제2 패널(204)을 둘러싸고, 산란 재료 및/또는 회절 요소(미도시)에 의하여 제2 패널(204)의 에지들(예를 들어, 에지(211))로 방향전환되는 빛을 수신하도록 배치된다. 또한, 제3 솔라셀(214)들의 열은, 제1 패널(102)과 제2 패널(204) 사이의 공동을 대면하는 영역에서 빛을 수용한다.
본 실시예에서, 제1 및 제2 솔라셀들(104, 106, 108, 110, 208)은 실리콘 기반의 솔라셀일 수 있으나, 대안적으로는 CdS, CdTe, GaAs, CIS, 또는 CIGS 와 같은 임의의 다른 적합한 재료 기반의 솔라셀일 수 있다. 제3 솔라셀(214)의 열은 CIS 또는 CIGS 기반의 솔라셀들일 수 있으나, 대안적으로는 SI, CdS, CdTe, 또는 GaAs 와 같은 다른 적합한 재료 기반의 솔라셀들일 수 있다.
도 3 에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전 장치가 도시되어 있다. 도 3 에 도시된 장치(300)는 제1 패널(302) 및 제2 패널(304)을 구비한다. 제1 패널(302) 및 제2 패널(304)은 입사하는 가시광선의 적어도 70%(유리와 같은 패널 재료의 투과도에 의해 제한됨)의 투과도를 갖는다.
장치(300)에 포함되는 솔라셀(306)들 각각은 패널(302)을 대면하고 패널(302)에 부착되는 광 수용 표면을 구비하여서, 제1 패널(302)과 솔라셀(306) 사이에는 공기 간극이 존재하지 않는다. 또한, 솔라셀(306)들 각각은 패널(304)을 대면하고 패널(304)에 부착되는 후면을 구비한다. 이 예에서, 솔라셀(306)들은 전면에 외측의 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 폴리비닐 부티랄(PVB) 층들을 포함한다. 패널들(302, 304)의 사이에는 EVB(excluded-volume-branched-polymers), 폴리비닐 부티랄(PVB) 또는 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(Ethylene tetrafluoroethylene; ETFE)의 시트가 배치되어서, 상기 시트도 솔라셀들(306)과 패널(304)의 후면들 사이에 배치된다. 솔라셀(306)들을 패널들(302, 304)(그리고 패널들(302, 304)을 서로에 대해) 부착시키기 전에, ETA, EVB, 또는 ETFE가 (세심한 열의 적용에 의하여) 연화되고, 그 다음에 패널(302, 304)이 서로 가압되어서, 솔라셀(306)들이 패널들(302, 304) 사이에 배치된다. 일단 상기 연화된 ETA, EVB, ETFE가 다시 경화된 다음에는, 상기 솔라셀들이 추가적인 접착제 필요없이 패널들(302, 304) 사이에 개재되고 또한 이 패널들에 부착됨으로써, 라미네이트 구조물이 형성된다. 상기 패널(302, 304)은 솔라셀(306)들을 보호하고, 또한 상기 장치의 전방측 및 후방측 모두에서 신뢰성있는 밀봉 표면을 제공하는데, 이것은 윈도우 적용예에 있어서 유리한 것이다.
다수의 특정 실시예들에 대해 설명하였으나, 여기에 개시된 유닛(200)은 많은 다른 형태로 구현될 수 있다는 점이 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 상기 유닛(200)은 반드시 사각형이지 않을 수 있으며, 대안적으로는 (예를 들어, 둥근 형태와 같은) 다른 적합한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 패널(204)은 임의의 적합한 갯수의 서브 패널을 포함할 수 있다. 또한, 상기 윈도우 유닛은 제3 패널을 포함할 수 있으며, 이로써 3중 글레이징 유닛(triple glazing unit)이 형성된다.
본 발명의 설명에 기재된 배경기술은 해당 배경기술이 종래 기술임을 의미하거나 또는 그 배경 기술이 호주 또는 세계의 본 기술분야에서 주지관용의 기술인 것을 의미하는 것으로 고려되지 말아야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 건물 또는 구조물의 윈도우(window)를 위한 장치로서, 상기 장치는:
    가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역을 가진 패널로서, 대향된 제1 주 표면(first major surface) 및 제2 주 표면을 구비하고, 상기 제1 주 표면은 상기 패널의 광 수용 표면인, 패널; 및
    적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀(solar cell)들로서, 각 솔라셀은 상기 패널의 제2 주 표면을 대면하는 광 수용 표면을 구비하고, 또한 빛이 솔라셀의 광 수용 표면과 상기 패널 사이의 공간을 통하여 전파(propagate)되지 않고서 상기 솔라셀의 광 수용 표면에 의해 수용될 수 있도록 각 솔라셀은 상기 제2 주 표면에서 상기 패널에 직접 또는 간접으로 접합되는, 솔라셀들;을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 상기 패널의 에지(edge)를 따라서 상기 에지에 배치되되, 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 상기 영역과 상기 에지 사이에 배치되며,
    상기 솔라셀들은 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역에는 배치되지 않고서 상기 패널의 적어도 하나의 에지를 따라서 상기 에지에만 배치되는, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패널은 건물 또는 자동차의 윈도우의 패널이고, 상기 장치는 상기 패널을 지지하는 프레임 구조물을 더 포함하는, 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장치는, 통합된 글래스 유닛(integrated glass unit)와 같은, 건물을 위한 윈도우 유닛의 형태로서 제공되는, 장치.
  4. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 접착제를 이용하여 상기 패널에 직접 또는 간접으로 접합되는, 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접착제는 상기 패널 재료의 굴절율과 적어도 유사한 굴절율을 갖는, 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 솔라셀들은 폴리머 재료로 된 외측 층을 구비하는, 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 폴리머 재료는 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate; EVA) 또는 폴리비닐 부티랄(Polyvinyl butyral; PVB)인, 장치.
  8. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 솔라셀들은 상기 패널의 제2 주 표면에 직접 접합되는, 장치.
  9. 제7항 또는 제8항이 제6항을 인용하는 경우에 있어서,
    상기 ETA 도는 다른 적합한 재료는, 추가적인 접착제없이 약간 연화(soften)된 다음에 상기 패널의 제2 주 표면에 직접 부착되는, 장치.
  10. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 복수 열의 솔라셀들을 포함하고, 상기 복수 열의 솔라셀들은 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역 주위에 (그리고 가능하게는 완전히 둘러싸면서) 배치되며,
    상기 복수 열의 솔라셀들은 상기 패널의 에지들에 배치되어서, 상기 패널이 가시광선의 적어도 일부분에 대해 전체적으로 투명하게 되며, 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역은 중앙의 영역이고 상기 솔라셀들의 열이 배치되는 상기 패널의 영역에 비하여 적어도 5, 10, 15, 20, 50, 100, 또는 500 배의 크기를 갖는, 장치.
  11. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역에서는 보통의 입사각에서 상기 수용하는 표면에 대해 입사하는 가시광선의 적어도 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 95% 가 투과되는, 장치.
  12. 앞선 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패널은 제1 패널이고,
    상기 장치는 제1 패널에 대해 실질적으로 평행하게 배치되는 제2 패널을 포함하고, 상기 제2 패널은 제1 패널의 광 수용 표면에 의해 수용되는 빛이 제2 패널에 의해서 수용되기 전에 먼저 제1 패널을 통하여 전파되게끔 배치되며,
    상기 제2 패널은, 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역을 구비하고, 제2 패널의 광 수용 표면인 제1 주 표면 및 제1 주 표면에 대향되는 제2 주 표면을 구비하는, 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    각 솔라셀은 제2 패널에 직접 또는 간접으로 접합되는 후면을 구비하여, 각 솔라셀이 제1 패널과 제2 패널 사이에 개재되며, 각 솔라셀은 제1 패널 및 제2 패널 모두에 직접 또는 간접으로 접합되는, 장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 적어도 하나의 열을 이루는 제1 솔라셀들이고,
    상기 장치는 제2 패널에 배치된 적어도 하나의 열을 이루는 제2 솔라셀들을 더 포함하며,
    상기 적어도 하나의 열을 이루는 제2 솔라셀들 각각은, 제2 패널을 대면하는 광 수용 표면을 구비하고, 빛이 솔라셀의 광 수용 표면과 제2 패널 사이의 간극을 통하여 전파되지 않고서 솔라셀의 광 수용 표면에 의해 수용될 수 있도록 제2 주 표면에서 제2 패널에 직접 또는 간접으로 접합되고,
    상기 적어도 하나의 열을 이루는 솔라셀들은 제2 패널의 에지를 따라서 이 에지에 배치되되, 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 영역과 에지 사이에 배치되며, 상기 솔라셀들은 가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 상기 영역이 아니라 상기 제2 패널의 적어도 하나의 에지에 인접하여 그 에지를 따라서만 배치되는, 장치.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    가시광선의 적어도 일부분에 대해 투명한 상기 영역은 제2 패널에 입사하는 가시광선의 적어도 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 95% 를 투과시킬 수 있는, 장치.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 패널은, 입사하는 적외선을 제2 패널의 에지들로 방향전환시키기 위하여, 회절 요소 및/또는 루미네슨트 재료(luminescent material)를 더 포함하는, 장치.
  17. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 적어도 하나의 열을 이루는 제3 솔라셀들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 열을 이루는 제3 솔라셀들은, 제2 패널의 적어도 하나의 에지 표면에 배치되고 또한 제2 패널의 주 표면에 대해 실질적으로 직각인 방위를 가져서, 상기 적어도 하나의 열을 이루는 제3 솔라셀들이 제1 패널에 있는 제1 솔라셀들의 열 및 제2 패널에 있는 제2 솔라셀들의 열에 대해 실질적으로 직각으로 배치되고, 상기 제3 솔라셀들의 열은 회절 요소 및/또는 루미네슨트 재료에 의하여 방향전환(redirect)되는 적어도 일부분의 빛을 수용하도록 배치되는, 장치.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 솔라셀들의 열 및 제2 솔라셀들의 열에 있는 솔라셀들은 실리콘 기반의 솔라셀들이고, 제3 솔라셀들의 열에 있는 솔라셀들은 CIS 또는 CIGS 기반의 솔라셀들인, 장치.
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