KR101206549B1 - Solar cell system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 구조물의 벽체; 상기 벽체에 고정된 지지 프레임; 벽면에 대하여 소정의 각도로 기울어진 상태로 상기 지지프레임에 설치된 태양전지 패널; 및 상기 벽면에 부착된 반사 자재를 포함하여, 상기 반사부재에 의하여 외부로부터 입사된 빛이 태양전지 패널을 향하여 반사되는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 태양전지 시스템은 빌딩 등의 구조물의 외벽에 설치가 용이하고, 태양전지 패널로의 집광 효율을 높일 수 있으며, 구조물의 미관 효과를 높일 수 있다.The present invention relates to a solar cell system, and more specifically to the wall of the structure; A support frame fixed to the wall; A solar cell panel installed on the support frame in a state inclined at a predetermined angle with respect to a wall; And a reflective material attached to the wall surface, wherein light incident from the outside by the reflective member is reflected toward the solar cell panel, and the solar cell system according to the present invention is provided on an outer wall of a structure such as a building. It is easy to install, and the light collecting efficiency to a solar cell panel can be improved, and the aesthetic effect of a structure can be improved.

태양전지 패널, 반사 부재, 집광, 외관, 지지 프레임 Solar panel, reflective member, condensing, exterior, support frame

Description

태양전지 시스템{Solar cell system}Solar cell system

본 발명은 태양전지 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 빌딩 등의 구조물의 외벽에 설치가 용이하고, 태양전지 패널로의 집광 효율을 높일 수 있으며, 구조물의 미관 효과를 높일 수 있는 태양전지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell system, and more particularly, to a solar cell system that can be easily installed on the outer wall of a structure such as a building, can increase the light collecting efficiency to a solar cell panel, and can enhance the aesthetic effect of the structure. will be.

최근 지구 환경 오염 및 화석 에너지 고갈 문제 등으로 인하여, 환경 친화형 대체 에너지원 개발 및 미래 에너지원의 다원화 등이 국제적인 이슈로 등장하고 있다. 이러한 배경 하에서 태양 에너지를 활용한 태양전지가 미래의 유력한 대체 에너지원으로 주목 받고 있으며, 또한 태양전지의 저가화가 진행되면서 관련 세계 시장 규모도 급속도로 증가되고 있다.Recently, due to global environmental pollution and fossil energy depletion, development of environmentally friendly alternative energy sources and diversification of future energy sources have emerged as international issues. Under these circumstances, solar cells utilizing solar energy are attracting attention as a viable alternative energy source of the future, and as the price of solar cells decreases, the global market size is rapidly increasing.

이러한 태양전지의 최소 단위를 셀(Cell)이라고 하며, 실제로 태양전지를 셀 그대로 사용하는 일은 거의 없으며, 실제 사용되는데 필요한 전압이 수 V에서 수십 혹은 수백 V 이상인데 비하여 셀 1개로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작기 때문에 다수의 단위 태양전지들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사 용하고 있다.The minimum unit of such a solar cell is called a cell, and in practice, the solar cell is rarely used as it is, and the voltage from one cell is about 10 to hundreds or more from several V. As it is very small at 0.5V, many unit solar cells are connected in series or parallel with the required unit capacity.

또한, 태양전지가 야외에서 사용되는 경우 여러 가지 혹독한 환경에 처하게 되므로, 필요한 단위 용량으로 연결된 다수의 셀을 혹독한 환경에서 보호하기 위하여 복수의 셀을 패키지로 한 태양전지 패널(solar cell panel)로 구성하여 사용한다.In addition, when a solar cell is used outdoors, it may be subjected to various harsh environments, so that a plurality of cells are packaged into a solar cell panel to protect a plurality of cells connected to a required unit capacity in a harsh environment. Configure and use.

이러한 태양전지 패널은 빌딩 등의 구조물에 안정된 전기를 공급하는 수단으로 사용되고 있다.Such solar cell panels are used as a means for supplying stable electricity to structures such as buildings.

종래 태양전지 패널은 단순히 구조물의 외벽에 부착하여 설치하였으나, 단순 부착으로 인하여 구조물의 외관을 해치는 문제점이 발생하게 되며, 이에 따라 구조물 설계시 적극적인 반영이 이루어지고 있지 못하고 있었다.The conventional solar cell panel is simply attached to the outer wall of the structure, but installed, but the problem of damage to the appearance of the structure is caused by the simple attachment, and thus the design was not actively reflected in the structure.

한편, 태양전지 패널은 태양빛을 흡수하여 전기를 생성하는 원리이기 때문에 태양광의 입사량에 따라 전기 생산량이 결정된다.On the other hand, since the solar cell panel absorbs sunlight to generate electricity, the amount of electricity produced is determined by the incident amount of sunlight.

종래에는 태양전지 패널로 입사되는 태양빛의 양을 늘리기 위하여 별도의 부재(볼록렌즈 등)를 사용하였으나. 이러한 부재는 비용 및 익스테리어 측면에서 태양전지 패널에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.Conventionally, a separate member (convex lens, etc.) is used to increase the amount of sunlight incident on the solar cell panel. Such a member has a problem that it is difficult to apply to solar panels in terms of cost and exterior.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 빌딩 등의 구조물의 외벽에 설치가 용이하고, 태양전지 패널로의 집광 효율을 높일 수 있으며, 구조물의 미관 효과를 높일 수 있는 태양전지 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is easy to install on the outer wall of the structure, such as buildings, can increase the light collection efficiency to the solar cell panel, can enhance the aesthetic effect of the structure It is to provide a solar cell system.

본 발명의 상기한 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object of the present invention,

본 발명의 일 측면에 따르면, 구조물의 벽체; 상기 벽체에 고정된 지지 프레임; 벽면에 대하여 소정의 각도로 기울어진 상태로 상기 지지프레임에 설치된 태양전지 패널; 및 상기 벽면에 부착된 반사 부재를 포함하는 태양전지 시스템이 제공된다.According to one aspect of the invention, the wall of the structure; A support frame fixed to the wall; A solar cell panel installed on the support frame in a state inclined at a predetermined angle with respect to a wall; And it is provided a solar cell system comprising a reflective member attached to the wall surface.

이때, 본 발명의 일 측면에 따른 태양전지 시스템에서는 상기 반사부재에 의하여 외부로부터 입사된 빛이 태양전지 패널을 향하여 반사되는 것이 바람직하다.At this time, in the solar cell system according to an aspect of the present invention, it is preferable that the light incident from the outside by the reflective member is reflected toward the solar cell panel.

이때, 본 발명의 일 측면에 따른 태양전지 시스템에서는 상기 지지프레임의 표면에 반사 부재가 코팅된 것이 바람직하다.At this time, in the solar cell system according to an aspect of the present invention, it is preferable that a reflective member is coated on the surface of the support frame.

이때, 본 발명의 일 측면에 따른 태양전지 시스템에서 사용되는 반사 부재로는 반사유리, 반사필름, 반사 코팅재 또는 금속재인 것이 바람직하다.In this case, the reflective member used in the solar cell system according to an aspect of the present invention is preferably a reflective glass, a reflective film, a reflective coating or a metal material.

이때, 본 발명의 일 측면에 따른 태양전지 시스템에서는 상기 태양전지 패널 이 상기 지지프레임에 회전 가능하도록 설치된 것이 바람직하다.At this time, in the solar cell system according to an aspect of the present invention, the solar cell panel is preferably installed to be rotatable to the support frame.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지 시스템은 빌딩 등의 구조물의 외벽에 설치가 용이하고, 태양전지 패널로의 집광 효율을 높일 수 있으며, 구조물의 미관 효과를 높일 수 있다.As described above, the solar cell system according to the present invention can be easily installed on the outer wall of a structure such as a building, can increase the light collecting efficiency to the solar cell panel, and can enhance the aesthetic effect of the structure.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a solar cell system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도이다.1 is a perspective view of a solar cell system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 시스템(100)은 구조물의 벽체(101)와 상기 벽체(101)에 고정된 지지 프레임(110) 및 벽면에 대하여 소정의 각도로 기울어진 상태로 상기 지지프레임(110)에 설치된 태양전지 패널(120)을 포함한다.The solar cell system 100 according to an embodiment of the present invention is inclined at a predetermined angle with respect to the wall 101 of the structure and the support frame 110 and the wall surface fixed to the wall 101, the support frame It includes a solar cell panel 120 installed on (110).

여기서, 구조물은 빌딩 또는 주택 등을 말하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 시스템은 BIPV(building Integrated Photovoltaic) 시스템 구조로서, 태 양전지 패널이 건축물이 외장재로 활용되는 구조를 갖고 있다.Here, the structure refers to a building or a house, and the solar cell system according to an embodiment of the present invention is a BIPV (building integrated photovoltaic) system structure, and the solar cell panel has a structure in which the building is utilized as an exterior material.

한편, 상기 지지프레임(110)은 태양전지 패널(120)을 벽면을 기준으로 소정의 각도로 기울어진 상태에서 지지할 수 있는 프레임이면 무엇을 사용하여도 무방하며, 도 1에는 단순히 태양전지 패널(120)의 종단부를 지지하는 프레임을 도시하였다. On the other hand, the support frame 110 may be used as long as it can support the solar cell panel 120 in a state inclined at a predetermined angle with respect to the wall surface, Figure 1 is simply a solar cell panel ( A frame supporting the end of 120 is shown.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 시스템(100)을 구성하는 지지 프레임(110)은 빌딩 등의 구조물의 외벽에 덧대기 방식으로 설치하기 위한 외벽형 마운트로서, 특히 구조물의 수직형 외벽에 덧대기 방식인 커튼 월(curtain wall) 방식을 적용할 수 있다.The support frame 110 constituting the solar cell system 100 according to an embodiment of the present invention is an outer wall mount for installing in a padding manner on an outer wall of a structure such as a building. The curtain wall method, which is an atmospheric method, may be applied.

여기서, 커튼 월이란 함은 자체적으로 구조를 부담하지 않으면서 구조물의 외벽을 구성하는 비내력벽을 말하며, 통상 멀리언(mullion)과 트랜섬(transom)으로 구성된다. Here, the curtain wall refers to a non-bearing wall constituting the outer wall of the structure without burdening the structure itself, it is usually composed of a mullion (translion) (transom).

보다 구체적으로, 멀리언은 수직으로 설치되어 커튼 월에 가해지는 풍하중 등을 받아주는 수직 구조 부재를 나타내고, 트랜섬은 상기 멀리언에 연결되는 부 구조재로 수평 구조 부재를 나타낸다.More specifically, the mullion represents a vertical structural member installed vertically to receive wind loads applied to the curtain wall, and the transom represents a horizontal structural member as an auxiliary structural member connected to the mullion.

이러한 멀리언과 트랜섬은 매트릭스 형태로 상호 교차하도록 설치되며, 이에 따라 인접하는 2개의 멀리언과 2개의 트랜섬으로 이루어진 복수의 공간(입면)이 형성된다.These mullions and transoms are installed so as to cross each other in a matrix form, thereby forming a plurality of spaces (facades) consisting of two adjacent mullions and two transoms.

이러한 각 입면에 대응되도록 복수의 태양전지 패널(120)을 설치하여 미려한 외관을 연출할 수 있다.A plurality of solar cell panels 120 may be installed to correspond to each of these elevations to produce a beautiful appearance.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 시스템(100)을 구성하는 태양전지 패널(120)은 태양전지 셀의 양면에 접착 필름(예를 들어, EVA필름 등)을 매개로 유리가 각각 라미네이트 된 것을 말한다.The solar cell panel 120 constituting the solar cell system 100 according to an embodiment of the present invention is that the glass is laminated on each side of the solar cell via an adhesive film (for example, EVA film, etc.). Say.

이러한 태양전지 패널(120)은 상기 지지프레임(110)에 회전 가능하게 설치될 수 있다.The solar cell panel 120 may be rotatably installed on the support frame 110.

태양전지 패널(120)은 태양빛을 흡수하여 전기를 생성하는 원리이기 때문에 태양광의 입사량에 따라 전기 생산량이 결정되며, 따라서, 태양전지 패널은 태양빛을 최대한 흡수할 수 있는 각도로 지지프레임(110)에 설치되어야 한다.Since the solar cell panel 120 generates electricity by absorbing sunlight, the amount of electricity produced is determined according to the incident amount of sunlight. Therefore, the solar cell panel 120 has a support frame at an angle capable of absorbing sunlight as much as possible. 110).

또한, 태양빛을 최대로 흡수할 수 있는 태양전지 패널(120)의 각도는 시간에 따라 변화하므로, 이러한 시간 변화에 대응하도록 태양전지 패널(120)의 각도를 조절할 수도 있다.In addition, since the angle of the solar cell panel 120 that can absorb sunlight to the maximum changes over time, the angle of the solar cell panel 120 may be adjusted to correspond to the time change.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 시스템(100)은 상기 벽면에 부착된 반사 부재(130)를 포함한다.On the other hand, the solar cell system 100 according to an embodiment of the present invention includes a reflective member 130 attached to the wall surface.

이러한 반사 부재(130)는 태양전지 패널(120)이 설치된 벽면부의 상부 벽면에 부착될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 외부로부터 입사되는 빛을 태양전지 패널(120)을 향하여 반사되도록 할 수 있는 곳이면 어느 곳에 부착되어도 무방하다.The reflective member 130 may be attached to the upper wall surface of the wall surface portion on which the solar cell panel 120 is installed, but is not limited thereto and may allow light incident from the outside to be reflected toward the solar cell panel 120. It may be attached anywhere.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 시스템에서는 상기 반사 부재(130)에 의하여 외부로부터 입사된 빛(태양광)이 태양전지 패널(120)을 향하여 반사되므로, 전력 생산 효율이 높아진다.That is, in the solar cell system according to the exemplary embodiment of the present invention, since light (sunlight) incident from the outside by the reflective member 130 is reflected toward the solar cell panel 120, power production efficiency is increased.

또한, 이러한 반사 부재(130)는 벽면뿐만 아니라, 태양전지 패널(120)을 지지하고 있는 지지프레임(110)의 표면에 부착하여, 지지프레임(110)의 표면으로 입사된 빛을 태양전지 패널(120)로 반사시킬 수도 있다.In addition, the reflective member 130 is attached to the surface of the support frame 110 that supports the solar cell panel 120 as well as the wall surface, the light incident on the surface of the support frame 110, the solar cell panel ( 120 may be reflected.

이러한, 반사 부재(130)로는 반사유리, 반사필름, 반사 코팅재 또는 금속재를 사용할 수 있으며, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 반사도가 높고 구조물의 미관을 높일 수 있는 부재면 어느 것을 사용하여도 무방하다.The reflective member 130 may be a reflective glass, a reflective film, a reflective coating material or a metal material. The present invention is not limited thereto and may be any member that has high reflectivity and can enhance the aesthetics of the structure. .

이와 같이 구성된 태양전지 시스템(100))은 종래 별도의 부자재(예를 들어, 볼록렌즈 등)를 통하여 집광 효율을 상승시키는 방법보다 비용 측면에서 매우 경계적이고, 반사 부재(130)를 사용하여 구조물의 미관 효과를 높일 수 있으며, 커튼 월 등의 지지프레임(110)의 표면에 반사 부재(130)를 부착하여 반사에 의한 집광 효율을 더욱 높일 수 있고, 반사 부재(130)의 부착이 용이하기 때문에 설치 시 시간과 공간에 제약을 받지 않는다.The solar cell system 100 configured as described above is much more cost-effective than a method of increasing light collection efficiency through a separate subsidiary material (for example, a convex lens, etc.), and uses a reflective member 130 to The aesthetic effect can be enhanced, and the reflection member 130 can be attached to the surface of the support frame 110 such as a curtain wall to further increase the condensing efficiency due to reflection, and can be easily attached to the reflection member 130. Time and space are not restricted.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. And additions should be considered to be within the scope of the following claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 시스템의 사시도.1 is a perspective view of a solar cell system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

Claims (4)

구조물의 벽체;Walls of the structure; 상기 벽체에 고정되고, 상기 벽체에 설치된 창호의 상단에 배치되는 지지 프레임;A support frame fixed to the wall and disposed on an upper end of a window installed on the wall; 벽면에 대하여 소정의 각도로 하향 경사진 상태로 상기 지지프레임에 설치된 태양전지 패널; 및A solar cell panel installed on the support frame in a state inclined downward at a predetermined angle with respect to a wall; And 상기 창호의 사이에 대응되는 벽면에 부착된 반사 부재를 포함하여,Including a reflective member attached to the wall surface corresponding between the windows, 상기 반사 부재에 의하여 외부로부터 입사된 빛이 태양전지 패널을 향하여 반사되는 것을 특징으로 하는 태양전지 시스템.The solar cell system, characterized in that the light incident from the outside by the reflective member is reflected toward the solar cell panel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지프레임은 그 표면에 반사 부재가 코팅된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 태양전지 시스템.The support frame is a solar cell system, characterized in that the reflective member is coated on its surface. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 반사 부재는 반사유리, 반사필름, 반사 코팅재 또는 금속재인 것을 특징으로 하는 태양전지 시스템.The reflective member is a solar cell system, characterized in that the reflective glass, reflective film, reflective coating material or metal material. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 태양전지 패널은 상기 지지프레임에 회전 가능하도록 설치된 것을 특징 으로 하는 태양전지 시스템.The solar cell panel is a solar cell system, characterized in that rotatably installed on the support frame.
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