KR101765932B1 - Solar cell apparatus - Google Patents
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Abstract
태양광 발전장치가 개시된다. 태양광 발전장치는 입사광의 파장을 변환시키는 파장 변환부; 상기 파장 변환부 아래에 배치되는 집광부; 및 상기 집광부를 통하여 집광되는 광이 입사되는 태양전지 패널;을 포함한다.A photovoltaic power generation apparatus is disclosed. The photovoltaic device includes a wavelength converter for converting a wavelength of incident light; A condenser disposed below the wavelength converter; And a solar cell panel through which light condensed through the light collecting portion is incident.
Description
실시예는 태양광 발전장치에 관한 것이다.An embodiment relates to a photovoltaic device.
최근 에너지의 수요가 증가함에 따라서, 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지에 대한 개발이 진행되고 있다.As the demand for energy has increased in recent years, the development of solar cells for converting solar energy into electric energy is underway.
특히, 유리기판, 금속 이면 전극층, p형 CIGS계 광 흡수층, 고 저항 버퍼층, n형 창층 등을 포함하는 기판 구조의 pn 헤테로 접합 장치인 CIGS계 태양전지가 널리 사용되고 있다.Particularly, a CIGS-based solar cell which is a pn heterojunction device having a substrate structure including a glass substrate, a metal back electrode layer, a p-type CIGS light absorbing layer, a high resistance buffer layer, and an n-type window layer is widely used.
실시예는 향상된 광-전 변환 효율을 가지는 태양광 발전장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a photovoltaic device having improved light-to-electricity conversion efficiency.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 입사광의 파장을 변환시키는 파장 변환부; 상기 파장 변환부 아래에 배치되는 집광부; 및 상기 집광부를 통하여 집광되는 광이 입사되는 태양전지 패널;을 포함한다.A photovoltaic device according to an embodiment of the present invention includes a wavelength converter for converting a wavelength of incident light; A condenser disposed below the wavelength converter; And a solar cell panel through which light condensed through the light collecting portion is incident.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 파장 변환부 및 집광부를 포함한다. 이에 따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양광을 원하는 파장으로 변환시키고, 이를 집광 시켜서, 태양전지 패널에 입사시킬 수 있다.The photovoltaic device according to the embodiment includes a wavelength converting portion and a light collecting portion. Accordingly, the photovoltaic device according to the embodiment can convert solar light to a desired wavelength, condense it, and enter the solar cell panel.
따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양광을 최적의 파장대로 변환시킬 수 있다. 즉, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 입사광을 상기 태양전지 패널에 적합한 파장대의 광으로 변환시키고, 이를 이용하여 태양광 발전을 수행할 수 있다.Therefore, the solar photovoltaic device according to the embodiment can convert sunlight to an optimum wavelength band. That is, the photovoltaic device according to the embodiment converts incident light into light of a wavelength band suitable for the solar cell panel, and can perform solar power generation using the light.
따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 향상된 광-전 변환 효율을 가질 수 있다.Therefore, the photovoltaic device according to the embodiment can have an improved light-to-electricity conversion efficiency.
또한, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양전지의 유효 파장 대의 광으로 입사광을 변환시키므로, 열에너지로 전환되는 광을 감소시킬 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 태양전지의 온도 상승을 방지하고, 광-전 변환 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the solar photovoltaic device according to the embodiment converts incident light into light of an effective wavelength band of a solar cell, it is possible to reduce light converted into thermal energy. Accordingly, the photovoltaic device according to the embodiment can prevent the temperature rise of the solar cell and improve the photo-electric conversion efficiency.
도 1은 제 1 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 태양광 발전장치의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에서 A부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 분해사시도이다.
도 5는 제 2 실시예에 따른 태양광 발전장치의 일 단면을 도시한 단면도이다.1 is a view showing a photovoltaic device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing one end surface of the photovoltaic device according to the embodiment.
3 is an enlarged view of a portion A in Fig.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a photovoltaic device according to a second embodiment.
5 is a cross-sectional view showing a cross section of the photovoltaic device according to the second embodiment.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 플레이트, 기판, 부, 층, 전지 또는 영역 등이 각 패널, 플레이트, 기판, 부, 층, 전지 또는 영역 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.In the description of the embodiments, each panel, plate, substrate, subassembly, layer, cell or area is referred to as being "on" or "under" each panel, plate, substrate, Quot; on "and" under "include both being formed" directly "or" indirectly " . In addition, the upper or lower reference of each component is described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.
도 1은 제 1 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 도면이다. 도 2는 실시예에 따른 태양광 발전장치의 일 단면을 도시한 단면도이다. 도 3은 도 2에서 A부분을 확대하여 도시한 도면이다.1 is a view showing a photovoltaic device according to a first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing one end surface of the photovoltaic device according to the embodiment. 3 is an enlarged view of a portion A in Fig.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 파장 변환부(100), 집광부(200) 및 태양전지 패널(300)을 포함한다.1 to 3, the photovoltaic device according to the embodiment includes a
상기 파장 변환부(100)는 집광부(200) 상에 배치된다. 상기 파장 변환부(100)는 태양광의 입사 경로를 기준으로 가장 먼저 배치될 수 있다. 즉, 태양광의 입사 경로를 기준으로, 상기 파장 변환부(100), 상기 집광부(200) 및 상기 태양전지 패널(300) 순으로 배치될 수 있다.The
상기 파장 변환부(100)는 입사되는 광의 파장을 변환시킨다. 예를 들어, 상기 파장 변환부(100)는 입사되는 광의 파장을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환부(100)는 입사되는 자외선을 가시광선으로 변환시킬 수 있다. 상기 파장 변환부(100)는 입사되는 청색광을 녹색광 또는 적색광으로 변환시킬 수 있다.The
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 파장 변환부(100)는 투명 기판(110), 다수 개의 호스트부들(120), 다수 개의 파장 변환 입자들(130) 및 보호층(140)을 포함한다.2 and 3, the
상기 투명 기판(110)은 플레이트 형상을 가진다. 상기 투명 기판(110)은 상기 집광부(200) 상에 배치된다. 상기 투명 기판(110)은 투명하다. 상기 투명 기판(110)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.The
상기 투명 기판(110)은 상기 호스트부들(120) 및 상기 파장 변환 입자들(130)을 수용한다. 또한, 상기 투명 기판(110)은 상기 보호층(140)을 지지한다.The
상기 투명 기판(110)은 다수 개의 홈들(111)을 포함한다. 상기 홈들(111) 내측에 상기 호스트부들(120) 및 상기 파장 변환 입자들(130)이 배치된다. 상기 홈들(111)은 상기 투명 기판(110)의 상면에 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 홈들(111)은 상기 투명 기판(110)의 하면에 형성될 수 있다.The
상기 홈들(111)은 곡면을 포함한다. 더 자세하게, 상기 홈들(111)의 내면은 곡면일 수 있다. 더 자세하게, 상기 홈들(111)의 내면은 전체적으로 곡면일 수 있다.The
상기 호스트부들(120)은 상기 홈들(111) 내에 각각 배치된다. 상기 호스트부들(120)은 상기 홈들(111) 내에 각각 채워질 수 있다. 상기 호스트부들(120)은 상기 홈들(111)의 내면에 밀착될 수 있다.The
상기 호스트부들(120)은 투명하다. 상기 호스트부들(120)은 폴리머를 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 호스트부들(120)은 광 경화성 수지 또는 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 호스트부들(120)은 실리콘계 수지를 포함할 수 있다.The
상기 파장 변환 입자들(130)은 각각의 호스트부(120) 내에 배치된다. 상기 파장 변환 입자들(130)은 각각의 호스트부(120) 내에 균일하게 분산될 수 있다.The
상기 파장 변환 입자들(130)은 입사되는 태양광의 파장을 변환시킬 수 있다. 상기 파장 변환 입자들(130)은 입사되는 태양광의 파장을 더 길게 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환 입자들(130)은 자외선을 가시 광선으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 파장 변환 입자들(130)은 약 400㎚ 내지 약 500㎚의 파장대를 가지는 광을 약 500㎚ 내지 약 700㎚의 파장대의 광으로 변환시킬 수 있다.The
상기 파장 변환 입자들(130)은 양자점(quantum dot;QD)일 수 있다.The
상기 양자점은 코어 나노 결정 및 상기 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정에 결합되는 유기 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 양자점은 상기 껍질 나노 결정을 둘러싸는 유기 코팅층을 포함할 수 있다.The quantum dot may include core nanocrystals and shell nanocrystals surrounding the core nanocrystals. In addition, the quantum dot may include an organic ligand bound to the shell nanocrystal. In addition, the quantum dot may include an organic coating layer surrounding the shell nanocrystals.
상기 껍질 나노 결정은 두 층 이상으로 형성될 수 있다. 상기 껍질 나노 결정은 상기 코어 나노 결정의 표면에 형성된다. 상기 양자점은 상기 코어 나오 결정으로 입광되는 빛의 파장을 껍질층을 형성하는 상기 껍질 나노 결정을 통해서 파장을 길게 변환시키고 빛의 효율을 증가시길 수 있다.The shell nanocrystals may be formed of two or more layers. The shell nanocrystals are formed on the surface of the core nanocrystals. The quantum dot may convert the wavelength of the light incident on the core core crystal into a long wavelength through the shell nanocrystals forming the shell layer and increase the light efficiency.
상기 양자점은 Ⅱ족 화합물 반도체, Ⅲ족 화합물 반도체, Ⅴ족 화합물 반도체 그리고 VI족 화합물 반도체 중에서 적어도 한가지 물질을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 상기 코어 나노 결정은 Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 또한, 상기 껍질 나노 결정은 CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe 또는 HgS를 포함할 수 있다. 상기 양자점의 지름은 1 nm 내지 10 nm일 수 있다.The quantum dot may include at least one of a group II compound semiconductor, a group III compound semiconductor, a group V compound semiconductor, and a group VI compound semiconductor. More specifically, the core nanocrystals may include Cdse, InGaP, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe or HgS. The shell nanocrystals may include CuZnS, CdSe, CdTe, CdS, ZnSe, ZnTe, ZnS, HgTe or HgS. The diameter of the quantum dot may be 1 nm to 10 nm.
상기 양자점에서 방출되는 빛의 파장은 상기 양자점의 크기 또는 합성 과정에서의 분자 클러스터 화합물(molecular cluster compound)와 나노입자 전구체 (precurser)의 몰분율 (molar ratio)에 따라 조절이 가능하다. 상기 유기 리간드는 피리딘(pyridine), 메르캅토 알콜(mercapto alcohol), 티올(thiol), 포스핀(phosphine) 및 포스핀 산화물(phosphine oxide) 등을 포함할 수 있다. 상기 유기 리간드는 합성 후 불안정한 양자점을 안정화시키는 역할을 한다. 합성 후에 댕글링 본드(dangling bond)가 외곽에 형성되며, 상기 댕글링 본드 때문에, 상기 양자점이 불안정해 질 수도 있다. 그러나, 상기 유기 리간드의 한 쪽 끝은 비결합 상태이고, 상기 비결합된 유기 리간드의 한 쪽 끝이 댕글링 본드와 결합해서, 상기 양자점을 안정화 시킬 수 있다.The wavelength of light emitted from the quantum dots can be controlled by the size of the quantum dots or the molar ratio of the molecular cluster compound and the nanoparticle precursor in the synthesis process. The organic ligand may include pyridine, mercapto alcohol, thiol, phosphine, phosphine oxide, and the like. The organic ligands serve to stabilize unstable quantum dots after synthesis. After synthesis, a dangling bond is formed on the outer periphery, and the quantum dots may become unstable due to the dangling bonds. However, one end of the organic ligand is in an unbonded state, and one end of the unbound organic ligand bonds with the dangling bond, thereby stabilizing the quantum dot.
특히, 상기 양자점은 그 크기가 빛, 전기 등에 의해 여기되는 전자와 정공이 이루는 엑시톤(exciton)의 보어 반경(Bohr raidus)보다 작게 되면 양자구속효과가 발생하여 띄엄띄엄한 에너지 준위를 가지게 되며 에너지 갭의 크기가 변화하게 된다. 또한, 전하가 양자점 내에 국한되어 높은 발광효율을 가지게 된다. Particularly, when the quantum dot has a size smaller than the Bohr radius of an exciton formed by electrons and holes excited by light, electricity or the like, a quantum confinement effect is generated to have a staggering energy level and an energy gap The size of the image is changed. Further, the charge is confined within the quantum dots, so that it has a high luminous efficiency.
이러한 상기 양자점은 일반적 형광 염료와 달리 입자의 크기에 따라 형광파장이 달라진다. 즉, 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 빛을 내며, 입자의 크기를 조절하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 낼 수 있다. 또한, 일반적 염료에 비해 흡광계수(extinction coefficient)가 100~1000배 크고 양자효율(quantum yield)도 높으므로 매우 센 형광을 발생한다.Unlike general fluorescent dyes, the quantum dots vary in fluorescence wavelength depending on the particle size. That is, as the size of the particle becomes smaller, it emits light having a shorter wavelength, and the particle size can be adjusted to produce fluorescence in a visible light region of a desired wavelength. In addition, since the extinction coefficient is 100 to 1000 times higher than that of a general dye, and the quantum yield is also high, it produces very high fluorescence.
상기 양자점은 화학적 습식방법에 의해 합성될 수 있다. 여기에서, 화학적 습식방법은 유기용매에 전구체 물질을 넣어 입자를 성장시키는 방법으로서, 이와 같은 방법에 의해서, 상기 양자점이 합성될 수 있다.The quantum dot can be synthesized by a chemical wet process. Here, the chemical wet method is a method of growing particles by adding a precursor material to an organic solvent, and the quantum dots can be synthesized by such a method.
이와는 다르게, 상기 파장 변환 입자들(130)은 입사되는 태양광의 파장을 더 짧게 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환 입자들(130)은 적외선을 가시 광선으로 변환시킬 수 있다.Alternatively, the
상기 파장 변환 입자들(130)은 형광체를 포함할 수 있다. 상기 형광체는 입사되는 광의 파장을 길게 변환시키거나, 더 짧게 변환시킬 수 있다. 상기 형광체의 예로서는 YAG(Yttrium Aluminium Garnet)계 형광체, TAG(Terbium Aluminium Garnet)계 형광체, sialon계 형광체 또는 BOS(Barium ortho-Silicate)계 형광체 등을 들 수 있다.The
특히, 상기 형광체는 상향 변환(up-conversion) 형광체일 수 있다. 상기 상향 변환 형광체의 예로서는 YAlO3:Er, YTa7O19:Tm 또는 Gd3Al5O12:Er,Yb 등을 들 수 있다.In particular, the phosphor may be an up-conversion phosphor. Examples of the up-converted phosphor include YAlO 3 : Er, YTa 7 O 19: Tm, or Gd 3 Al 5 O 12 : Er and Yb.
또한, 상기 파장 변환 입자들(130)은 Tm 또는 Er이 도핑된 실리카 입자일 수 있다. 이와 같은 실리카 입자는 입사되는 광을 상향 변환 시킬 수 있다.Further, the
상기 보호층(140)은 상기 투명 기판(110) 상에 배치된다. 상기 보호층(140)은 상기 홈들(111)을 덮는다. 상기 보호층(140)은 상기 호스트부들(120) 및 상기 파장 변환 입자들(130)을 덮는다. 더 자세하게, 상기 보호층(140)은 상기 투명 기판(110)의 상면 및 상기 호스트부들(120)의 상면에 코팅되어 형성된다.The
상기 보호층(140)은 상기 파장 변환 입자들(130)을 보호한다. 더 자세하게, 상기 보호층(140)은 상기 파장 변환 입자들(130)에 습기 및/또는 산소 등이 침투하는 것을 방지한다. 상기 보호층(140)은 상기 파장 변환 입자들(130)을 외부의 화학적인 충격으로부터 보호한다.The
상기 보호층(140)은 투명하며, 상기 보호층(140)으로 사용되는 물질의 예로서는 실리콘 옥사이드 등과 같은 무기 물질 등을 들 수 있다.The
도면들에서는, 상기 파장 변환 입자들(130)을 사용하여, 입사되는 광의 파장을 변환시키는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 투명 기판(110)에 전체적으로 Tm 또는 Er이 도핑되고, 상기 투명 기판(110) 자체가 상향 변환 기능을 수행할 수 있다.In the drawings, the
상기 집광부(200)는 상기 파장 변환부(100) 아래에 배치된다. 상기 집광부(200)는 상기 파장 변환부(100)의 하면에 접착될 수 있다. 상기 집광부(200)는 입사되는 태양광의 경로를 기준으로 상기 파장 변환부(100) 및 상기 태양전지 패널(300) 사이에 배치된다.The
상기 집광부(200)는 상기 파장 변환부(100)를 통하여 입사되는 광의 경로를 변경시킨다. 더 자세하게, 상기 집광부(200)는 상기 파장 변환부(100)를 통하여 입사되는 광을 집광시킨다.The
상기 집광부(200)는 프레넬 렌즈 또는 볼록렌즈 등과 같은 렌즈일 수 있다. 예를 들어, 상기 집광부(200)는 고리 형상을 가지는 다수 개의 광 경로 변경부들(210)을 포함할 수 있다.The
상기 태양전지 패널(300)은 상기 집광부(200) 아래에 배치된다. 상기 태양전지 패널(300)은 입사되는 태양광의 경로를 기준으로 상기 집광부(200) 다음에 배치된다. 상기 태양전지 패널(300)은 상기 파장 변환부(100) 및 상기 집광부(200)로부터 이격된다.The
상기 태양전지 패널(300)은 상기 파장 변환부(100)보다 더 작은 평면적을 가질 수 있다. 상기 태양전지 패널(300)은 입사되는 광을 전기에너지로 변환시킨다. 상기 태양전지 패널(300)은 다수 개의 태양전지들을 포함할 수 있다.The
예를 들어, 상기 태양전지는 CdTe계 태양전지, GaAs계 태양전지, 비정질 실리콘계(a-Si) 태양전지, 결정질 실리콘계(c-Si) 태양전지 또는 CIGS계 태양전지 일 수 있다.For example, the solar cell may be a CdTe-based solar cell, a GaAs-based solar cell, an amorphous silicon-based (a-Si) solar cell, a crystalline silicon-based (c-Si) solar cell, or a CIGS-based solar cell.
상기 파장 변환부(100)는 상기 태양전지 패널(300)에 포함되는 태양전지들에 적합하도록 입사광의 파장을 적절하게 변환할 수 있다.The
예를 들어, 상기 태양전지가 GaAs계 태양전지인 경우, 상기 파장 변환부(100)는 입사광을 약 400㎚ 내지 약 900㎚의 파장대의 광으로 변환시킬 수 있다. 상기 태양전지가 CdTe계 태양전지인 경우, 상기 파장 변환부(100)는 입사광을 약 500㎚ 내지 약 900㎚의 파장대의 광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 태양전지가 비정질 실리콘계 태양전지인 경우, 입사광의 파장을 약 400㎚ 내지 약 600㎚의 파장대의 광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 태양전지가 결정질 실리콘계 태양전지인 경우, 입사광의 파장을 약 700㎚ 내지 약 1000㎚의 파장대의 광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 상기 태양전지가 CIGS계 태양전지인 경우, 입사광의 파장은 약 500㎚ 내지 약 1100㎚의 파장대의 광으로 변환시킬 수 있다.For example, when the solar cell is a GaAs-based solar cell, the
따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양광을 상기 태양전지에 대하여, 최적의 파장대로 변환시킬 수 있다. 즉, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 입사광을 상기 태양전지에 적합한 파장대의 광으로 변환시키고, 이를 이용하여 태양광 발전을 수행할 수 있다.Therefore, the photovoltaic device according to the embodiment can convert solar light to an optimal wavelength band for the solar cell. That is, the photovoltaic device according to the embodiment converts incident light into light of a wavelength band suitable for the solar cell, and can perform solar power generation using the light.
따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 향상된 광-전 변환 효율을 가질 수 있다.Therefore, the photovoltaic device according to the embodiment can have an improved light-to-electricity conversion efficiency.
또한, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 태양전지의 유효 파장 대의 광으로 입사광을 변환시키므로, 열에너지로 전환되는 광을 감소시킬 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 태양전지의 온도 상승을 방지하고, 광-전 변환 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the solar photovoltaic device according to the embodiment converts incident light into light of an effective wavelength band of the solar cell, it is possible to reduce light converted into heat energy. Accordingly, the photovoltaic device according to the embodiment can prevent the temperature rise of the solar cell and improve the photo-electric conversion efficiency.
도 4는 제 2 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 분해사시도이다. 도 5는 제 2 실시예에 따른 태양광 발전장치의 일 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 태양광 발전장치를 참조하고, 집광부에 대해서 추가적으로 설명한다. 즉, 앞선 태양광 발전장치에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.FIG. 4 is an exploded perspective view showing a photovoltaic device according to a second embodiment. 5 is a cross-sectional view showing a cross section of the photovoltaic device according to the second embodiment. In the present embodiment, the above-described solar power generator will be referred to, and the light collecting unit will be further described. That is, the description of the prior art photovoltaic device can be essentially combined with the description of the present embodiment, except for the changed portions.
도 4 및 도 5를 참조하면, 집광부(400)는 파장 변환부(100)의 외곽으로부터 태양전지 패널(300)의 외곽까지 연장될 수 있다. 더 자세하게, 상기 집광부(400)는 튜브 형상을 가질 수 있다. 상기 집광부(400)는 반사면(410)을 포함한다. 더 자세하게, 상기 집광부(400)의 내면이 상기 반사면(410)이다. 상기 집광부(400)는 또한, 상기 집광부(400)의 내경(R)은 상기 태양전지 패널(300)에 가까워질수록 점점 더 작아질 수 있다.4 and 5, the
이에 따라서, 상기 파장 변환부(100)로부터 출사되는 광은 상기 반사면(410)에 의해서, 반사되고, 동시에 집광된다. 이와 같이 집광된 광은 상기 태양전지 패널(300)에 입사된다.Accordingly, the light emitted from the
따라서, 상기 집광부(400)에 의해서, 상기 태양전지 패널(300)에 효과적으로 광이 집광되고, 가이드될 수 있다. 또한, 상기 파장 변환부(100) 및 상기 태양전지 패널(300)이 서로 이격되므로, 상기 파장 변환부(100)에서 발생되는 열은 상기 태양전지 패널(300)에 전달되지 않고, 외부로 용이하게 방출될 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양전지의 온도 상승을 억제할 수 있다.Accordingly, the
이에 따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 향상된 광-전 변환 효율을 가질 수 있다.Accordingly, the photovoltaic device according to the embodiment can have an improved light-to-electricity conversion efficiency.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, the features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
Claims (10)
상기 파장 변환부 아래에 직접 접촉하여 배치되는 집광부; 및
상기 집광부 아래에 이격되어 배치되고 상기 집광부를 통하여 집광되는 광이 입사되는 태양전지 패널;을 포함하고,
상기 파장 변환부는
다수개의 홈을 포함하는 투명 기판,
상기 홈에 배치되는 다수 개의 호스트부,
상기 호스트부 내에 배치되는 다수 개의 파장 변환입자,
상기 투명 기판 상에 배치되어 상기 투명 기판의 상면 및 상기 다수 개의 호스트부를 덮는 보호층을 포함하고,
상기 집광부는 상기 파장 변환부의 외곽으로부터 상기 태양전지 패널의 외곽까지 연장되며
상기 집광부의 내경(R)은 상기 태양전지 패널에 가까워질수록 작아지고,
상기 파장 변환부와 상기 집광부의 폭은 상기 태양전지 패널의 폭보다 넓으며
상기 다수개의 파장 변환입자는 양자점을 포함하고,
상기 양자점은 코어 나노 결정 및 상기 코어 나노 결정을 둘러싸는 껍질 나노 결정을 포함하며
상기 다수 개의 호스트부는 실리콘계 수지를 포함하고,
상기 보호층은 실리콘 옥사이드를 포함하는, 태양광 발전장치.A wavelength converter;
A light condensing part disposed in direct contact with the bottom of the wavelength conversion part; And
And a solar cell panel spaced apart from the light collecting unit and receiving light condensed through the light collecting unit,
The wavelength converter
A transparent substrate including a plurality of grooves,
A plurality of host units arranged in the groove,
A plurality of wavelength converting particles disposed in the host section,
And a protective layer disposed on the transparent substrate and covering the upper surface of the transparent substrate and the plurality of host portions,
The condenser unit extends from an outer periphery of the wavelength conversion unit to an outer edge of the solar cell panel
The inner diameter (R) of the light collecting part becomes smaller toward the solar cell panel,
The width of the wavelength converting portion and the light collecting portion is wider than the width of the solar cell panel
Wherein the plurality of wavelength converting particles include quantum dots,
Wherein the quantum dot comprises a core nanocrystal and a shell nanocrystal surrounding the core nanocrystal
Wherein the plurality of host portions include a silicone resin,
Wherein the protective layer comprises silicon oxide.
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