KR20190024017A - 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치 - Google Patents

건축구조물을 이용한 태양광 발전장치 Download PDF

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Abstract

건축구조물을 이용한 태양광 발전장치에 관한 것으로, 건축구조물의 기둥 또는 창문의 크기와 동일한 크기로 이루어지는 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈과 동일한 크기로 이루어져 상기 태양전지모듈의 전면에 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 집광프레임; 상기 태양전지모듈에 태양광이 전달되도록 상기 집광프레임에 설치되며, 태양광을 집광하도록 상기 집광프레임에 소정의 크기로 다수 설치되는 집광렌즈;를 마련하여 건축구조물의 입구, 기둥, 창문 등에 태양전지모듈을 설치하여 건축구조물에서도 전기를 발생시킬 수 있고, 건축구조물의 기둥 또는 창문 등에 설치되어 인테리어 효과를 얻을 수 있으며, 집광렌즈를 삼각형, 사각형, 원형, 타원형, 다각형 등의 다양한 형상을 적용시킬 수 있고, 크기가 큰 집광렌즈 및 작은 크기의 집광렌즈를 사용하여 태양광의 집광효율을 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

건축구조물을 이용한 태양광 발전장치{Photovoltaic Generator Using Building Structure}
본 발명은 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축물의 기둥 또는 창문 등에 태양광을 집광하여 전기를 생산함은 물론 건축구조물의 인테리어로도 사용되는 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 에너지는 석유와 석탄 및 천연 가스와 같은 화석 에너지로 그 양이 한정되어 있고, 오염 물질을 배출한다는 문제점이 있다.
따라서 이를 대체하여 사용할 수 있는 대체 에너지의 개발이 중요시되고 있는데, 그 중에서도 가장 주목 받고 있는 기술이 태양광을 이용하는 태양발전이다.
이러한 태양광을 이용하는 발전 기술은 빛을 수광하여 전기 에너지로 변환함으로써 용이하게 전력을 얻을 수 있는 원리이다. 따라서 무공해인 태양광을 무한정으로 전기 에너지로 바꿀 수 있고, 대기 오염이나 소음, 발열, 진동 등의 공해가 전혀 없는 깨끗한 발전 기술이다.
또한 연료의 수송과 발전 설비의 유지 관리가 거의 불필요한 반영구적인 수명을 가질 수 있다.
태양광 이용기술로는 주로 태양전지로 이루어진 태양전지를 통해 태양의 광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 이용하는 태양전지 이용 기술과 집열기를 통해 태양의 열 에너지를 직접 이용하는 태양열 이용기술을 들 수 있다.
태양전지는 태양광 에너지를 직접 전기로 변환하는 반도체 화합물 소자이며, 0.2~ 0.5mm의 두께로 제작된다. 태양전지의 구조는 단결정실리콘 태양전지의 경우, 실리콘에 5가의 원소들인 인, 비소, 안티몬 등을 함침시켜 만든 p형 반도체로 이루어진 p-n 결합구조이다.
이렇게 pn 접합으로 구성된 태양전지(solar cell)에 p-n 접합의 금지 대역폭보다 큰 에너지를 가진 태양광이 입사되면 광전효과에 의해 기전력이 발생하고, 외부에 부하를 접속하면 전류가 흐르게 된다. 이러한 원리를 이용하여 태양전지를 직렬과 병렬로 연결하여 산업상 필요한 전기를 생산할 수 있다.
태양전지 셀은 태양광 에너지를 전기 변환하는 반도체 단위 소자를 말하고, 태양전지판은 다수의 태양전지 셀을 전기적으로 접속하고 내구환경을 고려하여 제작된 최소면적 단위로 제작된 발전유닛을 말한다.
태양전지 셀은 하나의 셀로는 충분한 출력을 얻지 못하므로 각각의 셀을 직렬 혹은 병렬 상태로 연결해야 하는데, 이렇게 연결된 상태를 '태양전지판'이라 부른다.
태양전지판은 백 시트(back sheet), 솔라셀, 리본, 에바(EVA) 유리로 구성된다. 백 시트는 모듈 맨 아래 깔리는 소재로 TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입이 많이 사용되고 있으며, 리본은 전류를 흘려 보내는 통로로 사용되므로 구리에 은이나 주석납으로 코팅된 소재가 이용된다.
태양광 발전장치는 태양광의 효율적인 수광을 위하여 많은 경우 태양광 추적 기능을 가진 경우가 많으며, 태양광 추적 장치는 거대한 태양전지판을 회전시켜야 하므로, 태양전지판 구동을 위한 구동 장치 제작에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.
또한 태풍 등 외부적인 자연환경에 대해 견고성을 유지하여야 하므로, 자연히 구조물의 관성이 커 모터의 구동에도 많은 전력이 소모되는 문제점이 있었다.
아울러 태양광 발전은 에너지 변환 효율이 낮아 상대적으로 넓은 면적이 필요하다는 문제점이 있다. 즉, 태양전지를 평면 상에 매트릭스(행과 열)로 배열된 구조인 평면형 태양전지 모듈을 사용하기 때문에 많은 양의 전력을 생산하기 위해서는 반드시 넓은 면적을 필요로 한다.
하지만 이러한 면적의 증가는 설치 장소 등에 제한을 가져오고 비용의 상승도 초래할 수 있다. 또한 평면형 태양전지 모듈은 우천, 우박 또는 바람에 의해 쉽게 파손될 수 있으며, 태양광이 조사되는 방향에 따라 전력 효율이 크게 변동되는 문제점도 있다.
한편 태양광을 집광하여 발전하는 추적방식의 태양광 발전장치로는 일축식과 이축식으로 나눌 수 있다.
이는 사용되는 모터의 구동축에 따라 결정되는데 일축식은 중앙축을 중심으로 좌우로 태양전지패널을 배열하고 감속기를 포함하는 모터를 이용하여 중심축을 중심으로 좌우 회전하는 방식으로 태양의 고도를 추적하지 않는 단순한 형태를 이룬다.
이러한 일축식은 고저를 추적해서 발생하는 10% 정도의 잉여 전력을 포기하는 대신 초기 설치비용을 절감하는 효과를 갖는다.
물론 일축식에서 고도 추적을 위해 필요하다면 수동으로 변경하여 고도를 추적할 수도 있으나, 현실적으로 무거운 설비를 수동으로 직접 조절하여 효율을 향상시키는 것은 상당한 어려움이 따르게 된다.
이축식은 태양전지 모듈을 집합시킨 고정장치의 중앙을 회전모터 또는 감속장치와 연결된 축 위에 설치하고, 태양의 움직임을 따라 좌우로 회전시키며 추적장치의 뒷부분에 스크류 잭을 포함하는 모터를 장치하여 후면으로 태양전지 고정장치를 당겨 고도를 조절하는 구조로 이루어진다.
이러한 이축식은 축장치 아래 노출된 조절기와 상부의 태양추적센서 등이 포함되어 구성된다
그러나 상기와 같은 종래기술들은 제안된 각 태양에너지의 이용시스템 및 장치는 집광을 위해 마련되는 제반 수단이 복잡하며, 그 제작비용 역시 과다한 것이어서 주기적인 유지 보수를 필요로 하고 있으며, 태양 고도광을 반사판에 집속함에 있어서 반사판이 태양의 위상 변화에 즉시 대응하지 못하여 집열장치의 출력이 떨어지거나 효율성이 낮은 단점이 있었다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '태양광 발전 집광 보조장치'가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에 따른 태양광 발전 집광 보조장치는 지주, 상기 지주에 설치되고 태양광을 이용하여 발전하는 태양광발전모듈을 포함하는 태양광발전유닛, 상기 태양광발전유닛의 일측 방향에 설치되고 입사하는 태양광을 상기 태양광발전모듈로 반사하는 반사판이 마련된 보조집광유닛을 포함한다.
하기 특허문헌 2에는 '태양광 발전용 반사판 및 이를 구비한 태양광 발전 시스템'이 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에 따른 태양광 발전용 반사판 및 이를 구비한 태양광 발전 시스템은 경사지게 이격되어 설치된 복수 개의 태양전지판을 구비한 태양광 발전 시스템에서 사용되는 반사판으로서, 상기 반사판은 상기 복수 개의 태양전지판 사이에서 경사지게 설치되고 적어도 탈부착이 가능하게 구비되며, 접거나 말아서 보관할 수 있도록 구비하고, 상기 반사판은 적어도 한 면이 태양광의 반사를 위한 반사면이 구비된다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2011-0092192호 대한민국 특허 등록번호 제10-1502084호 대한민국 특허 등록번호 제10-1496832호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건축구조물의 기둥 또는 창문 등에 태양전지셀과 함께 태양광을 집광하는 집광패널을 사용하여 전기를 얻을 수 있도록 하는 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 건축구조물의 위치에 따라 집광패널을 오목 또는 볼록으로 설치하거나 블록과 오목을 교차되게 설치하여 건축구조물의 위치에 따라 적절한 집광패널을 설치할 수 있는 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치는 건축구조물의 기둥 또는 창문의 크기와 동일한 크기로 이루어지는 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈과 동일한 크기로 이루어져 상기 태양전지모듈의 전면에 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 집광프레임; 상기 태양전지모듈에 태양광이 전달되도록 상기 집광프레임에 설치되며, 태양광을 집광하도록 상기 집광프레임에 소정의 크기로 다수 설치되는 집광렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 집광프레임은 일정 간격으로 다수의 집광렌즈가 설치되도록 사각형, 삼각형, 육각형, 원형, 타원형과 같은 다각형 형상의 렌즈고정구멍;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 집광프레임은 상기 집광렌즈가 이탈되지 않고서 안정되게 고정되도록 상기 집광렌즈에 대응되게 형성되는 홈부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 집광렌즈는 태양광을 집광하여 상기 태양전지모듈의 한 지점에 전달되도록 볼록렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 집광렌즈는 태양광을 집광하여 상기 태양전지모듈의 여러 지점에 골고루 전달되도록 오목렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 집광프레임은 상기 집광렌즈 사이에 소형 집광렌즈가 설치되도록 상기 렌즈고정구멍보다 작은 크기로 형성되는 다수의 렌즈구멍을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치에 의하면, 건축구조물의 입구, 기둥, 창문 등에 태양전지모듈을 설치하여 건축구조물에서도 전기를 발생시킬 수 있고, 건축구조물의 기둥 또는 창문 등에 설치되어 인테리어 효과를 얻을 수 있으며, 집광렌즈를 삼각형, 사각형, 원형, 타원형, 다각형 등의 다양한 형상을 적용시킬 수 있고, 크기가 큰 집광렌즈 및 작은 크기의 집광렌즈를 사용하여 태양광의 집광효율을 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도,
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도,
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체 단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도,
도 8은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도,
도 9는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치는 건축구조물의 기둥 또는 창문의 크기와 동일한 크기로 이루어지는 태양전지모듈(미도시), 상기 태양전지모듈과 동일한 크기로 이루어져 상기 태양전지모듈의 전면에 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 집광프레임(10), 상기 태양전지모듈에 태양광이 전달되도록 상기 집광프레임(10)에 설치되며, 태양광을 집광하도록 상기 집광프레임(10)에 소정의 크기로 다수 설치되는 집광렌즈(20)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치는 건축구조물의 기둥 또는 창문 등에 태양광 발전장치를 설치하여 태양광으로부터 전기를 발생시킬 수 있도록 함은 물론 건축구조물의 기둥 또는 창문 등에 볼록 또는 오목 렌즈로 이루어진 집광렌즈(20)를 이용하여 건축구조물의 장식 디자인 또는 인테리어 효과를 얻을 수 있도록 한다.
<제1 실시 예>
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치는 건축구조물의 기둥이나 창문 등에 설치되는 태양전지모듈(미도시)과 상기 태양전지모듈로부터 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 집광프레임(10) 및 상기 태양전지모듈에 태양광이 공급되도록 집광프레임(10)에 설치되는 집광렌즈(20)로 이루어진다.
상기 태양전지모듈은 전기를 발생하도록 구비되는 것으로, 복수의 태양전지셀이 부착되어 있다. 이러한 태양전지모듈은 복수의 태양전지셀이 n×m의 매트릭스 형태로 배열되며, 설치하고자 하는 면적에 따라 적정 갯수의 태양전지모듈이 설치된다.
상기 태양전지모듈은 통상의 것을 사용하므로, 이에 대한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기 태양전지모듈은 건축구조물의 입구, 기둥, 창문 등에 적정 크기로 설치되며, 이는 설치되는 기둥 또는 창문의 크기에 따라 각각 달라지게 된다.
상기 태양전모듈의 전면에는 집광렌즈(20)가 설치되는 집광프레임(10)이 설치된다. 이러한 집광프레임(10)은 태양전지모듈과 동일한 크기로 이루어지며, 집광프레임(10)에는 집광렌즈(20)가 설치되도록 렌즈고정구멍(11)이 형성된다.
상기 집광프레임(10)은 일정 간격으로 다수의 집광렌즈(20)가 설치되도록 사각형, 삼각형, 육각형, 원형, 타원형과 같은 다각형 형상의 렌즈고정구멍(11)을 포함한다.
상기 렌즈고정구멍(11)은 복수의 집광렌즈(20)가 설치되도록 다수개로 형성되며, 집광렌즈(20)와 동일한 형상으로 형성될 뿐만 아니라 동일한 크기로 이루어진다.
상기 집광프레임(10)에는 그리드(grid) 형태로 배열되며, 집광렌즈(20)가 안정되게 설치된 상태를 유지하도록 금속 또는 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.
상기 집광렌즈(20)는 집광프레임(10)의 렌즈고정구멍(11)에 각각 설치되는 것으로, 상기 집광렌즈(20)는 투명한 유리 또는 합성수지 재질로 이루어져 태양광이 투과되도록 한다.
한편 집광렌즈(20)는 태양광을 집광하여 태양전지모듈로 공급되도록 볼록 렌즈로 이루어지거나 태양광을 분산시켜 태양전지모듈에 골고루 공급되도록 오목 렌즈로 이루어질 수 있다.
도 1 및 도 3(a)에서와 같이, 집광렌즈(20)는 양면이 돌출된 볼록렌즈로 이루어지거나 볼록렌즈의 일면이 돌출되는 평면블록렌즈 또는 오목볼록렌즈이어도 무방하다.
상기 집광프레임(10)은 상기 집광렌즈(20)가 이탈되지 않고서 안정되게 고정되도록 상기 집광렌즈(20)에 대응되게 형성되는 홈부(12)를 포함한다.
상기 홈부(12)는 집광렌즈(20)의 두께보다 얇게 형성되거나 집광렌즈(20)의 두께와 동일한 두께로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3(b)에서와 같이, 상기 집광렌즈(20)는 오목렌즈로 이루어져도 무방하다. 즉, 집광렌즈(20)는 태양광을 집광하여 태양전지모듈로 공급되도록 볼록렌즈로 이루어지며, 태양광을 골고루 분산시켜 태양전지모듈로 공급되도록 오목렌즈로 이루어질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 집광프레임(10)에는 다수의 집광렌즈(20)가 설치되는데, 상기 집광렌즈(20)는 볼록렌즈와 오목렌즈가 각각 교차되게 설치될 수 있다.
이러한 집광렌즈(20)는 사각형상으로 이루어져 집광프레임(10)에 소정 간격으로 설치되며, 이들 사각형상의 집광렌즈(20)는 다른 원형, 타원형 등에 비하여 빈 공간을 최소화시켜 태양광의 집광 효율을 극대화시킬 수 있다.
<제2 실시 예>
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체 단면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치는 집광렌즈(20)가 원형으로 형성된다.
상기 집광프레임(10)은 태양전지모듈과 동일한 크기로 이루어지며, 상기 집광프레임(10)에는 다수의 집광렌즈(20)가 설치되도록 렌즈고정구멍(11)이 일정 간격으로 형성된다.
또한 집광프레임(10)에는 렌즈고정구멍(11)과 동일한 직경을 갖는 집광렌즈(20)가 설치된다. 아울러 집광렌즈(20)는 볼록렌즈 또는 오목렌즈 중 어느 하나로 이루어진다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 집광프레임(10)에는 집광렌즈(20)가 설치되는 렌즈고정구멍(11)과 함께 소형 집광렌즈(21)가 설치되는 렌즈구멍(13)이 형성된다.
상기 렌즈구멍(13)은 렌즈고정구멍(11)과 렌즈고정구멍(11) 사이에 형성되며, 렌즈구멍(13)은 대략 마름모 형상으로 이루어진다.
상기 렌즈구멍(13)은 비교적 크기가 큰 렌즈고정구멍(11) 사이에 크기가 작은 소형 집광렌즈(21)를 설치하며, 소형 집광렌즈(21)는 태양광을 집광 또는 분산시켜 태양전지모듈에 공급되게 한다.
<제3 실시 예>
도 7은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체도이며, 도 9는 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치를 도시한 입체 단면도이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치는 건축구조물의 입구, 기둥, 창문, 벽체 등에 태양전지모듈(미도시)을 설치하고, 상기 태양전지모듈과 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 집광프레임(10)과 상기 집광프레임(10)에 다수개 설치되는 집광렌즈(20)로 이루어진다.
상기 집광프레임(10)에는 집광렌즈(20)가 설치되도록 육각형상으로 렌즈고정구멍(11)이 형성되고, 이들 렌즈고정구멍(11)은 매트릭스 형태로 배열 형성된다.
이는 다수의 집광렌즈(20)를 설치하여 태양광의 집광 효율을 높이기 위함이다.
한편 도시되지는 않았으나, 도 5에서와 같이, 상기 렌즈고정구멍(11) 사이에는 비교적 작은 크기의 소형 집광렌즈(21)가 설치되도록 렌즈구멍(13)이 혈성될 수 있다.
즉, 집광프레임(10)에는 크기가 큰 육각형의 집광렌즈(20)와 상기 집광렌즈(20)보다 작은 대략 마름모 형상의 소형 집광렌즈(21)가 설치될 수 있다.
또한 도 3에서와 같이, 상기 집광프레임(10)에는 집광렌즈(20) 및 소형 집광렌즈(21)를 견고하게 설치되도록 렌즈고정구멍(11)에 홈부(12)가 형성될 수 있다.
아울러 집광렌즈(20)는 사각형, 원형, 육각형의 외에도 삼각형, 오각형, 타원형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이며, 집광렌즈(20)는 볼록렌즈 또는 오목렌즈로 형성되어 건축구조물의 설치 위치에 따라 선택적으로 설치할 수 있다.
다음 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치의 작동방법을 설명한다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치는 건축물의 기동, 입구, 창문 등과 같이 비교적 햇빛이 유입되는 위치에 적절한 크기로 태양전지모듈을 설치한다.
상기 태양전지모듈의 전면에는 집광렌즈(20)를 설치하며, 상기 집광렌즈(20)는 집광프레임(10)의 렌즈고정구멍(11)에 설치되며, 상기 집광렌즈(0)는 태양전지모듈의 전면에 위치되게 설치된다.
아울러 상기 집광렌즈(20)는 태양광을 집광하여 태양전지모듈에 공급되게 볼록렌즈로 이루어지며, 태양광을 분산시켜 태양전지모듈에 공급되게 오목렌즈로 이루어질 수 있다.
또한 집광프레임(10)에는 볼록렌즈인 집광렌즈(20)와 오목렌즈인 집광렌즈(20)를 혼합하여 설치되어도 무방하다.
한편 집광프레임(10)에는 크기가 큰 렌즈고정구멍(11)에 설치된 집광렌즈(20)와 크기가 작은 렌즈구멍(13)에 설치된 소형 집광렌즈(21)가 설치된다. 이러한 집광렌즈(20)와 소형 집광렌즈(21)는 태양광을 태양전지모듈로의 공급을 증대시켜 태양전지모듈의 발전 효율을 높이게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10: 집광프레임 11: 렌즈고정구멍
12: 홈부 13: 렌즈구멍
20: 집광렌즈 21: 소형 집광렌즈

Claims (6)

  1. 건축구조물의 기둥 또는 창문의 크기와 동일한 크기로 이루어지는 태양전지모듈;
    상기 태양전지모듈과 동일한 크기로 이루어져 상기 태양전지모듈의 전면에 소정 거리만큼 이격되게 설치되는 집광프레임;
    상기 태양전지모듈에 태양광이 전달되도록 상기 집광프레임에 설치되며, 태양광을 집광하도록 상기 집광프레임에 소정의 크기로 다수 설치되는 집광렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집광프레임은 일정 간격으로 다수의 집광렌즈가 설치되도록 사각형, 삼각형, 육각형, 원형, 타원형과 같은 다각형 형상의 렌즈고정구멍;을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 집광프레임은 상기 집광렌즈가 이탈되지 않고서 안정되게 고정되도록 상기 집광렌즈에 대응되게 형성되는 홈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 집광렌즈는 태양광을 집광하여 상기 태양전지모듈의 한 지점에 전달되도록 볼록렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 집광렌즈는 태양광을 집광하여 상기 태양전지모듈의 여러 지점에 골고루 전달되도록 오목렌즈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 집광프레임은 상기 집광렌즈 사이에 소형 집광렌즈가 설치되도록 상기 렌즈고정구멍보다 작은 크기로 형성되는 다수의 렌즈구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축구조물을 이용한 태양광 발전장치.





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