KR20210027726A - 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장 - Google Patents

대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장 Download PDF

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KR20210027726A
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Abstract

본 발명은 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 관한 것으로, 보다 구체적으로 그래핀-탄소나노튜브를 포함하는 하이브리드 구조체를 이용하여 페로브스카이트 태양전지를 제조하여 습하고 산소 조건에서도 태양전지의 효율을 유지할 수 있고, 미세먼지 수준에 따른 색 변화로 당일 공기 상태를 확인할 수 있으며, 태양에 의해 공급된 전기를 이용하여 버스정류장 내에 설치된 의자가 외부 온도에 따라 냉·온방이 가능하여 버스를 기다리는 동안 버스 승강객이 편히 쉴 수 있는 장소를 마련할 수 있는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 관한 것이다.

Description

대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장 {Bus stop using large-scale perovskite solar cell}
본 발명은 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 관한 것으로, 보다 구체적으로 그래핀-탄소나노튜브를 포함하는 하이브리드 구조체를 이용하여 페로브스카이트 태양전지를 제조하여 습하고 산소 조건에서도 태양전지의 효율을 유지할 수 있고, 초미세먼지 수준에 따른 색 변화로 당일 공기 상태를 확인할 수 있으며, 태양에 의해 공급된 전기를 이용하여 버스정류장 내에 설치된 의자가 외부 온도에 따라 냉·온방이 가능하여 버스를 기다리는 동안 버스 승강객이 편히 쉴 수 있는 장소를 마련할 수 있는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 관한 것이다.
일반적으로, 버스는 노선을 따라 이격 설치되는 다수의 정류장에 정차하여 승객을 태우거나 내리게 된다. 버스가 승강객을 위해 정차하는 정류장 부근에는 승객이 버스를 타기 위해 대기하는 공간을 제공하는 개방형 가건물이 설치되는데, 이를 버스정류장이라 한다. 이러한 버스정류장은 버스를 기다리는 승객에게 편의를 위해 햇빛이나 비 또는 눈을 피할 수 있도록 구조물 형태로 이루어진다.
종래의 버스정류장은, 도심 또는 일부 지방도로변의 경우에 조명장치, 광고 등에 필요한 전력은 외부전원에 별도로 연결하는 공사를 통하여 공급받아왔다. 다만, 이러한 외부전원은 고체연료나 원자력과 같이 발전에서 발생한 것으로 환경을 훼손하고 지구적인 에너지 고갈 문제에 대처할 수 없는 한계가 있다.
또한, 인구가 적은 지방 도로변의 경우는 상기와 같은 공사의 어려움과 경제적인 이유로 버스정류장의 외부전원 장치가 전혀 제공되지 않아서, 야간에 버스가 승객의 존재를 알아보지 못하고 버스정류장을 지나치거나, 버스를 발견하고 앞으로 나오는 승객과 충돌하여 사고를 일으키거나, 또는 어둠을 틈타서 버스를 기다리는 승객을 대상으로 한 범죄가 발생하는 등 승객의 편의와 안전에 취약함을 드러내는 경우가 종종 있었다.
따라서, 전술한 문제점을 보완하기 위해 본 발명가들은 외부전원 장치 없이 어느 곳에서나 용이하게 전원장치의 설치가 가능한 버스정류장의 개발이 시급하다 인식하여, 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1471725호 대한민국 등록특허공보 제10-0847374호
본 발명의 목적은 습하고 산소 조건에서도 부식되거나 거의 반응하지 않아 페로브스카이트 태양전지의 홀 전도 층에 적용하여 기존의 spiro-OMeTAD(spiro-MeOTAD)를 대체할 수 있으며, 태양전지의 광전변환 효율을 유지시킬 수 있는 그래핀-탄소나노튜브를 이용한 하이브리드 구조체를 포함하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 실외의 공기 중에 포함되는 초미세먼지를 측정하는 미세먼지 센서를 버스정류장에 도입함으로써 그 측정값에 따른 공기질 색상을 달리하여 현재 공기질 상태를 시각적으로 용이하게 확인할 수 있는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 태양에 의해 공급된 전기를 이용하여 버스정류장 내에 설치된 의자가 외부 온도에 따라 냉·온방이 가능하여 버스를 기다리는 동안 버스 승강객이 편히 쉴 수 있는 장소를 마련하고, LED 조명을 이용한 조명장치로 버스 승강객은 어두운 밤에도 버스정류장을 보다 잘 찾을 수 있으며 버스 운전사는 버스정류장에 안전하게 정차할 수 있도록 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장을 제공한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 지면에 고정되어 전체 형상을 유지하는 바디부; 태양광으로부터 전기에너지를 생산하기 위한 태양전지부; 및 상기 태양전지부에 의해 생산된 전기에너지를 저장하기 위한 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System);을 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 바디부는 공기 중에 포함되는 초미세먼지를 측정하여 공기질 상태를 시각적으로 표현하기 위한 미세먼지 센서부; 및 상기 에너지저장시스템에 저장된 전기에너지를 이용하여 빛을 방출하는 조명부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 미세먼지 센서부는 공기 중에 포함되는 초미세먼지를 측정하기 위한 측정부; 및 상기 측정부에 의해 측정된 초미세먼지 측정값에 따른 색변화를 시각화하기 위한 변색부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 변색부 하기 [표 1]에 기재된 초미세먼지 농도에 따라 하기의 표지 색상으로 변색되는 것을 특징으로 한다.
[표 1]
Figure pat00001
본 발명에 있어서, 상기 태양전지부는 상기 바디부 일측에 설치되는 프레임; 상기 프레임에 고정되고 대면적으로 형성되는 페로브스카이트 태양전지; 및 상기 페로브스카이트 태양전지의 전면과 배면에 위치하는 글래스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 ,상기 페로브스카이트 태양전지는 기판(glass); 상기 기판 상부에 적층되고 FTO(Fluorine doped Tin Oxide)를 포함하는 전극층; 상기 전극층 상부에 적층되는 광흡수층; 상기 광흡수층 상부에 적층되고 페로브스카이트 화합물을 포함하는 페로브스카이트 층; 및 상기 페로브스카이트 층 상부에 적층되는 그래핀-탄소나노튜브 하이브리드 구조체;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 하이브리드 구조체는 탄소나노튜브가 코팅된 제1 그래핀의 상부면에 고분자가 코팅된 제2 그래핀이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 에너지저장시스템은 상기 태양전지부에서 생산된 전기에너지를 변환하기 위한 전력변환시스템(PCS, Power Conversion System;); 상기 전력변환시스템에 의해 변환된 전기에너지를 저장하기 위한 에너지 저장부; 및 상기 전력변환시스템 및 에너지 저장부를 제어 및 관리하기 위한 에너지관리시스템(EMS, Energy Management System);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전력변환시스템은 상기 태양전지부와 결합하기 위한 접속부; 상기 태양전지부로부터 생산된 전기에너지를 상기 접속부를 통해 전달되어 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터; 및 상기 인버터에서 변환된 교류 전원을 전달받아 직류 전원으로 변환하여 출력하는 전원출력부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 에너지 저장부는 상기 전력변환시스템에서 변환된 직류 전원을 저장하는 배터리; 및 상기 배터리의 상태를 감지하고 관리 및 제어하기 위한 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 버스정류장은 상기 에너지저장시스템에 저장된 전기에너지를 이용하여 냉·난방이 가능한 벤치부; 및 인체를 감지하여 감지되는 인체의 유무에 따라 전력을 공급할 수 있는 인체감지 센서부;를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 벤치부는 상기 바디부의 길이방향으로 형성되는 벤치 몸체부; 상기 벤치 몸체부의 양 측면을 지지하기 위한 벤치 지지부; 및 상기 벤치 몸체부 상부면을 냉·난방 시키기 위한 다수의 프레임이 형성된 냉온부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 인체감지 센서부는 상기 조명부 및 벤치부 내에 위치하고, 상기 버스정류장에 접근하는 인체를 적외선을 통해 감지하여 상기 조명부 및 벤치부에 전력이 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장은 습하고 산소 조건에서도 부식되거나 거의 반응하지 않아 페로브스카이트 태양전지의 홀 전도 층에 적용하여 기존의 spiro-OMeTAD(spiro-MeOTAD)를 대체할 수 있으며, 태양전지의 광전변환 효율을 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장은 실외의 공기 중에 포함되는 초미세먼지를 측정하는 미세먼지 센서를 버스정류장에 도입함으로써 그 측정값에 따른 공기질 색상을 달리하여 현재 공기질 상태를 시각적으로 용이하게 확인할 수 있다.
게다가, 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장은 태양에 의해 공급된 전기를 이용하여 버스정류장 내에 설치된 의자가 외부 온도에 따라 냉·온방이 가능하여 버스를 기다리는 동안 버스 승강객이 편히 쉴 수 있는 장소를 마련하고, LED 조명을 이용한 조명장치로 버스 승강객은 어두운 밤에도 버스정류장을 보다 잘 찾을 수 있으며 버스 운전사는 버스정류장에 안전하게 정차할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장을 구성하는 구성의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에서 조명부가 (a) 바디부의 일면 전체에 형성된 형태 및 (b) 바디부 내에 조명 장치가 삽입된 형태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 이용된 패로브스카이트 태양전지의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 이용된 페보르스카이트 태양전지의 제조방법을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 이용된 하이브리드 구조체의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 이용된 하이브리드 구조체 제조방법을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장의 벤치부를 확대한 도면이다.
도 8은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 화면부가 포함된 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 쓰여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 기술하나, 하기 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 아니함은 자명하다.
본 발명은 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장(1)을 제공한다.
도 1은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장을 구성하는 구성의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에서 조명부가 (a) 바디부의 일면 전체에 형성된 형태 및 (b) 바디부 내에 조명 장치가 삽입된 형태를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 지면에 고정되어 전체 형상을 유지하는 바디부(100); 태양광으로부터 전기에너지를 생산하기 위한 태양전지부(200); 및 상기 태양전지부(200)에 의해 생산된 전기에너지를 저장하기 위한 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)(300);을 포함하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장(10)을 제공한다.
상기 바디부(100)는 지면에 고정되고 프레임(frame) 형태로 내부에 공간이 마련되어 있는 형태로서, 상기 버스정류장(1)의 전체 형태를 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 바디부(100)는 일측면만 지면에 고정되거나 양측면이 동시에 지면에 고정 될 수 있으며, 이는 상기 버스정류장(1)이 설치되는 공간에 따라 적절하게 변경 실시 가능하다.
상기 바디부(100)는 공기 중에 포함되는 초미세먼지를 측정하여 공기질 상태를 시각적으로 표현하기 위한 미세먼지 센서부(110); 및 상기 배터리(321)에 저장된 전기를 이용하여 빛을 방출하는 조명부(120);를 포함할 수 있다.
상기 미세먼지 센서부(110)는 공기 중에 포함되는 초미세먼지를 측정하기 위한 측정부(111); 및 상기 측정부(111)에 의해 측정된 초미세먼지 측정값에 따른 색변화를 시각화하기 위한 변색부(112);를 포함 할 수 있다.
상기 측정부(111)는 공기 중의 흙, 금속, 모래 등의 오염물질 가운데 지름 2.5 ㎛ 이하인 미세한 크기의 먼지(PM 2.5)인 초미세먼지를 측정할 수 있다.
상기 측정부(111)는 빛을 출력하여 상기 빛과 먼지가 부딪혀 흩어지는 빛의 양을 측정함으로써 초미세먼지를 측정할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 측정부(111)는 발광부 및 수광부로 구성되는 수광 센서(미도시)를 통해 측정될 수 있다. 상기 수광 센서(미도시)는 상기 발광부에 의해 빛을 출력하고, 이때 상기 수광부에서 상기 빛이 투과하는 빛의 양을 측정하며, 이를 초미세먼지 농도(μg/m3)로 환산하여 출력할 수 있다.
상기 변색부(112)는 상기 측정부(111)에 의해 측정된 초미세먼지 농도에 따라 하기 [표 1]에 기재된 표지 색상으로 변색될 수 있다.
[표 1]
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상기 변색부(112)에 의해 표지 색상이 파랑으로 변색될 경우 특별한 제약 없이 외부 활동이 가능한 공기질이 우수한 상태이고, 상기 표지 색상이 초록으로 변색될 경우 실외 활동 시 특별히 행동에 제약을 받을 필요는 없지만 몸상태에 따라 유의하여 활동해야 하는 공기질 상태를 의미한다. 또한, 상기 표지 색상이 노랑 및 주황으로 변색될 경우 장시간 또는 무리한 실외 활동은 제안되고, 특히 천식과 같은 호흡기 질환 사람의 경우 실외 활동을 지양해야할 공기질 상태이며, 상기 표기 색상이 빨강으로 변색될 경우 장시간 또는 무리한 실외 활동을 제안해야하고 가급적 실내 활동을 권고하는 공기질 상태이다. 또한, 상기 초미세먼지 농도가 50 μg/m3를 초과할 경우(표지 색상이 주황 또는 빨강의 경우) 미세먼지 비상저감조치에 해당하여 상기 미세먼지 비상저감조치 발령 시 자동차 배출가스 등급제에 따라 5등급으로 분류된 자동차를 대상으로 수도권 대기 관리권역 내 운행을 제한될 수 있다.
상기 미세먼지 센서부(110)에 의해 공기질 상태가 시각화됨으로써 해당 지역에 있는 일반인이 그 지역의 초미세먼지에 대한 현재 상태를 실시간으로 육안으로 용이하게 인식하여 판단할 수 있다.
상기 조명부(120)는 상기 에너지저장시스템(300)에 저장된 전기에너지를 이용하여 빛을 방출할 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 태양전지부(200)에 의해 생산된 전기에너지가 저장된 에너지저장시스템(300)에서 전기를 출력하여 빛으로 출력할 수 있다.
상기 조명부(120)는 LED 조명으로, 상기 바디부(100)의 일면 전체에 형성될 수도 있고, 상기 바디부(100)의 조명 장치가 삽입된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 조명부(120)는 야간에만 빛을 출력하고 주간에는 빛을 출력하지 않아 상기 에너지저장시스템(300)에 저장된 전기에너지의 소모를 최소화할 수 있다.
상기 조명부(120)에 의해 버스 승강객은 어두운 밤(야간)에도 버스정류장을 보다 잘 찾을 수 있으며 버스 운전사는 버스정류장에 위치를 정확히 확인하여 안전하게 정차할 수 있다.
상기 태양전지부(200)는 상기 바디부(100) 일측에 설치되는 프레임(210); 상기 프레임(210)에 고정되고 대면적 필름형태로 형성되는 페로브스카이트 태양전지(220); 및 상기 페로브스카이트 태양전지(220)의 전면과 배면에 위치하는 글래스(230);를 포함할 수 있다.
상기 프레임(210)은 상기 바디부(100)와 일체형으로 부착되어 형성되고, 상기 페로브스카이트 태양전지(220)를 고정하기 위해 설치될 수 있다.
또한, 상기 페로브스카이트 태양전지(220)는 상기 바디부(100)에 삽입된 형태로 존재할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 페로브스카이트 태양전지(220)는 기판(glass); 상기 기판 상부에 적층되고 FTO(Fluorine doped Tin Oxide)를 포함하는 전극층; 상기 전극층 상부에 적층되는 광흡수층; 상기 광흡수층 상부에 적층되고 페로브스카이트 화합물을 포함하는 페로브스카이트 층; 및 상기 페로브스카이트 층 상부에 적층되는 그래핀-탄소나노튜브 하이브리드 구조체;로 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 이용된 패로브스카이트 태양전지의 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 이용된 페보르스카이트 태양전지의 제조방법을 대략적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 이용된 하이브리드 구조체의 구조를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 이용된 하이브리드 구조체 제조방법을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 페로브스카이트 태양전지(220)를 지지하는 기판의 상부면에 FTO(Fluorine doped Tin Oxide)를 포함하는 전극층이 적층되고, 상기 전극층 상부면에 광흡수층이 적층될 수 있으며, 상기 광흡수층은 c-TiO2 및 m-TiO2이 순차적으로 적층됨으로써 구성될 수 있다.
상기 페로브스카이트 층은 상기 페로브스카이트 태양전지(220)의 광활성층으로 페로브스카이트 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 페로브스카이트 화합물은 메틸암모늄 요오드화납(MAPbI3)일 수 있다. 또한, 상기 페로브스카이트 층은 반도체층을 추가적으로 포함할 수 있으며, 상기 반도체층은 1 ㎛ 이하의 두께로 포함될 수 있다.
상기 하이브리드 구조체는 탄소나노튜브가 코팅된 제1 그래핀의 상부면에 고분자가 코팅된 제2 그래핀이 적층되어 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 하이브리드 구조체는 2차원 평면 형태의 그래핀의 상부면에 상기 탄소나노튜브가 건식 방사됨으로써 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 고분자는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(Poly(methyl methacrylate; PMMA), 폴리(비스페놀 카보네이트)(Poly(bisphenol A carbonate; PC), 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(polyvinylidenefluoride-hexafluoropropylene; PVDF-HFP), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide; PEO), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile; PAN) 및 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol; PVA)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 폴리(메틸 메타크릴레이트) 및 폴리(비스페놀 카보네이트)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 하이브리드 구조체는 습하고 산소 조건에서도 부식되거나 거의 반응하지 않아 페로브스카이트 태양전지의 홀 전도 층에 적용하여 기존의 spiro-OMeTAD(spiro-MeOTAD)를 대체할 수 있다.
또한, 상기 하이브리드 구조체는 하기의 단계에 의해 제조될 수 있다.
(A1) 구리 호일 표면에 합성된 그래핀의 상부면에 탄소나노튜브를 필름 형태로 건식 방사(dry spinning)하여 상기 탄소나노튜브가 코팅된 제1 그래핀을 제조하는 단계;
(A2) 구리 호일 표면에 합성된 그래핀의 상부면에 고분자를 스핀 코팅 및 경화(Curing)시켜 고분자가 코팅된 제2 그래핀을 제조하는 단계; 및
(A3) 상기 제1 그래핀의 상부면에 상기 제2 그래핀을 적층시켜 그래핀-탄소나노튜브 하이브리드 구조체를 제조하는 단계.
보다 구체적으로, 상기 (A1) 단계는 하기의 단계로 구성될 수 있다.
(A1a) 구리 호일 표면에 합성된 그래핀의 상부면에 탄소나노튜브를 필름 형태로 건식 방사하는 단계;
(A1b) 상기 탄소나노튜브가 방사된 그래핀에 알코올(alcohol)을 분사하여 상기 그래핀의 상부면에 탄소나노튜브를 접착시키는 단계; 및
(A1c) 상기 알코올을 건조시켜 상기 탄소나노튜브가 상부면에 코팅된 제1 그래핀을 제조하는 단계.
상기 그래핀은 구리 호일(copper foil)의 표면에 합성되어 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 고순도의 구리 호일을 수소(H2) 분위기에서 1,000 내지 1,100 ℃의 노(furnace) 30분 동안 넣는다. 그리고, 메탄(CH4) 분위기에서 30분 동안 반응시키고 상기 노를 실온으로 냉각하여 구리 호일 표면에 합성된 그래핀을 제조할 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 철(Fe) 촉매층과 알루미나(Al2O3) 층이 증착된 SiO2 웨이퍼 (Wafer) 기판을 이용하여 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 전자빔의 증발에 의해 산화물층을 갖는 Si 웨이퍼 기판 상에 3 nm 두께의 알루미나를 증착시킨 뒤 그 상부면에 3 내지 4 nm 두께의 철을 증착시킨다. 그리고, 아르곤(Ar) 가스 분위기에서 500 내지 550 ℃의 노(furnace)에 상기 철 촉매가 증착된 SiO2 웨이퍼 기판을 넣고 수소(H2) 가스 분위기에서 0.5 내지 3분 동안 반응시킨다. 다음으로, 상기 노를 650 내지 700 ℃까지 가열하고 아세틸렌(C2H2) 및 수소(H2) 분위기에서 상기 탄소나노튜브를 성장시키고, 상기 노를 실온으로 냉각하여 수직 정렬된 탄소나노튜브를 제조할 수 있다.
상기 (A1a) 단계에서 이용된 건식 방사는 반데르발스 힘(van der waals force)에 의해 수행될 수 있다.
상기 (A1b) 단계에서는 상기 구리 호일 표면에 합성된 그래핀의 상부면에 탄소나노튜브를 보다 용이하게 접착시키기 위해 상기 그래핀에 알코올을 분사할 수 있다.
상기 알코올은 메탄올, 에탄올, n-부탄올, 이소프로판올과 같은 C1 내지 C4의 저가 알코올이 바람직하나, 상기 알코올을 분사한 후 건조하기에 용이한 알코올이라면 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 (A1c) 단계에서 수행되는 건조는 실온 또는 상온에서 수행되거나, 상기 제1 그래핀이 변형되지 않는 범위에서 일정 온도를 가하여 건조하는 것일 수 있다.
상기 (A2) 단계는 구리 호일 표면에 합성된 그래핀의 상부면에 고분자를 스핀 코팅 및 경화(Curing)시켜 고분자가 코팅된 제2 그래핀을 제조하는 단계;로서, 상기 (A2) 단계는 하기의 단계로 구성될 수 있다.
(A2a) 구리 호일 표면에 합성된 그래핀의 상부면에 고분자를 스핀 코팅 및 경화(Curing)하는 단계;
(A2b) 상기 단계 완료 후, 상기 그래핀을 구리 식각용액(copper etchant solution)에 첨가하여 구리를 제거하는 단계; 및
(A2c) 상기 그래핀을 증류수(deionized water)에 넣어 상기 구리 식각 용액을 제거하여 고분자가 코팅된 제2 그래핀을 제조하는 단계.
상기 (A2a) 단계에 이용된 상기 고분자는 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(비스페놀 카보네이트), 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴로니트릴 및 폴리비닐알콜로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 폴리(메틸 메타크릴레이트) 및 폴리(비스페놀 카보네이트)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 (A2a) 단계에서 수행된 스핀 코팅은 1,000 내지 2,000 rpm으로 40 내지 60초 동안 수행될 수 있고, 고분자가 코팅된 그래핀을 지지층으로 사용하기 위해 60 내지 80 ℃에서 경화시킬 수 있다.
상기 (A2b) 단계에서는 상기 (A2a) 단계 완료 후 상기 그래핀 합성 시 이용된 구리 호일을 제거하기 위해 구리 식각용액(copper etchant solution)에 첨가하여 구리를 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 구리 식각용액은 상기 40 내지 50 ℃에서 첨가할 수 있다.
상기 구리 식각용액은 염화철(Iron(Ⅲ) chloride, FeCl3) 일 수 있으며, 상기 그래핀을 합성하기 위해 사용된 구리 호일을 제거하기 용이한 식각용액이라면 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 (A2c) 단계에서는 상기 그래핀을 증류수(deionized water)에 넣어 상기 구리 식각 용액을 제거 및 세척하여 고분자가 코팅된 제2 그래핀을 제조할 수 있다.
상기 (A3) 단계는 하기의 단계로 구성될 수 있다.
(A3a) 상기 제1 그래핀의 상부면에 상기 제2 그래핀을 적층시키는 단계; 및
(A3b) 상기 (A3a) 단계 완료 후, 구리 식각용액(copper etchant solution)에 첨가하여 상기 제1 그래핀 합성 시 이용된 구리 호일을 제거하여 그래핀-탄소나노튜브 하이브리드 구조체를 제조하는 단계.
상기 (A3a) 단계는 상기 제1 그래핀의 상부면에 상기 제2 그래핀을 적층시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 그래핀의 상부면에 상기 제2 그래핀을 적층시킨 후, 에어 건(air gun)을 이용하여 상기 제2 그래핀 상부면에 공기를 쏘아주어(blowing) 상기 제 2그래핀에 부착된 용매 및 증류수를 제거하고, 50 내지 80 ℃로 건조시켜 상기 제1 그래핀 상부면에 상기 제2 그래핀을 적층시킬 수 있다.
상기 (A3b) 단계에서 상기 제1 그래핀 합성 시 이용된 구리 호일을 제거하기 위해 구리 식각용액(copper etchant solution)에 첨가할 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 제1 그래핀 및 제2 그래핀을 적층한 상태에서 구리 식각용액(copper etchant solution)에 첨가하여 상기 제1 그래핀 합성시 이용된 구리 호일을 제거할 수 있다. 또한, 상기 구리 식각용액은 상기 40 내지 50 ℃에서 첨가할 수 있다.
상기 (A3b) 단계에서 상기 구리 식각용액을 제거하기 위해 증류수를 이용하여 세척할 수 있다.
상기 페로브스카이트 태양전지는 하기의 단계에 의해 대면적으로 제조될 수 있다.
(B1) 기판 상부에 FTO(Fluorine doped Tin Oxide)를 포함하는 전극층을 적층시키고, 광흡수층을 적층하고 스핀 코팅(spin coating)하는 단계;
(B2) 상기 스핀 코팅 완료 후, 450 내지 550 ℃에서 어닐링(annealing)을 수행하는 단계;
(B3) 상기 어닐링 수행 완료 후, 상기 광흡수층 상부에 페로브스카이트 화합물을 스핀 코팅하여 페로브스카이트 층이 형성된 기판을 제조하는 단계; 및
(B4) 상기 페로브스카이트 층 상부에 하이브리드 구조체를 라미네이터로 적층하여 페로브스카이트 태양전지를 제조하는 단계.
상기 (B1) 단계에서는 기판 상부에 FTO(Fluorine doped Tin Oxide)를 포함하는 전극층을 적층시키고, 광흡수층을 적층하고 스핀 코팅(spin coating)할 수 있다.
본 발명에 사용된 용어 “스핀 코팅(spin coating)”은 균일한 두께의 박막을 제조하는 방법으로, 기판 상부에 코팅하고자 하는 물질을 적하한 후, 상기 기판을 고속 회전시킴으로써 상기 물질을 대면적으로 펼치면서 건조되는 방법을 의미한다.
상기 스핀 코팅은 2,000 내지 3,000 rpm으로 20 내지 60초 동안 수행될 수 있다. 상기 스핀 코팅을 수행한 후, 광흡수층을 125 내지 150 ℃의 온도로 5 내지 10분 동안 열처리할 수 있다. 이때, 상기 광흡수층은 c-TiO2(Compact-titanium oxide) 및 m-TiO2(Mesoporous-titanium oxide)이 순차적으로 적층된 구조이다.
상기 스핀 코팅을 수행하기 전, 상기 전극층이 적층된 기판을 UV-O3 또는 O2 plasma 방법으로 표면 처리할 수 있다.
상기 (B2) 단계는 상기 (B1) 단계 수행 완료 후, 450 내지 550 ℃에서 상기 광흡수층을 0.5 내지 2 시간 동안 어닐링 할 수 있다.
본 발명에 사용된 용어 “어닐링(annealing)”은 금속 재료를 적당히 가열함으로써 재료의 내부 구조 속에 남아있는 열 이력 및 가공에 의한 영향을 제거하는 방법을 의미한다.
상기 (B3) 단계는 상기 (B2) 단계 수행 완료 후, 상기 광흡수층 상부에 페로브스카이트 화합물을 스핀 코팅하여 페로브스카이트 층이 형성된 기판을 제조할 수 있다.
상기 스핀 코팅은 2,000 내지 3,000 rpm으로 20 내지 60초 동안 수행될 수 있다.
상기 (B4) 단계는 상기 페로브스카이트 층 상부에 하이브리드 구조체를 스핀 코팅하여 페로브스카이트 태양전지를 제조할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 (B4) 단계는 하기의 단계로 구성될 수 있다.
(B4a) 상기 (B3) 단계에서 제조된 페로브스카이트 층이 형성된 기판 상부에 하이브리드 구조체를 적층하는 단계; 및
(B4b) 상기 하이브리드 구조체가 적층된 기판을 라미네이터(laminator)를 이용하여 90 내지 120 ℃에서 가압하여 상기 하이브리드 구조체가 접착된 페로브스카이트 태양전지를 제조하는 단계.
본 발명에 사용된 용어 “라미네이터(laminator)”는 여러 층의 얇은 판을 접착시켜 두꺼운 판재를 만드는 장치를 의미한다.
상기 (B4b) 단계에서는 일정 온도 조건에서 압력을 가하여 상기 라미네이터를 이용하여 상기 하이브리드 구조체를 접착시켜 페로브스카이트 태양전지를 제조할 수 있다.
상기 글래스(230)는 상기 대면적으로 형성된 페로브스카이트 태양전지(220)의 전면과 배면에 위치하여 상기 프레임(210)에 삽입된 형태일 수 있다. 또한, 상기 글래스(230)는 상기 버스정류장(1)에 투과되는 자외선을 차단하기 위해 자외선 코팅필름(미도시)으로 코팅될 수 있다.
상기 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)(300)은 상기 태양전지부(200)에서 생산된 전기에너지를 변환하기 위한 전력변환시스템(PCS, Power Conversion System;)(310); 상기 전력변환시스템(310)에 의해 변환된 전기에너지를 저장하기 위한 에너지 저장부(320); 및 상기 전력변환시스템(310) 및 에너지 저장부(320)를 제어 및 관리하기 위한 에너지관리시스템(EMS, Energy Management System)(330);으로 구성될 수 있다.
상기 에너지저장시스템(300)은 상기 버스정류장(1)의 바디부(100) 내에 위치하여 상기 태양전지부(200)와 연결될 수 있다. 예컨태, 상기 에너지저장시스템(300)은 상기 바디부(100)에 위치한 페로브스카이트 태양전지(200)와 연결되어 형성된 지지대 내에 위치할 수 있다.
상기 전력변환시스템(310)은 상기 태양전지부(200)와 결합하기 위한 접속부(311); 상기 태양전지부(200)로부터 생산된 전기에너지를 상기 접속부(311)를 통해 전달되어 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터(312); 및 상기 인버터(312)에서 변환된 교류 전원을 전달받아 직류 전원으로 변환하여 출력하는 전원출력부(313);로 구성될 수 있다.
상기 접속부(311)는 상기 태양전지부(200)에 의해 생산된 전기에너지를 상기 에너지저장시스템(300)에 저장하기 위해 연결되는 것으로, 상기 접속부(311)에 의해 상기 태양전지부(200)에 의해 생산된 전기에너지가 상기 인버터(312)로 전달될 수 있다.
상기 인버터(312)는 상기 태양전지부(200)로부터 생산된 전기에너지를 상기 접속부(311)를 통해 전달되어 교류 전원으로 변환하여 출력할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 태양전지부(200)에 의해 태양광이 직류 전원 형태의 전기에너지로 생산되며, 상기 직류 전원 형태의 전기에너지가 상기 접속부(311)에 의해 전달되어 다시 교류 전원 형태의 전기에너지로 변환하여 출력할 수 있다.
상기 전원출력부(313)는 상기 인버터(312)에서 변환된 교류 전원을 전달받아 직류 전원으로 변환하여 상기 미세먼지 센서부(110), 조명부(120) 등 전력이 필요한 구성으로 출력될 수 있다.
상기 에너지 저장부(320)는 상기 전력변환시스템(310)에서 변환된 직류 전원을 저장하는 배터리(321); 및 상기 배터리(321)의 상태를 감지하고 관리 및 제어하기 위한 배터리관리시스템(BMS, Battery Management System)(322);으로 구성될 수 있다.
상기 배터리(321)는 상기 전력변환시스템(310)에서 변환된 직류 전원을 저장할 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 인버터(312)에서 변환된 직류 전원 형태의 전기에너지를 저장할 수 있다. 상기 배터리(321)에 저장된 전기에너지는 태양광이 생산되지 않는 주간 시간에 필요한 전력을 공급할 수 있다.
상기 배터리관리시스템(322)은 상기 배터리(321)의 상태를 감지하고 관리 및 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 배터리관리시스템(322)은 각각 서로 다른 특성을 가질 수 있는 배터리들을 조절하는 역할을 하며, 상기 배터리(321)의 보호 제어 기능, 배터리의 수명 예측 제어 기능 또는 배터리 충전 및 방전 제어 기능 등을 수행하고, 배터리 최대의 성능을 나타내면서 안전하게 사용될 수 있도록 상기 배터리(321)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장(1)은 상기 에너지저장시스템(300)에 저장된 전기에너지를 이용하여 냉·난방이 가능한 벤치부(400); 및 인체를 감지하여 감지되는 인체의 유무에 따라 전력을 공급할 수 있는 인체감지 센서부(미도시);를 추가적으로 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장의 벤치부(400)를 확대한 도면이다.
도 7를 참조하면, 상기 벤치부(400)는 상기 바디부(100)의 길이방향으로 형성되는 벤치 몸체부(410); 상기 벤치 몸체부(410)의 양 측면을 지지하기 위한 벤치 지지부(420); 및 상기 벤치 몸체부(410) 상부면을 냉·난방 시키기 위한 다수의 프레임이 형성된 냉온부(430);를 포함할 수 있다.
상기 벤치 몸체부(410)는 상기 버스정류장(1)을 찾는 사람들이 쉴 수 있는 공간을 형성하며, 상기 바디부(100)의 길이 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 벤치 몸체부(410) 상부면에는 상기 조명부(120)가 추가적으로 부착될 수 있다.
상기 벤치 지지부(420)는 상기 벤치 몸체부(410)를 지지하기 위한 것으로, 상기 벤치 몸체부(410)의 양 측면에 접하여 형성되고, 지면에 고정된 형태일 수 있다.
상기 냉온부(430)는 상기 벤치 몸체부(410)를 냉온하기 위한 것으로, 동절기의 경우 열을 발생하여 상기 몸체부를 따뜻하게 유지하며, 하절기의 경우 열을 흡수하여 상기 벤치 몸체부(410)를 시원하게 유지할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 냉온부(430)는 상기 벤치 몸체부(410) 내부에 위치하며 냉온소자로 구성될 수 있다. 상기 냉온소자는 상기 에너지자정시스템(300)에 저장된 전기에너지를 이용하여 온도 조절을 수행할 수 있다.
상기 냉온부(430)로 인해 동절기에는 따뜻하게 버스를 기다릴 수 있고, 하절기에는 시원하게 버스를 기다릴 수 있다.
다음으로, 상기 인체감지 센서부(미도시)는 상기 조명부(120) 및 벤치부(400) 내에 위치할 수 있으며, 상기 버스정류장(1)에 출입되는 인체를 감지할 수 있는 위치라면 이에 한정되지 않는다.
상기 인체감지 센서부(미도시)는 상기 버스정류장(1)에 접근하는 인체를 적외선을 통해 감지하여 상기 조명부(120) 및 벤치부(400)에 전력이 공급될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 인체감지 센서부(미도시)에 의해 인체(사람)가 감지될 경우 상기 버스정류장(1)의 조명부(120) 및 벤치부(400)에 전력이 공급되어 상기 조명부(120)에 의해 빛을 방출할 수 있고, 상기 벤치부(400)에 의해 벤치의 냉·난방이 가능할 수 있다. 상기 인체감지 센서부(미도시)에 의해 상기 에너지저장시스템(300)에 저장된 에너지를 절약할 수 있어 에너지의 소모를 최소화할 수 있다.
또한, 상기 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장(1)은 광고 및 버스 위치 확인을 위한 디스플레이가 부착된 화면부(500);를 추가적으로 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장에 화면부가 포함된 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 화면부(500)는 상·하로 나뉜 형태로 나뉘어 형성되거나 하나의 화면으로 형성될 수 있으며, 상기 화면부(500)의 형태는 설치되는 위치, 공간 등에 의해 용이하게 적용될 수 있다.
상기 화면부(500)가 상·하로 나뉜 형태로 형성 될 경우, 위의 화면부가 제1 화면부(510)가 되고, 아래 화면부가 제2 화면부(520)가 된다. 이때, 상기 제1 화면부(510)는 제2 화면부(520)의 종(縱)비는 동일하며 횡(橫)비는 1:3(제1 화면부:제2 화면부)으로 형성될 수 있다. 상기 제1 화면부(510)에는 버스의 현재 위치, 버스정류장 도착 예상 시간 및 현재 버스 탑승 인원이 표시된다. 또한, 상기 제2 화면부(520)에는 광고가 전송될 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
버스정류장 : 1
바디부 : 100
태양전지부 : 200
에너지저장시스템 : 300
벤치부 : 400
화면부 : 500

Claims (13)

  1. 지면에 고정되어 전체 형상을 유지하는 바디부;
    태양광으로부터 전기에너지를 생산하기 위한 태양전지부; 및
    상기 태양전지부에 의해 생산된 전기에너지를 저장하기 위한 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System);을 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디부는,
    공기 중에 포함되는 초미세먼지를 측정하여 공기질 상태를 시각적으로 표현하기 위한 미세먼지 센서부; 및
    상기 에너지저장시스템에 저장된 전기에너지를 이용하여 빛을 방출하는 조명부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미세먼지 센서부는,
    공기 중에 포함되는 초미세먼지를 측정하기 위한 측정부; 및
    상기 측정부에 의해 측정된 초미세먼지 측정값에 따른 색변화를 시각화하기 위한 변색부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 변색부는,
    하기 [표 1]에 기재된 초미세먼지 농도에 따라 하기의 표지 색상으로 변색되는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
    [표 1]
    Figure pat00003
  5. 제1항에 있어서.
    상기 태양전지부는,
    상기 바디부 일측에 설치되는 프레임;
    상기 프레임에 고정되고 대면적으로 형성되는 페로브스카이트 태양전지; 및
    상기 페로브스카이트 태양전지의 전면과 배면에 위치하는 글래스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 페로브스카이트 태양전지는,
    기판(glass);
    상기 기판 상부에 적층되고 FTO(Fluorine doped Tin Oxide)를 포함하는 전극층;
    상기 전극층 상부에 적층되는 광흡수층;
    상기 광흡수층 상부에 적층되고 페로브스카이트 화합물을 포함하는 페로브스카이트 층; 및
    상기 페로브스카이트 층 상부에 적층되는 그래핀-탄소나노튜브 하이브리드 구조체;로 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하이브리드 구조체는,
    탄소나노튜브가 코팅된 제1 그래핀의 상부면에 고분자가 코팅된 제2 그래핀이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템은,
    상기 태양전지부에서 생산된 전기에너지를 변환하기 위한 전력변환시스템(PCS, Power Conversion System;);
    상기 전력변환시스템에 의해 변환된 전기에너지를 저장하기 위한 에너지 저장부; 및
    상기 전력변환시스템 및 에너지 저장부를 제어 및 관리하기 위한 에너지관리시스템(EMS, Energy Management System);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전력변환시스템은,
    상기 태양전지부와 결합하기 위한 접속부;
    상기 태양전지부로부터 생산된 전기에너지를 상기 접속부를 통해 전달되어 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터; 및
    상기 인버터에서 변환된 교류 전원을 전달받아 직류 전원으로 변환하여 출력하는 전원출력부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 에너지 저장부는,
    상기 전력변환시스템에서 변환된 직류 전원을 저장하는 배터리; 및
    상기 배터리의 상태를 감지하고 관리 및 제어하기 위한 배터리관리시스템(BMS, Battery Management System);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 버스정류장은,
    상기 에너지저장시스템에 저장된 전기에너지를 이용하여 냉·난방이 가능한 벤치부; 및
    인체를 감지하여 감지되는 인체의 유무에 따라 전력을 공급할 수 있는 인체감지 센서부;를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 벤치부는,
    상기 바디부의 길이방향으로 형성되는 벤치 몸체부;
    상기 벤치 몸체부의 양 측면을 지지하기 위한 벤치 지지부; 및
    상기 벤치 몸체부 상부면을 냉·난방 시키기 위한 다수의 프레임이 형성된 냉온부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 인체감지 센서부는,
    상기 조명부 및 벤치부 내에 위치하고,
    상기 버스정류장에 접근하는 인체를 적외선을 통해 감지하여 상기 조명부 및 벤치부에 전력이 공급되는 것을 특징으로 하는 대면적 페로브스카이트 태양전지를 이용한 버스정류장.
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