專利名稱：具備太陽(yáng)能電池的建筑材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及如下的具備太陽(yáng)能電 池的建筑材料，在適用于建筑物的外壁或特別是適用于窗戶的情況下，即便在不是直射太 陽(yáng)光的照射條件的情況下，也通過(guò)聚光來(lái)垂直地供應(yīng)到太陽(yáng)能電池，因此可以提高太陽(yáng)能 電池的發(fā)電效率，并且在并不是直射光線條件的建筑條件下也能夠高效地工作，在適用于 窗戶的情況下，由于半透明，因此作為窗戶可以確保連續(xù)的視野，能夠?qū)崿F(xiàn)伴隨聚光的太陽(yáng) 能電池的高效化，同時(shí)滿足發(fā)電和視野的確保。
背景技術(shù)：
作為將以下一代能源受到矚目的太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)移植到建筑物外裝材料的 新的事業(yè)領(lǐng)域，正開(kāi)發(fā)著建筑物一體型太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)(BIPV =BuildingIntegrated Photovoltaic System)。該系統(tǒng)是以在建筑物外觀的窗戶、幕墻、壁面、屋頂、陽(yáng)臺(tái)窗等安裝太陽(yáng)光發(fā)電模 塊，自主地產(chǎn)生電并在建筑物能夠直接使用的方式構(gòu)成的環(huán)保建筑外裝系統(tǒng)，在太陽(yáng)能電 池的市場(chǎng)領(lǐng)域具有急速地成長(zhǎng)的前景的領(lǐng)域。但是，由于能量密度低的太陽(yáng)能電池的特性，需要大面積，尤其是同時(shí)要具備建筑 材料功能和發(fā)電功能的條件下，無(wú)法在垂直接收太陽(yáng)光的條件下運(yùn)行，如圖1所示的具體 實(shí)施例，現(xiàn)有的窗戶用BIPV由于將不透明的太陽(yáng)能電池的原電池附著在窗戶的開(kāi)口部(插 入玻璃的部分)時(shí)視野會(huì)被阻擋，為了對(duì)此進(jìn)行改善，如圖所示地為了確保視野而隔著間 距進(jìn)行連接，因此提供了不連續(xù)的視野，非常不方便。從而，需要利用能夠解決這種問(wèn)題的建筑外裝材料確保視野的、具備太陽(yáng)能電池 的建筑材料的開(kāi)發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種建筑物外裝材料， 尤其是提供一種具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，這種建筑材料在適用于窗戶的情況下，即便 在不是直射太陽(yáng)光的照射條件的情況下，也通過(guò)聚光來(lái)垂直地供應(yīng)到太陽(yáng)能電池，因此可 以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率，并且在并不是直射光線條件的建筑條件下也能夠高效地工 作，在適用于窗戶的情況下，由于半透明，因此作為窗戶可以確保連續(xù)的視野，能夠?qū)崿F(xiàn)伴 隨聚光的太陽(yáng)能電池的高效化，同時(shí)滿足發(fā)電和視野的確保。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，該建筑材料具有 開(kāi)口部和邊緣的框架，其特征在于，上述開(kāi)口部被受光部堵塞，該受光部包括將照射到開(kāi)口 部的光引導(dǎo)到上述框架側(cè)的導(dǎo)光部，上述建筑材料包括位于上述導(dǎo)光部的被引導(dǎo)的光的出 口部的太陽(yáng)能電池。本發(fā)明的有益效果如下。根據(jù)本發(fā)明的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，在通過(guò)建筑材料一體型太陽(yáng)能電池適用于建筑物外裝材料尤其是外壁，或者尤其是適用于窗戶的情況下，即便在不是直射太陽(yáng) 光的照射條件的情況下，也通過(guò)聚光來(lái)垂直地供應(yīng)到太陽(yáng)能電池，因此可以提高太陽(yáng)能電 池的發(fā)電效率，并且在并不是直射光線條件的建筑條件下也能夠高效地工作。而且，將本發(fā)明適用于窗戶的情況下，由于半透明，因此作為窗戶可以確保連續(xù)的 視野，能夠?qū)崿F(xiàn)伴隨聚光的太陽(yáng)能電池的高效化，同時(shí)滿足發(fā)電和視野的確保。


圖1是表示現(xiàn)有的具備太陽(yáng)能電池的窗戶的一實(shí)施例的圖。圖2是作為本發(fā)明具備太陽(yáng)能電池的建筑材料的一實(shí)施例的窗戶的主視圖。圖3是圖2所示的本發(fā)明的具備太陽(yáng)能電池的窗戶的一實(shí)施例的以A-A剖面為基 準(zhǔn)表示分解剖面的圖。圖4是表示本發(fā)明的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料的另一實(shí)施例的分解剖面的圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料是具有開(kāi)口部和邊緣的框架的建筑材料，上 述開(kāi)口部被受光部堵塞，該受光部包括將照射到開(kāi)口部的光引導(dǎo)到上述框架側(cè)的導(dǎo)光部， 上述建筑材料包括位于上述導(dǎo)光部的被引導(dǎo)的光的出口部的太陽(yáng)能電池而構(gòu)成。參照附圖對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。S卩，本發(fā)明的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料是如下的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料， 尤其是建筑物外裝材料或窗戶，該建筑材料通過(guò)逆向利用IXD的BLU (back light unit)的 結(jié)構(gòu)要素的導(dǎo)光板的功能而將太陽(yáng)光聚光供給到太陽(yáng)能電池模塊，因此在弱太陽(yáng)光的條件 或不是直射太陽(yáng)光的條件的情況下也可以高效地發(fā)電。一般的IXD的BLU的結(jié)構(gòu)如韓國(guó)專利公開(kāi)公報(bào)第1999-4689號(hào)等所示，包括聚光 板、擴(kuò)散板、導(dǎo)光板、反射板等的層疊結(jié)構(gòu)和位于上述導(dǎo)光板的側(cè)面的熒光燈。本發(fā)明是逆 向利用這種結(jié)構(gòu)而適用于窗戶等的建筑的外裝的建筑材料，該建筑材料具有開(kāi)口部和邊緣 的框架，上述開(kāi)口部被受光部堵塞，該受光部包括將照射到開(kāi)口部的光引導(dǎo)到上述框架側(cè) 的導(dǎo)光部。即，如圖2所示，建筑材料包括被玻璃或其他包含此的受光部堵塞的開(kāi)口部和作 為開(kāi)口部的邊緣的框架。如圖所示，上述框架不必形成于整個(gè)邊緣，可以只形成于左右側(cè)或 上下側(cè)，并不限于特定的形狀，是對(duì)處理邊緣的各種形式的端部的統(tǒng)稱。在這種開(kāi)口部形成有受光部，該受光部包括將照射到開(kāi)口部的光引導(dǎo)到上述框架 側(cè)的導(dǎo)光部。上述導(dǎo)光部是起到將入射到開(kāi)口部的太陽(yáng)光向一定方向引導(dǎo)的作用，與適用 于現(xiàn)有的BLU的導(dǎo)光部類似，上述受光部可以僅由這種導(dǎo)光部構(gòu)成，或由與位于這種導(dǎo)光 部的前面的保護(hù)玻璃的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，優(yōu)選的對(duì)此的具體的例子如圖3所示，上述受光部 以光的入射方向?yàn)榛鶞?zhǔn)以i)聚光板/導(dǎo)光部、ii)玻璃/聚光板/導(dǎo)光部、iii)聚光板/ 擴(kuò)散板/導(dǎo)光部、iv)玻璃/聚光板/擴(kuò)散板/導(dǎo)光部、ν)擴(kuò)散板/聚光板/導(dǎo)光部、以及 vi)玻璃/擴(kuò)散板/聚光板/導(dǎo)光部的順序中的一種順序?qū)盈B而構(gòu)成，這有利于受光及結(jié)構(gòu) 上的穩(wěn)定性及耐久性方面。對(duì)此的具體的例子如圖3和圖4所示。圖3表示層疊ii)玻璃 /聚光板/導(dǎo)光部的情況，由此進(jìn)入到受光部的光集聚后傳遞到太陽(yáng)能電池。
上述玻璃/聚光板的結(jié)構(gòu)是為了保護(hù)聚光板而在聚光板的上面進(jìn)一步包含玻璃 的結(jié)構(gòu)，在聚光板的強(qiáng)度充分地大的情況下，可以省略玻璃，而采用i)聚光板/導(dǎo)光部的結(jié) 構(gòu)。而且，所入射的太陽(yáng)光的入射角對(duì)于建筑材料的表面在一天內(nèi)、一年內(nèi)變得不同，在這 種情況下，為了使一定量的太陽(yáng)光能總是入射到太陽(yáng)能電池，在導(dǎo)光部前端進(jìn)一步包含擴(kuò) 散板。這種擴(kuò)散板的插入位置可以是聚光板的前端或后端，因此，在包含最外側(cè)的玻璃的情 況下，可以采用iv)玻璃/聚光板/擴(kuò)散板/導(dǎo)光部或vi)玻璃/擴(kuò)散板/聚光板/導(dǎo)光 部的結(jié)構(gòu)，在不包含最外側(cè)的玻璃的情況下，可以采用iii)聚光板/擴(kuò)散板/導(dǎo)光部或V) 擴(kuò)散板/聚光板/導(dǎo)光部的層疊結(jié)構(gòu)。由上述導(dǎo)光部引導(dǎo)的入射光入射到上述建筑材料所包含的太陽(yáng)能電池，該太陽(yáng)能 電池位于上述導(dǎo)光部的被引導(dǎo)的光的出口部。而且，在此基礎(chǔ)上，上述開(kāi)口部可以以光的入射方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，在上述導(dǎo)光部的下部 進(jìn)一步包含反射板。對(duì)此的具體的例子如圖4所示。由此，射出導(dǎo)光部的光再次通過(guò)導(dǎo)光 部再入射，從而可以提高太陽(yáng)能電池的效率。另外，優(yōu)選上述導(dǎo)光部和聚光板為半透明。由此，在只存在導(dǎo)光部、或只存在玻璃 /導(dǎo)光部、或其他i)聚光板/導(dǎo)光部、ii)玻璃/聚光板/導(dǎo)光部、iii)聚光板/擴(kuò)散板/ 導(dǎo)光部、iv)玻璃/聚光板/擴(kuò)散板/導(dǎo)光部、V)擴(kuò)散板/聚光板/導(dǎo)光部、以及Vi)玻璃 /擴(kuò)散板/聚光板/導(dǎo)光部等的結(jié)構(gòu)中，建筑材料的開(kāi)口部可以確保視野，使建筑物的用戶 不會(huì)感覺(jué)到封閉感。而且，在具有反射板的情況下，通過(guò)將反射板形成為半透明的結(jié)構(gòu)，也 可以獲得同樣的效果。上述半透明的程度可以根據(jù)日照程度或建筑物的設(shè)計(jì)理念使其程度 不同。上述聚光板、導(dǎo)光部、擴(kuò)散板等與適用于現(xiàn)有的IXD的BLU所使用的概念相同，將 此適用于本發(fā)明即可，因此省略對(duì)此的詳細(xì)說(shuō)明。另外，上述太陽(yáng)能電池可以使用公知的各種太陽(yáng)能電池，優(yōu)選在高強(qiáng)度太陽(yáng)光照 射條件下具有高效率的性能的半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池，更具體地說(shuō)，優(yōu)選硅太陽(yáng)能電池。由此， 可以將從導(dǎo)光部輸出的高強(qiáng)度的太陽(yáng)光有效地轉(zhuǎn)換為電。而且，只要是能夠從上述導(dǎo)光部接收太陽(yáng)光的位置，上述太陽(yáng)能電池可以位于任 何位置，因此可以配置于建筑材料的任意的位置，為了減少受光部的面積的損失而提高整 體的效率，如圖3和圖4所示的具體的例，優(yōu)選位于上述框架部分，考慮到受光效率及分配 到各太陽(yáng)能電池的效率性，如圖4所示的具體的例，更優(yōu)選上述導(dǎo)光部形成左右對(duì)稱而向 左右框架側(cè)引導(dǎo)光，上述太陽(yáng)能電池位于左右框架，以豎立的狀態(tài)配置在建筑材料的前后 方向。由此，如圖所示地入射的太陽(yáng)光分為左右供給到各太陽(yáng)能電池。如此構(gòu)成的本發(fā)明的上述建筑材料優(yōu)選是能夠用作建筑外裝材料或窗戶或屋頂 材料的建筑材料。上述說(shuō)明的本發(fā)明不限定于上述的詳細(xì)說(shuō)明、實(shí)施例，在不超出本發(fā)明的權(quán)利要 求中記載的本發(fā)明的思想及領(lǐng)域的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員做出的各種修改及變更應(yīng)屬于 本發(fā)明的范圍內(nèi)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如下。根據(jù)本發(fā)明的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，在通過(guò)建筑材料一體型太陽(yáng)能電池適 用于建筑物外裝材料尤其是外壁，或者尤其是適用于窗戶的情況下，即便在不是直射太陽(yáng)光的照射條件的情況下，通過(guò)聚光來(lái)垂直地供應(yīng)到太陽(yáng)能電池，因此可以提高太陽(yáng)能電池 的發(fā)電效率，并且在并不是直射光線條件的建筑條件下也能夠高效地工作。
而且，將本發(fā)明適用于窗戶的情況下，由于半透明，因此作為窗戶可以確保連續(xù)的 視野，能夠?qū)崿F(xiàn)伴隨聚光的太陽(yáng)能電池的高效化，同時(shí)滿足發(fā)電和視野的確保。
權(quán)利要求
1.一種具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，具有開(kāi)口部和邊緣的框架，其特征在于，上述開(kāi)口部被受光部堵塞，該受光部包括將照射到開(kāi)口部的光引導(dǎo)到上述框架側(cè)的導(dǎo) 光部，上述建筑材料包括位于上述導(dǎo)光部的被引導(dǎo)的光的出口部的太陽(yáng)能電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，其特征在于， 上述太陽(yáng)能電池位于上述框架部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，其特征在于，上述受光部以光的入射方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，以i)聚光板/導(dǎo)光部、ii)玻璃/聚光板/導(dǎo)光 部、iii)聚光板/擴(kuò)散板/導(dǎo)光部、iv)玻璃/聚光板/擴(kuò)散板/導(dǎo)光部、ν)擴(kuò)散板/聚光 板/導(dǎo)光部、以及Vi)玻璃/擴(kuò)散板/聚光板/導(dǎo)光部的順序中的一種順序?qū)盈B而構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，其特征在于， 上述導(dǎo)光部形成為左右對(duì)稱，從而向左右框架側(cè)引導(dǎo)光，上述太陽(yáng)能電池位于左右框架，并以豎立的狀態(tài)配置在建筑材料的前后方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，其特征在于，上述開(kāi)口部以光的入射方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，在上述導(dǎo)光部的下部進(jìn)一步包含反射板。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，其特征在于， 上述導(dǎo)光部和聚光板為半透明。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，其特征在于， 上述太陽(yáng)能電池是半導(dǎo)體型太陽(yáng)能電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，其特征在于， 上述建筑材料是建筑外裝材料或窗戶或屋頂材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及具備太陽(yáng)能電池的建筑材料，建筑材料具有開(kāi)口部和邊緣的框架，特征在于，上述開(kāi)口部被受光部堵塞，該受光部包括將照射到開(kāi)口部的光引導(dǎo)到上述框架側(cè)的導(dǎo)光部，上述建筑材料包括位于上述導(dǎo)光部的被引導(dǎo)的光的出口部的太陽(yáng)能電池。由此，適用于建筑物外壁，或者尤其是適用于窗戶的情況下，即便在不是直射太陽(yáng)光的照射條件的情況下，也通過(guò)聚光來(lái)垂直地供應(yīng)到太陽(yáng)能電池，因此可以提高太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率，并且在并不是直射光線條件的建筑條件下也能夠高效地工作，而且，適用于窗戶的情況下，由于半透明，因此作為窗戶可以確保連續(xù)的視野，能夠?qū)崿F(xiàn)伴隨聚光的太陽(yáng)能電池的高效化，同時(shí)滿足發(fā)電和視野的確保。
文檔編號(hào)E04C2/26GK102089485SQ200980127289
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者文炯敦, 樸泰鎮(zhèn), 裵鎬基, 金鐘福 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東進(jìn)世美肯