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KR102717342B1 - 집광형 창호 - Google Patents

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KR102717342B1
KR102717342B1 KR1020210067669A KR20210067669A KR102717342B1 KR 102717342 B1 KR102717342 B1 KR 102717342B1 KR 1020210067669 A KR1020210067669 A KR 1020210067669A KR 20210067669 A KR20210067669 A KR 20210067669A KR 102717342 B1 KR102717342 B1 KR 102717342B1
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한철종
이정노
이정민
박성민
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한국전자기술연구원
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 집광형 창호는 창을 포함하고, 상기 창은 양자점층, 및 상기 양자점층의 일면 또는 양면에 적층되며 상기 양자점층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제1 저굴절층을 포함하고, 태양광이 입사되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 구비하는 태양광 집광부; 상기 태양광 집광부의 상기 제1 면에 적층된 제1 저철 광 투과 부재; 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면에 적층된 제2 저철 광 투과 부재; 및 상기 제2 저철 광 투과 부재의 양 측 중 상기 태양광 집광부의 반대편 측에 적층되며, 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

집광형 창호{Light concentrating fitting}
본 발명은 집광형 창호에 관한 것으로, 상세하게는, 광 투과 부재 및 태양광 집광부를 포함하는 광 농축기의 효율을 향상시키고 자연스러운 색을 구현할 수 있는 집광형 창호에 관한 것이다.
최근 들어서 태양 에너지를 이용하여 전력을 생산할 수 있는 태양광 발전 시설이 점차 보편화되고 있다. 태양 전지와 같은 이러한 태양광 발전 시설을 건축물의 외피 마감재로 사용하는 건물 일체형 태양광 발전(BIPV; Building Integrated PhotoVoltaic)은 2014년 초 스위스 로잔 공과대학교의 컨벤션 센터에 사용된 바 있으며, 근래에는 21세기 유망 신기술로서 전 세계적으로 주목받고 있다.
그러나, 이러한 건물 일체형 태양광 발전에 이용되는 태양 전지의 수광면으로 광을 집중시키는 광 농축기를, 일반 유리를 사용하여 구현한 집광형 창호는 광 농축기의 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 광 농축기는 일반적으로 적색을 띠므로, 집광형 창호의 심미성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 광 농축기의 효율을 향상시키면서 자연스러운 회색을 구현할 수 있는 집광형 창호를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 자연스러운 회색을 구현하기 위한 회색 구현용 염료층을 사용하여 실내로 유입되는 광 세기가 과도하게 저하되는 것을 방지할 수 있는 집광형 창호를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소량의 회색 구현용 염료층을 사용하더라도 자연스러운 회색을 구현할 수 있는 집광형 창호를 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예의 제1 특징에 따르는 집광형 창호는 창을 포함하고, 상기 창은 양자점층, 및 상기 양자점층의 일면 또는 양면에 적층되며 상기 양자점층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제1 저굴절층을 포함하고, 태양광이 입사되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 구비하는 태양광 집광부; 상기 태양광 집광부의 상기 제1 면에 적층된 제1 저철(低鐵) 광 투과 부재; 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면에 적층된 제2 저철 광 투과 부재; 및 상기 제2 저철 광 투과 부재의 양 측 중 상기 태양광 집광부의 반대편 측에 적층되며, 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예의 제2 특징에 따르는 집광형 창호는 창을 포함하고, 상기 창은 양자점 부재, 및 상기 양자점 부재의 표면 및 내부 중 하나 이상에 제공되며 상기 양자점 부재의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 저굴절 패턴을 포함하고, 태양광이 입사되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 구비하는 태양광 집광부; 상기 태양광 집광부의 상기 제1 면에 적층된 제1 저철 광 투과 부재; 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면에 적층된 제2 저철 광 투과 부재; 및 상기 제2 저철 광 투과 부재의 양 측 중 상기 태양광 집광부의 반대편 측에 적층되며, 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예의 제3 특징에 따르는 집광형 창호는 제1 창 및 상기 제1 창과 대향하는 제2 창을 포함하고, 상기 제1 창은 양자점층, 및 상기 양자점층의 일면 또는 양면에 적층되며 상기 양자점층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제1 저굴절층을 포함하고, 태양광이 입사되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 구비하는 태양광 집광부; 및 상기 태양광 집광부의 상기 제1 면에 적층된 제1 저철 광 투과 부재를 포함하고, 상기 제2 창은 상기 제1 창과 대향하는 코팅용 저철 광 투과 부재; 및 상기 코팅용 저철 광 투과 부재 위에 코팅되며 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예의 제4 특징에 따르는 집광형 창호는 제1 창 및 상기 제1 창과 대향하는 제2 창을 포함하고, 상기 제1 창은 양자점 부재, 및 상기 양자점 부재의 표면 및 내부 중 하나 이상에 제공되며 상기 양자점 부재의 굴절율보다 낮은 굴절율을 구비하는 저굴절 패턴을 포함하고, 태양광이 입사되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 가진 태양광 집광부; 및 상기 태양광 집광부의 상기 제1 면에 적층된 제1 저철 광 투과 부재를 포함하고, 상기 제2 창은 상기 제1 창과 대향하는 코팅용 저철 광 투과 부재; 및 상기 코팅용 저철 광 투과 부재 위에 코팅되며 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 특징에 따른 집광형 창호는 상기 창이 상기 제2 저철 광 투과 부재와 상기 회색 구현용 염료층 사이에 적층되며, 상기 회색 구현용 염료층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제2 저굴절층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 특징에 따른 집광형 창호는 상기 창이 상기 제2 저철 광 투과 부재와 상기 회색 구현용 염료층 사이에 적층되며, 상기 회색 구현용 염료층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 저굴절층을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 특징에 따른 집광형 창호는 상기 제2 창이 상기 코팅용 저철 광 투과 부재와 상기 회색 구현용 염료층 사이에 적층되며, 상기 회색 구현용 염료층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제2 저굴절층을 더 포함할 수 있다.
상기 제4 특징에 따른 집광형 창호는 상기 제2 창이 상기 코팅용 저철 광 투과 부재와 상기 회색 구현용 염료층 사이에 적층되며, 상기 회색 구현용 염료층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 저굴절층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 집광형 창호를 사용하면 다음과 같은 효과가 달성된다.
1. 광 농축기의 효율을 향상시키면서 자연스러운 회색을 구현할 수 있다.
2. 자연스러운 회색을 구현하기 위한 회색 구현용 염료층을 사용함으로써 실내로 유입되는 광 세기가 과도하게 저하되는 것을 방지할 수 있다.
3. 소량의 회색 구현용 염료층을 사용하더라도 자연스러운 회색을 구현할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 집광형 창호의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 집광형 창호의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 집광형 창호의 부분 단면도이다.
도 3은 광 투과 부재에 따른 광의 파장에 대한 투과율을 보여주는 그래프이다.
도 4는 광 투과 부재에 따른 광 농축기의 광 효율을 보여주는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태의 제1 변형예에 따른 집광형 창호의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태의 제2 변형예에 따른 집광형 창호의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태의 제3 변형예에 따른 집광형 창호의 부분 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 집광형 창호의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 집광형 창호의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 집광형 창호의 부분 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 집광형 창호(100)를 설명하면 다음과 같다.
집광형 창호(100)는 창(110)을 포함한다. 또한, 집광형 창호(100)는 창틀(120) 및 태양 전지(130) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 또한, 집광형 창호(100)는 외부 창틀(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
창(110)은 태양광(SL; 도 2 참조)이 투과되는 부분이다.
본 명세서에 있어서, "창(110)"은 "사람이 드나들지 않는 창문"에 제공되는 창일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 베란다 문과 같이 "사람이 드나드는 문"에 제공되는 창을 포함할 수 있음에 유의하여야 한다.
창(110)은 태양광 집광부(111), 제1 저철 광 투과 부재(114), 제2 저철 광 투과 부재(118), 및 회색 구현용 염료층(115)을 포함한다. 또한, 창(110)은 제2 저굴절층(117)을 더 포함할 수 있다. 또한, 창(110)은 제3 저철 광 투과 부재(119) 또는 보호 필름(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
태양광 집광부(111)는 양자점층(112) 및 제1 저굴절층(113)을 포함한다. 또한, 태양광 집광부(111)는 태양광(SL)이 입사되는 제1 면(S1), 및 제1 면(S1)과 대향하는 제2 면(S2)을 가진다.
본 명세서에 있어서, "태양광 집광부(111)"는 "발광 태양 집광기" 또는 "발광 태양 농축기(Luminescent solar concentrator)"로도 칭해질 수 있으며, 태양광(SL)을 발광체가 흡수하여 낮은 에너지의 빛(예를 들어, 가시광선 및/또는 적외선)으로 재발광(PhotoLuminescence; PL)시키는 구성요소일 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, "광 농축기"는 태양광 집광부(111) 및 제1 저철 광 투과 부재(114)를 포함하는 구성요소일 수 있다.
양자점층(112)은 복수의 양자점(QD)을 포함한다. 양자점(QD)은 특정한 파장의 광 에너지를 다른 파장의 광 에너지로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 태양광 집광부(111)로 입사된 태양광(SL)은 양자점층(112) 내의 양자점(QD)에 의해 소정의 파장을 가진 가시광선 및/또는 적외선으로 변환되어 발광될 수 있다. 이렇게 발광된 광(L)은, 양자점층(112)과 제1 저굴절층(113) 간의 굴절율 차이에 의해, 양자점층(112)의 양면에서 전반사되어 양자점층(112)의 길이 방향을 따라 도파한 후 태양광 집광부(111)의 측부로부터 방사될 수 있다.
제1 저굴절층(113)은 양자점층(112)의 일면 또는 양면에 적층되며 양자점층(112)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 층이다.
제1 저철 광 투과 부재(114)는 태양광 집광부(111)의 제1 면(S1)에 적층된 저철 광 투과 부재이다.
본 명세서에 있어서, "저철 광 투과 부재"는 "광 투과 부재의 전체 중량 중 FeO, Fe2O3, 및 Fe3O4의 합계 중량의 비율이 0.01% 이하인 광 투과 부재"를 의미할 수 있고, "저철 유리"는 "유리의 전체 중량 중 FeO, Fe2O3, 및 Fe3O4의 합계 중량의 비율이 0.01% 이하인 유리"를 의미할 수 있다. 따라서, "저철 광 투과 부재"는 FeO, Fe2O3, 및 Fe3O4를 전혀 함유하지 않는 비철(非鐵) 광 투과 부재를 포함하고, "저철 유리"는 FeO, Fe2O3, 및 Fe3O4를 전혀 함유하지 않는 비철 유리를 포함한다.
또한, 본 명세서에 있어서, "저철 광 투과 부재"는 저철 유리 및 석영(quartz) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, "저철 유리"는 "석영"에 비해 가격이 낮으므로, "저철 광 투과 부재"로서 "저철 유리"를 사용하는 경우, 집광형 창호(100)의 제조 비용을 낮출 수 있다.
도 3은 광 투과 부재에 따른 광의 파장에 대한 투과율을 보여주는 그래프이다. 구체적으로, 도 3은, 일반적인 소다 석회 유리, 저철 유리, 및 석영에 있어서, 광의 파장에 대한 투과율을 보여준다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 저철 광 투과 부재에 속하는 저철 유리 및 석영은, 상당량의 철을 함유하고 있는 일반적인 소다 석회 유리와 비교하여, 도시된 모든 파장 범위에 대하여 광의 투과율이 높다.
도 4는 광 투과 부재에 따른 광 농축기의 광 효율을 보여주는 그래프이다. 구체적으로, 도 4는, 제1 및 제2 광 투과 부재 및 이들 사이에 개재된 양자점층을 포함하는 광 농축기에 있어서, 제1 및 제2 광 투과 부재를 일반적인 소다 석회 유리, 저철 유리, 및 석영으로 각각 구현한 경우, 광 농축기에 입사되는 태양광의 세기에 대한 양자점층으로부터 방출되는 광의 세기의 비율인 광 효율을 보여준다.
광 농축기는 구체적으로 다음과 같이 제작되었다.
먼저, 일반적인 소다 석회 유리로 구현되는 제1 및 제2 광 투과 부재, 저철 유리로 구현되는 제1 및 제2 광 투과 부재, 및 석영으로 구현되는 제1 및 제2 광 투과 부재를 각각 준비하였다. 제1 및 제2 광 투과 부재는 각각 1mm의 두께와 10cm×10cm의 면적을 가졌다.
다음으로, 양자점 레진을 준비하였다. 구체적으로, 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acryalte), DPHA(DiPentaerythritol HexaAcrylate), 및 개시제 OXE-3을 포함하는 폴리머 레진(polymer resin)에 양자점을 분산시킨 양자점 레진을 제작하였다. 이와 관련하여, 양자점은 CuInS로 구현되는 코어(core), 및 ZnS로 구현되는 셸(shell)을 포함한다. 또한, 이러한 양자점은 주 파장이 700nm이고, 반치 폭이 193nm이며, 양자 효율이 92%이었다. 또한, 양자점 레진 100 중량% 중 양자점 10 중량%, 이소보닐 아크릴레이트 70 중량%, DPHA 17 중량%, 및 개시제 OXE-3 3 중량%를 포함하였다.
다음으로, 제1 광 투과 부재 위에 양자점 레진 5ml를 드롭-캐스팅(drop-casting) 형식으로 떨어뜨린 후 제2 광 투과 부재를 덮고, 365nm의 파장을 가진 자외선을 100mJ의 에너지로 조사하여 양자점 레진을 경화하였다. 이렇게 하여 제1 및 제2 광 투과 부재, 및 이들 사이에 개재된 양자점층을 포함하는 광 농축기가 완성되었다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 저철 유리 및 석영을 광 투과 부재로서 이용한 광 농축기는 14~15%의 광 효율을 가지고, 일반적인 소다 석회 유리를 광 투과 부재로서 이용한 광 농축기는 8.4%의 광 효율을 가진다. 즉, 광 투과 부재로서 저철 광 투과 부재를 이용한 집광형 창호(100)는, 광 투과 부재로서 일반적인 소다 석회 유리를 이용한 집광형 창호와 비교하여, 광 효율이 70% 정도 향상됨을 알 수 있다.
제2 저철 광 투과 부재(118)는 태양광 집광부(111)의 제2 면(S2)에 적층된 저철 광 투과 부재이다. 제2 저철 광 투과 부재(118)는 태양광 집광부(111)를 외부로부터 보호하면서 회색 구현용 염료층(115)이 코팅되는 광 투과 부재로서 기능한다.
회색 구현용 염료층(115)은 제2 저철 광 투과 부재(118)의 양 측 중 태양광 집광부(111)의 반대편 측에 적층되는 염료층이다. 본 명세서에 있어서, "염료"는 "물 또는 유기 용매에 녹는 염료, 및 물 또는 유기 용매에 녹지 않는 안료 중 하나 이상"을 포함할 수 있다.
회색 구현용 염료층(115)은 태양광 집광부(111)의 제2 면(S2)으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현한다. 예를 들어, 태양광 집광부(111)의 제2 면(S2)으로부터 방출되는 광이 적색 광이면, 회색 구현용 염료층(115)이 청색 염료를 포함하는 청색 염료층으로 구현됨으로써, 적색 광과 청색 광의 중첩에 의해 회색을 구현할 수 있다.
제2 저굴절층(117)은 제2 저철 광 투과 부재(118)와 회색 구현용 염료층(115) 사이에 적층되며, 회색 구현용 염료층(115)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 층이다.
제3 저철 광 투과 부재(119) 또는 보호 필름(도시되지 않음)은 회색 구현용 염료층(115)의 양면 중 제2 저철 광 투과 부재(118)의 반대편의 면에 적층된다. 제3 저철 광 투과 부재(119) 또는 보호 필름은 회색 구현용 염료층(115)을 외부로부터 보호한다.
창틀(120)은, 도 1을 참조하면, 창(110)의 가장자리를 따라 연장되는 틀이다.
태양 전지(130)는 태양광 집광부(111)의 측부와 창틀(120) 사이에 배치되어 태양광 집광부(111)로부터 입사되는 광을 전기 에너지로 변환하는 구성요소이다.
외부 창틀은 창틀(120)의 외측면을 따라 연장되면서 창틀(120)을 이동가능하게 지지한다. 예를 들어, 외부 창틀은 창틀(120)이 외부 창틀에 대하여 슬라이딩 방식으로 이동가능하게 창틀(120)을 지지할 수 있다. 또한, 예를 들어, 외부 창틀은, 창틀(120)과 힌지 연결되어, 창틀(120)이 전방 또는 후방으로 이동가능하게 창틀(120)을 지지할 수 있다.
본 발명의 실시예의 제1 특징에 따르면, 집광형 창호(100)는 창(110)을 포함하고, 상기 창(110)은 양자점층(112), 및 상기 양자점층(112)의 일면 또는 양면에 적층되며 상기 양자점층(112)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제1 저굴절층(113)을 구비하고, 태양광(SL)이 입사되는 제1 면(S1) 및 상기 제1 면(S1)과 대향하는 제2 면(S2)을 가진 태양광 집광부(111); 상기 태양광 집광부(111)의 상기 제1 면(S1)에 적층된 제1 저철(低鐵) 광 투과 부재(114); 상기 태양광 집광부(111)의 상기 제2 면(S2)에 적층된 제2 저철 광 투과 부재(118); 및 상기 제2 저철 광 투과 부재(118)의 양 측 중 상기 태양광 집광부(111)의 반대편 측에 적층되며, 상기 태양광 집광부(111)의 상기 제2 면(S2)으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층(115)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 태양광 집광부(111), 및 태양광 집광부(111)의 제1 면(S1)에 적층된 제1 광 투과 부재를 포함하는 광 농축기와 관련하여, 제1 광 투과 부재가 제1 저철 광 투과 부재(114)로 구현되므로 광 농축기의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 태양광 집광부(111)의 제2 면(S2)으로부터 방출되는 광이 예를 들어 적색과 같은 심미성을 저하시키는 색을 가지더라도, 창(110)으로부터 실내로 유입되는 광을 회색 구현용 염료층(115)에 의해 자연스러운 회색 광으로 변환시킬 수 있다. 또한, 회색 구현용 염료층(115)과 태양광 집광부(111) 사이에 제2 저철 광 투과 부재(118)가 적층되므로, 자연스러운 회색을 구현하기 위한 회색 구현용 염료층(115)을 사용함으로써 실내로 유입되는 광 세기가 과도하게 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 집광형 창호(100)는, 창(110)이 제2 저철 광 투과 부재(118)와 회색 구현용 염료층(115) 사이에 적층되며 회색 구현용 염료층(115)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제2 저굴절층(117)을 더 포함하므로, 예를 들어 청색 광과 같은, 회색 구현용 염료층(115) 자체로부터 발생되는 광이 태양광 집광부(111) 측으로 누출되는 것을 최소화할 수 있으므로, 소량의 회색 구현용 염료층(115)을 사용하더라도 자연스러운 회색을 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태의 제1 변형예에 따른 집광형 창호의 부분 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태의 제1 변형예에 따른 집광형 창호(100A)는 창(110A)을 포함한다. 또한, 창(110A)은 태양광 집광부(111A), 제1 저철 광 투과 부재(114), 및 회색 구현용 염료층(115)을 포함한다. 또한, 창(110A)은 저굴절층(117a)을 더 포함할 수 있다.
제1 변형예에 따른 집광형 창호(100A)는, 도 2에 도시된 집광형 창호(100)와 비교하여, 창(110A)의 태양광 집광부(111A)의 구성만이 다르고 나머지 구성은 유사하다.
구체적으로, 태양광 집광부(111A)는 양자점 부재(112a) 및 저굴절 패턴(113a)을 포함한다. 또한, 태양광 집광부(111A)는 태양광(SL)이 입사되는 제1 면(S1) 및 제1 면(S1)과 대향하는 제2 면(S2)을 가진다. 양자점 부재(112a)는 복수의 양자점(QD)을 포함한다. 저굴절 패턴(113a)은 양자점 부재(112a)의 표면 및 내부 중 하나 이상에 제공되며 양자점 부재(112a)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 패턴이다.
저굴절층(117a)은 제2 저철 광 투과 부재(118)와 회색 구현용 염료층(115) 사이에 적층되며, 회색 구현용 염료층(115)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 층이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태의 제2 변형예에 따른 집광형 창호의 부분 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태의 제2 변형예에 따른 집광형 창호(100B)는 제1 창(110a), 및 제1 창(110a)과 대향하는 제2 창(110b)을 포함한다. 제2 변형예에 따른 집광형 창호(100B)는, 도 2에 도시된 집광형 창호(100)와 비교하여, 창(110)의 구성요소들이 제1 창(110a) 및 제2 창(110b)에 분할되어 배치되는 점에서 다르고, 나머지 구성은 유사하다.
구체적으로, 제1 창(110a)은 태양광 집광부(111) 및 제1 저철 광 투과 부재(114)를 포함한다. 또한, 제1 창(110a)은 태양광 집광부(111)의 제2 면(S2)에 적층된 제2 저철 광 투과 부재(118) 또는 보호 필름(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
제2 창(110b)은 코팅용 저철 광 투과 부재(116) 및 회색 구현용 염료층(115)을 포함한다. 코팅용 저철 광 투과 부재(116)는 회색 구현용 염료층(115)이 코팅되기 위한 저철 광 투과 부재이다. 코팅용 저철 광 투과 부재(116)는 제1 창(110a)과 대향한다. 회색 구현용 염료층(115)은 코팅용 저철 광 투과 부재(116) 위에 코팅된다.
또한, 제2 창(110b)은 제2 저굴절층(117)을 더 포함할 수 있다. 제2 저굴절층(117)은 코팅용 저철 광 투과 부재(116)와 회색 구현용 염료층(115) 사이에 적층되며, 회색 구현용 염료층(115)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진다.
또한, 제2 창(110b)은 제3 저철 광 투과 부재(119) 또는 보호 필름을 더 포함할 수 있다. 제3 저철 광 투과 부재(119) 또는 보호 필름(도시되지 않음)은 회색 구현용 염료층(115)의 양면 중 코팅용 저철 광 투과 부재(116)의 반대편의 면에 적층된다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태의 제3 변형예에 따른 집광형 창호의 부분 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태의 제3 변형예에 따른 집광형 창호(100C)는 제1 창(110aA), 및 제1 창(110aA)과 대향하는 제2 창(110b)을 포함한다. 제3 변형예에 따른 집광형 창호(100C)는, 도 5에 도시된 집광형 창호(100A)와 비교하여, 창(110A)의 구성요소들이 제1 창(110aA) 및 제2 창(110b)에 분할되어 배치되는 점에서 다르고, 나머지 구성은 유사하다.
구체적으로, 제1 창(110aA)은 태양광 집광부(111A) 및 제1 저철 광 투과 부재(114)를 포함한다. 또한, 제1 창(110aA)은 태양광 집광부(111A)의 제2 면(S2)에 적층된 제2 저철 광 투과 부재(118) 또는 보호 필름(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다.
제2 창(110b)은 코팅용 저철 광 투과 부재(116) 및 회색 구현용 염료층(115)을 포함한다. 코팅용 저철 광 투과 부재(116)는 회색 구현용 염료층(115)이 코팅되기 위한 저철 광 투과 부재이다. 코팅용 저철 광 투과 부재(116)는 제1 창(110aA)과 대향한다. 회색 구현용 염료층(115)은 코팅용 저철 광 투과 부재(116) 위에 코팅된다.
또한, 제2 창(110b)은 저굴절층(117a)을 더 포함할 수 있다. 저굴절층(117a)은 코팅용 저철 광 투과 부재(116)와 회색 구현용 염료층(115) 사이에 적층되며, 회색 구현용 염료층(115)의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진다.
또한, 제2 창(110b)은 제3 저철 광 투과 부재(119) 또는 보호 필름(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 제3 저철 광 투과 부재(119) 또는 보호 필름은 회색 구현용 염료층(115)의 양면 중 코팅용 저철 광 투과 부재(116)의 반대편의 면에 적층된다.
본 발명은 첨부된 예시 도면의 바람직한 실시형태를 중심으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정하지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 실시할 수 있음은 물론이다.
100, 100A, 100B, 100C: 집광형 창호
110: 창 110a: 제1 창
110b: 제2 창 111, 111A: 태양광 집광부
112: 양자점층 112a: 양자점 부재
113: 제1 저굴절층 113a: 저굴절 패턴
114: 제1 저철 광 투과 부재 115: 회색 구현용 염료층
116: 코팅용 저철 광 투과 부재 117: 제2 저굴절층
117a: 저굴절층 118: 제2 저철 광 투과 부재
119: 제3 저철 광 투과 부재 120: 창틀
130: 태양 전지

Claims (13)

  1. 창을 포함하는 집광형 창호에 있어서,
    상기 창은
    양자점층, 및 상기 양자점층의 일면 또는 양면에 적층되며 상기 양자점층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제1 저굴절층을 포함하고, 태양광이 입사되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 구비하는 태양광 집광부;
    상기 태양광 집광부의 상기 제1 면에 적층된 제1 저철 광 투과 부재;
    상기 태양광 집광부의 상기 제2 면에 적층된 제2 저철 광 투과 부재; 및
    상기 제2 저철 광 투과 부재의 양 측 중 상기 태양광 집광부의 반대편 측에 적층되며, 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  2. 창을 포함하는 집광형 창호에 있어서,
    상기 창은
    양자점 부재, 및 상기 양자점 부재의 표면 및 내부 중 하나 이상에 제공되며 상기 양자점 부재의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 저굴절 패턴을 포함하고, 태양광이 입사되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 구비하는 태양광 집광부;
    상기 태양광 집광부의 상기 제1 면에 적층된 제1 저철 광 투과 부재;
    상기 태양광 집광부의 상기 제2 면에 적층된 제2 저철 광 투과 부재; 및
    상기 제2 저철 광 투과 부재의 양 측 중 상기 태양광 집광부의 반대편 측에 적층되며, 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  3. 제1 창, 및 상기 제1 창과 대향하는 제2 창을 포함하는 집광형 창호에 있어서,
    상기 제1 창은 양자점층, 및 상기 양자점층의 일면 또는 양면에 적층되며 상기 양자점층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제1 저굴절층을 포함하고, 태양광이 입사되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 구비하는 태양광 집광부; 및 상기 태양광 집광부의 상기 제1 면에 적층된 제1 저철 광 투과 부재를 포함하고,
    상기 제2 창은 상기 제1 창과 대향하는 코팅용 저철 광 투과 부재; 및 상기 코팅용 저철 광 투과 부재 위에 코팅되며 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층을 포함하는
    것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  4. 제1 창, 및 상기 제1 창과 대향하는 제2 창을 포함하는 집광형 창호에 있어서,
    상기 제1 창은 양자점 부재, 및 상기 양자점 부재의 표면 및 내부 중 하나 이상에 제공되며 상기 양자점 부재의 굴절율보다 낮은 굴절율을 구비하는 저굴절 패턴을 포함하고, 태양광이 입사되는 제1 면 및 상기 제1 면과 대향하는 제2 면을 가진 태양광 집광부; 및 상기 태양광 집광부의 상기 제1 면에 적층된 제1 저철 광 투과 부재를 포함하고,
    상기 제2 창은 상기 제1 창과 대향하는 코팅용 저철 광 투과 부재; 및 상기 코팅용 저철 광 투과 부재 위에 코팅되며 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면으로부터 방출되는 광과 중첩될 때 회색을 구현하는 회색 구현용 염료층을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  5. 제1항에 있어서, 상기 창은, 상기 제2 저철 광 투과 부재와 상기 회색 구현용 염료층 사이에 적층되며, 상기 회색 구현용 염료층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제2 저굴절층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  6. 제2항에 있어서, 상기 창은, 상기 제2 저철 광 투과 부재와 상기 회색 구현용 염료층 사이에 적층되며, 상기 회색 구현용 염료층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 저굴절층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제2 창은, 상기 코팅용 저철 광 투과 부재와 상기 회색 구현용 염료층 사이에 적층되며, 상기 회색 구현용 염료층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 제2 저굴절층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제2 창은, 상기 코팅용 저철 광 투과 부재와 상기 회색 구현용 염료층 사이에 적층되며, 상기 회색 구현용 염료층의 굴절율보다 낮은 굴절율을 가진 저굴절층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 저철 광 투과 부재 및 상기 제2 저철 광 투과 부재는 각각 저철 유리 및 석영 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  10. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 저철 광 투과 부재 및 상기 코팅용 저철 광 투과 부재는 각각 저철 유리 및 석영 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  11. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 창은 상기 태양광 집광부의 상기 제2 면에 적층된 제2 저철 광 투과 부재 또는 보호 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 창은 상기 회색 구현용 염료층의 양면 중 상기 제2 저철 광 투과 부재의 반대편의 면에 적층된 제3 저철 광 투과 부재 또는 보호 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
  13. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제2 창은 상기 회색 구현용 염료층의 양면 중 상기 코팅용 저철 광 투과 부재의 반대편의 면에 적층된 제3 저철 광 투과 부재 또는 보호 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집광형 창호.
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