ⓒ www.jadam.kr 2009-09-01

일본 타이요 회사는 태양광을 투과시켜 실내에 밝은 공간을 유지하면서 태양광 발전 기능도 겸비하는 태양전지 유리를 개발하여 현장에 적용하고 있다. 이번에 개발한 태양광 발전 외장재 유리는 2매의 박막 태양전지를 유리 사이에 설치한 구조로 밝고 개방적인 공간을 유지하면서 태양광 발전 기능도 겸비하는 일체형 태양전지 건축 외장재이다.

이러한 자재는 주로 유리벽으로 된 지붕이나 벽면 등에 사용하여, 학교나 병원, 상업 시설 등에 많은 수요가 증가하고 있다. 이것의 구조는 태양전지에 1mm간격으로 레이저 가공하여 가는 슬릿을 만들어 그 틈새로부터 빛을 통하는 것이다. 태양광을 전기로 바꾸는 변환 효율은 4~5% 정도이고, 일반적으로 박막 태양전지의 절반 수준이나, 1제곱미터당 약 50 W(광투과율 5%)의 최대 출력을 확보하고, 게다가 자연 채광으로 조명 코스트를 절약하는 것과 동시에 태양전지 소자가 일사를 차단하는 것으로 실내의 온도 상승을 억제해 공조 부하를 저감하는 데에도 기여한다.

이 기술의 특징으로 가공한 박막의 태양전지를 2매의 유리로 사이에 끼운 구조로, 밝고 쾌적한 공간을 실현하면서 태양광 발전 기능도 겸비한 건재 일체형의 태양전지 외장재이다. 에너지를 생산하는 것과 동시에 에너지 절약 효과도 뛰어나 채광에 의한 조명 코스트를 절약해, 태양전지 소자가 일사를 차단하는 것으로 실내 온도의 상승을 억제해 공조 부하를 저감할 수 있다.

980mm×950 mm 규격의 유리는 광투과율 약 10%, 최대 출력 42w 이고, 아몰퍼스(amorphous) 실리콘 태양전지는 실리콘층이 불과 0.3미크론으로 결정계 태양전지와 비교해, 수백분의 1로 얇다. 그 때문에 제조 과정에서 에너지 및 CO2 배출량을 크게 저감할 수 있다

이 장치는 유리에 투광성 태양전지를 삽입한 건재 일체형으로 톱 라이트나 아트리움 등의 채광에 사용할 수 있어 아름답고 자유로운 건축 디자인을 지원한다. 솔러 유리의 배선은 모두 샷시 내부에 수납되어 있어 점검도 용이하고 유리 안쪽면(실내 측)은 액정 프로젝터로 영상 투영도 가능하다. 표면 반사율은 투명 유리와 비슷하기 때문에 반사에 의한 주변의 영향을 줄여 준다.

단열 복층 유리이기 때문에 플로트 판유리나 열선 반사 유리에 비해 단열성과 차열특성이 뛰어나고, 동시에 창으로부터 들어가는 일사열은 전기 에너지로 변환되므로, 실내의 온도 상승을 억제하고, 유해한 자외선을 차단시킨다. 자외선이 인체에 미치는 영향은 심각하므로 안심하고 장시간 보낼 수 있다. 또한, 자외선에 의한 내장이나 가구의 열화를 막을 수도 있다.

전용 샷시 부분은 2차 배수 기능을 가져 실링 열화에 의한 누수도 방지한다. 샷시 범위에 내장되고 있는 배선 스페이스에 대해서도 방수 필름 커버가 물의 침수를 막아 절연을 유지한다.

태양 스카이라이트 솔러 장치는 트러스, 배선 스페이스를 내장한 전용 스카이라이트 샷시, 태양전지가 삽입된 솔러 유리 및 배선, 집전반 솔러 인버터, 절연 트랜스로 구성되어 있다. 트러스는 시스템화하여 다른 공법에 비해 안전성이 높고, 단기간으로 완성할 수 있어 마무리가 깔끔하고 뛰어난 내구성으로 품질관리가 하기 쉽고 코스트를 절감할 수 있다. 스카이라이트 샷시는 배선 공간을 가지고 있어 배선이 외부에 노출되지 않는다. 솔러 유리의 설치나 배선 공사는 옥외에서 할 수 있어 점검 등이 용이한 구조이다. 방수 성능을 높이고 공기층을 갖는 복층 가공(페어 유리 가공)으로 뛰어난 단열성을 발휘한다.

태양광 유리 설치 수량은 100매, 태양전지용량은 3.7kW급, 100평방미터 건물 규모의 경우, 연간 발전량은 약 3,347kWh 정도이고, 태양광 발전 시스템은 발전 시에 이산화탄소, 질소산화물, 유황 산화물 등을 발생시키지 않는 깨끗한 에너지 시스템이다. 창으로 유입되는 일사열은 기존 방식에서는 열선 반사 유리나 커텐에 의해서 반사해 버렸으나, 이 기술은 일일 직사광 에너지를 버리지 않고 전기 에너지로서 변환해 이용하고 있다. 일반 열반사 유리에 비해 일사열을 약 85% 차단하므로 연간 냉방 부하를 60% 이상 줄일 수 있다. 또, 낮의 실내 조도는 500Lx 이상(지붕면 설치시, 하늘 조도가 10,000Lx 경우)을 유지하므로 낮에는 조명이 필요없다. 내면의 반사율이 높기 때문에, 야간의 조명 효율도 높일 수 있다.

http://www.taiyokogyo.co.jp/what/news/2009/nw0730.html

제공 : kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2009.09.01 10:18

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