CIGS박막전지를 이용한 컬러BIPV 디자인 현황 및 사례고찰

Current Status and Case Review of Color BIPV Design Using CIGS Thin Film Cells

본 연구는 발전량 확충과 보급에만 방점을 두고있는 일반 태양광의 기존 목적을 벗어나지 못한 초기단계의 BIPV모듈의 한계를 극복하여 다소 소홀히 했던 건물 및 도시경관 문제를 해결하는 것을 목표로 한다. 이를 달성하기 위해 국내 컬러형 태양전지 개발상황과 국내외 적용현장을 고찰하여 그 특성을 분석하고 기존 BIPV가 가지고 있는 잘못된 인식과 한계성을 개선하여 건축외장재의 기능을 수반한 진정한 제품으로서 거듭나는 방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서 파악한 사실은 국내외 사례를 통해 CIGS박막전지를 이용한 BIPV의 특징은 태양전지가 건물 전체 외관에 설치되어 발전량을 충족하면서 외관기본의 디자인의 일관성을 추구했다는 점이며, CIGS모듈이 BIPV가 가져야 하는 건축적 기능성을 대부분 충족한다는 점이었다. 또한, PV모듈이 색상을 가지면 어쩔 수 없는 효율 저하가 일어나지만, 이는 BIPV의 궁극적인 목적이 에너지 발전을 하면서 기존의 건축재를 대체하여 지속가능한 건축 실현이라는 종합적이고 결합된 의미를 충족하기 위해 어느 정도 감수해야 하는 부분이라는 인식을 확인할 수 있었다. 다만, 아직까지는 건축에서 요구하는 색감이나 사이즈, 지역만의 특색을 고려한 색감 등을 만족시키기에는 부족한 점이 많아 기술적인 개발과 디자인적 발전이 더 이루어져야 할 것이다.

This study examines the development status of domestic color solar cells and eight domestic and international application sites to overcome the limitations of early-stage BIPV modules that focus only on expanding and distributing power generation and do not meet various building regulations and rules, and to solve somewhat neglected building and cityscape problems. In addition, it analyzes its characteristics to improve the misconceptions and limitations of existing BIPV and to contribute to improving domestic architectural application conditions and future energy policies by reborn as a true product with the function of building exterior materials. In this study, it was found through domestic and international cases that the common feature of BIPV installation cases using CIGS thin-film cells is that BIPV is installed on the entire exterior of a building to meet power generation while pursuing consistency in the design of the exterior, and that CIGS modules satisfy most of the architectural functions that BIPV should have. In addition, although the inevitable efficiency reduction occurs when PV modules have color, it was confirmed that this is a part that must be tolerated to some extent in the comprehensive and combined sense that the ultimate goal of BIPV is to realize sustainable architecture by replacing existing building materials while generating energy. However, there are still many shortcomings in satisfying the color and size required in architecture, and the color that takes into account regional characteristics, so further technological development and advancement are needed.