KR20120097111A - Solar cell for photovoltaic power generation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열전도층으로 엔지니어링 플라스틱을 도입하여 내구성으로 향상뿐만 아니라, 열의 흡수 및/또는 방출함으로써 방열성능을 보장하며, 아울러 솔라셀 하부에 부착된 열전도층과 열복사층 사이에, 또는 열복사층 하부에 유무기 복합 하이브리드 소재로 이루어진 코팅층을 도입하여 방열성능과 절연성능을 개선하고, 또한 내열성과 접착강도의 향상과, 박막화를 통하여 제품의 품질을 한 단계 업그레이드하며, 또한 베이스시트 또는 열복사층, 또는 이들 모두가 PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF 및 나일론 중 어느 하나의 소재로 제작되어 열전도층에 의하여 전도된 열을 신속하게 복사 방출시킴으로써 방열효율을 극대화시키고, 또한 종래에 방열체로 사용하던 방열핀 형태의 금속소재나, 냉각 유체나, 또는 고가의 세라믹 소재에 비하여 생산 코스트를 낮추어 경제성을 높일 뿐만 아니라, 생산성 측면에서도 종래에 비하여 30% 이상 향상시킬 수 있는 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀에 관한 것이다.
The present invention not only improves durability by introducing engineering plastics as a heat conduction layer, but also ensures heat dissipation performance by absorbing and / or releasing heat, and also between a heat conduction layer and a heat radiation layer attached to a lower part of a solar cell, or under a heat radiation layer. Introduce coating layer made of organic / inorganic composite hybrid material to improve heat dissipation performance and insulation performance, and improve the quality of products by improving heat resistance and adhesive strength and thinning, and also base sheet or heat radiation layer, or these All are made of any one of PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF and nylon materials to quickly radiate and radiate the heat conducted by the heat conductive layer to maximize the heat dissipation efficiency, and also used as a heat sink in the past Compared to the heat sink fin type metal material, cooling fluid, or expensive ceramic material, As well as improve the economy Sanctuary, to a for PV cells with engineering plastics can be improved by more than 30% in comparison with the conventional productivity.
일반적으로 태양전지(PV;PHOTOVOLTAIC)는 입사되는 태양 광 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 하나의 전지로서, 상기 태양전지는 무공해 무한정의 태양 광 에너지를 이용하므로 연료가 필요 없고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없어 친환경적이며, 또한 반도체 소자이기 때문에 기계적인 진동과 소음이 거의 없는 장점이 있는 전지이다.
In general, a solar cell (PV; PHOTOVOLTAIC) is a cell that directly converts incident solar energy into electrical energy. Since the solar cell uses unlimited solar energy without pollution, it does not require fuel, and air pollution or waste generation occurs. It is environmentally friendly, and because it is a semiconductor device, it is a battery that has almost no mechanical vibration and noise.
최근 들어 국내외적으로 에너지 문제가 심각해지면서 각광을 받게 되어 개발이 활발히 이루어지고 있는바, 종래에는 태양광을 반사나 굴절 없이 다중 셀에 직접 입사하는 태양전지와, 상기 다중 셀 앞에 반사체를 설치하여 태양광을 집광하는 집광형 태양전지가 있다.
In recent years, the domestic and foreign energy problems are getting serious, and development is being actively conducted. In the past, solar cells directly incident to multiple cells without reflection or refraction of solar light, and reflectors are installed in front of the multiple cells There is a condensing solar cell that condenses light.
그러나 상기 집광형 태양전지는 상기 태양광을 직접 입사하는 태양전지의 발전효율보다 실질적으로 높지 않게 되는데, 그 이유는 상기 집광형 태양전지는 셀의 발전출력 효율에 투과율이나 반사율을 곱한 값이 되기 때문이다.
However, the light concentrating solar cell is not substantially higher than the power generation efficiency of the solar cell which directly enters the sunlight, because the light condensing solar cell is a value obtained by multiplying transmittance or reflectance by the power generation efficiency of the cell. to be.
즉 상기 셀의 경우 입사 태양 광 출력에 대한 발전출력의 비율인 전력변환 효율 수준이 약 15% 라고 할 때, 상기 집광형 태양전지의 발전효율은 투과율이나 반사율이 90% 라면, 15% X 90% = 13.5%가 되어 실질적으로 발전효율이 높지 않게 된다.
That is, in the case of the cell, when the power conversion efficiency level, which is the ratio of power generation output to incident solar power output, is about 15%, the power generation efficiency of the light collecting solar cell is 15% X 90% when the transmittance or reflectance is 90%. = 13.5%, the power generation efficiency is not practically high.
그래서 높은 전력변환 효율을 얻기 위하여 그 중의 하나로 셀의 상부에 프레즈넬 렌즈(Fresnel Lens)를 구비하여 입사되는 태양광을 500배 이상으로 셀에 집중함으로써, 전력 변환 효율을 증대하도록 하였다.
Therefore, in order to obtain high power conversion efficiency, one of them is provided with a Fresnel lens on the top of the cell to concentrate the incident sunlight 500 times or more, thereby increasing the power conversion efficiency.
그러나 상기 500배의 태양광은 하나의 셀에 집중되게 되므로, 상기 셀의 온도를 급상승하게 되어, 오히려 전력 변환 효율을 저하하는 요인으로 작용하게 되는 문제점을 가지게 되었다.
However, since 500 times of solar light is concentrated in one cell, the temperature of the cell is rapidly increased, and thus, the solar cell has a problem of lowering power conversion efficiency.
따라서 상기 급상승하는 셀의 온도를 낮추기 위하여 상기 셀을 외력으로 보호하는 케이스에 다수의 핀을 갖는 방열판을 부착한 것이 있으나,Therefore, the heat sink having a plurality of fins is attached to the case for protecting the cell by an external force in order to lower the temperature of the rapidly rising cell,
이는 태양전지 전체의 열을 방열하는 것이기에 상기 셀의 온도를 낮추는 데에는 미흡한 점이 있었다.
Since the heat dissipation of the heat of the entire solar cell was insufficient to lower the temperature of the cell.
또한 태양전지 모듈과, 알루미늄 합금으로 이루어지고 상기 태양전지 모듈을 유지하는 홀더로 구성되고, 상기 홀더에는 상기 태양전지 모듈을 냉각하는 냉매를 위한 복수의 냉매 유로를 갖도록 도입된 것이 있다.
In addition, the solar cell module is composed of an aluminum alloy and the holder for holding the solar cell module, the holder is introduced to have a plurality of refrigerant passages for the refrigerant for cooling the solar cell module.
그러나 상기한 바와 같이 냉매 유로가 설치된 홀더는 열전도율이 높은 알루미늄이나 알루미늄 합금으로 이루어지므로 태양전지 모듈의 열을 충분히 방열할 수 있다고도 생각되지만,However, as described above, since the holder in which the coolant flow path is installed is made of aluminum or aluminum alloy having high thermal conductivity, it is thought that heat can be sufficiently dissipated from the solar cell module.
이것은 알루미늄 등으로 이루어지는 홀더나 냉각핀은 그 표면에 섬세한 요철이 존재하기 때문에 미시적으로 보면 태양전지 모듈과 방열 부재가 밀착하고 있지 않고,This is because the holders and cooling fins made of aluminum or the like have delicate irregularities on the surface thereof.
이 때문에 태양전지 모듈과 방열 부재 사이에 열전도율이 낮은 공기층이 존재하게 된다.
For this reason, an air layer having low thermal conductivity exists between the solar cell module and the heat dissipation member.
따라서 방열부재에 열전도율이 높은 알루미늄, 구리 등을 이용했다고 해도 상기 공기의 층이 존재함으로써 태양전지 모듈의 열을 충분히 방열하지 못하여 에너지 변환 효율을 저하시킨다는 문제가 있다.
Therefore, even if aluminum, copper, or the like having high thermal conductivity is used as the heat radiating member, there is a problem in that the presence of the air layer does not sufficiently dissipate heat of the solar cell module, thereby lowering the energy conversion efficiency.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,
열전도층으로 엔지니어링 플라스틱을 도입하여 내구성으로 향상뿐만 아니라, 열의 흡수 및/또는 방출함으로써 방열성능을 보장하며,The introduction of engineering plastics into the heat conduction layer not only improves durability, but also ensures heat dissipation by absorbing and / or releasing heat.
아울러 솔라셀 하부에 부착된 열전도층과 열복사층 사이에, 또는 열복사층 하부에 유무기 복합 하이브리드 소재로 이루어진 코팅층을 도입하여 방열성능과 절연성능을 개선하고, 또한 내열성과 접착강도의 향상과, 박막화를 통하여 제품의 품질을 한 단계 업그레이드하며,In addition, by introducing a coating layer made of an organic-inorganic hybrid material between the heat conduction layer and the heat radiation layer attached to the lower part of the cell or the heat radiation layer, the heat dissipation performance and the insulation performance are improved, and the heat resistance and the adhesive strength are improved, and the thinning is made. Upgrades product quality to the next level,
또한 베이스시트 또는 열복사층, 또는 이들 모두가 PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF 및 나일론 중 어느 하나의 소재로 제작되어 열전도층에 의하여 전도된 열을 신속하게 복사 방출시킴으로써 방열효율을 극대화시키고,In addition, the base sheet or the heat radiation layer, or all of them are made of any one of the material of PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF and nylon to quickly radiate and radiate the heat conducted by the heat conductive layer To maximize
또한 종래에 방열체로 사용하던 방열핀 형태의 금속소재나, 냉각 유체나, 또는 고가의 세라믹 소재에 비하여 생산 코스트를 낮추어 경제성을 높일 뿐만 아니라, 생산성 측면에서도 종래에 비하여 30% 이상 향상시킬 수 있는 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, compared to the heat dissipating fin-type metal material, cooling fluid, or expensive ceramic material, the production cost is lowered and the economical efficiency is improved, and in terms of productivity, the engineering plastic can be improved by 30% or more. An object of the present invention is to provide a solar cell for photovoltaic.
본 발명에 따른 열복사층의 상면 또는 하면, 또는 이들 모두에 카본블랙 수지를 도포하여 열전도층으로부터 전도된 열의 빠른 속도로 복사 방출시키게 되어 방열성능을 한 단계 업그레이드시킬 수 있는 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
Photovoltaic power generation using an engineering plastic that can apply carbon black resin to the upper or lower surface, or both, of the thermal radiation layer according to the present invention to radiate and radiate at a high rate of heat conducted from the thermally conductive layer to upgrade the heat dissipation performance to the next level It is another object to provide a cell for use.
본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀은 솔라셀이 부착되는 베이스시트; 상기 베이스시트의 하면부에 부착되고, 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 열전도층; 및 상기 열전도층의 하면부에 배열되고, 상기 열전도층에 의한 전도열을 복사 방출시키기 위한 열복사층;을 포함하여 이루어진다.
Cell for solar cells using the engineering plastics according to the present invention is a base sheet to which the solar cell is attached; A heat conductive layer attached to a lower surface of the base sheet and made of engineering plastic; And a heat radiation layer arranged on a lower surface of the heat conductive layer and configured to radiate and radiate conductive heat by the heat conductive layer.
본 발명에 따른 상기 베이스시트 또는 열복사층, 또는 이들 모두는 PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF 및 나일론 중 어느 하나의 소재로 이루어진 것을 특징으로 한다.The base sheet or the heat radiation layer, or both according to the invention is characterized in that made of any one material of PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF and nylon.
본 발명에 따른 상기 열전도층과 열복사층 사이에는 유무기 복합 하이브리드 도료에 의하여 형성된 코팅층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
Between the heat conducting layer and the heat radiation layer according to the invention is characterized in that the coating layer formed by the organic-inorganic composite hybrid paint is further provided.
본 발명에 따른 상기 열복사층 하부에는 유무기 복합 하이브리드 도료에 의하여 형성된 코팅층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
Under the heat radiation layer according to the invention is characterized in that the coating layer formed by the organic-inorganic hybrid hybrid paint is further provided.
본 발명에 따른 상기 열복사층 상부 및 하부에는 유무기 복합 하이브리드 도료에 의하여 형성된 코팅층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
Above and below the heat radiation layer according to the present invention is characterized in that the coating layer formed by the organic-inorganic composite hybrid paint is further provided.
본 발명에 따른 상기 열복사층의 상면 또는 하면, 또는 이들 모두에는 카본블랙(carbon black) 수지가 도포되어 형성되는 카본블랙층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
An upper surface or a lower surface of the heat radiation layer according to the present invention, or both of them, is further provided with a carbon black layer formed by applying a carbon black resin.
본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀은 열전도층으로 엔지니어링 플라스틱을 도입하여 내구성으로 향상뿐만 아니라, 열의 흡수 및/또는 방출함으로써 방열성능을 보장하며,The solar cell for solar cells using the engineering plastics according to the present invention ensures heat dissipation performance by introducing engineering plastics as a heat conducting layer, improving durability, and absorbing and / or releasing heat.
아울러 솔라셀 하부에 부착된 열전도층과 열복사층 사이에, 또는 열복사층 하부에 유무기 복합 하이브리드 소재로 이루어진 코팅층을 도입하여 방열성능과 절연성능을 개선하고, 또한 내열성과 접착강도의 향상과, 박막화를 통하여 제품의 품질을 한 단계 업그레이드시킬 수 있게 된다.
In addition, by introducing a coating layer made of an organic-inorganic hybrid material between the heat conduction layer and the heat radiation layer attached to the lower part of the cell or the heat radiation layer, the heat dissipation performance and the insulation performance are improved, and the heat resistance and the adhesive strength are improved, and the thinning is made. Through this, the quality of the product can be upgraded.
또한 본 발명은 베이스시트 또는 열복사층, 또는 이들 모두가 PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF 및 나일론 중 어느 하나의 소재로 제작되어 열전도층에 의하여 전도된 열을 신속하게 복사 방출시킴으로써 방열효율을 극대화시킬 수 있어 제품의 신뢰성을 보장하게 된다.
In addition, the present invention is a base sheet or heat radiation layer, or both are made of any one material of PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF and nylon to quickly radiate heat radiated by the heat conductive layer The heat dissipation efficiency can be maximized to ensure the reliability of the product.
또한 본 발명은 종래에 방열체로 사용하던 방열핀 형태의 금속소재나, 냉각 유체나, 또는 고가의 세라믹 소재에 비하여 생산 코스트를 낮추어 경제성을 높일 뿐만 아니라, 생산성 측면에서도 종래에 비하여 30% 이상 향상시킬 수 있게 된다.
In addition, the present invention not only improves the economics by lowering the production cost compared to the heat dissipating fin-type metal material, cooling fluid, or expensive ceramic material, which has been conventionally used as a heat radiator, but can also improve the productivity by 30% or more. Will be.
더 나아가 본 발명은 열복사층의 상면 또는 하면, 또는 이들 모두에 카본블랙 수지를 도포하여 열전도층으로부터 전도된 열의 빠른 속도로 복사 방출시키게 되어 방열성능을 한 단계 업그레이드시킬 수 있는 태양광발전용 솔라셀을 위한 방열체를 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
Furthermore, the present invention is to apply a carbon black resin to the upper or lower surface, or both of the heat radiation layer to radiate and radiate at a high speed of heat conducted from the heat conduction layer to upgrade the heat dissipation performance by one step. It is another object to provide a heat sink for.
도 1은 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀에서 코팅층이 도입된 것을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀에서 카본블랙층이 도입된 것을 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a photovoltaic cell using an engineering plastic according to the present invention,
2 is a cross-sectional view showing that the coating layer is introduced in the photovoltaic cell using an engineering plastic according to the present invention,
3 is a cross-sectional view showing that the carbon black layer is introduced in the solar cell using the engineering plastic according to the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀을 첨부된 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
Hereinafter will be described with reference to Figure 1 attached to the solar cell using the engineering plastic according to the present invention.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀은As shown in Figures 1 to 3 solar cells using the engineering plastics according to the present invention is
솔라셀(SC)이 부착되는 베이스시트(110); 상기 베이스시트(110)의 하면부에 부착되고, 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 열전도층(120); 및 상기 열전도층(120)의 하면부에 배열되고, 상기 열전도층(120)에 의한 전도열을 복사 방출시키기 위한 열복사층(130);을 포함하여 이루어진다.
A
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀에서, 상기 베이스시트(110)는1 to 3, in the solar cell using the engineering plastic according to the present invention, the
그 상면부에는 솔라셀(SC)이 부착되고, 그 하면부에는 열전도층(120)이 부착되어 솔라셀(SC)에서 발생하는 열을 열전도층(120)으로 전달함과 동시에, 절연층을 형성하게 된다.
A solar cell SC is attached to the upper surface portion, and a heat
우선 상기 베이스시트(110) 상면부에는 솔라셀(SC)이 부착되고, 상기 솔라셀(SC) 상부에는 글라스(G)가 부착되는데,First, the solar cell SC is attached to the upper surface of the
상기 솔라셀(SC)과 상기 글라스(G)는 아크릴, EVA, 우레탄 계열의 접착제 중 어느 하나를 사용하여 각각 베이스시트(110)와 솔라셀(SC)에 접착시키게 된다.
The solar cell SC and the glass G are bonded to the
본 발명에 따른 베이스시트(110)는 상기한 바와 같이 절연성능 및 방열성능을 갖는 PET(PolyEthylene Terephthalate), PP(PolyPropylene), PE(PolyEthylene) PI(PolyImide), BOPP(Bi-axially Oriented PolyPropylene), OPP, PVF(PolyVinyl Fluoride) 및 나일론 등과 같은 고분자물질로 이루어진 박막형 시트인 것이 바람직하다.
무엇보다도 이러한 고분자물질로 이루어진 박막형 시트는 내전압(withstanding voltage, 耐電壓)이 우수하여 절연부분이 파괴될 염려가 없어 내구성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있고,Above all, the thin film sheet made of such a polymer material has an excellent withstand voltage (withstanding voltage), so that there is no fear of breakage of the insulating part, and thus the durability can be improved.
이러한 특성은 품질규격 면에서 더 높은 내전압성이 요구되는 다양한 분야로 활용 폭을 넓힐 수 있는 이점을 갖게 된다.
This characteristic has the advantage of extending the application to various fields that require higher withstand voltage in terms of quality standards.
또한 상기 베이스시트(110)는 내열성이 우수하여 절연층이 깨지거나 또는 파괴되는 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라,In addition, the
박막 형태를 이룬다는 점에서 방열체 자체의 두께를 콤팩트하게 구성할 수 있다는 이점을 또한 얻을 수 있게 된다.
In the form of a thin film, the advantage that the thickness of the heat sink itself can be made compact can also be obtained.
그리고 상기 베이스시트(110)의 상면부와 하면부에는 각각 솔라셀(SC)과 열전도층(20)이 부착시키기 위해 양면 접착 테이프를 사용하거나, 또는 접착제를 사용하게 되는데,In addition, the upper and lower surfaces of the
이때 사용되는 양면 접착 테이프나 접착제는 내열성과 열전도성을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
At this time, it is preferable to use the double-sided adhesive tape or adhesive agent which has heat resistance and heat conductivity.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀에서, 상기 열전도층(120)은1 to 3, in the solar cell using the engineering plastic according to the present invention, the thermal
상기 베이스시트(110)의 하면부에 연결되어 솔라셀(SC)에서 발생하는 열을 전도시키는 역할과, 아울러 솔라셀(SC)이 부착된 방열체이 휘어지거나 또는 변형을 방지하기 위한 보강판으로서의 역할을 하게 된다.
It is connected to the lower surface portion of the
본 발명에 따른 열전도층(120)은 강철보다 강하고, 알루미늄보다도 전성이 풍부한 고분자 구조의 고기능 수지로 형성된 엔지니어링 플라스틱을 사용하게 되는데,The thermal
이러한 엔지니어링 플라스틱은 금속재료에 비하여 경량일 뿐만 아니라, 내식성, 내열성 및 전기 절연성 등이 우수하여 구조재로서 사용하는 것이 가능하다.
Such engineering plastics are not only lighter than metal materials, but also excellent in corrosion resistance, heat resistance and electrical insulation, and thus can be used as structural materials.
또한 상기 열전도층(120)은 열을 흡수 및/또는 방출성능을 보장하기 위해In addition, the thermal
열가성수지 또는 열경화성수지에 유기물 또는 무기물과, 상용화제와, 일정한 열전도도를 갖는 세라믹이나 금속 고체 등의 열전도성 첨가제를 추가하여 형성되어 열을 흡수 및/또는 방출시켜 열전도성을 갖게 된다.
It is formed by adding an organic or inorganic material, a compatibilizer, and a thermally conductive additive such as a ceramic or a metal solid having a constant thermal conductivity to the thermoplastic resin or the thermosetting resin, thereby absorbing and / or releasing heat to have thermal conductivity.
더 나아가 엔지니어링 플라스틱을 유리섬유나 탄소섬유 등과 혼합시켜, 보다 강력한 복합재료를 도입하는 것도 가능하다.
Furthermore, engineering plastics can be blended with glass fibers, carbon fibers, etc. to introduce more powerful composites.
그리고 상기 열전도층(120)은 상기 베이스시트(110)의 하면부에 양면 접착 테이프나 접착제에 의하여 부착되는데,The thermal
본 발명에서는 내열성능 및 방열성능을 갖는 아크릴, EVA, 우레탄 계열의 접착제 중 어느 하나를 도입하여 상기 베이스시트(110)와 열전도층(120)을 부착시켜 접착층을 형성하게 된다.
In the present invention, any one of acrylic, EVA, and urethane-based adhesives having heat resistance and heat dissipation performance may be introduced to attach the
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀에서, 상기 열복사층(130)은1 to 3, in the solar cell using the engineering plastic according to the present invention, the
상기 열전도층(120)으로부터 전도열을 외부로 복사 방출하기 위해 상기 열전도층(120)의 하면부에 구비되어 방열체의 방열효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
In order to radiate and radiate conductive heat from the thermal
상기 열복사층(130)은 PET(PolyEthylene Terephthalate), PP(PolyPropylene), PE(PolyEthylene) PI(PolyImide), BOPP(Bi-axially Oriented PolyPropylene), OPP, PVF(PolyVinyl Fluoride) 및 나일론 등과 같은 고분자물질로 이루어진 판상의 소재로 상기 열전도층(120)의 하면부에 부착된다.The
상기 열복사층(130)은 소재와 소재 사이에 배열되는 경우에는 열전도율이 낮아 열기능이 저하되지만, 어떠한 소재의 외측에 부착되어 노출되는 경우에는 열전도율이 향상되어 방열성능을 부여하는 특징으로 갖게 되어 방열성능을 향상시키게 된다.
When the
그리고 상기 열복사층(130)은 상기 열전도층(120)에 내열성능과 방열성능을 갖는 아크릴이나, EVA 또는 우레탄 계열의 접착제 중 어느 하나를 도입하여 열전도층(120)과 열복사층(130) 사이에 접착층이 형성되어 부착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, the
더 나아가 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열전도층(120)과 열복사층(130) 사이, 또는 상기 열복사층(130)의 하부에 유무기 복합 하이브리드 수지에 의하여 형성된 코팅층(140)이 배열되는데,Furthermore, as shown in FIG. 2, a
상기 코팅층(140)은 유기고분자 물질의 경우에는 낮은 표면에너지와 낮은 분자간력으로 인하여 기계적 강도와 접착력이 없고,In the case of the organic polymer material, the
반면에 무기물은 내열성, 화학적 안정성, 열전도성 및 절연성 등이 우수하지만 취성이 강하고 박막화가 어려우며, 저온 소성이 되지 않는 단점을 극복하기 위한 것이다.
On the other hand, the inorganic material is excellent in heat resistance, chemical stability, thermal conductivity and insulation, but to overcome the disadvantages of brittleness, difficult to thin film, and low temperature plasticity.
즉 유무기 복합 하이브리드 도료에 의하여 형성된 코팅층(140)은 절연성능과 방열성능이 우수할 뿐만 아니라, 내열성과 접착강도가 우수하고,That is, the
더 나아가 박막화가 가능하여 제품의 신뢰성을 보장과, 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 단점을 얻을 수 있게 된다.
Furthermore, it is possible to thin the film to ensure the reliability of the product, it is possible to obtain a disadvantage that can improve the quality of the product.
이때 유무기 복합 하이브리드 도료에서 무기질 재료는 세라믹계열의 알루미나, 산화티탄, 지르코니아와 같이 금속산화물, CNT, 규소를 사용하는 것이 바람직하고, 유기질 재료로는 우레탄 또는 포리에스터, 아크릴등의 유기화학 코팅제를 사용하는 것이 바람직하다.
At this time, the inorganic material in the organic-inorganic hybrid coating material is preferably a metal oxide, CNT, silicon, such as ceramic-based alumina, titanium oxide, zirconia, and the organic material is an organic chemical coating such as urethane or polyester, acrylic It is preferable to use.
그리고 상기 코팅층(140)은 상기 열전도층(120)과 열복사층(130) 사이에 배열되는 제1 실시례의 경우(도 2의 (a) 참조)에는 상기 열전도층(120) 하면부 또는 상기 열복사층(130) 상면부에 유무기 복합 하이브리드 도료를 도포한 후, 접착제를 사용하여 상기 열전도층(120)과 열복사층(130)을 상호 접착하여 형성하게 된다.
In addition, in the case of the first embodiment in which the
아울러 상기 코팅층(140)이 상기 열복사층(130) 하부에 배열되는 제2 실시례의 경우(도 2의 (b) 참조)에는 상기 열복사층(130)의 하면부에 유무기 복합 하이브리드 도료를 도포하여 형성될 수 있으며,In addition, in the case of the second embodiment in which the
또한 상기 코팅층(140)은 상기 열복사층(130) 상부 및 하부에 배열되는 제3 실시례의 경우(도 2의 (c) 참조)에는 상기 열복사층의 상면부 및 하면부에 유무기 복합 하이브리드 도료를 도포하여 형성될 수 있다.
In addition, in the case of the third exemplary embodiment in which the
따라서 상기 코팅층(140)은 절연막으로서의 역할과, 열전달막으로의 역할을 동시 수행함으로써 제품의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라,Therefore, the
내열성, 접착강도를 보장하여 제품의 내구성 및 신뢰성을 향상시키고, 박막화를 통하여 제품의 콤팩트하게 구성하는 것이 가능하게 된다.
It is possible to improve the durability and reliability of the product by ensuring heat resistance and adhesive strength, and to compactly configure the product through thinning.
또한 상기 열복사층(130)과 코팅층(140)의 도입은 종래에 방열체로 사용하던 방열핀 형태의 금속소재나, 냉각 유체나, 또는 고가의 세라믹 소재에 비하여 생산 코스트를 낮추어 경제성을 도모함과 동시에,In addition, the introduction of the
생산성측면에서도 종래에 비하여 30% 이상 향상시킬 수 있고, 또한 열전도층에 의하여 전도된 열을 신속하게 복사 방출시킴으로써 방열효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
In terms of productivity, it can be improved by 30% or more as compared with the related art, and the heat radiation efficiency can be maximized by rapidly radiating and radiating heat conducted by the heat conductive layer.
더 나아가 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열복사층(130)의 상면 또는 하면, 이들 모두에는 카본블랙 수지에 의하여 도포되어 형성된 카본블랙층(150)이 도입되어 열복사 성능을 높여 방열효율을 배가시킬 수 있게 되는데,Furthermore, as shown in FIG. 3, the upper or lower surface of the
이러한 상기 카본블랙층(150)은 열복사 즉, 열전단율이 우수하여 상기 열복사층을 통하여 복사 방출되는 열을 보다 신속하게 공기 중으로 방출시켜 방열효율을 극대화시키는 역할을 하게 된다.
The
다만 상기 카본블랙층(150)이 상기 열복사층(130)의 상면에 형성되는 경우에는 구조상의 안정성 측면에서 유리하고,However, when the
상기 카본블랙층(150)이 상기 열복사층(130)의 하면, 즉 외부로 노출되도록 도포되어 형성된 경우에는 열전도율 측면에 유리하여 방열효율을 보다 높일 수 있게 된다.
When the
따라서 본 발명에 따른 솔라셀(SC)을 위한 방열체에서는 상기 카본블랙층(150)은 구조적인 안정성 측면보다는 방열효율을 높이는데 기여할 수 있도록 열복사층(130)의 하면에 도포하여 외부로 노출될 수 있도록 함으로써 방열성능을 향상시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
Therefore, in the heat sink for the solar cell SC according to the present invention, the
다만 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만, 상기한 바와 같은 특징으로 모두 구비하기 위해 상기 카본블랙층이 상기 열복사층의 상부와 하부에 모두 구비되어 구조적인 안정성과 방열효율을 모두를 구현할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
Although not shown in the accompanying drawings, the carbon black layer is provided on both the upper and lower portions of the heat radiation layer in order to provide all of the features as described above, so that it is possible to implement both structural stability and heat dissipation efficiency. Do.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 고안인 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀을 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 고안은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
In the above description with reference to the accompanying drawings, the solar cell for engineering solar cells using the engineering plastics of the present invention was described mainly in a specific shape and direction, the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, such variations and Changes should be construed as being included in the scope of the present invention.
SC : 솔라셀 G : 글라스
110 : 베이스시트
120 : 열전도층
130 : 열복사층
140 : 코팅층
150 : 카본블랙층SC: Cell G: Glass
110: base sheet
120: thermal conductive layer
130: heat radiation layer
140: coating layer
150: carbon black layer
Claims (6)
상기 베이스시트의 하면부에 부착되고, 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 열전도층; 및
상기 열전도층의 하면부에 배열되고, 상기 열전도층에 의한 전도열을 복사 방출시키기 위한 열복사층;
을 포함하여 이루어진 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀.A base sheet to which the solar cell is attached;
A heat conductive layer attached to a lower surface of the base sheet and made of engineering plastic; And
A heat radiation layer arranged on a lower surface portion of the heat conductive layer, for radiating and radiating conductive heat by the heat conductive layer;
Cell for photovoltaic generation using engineering plastics, including.
상기 베이스시트 또는 열복사층, 또는 이들 모두는 PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF 및 나일론 중 어느 하나의 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀.The method of claim 1,
The base sheet or the heat radiation layer, or both of them, PET, PP, PE, PI, BOPP, OPP, PVF and a cell for solar cells using engineering plastics, characterized in that made of any one material.
상기 열전도층과 열복사층 사이에는 유무기 복합 하이브리드 도료에 의하여 형성된 코팅층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀.The method of claim 1,
Cells for solar cells using engineering plastics, characterized in that the coating layer formed by the organic-inorganic hybrid hybrid paint is further provided between the heat conductive layer and the heat radiation layer.
상기 열복사층 하부에는 유무기 복합 하이브리드 도료에 의하여 형성된 코팅층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀.The method of claim 1,
Cells for solar cells using engineering plastics, the coating layer formed by the organic-inorganic composite hybrid paint is further provided below the heat radiation layer.
상기 열복사층 상부 및 하부에는 유무기 복합 하이브리드 도료에 의하여 형성된 코팅층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀.The method of claim 1,
Cells for solar cells using engineering plastics, characterized in that the upper and lower heat radiation layer is further provided with a coating layer formed by an organic-inorganic composite hybrid paint.
상기 열복사층의 상면 또는 하면, 또는 이들 모두에는 카본블랙(carbon black) 수지가 도포되어 형성되는 카본블랙층이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 엔지니어링 플라스틱을 이용한 태양광발전용 셀.The method of claim 1,
An upper surface or a lower surface of the heat radiation layer, or both of them, a carbon black layer formed by coating a carbon black resin (carbon black) is further provided, the cell for solar cells using engineering plastics.
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|---|---|---|---|
| KR1020110016467A KR20120097111A (en) | 2011-02-24 | 2011-02-24 | Solar cell for photovoltaic power generation |
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|---|---|---|---|---|
| CN103280476A (en) * | 2013-05-07 | 2013-09-04 | 友达光电股份有限公司 | Solar module |
-
2011
- 2011-02-24 KR KR1020110016467A patent/KR20120097111A/en not_active Application Discontinuation
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