KR100768497B1 - Method and Solar Cell Module Sheet of Using Nano Mixing - Google Patents
Method and Solar Cell Module Sheet of Using Nano Mixing Download PDFInfo
- Publication number
- KR100768497B1 KR100768497B1 KR1020050124031A KR20050124031A KR100768497B1 KR 100768497 B1 KR100768497 B1 KR 100768497B1 KR 1020050124031 A KR1020050124031 A KR 1020050124031A KR 20050124031 A KR20050124031 A KR 20050124031A KR 100768497 B1 KR100768497 B1 KR 100768497B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solar cell
- cell module
- light
- nanocomposite
- module sheet
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 4
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 3
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 17
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010057175 Mass conditions Diseases 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
- H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
- H01L31/049—Protective back sheets
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
본 발명은 나노 복합재를 이용한 노화방지 태양전지 모듈 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 그 구성은 태양광 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 사용할 수 있게 하는 태양전지 모듈에 있어서, 상기 태양전지 모듈 중 광에너지를 흡수하는 셀(Cell)과 유리판 사이에 위치하여 상호 접착되도록 하는 투광막 상에 미립자 형태의 보충재가 분산수용되도록 하며, 1) 상기 태양전지 모듈 중 광에너지를 흡수하는 셀(Cell)과 유리판 사이에 위치하여 상호 접착되도록 하는 투광막을 액화상태로 유지하는 단계; 및 2) 상기 액화상태의 투광막에 미립자 형태의 보충재를 분산수용시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to an anti-aging solar cell module sheet using a nanocomposite and a method for manufacturing the same, the configuration of which is a solar cell module that absorbs solar energy and makes it possible to use it as electrical energy. It is located between the cell (Cell) and the glass plate to absorb the particles to make the supplementary material in the form of particles on the light-transmitting film to be mutually bonded, 1) between the cell and the glass plate to absorb light energy of the solar cell module Maintaining a light-transmissive film in a liquefied state to be positioned at and bonded to each other; And 2) dispersing and accommodating particulate supplements in the liquefied light-transmitting membrane.
본 발명은 고분자재료물질에 무기 물질을 나노수준으로 분산시켜 원재료의 장점을 유지하면서 나노 수준으로 분산된 미립자(Clay)가 입사되는 태양 빛을 흡수하여 고분자 물질인 에틸렌비닐아세테이트가 노화되는 시간을 연장함으로써 태양전지 모듈의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the inorganic material is dispersed in the polymer material at the nano level to maintain the advantages of the raw material while absorbing the sunlight from the nano-dispersed fine particles (Clay) to prolong the time for aging of the polymer material ethylene vinyl acetate By doing so, there is an effect of extending the life of the solar cell module.
유광막, 보충재, 태양전지 모듈 시트 Glossy Film, Supplement, Solar Cell Module Sheet
Description
도 1은 태양전지의 구조 및 pn접합의 발전원리를 나타내는 개략도.1 is a schematic diagram showing the structure of the solar cell and the principle of power generation of the pn junction.
도 2a는 반도체의 광기전력 효과를 나타내는 개략도.2A is a schematic diagram showing the photovoltaic effect of a semiconductor.
도 2b는 반도체의 광기전력 효과를 나타내는 개략도.2B is a schematic diagram showing the photovoltaic effect of a semiconductor.
도 3a는 실제 태양전지의 구조를 나타내는 개략도.3A is a schematic diagram showing the structure of an actual solar cell.
도 3b는 pn접합부를 나타내는 확대도.3B is an enlarged view showing a pn junction.
도 3c는 기전력이 발생하는 것을 나타내는 개락도.3C is a schematic view showing generation of electromotive force.
도 4는 종래의 기술의 태양전지 모듈 시트를 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a solar cell module sheet of the prior art.
도 5는 본 발명의 태양전지 모듈 시트를 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view showing a solar cell module sheet of the present invention.
도 6은 본 발명의 태양전지 모듈 시트의 제조방법을 나타내는 블록도.Figure 6 is a block diagram showing a manufacturing method of the solar cell module sheet of the present invention.
본 발명은 나노 복합재를 이용한 노화방지 태양 전지 모듈 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고분자재료물질에 무기 물질을 나노수준으로 분산시켜 원재료의 장점을 유지하면서 나노 수준으로 분산된 미립자(Clay)가 입 사되는 태양 빛을 흡수하여 고분자 물질인 에틸렌비닐아세테이트가 노화되는 시간을 연장할 수 있게 하는 나노 복합재를 이용한 태양 전지 모듈 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-aging solar cell module sheet using a nanocomposite and a method for manufacturing the same, and more particularly, to fine particles dispersed at the nano level while maintaining the advantages of the raw material by dispersing the inorganic material in the nano-material (nano level) The present invention relates to a solar cell module sheet using a nanocomposite and a method of manufacturing the same, which absorb the solar light incident to Clay and allow the polymer material ethylene vinyl acetate to be aged.
일반적으로 태양광발전기술은 햇빛에너지를 직류 전기에너지로 변환하는 태양전지와 태양전지로부터의 직류전력을 교류전력으로 변환하는 전력변환 및 제어기술이라고 정의할 수 있다. 태양전지는 실리콘으로 대표되는 반도체이며, 반도체는 전자기기의 LSI(대규모집적회로)나 트랜지스터, 포토다이오드 등에 사용되고 있는 전자산업에서 빠질 수 없는 중요한 재료이다. 태양전지는 반도체기술의 발달과 반도체 특성에 의해서 자연스럽게 개발되었다고 생각할 수 있다. 태양전지는 도 1에 도시된 바와 같이, 전기적 성질이 서로 다른 N형의 반도체와 P형의 반도체를 접합시킨 구조를 하고 있으며, 2개의 반도체 경계부분을 PN접합이라고 부른다. 이러한 태양전지에 태양 빛이 닿으면 태양 빛은 태양전지 속으로 흡수되며, 흡수된 태양빛이 가지고 있는 에너지에서 ＋와 －의 전기를 갖는 입자(정공과 전자)가 발생하여 각각 자유롭게 태양전지 속을 움직이게 되지만, 전자 －는 N형 반도체 쪽으로, 정공＋는 P형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위가 발생하게 되며, 이 때문에 앞면과 뒷면에 붙여 만든 전극에 전구나 모터와 같은 부하를 연결하게 되면 전류가 흐르게 되는데, 이것이 태양전지의 pn접합에 의한 태양광발전의 기본 원리이다.In general, the photovoltaic power generation technology can be defined as a solar cell that converts sunlight energy into direct current electric energy and a power conversion and control technology that converts direct current power from solar cells into alternating current power. A solar cell is a semiconductor represented by silicon, and a semiconductor is an important material indispensable in the electronic industry used in LSI (large-scale integrated circuit), transistor, photodiode, etc. of an electronic device. Solar cells can be thought to have been naturally developed by the development of semiconductor technology and semiconductor characteristics. As shown in FIG. 1, the solar cell has a structure in which N-type semiconductors and P-type semiconductors having different electrical properties are bonded to each other, and two semiconductor boundary portions are called PN junctions. When solar light hits the solar cell, the solar light is absorbed into the solar cell. Particles (holes and electrons) having + and-electricity are generated from the energy of the absorbed sunlight and freely enter the solar cell. However, electrons-move toward the N-type semiconductor and holes + move toward the P-type semiconductor, so that an electric potential is generated. Therefore, when a load such as a light bulb or a motor is connected to the electrodes attached to the front and back, current flows. This is the basic principle of photovoltaic power generation by pn junction of solar cell.
또한 태양전지 제조기술은 태양전지 종류에 따라 실리콘 태양전지와 화합물 반도체 태양전지 등으로 크게 분류할 수 있으며, 현재 상용화되어 시판되고 있는 태양전지는 단결정 및 다결정 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지 등으로 태 양전지의 에너지변환효율은 단결정 실리콘 태양전지가 18%, 다결정 실리콘 태양전지 15%, 비정질 실리콘 태양전지 10% 정도이다. 태양전지 제조기술 개발은 주로 신뢰성 및 에너지변환효율 향상, 저가화에 주요 포인트를 두고 기술개발을 추진하고 있으며, 태양광 발전시스템의 설치비용 중 태양전지가 약 40%이상을 차지하고 있어 태양전지의 저가화는 태양광발전의 핵심기술이라고 할 수 있다.In addition, solar cell manufacturing technology can be broadly classified into silicon solar cells and compound semiconductor solar cells according to the type of solar cells. Currently commercialized and commercially available solar cells are single crystal, polycrystalline silicon solar cells, and amorphous silicon solar cells. The energy conversion efficiency of the positive battery is about 18% for monocrystalline silicon solar cells, 15% for polycrystalline silicon solar cells, and about 10% for amorphous silicon solar cells. The development of solar cell manufacturing technology is mainly focused on improving the reliability, energy conversion efficiency, and lowering the price of the technology.So, solar cell accounts for more than 40% of the installation cost of solar power generation system. It is the core technology of photovoltaic power generation.
태양전지는 일반적으로 소재와 제조 기술에 따라 Si계 태양전지와 화합물 반도체 태양전지로 분류되고, 소재의 형태에 따라 기판형과 박막형으로 나뉜다. 다양한 태양전지 중에서 현재 태양광 발전용으로 널리 쓰이고 있는 것은 기판형 결정질 Si 태양전지이며, 나머지 대부분은 인공위성 전원 같은 특수한 용도에 한정되어 있으며 개발 단계를 벗어나지 못하고 있다. 태양광발전의 원리에 대해서는 앞에서 간단히 언급하였으며, 구체적으로 태양전지의 동작원리와 변환효율에 대하여 기술하고자 한다. Solar cells are generally classified into Si-based solar cells and compound semiconductor solar cells according to materials and manufacturing techniques, and are divided into substrate type and thin film type according to the material type. Among the various solar cells, which are widely used for photovoltaic power generation, substrate-type crystalline Si solar cells are currently limited, and most of them are limited to special applications such as satellite power supplies, and have not escaped the development stage. The principle of photovoltaic power generation is briefly mentioned above, and the operation principle and conversion efficiency of a solar cell will be described in detail.
빛과 물질과의 상호작용에는, "흡수", "반사", "굴절", "편광", "산란" 등, 여러 가지 현상을 볼 수 있지만, 이것들을 일으키는 여러 가지 과정은 물질내에 존재하는 캐리어(하전담체(荷電擔體))와 전도파와의 에너지 상호작용이라 생각할 수 있다. There are many phenomena in the interaction between light and matter, such as "absorption", "reflection", "refraction", "polarization", "scattering", but the various processes that cause them are carriers in the material It can be thought of as the energy interaction between (charge carrier) and conduction wave.
그런데, 태양복사에너지의 스펙트럼은 주로 가시영역을 중심으로 3000Å부근의 근자외선 영역에서 최소한의 수㎛까지의 적외광이다. 즉, 이 과정의 에너지에서 가장 에너지 상호작용이 많은 캐리어는, 소위 실리콘이나 갈륨비소 등의 반도체 중의 자유전자나 정공이 된다. 그런데, 반도체에 빛을 내리쬐어 불순물에 트랩(trap) 되는 전자를 여기(勵起)하거나, 대간여기(帶間勵起)에 의해 가전자대의 전자가 전도대에 여기되면, 자유캐리어가 생기기 때문에 전기전도도가 증가하는 현상을 광전도효과(Photo-Conductive Effect)라 한다. 도 2a 또는 2b에 도시된 바에 의하면, 반도체중에 내부 전계 E가 존재하는 장소에서 빛이 내리쬐어 전자-정공의 생성이 일어나면, 빛으로 생긴 전자는 전도대 주위 전계에 따라 우측으로, 또한 가전자대중에 정공은 좌측으로 밀리어 하전 캐리어의 분극이 일어나기 때문에, 반도체의 양측에는 전위차가 생긴다. 이러한 현상을 광기전력효과(photo-voltaic effect)라 부른다. 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 단결정실리콘(Si) 태양전지의 구조(도 3a)와 여기에 빛이 내리쬐어 광 생성캐리어가 생기는 상태(도 3b), 그리고 그 캐리어 분극의 상태를 에너지밴드를 도 3c로서 각각 설명한 것이다. 도 2a 또는 도 2b에 나타낸 것과 같이 빛이 내리쬐어 생긴 전자 -와 정공 +은, 도 3c를 보고 알 수 있듯이 서로 좌우로 이동하여 양단의 전극에 모여 광기 전력 Vph가 나타난다. 태양전지에 지금 부하RL이 연결되어 있는 경우, p형 Si에서 정공이 n형Si에서 전자가 부하 쪽으로 흘러 광전류Iph가 각각 도 3a와 도 3b에 나타난 방향으로 전류가 흐른다.By the way, the spectrum of solar radiation energy is mainly infrared light in the near-ultraviolet region near 3,000Å around the visible region, at least several micrometers. In other words, the carrier with the most energy interaction in the energy of this process becomes free electrons or holes in semiconductors such as silicon or gallium arsenide. However, when electrons trapped by impurities are irradiated with light to the semiconductor, or electrons in the valence band are excited to the conduction band by large excitation, free carriers are generated. The increase in conductivity is called the photo-conductive effect. As shown in FIG. 2A or 2B, when light is emitted at a place where an internal electric field E exists in a semiconductor, electron-hole generation occurs, electrons generated by the light move to the right side according to the electric field around the conduction band and also to the valence mass. Since the polarization of the milled charge carrier occurs to the left side of the hole, a potential difference occurs on both sides of the semiconductor. This phenomenon is called the photo-voltaic effect. As shown in FIGS. 3A to 3C, the structure of the single crystal silicon (Si) solar cell (FIG. 3A), the state in which light is emitted to generate a light generating carrier (FIG. 3B), and the state of its carrier polarization The bands are explained as Fig. 3C, respectively. As shown in FIG. 2A or FIG. 2B, the electrons and holes + formed by the light are moved to the left and right, and as shown in FIG. 3C, the photovoltaic power Vph is collected. When the load RL is now connected to the solar cell, holes in p-type Si flow electrons in the n-type Si toward the load, and the photocurrent Iph flows in the directions shown in FIGS. 3A and 3B, respectively.
태양전지의 에너지변환효율(Energy Conversion Efficiency)은, 입력되는 태양복사광 에너지와, 태양전지의 단자로부터 나오는 전기출력에너지의 비를 퍼센트로 나타낸 것이다.The energy conversion efficiency of a solar cell represents the ratio of the inputted solar energy and the electrical output energy from the terminal of the solar cell in percentage.
그러나, 이것을 태양전지의 성능을 나타내는 “좋은 정도의 지수”라고 정의 내리기에는 약간 복잡한 절차가 필요하다. 결국, 같은 태양전지에서도 입력광의 스 펙트럼이 변하고, 또 같은 입력광을 받는다 하여도 태양전지의 부하가 변하면 출력되는 전기출력이 변하여 효율이 다르게 된다.However, a complicated procedure is needed to define this as a “good index” of solar cell performance. As a result, even in the same solar cell, the spectrum of the input light is changed, and even if the same input light is received, if the load of the solar cell is changed, the output electrical power is changed and the efficiency is different.
따라서, 국제전기규격표준화위원회(IEC TC-82)는 지상용 태양전지에 대해서는 태양복사의 통과 공기질량 조건이 AM(air mass: 통과공기질량)1.5로, 100mW/㎠이라는 입력광 파워에 대해서 부하조건을 바꾼 경우의 최대전기출력과의 비를 백분율로 나타낸 것을 공칭효율ηn(nominal efficiency)라고 정의하고 있다. 그리고, 이 측정조건에서 구한 효율이 태양전지의 카다로그에 게재되거나, 연구개발단계에서 학회에서 발표되어 있는 값인 것이다.Therefore, IEC TC-82, for ground solar cells, has a load of 100 mW / cm2 for input optical power with a solar air passing air mass condition of 1.5 AM (air mass). The ratio of the maximum electrical output in the case of changing conditions to a percentage is defined as the nominal efficiency ηn (nominal efficiency). In addition, the efficiency obtained under these measurement conditions is the value published in the catalog of the solar cell or published at the research and development stage.
종래에는 태양전지의 효율을 개선하기 위해서서 변환과정 중의 여러 가지 손실을 최대한 경감하고, 또한 태양복사에너지를 가능한 한 많이 흡수할 수 있도록 하고 있는데, 예컨대 도 4와 같이, 광에너지를 집광하는 수광부(10)는 빛을 받아 들이며 집광부를 보호하는 상부 유리층(11)과 상호 연결된 태양전지 사이에 접착의 역할 및 투광성을 고려한 고분자재료인 투광막(12)을 사용하고 있으며, 상기 투광막(12)을 투과한 광에너지는 셀(14)을 통해 흡수되어 전기적으로 연결되 외부로 이동시켜 전기에너지로서 사용하게 된다. 그리고 상기 셀(14)과 하부에 마련되어 상기 셀(14)을 보호하는 커버(16)와 접합하기 위한 수단으로 접착필름(15)을 사용하고 있다. 이러한 방법으로 흡수, 집광된 광에너지를 상술한 방법들을 이용해 전기에너지로 전환하게 된다.Conventionally, in order to improve the efficiency of the solar cell, various losses during the conversion process are reduced as much as possible, and the solar radiation energy can be absorbed as much as possible. For example, as shown in FIG. 10 uses a light-transmitting film 12 which is a polymer material in consideration of the role of the adhesion and the light-transmittance between the
그러나 상기 투명막(12)을 보면 광에너지의 손실을 최소화하기 의하여 투광성 및 가공성이 우수한 에틸렌비닐아세테이트(Etylene Vinyl Acetate 이하 "EVA"라 함)를 사용하는데, 이때 사용되는 상기 EVA는 투광성 및 가공성이 우수하나 장기간 빛에 노출되었을 때 색 변조로 인해 노화현상이 발생하게 되며, 이러한 원인으로 인해 태양전지 모듈의 수명단축으로 이어지는 문제점이 있었다.However, the transparent membrane 12 uses ethylene vinyl acetate ("EVA"), which is excellent in light transmittance and workability by minimizing loss of light energy. The EVA used at this time is light transmittance and workability. Although excellent, the aging phenomenon occurs due to color modulation when exposed to light for a long time, due to this cause there was a problem leading to shortening the life of the solar cell module.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고분자재료물질에 무기 물질을 나노수준으로 분산시켜 원재료의 장점을 유지하면서 나노 수준으로 분산된 미립자(Clay)가 입사되는 태양 빛을 흡수하여 고분자 물질인 에틸렌비닐아세테이트가 노화되는 것을 연장할 수 있게 하는 나노 복합재를 이용한 태양 전지 모듈 시트 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to disperse the inorganic material in the polymer material at the nano-level nanoparticles (Clay) dispersed at the nano-level while maintaining the advantages of the raw material The present invention provides a solar cell module sheet using a nanocomposite and a method of manufacturing the same, which absorb solar light to extend aging of a polymer material, ethylene vinyl acetate.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.The present invention has the following configuration to achieve the above object.
본 발명의 나노 복합재를 이용한 노화방지 태양전지 모듈 시트는, 태양광 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 사용할 수 있게 하는 태양전지 모듈에 있어서, 상기 태양전지 모듈 중 광에너지를 흡수하는 셀(Cell)과 유리판 사이에 위치하여 상호 접착되도록 하는 투광막 상에 미립자 형태의 보충재가 분산수용되도록 하는 것을 특징으로 한다.The anti-aging solar cell module sheet using the nanocomposite of the present invention is a solar cell module that absorbs solar energy and can be used as electrical energy, wherein the cell and glass plate absorbing light energy in the solar cell module It is characterized in that the supplementary material in the form of particulates is dispersed and accommodated on the light-transmitting film which is positioned between and bonded to each other.
또한, 상기 투광막은 에틸렌비닐아세테이트(Etylene Vinyl Acetate)로 이루어지며, 상기 에틸렌비닐아세테이트는 극성기를 갖도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the light-transmitting film is made of ethylene vinyl acetate (Etylene Vinyl Acetate), it is preferable that the ethylene vinyl acetate has a polar group.
그리고 상기 보충재는 무기 화합물로 이루어지도록 하며, 상기 보충재는 극성기를 갖도록 하고, 상기 보충재는 10㎚ ~ 100㎚의 크기로 이루어지도록 하는 것 이 바람직하다.And it is preferable that the supplement is made of an inorganic compound, the supplement is to have a polar group, the supplement is made of a size of 10nm ~ 100nm.
그리고 상기 무기 화합물은 규소, 인, 망간 중 선택된 어느 하나로 이루어지도록 한다.And the inorganic compound is made of any one selected from silicon, phosphorus, manganese.
또한, 본 발명의 나노 복합재를 이용한 노화방지 태양전지 모듈 시트의 제조방법은, 태양광 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 사용할 수 있게 하는 태양전지 모듈에 있어서, 1) 상기 태양전지 모듈 중 광에너지를 흡수하는 셀(Cell)과 유리판 사이에 위치하여 상호 접착되도록 하는 투광막을 액화상태로 유지하는 단계; 및 2) 상기 액화상태의 투광막에 미립자 형태의 보충재를 분산수용시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 1)단계에서 액화상태의 투광막은 극성기를 갖도록 하고, 상기 2)단계의 보충재는 무기 화합물로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the manufacturing method of the anti-aging solar cell module sheet using the nanocomposite of the present invention, in the solar cell module to absorb the solar energy to be used as electrical energy, 1) absorbs the light energy of the solar cell module Maintaining a light-transmissive film in a liquefied state to be positioned between the cell and the glass plate to be bonded to each other; And 2) dispersing and accepting a particulate supplement in the liquefied light-transmitting membrane, wherein the liquefied light-transmitting membrane in step 1) has a polar group, and The supplement is preferably made of an inorganic compound.
그리고 상기 보충재는 극성기를 갖도록 하고, 상기 보충재는 10㎚ ~ 100㎚의 크기로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.And the replenishment is to have a polar group, the replenishment is preferably made of a size of 10nm ~ 100nm.
또한, 상기 무기 화합물은 규소, 인, 망간 중 선택된 어느 하나로 이루어지도록 한다.In addition, the inorganic compound is made of any one selected from silicon, phosphorus, manganese.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 5에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈 시트(100)는 하부에 커버(160)를 구비하고, 상기 커버의 상부에 위치하며 광에너지를 흡수하는 셀(140)이 위치하는데, 상기 셀(150)과 커버를 접착하기 위하여 접착필름(150)을 사이에 도포하고 있다. 또한 상기 셀(140)의 보호 및 광투과 효율을 높이기 위해 유리판(110)을 상기 셀(140) 상면부에 위치시키는데, 상기 셀과 유리판을 접착하기 위한 수단으로 투광막(120)을 구비하고, 상기 투광막(120)으로는 에틸렌비닐아세테이트(Etylene Vinyl Acetate 이하 "EVA"라 함)를 사용할 수 있으며, 상기 EVA는 극성기를 가지는 것이 바람직하다. 이는 상기 에바(EVA)를 극성기를 갖도록 함으로써 보충재(130)가 투광막(120)상에 분산수용될 수 있도록 하기 위함이며, 상기 보충재(130)는 상기 투광막(120)의 소재가 되는 에바(EVA)상에 분산수용될 수 있도록 10㎚ ~ 100㎚ 크기의 극성을 가지는 것을 사용할 수 있다. 여기서 상기 보충재로는 규소, 인, 망간 등과 같이 무기 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 에바상에 보충재를 분산수용시 혼합력을 증가시켜 여러층 형태로 수용되게 할 수 있기 때문이다.As shown in FIG. 5, the solar
이렇게 상기 에바(EVA)상에 무기 화합물인 보충재를 분산수용함으로써 종래기술의 문제점인 에바가 빛에 장시간 노출시 발생하는 색변조에 의한 노화현상을 억제하여 수명을 연장할 수 있게 된다.In this way, by dispersing and supplementing an inorganic compound supplement on the EVA, EVA, which is a problem of the prior art, can be suppressed from aging due to color modulation caused by prolonged exposure to light, thereby extending the lifespan.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 나노 복합재를 이용한 태양전지 모듈 시트의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a solar cell module sheet using the nanocomposite of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 6에 도시된 바와 같이, 투광막으로 형성하기전 에바(EVA)를 액화상태로 유지시키는 단계(S10)와, 상기 액화단계(S10)에 있는 에바상에 보충재가 분산수용될 수 있도록 혼합하는 단계(S20)와, 상기 에바를 고형화하여 필름형태로 형성시키는 단계(S30)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 6, the step of maintaining the EVA in a liquefied state before forming the light-transmitting film (S10) and mixing the supplements on the EVA in the liquefaction step (S10) may be dispersed and accommodated. It comprises a step (S20), and the step of solidifying the EVA to form a film (S30).
상기 액화단계(S10)는 유리판과 셀이 상호 접합될 수 있도록 하는 투광막을 고온으로 가열하여 액화시켜 보충재를 수용시킬 수 있게 하는 것이다. 상기 혼합단 계(S20)는 먼저 10㎚ ~ 100㎚ 크기의 보충재를 형성시킨 상태에서 상기 보충재를 상기 액화상태의 에바에 투입하여 혼합시키는 것이다. 이때 상기 에바와 보충재는 극성기를 가지고 있어야 하며, 상기 보충재로는 무기 화합물인 규소, 인, 망간 등을 이용하는 것이 바람직하다. 이는 상호 극성기를 갖게 함으로써 믹싱시 보충재가 에바상에서 고루 분산될 수 있도록 하기 위함이다.The liquefaction step (S10) is to liquefy by heating the light-transmitting film that allows the glass plate and the cell to be bonded to each other to accommodate the supplement. In the mixing step (S20), the supplement is added to the liquefied state of EVA in a state in which a supplement of 10 nm to 100 nm is first formed and mixed. At this time, the EVA and the supplement must have a polar group, and it is preferable to use silicon, phosphorus, manganese, and the like, which are inorganic compounds. This is to have a mutual polar group so that the supplements can be evenly dispersed on the EVA during mixing.
그리고 상기 고체화단계(S30)를 통해 보충재가 분산수용된 에바를 고형화시켜 필름형태로 형성시켜 태양전지 모듈상에 층착시키면, 광에너지 흡수시 보충재가 빛을 흡수하여 에바의 고분자 사슬이 빛에 의해 공격받는 것을 최소화할 수 있게 함으로써 수명을 연장할 수 있게 되는 것이다.Then, the solidified step (S30) through the solidified EVA is dispersed in the form of a film to form a film on the solar cell module, the absorber absorbs light when absorbing light energy, the polymer chain of EVA is attacked by light By minimizing this, it is possible to extend the life.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
본 발명은 앞서 본 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.The present invention has the following effects by the above configuration.
본 발명은 고분자재료물질에 무기 물질을 나노수준으로 분산시켜 원재료의 장점을 유지하면서 나노 수준으로 분산된 미립자(Clay)가 입사되는 태양 빛을 흡수하여 고분자 물질인 에틸렌비닐아세테이트가 노화되는 시간을 연장함으로써 태양전지 모듈의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the inorganic material is dispersed in the polymer material at the nano level to maintain the advantages of the raw material while absorbing the sunlight from the nano-dispersed fine particles (Clay) to prolong the time for aging of the polymer material ethylene vinyl acetate By doing so, there is an effect of extending the life of the solar cell module.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050124031A KR100768497B1 (en) | 2005-12-15 | 2005-12-15 | Method and Solar Cell Module Sheet of Using Nano Mixing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050124031A KR100768497B1 (en) | 2005-12-15 | 2005-12-15 | Method and Solar Cell Module Sheet of Using Nano Mixing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070063800A KR20070063800A (en) | 2007-06-20 |
| KR100768497B1 true KR100768497B1 (en) | 2007-10-18 |
Family
ID=38363653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050124031A KR100768497B1 (en) | 2005-12-15 | 2005-12-15 | Method and Solar Cell Module Sheet of Using Nano Mixing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100768497B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101237203B1 (en) * | 2010-12-28 | 2013-02-25 | 롯데케미칼 주식회사 | Resin compositions for encapsulant material of photovoltaic modules including metal nano powder |
| KR101222216B1 (en) * | 2011-04-22 | 2013-01-16 | 삼성토탈 주식회사 | Method for Manufacturing Excellent Weather Stable EVA sheet for Solar Cell Encapsulant |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050083243A (en) * | 2004-02-21 | 2005-08-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | A solar cell integrated display device and a method for fabricating the same |
-
2005
- 2005-12-15 KR KR1020050124031A patent/KR100768497B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050083243A (en) * | 2004-02-21 | 2005-08-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | A solar cell integrated display device and a method for fabricating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20070063800A (en) | 2007-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10396228B2 (en) | Quantum dot and luminescent material made therefrom | |
| AU2007200659B2 (en) | Cascade Solar Cell with Amorphous Silicon-based Solar Cell | |
| US10651331B2 (en) | Solar cell module using semiconductor nanocrystals | |
| RU2010125569A (en) | MULTI-TRANSITION PHOTOGALLANIC ELEMENTS | |
| EP2511962A2 (en) | Solar Cell Using Polymer-Dispersed Liquid Crystals | |
| CN102544153A (en) | Photovoltaic device and method for making | |
| KR101181547B1 (en) | Optical focusing solar cell module and assembling method thereof | |
| EP2360741A2 (en) | Photovoltaic module and method for manufacturing the same | |
| KR100768497B1 (en) | Method and Solar Cell Module Sheet of Using Nano Mixing | |
| Baba et al. | Effect of series resistances on conversion efficiency of GaAs/Si tandem solar cells with areal current-matching technique | |
| CN202996861U (en) | Solar cell module | |
| Abderrezek et al. | Numerical simulation of luminescent downshifting in top cell of monolithic tandem solar cells | |
| CN102280504B (en) | Solar cell module and solar energy window | |
| KR101349554B1 (en) | Solar cell module | |
| KR101070435B1 (en) | Solar cell module | |
| TW201413999A (en) | Solar cell module and manufacturing method thereof | |
| Van Sark et al. | Improvement of spectral response of solar cells by deployment of spectral converters containing semiconductor nanocrystals | |
| Sistla et al. | Design and Optical Performance of a Single-Junction GaAs Nanowire-Ge Solar Cell | |
| Rolland et al. | Computational design of high performance hybrid perovskite on silicon 2-T tandem solar cells based on a tunnel junction | |
| KR102586342B1 (en) | Solar module and method for the production thereof | |
| KR102660795B1 (en) | Solar cell module | |
| KR102009308B1 (en) | Bifacial solar cell with gallium oxide passivation layer and manufacturing method for the solar cell, tandem solar cell and bipv module using the solar cell | |
| CN207320142U (en) | A kind of double glass double side photovoltaic battery plate components | |
| CN206727082U (en) | A kind of photovoltaic power generation apparatus | |
| Correiaa et al. | Photovoltaic spectral conversion materials: The role of sol–gel processing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| G170 | Publication of correction | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121011 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130926 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140926 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150924 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160928 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170927 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181004 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190924 Year of fee payment: 13 |