KR101028228B1 - 태양광 발전장치 - Google Patents

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이동근
성명석
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

태양광 발전장치가 개시된다. 태양광 발전장치는 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 외곽 영역을 포함하는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 보호 패널; 상기 보호 패널 및 상기 태양전지 패널 사이에, 상기 중앙 영역에 배치되는 제 1 접착부재; 및 상기 보호 패널 및 상기 태양전지 패널 사이에, 상기 외곽 영역에 배치되며, 상기 제 1 접착부재보다 더 높은 접착력을 가지는 제 2 접착부재를 포함한다.
EVA, 접착제, 폐루프, 패널, 모듈

Description

태양광 발전장치{SOLAR CELL APPARATUS}
실시예는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
광전 변환 효과를 이용하여 빛에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전 모듈은 지구 환경의 보전에 기여하는 무공해 에너지를 얻는 수단으로 널리 사용되고 있다.
태양 전지의 광전 변환 효율이 개선됨에 따라, 태양광 발전 모듈을 구비한 많은 태양광 발전 시스템이 주거 용도로까지 설치되기에 이르렀다.
실시예는 향상된 성능을 가지고, 재활용이 용이한 태양광 발전장치를 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 외곽 영역을 포함하는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 보호 패널; 상기 보호 패널 및 상기 태양전지 패널 사이에, 상기 중앙 영역에 배치되는 제 1 접착부재; 및 상기 보호 패널 및 상기 태양전지 패널 사이에, 상기 외곽 영역에 배치되며, 상기 제 1 접착부재보다 더 높은 접착력을 가지는 제 2 접착부재를 포함한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 제 1 접착부재; 상기 태양전지 패널 및 상기 제 1 접착부재 사이에 개재되며, 폐루프 형상을 가지는 제 2 접착부재; 및 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 보호 패널을 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 폐루프 형상의 제 2 접착부재를 이용하여, 보호 패널 및 태양전지 패널의 외곽 부분만 접착시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상대적으로 낮은 접착력의 제 1 접착부재를 이용하여, 보호 패널 및 태양전지 패널의 중앙 부분을 접착시킬 수 있다.
이에 따라서, 중앙 부분의 접착력이 낮으므로, 제 1 접착부재 및 태양전지 패널이 용이하게 이격될 수 있다.
또한, 외곽 영역은 높은 접착력을 가지는 제 2 접착부재에 의해서 접착되기 때문에, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 이물질의 침투를 용이하게 방지할 수 있다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 프레임, 부재, 홀 또는 부 등이 각 패널, 프레임, 부재, 홀 또는 부 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 분해사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2에서, A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 4는 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 태양전지 패널(100), 접착부재(300) 및 보호 패널(400)을 포함한다.
상기 태양전지 패널(100)은 플레이트 형상을 가진다. 상기 태양전지 패 널(100)은 중앙 영역(CR) 및 외곽 영역(OR)을 포함한다. 상기 중앙 영역(CR)의 상기 태양전지 패널(100)의 중앙 부분에 정의되고, 상기 외곽 영역(OR)은 상기 중앙 영역(CR)의 주위를 둘러싸며 정의된다.
상기 태양전지 패널(100)은 상기 중앙 영역(CR) 및 상기 외곽 영역(OR)에 의해서 구분될 수 있다. 상기 태양전지 패널(100)은 지지기판(110) 및 다수 개의 태양전지 셀들(120)을 포함한다.
상기 지지기판(110)은 플레이트(plate) 형상을 가진다. 상기 지지기판(110)은 절연체이다. 상기 지지기판(110)은 리지드(rigid)하거나 플렉서블(flexible)할 수 있다. 상기 지지기판(110)은 예를 들어, 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 또한, 상기 지지기판(110)은 상기 태양전지 셀들(120)을 지지한다.
상기 태양전지 셀들(120)은 상기 지지기판(110) 상에 배치된다. 도면에서 도시된 바와 같이, 상기 태양전지 셀들(120)은 상기 중앙 영역(CR) 및 상기 외곽 영역(OR)에 걸쳐서 배치될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 태양전지 셀들(120)은 상기 중앙 영역(CR)에만 배치될 수 있다.
상기 태양전지 셀들(120)은 태양광을 입사받아 전기에너지로 변환시킨다. 상기 태양전지 셀들(120)은 서로 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 상기 태양전지 셀들(120)은 일 방향으로 서로 나란히 연장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 태양전지 셀들(120)은 예를 들어, CIGS계 태양전지, 실리콘계열 태양전지 또는 염료 감응 태양전지일 수 있다.
상기 접착부재(300)는 상기 태양전지 패널(100) 상에 배치된다. 상기 접착부재(300)는 상기 태양전지 패널(100) 및 상기 보호 패널(400) 사이에 개재된다. 상기 접착부재(300)는 상기 태양전지 패널(100) 및 상기 보호 패널(400)을 접착시킨다. 즉, 상기 접착부재(300)는 상기 태양전지 패널(100)의 상면에 접착되고, 상기 보호 패널(400)의 하면에 접착된다.
상기 접착부재(300)는 제 1 접착부재(310) 및 제 2 접착부재(320)를 포함한다.
상기 제 1 접착부재(310)는 상기 중앙 영역(CR)에 배치된다. 상기 제 1 접착부재(310)는 상기 중앙 영역(CR)에 대응하여 배치된다. 상기 제 1 접착부재(310)는 상기 태양전지 패널(100)의 중앙 부분 및 상기 보호 패널(400)의 중앙 부분을 서로 접착시킨다.
상기 제 1 접착부재(310)는 상대적으로 낮은 접착력을 가진다. 즉, 상기 제 1 접착부재(310)는 상기 제 2 접착부재(320)보다 낮은 접착력을 가진다. 더 자세하게, 상기 제 1 접착부재(310)는 상기 태양전지 패널(100)과의 접착력이 낮다.
이에 따라서, 상기 제 1 접착부재(310) 및 상기 태양전지 패널(100)은 용이하게 탈부착이 가능하다. 즉, 상기 제 1 접착부재(310)는 상기 태양전지 셀들(120)을 손상시키지 않으면서, 상기 태양전지 패널(100)로부터 탈착될 수 있다.
상기 제 1 접착부재(310)는 평면에서 보았을 때, 직사각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 접착부재(310)는 상기 제 2 접착부재(320) 내측에 배치된다.
상기 제 1 접착부재(310)로 사용되는 물질의 예로서는 에틸렌 비닐 아세테이트 또는 폴리 우레탄계 접착제 등을 들 수 있다.
이때, 상기 제 1 접착부재(310)에 사용되는 에틸렌 비닐 아세테이트의 비닐 아세테이트의 함량은 상대적으로 낮을 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 접착부재(310)에 사용되는 에틸렌 비닐 아세테이트의 비닐 아세테이트의 함량은 약 15 wt% 내지 약 40 wt%일 수 있다.
즉, 상기 제 1 접착부재(310)로 사용되는 에틸렌 비닐 아세테이트를 형성하기 위해서, 비닐 아세테이트를 약 15 wt% 내지 약 40 wt%로 포함하는 단량체 또는 올리고머가 중합될 수 있다.
상기 제 1 접착부재(310)는 상기 태양전지 셀들(120)의 거의 대부분을 덮는다. 더 자세하게, 상기 제 1 접착부재(310)는 상기 태양전지 셀들(120) 전체를 덮을 수 있다.
상기 제 2 접착부재(320)는 상기 외곽 영역(OR)에 배치된다. 상기 제 2 접착부재(320)는 폐루프 형상을 가진다. 에를 들어, 상기 제 2 접착부재(320)는 평면에서 보았을 때, 직사각형 고리 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 접착부재(320)는 상기 보호 패널(400) 및 상기 태양전지 패널(100) 사이에 개재된다. 또한, 상기 제 2 접착부재(320)는 상기 보호 패널(400)의 하면 및 상기 태양전지 패널(100)의 상면에 접착된다.
상기 제 2 접착부재(320)는 상기 태양전지 패널(100)의 외곽에 대응하여 배치된다. 즉, 상기 제 2 접착부재(320)는 상기 태양전지 패널(100)의 측면에 대응하 여 배치된다. 즉, 상기 제 2 접착부재(320)는 상기 태양전지 패널(100)의 상면에 배치되며, 상기 태양전지 패널(100)의 측면을 따라서 연장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 접착부재(320)는 상기 태양전지 셀들(120)의 일부에 접착될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제 2 접착부재(320)는 상기 태양전지 셀들(120)이 배치되지 않는 영역에만 접착될 수 있다. 즉, 상기 제 2 접착부재(320)는 상기 태양전지 셀들(120)에 접착되지 않을 수 있다.
상기 제 2 접착부재(320)는 상대적으로 높은 접착력을 가진다. 즉, 상기 제 2 접착부재(320)는 상기 태양전지 패널(100)에 높은 접착력으로 접착된다. 상기 제 2 접착부재(320)는 상기 제 1 접착부재(310)보다 매우 높은 접착력을 가진다.
즉, 상기 제 2 접착부재(320)는 상기 태양전지 패널(100)에 견고하게 접착된다. 이에 따라서, 상기 제 2 접착부재(320)가 상기 태양전지 패널(100)로부터 탈착될 때, 상기 태양전지 셀들(120)은 손상될 수 있다.
상기 제 2 접착부재(320)로 사용되는 물질의 예로서는 에폭시계 접착제, 세라믹 접착제 또는 에틸렌 비닐 아세테이트 등을 들 수 있다.
이때, 상기 제 2 접착부재(320)에 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트의 비닐 아세테이트 함량은 상대적으로 높을 수 있다. 즉, 상기 제 2 접착부재(320)에 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트의 비닐 아세테이트 함량은 상기 제 1 접착부재(310)에 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트의 비닐 아세테이트 함량보다 더 높을 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 접착부재(320)에 포함된 에틸렌 비닐 아세테이이트의 비닐 아세테이트 함량은 약 40wt% 내지 약 60wt%일 수 있다.
상기 보호 패널(400)은 상기 접착부재(300) 상에 배치된다. 상기 보호 패널(400)은 상기 태양전지 패널(100) 상에 배치된다. 상기 보호 패널(400)은 외부의 물리적인 충격 및/또는 이물질로부터 상기 태양전지 셀들(120)을 보호한다. 상기 보호패널은 투명하며, 예를 들어, 강화 유리 등을 포함할 수 있다.
상기 보호 패널(400) 및 상기 접착 부재(300) 사이에는 추가적인 완충층이 개재될 수 있다. 이때, 상기 완충층은 투명하고, 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinylene acetate;EVA) 등과 같은 탄성 중합체 등으로 이루어질 수 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 프레임, 버스 바, 정션 박스 및 케이블 등을 더 포함할 수 있다.
상기 프레임은 상기 태양전지 패널(100) 및 상기 보호 패널(400)을 수용하고, 지지한다. 상기 프레임은 상기 지지기판 및 상기 보호 패널(400)을 고정한다.
상기 버스 바는 상기 태양전지 셀(120)의 상면에 접속되고, 배선을 통하여, 상기 정션 박스 내의 회로기판에 연결될 수 있다.
상기 정션박스는 상기 지지기판(110)의 하면에 배치될 수 있다. 상기 정션박스는 상기 다이오드 등이 설치된 상기 회로기판을 수용할 수 있다. 실시예에 따른 태양전지 모듈에서,
상기 케이블은 상기 정션박스로부터 연장된다. 상기 케이블은 상기 정션박스 내에 수용된 회로기판을 통하여, 상기 버스 바와 연결된다. 또한, 상기 케이블은 다른 태양전지 모듈에 연결된다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 상기 중앙 영역(CR)에 상대적으로 접착력이 낮은 제 1 접착부재(310)를 배치시키고, 상기 태양전지 패널(100) 및 상기 보호 패널(400)을 접착시킨다. 또한, 상기 제 1 접착부재(310)는 상기 태양전지 셀들(120)을 거의 덮는다.
이에 따라서, 상기 제 1 접착부재(310)는 상기 태양전지 패널(100)에 용이하게 탈부착이 가능하고, 상기 제 1 접착부재(310)가 상기 태양전지 패널(100)로부터 탈착될 때, 상기 태양전지 셀들(120)은 거의 손상되지 않는다.
또한, 상기 제 2 접착부재(320)는 폐루프 형상 및 강한 접착력을 가지기 때문에, 상기 보호 패널(400) 및 상기 태양전지 패널(100) 사이에 견고하게 밀봉영역을 형성할 수 있다. 이에 따라서, 외부의 이물질이 상기 태양전지 패널(100)에 침투되는 것이 방지된다.
따라서, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 상기 태양전지 셀의 손상을 최소화 하면서, 용이하게, 상기 제 1 접착부재(310)를 탈부착할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 이물질에 의한 성능 저하을 방지할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 접착부재(310)는 제 2 접착부재(320)를 덮을 수 있다. 즉, 상기 중앙 영역(CR) 뿐만 아니라, 상기 외곽 영역(OR)에도 상기 제 1 접착부재(310)가 배치될 수 있다.
상기 제 1 접착부재(310)의 일부는 상기 제 2 접착부재(320) 및 보호패 널(400) 사이에 개재된다. 즉, 상기 제 1 접착부재(310) 중 상기 외곽 영역(OR)에 배치되는 부분은 상기 제 2 접착부재(320)의 상면에 직접 접촉하고, 상기 보호패널(400)의 하면에 직접 접촉할 수 있다.
도 4와 같은 태양전지 모듈은 상기 제 1 접착부재(310) 및 상기 제 2 접착부재(320)를 상기 태양전지 패널(100) 상에 용이하게 부착시킬 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 3에서와 달리, 도 4와 같은 태양전지 모듈은 상기 제 1 접착부재(310)를 상기 제 2 접착부재(320) 내측에 얼라인 시킬 필요가 없다.
따라서, 도 4와 같은 태양전지 모듈은 도 1 내지 도 3의 태양전지 모듈에 상당하는 기능을 가지면서도 용이하게 제조될 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응 용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 분해사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에서, A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 일 단면을 도시한 단면도이다.

Claims (6)

  1. 중앙 영역 및 상기 중앙 영역을 둘러싸는 외곽 영역을 포함하는 태양전지 패널;
    상기 태양전지 패널 상에 배치되는 보호 패널;
    상기 보호 패널 및 상기 태양전지 패널 사이에, 상기 중앙 영역에 배치되는 제 1 접착부재; 및
    상기 보호 패널 및 상기 태양전지 패널 사이에, 상기 외곽 영역에 배치되며, 상기 제 1 접착부재보다 더 높은 접착력을 가지는 제 2 접착부재를 포함하는 태양광 발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 접착부재 및 상기 제 2 접착부재는 에틸렌 비닐 아세테이트를 포함하는 태양전지.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 접착부재의 에틸렌 비닐 아세테이트의 비닐 아세테이트의 함량은 상기 제 2 접착부재의 에틸렌 비닐 아세테이트의 비닐 아세테이트의 함량보다 낮은 태양전지.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 접착부재는 폐루프 형상을 가지는 태양광 발전장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 접착부재는 상기 제 1 접착부재의 주위를 둘러싸는 태양광 발전장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 접착부재의 일부는 상기 제 2 접착부재 및 상기 보호패널 사이에 개재되는 태양광 발전장치.
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