KR101031582B1 - Solar cell module using ionomer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아이오노머를 이용한 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내흡수성으로 인해 습기차단효과가 뛰어나고, 박리(delamination)현상이 없으며, 내화학성으로 인하여 황변현상이 없고, 투명도가 PVB에 비해 월등하며, 뛰어난 접합력을 가지고 있어 태양전지 모듈의 효율을 증대시키고, 수명을 연장시킨 아이오노머를 이용한 태양전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module using an ionomer, and more particularly, has excellent moisture blocking effect due to absorption resistance, no delamination phenomenon, no yellowing phenomenon due to chemical resistance, and transparency compared to PVB. The present invention relates to a solar cell module using ionomer which has superior and excellent bonding power, thereby increasing the efficiency of the solar cell module and extending its life.
일반적으로, 태양전지의 최소단위를 셀이라고 한다. 실제로 태양전지를 셀 그대로 사용하는 일은 거의 없는데, 그 이유는 2가지로, 하나는 셀 1개로부터 나오는 전압은 0.5V 로 매우 작고, 실제 사용할 전압은 수 볼트에서 수십 혹은 수백 볼트 이상이 되기 때문에, 셀을 몇 개 또는 몇십 개를 직렬로 연결하여 사용하여야 한다.In general, the smallest unit of a solar cell is called a cell. In fact, solar cells are rarely used as they are because there are two reasons, one is that the voltage from one cell is very small at 0.5V, and the actual voltage is from several volts to tens or even hundreds of volts. Several or dozen cells must be connected in series.
또 하나의 이유는 야외에서 사용할 경우, 여러 가지 열악한 환경에 노출되기 때문에 접속된 다수의 셀을 열악한 환경에서 보호할 필요가 있다. 또한, 이 모듈을 복수 개로 이어서 용도에 맞게 한 것을 어레이라 칭하고 있다.Another reason is that when used outdoors, many of the connected cells need to be protected from the harsh environment because they are exposed to various harsh environments. In addition, an array of a plurality of these modules in accordance with the application is called an array.
글래스 투 글래스(glass to glass) 접합법에 의해 제작된 태양전지 모듈은 제1글래스와 상기 제1글래스의 후면에 위치되는 제1충진재, 상기 제1충진재의 후면에 위치되는 태양전지, 상기 태양전지의 후면에 위치되는 제2충진재 및 상기 제2충진재의 후면에 위치되는 제2글래스로 구성되며, 상기 구성이 상호 일체형으로 결합되어 이루어진다.The solar cell module manufactured by glass-to-glass bonding method includes a first filler positioned on a rear surface of the first glass and the first glass, a solar cell positioned on a rear surface of the first filler, and a solar cell. It is composed of a second filler located in the rear and a second glass located in the rear of the second filler, the configuration is made of a combined integrally.
이때, 상기 충진재로써 종래에는 실리콘 수지, PVB, EVA가 이용되었는데, 처음 태양전지를 제조할 당시에는 실리콘 수지가 최초로 사용되었으나, 충진하는데 기포방지와 셀의 상하로 움직이는 균일성을 유지하는 데 있어서 많은 시간이 소요된다는 문제점 때문에 PVB나 EVA가 이용되었다.In this case, conventionally, as the filler, silicone resin, PVB, and EVA were used, but when the solar cell was first manufactured, the silicone resin was used for the first time. However, in filling, there are many methods for preventing bubble and maintaining uniformity of cell movement. Because of the time-consuming problem, PVB or EVA has been used.
그러나, PVB도 재료적으로 흡습성이 있기 때문에 태양전지 모듈의 가장자리 부분의 마감처리가 되지 않을 경우 박리현상(Delamination)이 발생하기 때문에 Frameless 모듈설치 시공법을 사용할 수 없다.However, PVB also has a hygroscopic material, so when the edge of the solar cell module is not finished, peeling occurs, so the frameless module installation method cannot be used.
따라서, 최근에는 EVA가 많이 이용되고 있다. 하지만, EVA도 자외선 열화로 시간이 지남에 따라 Haze로 인한 변색(황변현상)으로 출력 저하 문제, 또한, 후면 Glass 대신 Back Sheet(Tedler) 사용으로 인한 태양전지 모듈의 내구성 저하문제 때문에 재검토되고 있는 실정이다.Therefore, EVA has been used a lot recently. However, EVA is also being reviewed due to the degradation of output due to haze discoloration (yellowing) due to UV deterioration and the deterioration of the durability of the solar cell module due to the use of a back sheet (Tedler) instead of the back glass. to be.
따라서, 상기 충진재에 따라 태양전지 모듈의 수명이 좌우되었으며, 사용 효율에도 영향을 받았다.Therefore, the lifespan of the solar cell module was dependent on the filler, and the use efficiency was also affected.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 글래스 투 글래스(glass to glass) 접합법으로 제작되는 태양전지 모듈의 충진재로써 아이오노머를 이용한 태양전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the main object of the present invention is to provide a solar cell module using ionomer as a filler of a solar cell module produced by glass to glass (glass to glass) bonding method. Its purpose is to.
본 발명의 또 다른 목적은 충진재로써 아이오노머를 사용함으로써 불투수성, 내흡수성 및 내화학성을 가지며, 접합력이 우수하고, 투명도가 종래 PVB에 비하여 월등히 뛰어난 아이오노머를 이용한 태양전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a solar cell module using an ionomer having an impermeability, water absorption and chemical resistance, excellent bonding strength, excellent transparency than conventional PVB by using the ionomer as a filler. have.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 아이오노머를 이용한 태양전지 모듈은, 제1글래스; 상기 제1글래스 후면에 결합되는 제1충진재; 상기 제1충진재 후면에 결합되는 태양전지; 상기 태양전지 후면에 결합되는 제2충진재; 및 상기 제2충진재 후면에 결합되는 제2글래스;를 포함하며, 상기 제1글래스는 저철분 유리를 사용하고, 상기 제2글래스는 저철분 유리 또는 일반 유리를 사용하며, 상기 제1충진재 및 상기 제2충진재 중 적어도 어느 하나는 가교반응을 하지 않는 아이오노머(ionomer)로 구성됨으로써 달성된다.In order to achieve the above object, the solar cell module using the ionomer of the present invention, the first glass; A first filler coupled to the rear surface of the first glass; A solar cell coupled to the first filler back surface; A second filler coupled to the rear surface of the solar cell; And a second glass coupled to a rear surface of the second filler, wherein the first glass uses low iron glass, the second glass uses low iron glass or ordinary glass, and the first filler and the glass. At least one of the second fillers is achieved by being composed of an ionomer that does not undergo a crosslinking reaction.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 글래스 투 글래스(glass to glass) 접합법으로 태양전지 모듈을 제조시, 이에 사용되는 충진재를 아이오노머(ionomer)로 구성함으로써, 상기 아이오노머의 내흡수성으로 인해 습기차단효과가 뛰어나고, 불투수성으로 인하여 박리(delamination)현상이 없으며, 내화학성으로 인하여 황변현상이 없고, 투명도가 PVB에 비해 월등하며, 뛰어난 접합력을 가지고 있어 태양전지 모듈의 효율을 증대시키고, 수명을 연장시키는 효과가 있다.According to the present invention as described above, when manufacturing a solar cell module by glass to glass (glass to glass) bonding method, by configuring the filler used in the ionomer (ionomer), moisture absorption due to the water absorption resistance of the ionomer Excellent effect, no delamination due to impermeability, no yellowing due to chemical resistance, transparency is superior to PVB, and has excellent bonding force, which increases efficiency of solar cell module and extends life. It works.
도 1은 본 발명에 의한 아이오노머를 이용한 태양전지 모듈의 일실시예에 의한 글래스 투 글래스 접합법으로 제조되는 태양전지 모듈의 개략적인 분리 사시도,
도 2는 EVA와 PVB접합 유리의 안전성을 테스트한 참고사진,
도 3은 EVA와 PVB접합 유리의 방범성을 테스트한 참고사진,
도 4는 PVB sheet와 일반 EVA와의 비교 그래프,
도 5는 PVB sheet와 일반 EVA의 태양광 모듈화시 내구성을 테스트한 그래프,
도 6은 PVB와 EVA의 부식성을 평가한 사진이다.1 is a schematic separation perspective view of a solar cell module manufactured by a glass-to-glass bonding method according to an embodiment of a solar cell module using an ionomer according to the present invention;
Figure 2 is a reference photograph testing the safety of the EVA and PVB laminated glass,
Figure 3 is a reference photo for testing the security of the EVA and PVB laminated glass,
4 is a graph comparing the PVB sheet and the general EVA,
5 is a graph for testing the durability during the photovoltaic modularization of PVB sheet and general EVA,
Figure 6 is a photograph evaluating the corrosion of PVB and EVA.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinal numbers, such as second and first, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명인 아이오노머를 이용한 태양전지 모듈은 글래스 투 글래스 접합법으로 제조하는 것이 바람직하며, 그 구성은 제1글래스; 상기 제1글래스 후면에 결합되는 제1충진재; 상기 제1충진재 후면에 결합되는 태양전지; 상기 태양전지 후면에 결합되는 제2충진재; 및 상기 제2충진재 후면에 결합되는 제2글래스;를 포함하며, 상기 제1글래스는 저철분 유리를 사용하고, 상기 제2글래스는 저철분 유리 또는 일반 유리를 사용하며, 상기 제1충진재 및 상기 제2충진재 중 적어도 어느 하나는 가교반응을 하지 않는 아이오노머(ionomer)로 구성된다.First, as shown in Figure 1, the solar cell module using the ionomer of the present invention is preferably manufactured by a glass-to-glass bonding method, the configuration of the first glass; A first filler coupled to the rear surface of the first glass; A solar cell coupled to the first filler back surface; A second filler coupled to the rear surface of the solar cell; And a second glass coupled to a rear surface of the second filler, wherein the first glass uses low iron glass, the second glass uses low iron glass or ordinary glass, and the first filler and the glass. At least one of the second fillers is composed of an ionomer that does not undergo a crosslinking reaction.
종래에는 상기 아이오노머 대신 EVA(EVA계 필름) 또는 PVB(PVB계 필름)를 사용하였는데, 기본적으로 충진재(Encapsulant)는 충분한 접착력을 가지고 있어야 하며, PV Cell 물리적 보호 기능을 갖고, 일정한 기계 강도를 가지며, 기후변화로부터 태양전지를 보호할 수 있어야 하고, 산소나 수분의 침투를 방지하여야 하며, 절연성을 갖고, 내부식성이 높아야 하며, 장기적으로 안정성이 확보되어 태양전지의 수명을 연장시킬 수 있어야 한다.Conventionally, EVA (EVA-based film) or PVB (PVB-based film) was used instead of the ionomer, and basically, the filler (Encapsulant) should have sufficient adhesive strength, PV Cell physical protection, and have a constant mechanical strength. In addition, it should be able to protect solar cells from climate change, prevent the penetration of oxygen or moisture, have insulation, high corrosion resistance, and ensure long-term stability to extend the life of solar cells.
상기 EVA계 필름을 사용시 EVA계 필름은 사용비율이 95%정도 되는 표준적 필름으로써, 30년 이상의 설계기반으로 EVA계 필름 사용시 모듈 및 라미네이터 공정이 용이하나, 가교제를 사용하여 대체적으로 라미네이션 시간이 길고, 대부분이 Glass/BS 모듈에 사용하며, Glass/Glass 모듈 및 새로운 방식에 적용하는데 한계점을 안고 있다.When the EVA film is used, the EVA film is a standard film having a use ratio of about 95%, and the module and laminator process is easy when the EVA film is used based on a design of more than 30 years, but the lamination time is generally long using a crosslinking agent. Most of them are used for Glass / BS modules, and there are limitations in applying to Glass / Glass modules and new methods.
또한, 상기 PVB계 필름을 사용시, 상기 EVA와 대비하여 성능면에서는 산 발생이 극히 적어 저부식성의 성질을 가지며, 높은 내관통성을 갖고, 자외선 차단효과가 높으며, 황변현상(Yellowness)이 없다.In addition, when using the PVB-based film, compared with the EVA in terms of performance, the generation of acid is extremely low, has a low corrosion resistance property, has high penetration resistance, high UV protection effect, there is no yellowing (Yellowness).
또한, 상기 PVB계 필름은 공정면에서 가교제를 사용하지 않으므로 상기 EVA계 필름을 사용하는 공정에 비하여 라미네이션 시간을 단축시킬 수 있으며, 낮은 Edge Flow로 장비오염이 극소화되고, 재작업이 가능하다.In addition, since the PVB-based film does not use a crosslinking agent in the process, lamination time can be shortened compared to the process using the EVA-based film, and equipment contamination is minimized and reworked with low edge flow.
그러나, 상기 PVB계 필름은 흡수성과 투수성으로 인하여 습기에 약하고, 박리(delamination)현상이 일어난다는 단점을 가지고 있다.However, the PVB-based film is vulnerable to moisture due to absorption and permeability, and has a disadvantage in that delamination occurs.
상기 EVA와 상기 PVB를 가지고 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 안정성 및 방범성을 테스트 하였다.The EVA and the PVB were tested for stability and security as shown in FIGS. 2 and 3.
안정성 시험에서는 낙구 시험을 시행하였는데, 테스트 조건은 EN14449(안전접합유리용 규격)으로 시행하였으며, 낙구의 중량은 1㎏으로 하고, 최저 낙하높이를 4.0m로 하였으며, 유리의 규격은 50×50㎝로 하였고, 중간 막의 두께는 1㎜로 하여 테스트하였다.The stability test was carried out for the fall ball test. The test condition was EN14449 (standard for safety laminated glass), the weight of the fall ball was 1㎏, the minimum drop height was 4.0m, and the glass size was 50 × 50㎝. The thickness of the intermediate film was tested to 1 mm.
상기 테스트 결과 EVA는 최대 내관통성이 3.0m였으며, PVB는 최소 내관통성이 6.0m로 PVB 접합 유리가 안전 기준에 적합한 필름임을 알 수 있었다.As a result of the test, EVA had a maximum penetration resistance of 3.0 m, and PVB had a minimum penetration resistance of 6.0 m, indicating that the PVB laminated glass was a film suitable for safety standards.
또한, 방범성 시험에서는 진자 테스트를 시행하였으며, 테스트 조건은 EN12600으로 시행하였으며, 더블 타이어 진자는 50㎏으로 하고, 유리의 사이즈는 876×1938㎜로 하였으며, 유리의 두께는 2×4㎜ float로 하였고, 중간 막의 두께는 1.0㎜로 하여 테스트하였다.In the security test, pendulum test was conducted, test condition was EN12600, double tire pendulum was 50㎏, glass size was 876 × 1938mm, and glass thickness was 2 × 4mm float. The thickness of the intermediate film was tested to 1.0 mm.
상기 테스트 결과 EVA는 0.4m(class 2B), PVB는 1.2m(class1B)로 PVB 접합 유리가 안전 기준에 적합한 필름임을 알 수 있었다.As a result of the test, the EVA was 0.4 m (class 2B) and the PVB was 1.2 m (class 1B), indicating that the PVB laminated glass was suitable for safety standards.
한편, PVB sheet와 일반 EVA와의 투습성, 고절연성, 저부식성, 강도, 진공 라미네이션, NIP roll 라미네이션 부분에서 성질 비교표를 도 4에 도시하였는데, 투습성과 고절연성 및 진공 라미네이션 부분에서는 EVA가 좋았으며, 저부식성과 강도 및 NIP roll 라미네이션 부분에서는 PVB가 좋은 성질을 나타내었다.On the other hand, a comparison table of properties in the moisture permeability, high insulation, low corrosion, strength, vacuum lamination, NIP roll lamination of PVB sheet and general EVA is shown in Figure 4, EVA was good in the moisture permeability, high insulation and vacuum lamination. PVB showed good properties in corrosiveness, strength and NIP roll lamination.
또한, EVA와 PVB계 필름을 사용하여 태양광 모듈화시 내구성을 테스트한 결과를 도 5에 도시하였고, PVB의 경우 현재 시판되고 있는 두 가지 모델을 가지고 테스트하였으며, 테스트 조건은 규격 30×30㎝로 하여 단면실링을 안한 상태로 85℃, 85%RH(습도) 상태에서 측정하였다.In addition, the results of testing the durability of the solar module using the EVA and PVB-based film is shown in Figure 5, the PVB was tested with two models currently on the market, the test conditions are 30 × 30 cm standard Was measured at 85 ° C. and 85% RH (humidity) without cross-sectional sealing.
상기 측정 결과 EVA와 PVB는 Light soak 직후 효율이 다소 떨어지는 경향을 나타냈으며, 1000시간이 경과하기까지 PVB는 완만하게 효율이 떨어지다가 다시 증가하는 경향을 보여줬고, EVA는 PVB에 비하여 급격한 경사를 가지며 효율이 떨어지다가 1000시간 지점에서 현저하게 떨어졌으며, 다시 증가하는 경향을 나타내었다.As a result of the measurement, EVA and PVB showed a tendency of decreasing efficiency immediately after the light soak, and PVB showed a tendency to slowly decrease efficiency and increase again until 1000 hours passed, and EVA has a steep slope and efficiency compared to PVB. Fell off and markedly dropped at the 1000 hour point, again increasing.
결과적으로 시간이 경과 함에 따라 내구성 효율변화는 PVB가 더 좋은 결과를 나타냄을 알 수 있었다.As a result, the change in durability efficiency over time showed better results with PVB.
한편, PVB와 EVA의 부식성을 평가한 사진을 도 6에 나타내었으며, 상기 부식성 평가에서는 태양광 모듈을 유리, 금속층, 충진재(EVA, PVB), 유리로 간략히 구성하여 시행하였다.On the other hand, the photo of evaluating the corrosion of PVB and EVA is shown in Figure 6, in the evaluation of the corrosion was carried out by briefly consisting of a solar module, glass, metal layer, filler (EVA, PVB), glass.
조건은 85℃, 85%RH(습도) 상태에서 1000시간을 측정한 결과, 부식성 면에서도 EVA에 비하여 PVB가 더 좋은 결과를 나타내었다.The conditions were measured for 1000 hours at 85 ℃, 85% RH (humidity) condition, PVB was better than EVA in terms of corrosion.
이상에서 상술한 테스트 결과, EVA에 비해 PVB가 대체적으로 좋은 성질을 나타내었으며, 태양광 모듈 구성시 EVA에 비하여 PVB가 더 좋다는 것을 알 수 있었다.As a result of the above-described test, it was found that PVB showed generally better properties than EVA, and PVB was better than EVA when constructing a solar module.
한편, 본 발명의 핵심이라 할 수 있는 아이오노머(ionomer)는 지금까지 태양광 모듈 부분에서는 사용한 전례가 없었던 것으로, 상기 아이오노머는 EVA와 PVB에 비하여 탄력성과 강도 등이 매우 우수하고, 주로 골프공의 코팅제로 사용하여 왔다.On the other hand, the ionomer (ionomer), which can be said to be the core of the present invention, has never been used in the photovoltaic module part until now, and the ionomer has excellent elasticity and strength compared to EVA and PVB, and mainly golf balls. Has been used as a coating agent.
그러나, 본 출원인은 상기 아이오노머를 우연히 태양광 모듈의 충진재로 사용한 결과 매우 우수한 결과를 얻었으며, 이는 EVA와 PVB를 대체할 물질로써 충분한 가능성을 보여주었다.However, the Applicant accidentally used the ionomer as a filler of the solar module and obtained very good results, which showed sufficient possibility as a material to replace EVA and PVB.
하기에 PVB와 아이오노머(ionomer)를 태양광 모듈로 각각 구성하여 그 특성 비교표를 도시하였고, 측정 방법은 표준 테스트 방법을 이용하였으며, 표의 결과에서 알 수 있듯이, 아이오노머는 EVA와 PVB를 대체할 물질로 충분함을 알 수 있었다.Below, PVB and ionomer are composed of photovoltaic modules, respectively, and the characteristics comparison table is shown. The measurement method is a standard test method. As can be seen from the results of the table, ionomer can replace EVA and PVB. The material was found to be sufficient.
GravitySpecific
Gravity
Heat(Cp)Specific
Heat (Cp)
ASTM E1269
GravitySpecific
Gravity
상기 표에서 알 수 있듯이, 동일한 테스트 조건 및 방법으로 시행한 결과 비중은 Ionomer가 다소 낮게 나왔다.As can be seen from the table, the specific gravity of the ionomer was slightly lower as a result of the same test conditions and methods.
BreakElongation at
Break
Young's modules
ASTM D5026
23℃1% Strain23% RH,
23 ℃
Tensile strenth
ASTM D638
23 ℃ / 28% RH
BreakElongation at
Break
Young's modules
ASTM D5026
23℃1% Strain23% RH,
23 ℃
상기 표에서 알 수 있듯이, 동일한 테스트 조건 및 방법으로 시행한 결과 Ionomer가 인장 강도, 파단시 연신율 및 영률(영탄성률)이 모두 월등한 것으로 나타났다.As can be seen from the table, the same test conditions and methods showed that the ionomer was superior in both tensile strength, elongation at break and Young's modulus (Young's modulus).
IndexRefractive
Index
IndexYellowness
Index
Transmission(40
0-1105nm)(Encap
sulant only no
glass-30mils)Optical
Transmission (40
0-1105nm) (Encap
sulant only no
glass-30mils)
ASTM D1003
ASTM D1003
%
%
91.7
91.7
IndexRefractive
Index
Index(in glass
laminate)Yellowness
Index (in glass
laminate)
ASTM D1925
ASTM D1925
1.5
1.5
Transmission(40
0-1105nm)Optical
Transmission (40
0-1105nm)
ASTM D1003
ASTM D1003
%
%
91.9
91.9
상기 표에서 알 수 있듯이, 유사한(PVB 및 아이오노머의 재질 특성상 시험 조건이 일부 상이함) 테스트 조건 및 방법으로 시행한 결과 PVB와 Ionomer의 굴절지수는 동일하였으며, 황변현상지수에서 Ionomer가 월등히 앞섰으며, 광전송율에서는 Ionomer가 다소 좋은 결과를 보여줬다.As can be seen from the table above, the refractive indexes of PVB and Ionomer were the same, and the Ionomer was far ahead of the yellowing index. At the optical transmission rate, Ionomer showed somewhat good results.
Thermal
ExpansionCoefficient of
Thermal
Expansion
TMA
TMA
/meter·℃meters
/ meter ℃
0-100℃
0-100 ℃
Thermal
ExpansionCoefficient of
Thermal
Expansion
ASTM D696
ASTM D696
-20-32℃
-20-32 ℃
상기 열 특성 비교에서는 아이오노머의 자체 특성을 고려하여 테스트 조건을 다소 달리하였으며, 열팽창계수와 Melt Flow Rate에서도 아이오노머가 더 좋은 특성을 나타내었다.In the comparison of the thermal characteristics, the test conditions were somewhat different in consideration of the ionomer's own characteristics, and the ionomer showed better characteristics in the coefficient of thermal expansion and the melt flow rate.
ResistivitySurface
Resistivity
ResistivityVolume
Resistivity
Constant·30milDielectric
Constant30mil
ResistivitySurface
Resistivity
ResistivityVolume
Resistivity
Constant·30milDielectric
Constant 30 mil
상기 전기적 특성 비교에서는 테스트 조건을 거의 동일하게 시행하였으며, 표면 저항률 및 체적 저항률에서 아이오노머가 현저하게 높게 나왔으며, 유전상수(유전율)는 아이오노머가 PVB에 비하여 현저하게 낮게 나왔다.In the comparison of the electrical properties, the test conditions were performed almost identically, and ionomer was significantly higher in surface resistivity and volume resistivity, and the dielectric constant (dielectric constant) was significantly lower than that of PVB.
(.76㎜)WVTR30mil
(.76 mm)
상기 흡습성 테스트에서는 아이오노머가 PVB에 비하여 흡습성이 현격하게 낮아 습기 차단 효과가 훨씬 좋은 것을 알 수 있었다.In the hygroscopicity test, it was found that the ionomer had a much lower hygroscopicity than the PVB, and the moisture barrier effect was much better.
또한, 이러한 효과로 인하여 기존 BIPV(building Integrated Photovoltaic) 시공법 중 Frameless 방식(TPG, SPG, etc)을 사용할 수 없는 부분을 아이오노머를 사용함으로 인하여 해결할 수 있다.
In addition, due to this effect can be solved by using the ionomer portion of the existing BIPV (building integrated photovoltaic) method that can not use the frameless method (TPG, SPG, etc).
이상 상기 <표1>~<표6>의 비교 특성에서 알 수 있는 바와 같이, 아이오노머는 주로 탄성과 강도를 고려하여 골프공의 외주면에 코팅처리하여 사용하던 코팅제였으나, 본 발명에서는 태양전지 모듈, 특히, 글래스 투 글래스 접합법으로 제작된 태양전지 모듈의 충진재로써 상기 아이오노머를 사용한 결과, 기존의 EVA 및 PVB와 같은 충진재에 비하여 보다 월등한 효과가 있음을 알 수 있었으며, 상기 아이오노머를 충진재로 대체함으로써 태양전지 모듈의 효율을 상승시킴은 물론, 수명을 연장시킬 수 있었다.As can be seen from the comparative characteristics of the above Tables 1 to 6, the ionomer was a coating agent used on the outer circumferential surface of the golf ball in consideration of elasticity and strength, but in the present invention, the solar cell module In particular, as a result of using the ionomer as a filler of a solar cell module manufactured by glass-to-glass bonding method, it was found that the ionomer was more effective than the conventional filler such as EVA and PVB. The replacement could increase the efficiency of the solar cell module and extend its lifespan.
100 : 제1글래스 200 : 제1충진재
300 : 태양전지 400 : 제2충진재
500 : 제2글래스100: first glass 200: first filler
300: solar cell 400: second filler
500: second glass
Claims (1)
상기 제1글래스 후면에 결합되는 제1충진재;
상기 제1충진재 후면에 결합되는 태양전지;
상기 태양전지 후면에 결합되는 제2충진재; 및
상기 제2충진재 후면에 결합되는 제2글래스;
를 포함하며, 상기 제1글래스는 저철분 유리를 사용하고, 상기 제2글래스는 저철분 유리 또는 일반 유리를 사용하며, 상기 제1충진재 및 상기 제2충진재 중 적어도 어느 하나는 가교반응을 하지 않는 아이오노머(ionomer)로 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.First glass;
A first filler coupled to the rear surface of the first glass;
A solar cell coupled to the first filler back surface;
A second filler coupled to the rear surface of the solar cell; And
A second glass coupled to the rear surface of the second filler;
The first glass uses low iron glass, and the second glass uses low iron glass or ordinary glass, and at least one of the first filler and the second filler does not crosslink. Solar cell module, characterized in that consisting of an ionomer (ionomer).
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|---|---|---|---|
| KR1020100059925A KR101031582B1 (en) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | Solar cell module using ionomer |
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2010
- 2010-06-24 KR KR1020100059925A patent/KR101031582B1/en not_active IP Right Cessation
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