실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 바, 프레임, 기판, 홈 또는 필름 등이 각 패널, 바, 기판, 홈 또는 필름 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 도 2에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 5는 도 2에서 C-C`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 6은 접속부를 도시한 사시도이다. 도 7은 접속부를 도시한 단면도이다. 도 8은 두 개의 태양전지 모듈이 결합한 태양광 발전장치를 도시한 평면도이다. 도 9는 체결부들이 서로 체결된 상태를 도시한 단면도이다. 도 10은 접속부들이 서로 접속된 상태를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 프레임(100), 태양전지 패널(200), 버스 바(300), 배선(400), 다이오드(500), 접속부(600) 및 실링부재(700)를 포함한다.
상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(200), 상기 배선(400), 상기 다이오드(500) 및 상기 접속부(600)를 수용한다. 더 자세하게, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(200)의 측면을 수용한다.
또한, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(200)의 측면을 둘러싼다. 예를 들어, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(200)의 4 개의 측면에 배치된다.
상기 프레임(100)으로 사용될 수 있는 물질의 예로서는 알루미늄 등의 금속을 들 수 있다.
상기 프레임(100)은 제 1 서브 프레임(110), 제 2 서브 프레임(120), 제 3 서브 프레임(130) 및 제 4 서브 프레임(140)을 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 서브 프레임(110)은 상기 태양전지 패널(200)의 일 측면을 둘러싼다. 상기 제 1 서브 프레임(110)은 상기 배선(400), 상기 다이오드(500) 및 상기 접속부(600)를 수용한다.
상기 제 1 서브 프레임(110)은 제 1 서포트부(111), 제 2 서포트부(112), 제 3 서포트부(113) 및 제 4 서포트부(114)를 포함한다.
상기 제 1 서포트부(111)는 상기 태양전지 패널(200)의 측면에 배치된다. 상기 제 1 서포트부(111)는 상기 태양전지 패널(200)의 측면을 지지한다.
상기 제 2 서포트부(112)는 상기 제 1 서포트부(111)로부터 연장된다. 상기 제 2 서포트부(112)는 상기 제 1 서포트부(111)의 끝단으로부터 절곡 또는 만곡되어 연장된다. 상기 제 2 서포트부(112)는 상기 제 1 서포트부(111)로부터 내측으로 연장된다.
또한, 상기 제 2 서포트부(112)는 상기 태양전지 패널(200) 상에 배치된다. 상기 제 2 서포트부(112)는 상기 태양전지 패널(200)의 상면을 지지한다.
상기 제 3 서포트부(113)는 상기 제 1 서포트부(111)로부터 내측으로 연장된다. 상기 제 3 서포트부(113)는 상기 제 1 서포트부(111)의 중간부분으로부터 연장된다.
상기 제 3 서포트부(113)는 상기 태양전지 패널(200) 아래에 배치되며, 상기 태양전지 패널(200)의 하부를 지지한다. 또한, 상기 제 3 서포트부(113)는 상기 배선(400), 상기 접속부(600) 및 상기 다이오드(500)를 지지한다.
상기 제 3 서포트부(113)는 제 1 연장부(113a), 제 2 연장부(113b) 및 제 3 연장부(113c)를 포함한다.
상기 제 1 연장부(113a)는 상기 제 1 서포트부(111)의 중간 부분으로부터 연장되어, 상기 배선(400) 및 상기 다이오드(500) 아래에 배치된다.
상기 제 2 연장부(113b)는 상기 제 1 연장부(113a)로부터 상방으로 연장된다. 상기 제 2 연장부(113b)는 상기 제 1 연장부(113a)로부터 절곡 또는 만곡되어 연장된다. 상기 제 2 연장부(113b)는 상기 배선(400)을 사이에 두고, 상기 제 1 서포트부(111)와 마주본다.
즉, 상기 제 1 서포트부(111), 상기 제 1 연장부(113a) 및 상기 제 2 연장부(113b)는 상기 배선(400), 상기 다이오드(500) 및 상기 접속부(600)를 수용하기 위한 공간을 형성한다.
상기 제 3 연장부(113c)는 상기 제 2 연장부(113b)로부터 내측으로 연장된다. 상기 제 3 연장부(113c)는 상기 제 2 연장부(113b)로부터 절곡 또는 만곡되어 연장된다. 상기 제 3 연장부(113c)는 상기 태양전지 패널(200)의 하부를 지지한다.
상기 제 4 서포트부(114)는 상기 제 1 서포트부(111)로부터 내측으로 연장된다. 상기 제 4 서포트부(114)는 상기 제 1 서포트부(111)의 끝단으로부터 절곡 또는 만곡되어 연장된다.
상기 제 4 서포트부(114)는 실시예에 따른 태양전지 모듈을 지붕 등에 고정하기 위한 체결홀을 포함할 수 있다.
상기 제 1 내지 제 4 서포트부(114)는 일체로 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 서브프레임(100)은 상기 태양전지 패 널(200)의 다른 측면을 둘러싼다. 상기 제 2 서브프레임(100)은 상기 제 1 서프 프레임(110)의 한쪽 끝에 체결된다.
상기 제 2 서브프레임(100)은 제 5 서포트부(121), 제 6 서포트부(122), 제 7 서포트부(123) 및 제 1 체결부(124)를 포함한다.
상기 제 5 서포트부(121)는 상기 태양전지 패널(200)의 다른 측면에 배치된다.
상기 제 6 서포트부(122)는 상기 제 5 서포트부(121)로부터 내측으로 연장된다. 상기 제 6 서포트부(122)는 상기 제 5 서포트부(121)의 상부 끝단으로부터 절곡 또는 만곡되어 연장된다.
또한, 상기 제 6 서포트부(122)는 상기 태양전지 패널(200) 상에 배치된다. 상기 제 6 서포트부(122)는 상기 태양전지 패널(200)의 상면을 지지한다.
상기 제 7 서포트부(123)는 상기 제 5 서포트부(121)로부터 내측으로 연장된다. 상기 제 7 서포트부(123)는 상기 제 5 서포트부(121)의 하부 끝단으로부터 절곡 또는 만곡되어 연장된다.
상기 제 7 서포트부(123)는 상기 태양전지 패널(200) 아래에 배치되며, 상기 태양전지 패널(200)의 하면을 지지한다.
상기 제 1 체결부(124)는 상기 제 5 서포트부(121)로부터 외측으로 연장된다. 더 자세하게, 상기 제 1 체결부(124)는 상기 제 5 서포트부(121)의 하부 끝단으로부터 연장된다.
상기 제 1 체결부(124)는 다른 태양전지 모듈의 프레임에 체결된다. 더 자세 하게, 상기 제 1 체결부(124)는 다른 태양전지 모듈의 프레임과 상하로 체결될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 서브 프레임(130)은 상기 태양전지 패널(200)의 또 다른 측면을 둘러싼다. 상기 제 3 서브 프레임(130)은 상기 제 1 서브 프레임(110)의 다른 쪽 끝에 체결된다.
상기 제 3 서브 프레임(130)은 제 8 서포트부(131), 제 9 서포트부(132), 제 10 서포트부(133) 및 제 2 체결부(134)를 포함한다.
상기 제 8 서포트부(131)는 상기 태양전지 패널(200)의 다른 측면에 배치된다.
상기 제 9 서포트부(132)는 상기 제 8 서포트부(131)로부터 내측으로 연장된다. 상기 제 9 서포트부(132)는 상기 제 8 서포트부(131)의 상부 끝단으로부터 절곡 또는 만곡되어 연장된다.
또한, 상기 제 9 서포트부(132)는 상기 태양전지 패널(200) 상에 배치된다. 상기 제 9 서포트부(132)는 상기 태양전지 패널(200)의 상면을 지지한다.
상기 제 10 서포트부(133)는 상기 제 8 서포트부(131)로부터 내측으로 연장된다. 상기 제 10 서포트부(133)는 상기 제 8 서포트부(131)의 하부 끝단으로부터 절곡 또는 만곡되어 연장된다.
상기 제 10 서포트부(133)는 상기 태양전지 패널(200) 아래에 배치되며, 상기 태양전지 패널(200)의 하면을 지지한다.
상기 제 2 체결부(134)는 상기 제 8 서포트부(131)로부터 외측으로 연장된 다. 더 자세하게, 상기 제 2 체결부(134)는 상기 제 8 서포트부(131)의 하부 끝단으로부터 연장된다.
상기 제 2 체결부(134)는 또 다른 태양전지 모듈의 프레임에 체결된다. 더 자세하게, 상기 제 2 체결부(134)는 또 다른 태양전지 모듈의 프레임과 상하로 체결될 수 있다.
상기 제 4 서브 프레임(140)은 상기 태양전지 패널(200)의 또 다른 측면을 둘러싼다. 상기 제 4 서브 프레임(140)은 상기 제 2 서브 프레임(120) 및 상기 제 3 서브 프레임(130)에 체결된다.
즉, 상기 제 1 내지 제 4 서브 프레임(140)은 서로 체결되어, 상기 태양전지 패널(200)을 둘러싸며 수용한다.
상기 태양전지 패널(200)은 플레이트 형상을 가진다. 예를 들어, 상기 태양전지 패널(200)은 사각 플레이트 형상을 가질 수 있다.
상기 태양전지 패널(200)은 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 태양전지 패널(200)의 외곽 영역이 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 즉, 상기 태양전지 패널(200)의 4 개의 측면이 상기 프레임(100) 내측에 배치된다.
상기 태양전지 패널(200)은 태양광을 입사받아 전기에너지로 변환시킨다. 상기 태양전지 패널(200)은 다수 개의 태양전지 셀들을 포함한다. 또한, 상기 태양전지 패널(200)은 상기 태양전지 셀들을 보호하기 위한 기판, 필름 또는 보호유리 등을 더 포함할 수 있다.
상기 버스 바(300)는 상기 태양전지 패널(200)에 접속된다. 더 자세하게, 상 기 버스 바(300)는 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들(210, 220)의 상면에 배치된다. 상기 버스 바(300)는 상기 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들(210, 220)의 상면에 직접 접촉하여, 상기 태양전지 셀들에 접속된다.
상기 버스 바(300)는 제 1 버스 바(310) 및 제 2 버스 바(320)를 포함한다.
상기 제 1 버스 바(310)는 상기 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들 중 하나(제 1 최 외곽 셀)(210)의 상면에 배치된다. 상기 제 1 버스 바(310)는 상기 제 1 최 외곽 셀(210)의 상면과 직접 접촉하고, 상기 제 1 최 외곽 셀(210)의 상면과 접속된다. 상기 제 1 버스 바(310)는 상기 제 1 최 외곽 셀(210)로부터 연장되어, 상기 배선(400)에 연결된다.
상기 제 2 버스 바(320)는 상기 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들 중 다른 하나(이하, 제 2 최 외곽 셀)(220)의 상면에 배치된다. 상기 제 2 버스 바(320)는 상기 제 2 최 외곽 셀(220)의 상면과 직접 접촉하고, 상기 제 2 최 외곽 셀(220)에 접속된다. 상기 제 2 버스바는 상기 제 2 최 외곽 셀(220)로부터 연장되어, 상기 배선(400)에 연결된다.
상기 배선(400)은 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 상기 배선(400)은 상기 제 1 서브 프레임(110) 내측에 배치된다. 상기 배선(400)은 상기 제 2 연장부(113b) 및 상기 제 1 서포트부(111) 사이에 개재된다. 더 자세하게, 상기 배선(400)은 상기 제 1 서포트부(111), 상기 제 1 연장부(113a) 및 상기 제 2 연장부(113b)에 의해서 형성된 공간 내측에 배치된다.
상기 배선(400)은 제 1 배선(410) 및 제 2 배선(420)을 포함한다.
상기 제 1 배선(410)은 상기 제 1 버스 바(310)에 연결된다. 상기 제 1 배선(410)은 상기 다이오드(500)에 연결된다. 상기 제 1 배선(410)은 상기 제 1 접속부(600)에 연결된다. 즉, 상기 제 1 배선(410)은 상기 제 1 접속부(600) 및 상기 제 1 버스 바(310)를 연결시킨다.
상기 제 2 배선(420)은 상기 제 2 버스 바(320)에 연결된다. 상기 제 2 배선(420)은 상기 다이오드(500)에 연결된다. 상기 제 2 배선(420)은 상기 제 2 접속부(600)에 연결된다. 즉, 상기 제 2 배선(420)은 상기 제 2 접속부(600) 및 상기 제 2 버스 바(320)를 연결시킨다.
상기 배선(400)은 절연물질로 이루어지는 피복층(401)을 더 포함할 수 있다.
상기 다이오드(500)는 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 상기 다이오드(500)는 상기 제 1 서브 프레임(110) 내측에 배치된다. 상기 다이오드(500)는 상기 제 2 서포트부(112) 및 상기 제 3 서포트부(113) 사이에 개재된다. 상기 다이오드(500)는 상기 제 1 서포트부(111) 및 상기 제 2 연장부(113b) 사이에 개재될 수 있다.
상기 다이오드(500)는 상기 제 1 배선(410) 및 상기 제 2 배선(420) 사이에 개재된다. 상기 다이오드(500)는 상기 제 1 배선(410) 및 상기 제 2 배선(420)에 연결된다. 상기 다이오드(500)에 선택적으로 전류가 흐를 수 있다.
즉, 상기 태양전지 셀들의 성능이 저하되거나, 상기 태양전지 셀들에 단락이 발생하여, 상기 태양전지 셀들에 전류가 흐르지 않을 수 있다. 이때, 상기 다이오드(500)를 통하여 전류가 흐르고, 실시예에 따른 태양전지 모듈 자체의 단락을 방 지한다.
즉, 상기 다이오드(500)는 상기 태양전지 셀들의 단락에 의해서, 다른 태양전지 모듈의 동작이 중지되는 것을 방지한다.
상기 접속부(600)는 상기 배선(400)에 연결된다. 상기 접속부(600)는 상기 프레임(100) 내측에 배치되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 접속부(600)의 일부가 상기 프레임(100)으로부터 외부로 돌출된다.
상기 접속부(600)는 상기 제 2 서포트부(112) 및 상기 제 3 서포트부(113) 사이에 개재된다. 상기 접속부(600)는 상기 제 2 연장부(113b) 및 상기 제 1 서포트부 사이에 개재된다. 상기 접속부(600)는 상기 제 1 연장부(113a), 상기 제 2 연장부(113b) 및 상기 제 1 서포트부(111)에 의해서 형성된 공간에 배치된다.
또한, 상기 접속부(600)은 상기 제 1 배선(410)에 연결되는 제 1 접속부(610) 및 상기 제 2 배선(420)에 연결되는 제 2 접속부(620)을 포함한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 접속부(600)는 도전부(601) 및 절연부(602)를 포함하다.
상기 도전부(601)는 도전체이며, 만곡된 금속 부재이다. 상기 도전부(601)는 탄성을 가지며, 상기 배선(400)과 전기적으로 연결된다. 상기 도전부(601)는 상기 절연부(602) 내측에 배치된다.
상기 도전부(601)로 사용되는 물질의 예로서는 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다. 상기 도전부(601)는 상기 프레임(100)으로부터 외부에 돌출된다.
상기 절연부(602)는 상기 도전부(601)를 둘러싼다. 상기 절연부(602)는 탄성을 가지며, 절연체이다. 상기 절연부(602)는 일 방향으로 오픈된 오픈 영역(OR)을 가진다. 더 자세하게, 상기 오픈 영역(OR)은 상기 프레임(100)의 외측으로 오픈된다. 상기 오픈 영역(OR)은 상기 도전부(601)를 노출한다.
상기 절연부(602)로 사용되는 물질의 예로서는 폴리 우레탄 수지 또는 고무계 수지 등을 들 수 있다. 상기 절연부(602)는 상기 프레임(100)으로부터 외부에 돌출된다.
상기 실링부재(700)는 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 실링부재(700)는 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 프레임(100) 사이에 개재된다. 상기 실링부재(700)는 상기 배선(400), 상기 접속부(600) 및 상기 다이오드(500)를 감싼다.
상기 실링부재(700)는 상기 태양전지 패널(200)에 인가되는 충격을 흡수하고, 상기 태양전지 패널(200)에 이물질이 침투하는 것을 방지한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 상기 배선(400) 및 상기 다이오드(500)를 프레임(100) 내측에 배치시킨다. 따라서, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 상기 배선(400) 및 상기 다이오드(500)를 수용하기 위한 정션 박스 또는 단자 박스 등과 같은 수용장치를 필요로 하지 않는다. 이에 따라서, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 슬림하게 형성될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 다른 태양전지 모듈과 접속하기 위한 접속부(600)를 포함할 수 있다. 이때, 접속부(600)는 배선(400)과 연결될 수 있다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 다른 태양전지 모듈들과 결합하여, 태양광 발전장치를 구성할 수 있다.
즉, 각각의 태양전지 모듈은 체결부에 의해서, 서로 기계적으로 결합된다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 체결부(124)는 인접하는 태양전지 모듈의 프레임(100)에 포함된 체결부(이하, 인접 체결부)(124a)와 체결된다. 이때, 상기 제 1 체결부(124) 및 인접 체결부(124a)는 상하로 체결될 수 있다.
이때, 각각의 태양전지 모듈은 접속부(600)에 의해서, 서로 전기적으로 접속된다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 접속부(610)는 인접하는 태양전지 모듈의 접속부(이하, 인접 접속부)(610a)와 접속된다.
상기 제 1 접속부(610)의 도전부(601) 및 상기 인접 접속부(610a)의 도전부(601a)는 프레임으로부터 돌출되고 탄성을 가지기 때문에, 서로 견고하게 접속된다. 즉, 상기 제 1 접속부(610)의 도전부(601) 및 상기 인접 접속부(610a)의 도전부(601a)는 매우 높은 탄성력으로 서로 접속될 수 있다.
또한, 상기 제 1 접속부(610)의 절연부(602) 및 상기 인접 접속부(610a)의 절연부(602a)는 서로 접촉한다. 특히, 상기 제 1 접속부(610)의 절연부(602) 및 상기 인접 접속부(610a)의 절연부(602a)는 매우 높은 탄성력으로 서로 접촉한다.
또한, 상기 제 1 접속부(610)의 절연부(602)의 오픈 영역 및 상기 인접 접속부(610a)의 절연부(602a)의 오픈 영역은 서로 마주본다.
따라서, 상기 제 1 접속부(610)의 절연부(602) 및 상기 인접 접속부(610a)의 절연부(602a)의 내부 공간은 강하게 밀봉될 수 있다. 또한, 상기 제 1 접속부(610) 의 절연부(602) 및 상기 인접 접속부(610a)의 절연부(602a)는 외부의 습기로부터 내측의 도전부(601, 601a)들을 효율적으로 보호할 수 있다.
따라서, 실시예에 태양광 발전장치는 각각의 배선(400)들을 따로 연결할 필요 없이, 각각의 태양전지 모듈을 설치할 수 있다.
즉, 각각의 태양전지 모듈의 프레임(100)을 체결하여, 각각의 태양전지 모듈은 서로 기계적으로 결합되고, 동시에 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 용이하게 설치될 수 있다.
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 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.