KR101106317B1 - Solar cell module for construction material - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복층유리형 태양전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a multilayer glass solar cell module.
본 발명은, 태양전지 모듈; 상기 태양전지 모듈과 대향하여 위치하는 유리판; 상기 태양전지 모듈 및 상기 유리판 사이에 위치하여 상기 접합유리형 태양전지 모듈 및 상기 유리판과 함께 단열층을 형성하는 스페이서; 및 상기 단열층의 기밀 유지를 위해 상기 스페이서의 외부를 감싸며 형성되는 치오콜;을 포함하는 복층유리형 태양전지 모듈에 있어서, 상기 스페이서는 열가소성 수지 복합체로 구성되되, 상기 열가소성 수지 복합체는, 상기 열가소성 수지 복합체는, 수증기 투과율이 1.0x10-13㎤·㎝/(㎠·sec·Pa) 이하인 열가소성 수지; 할로겐화 이소올레핀/파라-알킬스티렌 공중합체 및 에틸렌프로필렌 고무로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 비가황고무; 및 흡습제를 포함하며, 상기 열가소성 수지:비가황고무의 무게비는 85:15~15:85이고, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해 상기 흡습제는 10~70중량부인 것을 특징으로 하는 복층유리형 태양전지 모듈을 제공한다.The present invention, a solar cell module; A glass plate positioned to face the solar cell module; A spacer disposed between the solar cell module and the glass plate to form a heat insulating layer together with the laminated glass solar cell module and the glass plate; In the multilayer glass-type solar cell module comprising a; and the spacer is formed of a thermoplastic resin composite, wherein the thermoplastic resin composite, the thermoplastic resin The composite material may be a thermoplastic resin having a water vapor transmission rate of 1.0 × 10 −13 cm 3 · cm / (cm 2 · sec · Pa) or less; Unvulcanized rubber which is at least one selected from the group consisting of halogenated isoolefin / para-alkylstyrene copolymers and ethylene propylene rubbers; And a moisture absorbent, wherein the thermoplastic resin: non-vulcanized rubber has a weight ratio of 85:15 to 15:85, and the moisture absorbent is 10 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin. Provide a module.
본 발명의 복층 유리형 태양전지 모듈에 따르면, 제조 공정이 단순하여 제조공정의 자동화가 가능하고, 단열층 내의 아르곤 등의 가스 누출이 적을 뿐만 아니라, 충격 흡수력이 뛰어나 구조 강도가 강하며, 열전도가 잘 일어나지 않아 결로 발생이 적고 열손실이 적은 장점이 있다. According to the multi-layered glass-type solar cell module of the present invention, the manufacturing process is simple and automation of the manufacturing process is possible, and there is little leakage of gas such as argon in the heat insulating layer, and it is excellent in shock absorption and strong in structural strength, and has good thermal conductivity. There is less condensation and less heat loss.
복층유리형 태양전지 모듈, 태양전지 모듈, 스페이서, 치오콜, 열가소성 수지 복합체. Multi-layered glass solar cell module, solar cell module, spacer, thicol, thermoplastic resin composite.
Description
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.
도 1은 본 발명에 따른 복층유리형 태양전지 모듈의 일 실시예의 단면을 모식적으로 나타낸 부분도이다. 1 is a partial view schematically showing a cross section of an embodiment of a multilayer glass solar cell module according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
101 : 유리판 102 : 태양전지101: glass plate 102: solar cell
105 : 태양전지 모듈 107 : 유리판105: solar cell module 107: glass plate
109 : 스페이서(spacer) 111 : 치오골109: spacer 111: tooth bone
113 : 정션 박스 115 : 배선113: junction box 115: wiring
117 : 단열층117: heat insulation layer
본 발명은 복층 유리형 태양전지 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전 기능뿐만 아니라 단열 기능을 갖고 있어 건축 자재로 사용되는 복층 유리형 태양전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a multilayer glass solar cell module, and more particularly, to a multilayer glass solar cell module used as a building material having a heat insulating function as well as a power generation function.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목 받고 있다. 태양전지에는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 전지와, 반도체의 성질을 이용하여 태양빛(photons)을 전기에너지로 변환시키는 태양광 전지가 있으며, 태양전지라고 하면 일반적으로 태양광 전지(이하 태양전지라 한다)를 일컫는다. Recently, as the prediction of depletion of existing energy sources such as oil and coal is increasing, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are particularly attracting attention because they are rich in energy resources and have no problems with environmental pollution. Solar cells include solar cells that generate steam for rotating turbines using solar heat, and solar cells that convert photons into electrical energy using the properties of semiconductors. Refers to photovoltaic cells (hereinafter referred to as solar cells).
그런데, 상기 태양전지는 하나의 발전량이 약 1.5W 정도로 작아 일반 전기용품에 사용되기에 불충분한 면이 있다. 따라서 필요한 단위 용량으로 복수의 태양전지를 연결하고 각 태양전지를 보호하기 위하여 투명한 합성수지 등으로 태양전지를 싸서 유리판 사이에 넣는 형태의 태양전지 모듈을 만들어 사용하고 있다. However, the solar cell has a power generation amount of about 1.5W, which is insufficient to be used in general electrical appliances. Therefore, in order to connect a plurality of solar cells with the required unit capacity and protect each solar cell, a solar cell module is formed by wrapping the solar cells with transparent synthetic resins and sandwiching them between glass plates.
그러나, 태양전지는 태양전지 모듈 속에서 그 효율이 약간 떨어져 태양광을 받으면 태양광의 에너지 중 약 10-15%만이 전기로 변환된다. 따라서, 대부분의 태양광 발전설비는 이러한 태양전지 모듈을 여러 개 합쳐서 이용하고 있다. 또한, 비나 눈 또는 구름 등에 의해 햇빛이 비치지 않는 날과 밤에는 전기가 발생되지 않고 일사량의 강도에 따라 불균일한 직류가 발생되는 단점이 있다. 따라서 일반적인 태양광 발전설비는 사용 가능한 충분한 전기를 공급하기 위하여 태양전지 모듈을 직렬 및 병렬로 복수개 연결한 태양전지 어레이와, 전력을 저장하기 위한 축전지, 전 력의 세기를 일정하게 조정하기 위한 전력조정기 및 직류를 사용가능한 교류로 전환시키기 위한 인버터 등으로 구성되어 있다.However, when the solar cell receives sunlight due to its efficiency in the solar cell module, only about 10-15% of the solar energy is converted into electricity. Therefore, most photovoltaic power generation facilities use several such solar cell modules in combination. In addition, on days and nights where sunlight does not shine due to rain or snow or clouds, electricity is not generated and a nonuniform direct current is generated according to the intensity of solar radiation. Therefore, general photovoltaic power generation facilities have a solar cell array in which a plurality of solar cell modules are connected in series and in parallel in order to supply sufficient electricity available, a storage battery for storing power, and a power regulator for constantly adjusting the power strength. And an inverter for converting direct current into usable alternating current.
최근에는 태양전지 모듈에 단열 기능을 더하여 건축자재로 사용될 수 있는 복층 유리형 태양전지 모듈이 개발되어 사용되고 있다. 복층 유리형 태양전지 모듈은 태양전지 모듈과 유리판 및 스페이서를 포함하여 이루어지며, 스페이서가 태양전지 모듈 및 유리판 사이를 일정 간격으로 지지하며 빈 공간을 만들고, 이 빈 공간에 공기 또는 아르곤과 같은 가스가 주입됨으로써 완성된다. Recently, a multilayer glass solar cell module that can be used as a building material by adding a heat insulation function to the solar cell module has been developed and used. The multilayer glass solar cell module includes a solar cell module, a glass plate, and a spacer, and the spacer supports a space between the solar cell module and the glass plate at a predetermined interval to create an empty space. It is completed by injection.
현재, 이러한 복층 유리형 태양전지 모듈의 스페이서로는 알루미늄(Al) 간봉이 사용되고 있는데, 알루미늄 간봉을 이용한 종래의 복층 유리형 태양전지 모듈은 단열층 내의 아르곤 등의 가스 누출이 많고, 제조 공정이 복잡해 자동화가 어려우며, 결로 발생이 잦고, 구조 강도가 떨어지고, 열손실이 큰 문제점이 있다. Currently, aluminum (Al) rods are used as spacers of such multilayer glass solar cell modules. Conventional multilayer glass solar modules using aluminum rods have a lot of gas leaks such as argon in the insulating layer, and the manufacturing process is complicated and automated. It is difficult, there is a lot of condensation, structural strength is low, there is a big heat loss problem.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 제조 공정의 자동화가 가능하고, 가스 누출이 적을 뿐만 아니라, 구조 강도가 강하며, 열손실이 적고, 결로 발생이 적은 복층 유리형 태양전지 모듈을 제공하는데 있다. The present invention was devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to enable automation of the manufacturing process, less gas leakage, stronger structural strength, less heat loss, and no condensation. This is to provide a small multilayer glass solar cell module.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 달성을 위해 본 발명은, 태양전지 모듈; 상기 태양전지 모듈과 대향하여 위치하는 유리판; 상기 태양전지 모듈 및 상기 유리판 사이에 위치하여 상기 접합유리형 태양전지 모듈 및 상기 유리판과 함께 단 열층을 형성하는 스페이서; 및 상기 단열층의 기밀 유지를 위해 상기 스페이서의 외부를 감싸며 형성되는 치오콜;을 포함하는 복층유리형 태양전지 모듈에 있어서, 상기 스페이서는 열가소성 수지 복합체로 구성되되, 상기 열가소성 수지 복합체는, 수증기 투과율이 1.0x10-13㎤·㎝/(㎠·sec·Pa) 이하인 열가소성 수지; 할로겐화 이소올레핀/파라-알킬스티렌 공중합체 및 에틸렌프로필렌 고무로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 비가황고무; 및 흡습제를 포함하며, 상기 열가소성 수지:비가황고무의 무게비는 85:15~15:85이고, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해 상기 흡습제는 10~70중량부인 것을 특징으로 하는 복층유리형 태양전지 모듈을 제공한다.The present invention to achieve the technical problem to be achieved by the present invention, the solar cell module; A glass plate positioned to face the solar cell module; A spacer disposed between the solar cell module and the glass plate to form an insulating layer together with the laminated glass solar cell module and the glass plate; In the multilayer glass-type solar cell module comprising a; and the spacer is formed of a thermoplastic resin composite, the thermoplastic resin composite, the water vapor transmission rate Thermoplastic resin that is 1.0 × 10 −13 cm 3 · cm / (cm 2 · sec · Pa) or less; Non-vulcanized rubber which is at least one selected from the group consisting of halogenated isoolefin / para-alkylstyrene copolymers and ethylene propylene rubbers; And a moisture absorbent, wherein the thermoplastic resin: non-vulcanized rubber has a weight ratio of 85:15 to 15:85, and the moisture absorbent is 10 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin. Provide a module.
바람직하게 상기 태양전지 모듈은, 결정질 실리콘계 모듈, a-Si 모듈, CIS 모듈 및 CdTe 모듈로 이루어진 군에서 선택된다. 또한, 상기 단열층에는 공기 또는 아르곤 가스가 주입되는 것이 바람직하다.Preferably, the solar cell module is selected from the group consisting of crystalline silicon module, a-Si module, CIS module and CdTe module. In addition, air or argon gas is preferably injected into the heat insulating layer.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 복층유리형 태양전지 모듈의 일 실시예의 단면을 모식적으로 나타낸 부분도이다. 1 is a partial view schematically showing a cross section of an embodiment of a multilayer glass solar cell module according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 복층유리형 태양전지 모듈은 태양전지 모듈(105); 상기 태양전지 모듈(105)과 대향하여 위치하는 유리판(107); 상기 태양전지 모듈(105) 및 상기 유리판(107) 사이에 위치하여 상기 태양전지 모듈(105) 및 상기 유리판(107)과 함께 단열층(117)을 형성하는 스페이서(109); 및 상기 단열 층(117)의 기밀 유지를 위해 상기 스페이서(109)의 외부를 감싸며 형성되는 치오콜(111);을 포함한다. As shown in FIG. 1, the multilayer glass solar cell module of the present invention includes a
상기 태양전지 모듈(105)은 두 장의 유리판(101) 사이에 하나 또는 전기적으로 연결된 둘 이상의 태양전지(102)들이 끼어 있는 구조를 이룬다. 상기 태양전지 모듈(105)로는 대표적으로 결정질 실리콘계 모듈, a-Si 모듈, CIS 모듈 또는 CdTe 모듈 등이 사용되나, 특별히 제한되는 것은 아니다. The
본 실시예에서는 상기 태양전지 모듈(105)을 두 장의 유리판(101) 사이에 태양전지(102)들이 끼어 있게 구성하였으나, 다른 대안으로 한 장의 유리판과 불소계열 시트 사이에 태양전지(102) 들이 끼어 있게 구성할 수 있다. 이 경우 상기 불소계열 시트와 상기 유리판(107)이 대향하도록 상기 태양전지 모듈(105)을 위치시킨다. 태양전지 모듈(105)을 이와 같이 구성할 경우, 두 장의 유리판(101)을 사용하는 경우에 비해 투명도는 감소되나 태양전지 모듈(105)의 두께를 더욱 얇게 구성할 수 있다.In this embodiment, the
유리판(107)은 상기 태양전지 모듈(105)과 함께 공기 등이 주입될 수 있도록 각각 단열층(117)의 상하면을 형성하며, 스페이서(109)는 태양전지 모듈(105) 및 유리판(107)의 사이에 위치하여 이들과 함께 단열층(117)을 형성한다. 또한, 치오콜(111)은 상기 스페이서(109)의 외부를 감싸면서 단열층(117)의 기밀을 유지한다. 상기 단열층(117)에는 대표적으로 공기 또는 아르곤 가스가 주입되어 사용될 수 있다. 상기 태양전지 모듈(105)의 배선(115)은 상기 유리판(101)에 장착된 정션 박스(113)를 거쳐 상기 스페이서(109) 및 치오골(111)을 관통하여 가장자리로 뽑혀진 다.The
상기 스페이서(109)는 수증기 투과율이 1.0x10-13㎤·㎝/(㎠·sec·Pa) 이하인 열가소성 수지; 할로겐화 이소올레핀/파라-알킬스티렌 공중합체 및 에틸렌프로필렌 고무로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 비가황고무; 및 흡습제를 포함하며, 상기 열가소성 수지:비가황고무의 무게비는 85:15~15:85이고, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해 상기 흡습제는 10~70중량부인 열가소성 수지 복합체로 이루어진다. The
종래 복층유리형 태양전지 모듈의 스페이서로는 알루미늄 간봉이 사용되었는데, 이 경우 부틸 및 흡습제에 의한 별도의 처리가 필요하여 공정이 지나치게 복잡하고, 그에 따라 공정 시간이 길었으며, 공정의 자동화가 불가능하였다. 그러나, 본 발명에 따르면, 균일한 재질의 스페이서를 형성하는 것으로 족하므로, 공정이 단순하며, 공정의 자동화가 가능하다. 구체적으로 설명하자면, 종래 알루미늄 간봉을 이용한 복층유리형 태양전지 모듈의 경우 알루미늄 간봉의 절단, 벤딩, 연결키 삽입, 흡습제 충진, 부틸 접착 및 간봉 압착 등의 공정을 거쳐야 하나, 본 발명의 경우 스페이서 형성을 위한 균일한 재질의 조성물을 형성하고 이를 도포하는 공정에 의해 스페이서를 형성할 수 있다. An aluminum liver rod was used as a spacer of a conventional multilayer glass solar cell module. In this case, a separate process by butyl and a hygroscopic agent is required, and the process is too complicated, and thus, the process time is long, and the process automation is impossible. . However, according to the present invention, since it is sufficient to form a spacer of a uniform material, the process is simple and automation of the process is possible. Specifically, in the case of a multilayer glass solar cell module using a conventional aluminum liver rod, the aluminum liver rod should be subjected to a process such as cutting, bending, inserting a connection key, filling an absorbent, butyl bonding, and pressing rod compression, but in the present invention, forming a spacer. The spacer may be formed by a process of forming a composition of uniform material and applying the same.
본 발명의 복층유리형 태양전지 모듈은, 이와 같은 제조 공정상의 이점 외에도, 열손실이 적고, 충격 흡수율이 높아 구조 강도가 우수하고, 결로 발생을 감소시킬 수 있으며, 자동화 작업에 의한 제조가 가능하므로 제조되는 제품의 품질 유 지가 가능하다. In addition to the advantages of the manufacturing process, the multilayer glass solar cell module of the present invention has low heat loss, high impact absorption rate, excellent structural strength, can reduce condensation, and can be manufactured by automated operation. It is possible to maintain the quality of the manufactured product.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되지 않아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors can appropriately define the concept of terms in order to best describe their invention. Based on the principle, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the exemplary embodiments described herein are only exemplary embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and various equivalents and modifications that may substitute them at the time of the present application may be used. It should be understood that there may be.
본 발명의 복층 유리형 태양전지 모듈에 따르면, 제조 공정이 단순하여 제조공정의 자동화가 가능하고, 단열층 내의 아르곤 등의 가스 누출이 적을 뿐만 아니라, 충격 흡수력이 뛰어나 구조 강도가 강하며, 열전도가 잘 일어나지 않아 결로 발생이 적고 열손실이 적은 장점이 있다. According to the multi-layered glass-type solar cell module of the present invention, the manufacturing process is simple and automation of the manufacturing process is possible, and there is little leakage of gas such as argon in the heat insulating layer, and it is excellent in shock absorption and strong in structural strength, and has good thermal conductivity. There is less condensation and less heat loss.
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