KR101149463B1 - 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지 모듈에 대한 것으로서, 특히 인터 커넥터 사이에 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 제 1 태양전지 및 제 2 태양전지와, 상기 제 1 태양전지와 제 2 태양전지를 전기적으로 접속시키는 인터 커넥터, 및 상기 인터 커넥터 사이에 접속된 바이패스 소자를 포함한다. 이러한 구조에 의해 본 발명은 정션 박스를 생략할 수 있으며, 핫스팟 발생을 감소시켜 출력 감소를 방지할 수 있는 태양전지 모듈을 제공할 수 있다.

Description

바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈{SOLAR CELL MODULE HAVING BYPASS ELEMENT}
본 발명은 태양전지 모듈에 대한 것으로서, 특히 인터 커넥터 사이에 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈에 관한 것이다.
태양전지는 태양의 에너지를 직접 전기 에너지로 변환하는 장치로서, 방송위성뿐만 아니라 휴대용 전자계산기, 전자시계, 옥외시계, 무인등대, 텔레비전ㅇ라디오 중계소에 이르기까지 그 응용범위가 점점 넓어지고 있다. 이러한 태양전지는 일반적으로 다수개의 태양전지를 인터 커넥터로 연결하여 모듈화하고, 별도로 구비된 정션 박스 내부의 바이패스 다이오드로 다수개의 태양전지를 연결한다.
하지만, 이러한 구조의 기존 태양전지 모듈은 바이패스 다이오드의 연결을 위해 별도의 정션 박스를 구비해야 하므로, 비용적인 측면에서 문제가 있다. 또한, 태양전지 모듈의 표면에 그림자, 먼지 등이 발생하면 핫스팟 현상이 발생되어 출력이 감소되는 문제점이 있으며, 심할 경우 화재가 발생되기도 한다.
본 발명의 목적은 핫스팟 발생을 감소시킬 수 있는 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 정션 박스를 생략할 수 있는 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다수개의 태양전지와, 상기 다수개의 태양전지를 전기적으로 접속시키는 인터 커넥터, 및 상기 인터 커넥터 사이에 접속된 바이패스 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈을 제공한다. 상기 다수개의 태양전지는 각각이 상면에 구비된 제 1 전극과 하면에 구비된 제 2 전극을 포함하고, 상기 인터 커넥터는 일 태양전지의 제 1 전극과, 상기 일 태양전지와 인접한 타 태양전지의 제 2 전극을 전기적으로 연결한다. 상기 인터 커넥터는 상기 일 태양전지의 제 1 전극과 상기 타 태양전지의 제 2 전극을 전기적으로 접속시키는 제 1 인터 커넥터와, 상기 타 태양전지의 제 1 전극과 접속된 제 2 인터 커넥터를 포함하고, 상기 바이패스 소자는 상기 제 1 인터커넥터와 상기 제 2 인터커넥터 사이에 구비된다. 상기 바이패스 소자는 필름 형태의 다이오드를 사용하는 것이 태양전지 모듈의 박형화에 있어 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 다수개의 태양전지 상에 구비된 보호판을 포함한다. 여기서, 상기 바이패스 소자는 일반적인 두께의 다이오드를 사용할 수 있으며, 이 경우, 상기 보호판은 상기 바이패스 소자와 대응되는 위치에 홈을 형성하여 태양전지 모듈을 박형화할 수 있다.
본 발명은 인터 커넥터 사이에 바이패스 소자를 구비하여 정션 박스를 생략할 수 있는 태양전지 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 인터 커넥터 사이에 바이패스 소자를 구비함으로써, 핫스팟 발생을 감소시켜 출력 감소를 방지할 수 있는 태양전지 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈의 개략 분해 사시도.
도 2는 도 1의 선 A-A'에서 취한 개략 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈의 개념도.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈의 평면도.
도 5는 도 3의 선 B-B'에서 취한 개략 단면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈의 개략 분해 사시도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈은 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 태양전지를 구비한 태양전지 모듈(100)과, 다수개의 태양전지를 서로 전기적으로 연결하는 인터 커넥터(200)와, 인터 커넥터(200) 사이에 구비된 바이패스 소자(300)와, 다수개의 태양전지 상에 구비된 보호판(400)을 포함한다.
태양전지 모듈(100)은 다수개의 태양전지가 인터 커넥터(200)를 통해 전기적으로 접속된 구조로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 9개의 태양전지가 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 또한, 9개의 태양전지는 인접한 태양전지와 인터 커넥터(200)에 의해 서로 전기적으로 접속된다. 물론, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 두 개 이상의 태양전지가 구비될 수 있다. 또한, 태양전지의 배열 형태 역시, 매트릭스 형태가 아닌 일렬 등의 형태로 배열될 수 있다.
도 2는 도 1의 선 A-A'에서 취한 개략 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 최소의 단위인 두 개의 태양전지, 즉, 제 1 태양전지(110)와 제 2 태양전지(120)를 예시한다. 또한, 제 1 태양전지(110)와 제 2 태양전지(120)에 구비되는 두 개의 인터 커넥터, 즉, 제 1 인터 커넥터(210)와 제 2 인터 커넥터(220)를 예시한다. 여기서, 제 1 태양전지(110)와 제 2 태양전지(120)는 상면과 하면이 마련된 판형상으로서, 상면에는 두 개의 제 1 전극이 구비되고 하면에는 두 개의 제 2 전극이 구비된다.
제 1 인터 커넥터(210)는 제 1 태양전지(110)와 제 2 태양전지(120)를 전기적으로 접속하기 위한 것으로서, 제 1 태양전지(110)의 제 1 전극과 제 2 태양전지(120)의 제 2 전극을 접속시킨다.
제 2 인터 커넥터(220)는 제 2 태양전지(120)의 제 1 전극에 접속되어, 추가적으로 구비될 수 있는 제 3 태양전지의 상면에 구비된 제 2 전극과 접속될 수 있다. 물론, 제 3 태양전지가 구비되지 않을 경우, 제 2 인터 커넥터(220)에서 생산되는 전기는 별도의 부하에 접속될 수 있다.
바이패스 소자(300)는 그림자와 먼지 등에 의해 태양광 조사가 차단된 태양전지를 바이패스 시키기 위한 것으로서, 제 1 태양전지(110)의 제 1 전극과 접속된 제 1 인터 커넥터(210)와, 제 2 태양전지(120)의 제 1 전극과 접속된 제 2 인터 커넥터(220) 사이에 구비될 수 있다. 이때, 바이패스 소자(300)는 두께가 얇은 필름 형태의 다이오드를 이용하여, 보호판(400)이 제 1 태양전지(110)와 제 2 태양전지(120) 상에 구비되는데 제약이 없도록 하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈의 개념도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 제 1 태양전지(110)와 제 2 태양전지(120)에 병렬로 연결된 바이패스 소자(300)를 구비하여, 표면에 그림자와 먼지 등이 발생된 태양전지의 내부 전류를 바이패스 시킬 수 있다. 또한, 이에 따라 태양전지 모듈(100)의 핫스팟 발생 및 출력감소를 방지할 수 있다. 더욱이, 바이패스 소자(300)를 태양전지 모듈(100) 내부에 구비하여, 기존의 정션 박스를 생략할 수 있다.
한편, 보호판(400)은 제 1 태양전지(110)와 제 2 태양전지(120)를 포함하는 다수개의 태양전지를 보호하기 위한 것으로서, 투명한 재질로 제작되어 태양광이 다수개의 태양전지에 조사되도록 하는 것이 바람직하다.
다음은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈에 대해 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 후술할 내용 중 전술된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈의 개략 분해 사시도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈은 도 4에 도시된 바와 같이, 다수개의 태양전지를 구비한 태양전지 모듈(100)과, 다수개의 태양전지를 서로 전기적으로 연결하는 인터 커넥터(200)와, 인터 커넥터(200) 사이에 구비된 바이패스 소자(300)와, 다수개의 태양전지 상에 구비되며 홈이 형성된 보호판(400)을 포함한다. 여기서, 태양전지 모듈(100)과 인터 커넥터(200)에 대한 설명은 전술된 본 발명의 제 1 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
바이패스 소자(300)는 전술된 본 발명의 제 1 실시예와 동일하게 림자와 먼지 등에 의해 태양광 조사가 차단된 태양전지를 바이패스 시키기 위한 것으로서, 제 1 태양전지(110)의 제 1 전극과 접속된 제 1 인터 커넥터(210)와, 제 2 태양전지(120)의 제 1 전극과 접속된 제 2 인터 커넥터(220) 사이에 구비될 수 있다. 이때, 본 실시예는 바이패스 소자(300)로 일반적인 두께의 다이오드를 사용할 수 있다.
보호판(400)은 투명한 재질로서, 제 1 태양전지(110)와 제 2 태양전지(120)를 포함하는 다수개의 태양전지를 보호한다. 또한, 보호판(400)에는 홈(410)이 형성된다.
도 5는 도 4의 선 B-B'에서 취한 개략 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 바이패스 소자(300)는 단면도를 기준으로 소자 길이(D1)와 소자 높이(D2)를 가지며, 보호판(400)에 형성된 홈(410)은 홈 길이(G1)와 홈 높이(G2)를 가진다. 여기서, 보호판(400)의 결합 시, 바이패스 소자(300)가 홈(410)에 삽입되어도 태양전지 모듈(100)을 박형화 하기 위해 홈 길이(G1)는 소자 길이(D1)와 같거나 크며, 홈 높이(G2)는 소자 높이(D2)와 같거나 커야 한다. 바람직하게 홈 길이(G1)는 소자 길이(D1)보다 크고, 홈 높이(G2)는 소자 높이(D2)보다 크다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 보호판에 홈을 형성하여 일반적인 두께의 바이패스 소자를 사용하더라도 태양전지 모듈의 두께를 박형화 할 수 있는 태양전지 모듈을 제공할 수 있다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 태양전지 모듈 110: 제 1 태양전지
120: 제 2 태양전지 200: 인터 커넥터
210: 제 1 인터 커넥터 220: 제 2 인터 커넥터
300: 바이패스 소자 400: 보호판
410: 홈

Claims (7)

  1. 상면에 제1전극이 각각 구비되고, 하면에 제2전극이 각각 구비된 다수의 태양전지;
    상기 다수의 태양전지 중 일 태양전지의 제1전극과 상기 일 태양전지와 인접한 타 태양전지의 제2전극을 전기적으로 접속시키는 제1인터 커넥터;
    상기 타 태양전지의 제1전극과 전기적으로 접속된 제2인터 커넥터;
    상기 제1인터 커넥터와 제2인터 커넥터 사이를 전기적으로 접속시키는 바이패스 소자; 및
    상기 다수의 태양전지 상에 구비된 보호판을 포함하고,
    상기 보호판은 상기 바이패스 소자와 대응되는 위치에 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이패스 소자는 필름 형태의 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이패스 소자는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이패스 소자를 구비한 태양전지 모듈.
  7. 삭제
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