KR101194719B1 - 솔라패널 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔라패널 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 가장자리끼리 접하도록 배치되는 박판패널, 및 이 박판패널끼리 단독으로 접촉 상태를 유지하도록 박판패널끼리의 이웃하여 접하는 부위의 상측과 하측에 형성되는 접촉유지부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 솔라(solar) 전지판과 같은 박판패널의 모듈화 제조 공정에 편의성을 제공할 수 있고, 조립불량을 방지할 수 있으며, 박판패널의 모듈 제품에 가요성을 부여하여 휘어짐에 따른 파손을 방지할 수 있다.

Description

솔라패널 모듈 및 이의 제조방법{SHIELD DEVICE OF DUNG TANK}

본 발명은 솔라패널 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 솔라패널과 같은 박판패널의 모듈화 제조 공정에 편의성을 제공할 수 있고, 조립불량을 방지할 수 있으며, 박판패널의 모듈 제품에 가요성을 부여하여 휘어짐에 따른 파손을 방지할 수 있도록 하는 솔라패널 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

광전지(PV) 또는 태양 전지는 태양광을 직류(DC) 전력으로 변환시키는 물질 접합 소자들이다. 접합부(junction)는 광-전압을 생성하는 한편, 소자의 면적(area) 및 다른 파라미터는 이용 가능한 전류를 결정한다.

실제적인 솔라 패널(solar panel)은 필요한 양의 전력을 공급하도록 그리고 다른 적용 파라미터들을 최적화하도록 그 면적이 결정된다. 솔라 패널은 제조 비용의 최소화를 위한 다양한 제조상의 제한을 통해 최적화된 크기를 가지는 다수의 태양 전지를 함께 타일작업(tiling)함으로써 구성된다. 사용되는 각 태양 전지의 개체수는 패널 작동 전압과 전류(I) 사이의 상쇄 효과에 의해 결정된다.

PV 시스템의 일 예는 일반적으로 직접적인 사용을 위해 전력을 공급하거나 로컬 스토리지(local storage)를 구비하는 독립형(stand-alone) 시스템을 포함한다. 다른 타입의 PV 시스템은 임의의 종래 유틸리티 그리드(utility grid)와 양립(compatible)할 수 있는 교류(AC)를 생성하기 위해 적절한 전력 변환 장비를 가지는 종래의 유틸리티 그리드에 연결된다. 전체적으로, PV 시스템은 원격지용도, 항해를 위한 배터리 충전, 원격통신장비, 그리고 계산기, 시계, 라디오 등의 사용자 전자 장치와 같은 다양한 용도를 위한 전력을 생성할 수 있다.

통상적인 PV 전지는, n-타입 실리콘을 상부에 구비함으로써 전기장을 형성하는 p-n 접합부를 형성하고 두께가 통상적으로 약 0.3 mm 미만인 p-타입 실리콘 웨이퍼 또는 시트를 포함한다.

아울러, 솔라 모듈(solar module)은 원하는 전력 출력을 위해 적절한 크기를 가지며 원하는 작동 전압 및 전류를 달성하기 위해 배선된 솔라 패널(solar panel)을 형성하기 위해 보호 필름 및 캐리어 유리에 정렬되고 접합된 다수의 PV 전지를 타일 작업함으로써 형성된다.

기존의 솔라 모듈은 기판에 전지판을 직렬로 연결하기 위해 기판에 도전성 납땜을 한 후 전지판을 도전성 납땜 상에 부착하고 나서 전지판의 상측끼리를 납땜으로 연결함에 따라 전지판에 기판을 서로 연결하기 위해 작업 공수가 증가하는 문제점이 있다. 아울러, 기존의 솔라 모듈은 경질(硬質)의 기판을 사용하기 때문에 유통이나 보관 중 외력에 의해 소정 휘어지더라도 파손되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 솔라 전지판과 같은 박판(薄板)의 박판패널을 서로 맞대어 단독으로 고정하고 도전성을 갖는 자석을 박판패널의 상측과 하측에 각각 형성함에 따라 박판패널의 직렬 연결을 쉽게 할 수 있어 제조 공정을 줄일 수 있고, 제조 시간을 단축시킬 수 있도록 하는 솔라패널 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 서로 접촉 상태를 유지하는 박판패널에 수지층을 도포하여 모듈화된 박판패널이 휘어지더라도 파손되지 않도록 하고, 이 수지층으로 인해 상하측의 자석이 접함에 따른 쇼트 발생을 방지할 수 있도록 하기 위한 솔라패널 모듈 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 솔라패널 모듈은: 가장자리끼리 접하도록 배치되는 박판패널, 및 상기 박판패널끼리 단독으로 접촉 상태를 유지하도록 상기 박판패널끼리의 이웃하여 접하는 부위의 상측과 하측에 형성되는 접촉유지부재를 포함한다.

상기 접촉유지부재는 상기 박판패널끼리의 접하는 부위 상측에 위치하는 상측접촉유지부재 및 상기 박판패널끼리의 접하는 부위 하측에 위치하는 하측접촉유지부재로 나뉘어지고, 상기 상측접촉유지부재와 상기 하측접촉유지부재는 서로 부착되는 자석으로 함이 바람직하다.

상기 상측접촉유지부재와 상기 하측접촉유지부재는 서로 다른 극성을 갖는 도전층을 도포함이 바람직하다.

어느 하나의 상기 박판패널에 구비되는 상기 상측접촉유지부재와 상기 하측접촉유지부재는 직렬연결부재에 의해 다른 하나의 상기 박판패널에 구비되어 대응되는 상기 상측접촉유지부재와 상기 하측접촉유지부재에 직렬 연결됨이 바람직하다.

상기 직렬연결부재는 도전체이고, 서로 다른 상기 박판패널에 접하는 어느 하나의 상기 상측접촉유지부재와 다른 하나의 상기 하측접촉유지부재가 접하는 부위 이외의 둘레면에 절연층을 형성함이 바람직하다.

상기 박판패널과 상기 접촉유지부재는 전체를 감싸서 상측과 하측의 상기 접촉유지부재의 간격을 유지하는 간격유지부재를 더 구비함이 바람직하다.

상기 간격유지부재는 상기 박판패널과 상기 접촉유지부재에 도포되는 투명한 수지층으로 함이 바람직하다.

이웃하게 배치되는 상기 박판패널은 지그에 의해 일직선으로 정렬되고, 상기 지그는 이웃한 상기 박판패널을 일직선되게 정렬하기 위해 정렬홈부를 형성함이 바람직하다.

본 발명에 따른 솔라패널 모듈의 제조방법은: 박판패널의 대응되는 가장자리가 서로 접촉되도록 복수 개 배치하는 박판패널배치단계, 및 서로 접촉되게 배열된 상기 박판패널의 상측과 하측에 접하여 접촉 상태를 단독으로 유지하는 접촉유지단계를 포함한다.

상기 접촉유지단계는, 상기 박판패널끼리의 접하는 부위 상측과 하측 각각에 자석을 배치하여 서로 부착되게 함이 바람직하다.

접촉 유지되게 배치된 상기 박판패널은 접촉된 상태로 보호되도록 간격유지단계가 더 포함됨이 바람직하다.

상기 간격유지단계는, 상기 박판패널과 상기 접촉유지부재에 투명한 수지층을 도포함이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 솔라패널 모듈 및 이의 제조방법은 종래 기술과 달리

솔라 전지판과 같은 박판(薄板)의 박판패널을 서로 맞대어 단독으로 고정하고 도전성을 갖는 자석을 박판패널의 상측과 하측에 각각 형성함에 따라 박판패널의 직렬 연결을 쉽게 할 수 있어 제조 공정을 줄일 수 있고, 제조 시간을 단축시킬 수 있다.

그리고, 본 발명은 서로 접촉 상태를 유지하는 박판패널에 수지층을 도포하여 모듈화된 박판패널이 휘어지더라도 파손되지 않도록 하고, 이 수지층으로 인해 상하측의 자석이 접함에 따른 쇼트 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널과 접촉유지부재의 부착 상태를 보인 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널에 접촉유지부재를 부착하기 위해 지그를 사용하는 상태를 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널에 접촉유지부재 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널의 직렬 연결 상태를 보인 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널 사이를 직렬 연결하는 직렬연결부재의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 제조방법을 보인 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 솔라패널 모듈 및 이의 제조방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 정면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널과 접촉유지부재의 부착 상태를 보인 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널에 접촉유지부재를 부착하기 위해 지그를 사용하는 상태를 보인 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널에 접촉유지부재 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널의 직렬 연결 상태를 보인 도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 박판패널 사이를 직렬 연결하는 직렬연결부재의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 제조방법을 보인 순서도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈은 박판패널(10) 및 접촉유지부재(20)를 포함한다.

박판패널(10)은 솔라(solar) 전지 등 박판(薄板)으로 형성된다. 그리고, 박판패널(10)은 복수 개 구비되어 서로 가장자리끼리 접하도록 배치된다. 이는, 박판패널(10)이 솔라 전지일 경우 전기적으로 서로 연결되도록 하기 위함이다. 서로 접하게 배치되는 박판패널(10)의 개수는 한정하지 않고, 편의상 2개 구비되는 것으로 도시한다. 물론, 박판패널(10)은 소정 유격되게 배치될 수도 있다.

아울러, 박판패널(10)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.

또한, 접촉유지부재(20)는 가장자리끼리 서로 접촉하게 배치된 박판패널(10)의 접촉 상태를 유지하는 역할을 한다.

즉, 접촉유지부재(20)는 박판패널(10)끼리 단독으로 접촉 상태를 유지하도록 박판패널(10)끼리의 이웃하여 접하는 부위의 상측과 하측에 형성된다.

여기서, '단독으로'의 의미는 박판패널(10)이 보드(board)와 같은 외부에 부착됨이 없이 박판패널(10)끼리 서로 접촉 상태를 유지함을 의미한다. 아울러, '접촉 상태'는 이웃한 박판패널(10)의 가장자리끼리 직접적으로 접함을 의미하거나 또는 이웃한 박판패널(10)이 소정 유격된 상태로 전기적으로 연결됨을 의미한다.

이때, 접촉유지부재(20)는 가장자리끼리 접촉하고 있는 박판패널(10)의 접촉부위를 클램핑하는 클립 등 다양하게 적용 가능하다.

일례로, 박판패널(10)이 얇게 형성되기 때문에, 접촉유지부재(20)는 박판패널(10)끼리의 접하는 부위 상측과 하측에 각각 배치되어 서로 부착되는 자석으로 한다.

즉, 접촉유지부재(20)는 서로 다른 극성의 자석으로 한 쌍 구비되어 서로 이웃한 박판패널(10)의 동일 하측 가장자리와 동일 상측 가장자리에 접촉 상태로 자력(磁力)에 의해 부착된다.

다시 말해서, 접촉유지부재(20)는 박판패널(10)끼리의 접하는 부위 상측에 위치하는 상측접촉유지부재(22), 및 박판패널(10)끼리의 접하는 부위 하측에 위치하는 하측접촉유지부재(24)로 나뉘어진다. 그리고, 상측접촉유지부재(22)와 하측접촉유지부재(24)는 서로 부착되는 자석으로 한다.

이에 따라, 이웃하게 배치되는 박판패널(10)은 자력을 갖는 한 쌍의 자석인 접촉유지부재(20)에 의해 정렬 상태를 유지하게 된다.

한편, 상측접촉유지부재(22)와 하측접촉유지부재(24)는 서로 다른 극성을 갖는 도전층(26)을 도포한다.

일례로, 도 6에서처럼, 상측접촉유지부재(22)는 양극(+)의 도전층(26)을 형성하고, 하측접촉유지부재(24)는 음극(-)의 도전층(26)을 형성한다. 이때, 상측접촉유지부재(22)와 하측접촉유지부재(24)는 자력에 의해 이웃하는 박판패널(10)을 연결 고정하는데, 직접적으로 서로 붙어서 쇼트를 발생할 수 있다.

따라서, 상측접촉유지부재(22)와 하측접촉유지부재(24) 및 박판패널(10)은 전체를 감싸서 상측접촉유지부재(22)와 하측접촉유지부재(24)의 간격을 유지하도록 간격유지부재(30)를 더 구비함이 바람직하다.

이때, 간격유지부재(30)가 박판패널(10)까지 감싸는 이유는 이 박판패널(10)을 보호하고, 외력에 의해 소정 휘어지더라도 탄성 복원되며 파손되지 않도록 하기 위함이다.

일례로, 간격유지부재(30)는 박판패널(10)과 접촉유지부재(22,24)에 도포되는 투명한 수지층으로 함이 바람직하다. 간격유지부재(30)를 투명한 수지층으로 하는 이유는, 투명하기 때문에 박판패널(10) 상태를 육안으로 확인하기 위함이다.

이때, 박판패널(10)이 외부로부터 전기적 신호를 공급받아야 한다면, 서로 다른 극성의 상측접촉유지부재(22)와 하측접촉유지부재(24)가 각각 소정 외측으로 노출됨이 바람직하다.

그리고, 간격유지부재(30)의 층(layer) 두께는 한정하지 않는다.

한편, 어느 하나의 한 쌍의 박판패널(10)에 구비되는 상측접촉유지부재(22)와 하측접촉유지부재(24)는 직렬연결부재(50)에 의해 다른 하나의 한 쌍의 박판패널(10)에 구비되어 대응되는 상측접촉유지부재(22)와 하측접촉유지부재(24)에 직렬 연결됨이 바람직하다.

즉, 도 7 및 도 8에서처럼, 직렬연결부재(50)는 한 쌍 이루어지는 접촉유지부재(20)의 상측접촉유지부재(22)와 다른 한 쌍 이루는 접촉유지부재(20)의 하측접촉유지부재(24)를 직렬로 연결하는 역할을 한다.

이때, 직렬연결부재(50)는 도전체이고, 서로 다른 박판패널(10)에 접하는 어느 하나의 상측접촉유지부재(22)와 다른 하나의 하측접촉유지부재(24)가 접하는 부위 이외의 둘레면에 절연층(52)을 형성함이 바람직하다. 다시 말해서, 직렬연결부재(50)는 이웃한 접촉유지부재(20)를 직렬로 연결하는 역할을 한다.

특히, 이웃하게 배치되는 박판패널(10)은 동일 폭으로 형성될 경우 완전히 일치되게 정렬됨이 바람직하다.

그래서, 도 9에서처럼, 이웃하게 배치되는 박판패널(10)은 지그(40)에 의해 일직선으로 정렬되고, 지그(40)는 이웃한 박판패널(10)을 일직선되게 정렬하기 위해 정렬홈부(42)를 형성한다.

즉, 이웃한 박판패널(10)의 동일측 가장자리는 지그(40)의 정렬홈부(42)에 안착된다. 이때, 정렬홈부(42)의 폭은 이웃한 박판패널(10)의 폭과 동일하도록 형성된다. 그래서, 이웃한 박판패널(10)은 지그(40)의 안착홈부에 안착됨으로써 자동적으로 일직선상으로 정렬 가능하게 된다. '일직선'은 이웃한 박판패널(10)의 테두리가 일치되게 배치됨을 의미한다.

이때, 접촉유지부재(20)가 한 쌍의 자석일 경우, 어느 하나의 접촉유지부재(20)가 먼저 지그(40)의 정렬홈부(42)에 올려진 후 한 쌍의 박판패널(10)과 다른 하나의 접촉유지부재(20)가 순서대로 정렬홈부(42) 내측에 놓여지게 된다.

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 솔라패널 모듈의 제조방법은 박판패널배치단계(S10), 접촉유지단계(S20) 및 간격유지단계(S30)를 포함한다.

먼저, 박판패널배치단계(S10)는 박판패널(10)의 대응되는 가장자리가 서로 접촉되도록 복수 개 배치하는 공정이고, 접촉유지단계(S20)는 서로 접촉되게 배열된 박판패널(10)의 상측과 하측에 접하여 접촉 상태를 단독으로 유지하는 공정이다.

즉, 상술한 바와 같이, 이웃한 박판패널(10)은 한 쌍 구비되어 서로 부착되는 접촉유지부재(20)에 의해 접촉하는 상태를 유지하게 된다.

다시 말해서, 접촉유지단계(S20)는 박판패널(10)끼리의 접하는 부위 상측과 하측 각각에 자석을 배치하여 서로 부착되게 하는 공정이다.

특히, 박판패널배치단계(S10)에서, 이웃한 박판패널(10)은 자동설비에 의해 정위치 배치될 수도 있고, 상술한 바와 같이, 지그(40)에 의해 정위치 배치될 수도 있다.

여기서, '정위치'는 이웃한 박판패널(10)이 동일 높이로 배치되어 양측 테두리를 일직선상에 위치하도록 하는 것을 의미한다.

한편, 간격유지단계(S30)는 접촉 유지되게 배치된 박판패널(10)은 접촉된 상태로 보호하는 공정이다. 이는, 이웃하게 배치된 박판패널(10) 상태를 유지하고, 박판패널(10)을 외부로부터 보호하기 위함이다.

이때, 간격유지단계(S30)는 박판패널(10)과 접촉유지부재(20)에 투명한 수지층을 도포하는 공정이다.

물론, 간격유지단계(S30)에서 형성되는 간격유지부재(30)는 접촉유지부재(20)를 포함한 박판패널(10)에 수지층을 직접적으로 도포하여 형성될 수도 있고, 수지층에 담궈 형성할 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 박판패널 20: 접촉유지부재
22: 상측접촉유지부재 24: 하측접촉유지부재
30: 간격유지부재 40: 지그
42: 정렬홈부 50: 직렬연결부재
52: 절연층

Claims (12)

1. 가장자리끼리 접하도록 배치되는 박판패널; 및
   상기 박판패널끼리 단독으로 접촉 상태를 유지하도록 상기 박판패널끼리의 이웃하여 접하는 부위의 상측과 하측에 형성되는 접촉유지부재를 포함하고,
   상기 접촉유지부재는 상기 박판패널끼리의 접하는 부위 상측에 위치하는 상측접촉유지부재 및 상기 박판패널끼리의 접하는 부위 하측에 위치하는 하측접촉유지부재로 나뉘어지며,
   상기 상측접촉유지부재와 상기 하측접촉유지부재는 서로 부착되는 자석인 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 상측접촉유지부재와 상기 하측접촉유지부재는 서로 다른 극성을 갖는 도전층을 도포하는 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈.
   
4. 제 3항에 있어서,
   어느 하나의 상기 박판패널에 구비되는 상기 상측접촉유지부재와 상기 하측접촉유지부재는 직렬연결부재에 의해 다른 하나의 상기 박판패널에 구비되어 대응되는 상기 상측접촉유지부재와 상기 하측접촉유지부재에 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 직렬연결부재는 도전체이고, 서로 다른 상기 박판패널에 접하는 어느 하나의 상측접촉유지부재와 다른 하나의 하측접촉유지부재가 접하는 부위 이외의 둘레면에 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈.
   
6. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 박판패널과 상기 접촉유지부재는 전체를 감싸서 상측과 하측의 상기 접촉유지부재의 간격을 유지하는 간격유지부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 간격유지부재는 상기 박판패널과 상기 접촉유지부재에 도포되는 투명한 수지층 인 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈.
   
8. 제 1항에 있어서,
   이웃하게 배치되는 상기 박판패널은 지그에 의해 일직선으로 정렬되고;
   상기 지그는 이웃한 상기 박판패널을 일직선되게 정렬하기 위해 정렬홈부를 형성하는 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈.
   
9. 박판패널의 대응되는 가장자리가 서로 접촉되도록 복수 개 배치하는 박판패널배치단계; 및
   서로 접촉되게 배열된 상기 박판패널의 상측과 하측에 접하여 접촉 상태를 단독으로 유지하는 접촉유지단계를 포함하고,
   상기 접촉유지단계는, 상기 박판패널끼리의 접하는 부위 상측과 하측 각각에 자석을 배치하여 서로 부착되게 하는 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈의 제조방법.
   
10. 삭제
11. 제 9항에 있어서,
    접촉 유지되게 배치된 상기 박판패널은 상측과 하측의 상기 자석의 간격을 유지하기 위해 간격유지단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈의 제조방법.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 간격유지단계는, 상기 박판패널과 상기 자석에 투명한 수지층을 도포하는 것을 특징으로 하는 솔라패널 모듈의 제조방법.

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