KR101197780B1 - 태양전지 모듈용 접속부재 및 이를 포함하는 태양전지 모듈 - Google Patents

태양전지 모듈용 접속부재 및 이를 포함하는 태양전지 모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양전지 모듈용 접속부재에 있어서, 일면 또는 양면에 형성된 하나 이상의 돌기를 포함하는 금속층 및 상기 돌기가 형성된 금속층에 형성된 접착수지층으로 이루어져 있되, 상기 접착수지층의 두께(t)와 돌기의 높이(h)의 비율이 1이하(t/h ≤ 1)인 태양전지 모듈용 접속부재 및 이를 이용하여 복수의 태양전지 셀을 전기적으로 접속하는 태양전지 모듈에 관한 것이다. 이에 의해 금속층에 형성된 돌기의 높이를 접착수지층의 두께 보다 높게 하여 열압착시 돌기 부분이 대응되는 회면과 직접 접촉할 수 있게 함으로써 전기 전도도를 향상시킬 수 있게 된다.

Description

태양전지 모듈용 접속부재 및 이를 포함하는 태양전지 모듈{CONNECTION MEMBER FOR SOLAR CELL MODULE AND SOLAR CELL MODULE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 태양전지 모듈용 접속부재 및 이를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 금속층에 형성된 돌기의 높이를 접착수지층의 두께 이상으로 하여 열압착시 돌기 부분이 대응되는 회로면과 직접 닿을 수 있도록 하여 전기 전도도를 향상시키는 태양전지 모듈용 접속부재 및 이를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다.
태양전지 모듈은 광전효과를 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 무공해, 무소음, 무한 공급 에너지라는 이유로 최근들어 각광을 받고 있다. 특히 지구 온난화를 막기 위하여 이산화탄소, 메탄가스 등의 온실가스 배출량을 규제하는 도쿄의정서가 2005년 2월 16일자로 발효되었고, 에너지원의 80% 이상을 수입에 의존하고 있는 우리나라로서는 태양에너지가 중요한 대체 에너지원 중의 하나로 자리잡고 있다.
이와 같은 태양전지 모듈은 전도성 리본을 통하여 직?병렬로 연결되는 다수의 태양전지 셀에 의해 사용자가 필요로 하는 전력을 발생시키고, 사용자는 이 전력을 이용하여 상용전원 등으로 사용할 수 있어 최근들어 태양전지 모듈은 건물 옥상, 건물 벽면, 산간지역, 섬, 공원, 신호등, 도로 안내판 등에 설치되어 건물 등에 전력을 공급하거나 또는 도로 안내판 등의 전력원으로 널리 이용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양전지 모듈용 접속부재의 단면도를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 태양전지 모듈용 접속부재는 접촉에 의한 전도성을 부여하기 위해 금속층(10)에 일정한 높이의 돌기(20)를 형성시켜 접착수지(30)로 코팅하여 열압착에 의해 돌기(20) 부분의 접착제층(30)이 배제되고, 돌기(20) 부분에 대응되는 회로면과 접촉하면서 전기를 전달하게 된다. 하지만, 돌기층(20)이 접착제 코팅층(30)보다 높이가 낮아 열압착시 접착제의 유동이 충분하지 못할 경우 돌기(20) 표면에 접착제가 잔류하면서 전기 전도도가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 금속층에 형성된 돌기의 높이를 높여 열압착시 돌기 부분에 대응되는 회로면과 직접 접촉할 수 있도록 하여 전기 전도도를 향상시키기 위한 태양전지 모듈용 접속부재 및 이를 포함하는 태양전지 모듈을 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 제공되는 본 발명의 구성은 태양전지 모듈용 접속부재에 있어서, 일면 또는 양면에 형성된 하나 이상의 돌기를 포함하는 금속층 및 상기 돌기가 형성된 금속층에 형성된 접착수지층으로 이루어져 있되, 상기 접착수지층의 두께(t)와 돌기의 높이(h)의 비율이 1이하(t/h ≤ 1)인 태양전지 모듈용 접속부재를 제공하여 열압착시 돌기 부분이 대응되는 회로면과 직접 닿을 수 있도록 하여 전기 전도도를 향상시킬 수 있다.
특히, 상기 접착수지층의 두께(t)와 돌기의 높이(h)의 비율은 0.5 이상에서 1 이하(0.5 ≤ t/h ≤ 1)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 금속층은, Cu, Ag, Au, Fe, Ni, Pb, Zn, Co, Ti, Mg, Sn, 또는 Al 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 접착수지층은 열에 의한 반응을 야기할 수 있는 경화제가 첨부된 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 열경화성 수지는, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 폴리이미드 수지 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 경화제는 유기과산화물, 아조화합물, 아민계 화합물 또는 산무수물 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열가소성 수지는, 폴리아미드 수지, NBR(Nitrile Butadiene Rubber), SBR(Styrene Butadiene Rubber), 아크릴러버, SBS(Styrene Butadiene Styrene), SEBS(Styrene Ethylene Butadiene Styrene), 폴리우레탄, 페녹시 수지 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열경화성 수지 또는 열가소성 수지의 주쇄에는 하이드록시기 또는 카르복시기가 포함되는 것이 바람직하다.
아울러, 또 다른 본 발명인 복수의 태양전지 셀이 접속부재에 의해 접속되는 태양전지 모듈은, 상기의 접속부재를 이용하여 상기 복수의 태양전지 셀이 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 금속층에 형성된 돌기의 높이를 접착수지층의 두께 보다 높게 하여 상기 돌기 부분이 대응되는 회로면과 직접 접촉할 수 있도록 함으로써 전기 전도도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양전지 모듈용 접속부재의 단면도이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 태양전지 모듈용 접속부재의 단면도이다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 태양전지 모듈용 접속부재의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 접속부재(100)는 금속층(110)과 상기 금속층(110)의 일면에 일체화되어 형성된 하나 이상의 돌기(120) 및 상기 돌기(120)가 형성된 금속층(110) 일면에 형성된 접착수지층(130)으로 이루어져 있다.
상기 금속층(110)에 형성된 돌기(120)는 대응되는 회로면에 부착시 접촉되어 전기를 전달하는 통로 역할을 하게 된다. 이때, 상기 접착수지층(130)이 압착시 돌기(120)의 상면 중심부에 잔류하여 전기 전도도를 저하시키지 않도록 접착수지층(130)의 두께(t)는 돌기(120)의 높이(h) 보다 크지 않아야 한다. 즉, 접착수지층(130)의 두께(t)와 돌기(120)의 높이(h)의 비율이 1이하(t/h ≤ 1)이어야 한다. 바람직하게는 상기 접착수지층(130)의 두께(t)와 돌기(120)의 높이(h)의 비율이 0.5 이상에서 1 이하(0.5 ≤ t/h ≤ 1)인 것이 최적의 전기 전도도 확보를 위해 바람직하다.
상기 돌기(120)는 입경이 제어된 연마 분말이나 롤 등에 의한 물리적인 방법 또는 도금이나 에칭 등의 화학적인 방법 등 일반적인 방법을 이용하여 형성할 수 있으며, 돌기(120)의 형상은 도면에서와 같이 반드시 구형에 한정되는 것은 아니며, 타원형, 정사각형, 직사각형 등의 다각형 등 다양한 형태의 조합이 가능하다. 또한, 상기 금속층(110)에 형성된 복수의 돌기(120)는 실질적으로 동일한 높이를 가지는 것이 바람직하다.
이와 같이 금속층(110)에 형성된 돌기(120)의 높이를 접착수지층(130)의 두께 보다 높게 하여 열압착시 상기 돌기(120) 부분이 대응되는 회로면과 직접 접촉할 수 있도록 함으로써 전기 전도도를 향상시킬 수 있게 된다.
상기 금속층(110)은 Cu, Ag, Au, Fe, Ni, Pb, Zn, Co, Ti, Mg, Sn, 또는 Al 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있으며, 이중에서 도전성이 우수한 Cu, Al인 것이 바람직하다.
상기의 접착수지층(130)은 자체가 전기 전도성을 가지고 있을 수도 있고, 전도성이 없는 수지를 사용하는 것도 가능하다. 상기 접착수지(130)가 전도성을 가진 수지라면, 전도성 분말을 포함하고 있거나 수지 자체가 전도성 고분자로 구성되어 있을 수 있다.
상기 접착수지층(130)은 접속 신뢰성을 위해 열경화성 수지인 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 폴리이미드 수지 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 열경화성 수지와 열에 의한 반응을 야기할 수 있는 경화제를 첨가할 수 있는데, 상기 경화제로는 유기과산화물, 아조화합물, 아민계 화합물 또는 산무수물 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 접착수지층 도막의 강도를 위해 폴리아미드 수지, NBR(Nitrile Butadiene Rubber), SBR(Styrene Butadiene Rubber), 아크릴러버, SBS(Styrene Butadiene Styrene), SEBS(Styrene Ethylene Butadiene Styrene), 폴리우레탄, 페녹시 수지 등의 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
아울러, 접착 강도를 위해 각 폴리머의 주쇄에는 하이드록시기나 카르복시기가 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈용 접속부재(100)는 도 2에서와 같이 금속층(110)의 일면에 돌기(120)와 접착수지층(130)이 형성될 수도 있으며, 도 3에서와 같이 금속층(110)의 양면에 형성될 수도 있다.
또한, 태양전지 모듈은 일반적으로 표면 전극을 구비한 복수 개의 태양전지 셀이 직렬 또는 병력로 접속되어 있는데 이러한 태양전지 모듈은 상술한 접속부재(100)를 이용하여 복수의 태양전지 셀을 전기적으로 접속시키는 것이 바람직하다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 태양전지 모듈용 접속부재
10, 110: 금속층
20, 120: 돌기
30, 130: 접착수지층

Claims (9)

  1. 태양전지 모듈용 접속부재에 있어서,
    일면 또는 양면에 형성된 하나 이상의 돌기를 포함하는 금속층 및
    상기 돌기가 형성된 금속층에 형성된 접착수지층으로 이루어져 있되,
    상기 접착수지층의 두께(t)와 상기 돌기의 높이(h)의 비율은 0.5 이상 1 이하(0.5 ≤ t/h ≤ 1)인 태양전지 모듈용 접속부재.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속층은,
    Cu, Ag, Au, Fe, Ni, Pb, Zn, Co, Ti, Mg, Sn, 또는 Al 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 태양전지 모듈용 접속부재.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 접착수지층은,
    열에 의한 반응을 야기할 수 있는 경화제가 첨부된 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함하는 태양전지 모듈용 접속부재.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 열경화성 수지는,
    에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 폴리이미드 수지 중 어느 하나 이상을 포함하는 태양전지 모듈용 접속부재.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 경화제는,
    유기과산화물, 아조화합물, 아민계 화합물 또는 산무수물 중 어느 하나 이상을 포함하는 태양전지 모듈용 접속부재.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 열가소성 수지는,
    폴리아미드 수지, NBR(Nitrile Butadiene Rubber), SBR(Styrene Butadiene Rubber), 아크릴러버, SBS(Styrene Butadiene Styrene), SEBS(Styrene Ethylene Butadiene Styrene), 폴리우레탄, 페녹시 수지 중 어느 하나 이상을 포함하는 태양전지 모듈용 접속부재.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 열경화성 수지 또는 열가소성 수지의 주쇄에는 하이드록시기 또는 카르복시기가 포함되는 태양전지 모듈용 접속부재.
  9. 복수의 태양전지 셀이 접속부재에 의해 접속되는 태양전지 모듈에 있어서,
    청구항 1항 및 청구항 3항 내지 청구항 8항 중 어느 하나의 항에 기재된 접속부재를 이용하여 상기 복수의 태양전지 셀이 전기적으로 접속되는 태양전지 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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