KR101326953B1 - 태양전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 태양전지 모듈은 태양전지 패널; 및 상기 태양전지 패널을 수용하는 프레임을 포함하며, 상기 프레임은, 상기 태양전지 패널의 측면에 배치되는 제 1 서포트부; 상기 제 1 서포트부로부터 연장되며, 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 제 2 서포트부; 및 상기 제 1 서포트부로부터 연장되며, 상기 태양전지 패널 아래에 배치되는 제 3 서포트부를 포함하고, 상기 제1, 2, 3 서포트부 중의 적어도 일면에 형성되는 도전부재를 포함한다.

Description

태양전지 모듈{SOLAR CELL MODULE}
실시예는 태양전지 모듈에 관한 것이다.
광-전 변환 효과를 이용하여 빛에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전 모듈은 지구 환경의 보전에 기여하는 무공해 에너지를 얻는 수단으로 널리 사용되고 있다.
태양 전지의 광전 변환 효율이 개선됨에 따라, 태양광 발전 모듈을 구비한 많은 태양광 발전 시스템이 주거 용도로까지 설치되기에 이르렀다.
일광으로부터 전력을 발생시키는 태양 전지를 구비하는 태양광 발전 모듈로부터 발생된 전력을 외부로 출력시키기 위해, 양 전극 및 음 전극의 기능을 하는 전도체들이 태양광 발전 모듈에 배치되며, 전류를 외부로 출력시키기 위한 케이블이 연결되는 접속 단자들로서, 전도체들의 단부들이 광기전성 모듈의 외부로 꺼내어진다.
건축물의 투명유리를 대체하여 사용되는 BIPV(Building Integrated Photovoltaic System) 모듈의 경우, 태양전지 셀에 의해 광-전 변환된 전력과 다른 발전 시스템과의 전기연결통로 역할을 하는 정션박스(junction box)는 외부로 돌출되어 시공 및 취급이 어렵고, 외부환경에 직접적으로 노출되어 손상될 우려가 있다.
그리고, 외부로 돌출된 정션박스는 태양광 발전 모듈의 외관을 손상시키고, 태양광 발전 모듈의 슬림화를 방해한다.
실시예는 슬림하고, 생산성이 향상된 태양전지 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 태양전지 패널; 및 상기 태양전지 패널을 수용하는 프레임을 포함하며, 상기 프레임은, 상기 태양전지 패널의 측면에 배치되는 제 1 서포트부; 상기 제 1 서포트부로부터 연장되며, 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 제 2 서포트부; 및 상기 제 1 서포트부로부터 연장되며, 상기 태양전지 패널 아래에 배치되는 제 3 서포트부를 포함하고, 상기 제1, 2, 3 서포트부 중의 적어도 일면에 형성되는 도전부재를 포함한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈을 통해 기존에 버스 바와 케이블을 연결하기 위한 정션박스(junction box)를 생략할 수 있다. 따라서, 단자 박스가 외부로 돌출되지 않는다. 따라서, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 향상된 외관을 가지고, 슬림하고 간단한 구조를 가질 수 있다.
또한, 실시예예 따른 태양전지 모듈은 시공 및 취급이 보다 자유로울 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에서, A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 태양전지 모듈 간의 결합을 나타낸 평면도이다.
도 5는 실시예에 따른 인접하는 태양전지 모듈을 결합하기 위한 결합부재를 나타내는 단면도이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 바, 프레임, 기판, 홈 또는 막 등이 각 패널, 바, 기판, 홈 또는 막 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 분해 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2에서, A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 프레임(100), 상기 프레임(100)에 형성된 홈(200), 태양전지 패널(300) 및, 버스 바(400)를 포함한다.
상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(300)을 수용한다. 더 자세하게, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(300)의 측면을 수용한다.
또한, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(300)의 측면을 둘러싼다. 예를 들어, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(300)의 4 개의 측면에 배치된다.
상기 프레임(100)은 부도체로 형성될 수 있으며, 예를 들어 플라스틱으로 형성될 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. 상기 제 1 서브 프레임(110), 상기 제 2 서브 프레임(120), 상기 제 3 서브 프레임(130) 및 상기 제 4 서브 프레임(140)은 서로 체결되거나, 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 1 서브 프레임(110)은 상기 태양전지 패널(300)의 일 측면을 둘러싼다. 상기 제 2 서브 프레임(120)은 상기 태양전지 패널(300)의 다른 측면을 수용한다.
상기 제 3 서브 프레임(130)은 상기 태양전지 패널(300)을 사이에 두고, 상기 제 1 서브 프레임(110)과 마주본다. 상기 제 3 서브 프레임(130)은 상기 태양전지 패널(300)의 또 다른 측면을 수용한다.
상기 제 4 서브 프레임(140)은 상기 태양전지 패널(300)의 또 다른 측면을 수용한다. 상기 제 4 서브 프레임(140)은 상기 태양전지 패널(300)을 사이에 두고, 상기 제 2 서브 프레임(120)과 마주본다.
상기 제 1 서브 프레임(110), 상기 제 2 서브 프레임(120), 제 3 서브 프레임(130) 및 상기 제 4 서브 프레임(140)은 유사한 구조를 가진다. 즉, 상기 제 1 서브 프레임(110), 상기 제 2 서브 프레임(120), 제 3 서브 프레임(130) 및 상기 제 4 서브 프레임(140)은 상기 태양전지 패널(300)을 수용하기 위한 서포트부들을 포함한다.
예를 들어, 상기 제 1 서브 프레임(110), 상기 제 2 서브 프레임(120), 제 3 서브 프레임(130) 및 상기 제 4 서브 프레임(140)은 제 1 서포트부(101), 제 2 서포트부(102), 제 3 서포트부(103) 및 제 4 서포트부(104)를 포함한다.
상기 제 1 서포트부(101)는 상기 태양전지 패널(300)의 측면에 배치된다. 상기 제 1 서포트부(101)는 상기 태양전지 패널(300)의 측면을 지지한다.
상기 제 2 서포트부(102)는 상기 제 1 서포트부(101)로부터 연장되어, 상기 태양전지 패널(300)의 상면에 배치된다. 상기 제 2 서포트부(102)는 상기 태양전지 패널(300)의 상면을 지지한다.
상기 제 3 서포트부(103)는 상기 제 1 서포트부(101)로부터 연장되어, 상기 태양전지 패널(300)의 하면에 배치된다. 상기 제 3 서포트부(103)는 상기 태양전지 패널(300)의 하면을 지지한다.
상기 제 4 서포트부(104)는 상기 제 1 서포트부(101)로부터 연장되어, 상기 제 3 서포트부(103) 아래에 배치된다.
상기 제 1 서포트부(101), 상기 제 2 서포트부(102), 상기 제 3 서포트부(103) 및 상기 제 4 서포트부(104)는 일체로 형성된다.
상기 버스 바(400)는 상기 태양전지 패널(300)에 접속된다. 더 자세하게, 상기 버스 바(400)는 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들(320)의 상면에 배치된다. 상기 버스 바(400)는 상기 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들(320)의 상면에 직접 접촉하여, 상기 태양전지 셀들(320)에 접속된다.
상기 버스 바(400)와 연결되도록 상기 제 1 서포트부(101), 상기 제 2 서포트부(102), 상기 제 3 서포트부(103)에 도전부재(150)가 형성될 수 있다. 상기 도전부재(150)는 금속 등의 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 도전부재(150)는 상기 제 1 서브 프레임(110), 상기 제 2 서브 프레임(120), 제 3 서브 프레임(130) 및 상기 제 4 서브 프레임(140)의 일부 영역에 형성되고, 상기 태양전지 셀들(320)과 연결되도록 형성된다.
상기 도전부재(150)는 도시된 바와 같이 상면도를 기준으로 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 버스 바(400)가 상기 제 1 서브 프레임(110)에 형성된 도전부재(150)와 접하도록 형성되고, 상기 도전부재(150)는 제 4 서브 프레임(140)을 통해 제 3 서브 프레임(130)에 연결된 도전부재(150)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 서브 프레임(130)에 형성된 홈(200)과 상기 제1 서브 프레임(110)에 형성된 홈(200)은 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 홈(200)은 제1 서포트부(101)를 관통하여 도전부재(150)의 일부가 외부에 노출되도록 형성될 수 있다. 실시예에서 상기 홈(200)은 제 1 서브 프레임(110)과 제 3 서브 프레임(130)에 형성되어 상기 도전부재(150)가 상면도를 기준으로 단면이 반원 또는 'ㄷ'자 형상으로 형성되었으나 이에 대해 한정하지 않는다.
예를 들어, 제 2 서브 프레임(120) 및 제 4 서브 프레임(140)이 상기 태양전지 셀들(320) 중 최외곽에 형성된 셀들을 덮도록 형성되고 상기 홈(200)이 제 2 서브 프레임(120) 및 제 4 서브 프레임(140)의 상면에 형성될 수도 있다.
상기 태양전지 패널(300)은 플레이트 형상을 가진다. 예를 들어, 상기 태양전지 패널(300)은 사각 플레이트 형상을 가질 수 있다.
상기 태양전지 패널(300)은 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 태양전지 패널(300)의 외곽 영역이 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 즉, 상기 태양전지 패널(300)의 4 개의 측면이 상기 프레임(100) 내측에 배치된다.
상기 태양전지 패널(300)은 태양광을 입사받아 전기에너지로 변환시킨다. 상기 태양전지 패널(300)은 지지기판(310) 및 다수 개의 태양전지 셀들(320)을 포함한다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 보호유리 및 에바 필름(ethylene vinylene acetate;EVA)을 포함한다.
상기 보호유리는 상기 태양전지 셀들(320) 상에 배치된다. 또한, 상기 보호유리는 상기 태양전지 패널(300)과 마찬가지로 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 상기 보호유리는 외부의 물리적인 충격 및/또는 이물질로부터 상기 태양전지 셀들(320)을 보호한다. 상기 보호유리는 투명하며, 예를 들어, 강화 유리일 수 있다.
상기 에바 필름은 상기 보호유리 및 상기 태양전지 셀들(320) 사이에 개재된다. 상기 에바 필름은 상기 보호유리 및 상기 태양전지 셀들(320) 사이에서 완충 기능을 수행한다.
도 4는 실시예에 따른 태양전지 모듈 간의 결합을 나타낸 평면도이다. 도 5는 실시예에 따른 인접하는 태양전지 모듈을 결합하기 위한 결합부재를 나타내는 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈(610, 620, 630, 640)이 결합부재(220)에 의해 전기적으로 연결된다. 자세하게, 제1 및 제2 태양전지 모듈(610, 620)은 상기 결합부재(220)에 의해 직렬로 연결되고, 제3 및 제4 태양전지 모듈(630, 640)도 상기 결합부재(220)에 의해 직렬로 연결된다. 그리고 제1 태양전지 모듈(610)과 제3 태양전지 모듈(630)은 상기 결합부재(220)에 의해 병렬로 연결된다. 상기 결합부재(220)는 내부에 도전핀(210)이 형성된다. 상기 도전핀(210)에 의해 각 태양전지 모듈(610, 620, 630, 640)이 전기적으로 연결된다.
상기 결합부재(220)의 결합 구성에 의해 각 태양전지 모듈(610, 620, 630, 640)이 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 상기 결합부재(220)는 도 5에 도시된 바와 같이 단면이 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있으며, 절곡되는 각도는 결합부재(220)의 형상에 따라 변경될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 태양전지 셀들(320)과 병렬 연결되고, 바이패스 다이오드를 포함하는 접속단자가 형성될 수 있다.
상기 공정에 의해 정션박스 및 이에 연결되는 케이블을 형성하지 않고 각 모듈을 전기적으로 연결할 수 있으므로 비용이 절약되어 생산성이 향상된다.
그리고 모듈을 직,병렬 연결하여 어레이 구성시 케이블의 길이 및 정션박스의 구조에 제약을 받지않으므로 시공 및 취급이 자유로울 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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.

Claims (10)

  1. 태양전지 패널; 및
    상기 태양전지 패널을 수용하는 프레임을 포함하며,
    상기 프레임은,
    상기 태양전지 패널의 측면에 배치되는 제 1 서포트부;
    상기 제 1 서포트부로부터 연장되며, 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 제 2 서포트부; 및
    상기 제 1 서포트부로부터 연장되며, 상기 태양전지 패널 아래에 배치되는 제 3 서포트부를 포함하고,
    상기 제1, 2, 3 서포트부 중의 적어도 일면에 형성되는 도전부재를 포함하며,
    상기 도전부재의 일부가 노출되도록 상기 서포트부에 형성되는 홈을 포함하는 태양전지 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 제2 서포트부의 상면에 형성되는 태양전지 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전부재는 상면이 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 태양전지 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 홈에 일단이 삽입되고, 인접하는 태양전지 모듈의 홈에 타단이 삽입되는 결합부재;를 더 포함하는 태양전지 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 결합부재의 내부에 형성되는 도전핀;을 더 포함하는 태양전지 모듈.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 결합부재는 단면이 반원 또는 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 태양전지 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 플라스틱을 포함하여 형성되는 태양전지 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 프레임의 모서리에 형성되는 태양전지 모듈.
  10. 태양전지 패널; 및
    상기 태양전지 패널을 수용하는 프레임을 포함하며,
    상기 프레임은,
    상기 태양전지 패널의 측면에 배치되는 제 1 서포트부; 상기 제 1 서포트부로부터 연장되며, 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 제 2 서포트부; 및, 상기 제 1 서포트부로부터 연장되며, 상기 태양전지 패널 아래에 배치되는 제 3 서포트부를 포함하고, 상기 제2 서포트부의 하면에 형성되는 도전부재를 포함하며,
    상기 도전부재의 일부가 노출되도록 상기 제2 서포트부를 관통하여 형성되는 홈;을 포함하는 태양전지 모듈.


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JP2009123992A (ja) 2007-11-16 2009-06-04 Showa Shell Sekiyu Kk 太陽電池用端子箱、及び取付構造
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KR20100109322A (ko) * 2009-03-31 2010-10-08 엘지이노텍 주식회사 태양전지 모듈

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