KR101348283B1 - 태양전지 모듈용 백시트 - Google Patents
태양전지 모듈용 백시트 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101348283B1 KR101348283B1 KR1020130001403A KR20130001403A KR101348283B1 KR 101348283 B1 KR101348283 B1 KR 101348283B1 KR 1020130001403 A KR1020130001403 A KR 1020130001403A KR 20130001403 A KR20130001403 A KR 20130001403A KR 101348283 B1 KR101348283 B1 KR 101348283B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat dissipation
- solar cell
- backsheet
- cell module
- layer
- Prior art date
Links
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 82
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims abstract description 24
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 25
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 16
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 82
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 23
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 23
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 23
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 7
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical compound C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010556 emulsion polymerization method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 150000002221 fluorine Chemical class 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/052—Cooling means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. integrated Peltier elements for active cooling or heat sinks directly associated with the PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
본 발명은 백시트에 방열성을 부여하여 태양전지 모듈 내의 열을 효과적으로 방출할 수 있는 태양전지 모듈용 백시트에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 백시트는 복수의 층으로 구성되는 태양전지 모듈용 백시트에 있어서, 적어도 하나 이상의 층에 실리카가 코팅된 흑연 입자가 함유된 것을 특징으로 하며, 상기 실리카가 코팅된 흑연 입자는, 흑연 입자 표면에 실리카가 코팅된 코어-쉘 구조를 이룬다.
Description
본 발명은 태양전지 모듈용 백시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 백시트에 방열성을 부여하여 태양전지 모듈 내의 열을 효과적으로 방출할 수 있는 태양전지 모듈용 백시트에 관한 것이다.
태양전지 모듈은 복수의 태양전지 셀(cell)이 집적된 것으로서, 일반적으로 도 1과 같은 구성을 갖는다. 도 1을 참조하면, 태양전지 셀의 상부에는 투명부재가 구비되고, 태양전지 셀의 하부에는 백시트(back sheet)가 구비된다. 또한, 투명부재와 백시트의 봉착을 위해 투명부재와 백시트의 일면 상에는 각각 봉지층이 구비된다.
태양전지 모듈에 있어서, 백시트는 태양전지 셀을 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 하며, 장시간 안정적인 사용이 가능하도록 내열성, 내구성 및 내후성 등이 요구된다. 태양전지 모듈용 백시트는 일반적으로, 베이스 기재로서 사용되는 내열성의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름과, 내후성의 불소계 필름이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 한국등록특허 제10-1022820호 및 한국공개특허 제10-2011-20227호에는 이와 관련한 기술이 제시되어 있다.
한편, 태양전지 셀은 빛을 전기로 변환시키는 광전변환소자임에 따라, 광전변환 과정에서 열을 발산한다. 태양전지 셀은 온도가 증가하면 광전변환효율이 저하되는 특성을 갖고 있어, 태양전지 셀에 의해 발생된 열은 외부로 효과적으로 방출되어야 한다.
태양전지 셀에 의해 발생된 열이 방출되기 위해서는 해당 열이 봉지층을 거쳐 백시트를 통해 방출되어야 하는데, 백시트 상에 구비되는 봉지층은 통상, 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 재질로 구성되어 있고 태양전지 셀의 보호를 위해 일정 두께를 갖고 있어 방열 특성이 좋지 않다. 또한, 백시트를 구성하는 PET 필름 및 PVDF 필름 역시 열전도성이 우수하지 않은 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 백시트에 방열성을 부여하여 태양전지 모듈 내의 열을 효과적으로 방출할 수 있는 태양전지 모듈용 백시트를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 백시트는 복수의 층으로 구성되는 태양전지 모듈용 백시트에 있어서, 적어도 하나 이상의 층에 실리카가 코팅된 흑연 입자가 함유된다.
상기 태양전지 모듈용 백시트는, 태양전지 셀과 봉지되는 봉지 방열층과, 상기 봉지 방열층 하부에 구비되는 제 2 불소계 수지층과, 상기 제 2 불소계 수지층 하부에 구비되는 백시트 방열층과, 상기 백시트 방열층 하부에 구비되는 제 1 불소계 수지층을 포함하여 구성된다.
상기 봉지 방열층과 백시트 방열층 중 적어도 어느 하나 이상은 실리카가 코팅된 흑연 입자를 함유한다. 상기 실리카가 코팅된 흑연 입자는 상기 봉지 방열층을 구성하는 기재 물질 또는 상기 백시트 방열층을 구성하는 기재 물질의 중량 대비 25∼65wt% 함유된다. 또한, 상기 실리카가 코팅된 흑연 입자는, 흑연 입자 표면에 실리카가 코팅된 코어-쉘 구조를 이룬다.
상기 봉지 방열층을 구성하는 기재 물질은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 폴리에틸렌계 물질로 이루어지며, 상기 백시트 방열층을 구성하는 기재 물질은 폴리에틸렌계 물질로 이루어진다. 또한, 상기 백시트 방열층과 제 2 불소계 수지층 사이에 금속층이 더 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈용 백시트는 다음과 같은 효과가 있다.
복수의 층으로 구성되는 백시트에 있어서, 적어도 하나 이상의 층에 실리카가 코팅된 흑연 입자가 함유되도록 함으로써 백시트의 방열성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 백시트의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 백시트의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 백시트의 구성도.
본 발명은 실리카(silica)가 코팅된 흑연 입자를 백시트를 구성하는 구성층에 포함시켜 백시트의 방열 특성을 향상시키는 기술을 제시한다. 실리카(silica)가 코팅된 흑연 입자는 코어-쉘(core-shell) 구조를 이루며, 흑연 입자 표면 상에 실리카가 코팅된 형태임에 따라 흑연 자체의 방열성은 유지됨과 함께 실리카에 의한 절연성을 확보할 수 있게 된다.
본 발명에서 '백시트'라 함은 태양전지 셀 하부에 구비되어 태양전지 셀을 봉지하여 태양전지 셀을 보호하는 부재를 일컫는다. 따라서, 일반적인 의미의 백시트는 물론 백시트 상에 구비되는 봉지층 역시 본 발명의 '백시트'에 포함된다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 백시트를 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 백시트는 제 1 불소계 수지층(201), 백시트 방열층(202), 제 2 불소계 수지층(204) 및 봉지 방열층(205)이 순차적으로 적층된 구조를 이룬다. 상기 봉지 방열층(205)은 태양전지 셀과 밀착, 봉지된다.
상기 제 1 불소계 수지층(201)과 제 2 불소계 수지층(204)은 내후성이 우수한 물질로서 상기 백시트 방열층(202)의 상부 및 하부에 각각 구비되며, 상기 제 1 불소계 수지층(201)과 제 2 불소계 수지층(204)은 각각 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF, polyvinylidene fluoride)나 폴리비닐플로라이드(PVF, polyvinyl fluoride) 중 어느 하나로 구성된다. 불소계 수지층은 불소 필름 형태이거나, 액상의 불소 수지가 백시트 방열층, 봉지 방열층 또는 금속층에 코팅되어 고착(경화)된 형태인 것일 수 있다. 비용측면에서 불소 수지가 코팅된 형태인 것이 바람직하다.
상기 백시트 방열층(202)은 폴리에틸렌계 필름층으로 구성되어 상기 봉지 방열층(205)에 의해 전달되는 열을 외부로 방출시키는 역할을 한다. 상기 백시트 방열층(202)의 방열 특성은 코어-쉘 구조를 이루는 흑연 입자에 의해 확보된다. 즉, 표면에 실리카가 코팅된 흑연 입자들이 상기 백시트 방열층(202) 내에 포함되어 있으며, 상기 실리카가 코팅된 흑연 입자들에 의해 백시트 방열층(202)에 의한 방열이 가능하게 된다. 여기서, 상기 백시트 방열층(202)을 구성하는 폴리에틸렌계 필름층으로는 폴리에틸렌(PE), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부틸렌 공합체 중 어느 하나 또는 이들의 적층 조합을 이용할 수 있다.
상기 실리카가 코팅된 흑연 입자는 흑연 입자 표면에 실리카(SiO2)가 코팅된 코어-쉘 구조를 이루는데, 무유화제 유화중합법(emulsifier-free emulsion polymerization) 및 졸겔법(sol-gel)을 통해 제조가 가능하다. 구체적으로, 알코올, 물 및 비닐계 현탁액이 혼합된 혼합용액을 준비하고, 상기 혼합용액 내에 실리카의 전구체인 실란(silane)을 투입한다. 혼합용액 내에 실란이 투입되면 침전에 의한 상분리가 이루어지며, 상등액을 제거한 상태에서 침전물에 흑연 입자를 투입하면 흑연 입자와 침전물 사이에 졸겔 반응이 일어나 최종적으로 흑연 입자 표면에 실리카가 코팅된다.
상기의 공정을 통해 제조된 코어-쉘 구조의 흑연 입자 즉, 실리카가 코팅된 흑연 입자는 표면의 실리카에 의해 절연성이 확보됨과 함께 흑연 입자 고유의 열전도성을 갖게 된다. 이를 백시트에 적용하게 되면 절연성 및 방열성을 얻을 수 있게 된다.
상기 실리카가 코팅된 흑연 입자는 폴리에틸렌계 물질과 혼합되어 백시트 방열층(202)을 이루며, 폴리에틸렌계 물질에 혼합되는 실리카가 코팅된 흑연 입자의 양은 방열성 및 필름화를 고려하여 결정되어야 한다. 실리카가 코팅된 흑연 입자의 양이 증가하면 방열성을 증대시킬 수 있으나, 그에 따라 폴리에틸렌계 물질의 양 또한 증가되어 궁극적으로 백시트 방열층(202)의 두께를 증가시키는 단점이 있고, 실리카가 코팅된 흑연 입자의 양이 적으면 백시트 방열층(202)의 두께는 최소화할 수 있으나 방열성이 저하되는 문제점이 있다. 본 발명에서는 이러한 점을 고려하여, 실리카가 코팅된 흑연 입자의 혼합량으로 25∼60wt%를 제시한다. 즉, 폴리에틸렌계 물질의 중량 대비 25∼60wt%의 실리카가 코팅된 흑연 입자가 폴리에틸렌계 물질에 혼합되어 백시트 방열층(202)이 구성되는 것이 방열성 및 필름화 특성을 담보하는데 유리하다. 또한, 흑연 입자의 크기가 커질수록 열전도 특성이 우수하나 필름화에 어려운 면이 있어, 상기 실리카가 코팅된 흑연 입자의 크기는 1∼50㎛가 바람직하다.
상기 봉지 방열층(205)은 태양전지 셀과 봉지됨과 함께 태양전지 셀로부터 발생되는 열을 1차적으로 방열시키는 역할을 한다. 상기 봉지 방열층(205)에 의해 방출된 열은 상기 백시트 방열층(202)에 전달되어 백시트 방열층(202)에 의해 최종적으로 외부로 방출된다.
상기 봉지 방열층(205)은 봉지 특성과 방열성을 구비해야 함에 따라, 1차적으로 봉지 특성이 우수한 물질로 구성되어야 한다. 이를 위해 상기 봉지 방열층(205)은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 폴리에틸렌계 물질로 구성될 수 있다. 또한, 방열성을 부여하기 위해 상기 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 폴리에틸렌계 물질에 실리카가 코팅된 흑연 입자가 포함된다.
상기 봉지 방열층(205) 내에 함유되는 실리카가 코팅된 흑연 입자는 상기 백시트 방열층(202)에 포함되는 것과 동일하며, 함유되는 형태 역시 같다. 또한, 최적의 방열성 및 절연성을 확보하기 위해 상기 실리카가 코팅된 흑연 입자는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 폴리에틸렌계 물질의 중량 대비 25∼60wt% 함유되어야 한다.
한편, 상기 백시트 방열층(202) 및 봉지 방열층(205)의 구성 이외에 방열 성능을 배가히기 위해 본 발명의 백시트에 금속층(203)이 더 포함될 수 있다. 상기 금속층(203)은 백시트 방열층(202)과 제 2 불소계 수지층(204) 사이에 구비되어 봉지 방열층(205)과 백시트 방열층(202) 사이의 열전달을 매개하는 역할을 한다. 상기 금속층(203)은 단일층 또는 다단층으로 구성될 수 있으며, 상기 단일층 또는 다단층은 Al, Ag, Cu, Ni, Sn, Zn, W, Fe, 스테인리스강 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 백시트 방열층(202) 및 봉지 방열층(205)을 구성함에 있어서, 백색 무기물이 포함될 수 있다. 상기 백색 무기물은 태양전지 모듈을 투과하는 빛을 태양전지 셀 방향으로 반사하여 광전 변환효율을 향상시키는 역할을 한다. 상기 백색 무기물은, 바람직하게는 이산화티타늄(TiO2), 산화칼슘(CaO) 및 산화마그네슘(MgO) 등으로부터 선택된 하나 이상인 것이 좋다. 백색 무기물은, 보다 바람직하게는 적어도 이산화티타늄(TiO2)을 포함하는 것이 좋다. 즉, 백색 무기물은 이산화티타늄(TiO2)으로 구성되거나, 이산화티타늄(TiO2)에 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO), 알루미나(Al2O3), 보론나이트라이드(BN) 및 실리콘카바이드(SiC) 등으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는 혼합물인 것이 좋다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 태양전지 모듈용 백시트의 특성을 살펴보기로 한다. 아래 표 1은 본 발명의 백시트와 종래의 백시트의 특성을 비교한 것으로서, 실시예 1과 실시예 2는 본 발명에 따른 백시트이며, 비교예 1, 비교예 2 및 비교예 3은 종래 기술에 따른 백시트이다. 실시예 1은 봉지 방열층(EVA)/PVDF/Al/백시트 방열층 (PE)/PVDF의 구조이고, 실시예 2는 봉지 방열층(PE)/PVDF/Al/백시트 방열층 (PE)/PVDF의 구조이며, 비교예 1은 PVDF/Al/PVDF, 비교예 2는 EVA/PVDF/Al/PE/PVDF, 비교예 3은 graphite-EVA/PVDF/Al/graphite-PE/PVDF의 구조이다.
상기 각 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편에 대하여, 아래와 같이 내구성, EVA와의 접착력, 투습도, 발열성능 및 발전량(%)을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 내구성
각 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편에 대하여, 제논(Xenon) 아크를 이용하는 내구성 시험기(Xenon Weather-Ometer, ATLAS Ci3000+)를 이용하여, 항온 항습(80℃, 80%RH) 3000hr 조건에서 통상적인 방법에 따라 내구성을 평가하였다.
(2) 투습도
각 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편을 커터 바(cutter bar)를 이용하여 15mm x 15mm(가로 x 세로) 크기로 절단한 다음, 통상의 투습도 측정기를 이용하여 측정하였다.
(3) 발열성능
열원(LED 램프)이 설치된 알루미늄판을 피시험체로 하여, 초기 100℃로 설정된 피시험체에 각 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편을 붙이고, 1시간 후의 피시험체 온도를 측정하여 나타내었다.
(4) 발전량(%)
백 시트 부착 전의 태양전지 발전량을 100%로 하고, 부착 후의 발전량을 평가하여 부착 전에 대한 상대적인 비율로 나타내었다.
| 비교예 1 | 비교예 2 | 비교예 3 | 실시예 1 | 실시예 2 | |
| 백 시트 적층구조 |
PVDF/ Al/ PVDF |
EVA/ PVDF/ Al/ PE/ PVDF |
graphite-EVA/ PVDF/ Al/ graphite-PE/ PVDF |
봉지 방열층(EVA)/ PVDF/ Al/ 백시트 방열층PE/ PVDF |
봉지 방열층(PE)/ PVDF/ Al/ 백시트 방열층PE/ PVDF |
| 내구성 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 투습도 (g/㎡ㆍday) |
2.4 | 2.1 | 1.5 | 0 | 0 |
| 방열성능 | ◎(75℃) | △(90℃) | ○(81℃) | ◎(81℃) | ◎(82℃) |
| 발전량(%) | 130 | 105 | 125 | 125 | 125 |
| 부분방전 | X | ◎ | △ | ◎ | ◎ |
(◎ : 매우 우수, ○ : 우수, △ : 보통, Ｘ : 불량
상기 표 1에 보인 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 2에 따른 백 시트는 종래의 비교예와 대비하여, 실시예 1 및 실시예 2 모두 방열성능이 매우 우수함을 알 수 있으며, 내구성 및 부분방전 특성 또한 뛰어난 결과를 나타냄을 알 수 있다.
201 : 제 1 불소계 수지층 202 : 백시트 방열층
203 : 금속층 204 : 제 2 불소계 수지층
205 : 봉지 방열층
203 : 금속층 204 : 제 2 불소계 수지층
205 : 봉지 방열층
Claims (8)
- 복수의 층으로 구성되는 태양전지 모듈용 백시트에 있어서,
적어도 하나 이상의 층에 실리카가 코팅된 흑연 입자가 함유된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 백시트.
- 제 1 항에 있어서, 상기 태양전지 모듈용 백시트는,
태양전지 셀과 봉지되는 봉지 방열층과,
상기 봉지 방열층 하부에 구비되는 제 2 불소계 수지층과,
상기 제 2 불소계 수지층 하부에 구비되는 백시트 방열층과,
상기 백시트 방열층 하부에 구비되는 제 1 불소계 수지층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 백시트.
- 제 2 항에 있어서, 상기 봉지 방열층과 백시트 방열층 중 적어도 어느 하나 이상은 실리카가 코팅된 흑연 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 백시트.
- 제 3 항에 있어서, 상기 실리카가 코팅된 흑연 입자는 상기 봉지 방열층을 구성하는 기재 물질 또는 상기 백시트 방열층을 구성하는 기재 물질의 중량 대비 25∼65wt% 함유된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 백시트.
- 제 4 항에 있어서, 상기 봉지 방열층을 구성하는 기재 물질은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 폴리에틸렌계 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 백시트.
- 제 4 항에 있어서, 상기 백시트 방열층을 구성하는 기재 물질은 폴리에틸렌계 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 백시트.
- 제 2 항에 있어서, 상기 백시트 방열층과 제 2 불소계 수지층 사이에 금속층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 백시트.
- 제 3 항에 있어서, 상기 실리카가 코팅된 흑연 입자는, 흑연 입자 표면에 실리카가 코팅된 코어-쉘 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 백시트.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130001403A KR101348283B1 (ko) | 2013-01-07 | 2013-01-07 | 태양전지 모듈용 백시트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130001403A KR101348283B1 (ko) | 2013-01-07 | 2013-01-07 | 태양전지 모듈용 백시트 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101348283B1 true KR101348283B1 (ko) | 2014-01-10 |
Family
ID=50144721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130001403A KR101348283B1 (ko) | 2013-01-07 | 2013-01-07 | 태양전지 모듈용 백시트 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101348283B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240088318A1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-03-14 | GAF Energy LLC | Heat conducting layers for photovoltaic modules |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07247174A (ja) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Kurosaki Refract Co Ltd | 黒鉛含有耐火物の断熱性酸化防止剤 |
| KR20070066732A (ko) * | 2005-12-22 | 2007-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 실리카가 코팅된 흑연의 제조방법 |
| KR20100105930A (ko) * | 2009-03-23 | 2010-10-01 | 이정민 | 태양전지모듈용 백시트와 제조방법 및 그 장치 |
| KR20110052450A (ko) * | 2010-09-27 | 2011-05-18 | 주식회사 배스팀 | 태양광 반사층을 구비한 태양광발전용 모듈 |
-
2013
- 2013-01-07 KR KR1020130001403A patent/KR101348283B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07247174A (ja) * | 1994-03-09 | 1995-09-26 | Kurosaki Refract Co Ltd | 黒鉛含有耐火物の断熱性酸化防止剤 |
| KR20070066732A (ko) * | 2005-12-22 | 2007-06-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 실리카가 코팅된 흑연의 제조방법 |
| KR20100105930A (ko) * | 2009-03-23 | 2010-10-01 | 이정민 | 태양전지모듈용 백시트와 제조방법 및 그 장치 |
| KR20110052450A (ko) * | 2010-09-27 | 2011-05-18 | 주식회사 배스팀 | 태양광 반사층을 구비한 태양광발전용 모듈 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240088318A1 (en) * | 2022-09-14 | 2024-03-14 | GAF Energy LLC | Heat conducting layers for photovoltaic modules |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101487962B1 (ko) | 태양전지 모듈용 백시트 | |
| KR101070871B1 (ko) | 태양광발전용 솔라셀 모듈의 백시트 | |
| CN102832280A (zh) | 太阳能电池用层压型封装膜 | |
| US9322541B2 (en) | Cooling structure | |
| US10273395B2 (en) | Heat discharging sheet and method for manufacturing the same | |
| WO2013086814A1 (zh) | 耐候、高导热涂层和散热太阳能背板及高效太阳能电池板 | |
| JP2012527124A (ja) | 光起電力モジュールのための放熱保護用シートおよび封止材 | |
| JP2010073720A (ja) | 太陽電池モジュール | |
| TW201349529A (zh) | 背接觸型太陽能電池模組 | |
| CN106935674B (zh) | 一种SiGeSn太阳能电池光伏组件 | |
| KR101112712B1 (ko) | 태양광 반사층을 구비한 태양광발전용 모듈 | |
| CN103000728A (zh) | 太阳能电池背板组件和太阳能电池组件 | |
| JP2017153195A (ja) | 融雪機能付太陽電池モジュール | |
| JP6203250B2 (ja) | 吸湿層を有する太陽電池用バックシート及びそれを用いた太陽電池 | |
| KR101090119B1 (ko) | 흑연시트를 구비한 태양광발전용 모듈 | |
| KR20130006835A (ko) | 방열특성이 우수한 태양전지 백시트 및 그 제조방법 | |
| KR101348283B1 (ko) | 태양전지 모듈용 백시트 | |
| KR101602290B1 (ko) | 태양전지 모듈용 백시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈 | |
| JP2015162628A (ja) | 太陽電池用封止シート及び太陽電池モジュール | |
| CN202712223U (zh) | 太阳能电池用层压型封装膜及使用该封装膜的太阳能电池背板或太阳能电池组件 | |
| KR101543619B1 (ko) | 태양전지모듈용 이면보호시트 및 이를 구비하는 태양전지모듈 | |
| JP2011077089A (ja) | 太陽電池用裏面側封止材及び太陽電池モジュール | |
| KR101575177B1 (ko) | 내부 열전달 부재를 구비한 태양광 전지 모듈 | |
| KR20210103788A (ko) | 태양전지 모듈용 백시트 | |
| KR101782441B1 (ko) | 태양전지 모듈용 백시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |