KR101460503B1 - Protective film for solar cell module and solar cell module including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지 모듈 보호 필름 및 이를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것으로, 상세하게는 금속 전극을 통해 반사되는 태양광을 줄여 태양전지 모듈의 수광율을 향상시키고 태양전지 모듈을 물리적으로 보호할 수 있는 태양전지 모듈 보호 필름 및 이를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module protective film and a solar cell module including the same. More particularly, the present invention relates to a solar cell module protective film for protecting a solar cell module by improving the light receiving rate of the solar cell module by reducing sunlight reflected through the metal electrode And a solar cell module including the same.
태양전지는 p-n 접합 다이오드에 빛을 쪼이면 전자가 생성되는 광기전력효과(photovoltaic effect)를 이용하여 태양광을 전기에너지로 변환시키는 소자를 통칭하는 것으로, 현재 우주에서부터 가정에 이르기까지 그 응용범위가 매우 넓다.A solar cell is a device that transforms sunlight into electric energy by using a photovoltaic effect that generates electrons when light is applied to a pn junction diode. The current application range from space to home Very wide.
태양전지는 일반적으로 후면기판, 후면기판의 일면에 형성되는 하나 이상의 태양전지 셀, 접착시트, 전면기판 등을 포함하여 구성된다. The solar cell generally comprises a rear substrate, at least one solar cell formed on one side of the rear substrate, an adhesive sheet, a front substrate, and the like.
먼저 후면기판 및 전면기판은 태양전지 셀을 보호하는 기능을 수행하며, 일반적으로 강화유리로 구성될 수 있다.First, the rear substrate and the front substrate function to protect the solar cell, and generally, the glass substrate can be made of tempered glass.
다음으로 접착시트는 후면기판과 태양전지 셀, 전면기판과 태양전지 셀을 접착하는 역할을 수행하며, 습기 침투 등 외부환경으로부터 태양전지 모듈을 보호하는 역할을 하며, 20년 이상의 장수명을 유지하기 위한 필수적인 소재이다. 접착시트는 일반적으로 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA)를 포함하여 구성될 수 있다.Next, the adhesive sheet serves to bond the back substrate, the solar cell, and the front substrate to the solar cell. The adhesive sheet protects the solar cell module from external environments such as moisture penetration. It is an essential material. The adhesive sheet may generally comprise ethylene vinyl acetate (EVA).
또한 태양전지 셀은 금속으로 형성된 전극을 포함하여 서로 연결된 상태로 배치되며, 광을 받아 전력을 발생시키는 기능을 수행한다. In addition, the solar cell includes an electrode formed of a metal and is disposed in a state of being connected to each other, and receives light to perform power generation.
태양전지는 효율을 높이기 위해 보다 많은 양의 광을 받아 전기에너지로 변환하는 것이 중요하다. 태양전지의 효율을 높이기 위해서는 태양전지의 광채집량이 높은 것이 유리한데, 모듈의 구조 상 태양광을 받는 전면부에 위치하는 금속전극이 광채집량을 줄이는 문제점이 발생한다. In order to increase the efficiency of the solar cell, it is important to receive a larger amount of light and convert it into electric energy. In order to increase the efficiency of the solar cell, it is advantageous that the solar battery has a high luminous intensity. However, due to the structure of the module, the metal electrode located on the front part receiving the sunlight has a problem of reducing the luminous flux.
도 1을 참조하면, (a)와 같이 태양전지 셀에 수직으로 입사하는 태양광의 경우, 전기에너지 생산에 아무런 문제가 없다. 그러나 (b), (c)와 같이 금속 전극에 의해 입사하는 광의 반사가 일어날 수 있으며, 이 경우 광채집량의 효율을 떨어뜨리는 문제점으로 남게 된다. 이를 해결하기 위해 태양전지 셀의 구조 또는 재질을 개선하려는 시도가 계속되고 있으나, 아직까지는 만족할만한 수준에 이르지 못하고 있는 실정이다.Referring to FIG. 1, there is no problem in production of electric energy in the case of sunlight vertically incident on the solar cell as shown in (a). However, as shown in (b) and (c), reflection of light incident on the metal electrode may occur, which results in a problem of deteriorating the efficiency of light collection. To solve this problem, attempts have been made to improve the structure or material of the solar cell, but the solar cell has not yet reached a satisfactory level.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 전면기판과 태양전지 셀을 부착하는 태양전지 모듈 보호필름에 마이크로 렌즈를 도입하여 금속전극에 의한 태양광의 난반사를 막아 전기에너지 변환효율을 증가시킬 수 있는 태양전지 모듈 보호필름 및 이를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a solar cell module protective film which attaches a front substrate and a solar battery cell to a microlens to prevent irregular reflection of sunlight by a metal electrode, And a solar cell module including the same.
본 발명은 태양전지 모듈 보호 필름 및 이를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module protective film and a solar cell module including the same.
본 발명의 일 양태는 태양전지의 효율 향상을 위한 태양전지 모듈 보호 필름으로, 상기 태양전지 모듈 보호 필름은 광이 입사되는 전면기판에 부착되는 일면; 및 상기 일면의 반대편에 형성되며, 하나 이상의 금속 전극이 형성된 하나 이상의 태양전지 셀에 부착되는 이면;을 포함하며, 상기 일면은 금속 전극과 대향하는 위치에 형성되는 마이크로 렌즈를 가지는 태양전지 모듈 보호 필름에 관한 것이다.One aspect of the present invention is a solar cell module protective film for enhancing the efficiency of a solar cell, wherein the solar cell module protective film has one side attached to a front substrate on which light is incident; And a back surface which is formed on the opposite side of the one surface and is attached to at least one solar cell cell having at least one metal electrode formed thereon, wherein the one surface comprises a micro lens formed at a position facing the metal electrode, .
본 발명의 다른 양태는 상기 태양전지 모듈 보호 필름을 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to a solar cell module including the solar cell module protective film.
본 발명에 따른 태양전지 모듈 보호 필름은 전면기판 및 태양전지 셀 사이에 부착되어 외부환경으로부터 태양전지를 보호하면서도, 금속전극과 대향하는 위치에 마이크로 렌즈를 도입하여 태양전지 셀을 연결하는 금속전극에 의한 입사광의 난반사를 막아 태양전지의 전기에너지 변환효율을 크게 향상시킬 수 있다.The protective film for a solar cell module according to the present invention is a protective film for a solar cell module which is attached between a front substrate and a solar cell to protect the solar cell from external environment, It is possible to greatly improve the conversion efficiency of the electric energy of the solar cell.
또한 마이크로 렌즈의 형성을 위한 별도의 추가구성이 필요치 않으며, 기존에 사용되었던 태양전지 모듈 보호 필름과 동일한 재질을 사용할 수 있어 적은 비용으로도 전기에너지 변환효율을 높일 수 있다는 장점을 가진다.In addition, a separate additional structure for forming microlenses is not required, and the same material as that of the conventional solar cell module protective film can be used, so that the electric energy conversion efficiency can be improved at a low cost.
도 1은 기존의 태양전지 모듈 및 입사광을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈 및 입사광을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing an existing solar cell module and incident light.
2 is a schematic view illustrating a solar cell module and incident light according to an embodiment of the present invention.
이하 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명에 따른 태양전지 모듈 보호 필름 및 이를 포함하는 태양전지 모듈을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, a protective film for a solar cell module according to the present invention and a solar cell module including the protective film will be described in detail with reference to specific examples or examples. It should be understood, however, that the invention is not limited thereto and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.
또한 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In addition, the following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated in order to clarify the spirit of the present invention. Also, throughout the specification, like reference numerals designate like elements.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Also, the singular forms as used in the specification and the appended claims are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise.
통상적으로 태양전지 모듈 보호 필름은 태양전지 셀의 양면에 위치하여 태양전지 셀과 전면기판 및 후면기판을 접착하는 역할을 하며, 동시에 완충기능을 수행하는 봉지재(encapsulant) 층을 구성할 수 있다. 이중 본 발명에 따른 태양전지 모듈 필름은 태양전지 모듈 중 태양광을 직접적으로 받는 면에 형성된 필름을 뜻하며, 금속전극이 형성된 면에 부착된 필름을 의미한다.Generally, the solar cell module protective film is positioned on both sides of the solar cell to adhere the solar cell to the front substrate and the rear substrate, and at the same time, can form an encapsulant layer that performs a buffer function. The solar cell module film according to the present invention refers to a film formed on a surface directly receiving sunlight among solar cell modules and means a film attached to a surface on which a metal electrode is formed.
도 2를 참조하면 본 발명에 따른 태양전지 모듈 보호 필름은 에틸렌비닐아세테이트를 포함하여 이루어질 수 있으며, 여기에 무기입자를 더 포함하여 태양전지 셀에 입사되는 빛의 양을 효과적으로 증가시킬 수 있다.Referring to FIG. 2, the protective film of the solar cell module according to the present invention may include ethylene vinyl acetate, and may further include inorganic particles to effectively increase the amount of light incident on the solar cell.
이를 더욱 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 태양전지 모듈 보호 필름(220)은 금속전극(230)과 대향하는 위치에 형성되는 하나 이상의 마이크로렌즈(231)를 가질 수 있다. 상기 마이크로렌즈는 상기 태양전지 모듈 보호 필름(220)과 전면기판(210)이 이루는 제 일면(222)을 기준으로 전면기판에서 금속전극 방향으로 함입된 구조를 가질 수 있다.In more detail, the solar cell module
본 발명에 따른 마이크로렌즈(231)는 단면 상으로 보면 상기 일면과 상기 일면과 수직한 면의 모서리 부분이 굴곡지게 형성될 수 있다. 이때 상기 일면과 수직한 면은 상기 금속전극(230)의 중심과 상기 금속전극의 중심과 최단거리로 대향하는 점을 잇는 선을 포함하는 면으로, 도 이에서 V(vertical)를 가리킨다. 또한 상기 마이크로렌즈는 도 이와 같이 중심각이 90°를 이루는 부채꼴 형상을 가질 수 있다. 다만 도 2에서 점선은 마이크로렌즈의 형태를 설명하기 위한 것으로, 실제로는 태양전지 모듈 보호 필름에 형성된 것은 아니다.The microlenses 231 according to the present invention may be formed such that corner portions of the one surface and the one surface perpendicular to the one surface are curved in cross section. At this time, the surface perpendicular to the one surface includes a line connecting the center of the
도 1을 바탕으로 기존의 보호 필름과 비교하면, 기존의 보호 필름을 통과하는 빛 중 (a)의 경우는 기판에 정상적으로 입사하게 되나, (b)의 경우 금속전극(130)에 충돌하여 굴절이 일어나게 된다. 또한 그 굴절각이 작아지면 (c)와 같이 금속전극에 충돌한 후, 기판에 닿지 않고 그대로 반사하여 태양전지 모듈 밖으로 빠져나가게 된다. 1, (a) of the light passing through the conventional protective film normally enters the substrate, but in (b), it collides with the
그러나 본 발명에 따른 태양전지 모듈 보호 필름(220)은 입사광(d)이 마이크로렌즈(221)에 닿으면서 굴절이 일어나게 되고, 입사광이 금속전극(230)으로 가지 않고 태양전지 모듈로 직접 닿게 되어 결과적으로 태양전지 모듈의 효율이 향상될 수 있다.However, in the solar cell module
본 발명에 따른 마이크로렌즈(231)의 크기는 본 발명에서 한정하고 있지 않으나, 금속전극(230)의 반경(d)와 일치시키는 것이 난반사를 막고, 입사광을 정상적으로 태양전지 모듈 쪽으로 굴절시킬 수 있어 바람직하다. 상기 금속전극의 반경은 제한하는 것은 아니나 1 내지 500㎛일 수 있다. 또한 마이크로렌즈의 주기도 본 발명에서 한정하고 있지 않으나, 금속전극(230)의 형성주기(l)와 동일할 수 있다. 상기 금속전극(230)의 형성주기(l)는 제한하는 것은 아니나 0.01 내지 10㎜일 수 있다.Although the size of the microlens 231 according to the present invention is not limited to the present invention, matching with the radius d of the
본 발명에 따른 태양전지 모듈 보호 필름(220)은 제 일면(222)과 대향하며, 상기 금속전극(230) 및 태양전지 모듈(미도시)과 직접 접촉하는 제 이면(223)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때 상기 태양전지 모듈 보호 필름(220)의 두께(D)는 본 발명에서 한정하고 있지 않으나 0.01 내지 10㎜일 수 있다.The solar cell
본 발명에 따른 태양전지 모듈 보호 필름을 이루는 에틸렌비닐아세테이트 수지는 비닐아세테이트의 함량과 분자량에 의해 물성을 조절할 수 있다. 일반적으로 비닐아세테이트의 함량이 증가할수록 결정화도가 하락하는 대신 극성이 증가하게 되며, 본 발명에 따른 에틸렌비닐아세테이트 수지는 비닐아세테이트의 함량이 7 내지 60 중량% 범위에 속하는 것이라면 문제없이 사용할 수 있다.The ethylene vinyl acetate resin constituting the protective film of the solar cell module according to the present invention can control the physical properties depending on the content of vinyl acetate and the molecular weight. In general, as the content of vinyl acetate is increased, the crystallinity is decreased and the polarity is increased. The ethylene vinyl acetate resin according to the present invention can be used without problems if the content of vinyl acetate is in the range of 7 to 60% by weight.
또한 에틸렌비닐아세테이트의 분자량이 증가할수록 기계적인 물성이 증가할 수 있으나, 용해성 및 저온에서의 유연성이 떨어질 수 있으므로, 적절하게 조절하는 것이 좋다.Also, as the molecular weight of ethylene vinyl acetate increases, mechanical properties may increase, but solubility and flexibility at low temperatures may deteriorate.
또한 상기 에틸렌비닐아세테이트는 제한하는 것은 아니나 0.1 내지 50 g/10min의 용융유동지수를 가지는 것이 좋다.The ethylene vinyl acetate preferably has a melt flow index of not less than 0.1 g / 10 min and not more than 50 g / 10 min.
에틸렌비닐아세테이트 수지는 경화가 일어나면서 기존의 플렉시블(flexible)한 기질이 리지드(rigid)한 기질로 변하게 되는데, 이때 경화도는 5 내지 40%인 것이 좋다. 상기 범위를 초과하는 경우, 최종 라미네이팅 단계에서 과경화될 수 있으며, 이에 따라 황변 또는 기포의 발생으로 내구성이 저하되어 최종 제품의 수명에 영향을 끼칠 수 있다. 또한 최종 라미네이션을 거쳐 경화가 완료된 에틸렌비닐아세테이트 수지는 80% 이상의 최종 경화도를 갖는 것이 좋다.As the ethylene vinyl acetate resin is cured, the existing flexible substrate is changed to a rigid substrate, and the degree of curing is preferably 5 to 40%. If it exceeds the above range, it may be overcured in the final laminating step, and thus durability may be lowered due to generation of yellowing or bubbles, which may affect the life of the final product. In addition, the ethylene vinyl acetate resin which has undergone the final lamination and has been cured preferably has a final curing degree of 80% or more.
상기 무기입자는 반사율을 증가시켜 태양전지 셀에 입사되는 빛의 양을 증가시킬 수 있는 백색의 입자라면 종류에 한정하지 않으며, 바람직하게는 산화티탄(TiO2)이 사용될 수 있다. 산화티탄은 0.1 내지 1 ㎛의 평균입경을 가질 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 무기입자는 첨가량에 제한을 두고 있지 않으나, EVA 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 20 중량부를 사용할 수 있다.The inorganic particles are not limited to the types of white particles that can increase the reflectance and increase the amount of light incident on the solar cell, and titanium oxide (TiO 2 ) may be preferably used. The titanium oxide may have an average particle diameter of 0.1 to 1 占 퐉, but the present invention is not limited thereto. The amount of the inorganic particles to be added is not limited, but may be 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the EVA resin.
상기 태양전지 모듈 보호 필름을 형성하기 위한 조성물은 내후성 향상을 위해 가교제를 포함할 수 있다. 가교제로는 일반적으로 100℃ 이상에서 라디칼을 발생시키는 유기 과산화물이 사용되고, 특히 배합 시의 안정성을 고려해서 반감기가 10시간 이상, 분해 온도가 70℃ 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 유기 과산화물의 구체적인 예로는 2,5-다이메틸헥산, 2,5-다이하이드로 퍼옥사이드, 2,5-다이메틸-2,5-다이(t-부틸퍼옥시)헥산, 3-다이-t-부틸 퍼옥사이드, α,α'-비스(t-부틸퍼옥시아이소프로필)벤젠, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)사이클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트라이메틸사이클로헥산, t-부틸퍼옥시벤조에톤, 벤조일 퍼옥사이드 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이러한 유기 과산화물은 EVA 수지 100 중량부를 기준으로 5 중량부 이하, 바람직하게는 0.3 내지 2 중량부의 양으로 사용될 수 있다.The composition for forming the solar cell module protective film may include a crosslinking agent for improving weather resistance. As the crosslinking agent, an organic peroxide which generates a radical at 100 占 폚 or higher is generally used, and in consideration of the stability at the time of mixing, it is preferable that the half life is 10 hours or more and the decomposition temperature is 70 占 폚 or more. Specific examples of such organic peroxides include 2,5-dimethylhexane, 2,5-dihydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) butyl peroxide, t-butyl peroxide,?,? '-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, n- (T-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, t-butylperoxy benzoate, 1,1- Ethane, benzoyl peroxide, and mixtures thereof. Such an organic peroxide may be used in an amount of 5 parts by weight or less, preferably 0.3 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the EVA resin.
또한 상기 조성물에는 태양전지 셀과의 접착력 향상을 위해 실레인 결합제를 더 포함할 수 있다. 실레인 결합제의 구체적인 예로는 γ-클로로 프로필 트라이메톡시 실레인, 바이닐 트라이클로로 실레인, 바이닐-트리스-(β-메톡시에톡시)실레인, γ-메톡시 프로필 트라이 메톡시 실레인, β-(3,4-에톡시 사이클로 헥실)에틸 트라이 메톡시 실레인, γ-메르캅토 프로필 트라이 메톡시 실레인 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이러한 실레인 결합제는 EVA수지 100 중량부를 기준으로 5 중량부 이하, 바람직하게는 0.1 내지 2 중량부의 양으로 사용될 수 있다.In addition, the composition may further include a silane coupling agent for improving adhesion to the solar cell. Specific examples of the silane coupling agent include? -Chloropropyltrimethoxysilane, vinyltriclorosilane, vinyl-tris- (? -Methoxyethoxy) silane,? -Methoxypropyltrimethoxysilane,? - (3,4-ethoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, gamma-mercaptopropyltrimethoxysilane, and mixtures thereof. Such a silane coupling agent may be used in an amount of 5 parts by weight or less, preferably 0.1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the EVA resin.
또한 상기 조성물에는 젤 분율 및 내구성을 향상시키기 위해 가교 보조제를 포함할 수 있다. 가교 보조제로는 트라이 알릴 아이소시아누레이트, 트라이 알릴 아이소시아네이트 등의 3개의 작용기를 가진 가교 보조제; 또는 에스테르 등의 1개의 작용기를 가진 가교 보조제를 사용할 수 있다. 이러한 가교 보조제는 EVA 수지 100 중량부를 기준으로 10 중량부 이하, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량부의 양으로 사용될 수 있다.The composition may also contain a crosslinking aid to improve gel fraction and durability. Examples of the crosslinking aid include crosslinking aids having three functional groups such as triallyl isocyanurate and triallyl isocyanate; Or a crosslinking aid having one functional group such as an ester. Such a crosslinking aid may be used in an amount of 10 parts by weight or less, preferably 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the EVA resin.
또한, EVA 수지의 안정성을 향상시키기 위해 EVA 수지 조성물에 하이드로퀴논, 하이드로퀴논메틸에틸, p-벤조퀴논, 메틸 하이드로퀴논 등의 안정제를 EVA 수지 100 중량부를 기준으로 5 중량부 이하, 바람직하게는 0.1 내지 2 중량부의 양으로 첨가할 수 있다.Further, in order to improve the stability of the EVA resin, a stabilizer such as hydroquinone, hydroquinone methyl ethyl, p-benzoquinone or methyl hydroquinone is added to the EVA resin composition in an amount of 5 parts by weight or less, preferably 0.1 To 2 parts by weight.
또한, 필요에 따라, 상기 이외의 착색제, 자외선 흡수제, 노화 방지제, 변색 방지제 등을 EVA 수지 조성물에 첨가할 수 있다. 착색제의 예로는 금속 산화물, 금속분 등의 무기 안료; 및 아조계, 프탈로사이아닌계, 산성 또는 염기성 염료계 레이크 등의 유기 안료가 있다. 자외선 흡수제의 예로는 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-5-술폰벤조페논 등의 벤조페논계; 2-(2'-하이드록시-5-메틸 페닐)벤조트라이아졸 등의 벤조트라이아졸계; 및 페닐살릴레이트, p-t-부틸페닐살릴레이트 등의 살릴레이트계가 있다. 노화 방지제의 예로는 아민계, 페놀계, 및 비스페닐계가 있고, 예를 들면 t-부틸-p-크세졸, 비스-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페라질)세바케이트 등이 있다.Further, other colorants, ultraviolet absorbers, antioxidants, discoloration inhibitors, and the like may be added to the EVA resin composition, if necessary. Examples of the colorant include inorganic pigments such as metal oxides and metal powders; And organic pigments such as azo pigments, phthalocyanine pigments, acidic or basic dye lake pigments. Examples of the ultraviolet absorber include benzophenone such as 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone and 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone; Benzotriazole systems such as 2- (2'-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole; And salylate systems such as phenyl salylate and p-t-butylphenyl salylate. Examples of the antioxidant include amine-based, phenol-based, and biphenyl-based antioxidants such as t-butyl-p-cresol, bis- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperazyl) sebacate .
본 발명에 따른 태양전지 모듈 보호 필름은 제조방법을 한정하지 않는다. 이를테면 필름 표면에 화학적인 처리를 할 수도 있으며, 플라즈마나 광을 태양전지 모듈 보호 필름에 조사하여 형성할 수도 있다. 그러나 상기 방법들은 크기가 일정하지 못하거나, 마이크로렌즈 이외에 요철을 형성하여 입사광을 원하지 않는 방향으로 산란시킬 우려가 있으므로, 라미네이팅과 같이 물리적인 방법을 이용하는 것이 바람직하다.The manufacturing method of the solar cell module protective film according to the present invention is not limited. For example, the surface of the film may be chemically treated, or may be formed by irradiating plasma or light onto a solar cell module protective film. However, the above methods may not be uniform in size, or may form irregularities other than microlenses to scatter incident light in an undesired direction, so that it is preferable to use a physical method such as laminating.
이를 상세히 설명하면, 마이크로렌즈의 직경과 크기가 동일한 엠보싱이 형성된 엠보싱 성형판을 롤러의 외주에 감아 금형장치를 형성한 후, 제조된 태양전지 모듈 보호 필름을 금형장치에 통과시켜 형성할 수 있다. 즉 평평한 표면을 가지는 타임벨트 등의 운송수단에 보호 필름을 올린 후, 롤러 형상의 금형장치를 통과시킴으로서 엠보싱 성형판이 필름의 일면을 압착하게 되고, 그 결과 필름의 일면에만 마이크로렌즈를 형성할 수 있다.In detail, an embossed plate having embossed portions having the same diameter and the same size as a microlens is wound around the outer periphery of the roller to form a mold apparatus, and then the manufactured solar cell module protective film is passed through a mold apparatus. That is, after the protective film is put on a transportation means such as a time belt having a flat surface and then passed through a roller-shaped mold device, the embossed plate presses one side of the film, and as a result, a microlens can be formed only on one side of the film .
또한 상기에서 금형장치의 엠보싱 성형판은 제조방법을 한정하지 않으나, 레이저빔의 파장에 의해 생기는 간섭무늬를 이용하여 제조할 수 있다.In addition, the embossed plate of the mold apparatus is not limited to a manufacturing method, but can be manufactured using an interference fringe caused by the wavelength of a laser beam.
또한 본 발명은 상기 태양전지 모듈 보호 필름을 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다. 상기 태양전지 모듈은 당업계에서 통상적으로 제조되는 태양전지 모듈이라면 형태 및 종류에 한정하지 않으며 후면기판, 후면기판의 일면에 형성되는 하나 이상의 태양전지 셀, 접착시트, 전면기판 등을 포함하여 구성될 수 있다.The present invention also relates to a solar cell module including the solar cell module protective film. The solar cell module is not limited to the shape and the type as long as it is a solar cell module that is conventionally manufactured in the art, and includes a back substrate, at least one solar cell formed on one surface of the rear substrate, an adhesive sheet, .
상기 후면기판은 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 태양전지 셀과의 사이에 접착필름을 더 가질 수 있다. 상기 후면기판은 태양전지 셀, 태양전지 모듈 보호 필름 및 전면기판을 지지할 수 있으며, 투명할 수 있고, 리지드하거나 플렉시블할 수 있다. 또한 상기 후면기판은 절연체일 수 있다.The rear substrate may have a plate shape, and may further include an adhesive film between the back substrate and the solar cell. The rear substrate can support the solar cell, the solar cell module protective film, and the front substrate, and can be transparent, rigid or flexible. The rear substrate may also be an insulator.
상기 후면기판은 재질에 한정하는 것은 아니나, 예를 들어 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있으며, 바람직하게는 소다라임글래스(soda lime glass)기판인 것이 좋다.The rear substrate is not limited to a material but may be, for example, a glass substrate, a plastic substrate, or a metal substrate, and preferably a soda lime glass substrate.
상기 접착필름은 후면기판과 태양전지 셀을 부착하는 역할을 수행하며, 재질을 한정하는 것은 아니나, 상기 태양전지 모듈 보호 필름과 동일한 에틸렌비닐아세테이트 재질인 것이 좋다. 또한 본 발명에서는 상기 접착필름의 필름 형성방법 및 두께를 한정하지 않으며, 태양전지의 효율에 영향을 주지 않는 범위 내에서 자유롭게 가감할 수 있다.The adhesive film serves to attach the rear substrate and the solar cell, and is not limited to the material, but may be made of the same ethylene vinyl acetate material as the solar cell module protective film. Further, in the present invention, the film forming method and thickness of the adhesive film are not limited, and can be freely added and subtracted within a range that does not affect the efficiency of the solar cell.
상기 태양전지 셀은 태양전지 모듈을 이루는 기본 단위로 후면전극, p형 반도체, n형 반도체 및 표면전극으로 구성될 수 있다. 본 발명에서는 상기 태양전지 셀의 제조방법, 제조물질, 크기, 형태 등에 한정하지 않으며, 당업계에서 통상적으로 사용하는 것이라면 종류에 무관하다. 일예로 후면전극층은 몰리브덴, 금, 알루미늄, 크롬, 텅스텐 등을 포함할 수 있으며, p형 및 n형 반도체는 진성 실리콘에 인, 비소, 안티몬과 같은 5가 불순물을 첨가하거나(n형 반도체), 붕소, 인듐, 갈륨과 같은 3가 불순물을 첨가하여(p형 반도체) 제조할 수 있다.The solar cell may be constituted of a back electrode, a p-type semiconductor, an n-type semiconductor, and a surface electrode as a basic unit of a solar cell module. The present invention is not limited to the manufacturing method, the manufacturing material, the size, the shape, and the like of the solar cell, and is not related to the type as long as it is commonly used in the art. For example, the back electrode layer may include molybdenum, gold, aluminum, chromium, tungsten, and the like. The p-type and n-type semiconductors may be doped with an impurity such as phosphorus, arsenic, (P-type semiconductor) can be prepared by adding a trivalent impurity such as boron, indium, or gallium.
상기 전면전극은 p-n다이오드 상에 형성될 수 있으며, 광투과성 전도성 물질로 형성될 수 있다. 본 발명에서는 전면전극의 재질 및 형성방법에 한정하지 않으며, 일예로 스퍼터링 또는 화학기상증착법에 의해 ZnO 타겟 또는 Zn 타겟을 증착할 수 있다.The front electrode may be formed on a p-n diode and may be formed of a light-transmitting conductive material. The present invention is not limited to the material of the front electrode and the forming method, and for example, a ZnO target or a Zn target can be deposited by sputtering or chemical vapor deposition.
상기 금속전극은 상기 태양전지 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하기 위한 것으로 버스바(bus bar) 또는 셀리본(cell ribbon)을 사용할 수 있다. 상기 금속전극은 도전성 페이스트 조성물을 이용하여 표면에 도포하는 방법으로 제조할 수 있으며, 재질에 한정하지 않으나 도전성 페이스트는 은을 포함하는 것이 바람직하다.The metal electrode may be a bus bar or a cell ribbon for connecting the solar cells in series or in parallel. The metal electrode may be formed by applying a conductive paste composition to the surface of the substrate. The conductive paste may include silver.
상기 전면기판은 태양전지에 입사되는 광을 일차적으로 수용하는 면으로서 투명성이 우수한 재질, 예를 들어 유리기판 등을 사용하는 것이 바람직하다.The front substrate preferably uses a material having excellent transparency, for example, a glass substrate, as a surface for primarily receiving light incident on the solar cell.
본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조방법은 다음과 같이 일반적인 태양전지 모듈의 제작공정과 동일할 수 있다.The manufacturing method of the solar cell module according to the present invention may be the same as the manufacturing process of the general solar cell module as follows.
1) 후면기판에 접착필름(EVA)필름 적층;1) an adhesive film (EVA) film laminated on the rear substrate;
2) 셀 및 금속전극 배열;2) cell and metal electrode arrangement;
3) 태양전지 모듈 보호 필름(EVA) 적층;3) lamination of solar cell module protective film (EVA);
4) 전면기판 적층 후 전체적으로 라미네이팅 진행;4) laminating as a whole after lamination of front substrate;
이때 상기 접착 필름 접착(라미네이팅)은 제한되는 것은 아니나 진공 라미네이터를 이용하여 140 내지 160 ℃ 및 프레스압력 0.8 내지 1 기압의 조건에 1 내지 15분간 가열 및 가압함으로써 수행할 수 있다.
The adhesion of the adhesive film (laminating) is not limited, but may be carried out by heating and pressing at 140 to 160 ° C and a press pressure of 0.8 to 1 atm for 1 to 15 minutes using a vacuum laminator.
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.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
또한, 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100 : 태양전지 모듈
110 : 전면기판
120 : 태양전지 모듈 필름
130 : 금속전극
200 : 태양전지 모듈
210 : 전면기판
220 : 태양전지 모듈 필름
221 : 마이크로렌즈
222 : 제 일면
223 : 제 이면
230 : 금속전극100: solar cell module
110: front substrate
120: Solar cell module film
130: metal electrode
200: solar cell module
210: front substrate
220: Solar cell module film
221: Micro lens
222: One side
223:
230: metal electrode
Claims (5)
상기 태양전지 모듈 보호 필름은 광이 입사되는 전면기판에 부착되는 일면; 및
상기 일면의 반대편에 형성되며 하나 이상의 금속 전극이 형성된 하나 이상의 태양전지 셀에 부착되는 이면;
을 포함하며, 상기 일면은 금속 전극과 대향하는 위치에 형성되는 마이크로 렌즈를 가지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 보호 필름.As a solar cell module protection film for improving the efficiency of solar cells,
The solar cell module protective film may have one surface attached to a front substrate on which light is incident; And
A back surface formed on an opposite side of the one surface and attached to at least one solar cell cell having at least one metal electrode;
Wherein the one surface has a microlens formed at a position opposite to the metal electrode.
상기 마이크로 렌즈는 상기 일면과 상기 일면과 수직한 면의 모서리 부분이 굴곡지게 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 보호 필름.The method according to claim 1,
Wherein the microlenses are formed such that corner portions of the one surface and a surface perpendicular to the one surface are formed to be bent.
상기 마이크로 렌즈가 형성하는 호의 반지름은 1 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 보호 필름.3. The method of claim 2,
Wherein a radius of the arc formed by the microlens is 1 to 500 탆.
상기 태양전지 모듈 보호 필름은 에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 보호 필름.The method according to claim 1,
Wherein the solar cell module protective film comprises ethylene vinyl acetate.
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|---|---|---|---|
| KR1020130163481A KR101460503B1 (en) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | Protective film for solar cell module and solar cell module including the same |
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| KR (1) | KR101460503B1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019018648A1 (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | The Regents Of The University Of Michigan | Integrated micro-lens for photovoltaic cell and thermal applications |
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| KR20000038926A (en) * | 1998-12-10 | 2000-07-05 | 구본준 | Thin film transistor type beam detecting device and method for manufacturing the same |
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| KR101328138B1 (en) * | 2013-05-24 | 2013-11-08 | 아익시스코리아(주) | Solar cell module and manufacturing method thereof |
-
2013
- 2013-12-26 KR KR1020130163481A patent/KR101460503B1/en active IP Right Grant
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