KR101684248B1 - Device for testing solar cell module at shady condition and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 테스트 광원; 빛 가림을 재현하는 그늘 발생부; 태양전지 모듈이 상기 그늘 발생부에 의해 생성된 그늘에 위치하도록 거치하는 태양전지 모듈 거치부; 및 상기 그늘에 위치된 태양 전지 모듈의 성능을 측정하는 태양전지 모듈 검사부를 포함하는 태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치를 제공한다.
또한, 테스트 광원을 적어도 일부 차단하는 그늘 발생 단계; 태양전지 모듈이 상기 그늘에 노출되도록 거치하여 테스트하는 그늘 환경 시뮬레이션 단계; 및 상기 그늘에 위치된 태양 전지 모듈의 성능을 측정하는 태양전지 모듈 검사단계를 포함하는 태양전지 모듈의 그늘 테스트 방법을 제공한다.The present invention relates to an apparatus for testing a shade of a solar cell module and a method thereof, A shade generating portion for reproducing light shading; A solar cell module mounting portion for mounting the solar cell module such that the solar cell module is positioned in a shade generated by the shade generating portion; And a solar cell module inspection unit for measuring the performance of the solar cell module placed in the shade.
A shade generating step of at least partially blocking the test light source; Simulating a shade environment in which a solar cell module is mounted and tested so as to be exposed in the shade; And a solar cell module inspection step of measuring the performance of the solar cell module placed in the shade.
Description
태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 태양전지의 실제 사용 환경에서 발생되는 빛 가림 상황과 유사한 환경을 발생시켜 태양전지 모듈의 신뢰성을 테스트하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
And more particularly, to an apparatus and method for testing the reliability of a solar cell module by generating an environment similar to a light occlusion situation occurring in an actual use environment of the solar cell .
태양전지는 태양 에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 소자로서, 작은 전자기기에서부터 대용량 발전에 이르기까지 다양한 분야에 이용되고 있다. 이런 태양전지는 소재에 따라 다양한 종류가 있으며, 주로 모듈형태로 사용되고 있다. Solar cells are devices that convert solar energy directly into electrical energy, and are used in a variety of fields, from small electronic devices to large-scale power generation. Such a solar cell has various kinds depending on the material, and is mainly used in a module form.
태양전지 모듈은 옥외에서 365일 가혹한 날씨 조건하에 노출되어 장기간 설치 및 운영됨에 따라 오랜 기간 동안 초기의 성능을 지속해주는 장기 안정성이 중요한 기술적 사안 중의 하나이다. As long as the solar cell module is exposed and exposed to extreme weather conditions for 365 days outdoors, long-term stability, which maintains its initial performance over a long period of time, is an important technical issue.
도 4는 통상적인 태양전지의 성능 열화 경향을 보인다. 이와 같은 열화 특성으로 인해 장기간의 사용이 필요한 태양전지에 대해서는 열화 테스트를 통해 개발 제품의 장기 안정성을 확인할 필요가 있다. 특히 태양전지 발전 시스템은 한번 옥외에 설치한 경우 최소 20년에서 25년 이상까지 지속적으로 사용을 하는 것으로 이해되고 있어 제품개발 초기에 그와 같은 장기 안정성을 테스트하는 것은 필수적인 사항이다. 이와 같이 종래에는 가혹 조건에서의 안정성 테스트를 수행하였으나, 가혹 조건이 아닌 실제 사용 환경에서의 테스트 또한 필요하다. 4 shows a tendency of deterioration in performance of a conventional solar cell. Due to such deterioration characteristics, it is necessary to confirm the long-term stability of the developed product through a deterioration test for a solar cell requiring long-term use. In particular, it is understood that the solar cell generation system is used continuously for at least 20 to 25 years when installed outdoors, so it is essential to test the long-term stability at the early stage of product development. As described above, although the stability test has been performed in the harsh conditions in the prior art, it is also necessary to test in an actual use environment other than the harsh conditions.
이와 관련, 실제 환경에서는 태양전지 모듈은 광원인 태양으로의 빛을 항상 일정하게 받지 못한다. 즉 구름의 영향도 있을 것이고, 태양의 이동에 따라 나무에 의한 그늘이 모듈 위에 형성될 수도 있다. In this regard, in a real environment, a solar cell module does not always receive light from the sun, which is a light source, constantly. That is, the effect of clouds, and the shade by the trees may be formed on the module as the sun moves.
따라서 정확한 테스트를 위해서는 이러한 조건들도 고려되어야 하나, 이를 반영한 테스트 장치나 방법은 아직까지 존재하지 않는다.
Therefore, these conditions must also be considered for accurate testing, but there are no test devices or methods that reflect this.
본 발명은 태양전지 모듈의 실제 사용 환경에서 발생되는 빛 가림 상황을 재현하여 태양전지 모듈의 신뢰성을 테스트하는 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
An object of the present invention is to provide an apparatus and method for testing reliability of a solar cell module by reproducing a light blind condition occurring in an actual use environment of the solar cell module.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징은 테스트 광원; 빛 가림을 재현하는 그늘 발생부; 태양전지 모듈이 상기 그늘 발생부에 의해 생성된 그늘에 위치하도록 거치하는 태양전지 모듈 거치부; 및 상기 그늘에 위치된 태양 전지 모듈의 성능을 측정하는 태양전지 모듈 검사부를 포함하는 태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치를 제공한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a test apparatus comprising: a test light source; A shade generating portion for reproducing light shading; A solar cell module mounting portion for mounting the solar cell module such that the solar cell module is positioned in a shade generated by the shade generating portion; And a solar cell module inspection unit for measuring the performance of the solar cell module placed in the shade.
이때, 상기 그늘 발생부는 투명 디스플레이 패널을 포함하며, 상기 그늘은 상기 투명 디스플레이 패널에 표시되는 영상 패턴에 의해 생성될 수 있다.In this case, the shade generating portion may include a transparent display panel, and the shade may be generated by an image pattern displayed on the transparent display panel.
상기 그늘의 음영은 상기 영상 패턴의 명암에 의해 변화될 수 있다.The shade of the shade can be changed by the contrast of the image pattern.
한편, 상기 그늘 발생부는 스크린을 포함하고, 상기 스크린은 상기 테스트 광원을 차단하는 차단부와 상기 테스트 광원을 투과시키는 투과부를 구비하며, 상기 그늘의 음영은 상기 스크린의 감김에 의해 변화될 수 있다.Meanwhile, the shade generating unit includes a screen, and the screen includes a blocking unit for blocking the test light source and a transmitting unit for transmitting the test light source, and the shade of the shade can be changed by sweeping the screen.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제2 특징은 테스트 광원을 적어도 일부 차단하는 그늘 발생 단계; 태양전지 모듈이 상기 그늘에 노출되도록 거치하여 테스트하는 그늘 환경 시뮬레이션 단계; 및 상기 그늘에 위치된 태양 전지 모듈의 성능을 측정하는 태양전지 모듈 검사단계를 포함하는 태양전지 모듈의 그늘 테스트 방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a shade generating step for shading at least a test light source; Simulating a shade environment in which a solar cell module is mounted and tested so as to be exposed in the shade; And a solar cell module inspection step of measuring the performance of the solar cell module placed in the shade.
이때, 상기 그늘은 투명 디스플레이 패널에 표시되는 영상 패턴에 의해 생성되고, 상기 그늘의 음영은 상기 영상 패턴의 명암에 의해 변화될 수 있다.At this time, the shade is generated by the image pattern displayed on the transparent display panel, and the shade of the shade can be changed by the contrast of the image pattern.
또한, 상기 그늘은 테스트 광원을 차단하는 차단부와 상기 테스트 광원을 투과시키는 투과부를 구비하는 스크린에 의해 생성되고, 상기 그늘의 음영은 상기 스크린의 감김에 의해 변화될 수 있다.
Further, the shade is generated by a screen including a blocking portion for blocking the test light source and a transmission portion for transmitting the test light source, and the shade of the shade can be changed by the sweeping of the screen.
본 발명에 따른 태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치 및 그 방법은 태양전지 모듈의 실제 사용 환경에서 발생되는 빛 가림 상황을 재현하므로, 태양전지 모듈의 테스트의 신뢰성을 높일 수 있다.The apparatus for testing a shade of a solar cell module according to the present invention and the method thereof can reproduce a light-shielding situation occurring in an actual use environment of the solar cell module, thereby enhancing the reliability of testing of the solar cell module.
따라서 테스트 결과를 이용하여 사막 환경에서 신뢰성을 가지는 태양전지 모듈 생산을 가능하게 한다.
Therefore, it is possible to produce reliable solar cell modules in the desert environment by using the test results.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 그늘 테스트 방법의 순서도이다.
도 4는 통상적인 태양전지의 성능 열화를 나타내는 그래프이다.1 is a conceptual diagram of a shade test apparatus for a solar cell module according to a first embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of an apparatus for testing a shade of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method for testing a shade of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing performance deterioration of a typical solar cell.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 즉 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위에는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물이 포함되는 것으로 이해되어야 한다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that it is understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing technical ideas.
본 발명에 의한 그늘 테스트 장치(100)는 그늘 발생부(110a, 100b), 테스트 광원(120), EL 카메라(미도시), 제어부(미도시) 및 시뮬레이션 환경 저장부(미도시)를 포함한다.The shade testing apparatus 100 according to the present invention includes
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a shade test apparatus for a solar cell module according to a first embodiment of the present invention.
도 1은 그늘 발생부가 투명 디스플레이 패널(110a)인 경우를 도시한 것으로서, 투명 디스플레이 패널(110a)은 태양전지 모듈(200)에 그늘을 제공한다. FIG. 1 shows a case where the shade generating portion is a
태양전지 모듈(200)에 그늘을 형성하기 위해 테스트 광원(120)으로부터 태양전지 모듈(200)에 빛이 조사되는 경로에 투명 디스플레이 패널(110a)이 배치된다.The
투명 디스플레이 패널(110a)에 표시된 영상 패턴은 빛을 투과시키지 않으므로 태양전지 모듈(200)에는 영상 패턴과 동일한 형상의 그늘이 드리워진다.Since the image pattern displayed on the
투명 디스플레이 패널(110a)에 표시되는 영상의 명암에 따라 형성되는 그늘의 음영 조절이 가능하다.It is possible to adjust the shade of the shade formed according to the brightness and darkness of the image displayed on the
필요에 따라 본 발명은 태양전지 모듈(200)을 거치하는 태양전지 모듈 거치부(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있다. 태양전지 모듈 거치부는 상하 좌우 틸트 암으로 시뮬레이션 환경 저장부로부터 그늘의 각도를 전달받아 태양전지 모듈(200)에 드리워지는 그늘의 각도를 조절 가능하다.The present invention can be configured to include a solar cell module mounting portion (not shown) for mounting the
또한, 본 발명은 투명 디스플레이 패널(110a)을 거치하는 그늘 발생부 거치부(미도시)를 포함할 수 있다. 그늘 발생부 거치부 또한 상하 좌우 틸트 암을 포함하여 시뮬레이션 환경 저장부로부터 그늘의 각도를 전달받아 태양전지 모듈(200)에 드리워지는 그늘의 각도 및 음영을 조절 가능하다.In addition, the present invention may include a shade generating part mount (not shown) for mounting the
EL 카메라는 태양전지 모듈(200)을 검사하여 태양전지 모듈(200)의 응답을 측정한다.The EL camera measures the response of the
EL 카메라는 태양전지의 EL(Electro-Luminescence) 현상을 이용하여 태양전지 모듈(200)의 상태를 검사하기 위한 것이다. EL 카메라를 이용하여 테스트가 종료된 태양전지 모듈(200)을 구성하는 태양전지 셀의 균열 및 단선등과 같은 결함을 측정할 수 있다.The EL camera is for checking the state of the
테스트 광원(120)은 태양전지 모듈(200)의 전력 생산을 테스트하기 위한 것으로서 선광원 또는 LED 광원 등이 태양전지 테스트 광원(120)으로 사용될 수 있다.The
태양전지 모듈(200)은 일반 실리콘 계열, 박막계열이나 CIGS계열 등을 사용할 수 있으나, 태양전지 모듈의 종류에 한정되지 않는다.The
그늘 테스트 장치(100)는 시뮬레이션 환경 저장부에 각 지역의 일조 데이터를 이용하여 각 환경에 따른 그늘 테스트를 수행한다. 이를 위해 제어부는 테스트 광원(120)의 밝기, 투명 디스플레이 패널(110a)에 표시되는 영상 패턴의 명암과 태양전지 모듈 거치부 및 그늘 발생부 거치부의 틸트 각도를 제어한다.The shade test apparatus 100 performs a shade test according to each environment using the sunshine data of each region in the simulation environment storage unit. To this end, the control unit controls the brightness of the
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of an apparatus for testing a shade of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
도 2는 그늘 발생부가 스크린(110b)인 경우를 도시한 것으로서, 스크린(110b)은 태양전지 모듈(200)에 그늘을 제공한다. Fig. 2 shows a case where the shade generating portion is the
스크린(110a)은 투과부 및 차단부로 이루어진다. 차단부는 빛을 차단시키므로 태양전지 모듈(200)에는 그늘이 드리워진다.The
스크린(110a)의 감는 동작에 따라 태양전지 모듈(200)에 드리워지는 그늘의 위치를 변화시킬 수 있다.It is possible to change the position of the shade applied to the
도 2에서 차단부는 나무 및 구름 형상으로 도시되어 있으나, 이는 실제 환경에서의 그늘 테스트 재현을 위한 것으로서, 투과부의 형태 및 배치 위치는 테스트 환경에 따라 변형 실시 가능하다.In FIG. 2, the blocking portion is shown in the form of a tree and a cloud, but this is for reproduction of the shadow test in an actual environment, and the shape and arrangement position of the transmitting portion can be modified according to the test environment.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 그늘 테스트 방법의 순서도이다.3 is a flowchart of a method for testing a shade of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2 또는 도 3의 그늘 테스트 장치(100)를 시계열적으로 구현한 경우에도 본 실시예에 해당하므로, 그늘 발생부(110), 테스트 광원(120), EL 카메라, 제어부, 태양전지 모듈 거치부 및 그늘 발생부 거치부에 대하여 설명된 부분은 본 실시예에서도 그대로 적용된다.3 corresponds to the present embodiment even when the shade testing apparatus 100 of FIG. 2 or 3 is implemented in a time-series manner. Therefore, the shade generating unit 110, the
본 실시예에 따른 태양전지 모듈의 그늘 테스트 방법은, 그림자 생성 단계310), 그림자 환경 시뮬레이션 단계(S320) 및 태양전지 모듈 검사 단계(S430)를 포함한다.The shade testing method of the solar cell module according to the present embodiment includes a shadow generating step 310, a shadow environment simulation step S320, and a solar cell module testing step S430.
S310 단계에서, 그늘 발생부(110)는 테스트 광원(120)으로부터 그림자를 생성한다.In step S310, the shade generating unit 110 generates a shadow from the
S430 단계에서, 제어부는 테스트 광원(120), 그늘 발생부(110) 및 태양전지 거치 모듈을 제어하여 다양한 그늘 환경의 시뮬레이션을 수행한다.In step S430, the control unit controls the
S330 단계에서, 제어부는 EL 카메라를 제어하여 시뮬레이션이 완료된 태양전지 모듈(200)의 성능을 측정한다.In step S330, the controller controls the EL camera to measure the performance of the simulated
그늘 발생부(110)에 대한 설명은 도 2 및 도 3에서 설명되었으므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
The description of the shade generating portion 110 has been described with reference to FIG. 2 and FIG. 3, and a detailed description thereof will be omitted.
100 : 그늘 테스트 장치
110a, 110b : 그늘 발생부
120 : 테스트 광원
200 : 태양전지 모듈100: Shade test device
110a and 110b:
120: Test light source
200: solar cell module
Claims (11)
빛 가림을 재현하는 그늘 발생부;
태양전지 모듈이 상기 그늘 발생부에 의해 생성된 그늘에 위치하도록 거치하는 태양 전지 모듈 거치부;
각 지역의 일조 데이터에 따른 그늘의 각도를 저장하는 시뮬레이션 환경 저장부; 및
상기 그늘에 위치된 태양 전지 모듈의 성능을 측정하는 태양전지 모듈 검사부를 포함하고,
상기 그늘 발생부는 스크린으로 이루어지되,
상기 스크린은 상기 테스트 광원을 실제 환경에서의 그늘 형상으로 차단하는 차단부와 테스트 환경에 따른 배치 위치에 형성되어 상기 테스트 광원을 투과시키는 투과부를 구비하며,
상기 그늘의 음영은 상기 스크린의 감김에 의해 변화되고,
상기 태양 전지 모듈 거치부는 상기 시뮬레이션 환경 저장부로부터 상기 그늘의 각도를 입력받아 상기 태양전지 모듈에 드리워지는 그늘의 각도를 조절하는 틸트암을 포함하는 태양전지 모듈의 그늘 테스트 장치.
A test light source;
A shade generating portion for reproducing light shading;
A solar cell module mounting portion for mounting the solar cell module such that the solar cell module is positioned in a shade generated by the shade generating portion;
A simulation environment storage unit for storing the shade angle corresponding to the sunshine data of each area; And
And a solar cell module inspection unit for measuring the performance of the solar cell module located in the shade,
Wherein the shade generating portion comprises a screen,
Wherein the screen has a shielding portion for shielding the test light source in a shade shape in an actual environment and a transmission portion formed at an arrangement position according to a test environment to transmit the test light source,
The shade of the shade is changed by the winding of the screen,
Wherein the solar cell module mounting part includes a tilt arm that receives an angle of the shade from the simulation environment storage part and adjusts an angle of the shade to be applied to the solar cell module.
태양전지 모듈이 상기 그늘에 노출되도록 거치하고 각 지역의 일조 데이터를 이용하여 테스트하는 그늘 환경 시뮬레이션 단계; 및
상기 그늘에 위치된 태양 전지 모듈의 성능을 측정하는 태양전지 모듈 검사단계를 포함하고,
상기 그늘 환경 시뮬레이션 단계는, 상기 태양전지 모듈의 거치 각도를 각 지역의 일조 데이터에 따른 그늘의 각도로 조절하는 단계를 포함하며,
상기 그늘은 테스트 광원을 실제 환경에서의 그늘 형상으로 차단하는 차단부와 테스트 환경에 따른 배치 위치에 형성되어 상기 테스트 광원을 투과시키는 투과부를 구비하는 스크린에 의해 생성되며, 상기 그늘의 음영은 상기 스크린의 감김에 의해 변화되는 태양전지 모듈의 그늘 테스트 방법.A shade generating step of at least partially blocking the test light source;
A shade environment simulating step in which the solar cell module is exposed to the shade and tested using the sunshine data of each region; And
And a solar cell module inspection step of measuring the performance of the solar cell module located in the shade,
Wherein the shade environment simulation step comprises adjusting the mounting angle of the solar cell module to an angle of a shade corresponding to the sunshine data of each area,
Wherein the shade is generated by a screen having a shielding portion for shielding the test light source in a shade shape in an actual environment and a transmission portion formed at an arrangement position according to the test environment to transmit the test light source, The shade test method of the solar cell module being changed by the winding of the solar cell module.
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2014
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|---|---|---|---|---|
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