KR101707716B1

KR101707716B1 - Solar module having double layers structure and method for manufacturing therof

Info

Publication number: KR101707716B1
Application number: KR1020140143022A
Authority: KR
Inventors: 양지혁
Original assignee: 양지혁
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2017-02-17
Also published as: KR20160047099A

Abstract

본 발명은, 광확산부재를 사이에 두고 발전부를 이중 층 구조로 배치하며, 발전부의 태양전지들은 일정 간격의 스페이스부를 사이에 두고 격자 형태로 배치함으로써, 1, 2차로 발전이 이루어지되, 발전부에 흡수되지 않고 손실되는 빛의 양을 최소화하며 설치면적 대비 발전효율을 크게 향상시킬 수 있는 이중 층 구조의 태양광 모듈을 제공한다.The present invention is characterized in that the power generation unit is disposed in a double layer structure with the light diffusion member sandwiched therebetween, and the solar cells of the power generation unit are arranged in a lattice form with a space at a certain interval therebetween, A solar cell module having a double layer structure capable of minimizing the amount of light that is not absorbed by the solar cell module,

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar module having a double layer structure and a manufacturing method thereof,

본 발명은 이중 층 구조의 태양광 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광확산부재를 사이에 두고 발전부를 이중 층 구조로 배치하며, 발전부의 태양전지들은 일정 간격의 스페이스부를 사이에 두고 격자 형태로 배치함으로써, 1, 2차로 발전이 이루어지되, 발전부에 흡수되지 않고 손실되는 빛의 양을 최소화하며 설치면적 대비 발전효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한 이중 층 구조의 태양광 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module having a double layer structure and a method of manufacturing the solar cell module. More particularly, the present invention relates to a solar cell module having a double layer structure, A solar cell module having a double layer structure in which power generation efficiency is greatly improved compared to the installation area by minimizing the amount of light lost without being absorbed by the power generation portion, And a method for producing the same.

석유와 같은 화석에너지는 오래지 않아 고갈될 위기에 처해 있다. 또한, 상기의 석유에너지는 사용시 이산화탄소를 발생시켜 지구의 기후를 온난화시키는 주요 원인이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근 들어 복수의 태양전지를 포함하는 태양광 모듈, 축전기 및 전력변환기 등으로 구성되어, 태양광을 이용하여 전기를 만드는 태양광 발전 시스템이 개발되어 사용되고 있다.Fossil energy, such as oil, is in danger of exhaustion soon. In addition, the above-mentioned petroleum energy is a major cause of global warming by generating carbon dioxide during use. In order to solve such a problem, a photovoltaic power generation system which is composed of a solar cell module including a plurality of solar cells, a capacitor, a power converter, and the like and uses solar light has been developed and used.

이러한 태양광 발전 시스템은 반영구적으로 사용할 수 있으며, 유지보수가 간편하고 청정하고 환경오염이 없는 무공해, 무진장의 태양에너지원을 사용한다는 점에서 신 재생 에너지로 각광받고 있다.Such a photovoltaic power generation system can be used semi-permanently, and it is attracting attention as a renewable energy because it uses clean, innocuous and innocuous solar energy sources that are easy to maintain, clean, and do not pollute the environment.

도 1 및 도 2는 종래의 태양광 모듈을 나타낸 것이다.1 and 2 show a conventional solar module.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 태양광 모듈은, 후면에 배치되며 태양광을 반사시키는 역할을 하는 광반사부재(5), 광반사부재(5)의 상측에 배치되어 입사된 태양광(SL)을 통해 직류발전을 수행하는 발전부(2) 및 발전부(2)의 상측에 배치되어 반사율을 감소시키고 발전효율을 증대시키는 역할을 하는 투명강화층(1)으로 이루어진다. 도 1에서 도면부호 6은 정션박스(junction box)를 나타낸다.1 and 2, a conventional photovoltaic module includes a light reflecting member 5 disposed on the rear surface and serving to reflect sunlight, a photovoltaic element 5 disposed on the upper side of the light reflecting member 5, And a transparent reinforcement layer 1 disposed above the power generation section 2 for reducing the reflectance and increasing the power generation efficiency. In Fig. 1, reference numeral 6 denotes a junction box.

발전부(2)는 복수의 태양전지를 포함하며, 발전부(2)의 상하 면에는 이러한 태양전지의 상하 면을 덮어 태양전지를 외부 충격 및 이물질로부터 보호하고 내구성을 강화하기 위한 필름층(3, 4)이 각각 부착될 수 있다.The power generation section 2 includes a plurality of solar cells. The upper and lower surfaces of the power generation section 2 are covered with a film layer 3 for protecting the upper and lower surfaces of the solar cell from external impacts and foreign substances, , 4), respectively.

또한, 상기 태양전지는 실리콘을 소자로 하는 전지패널로서, 태양광이 닿으면 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 반도체 소자의 역할을 한다.In addition, the solar cell is a battery panel using silicon as an element, and serves as a semiconductor device that converts light energy into electric energy when sunlight comes in contact.

그러나, 종래의 태양광 모듈은 최근 들어 태양광 산업의 급성장 및 기업 간의 경쟁 구도로 인해, 지속적인 단가하락의 문제가 발생하고 있으며, Si와 같은 원자재의 가격이 계속 상승되고 있어서 원자재 효율 및 성능에 대한 한계를 가지게 되었다.However, due to the rapid growth of the photovoltaic industry and the competition between companies, the conventional solar module has been suffering from a continuous price drop and the price of raw materials such as Si is continuously rising, .

또한, 태양전지를 가지며 발전기능을 수행하는 발전부가 단층 구조로 이루어져 있어서 일반적인 풍력발전설비 대비 15 내지 17%의 낮은 발전효율을 가지며, 제조시 많은 면적이 필요하여 무겁고 부피도 커서 주택이나 건물 등에 적용하는 경우 사용 가능한 면적의 한계로 인해 필요로 하는 전기에너지를 충분히 발전시킬 수 없는 제한을 가지는 문제점이 있었다.In addition, since the power generating unit having a solar cell and performing a power generation function has a single-layer structure, it has a low power generation efficiency of 15 to 17% compared to a general wind power generating facility and is heavy and bulky There is a problem that the required electric energy can not be sufficiently developed due to the limit of the usable area.

국내공개특허 제2012-0123850호Domestic open patent No. 2012-0123850

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 설치면적 대비 높은 발전효율을 나타낼 수 있는 이중 층 구조의 태양광 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solar cell module having a double layer structure capable of exhibiting a high power generation efficiency compared to an installation area.

본 발명에 의한 이중 층 구조의 태양광 모듈은, 일정 간격의 제1 스페이스부를 사이에 두고 격자 형태로 배치되는 복수의 제1 태양전지, 및 상기 제1 태양전지들의 상측 및 하측에 배치되는 제1 및 제2 투명강화층을 포함하는 제1 발전부; 상기 제1 발전부 하측에 배치되며, 일정 간격의 제2 스페이스부를 사이에 두고 격자 형태로 배치되는 복수의 제2 태양전지, 및 상기 제2 태양전지의 상측에 배치되는 제3 투명강화층을 포함하는 제2 발전부; 및 상기 제1 및 제2 발전부 사이에 배치되며, 상기 제1 스페이스부를 통과한 빛을 광각으로 확산하는 광확산부재; 를 포함하는 이중 층 구조의 태양광 모듈을 제공한다.A solar cell module having a double-layer structure according to the present invention includes a plurality of first solar cells arranged in a lattice form with a first space portion interposed therebetween at regular intervals, and a plurality of first solar cells arranged on the upper and lower sides of the first solar cells And a second transparent reinforcing layer; A plurality of second solar cells arranged on the lower side of the first power generation portion and arranged in a lattice form with a second space portion therebetween at regular intervals and a third transparent strengthening layer disposed on the upper side of the second solar cell A second power generation unit; And a light diffusion member disposed between the first and second power generation units and diffusing light having passed through the first space part at a wide angle; A solar cell module, and a solar cell module.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 발전부는 상기 제1 태양전지들의 상면 및 하면을 덮도록 배치되는 제1 상부 필름층 및 제1 하부 필름층를 더 포함하며, 상기 제2 발전부는 상기 제2 태양전지들의 상면 및 하면을 덮도록 배치되는 제2 상부 필름층 및 제2 하부 필름층을 더 포함할 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the first power generation portion further includes a first upper film layer and a first lower film layer disposed to cover upper and lower surfaces of the first solar cells, And a second upper film layer and a second lower film layer disposed to cover upper and lower surfaces of the solar cells.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 광확산부재는 광학필름소재로 된 투명 시트 또는 투명 패널일 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the light diffusing member may be a transparent sheet or a transparent panel made of an optical film material.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제2 스페이스부의 폭이 상기 제1 스페이스부의 폭 보다 좁을 수 있으며, 이때 상기 제1 스페이스부의 폭은 2 내지 8mm이며, 상기 제2 스페이스부의 폭은 1 내지 3mm일 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the width of the second space portion may be narrower than the width of the first space portion, wherein the width of the first space portion is 2 to 8 mm and the width of the second space portion is 1 to 3 mm .

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 및 제2 태양전지는 한 변이 10 내지 25mm인 사각형의 판상으로 이루어질 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the first and second solar cells may be in the form of a quadrangular plate having one side of 10 to 25 mm.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제1 발전부와 상기 제2 발전부는 서로 이격되게 배치되며, 상기 제1 발전부와 상기 제2 발전부 사이의 이격 거리가 25 내지 30mm일 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the first power generation unit and the second power generation unit are spaced apart from each other, and the distance between the first power generation unit and the second power generation unit may be 25 to 30 mm.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 제2 발전부 하측에 배치되는 광반사부재를 더 포함할 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the light emitting device may further include a light reflecting member disposed below the second power generating portion.

본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 태양광 모듈의 전체 두께는 40 내지 45mm일 수 있다.
본 발명에 의한 이중 층 구조의 태양광 모듈 제조방법은 복수의 제1 태양전지에 제1상부 및 하부 필름층과, 제1 및 제2 투명강화층을 부착하여 제1 발전부를 제작하는 단계; 복수의 제2 태양전지에 제2 상부 및 하부 필름층과 제3 투명강화층을 부착하여 제2 발전부를 제작하는 단계; 상기 제1 발전부 및 상기 제2 발전부 사이에 광확산부재를 배치하고 하측에서부터 상기 제2 발전부, 상기 광확산부재 및 상기 제1 발전부 순으로 배치하여 압착하는 단계; 및 압착된 제2 발전부, 상기 광확산부재 및 상기 제1 발전부의 가장자리를 프레임으로 밀착하는 단계; 를 포함한다.According to a preferred aspect of the present invention, the total thickness of the solar module may be 40 to 45 mm.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a solar cell module having a double layer structure, comprising: fabricating a first power generation unit by attaching first and second film layers and first and second transparent reinforcement layers to a plurality of first solar cells; Attaching second upper and lower film layers and a third transparent reinforcing layer to a plurality of second solar cells to manufacture a second power generation unit; Disposing a light diffusion member between the first power generation unit and the second power generation unit, arranging the second power generation unit, the light diffusion member, and the first power generation unit in order from below and pressing them; And pressing the edges of the pressed second power generation unit, the light diffusion member, and the first power generation unit with a frame; .

본 발명의 일 실시 예에 따른 이중 층 구조의 태양광 모듈은, 제1 및 제2 발전부가 서로 마주보는 방향으로 적층된 이중 층 구조이며 제1 및 제2 발전부 사이에 광확산부재가 배치되고 제1 및 제2 발전부의 태양전지들이 일정 간격의 스페이스부를 사이에 두고 격자 형태로 배치됨으로써, 태양광 중 일부는 제1 발전부에서 발전되고, 제1 발전부에서 발전되지 못하고 통과한 빛은 광확산부재에 의해 광각으로 확산되어 제2 발전부에서 발전되며, 손실되는 빛의 양이 최소화됨으로써, 설치면적 당 발전효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.A solar cell module having a double layer structure according to an embodiment of the present invention is a solar cell module having a double layer structure in which first and second power generating portions are stacked in a direction facing each other and a light diffusing member is disposed between the first and second power generating portions The solar cells of the first and second power generation units are arranged in a lattice shape with a spacing of a predetermined interval therebetween so that some of the sunlight is generated in the first power generation unit and the light that has not been generated in the first power generation unit, The light is diffused at a wide angle by the diffusion member and is generated in the second power generation unit, and the amount of light to be lost is minimized, thereby maximizing power generation efficiency per installation area.

따라서, 소규모 주택용에서부터 대규모 건물의 발전용까지 원하는 곳에 필요로 하는 전기에너지를 충분히 발전시킬 수 있도록 다양하게 적용이 가능하며, 규격화된 시스템을 통해 필요시 향후 시설물의 확장이 용이한 효과를 가진다.Therefore, it can be applied variously in order to sufficiently develop the electric energy required from the small-sized residence to the power generation of a large-scale building, and it is easy to expand the facilities in the future through a standardized system if necessary.

또한, 설치가 간단하며 복잡한 기계적 장치가 필요하지 않아 유지 및 보수가 용이한 효과가 있다.In addition, it is simple to install and does not require a complicated mechanical device, which makes it easy to maintain and repair.

도 1은 종래의 태양광 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 모듈의 작용을 나타낸 개요도이다.1 is a perspective view showing a conventional solar module.
2 is a side sectional view of Fig.
3 is a perspective view schematically showing a solar module according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a side sectional view of Fig. 3; Fig.
5 is a schematic diagram illustrating the operation of a solar module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.

덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, to include an element throughout the specification does not exclude other elements unless specifically stated otherwise, but may include other elements.

본 실시 형태에서는, 설명의 편의를 위해, 도 4에서 광반사부재가 배치되는 방향을 하방향으로, 제1 투명강화층이 배치되는 방향을 상방향으로 정의한다. 또한, 상기 하방향 및 상방향은 태양광 모듈이 설치되는 방향에 따라 후방향 및 전방향으로 정의될 수도 있다.In the present embodiment, for convenience of explanation, the direction in which the light reflection member is disposed is defined as a downward direction and the direction in which the first transparent reinforcing layer is disposed is defined as an upward direction in FIG. Further, the downward direction and the upward direction may be defined as a backward direction and a forward direction depending on a direction in which the solar module is installed.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 모듈의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.3 and 4 are views schematically showing the structure of a solar module according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 태양광 모듈은, 제1 발전부(PG1), 제2 발전부(PG2), 광확산부재(30), 및 투명강화층을 포함한다. 그리고, 본 실시 예의 태양광 모듈은 필요시 광반사부재(40)를 더 포함할 수 있다. 도면부호 70은 정션박스(junction box)를 나타낸다. 상기 정션박스는 다이오드를 보호하는 케이스 형태의 단자박스와 커버, 케이블 및 커넥터를 포함하며, 태양광 모듈로부터 발생된 전기를 인버터까지 연결시켜주는 역할을 한다.3 and 4, the solar module according to the present embodiment includes a first power generation portion PG1, a second power generation portion PG2, a light diffusion member 30, and a transparent reinforcing layer. The photovoltaic module of the present embodiment may further include a light reflecting member 40 if necessary. Reference numeral 70 denotes a junction box. The junction box includes a case-shaped terminal box for protecting the diode, a cover, a cable and a connector, and serves to connect the electricity generated from the solar module to the inverter.

태양광 모듈의 전체 두께(H1)는 40 내지 45mm일 수 있으며, 더 바람직하게는 45mm일 수 있다. 태양광 모듈의 전체 두께(H1)가 40mm 미만인 경우 2차 발전부(PG2)에 도달하는 빛이 균일하지 않게 되는 문제점이 있을 수 있으며, 태양광 모듈의 전체 두께(H1)가 45mm를 초과하는 경우 빛의 밀도 및 강도가 약해지게 되는 문제점이 발생할 수 있다.The total thickness H1 of the photovoltaic module may be 40 to 45 mm, and more preferably 45 mm. If the total thickness H1 of the solar module is less than 40 mm, the light reaching the secondary power generation section PG2 may not be uniform. When the total thickness H1 of the solar module exceeds 45 mm The density and intensity of the light may become weak.

제1 발전부(PG1)는 복수의 제1 태양전지(21a)를 포함한다. 도면부호 21은 복수의 제1 태양전지(21a)와 복수의 제1 스페이스부(21b)를 함께 지시한다. 이때, 제1 발전부(PG1)의 전체 두께는 5mm일 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The first power generation section PG1 includes a plurality of first solar cells 21a. Reference numeral 21 designates a plurality of first solar cells 21a and a plurality of first space portions 21b together. At this time, the total thickness of the first power generation part PG1 may be 5 mm, and the present invention is not limited thereto.

제1 태양전지(21a)는 상측으로부터 입사된 태양광(SL1)이 닿으면 광전효과(photoelectric effect)에 의해 에너지를 흡수하여 직류발전을 1차로 수행하며, 일정 간격의 제1 스페이스부(21b)를 사이에 두고 복수 개가 격자 형태로 배치된다. 이러한 배열은 필요시 태양전지를 교체하거나 확장하기 용이한 이점을 제공할 수 있다. The first solar cell 21a absorbs energy by photoelectric effect when the sunlight SL1 incident from above comes in contact with the first solar cell 21a, Are arranged in a lattice form. This arrangement can provide an advantage of easy replacement or expansion of the solar cell as needed.

위와 같은 구조에 따라, 제1 발전부(PG1)의 상측으로부터 투광되는 빛은 제1 태양전지(21a)들의 전면으로 입사되어 1차 발전이 이루어지고, 제1 태양전지(21a)에 입사되지 못한 빛은 태양전지(21a)들 사이에 마련된 제1 스페이스부(21b)를 통해 하측으로 계속하여 전진하게 된다.According to the above structure, the light projected from the upper side of the first power generation unit PG1 is incident on the front surface of the first solar cells 21a to perform primary power generation, and is not incident on the first solar cell 21a The light is continuously advanced downward through the first space portion 21b provided between the solar cells 21a.

제1 태양전지(21a)는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시켜 제조할 수 있다. 제1 태양전지(21a)는 빛이 쪼여지면 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 정공(+)과 전자(-)를 발생시키고, 상기 정공은 P형 반도체 쪽으로 모이게 되고, 상기 전자는 N형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위차가 발생하면서 외부에 전류를 공급하게 되는 것이다.The first solar cell 21a can be manufactured by bonding a P-type semiconductor and an N-type semiconductor. The first solar cell 21a generates holes (+) and electrons (-) by the energy of solar light when light is applied, and the holes are collected toward the P-type semiconductor, So that a potential difference is generated and a current is supplied to the outside.

이러한 제1 태양전지(21a)는 단결정 실리콘(single crystal silicon) 및 다결정 실리콘(poly crystal silicon)의 결정질 실리콘과 비정질 실리콘(amorphous silicon) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The first solar cell 21a may be formed of any one of crystalline silicon of a single crystal silicon and polycrystalline silicon and amorphous silicon.

상기 단결정 실리콘은 피라미드 모양의 텍스쳐링 에칭이 용이하여 반사율이 작고 기판의 품질이 우수하기 때문에 고효율의 태양전지를 얻을 수 있다.The single crystal silicon has a pyramid-shaped texturing and is easy to be etched, the reflectance is small, and the quality of the substrate is excellent. Thus, a highly efficient solar cell can be obtained.

그리고, 상기 다결정 실리콘은 상기 단결정 실리콘에 비해 효율은 낮지만 제조공정이 더 간단하고 고생산성으로 인해 가격이 저렴한 장점이 있다.Although the efficiency of the polycrystalline silicon is lower than that of the single crystal silicon, the polycrystalline silicon is advantageous in that the manufacturing process is simpler and the cost is low due to high productivity.

그리고, 상기 비정질 실리콘은 광흡수계수가 상기 결정질 실리콘 대비 10배 이상 높기 때문에 0.5 내지 1.0㎛ 정도의 실리콘 막으로도 충분히 제조가 가능하여 기판소재비가 결정계 태양전지에 비해 1% 이하인 장점이 있으나, 광변환 효율이 상대적으로 낮은 단점을 가진다.Since the amorphous silicon has a light absorption coefficient higher than that of the crystalline silicon by a factor of 10 or more, the amorphous silicon can be sufficiently fabricated with a silicon film having a thickness of about 0.5 to 1.0 탆, which is advantageous in that the material ratio of the substrate is less than 1% The conversion efficiency is relatively low.

또한, 본 실시 예에서 제1 태양전지(21a)는 화합물 반도체 태양전지를 사용할 수 있다.In this embodiment, the first solar cell 21a may be a compound semiconductor solar cell.

또한, 제1 태양전지(21a)의 상면 및 하면에는 제1 태양전지(21a)들의 상면 및 하면을 덮도록 제1 상부 및 하부 필름층(51, 52)이 각각 배치될 수 있다. 제1 상부 및 하부 필름층(51, 52)은 예컨대 EVA 필름 등으로 이루어질 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 상부 및 하부 필름층(51, 52)은 제1 태양전지(21a)들을 외부의 이물질 및 빗물 등으로부터 보호하고, 제1 태양전지(21a)들의 내구성을 보다 강화시키는 역할을 한다.The first upper and lower film layers 51 and 52 may be respectively disposed on the upper and lower surfaces of the first solar cell 21a so as to cover the upper and lower surfaces of the first solar cells 21a. The first and second upper and lower film layers 51 and 52 may be made of, for example, an EVA film, but the present invention is not limited thereto. The first upper and lower film layers 51 and 52 protect the first solar cells 21a from foreign substances and rainwater and enhance the durability of the first solar cells 21a.

제2 발전부(PG2)는 복수의 제2 태양전지(22a)를 포함한다. 도면부호 22은 복수의 제2 태양전지(22a)와 복수의 제2 스페이스부(22b)를 함께 지시한다. 이때, 제2 발전부(PG2)의 전체 두께는 10mm일 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The second power generation section PG2 includes a plurality of second solar cells 22a. Reference numeral 22 designates a plurality of second solar cells 22a and a plurality of second space portions 22b together. At this time, the total thickness of the second power generation portion PG2 may be 10 mm, and the present invention is not limited thereto.

제2 태양전지(22a)는 제1 발전부(PG1)에서 제1 태양전지(21a)에 흡수되지 못하고 제1 스페이스부(21b)를 통과한 후 광확산부재(30)에 의해 확산된 태양광(SL2)이 닿으면 에너지를 흡수하여 직류발전을 2차로 수행하며, 일정 간격의 제2 스페이스부(22b)를 사이에 두고 복수 개가 격자 형태로 배치된다. 이러한 배열은 필요시 태양전지를 교체하거나 확장하기 용이한 이점을 제공할 수 있다.The second solar cell 22a is not absorbed by the first solar cell 21a in the first power generation section PG1 but passes through the first space section 21b and then is sunlight diffused by the light diffusing member 30 A plurality of second space portions 22b are arranged in a lattice form with a predetermined space therebetween. This arrangement can provide an advantage of easy replacement or expansion of the solar cell as needed.

제2 태양전지(22a)는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시켜 제조할 수 있다. 제2 태양전지(22a)는 빛이 쪼여지면 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해 정공과 전자를 발생시키고, 상기 정공은 P형 반도체 쪽으로 모이게 되고, 상기 전자는 N형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위차가 발생하면서 외부에 전류를 공급하게 되는 것이다.The second solar cell 22a can be manufactured by bonding a P-type semiconductor and an N-type semiconductor. The second solar cell 22a generates holes and electrons by the energy of solar light when light is applied, the holes are collected toward the P-type semiconductor, the electrons are collected toward the N-type semiconductor, and a potential difference occurs And the current is supplied to the outside.

이러한 제2 태양전지(22a)는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 결정질 실리콘 및 비정질 실리콘 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 본 실시 예에서 제2 태양전지(22a)는 화합물 반도체 태양전지를 사용할 수 있다.The second solar cell 22a may be formed of any one of single crystal silicon, polycrystalline silicon, crystalline silicon, and amorphous silicon. In this embodiment, the second solar cell 22a may be a compound semiconductor solar cell.

또한, 본 실시 예에서, 제2 태양전지(22a)는 제1 태양전지(21a)와 동일한 재질 및 크기로 이루어질 수 있으며, 본 발명의 구성이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Also, in this embodiment, the second solar cell 22a may have the same material and size as the first solar cell 21a, and the configuration of the present invention is not necessarily limited thereto.

이때, 제2 태양전지(22a)의 상면 및 하면에는 제2 상부 및 하부 필름층(61, 62)이 각각 배치될 수 있다. 제2 상부 및 하부 필름층(61, 62)은 예컨대 EVA 등의 재질로 이루어질 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 상부 및 하부 필름층(61, 62)은 제2 태양전지(22a)들을 외부로부터 보호하고, 제2 태양전지(22a)들의 내구성을 강화하는 역할을 한다.At this time, the second upper and lower film layers 61 and 62 may be disposed on the upper and lower surfaces of the second solar cell 22a, respectively. The second upper and lower film layers 61 and 62 may be made of EVA or the like, but the present invention is not limited thereto. The second upper and lower film layers 61 and 62 serve to protect the second solar cells 22a from the outside and enhance the durability of the second solar cells 22a.

광확산부재(30)는 제1 및 제2 발전부(PG1, PG2) 사이에 배치된다. The light diffusion member 30 is disposed between the first and second power generation sections PG1 and PG2.

이러한 광확산부재(30)는 제1 발전부(PG1)의 제1 스페이스부(21b)를 통과한 빛을 광각으로 확산하며 수직에 가까운 상태로 굴절시켜 제2 발전부(PG2)에 포함되는 제2 태양전지(22a)들에 투광시킨다. 이때, 광확산부재(30)는 빛이 보다 광각으로 확산될 수 있도록 제1 및 제2 발전부(PG1, PG2)로부터 각각 일정 거리 이격되게 배치될 수 있다.The light diffusion member 30 diffuses the light passing through the first space portion 21b of the first power generation portion PG1 at a wide angle and refracts the light in a state close to vertical, 2 solar cells 22a. At this time, the light diffusion member 30 may be spaced apart from the first and second power generation units PG1 and PG2 by a predetermined distance so that light can be diffused at a wider angle.

이때, 제1 발전부(PG1)와 제2 발전부(PG2)가 서로 이격되게 배치된 경우, 제1 발전부(PG1)와 제2 발전부(PG2)의 간격, 즉 제2 투명강화층(12)의 하단에서 제3 투명강화층(13)의 상단까지의 이격 거리(H2)는 25 내지 30 mm일 수 있다. 또한, 광확산부재(30)와 제1 발전부(PG1)의 하단 및 광확산부재(30)와 제2 발전부(PG2)의 상단까지의 거리는 동일하거나 필요시 상이하게 설정될 수 있다. 광확산부재(30)와 제2 발전부(PG2)의 상단 간의 거리가 12.5mm 미만인 경우 빛의 굴절 각도가 제한되고 확산된 빛이 도달하는 범위가 좁아져 제2 발전부(PG2)의 발전효율이 저하될 수 있다. 또한, 광확산부재(30)와 제1 발전부(PG1)의 하단 간의 거리가 15mm를 초과하는 경우 태양광 모듈의 두께가 두꺼워지는 것은 물론, 제2 발전부(PG2)의 제2 태양전지에 도달하는 빛이 전체적으로 균일하지 않게 되는 문제점이 발생할 수 있다.In this case, when the first power generation part PG1 and the second power generation part PG2 are disposed apart from each other, the gap between the first power generation part PG1 and the second power generation part PG2, 12) to the upper end of the third transparent reinforcing layer 13 may be 25 to 30 mm. The distance between the lower end of the light diffusion member 30 and the first power generation unit PG1 and the upper end of the light diffusion member 30 and the upper end of the second power generation unit PG2 may be the same or different if necessary. When the distance between the upper end of the light diffusion member 30 and the upper end of the second power generation part PG2 is less than 12.5 mm, the angle of refraction of the light is limited and the range of reaching the diffused light becomes narrow, Can be lowered. When the distance between the lower end of the light diffusion member 30 and the lower end of the first power generation unit PG1 exceeds 15 mm, the thickness of the solar cell module becomes thicker, There may arise a problem that the arriving light becomes totally non-uniform.

또한, 광확산부재(30)는 광학 필름 소재로 이루어진 투명 시트 또는 투명 패널과, 상기 투명 시트 또는 투명 패널 내부에 채워지는 확산 물질로 이루어질 수 있다. 상기 확산 물질은 예컨대 폴리카보네이트 수지 또는 내약품성이 우수한 폴리에스테르수지 등일 수 있다. 상기 폴리카보네이트는 기계적 물성이 우수한 플라스틱 수지로서, 비스페놀A와 호스겐을 원료로 제조하며, 투명성이 좋고 내열성 및 내충격성이 우수한 성질을 가진다.The light diffusion member 30 may be formed of a transparent sheet or a transparent panel made of an optical film material, and a diffusion material filled in the transparent sheet or the transparent panel. The diffusion material may be, for example, a polycarbonate resin or a polyester resin having excellent chemical resistance. The polycarbonate is a plastic resin having excellent mechanical properties, and is produced from bisphenol A and hosogen as raw materials, and has good transparency and excellent heat resistance and impact resistance.

다만, 본 발명의 광확산부재는 이러한 재질에 한정되는 것은 아니며, 상기 확산 물질은 필요시 아크릴계 미립자로 구성될 수도 있다. 상기 아크릴계 미립자는 현탁중합법, 유화중합법, 시드중합법 등의 중합법에 의해 제조된 미립자일 수 있으며, 경우에 따라 가교형, 비가교형 및 다층구조형 등 다양한 형태가 가능하다.However, the light diffusing member of the present invention is not limited to such a material, and the diffusing material may be composed of acrylic fine particles if necessary. The acrylic fine particles may be fine particles prepared by a polymerization method such as a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, a seed polymerization method, etc., and various forms such as a crosslinking type, a non-crosslinked type and a multilayer structure type are possible.

또한, 다른 실시 예로서, 광확산부재(30)는 폴리에틸렌 재질의 투명확산판으로 구성될 수 있다. 상기 폴리에틸렌은 에틸렌의 중합으로 생기는 사슬 모양의 고분자 화합물로서, 중합법에 따라 여러 가지가 생성되는데, 밀도에 따라 저밀도 폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌으로 구별될 수 있다.Further, as another embodiment, the light diffusing member 30 may be made of a transparent diffusing plate made of polyethylene. The polyethylene is a chain-like polymer compound produced by polymerization of ethylene. Various types of polyethylene are produced according to a polymerization method. Depending on the density, low-density polyethylene and high-density polyethylene can be distinguished.

위와 같이 구성된 광확산부재(30)는 제1 발전부(PG1)에서 발전되지 않고 제1 스페이스부(21b)를 통과한 태양광을 광각으로 확산시켜 제2 발전부(PG2)에 전달되는 태양광의 손실을 줄여 제2 발전부(PG2)에서의 발전효율을 증대시키는 역할을 한다. 또한, 광확산부재(30)는 제1 발전부(PG1)의 제1 스페이스부(21b)를 통과한 태양광을 굴절시켜 제2 발전부(PG2)에 그림자가 형성되지 않도록 하는 역할을 수행할 수 있다.The light diffusion member 30 constructed as described above diffuses the sunlight passing through the first space portion 21b at the wide angle without being generated at the first power generation portion PG1 and the sunlight transmitted to the second power generation portion PG2 Thereby reducing the loss and increasing the power generation efficiency of the second power generation unit PG2. The light diffusion member 30 also functions to refract sunlight that has passed through the first space portion 21b of the first power generation portion PG1 so that no shadow is formed on the second power generation portion PG2 .

본 실시 예의 투명강화층은 태양광이 제1 및 제2 태양전지(21a, 22a)에 흡수되지 못하고 반사되는 반사율을 감소시킴으로써 태양광 발전효율을 증대시키기 위한 것이다. 투명강화층은 예컨대 저철분강화유리(low iron tempered glass) 등의 투명강화유리가 사용될 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The transparent reinforcing layer of the present embodiment is intended to increase the efficiency of solar photovoltaic generation by reducing the reflectance of sunlight reflected by the first and second solar cells 21a and 22a without being absorbed by the first and second solar cells 21a and 22a. As the transparent reinforcing layer, for example, transparent reinforcing glass such as low iron tempered glass may be used, but the present invention is not limited thereto.

본 실시 예에서, 투명강화층은 제1 발전부(PG1)의 상측에 배치되는 제1 투명강화층(11)과, 제1 발전부(PG1)와 광확산부재(30) 사이에 배치되는 제2 투명강화층(12)과, 광확산부재(30)와 제2 발전부(PG2) 사이에 배치되는 제3 투명강화층(13)을 포함할 수 있다.In this embodiment, the transparent reinforcing layer includes a first transparent reinforcing layer 11 disposed on the upper side of the first power generation portion PG1 and a second transparent reinforcing layer 11 disposed between the first power generation portion PG1 and the light diffusion member 30 2 transparent reinforcement layer 12 and a third transparent reinforcement layer 13 disposed between the light diffusion member 30 and the second power generation portion PG2.

광반사부재(40, backsheet)는 예컨대 시트나 패널 등의 판재로 이루어질 수 있으며, 제2 발전부(PG2)의 하측, 즉 모듈의 최후면에 배치되어 상측에서 전달된 태양광을 반사시키는 역할을 한다. 광반사부재(40)는 예컨대 흰색, 청색, 흑색 등 다양한 색상으로 이루어질 수 있으며, 특정 색상으로 한정되는 것은 아니다.The light reflection member 40 may be made of a plate material such as a sheet or a panel and is disposed on the lower side of the second power generation unit PG2, that is, on the rear surface of the module, do. The light reflection member 40 may be formed of various colors such as white, blue, and black, and is not limited to a specific color.

본 실시 예에서, 제2 발전부(PG2)의 제2 스페이스부(22b)의 폭(G2)은 제1 발전부(PG1)의 제1 스페이스부(21b)의 폭(G1) 보다 좁게 형성될 수 있다. 이는 제1 발전부(PG1)의 제1 스페이스부(21b)를 통과한 태양광이 제2 발전부(PG2)의 제2 태양전지(22a)에 흡수되기 용이하도록 하기 위함이다.The width G2 of the second space portion 22b of the second power generation portion PG2 is formed to be narrower than the width G1 of the first space portion 21b of the first power generation portion PG1 . This is for the purpose of facilitating the absorption of solar light having passed through the first space portion 21b of the first power generation portion PG1 by the second solar cell 22a of the second power generation portion PG2.

도 5를 참조하면, 제1 발전부(PG1)에서 복수의 제1 태양전지(21a)를 서로 이격시키는 제1 스페이스부(21b)의 폭(G1)은 2 내지 8mm일 수 있으며 더 바람직하게는 5mm일 수 있다. 제1 스페이스부(21b)의 폭(G1)이 2mm 미만이면 제2 발전부(PG2)로 입사되는 태양광의 양이 현저히 줄어들어 태양광 모듈의 발전효율을 향상시키는 효과가 미비해질 수 있으며, 제1 스페이스부(21b)의 폭(G1)이 10mm를 초과하면 태양광 모듈의 전체 크기가 커짐은 물론 제1 태양전지(21a)에 저장되는 태양광의 양이 줄어들면서 오히려 발전효율이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.Referring to FIG. 5, the width G1 of the first space portion 21b that separates the plurality of first solar cells 21a from the first power generation portion PG1 may be 2 to 8 mm, and more preferably, Lt; / RTI > If the width G1 of the first space portion 21b is less than 2 mm, the amount of sunlight incident on the second power generation portion PG2 may be significantly reduced to reduce the effect of improving the power generation efficiency of the photovoltaic module, If the width G1 of the space portion 21b is more than 10 mm, the total size of the solar module is increased, and the amount of sunlight stored in the first solar cell 21a is reduced, .

제2 발전부(PG2)에서 제2 스페이스부(22b)의 폭(G2)은, 제1 스페이스부(21b)의 폭(G1) 보다 좁은 1 내지 3mm일 수 있으며, 더 바람직하게는 제1 스페이스부(21b)의 폭(G1)이 5mm일 때 2mm일 수 있다.The width G2 of the second space portion 22b in the second power generation portion PG2 may be 1 to 3 mm which is narrower than the width G1 of the first space portion 21b, And may be 2 mm when the width G1 of the portion 21b is 5 mm.

또한, 제1 및 제2 태양전지(21a, 22a)는 한 변의 길이(L)가 10 내지 25mm인 사각형의 판상으로 이루어질 수 있다. 본 실시 형태에서, 각각의 제1 및 제2 태양전지(21a, 22a)는 한 변이 예컨대 16mm인 정사각형의 판상으로 이루어질 수 있다. 본 실시 예에서와 같이, 각각의 제1 및 제2 태양전지(21a, 22a)는 동일한 크기와 형태를 갖도록 제작되는 것이 바람직하나, 필요시 상이한 크기와 형태로 제작되는 것도 가능하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The first and second solar cells 21a and 22a may be formed in a rectangular plate shape having a length L of 10 to 25 mm on one side. In the present embodiment, each of the first and second solar cells 21a and 22a may be formed in the shape of a square plate having one side, for example, 16 mm. As in this embodiment, each of the first and second solar cells 21a and 22a is preferably manufactured to have the same size and shape, but may be manufactured in different sizes and shapes if necessary, But the present invention is not limited thereto.

위와 같이 구성되는 태양광 모듈은 복수의 제1 태양전지(21a)에 제1 상부 및 하부 필름층(51, 52)과, 제1 및 제2 투명강화층을 부착하여 제1 발전부를 제작하고, 복수의 제2 태양전지에 제2 상부 및 하부 필름층과 제3 투명강화층을 부착하여 제2 발전부를 제작한 후, 하측에서부터 제2 발전부, 빛 확산부(30) 및 제1 발전부의 순으로 배치하고 압착하고, 그 가장자리를 프레임으로 밀착하여 제조할 수 있다.The photovoltaic module constructed as above is fabricated by attaching the first upper and lower film layers 51 and 52 and the first and second transparent reinforcing layers to the plurality of first solar cells 21a, The second upper and lower film layers and the third transparent reinforcing layer are attached to the plurality of second solar cells to fabricate the second power generation unit, and then the second power generation unit, the light diffusion unit 30 and the first power generation unit , And pressing and adhering the edges thereof to the frame.

상기의 태양광 모듈은 복수의 제1 및 제2 태양전지(21a, 22a)를 각각 직렬 또는 병렬 회로로 구성하고, 진공 상태에서 열 봉합하여 제조함으로써, 장시간 외부 노출에도 제1 및 제2 발전부(PG1, PG2)에 포함된 복수의 제1 및 제2 태양전지(21a, 22a)가 빗물이나 이물질로부터 보호될 수 있도록 하여, 다양한 구조물 또는 장소에 설치가 용이한 효과가 있다.The above-described solar module is manufactured by forming a plurality of first and second solar cells 21a and 22a in series or parallel circuits, respectively, and heat-sealing the same in a vacuum state, A plurality of first and second solar cells 21a and 22a included in the first and second photovoltaic cells PG1 and PG2 can be protected from rainwater or foreign matter and thus can be easily installed in various structures or places.

본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다.The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims.

따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.

11, 12, 13 ; 제1 내지 제3 투명강화층
21a ; 제1 태양전지
22b ; 제1 스페이스부
22a ; 제2 태양전지
22b ; 제2 스페이스부
30 ; 광확산부재
40 ; 광반사부재
51, 52 ; 제1 상부 및 하부 필름층
61, 62 ; 제2 상부 및 하부 필름층
70 ; 정션박스11, 12, 13; The first to third transparent reinforcing layers
21a; The first solar cell
22b; The first space portion
22a; The second solar cell
22b; The second space portion
30; The light-
40; The light-
51, 52; The first upper and lower film layers
61, 62; The second upper and lower film layers
70; Junction box

Claims

A first solar cell including a plurality of first solar cells arranged in a lattice form with a first space part of a predetermined interval therebetween, and first and second transparent reinforcing layers arranged on the upper and lower sides of the first solar cells, ;
A plurality of second solar cells arranged on the lower side of the first power generation portion and arranged in a lattice form with a second space portion therebetween at regular intervals and a third transparent strengthening layer disposed on the upper side of the second solar cell A second power generation unit;
A light diffusion member disposed between the first and second power generation units and diffusing light having passed through the first space part at a wide angle; And
A light reflecting member disposed below the second power generating unit; Further comprising:
The first power generation unit may further include a first upper film layer and a first lower film layer disposed to cover upper and lower surfaces of the first solar cells and the second power generation unit may cover upper and lower surfaces of the second solar cells Further comprising a second upper film layer and a second lower film layer arranged to be disposed,
The thickness of the first power generation portion is 5 mm, the thickness of the second power generation portion is 10 mm,
A distance between the first power generation part and the second power generation part is 25 to 30 mm,
The width of the first space portion is 2 to 8 mm, the width of the second space portion is 1 to 3 mm,
Wherein the first solar cell and the second solar cell are formed in a rectangular plate shape having a side length of 10 to 25 mm,
And the total thickness from the first transparent reinforcing layer to the light reflecting member is 40 to 45 mm.

delete

The solar module as claimed in claim 1, wherein the light diffusing member is a transparent sheet or a transparent panel made of an optical film material.

delete

A method of manufacturing a solar module,
The solar module
Attaching first and second upper and lower film layers and first and second transparent reinforcing layers to a plurality of first solar cells to manufacture a first power generation unit;
Attaching second upper and lower film layers and a third transparent reinforcing layer to a plurality of second solar cells to manufacture a second power generation unit;
Disposing a light diffusion member between the first power generation unit and the second power generation unit, arranging the second power generation unit, the light diffusion member, and the first power generation unit in order from below and pressing them; And
Pressing the edges of the pressed second power generation unit, the light diffusion member, and the first power generation unit with a frame; The method comprising the steps of: