KR101734780B1 - Has a convection function derived solar cell module and its manufacturing method - Google Patents

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정인성
최재호
강성환
김종일
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전북대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a solar cell module having a convection induction function and a manufacturing method thereof. In particular, the solar cell module can be naturally cooled by a simple structure without using a separate cooling plate, a pump, and the like. The solar cell module includes an upper layer, a plurality of solar cells which are arranged on the lower side of the upper layer with an equivalent interval, and a lower layer which is arranged on the lower side of the solar cell.

Description

대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈 및 이의 제조방법{Has a convection function derived solar cell module and its manufacturing method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell module having a convection induction function and a manufacturing method thereof,
본 발명은 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 태양전지모듈을 간단한 구조에 의해 자연 냉각을 시켜 태양발전효율을 개선할 수 있는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module having a convection induction function and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a solar cell module having a convection induction function capable of naturally cooling the solar cell module by a simple structure, And a method for producing the same.
최근 화석연료를 대체할 수 있는 태양광, 태앙열, 풍력, 조력 발전 등 무공해 청정에너지 자원들에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히, 태양광은 많이 사용해도 고갈되지 않고, 환경오염이 없으며, 지역에 관계없이 태양광이 도달하는 곳이면 어디서나 사용가능한 자원이라는 장점을 가지므로, 가장 활발하게 연구가 진행되고 있는 자원이다.Recently, researches on pollution-free clean energy resources such as solar energy, solar energy, wind power, and tidal power generation, which can replace fossil fuels, are being actively conducted. Especially, it is the most actively researched resource because it has the advantage that it is not exhausted even when it is used heavily, has no environmental pollution, and is a resource that can be used wherever the sun reaches, regardless of region.
태양광을 에너지 자원으로 사용하는 태양광 발전은 반도체 소자인 태양전지판의 광기전력 효과를 이용하여 태양광을 전기에너지로 변환하고, 변환된 전기에너지를 사용하는 것이다.Photovoltaic power generation using solar energy as an energy source converts sunlight into electrical energy using the photovoltaic effect of the solar panel, which is a semiconductor element, and uses the converted electrical energy.
태양광발전장치의 성능은 태양의 일사량에 따라 좌우되며, 태양전지판의 온도가 1℃ 상승에 따라 발전효율이 대략 0.5% 저하된다고 알려져 있다. 이에, 일사량이 최고점에 이르는 시간대 또는 외부온도가 높아지는 시기에는 일사량 뿐 아니라 태양전지판과 이에 부속되는 부속기기 사이의 전도열에 의해서도 영향을 받는다. 이에 태양광발전장치는 태양전지판을 냉각하기 위한 수단이 요구된다.It is known that the performance of a photovoltaic power generation device depends on the solar radiation amount, and the power generation efficiency is reduced by about 0.5% as the temperature of the solar cell increases by 1 ° C. Therefore, it is influenced not only by solar irradiation but also by the heat transfer between the solar panel and the accessory equipment attached to it, when the solar radiation reaches the peak or when the external temperature rises. Therefore, the solar power generation apparatus is required to have means for cooling the solar panel.
종래 태양광발전장치에서 태양전지의 냉각방법으로는 크게 스프링클러를 이용하는 방법과 알루미늄 방열판을 이용하는 방법이 사용된다.Conventional methods for cooling solar cells in photovoltaic devices include a method using a sprinkler and a method using an aluminum heat sink.
스프링클러를 이용하는 방법은 태양전지판의 전면에 물을 분사하여 태양전지판을 냉각한다. 태양전지판의 전면으로 물을 분사하는 것은 태양전지판의 후면에 부착된 백시트가 방수에 취약하기 때문이다.In the sprinkler method, the solar panel is cooled by spraying water on the entire surface of the solar panel. Spraying water onto the front surface of the solar panel is because the back sheet attached to the back of the solar panel is vulnerable to waterproofing.
스프링클러를 이용해 태양전지 모듈의 전면에 물을 분무하여 냉각하는 방식은 설치 가격이 싸고 유지 보수가 단순하다는 장점이 있으나, 열이 발생하는 부분이 태양전지판의 후면임을 감안하면 실제 냉각 효과가 떨어지고, 또한 냉각수에 의한 산란으로 오히려 태양광발전의 효율이 떨어지는 단점이 있다.The method of spraying water on the entire surface of a solar cell module using a sprinkler is advantageous in that the installation cost is low and the maintenance is simple. However, considering that the portion where the heat is generated is the rear surface of the solar panel, The efficiency of solar power generation is deteriorated due to scattering by cooling water.
한편, 태양전지모듈의 냉각과 관련하여 특허문헌 1(KR10-1636003B1) 및 특허문헌 2(KR10-1600554B1)가 제안된 바 있다. On the other hand, Patent Document 1 (KR10-1636003B1) and Patent Document 2 (KR10-1600554B1) have been proposed for cooling the solar cell module.
특허문헌 1은 태양전지판의 냉각이 가능한 태양광발전장치에 관한 것으로서, 냉각수를 태양전지판의 상면으로 흘려 증발열의 흡수로 태양전지판을 냉각할 수 있는 이점이 있다. Patent Document 1 is directed to a solar power generator capable of cooling a solar panel, and has an advantage that cooling water can be flowed to the upper surface of the solar panel, and the solar panel can be cooled by absorbing the heat of evaporation.
그러나, 펌프, 밸브, 온도센서 및 제어부 등이 별도로 구비되어야 함에 따라 제조비용이 증가하고 펌프 등의 고장시 수리를 해야하는 번거로움이 있는 문제가 있다.However, since the pump, the valve, the temperature sensor, and the control unit must be separately provided, the manufacturing cost is increased and there is a problem that the pump must be repaired in case of failure.
특허문헌 2는 태양광 발전시스템의 태양전지모듈 냉각장치에 관한 것으로서, 태양전지모듈에 열전도성이 우수한 방열판을 부착하되, 열기 흐름이 신속하게 이루어지도록 하는 구조를 형성하여 태양전지의 온도를 신속하게 낮출 수 있는 이점이 있다. Patent Document 2 relates to a solar cell module cooling apparatus of a solar power generation system, in which a heat dissipating plate excellent in thermal conductivity is attached to a solar cell module, There is an advantage that it can be lowered.
그러나, 태양전지모듈을 냉각시키기 위해 냉각판, 열교환부 및 냉매공급장치 등이 구비되어야 함에 따라 제조비용이 증가하는 문제가 있다.However, since the cooling plate, the heat exchanging unit, and the refrigerant supply unit must be provided for cooling the solar cell module, the manufacturing cost increases.
KR10-1636003B1 (2016.06.28)KR10-1636003B1 (2016.06.28) KR10-1600554B1 (2016.02.29)KR10-1600554B1 (2016.02.29)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 종래와 같이 별도의 냉각판, 펌프 등을 이용하지 않고 간단한 구조에 의해 태양전지모듈을 자연 냉각시킬 수 있는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈 및 이의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides a solar cell module having a convection induction function capable of naturally cooling a solar cell module by a simple structure without using a separate cooling plate, And a manufacturing method thereof.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부층과; 상기 상부층의 하측에 등간격으로 배치되는 복수개의 태양전지 셀과; 상기 태양전지 셀의 하측에 배치되는 하부층;을 포함하는 태양전지모듈에 있어서, 복수개의 상기 태양전지 셀 중 인접한 태양전지 셀 사이의 공간에 상기 상부층 및 상기 하부층을 상하방향으로 관통하여 대류현상을 유도하는 냉각홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈을 제공한다.According to an aspect of the present invention, A plurality of solar cells arranged at equal intervals below the upper layer; And a lower layer disposed on a lower side of the solar cell, wherein the upper layer and the lower layer are vertically penetrated into a space between adjacent solar cells of the plurality of solar cells to induce a convection phenomenon And a cooling hole is formed in the solar cell module.
여기서, 상기 상부층은 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어지고, 상기 하부층은 백시트로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the upper layer is formed of a flat plate made of a transparent material, and the lower layer is made of a back sheet.
또는, 상기 상부층과 상기 하부층은 각각 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어지는 것이 바람직하다.Alternatively, the upper layer and the lower layer may each be formed of a flat plate made of a transparent material.
그리고, 상기 상부층에 형성된 냉각홀은 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 커지도록 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the cooling holes formed in the upper layer are formed to have a larger diameter from the lower side to the upper side.
또한, 상기 냉각홀의 내주면에는 일정한 간격으로 수직홈이 복수 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a plurality of vertical grooves are formed on the inner peripheral surface of the cooling hole at regular intervals.
나아가, 상기 냉각홀의 직경크기 또는 대각선길이는 20mm ~ 25mm인 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the diameter or the diagonal length of the cooling hole is 20 mm to 25 mm.
더불어, 본 발명은 상부층과; 상기 상부층의 하측에 등간격으로 배치되는 복수개의 태양전지 셀과; 상기 태양전지 셀의 하측에 배치되는 하부층;을 포함하는 태양전지모듈의 제조방법에 있어서, 상기 상부층 및 상기 하부층에 냉각홀을 복수개의 상기 태양전지 셀 중 인접한 태양전지 셀 사이의 공간과 대응되는 위치에 각각 형성하는 단계와; 상기 하부층 상에 복수개의 상기 태양전지 셀 및 상기 상부층을 순차적으로 적층한 후 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a semiconductor device comprising: an upper layer; A plurality of solar cells arranged at equal intervals below the upper layer; And a lower layer disposed on a lower side of the solar cell, wherein the cooling hole is formed in the upper layer and the lower layer in a position corresponding to a space between adjacent solar cells of the plurality of solar cells Respectively; And stacking a plurality of the solar cells and the upper layer sequentially on the lower layer and then joining the solar cells and the upper layer on the lower layer.
여기서, 상기 상부층은 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어지고, 상기 하부층은 백시트로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the upper layer is formed of a flat plate made of a transparent material, and the lower layer is made of a back sheet.
또는, 상기 상부층과 상기 하부층은 각각 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어지는 것이 바람직하다.Alternatively, the upper layer and the lower layer may each be formed of a flat plate made of a transparent material.
그리고, 상기 상부층상에 형성되는 냉각홀은 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 커지도록 형성되는 것이 바람직하다.The cooling holes formed on the upper layer are preferably formed to have a larger diameter from the lower side toward the upper side.
아울러, 상기 냉각홀의 직경크기 또는 대각선길이는 20mm ~ 25mm인 것이 바람직하다.The diameter or diagonal length of the cooling holes is preferably 20 mm to 25 mm.
본 발명은 복수개의 태양전지 셀 중 인접한 태양전지 셀 사이의 공간에 상부층 및 하부층를 상하방향으로 관통하여 대류현상을 유도하는 간단한 구조의 냉각홀을 통해 태양전지모듈을 자연냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 태양전지모듈을 냉각시키기 위한 고장 시 보수가 요구되는 별도의 냉각판, 펌프 등을 이용할 필요가 없어 제조비용이 절감될 수 있음은 물론 번거로운 보수작업없이 유지관리가 편한 효과가 있다.The present invention can naturally cool a solar cell module through a cooling hole having a simple structure that penetrates an upper layer and a lower layer vertically through a space between adjacent solar cells among a plurality of solar cells to induce a convection phenomenon, There is no need to use a separate cooling plate or pump, which requires maintenance in case of failure in order to cool the module, so that the manufacturing cost can be reduced, and the maintenance can be easily performed without troublesome maintenance work.
도 1은 본 발명의 일실시예인 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2는 도 1의 A - A선에 따른 단면도이고,
도 3은 상부층에 형성된 냉각홀을 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 4는 냉각홀의 내주면에 수직홈이 복수형성된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 5는 냉각홀의 내주면에 수직홈이 복수형성된 상태를 개략적으로 나타내는 일부확대평면도이고,
도 6은 상부층, 태양전지 셀 및 하부층이 등간격으로 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 7은 하부층상에 태양전지 셀 및 평판이 순차적으로 적층된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 8은 하부층상에 적층된 태양전지 셀 및 상부층을 접합한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
1 is a perspective view schematically showing a solar cell module having a convection induction function, which is an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a sectional view taken along the line A-A in Fig. 1,
3 is a cross-sectional view schematically showing a cooling hole formed in the upper layer,
4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a plurality of vertical grooves are formed on the inner peripheral surface of the cooling hole,
5 is a partially enlarged plan view schematically showing a state in which a plurality of vertical grooves are formed on the inner peripheral surface of the cooling hole,
6 is a perspective view schematically showing a state in which the upper layer, the solar cell, and the lower layer are arranged at regular intervals,
7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a solar cell and a flat plate are sequentially stacked on a lower layer,
8 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a solar cell and a top layer stacked on a lower layer are bonded to each other.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the technical scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예인 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A - A선에 따른 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a solar cell module having a convection induction function according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line A - A of FIG.
본 발명의 일실시예인 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈(10)은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상부층(110)과; 상기 상부층(110)의 하측에 등간격으로 배치되는 복수개의 태양전지 셀(130)과; 상기 태양전지 셀(130)의 하측에 배치되는 하부층(150);을 포함하여 이루어진다.1 and 2, the solar cell module 10 having a convection induction function according to an embodiment of the present invention includes an upper layer 110, A plurality of solar cells 130 arranged at equal intervals on the lower side of the upper layer 110; And a lower layer 150 disposed on the lower side of the solar cell 130.
먼저, 상기 상부층(110)은 유리, 폴리카보네이트 등의 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어질 수 있고, 상기 하부층(150)은 백시트로 이루어질 수 있다.First, the upper layer 110 may be a flat plate made of a transparent material such as glass or polycarbonate, and the lower layer 150 may be a back sheet.
또는, 상기 상부층(110)과 상기 하부층(150) 모두는 각각 유리, 폴리카보네이트 등의 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어질 수 있다.Alternatively, both the upper layer 110 and the lower layer 150 may be formed of a flat plate made of a transparent material such as glass, polycarbonate, or the like.
상기 상부층(110), 복수개의 상기 태양전지 셀(130) 및 상기 하부층(150)은 접착제에 의해 접착접합 또는 융착기 등에 의해 융착접합 등 다양한 방식으로 접합될 수 있다.The upper layer 110, the plurality of solar cell units 130, and the lower layer 150 may be bonded in various manners such as adhesive bonding or fusion bonding by an adhesive.
특히, 상기 상부층(110), 복수개의 상기 태양전지 셀(130) 및 상기 하부층(150)을 융착접합하고자 할 경우, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상기 상부층(110)과 복수의 상기 태양전지 셀(130) 사이 및 복수의 상기 태양전지 셀(130)과 상기 하부층(150) 사이에 각각 접착층(120, 140)이 구비될 수 있다.1 and 2, when the upper layer 110, the plurality of solar cells 130, and the lower layer 150 are fusion bonded, the upper layer 110 and the plurality of solar cells 130, Bonding layers 120 and 140 may be provided between the cells 130 and a plurality of the solar cell 130 and the lower layer 150, respectively.
상기 접착층(120, 140)은 다양한 종류로 이루어질 수 있겠으나, 특히, 상기 태양전지 셀(130)의 발전효율저하를 방지함과 더불어 상기 상부층(110), 복수개의 상기 태양전지 셀(130) 및 상기 하부층(150)의 접합강도를 향상시키기 위해, 상기 접착층(120, 140)은 투명도 및 접착강도 및 유연성이 우수한 EVA(에틸렌비닐아세테이트) 또는 가장 가벼운 플라스틱에 속하면서 투명성도 매우 우수한 PO(폴리올레핀) 등의 열가소성수지로 이루어지는 것이 좋다.The adhesive layers 120 and 140 may be formed of various kinds of materials. In particular, the adhesive layers 120 and 140 may prevent degradation of power generation efficiency of the solar cell 130, In order to improve the bonding strength of the lower layer 150, the adhesive layers 120 and 140 may be made of EVA (ethylene vinyl acetate) having excellent transparency, adhesive strength and flexibility, or PO (polyolefin) Of a thermoplastic resin.
다음으로, 특히, 복수개의 상기 태양전지 셀(130) 중 인접한 태양전지 셀(130) 사이의 공간에 상기 상부층(110) 및 상기 하부층(150)을 상하방향으로 관통하여 대류현상을 유도하는 냉각홀(20)이 형성된다.A cooling hole for guiding a convection phenomenon through the upper layer 110 and the lower layer 150 in a vertical direction is formed in a space between adjacent solar cells 130 among the plurality of solar cells 130, (20) is formed.
일예로, 상기 냉각홀(20)은 상기 상부층(110)의 일측에서 타측방향으로 일정간격으로 좌우배치되는 태양전지 셀(130) 사이에 형성되는 공간에 공장 등의 작업현장 등에서 드릴공구 등의 공구류에 의해 기형성될 수 있다.For example, the cooling holes 20 may be formed in the spaces formed between the solar cells 130 arranged at left and right sides of the upper layer 110 at regular intervals from one side to the other side of the upper layer 110, As shown in FIG.
그러나, 좌우배치되는 태양전지 셀(130) 사이의 공간에는 좌우배치되는 상기 태양전지 셀(130)을 연결하기 위한 리본(미도시)이 구비되기 때문에 좌우배치되는 태양전지 셀(130) 사이의 공간에 상기 냉각홀(20)을 형성하는데 상기 리본(미도시)이 방해요소로 작용 및 좌우배치되는 태양전지 셀(130) 사이에 형성되는 공간에 상기 냉각홀(20)을 형성하는 과정 중에 상기 리본(미도시)이 훼손될 우려가 다분한 문제점이 있다.However, since a ribbon (not shown) for connecting the solar cell 130 arranged right and left is provided in the space between the left and right solar cells 130, the space between the left and right solar cells 130 In the process of forming the cooling holes 20 in the space formed between the solar cells 130 in which the ribbons (not shown) serve as obstructive elements and are arranged laterally and laterally, (Not shown) may be damaged.
다른예로, 상기 냉각홀(20)은 상기 상부층(110)의 전측에서 후측방향으로 일정간격으로 전후배치되는 태양전지 셀(130) 사이에 형성되는 공간에 형성될 수 있다.Alternatively, the cooling holes 20 may be formed in a space formed between the solar cells 130 arranged forward and backward at regular intervals from the front side to the rear side of the upper layer 110.
그러나, 좌우배치되는 태양전지 셀(130) 사이의 공간에 비해 전후배치되는 상기 태양전지 셀(130) 사이의 공간이 협소하기 때문에 전후배치되는 상기 태양전지 셀(130) 사이의 공간에 상기 냉각홀(20)을 형성하기가 여의치 않은 문제점이 있다.However, since the spaces between the solar cell units 130 disposed before and after the space between the left and right solar cell units 130 are narrower than the space between the left and right solar cell units 130, There is a problem that it is not possible to form the electrode 20.
따라서, 상기 리본(미도시)의 훼손을 방지함과 더불어 상기 리본(미도시)의 방해없이 보다 큰 면적의 공간에 상기 냉각홀(20)을 보다 용이하게 형성하기 위해 또 다른예로, 상기 냉각홀(20)은 도 1에서 보는 바와 같이 어느 하나의 태양전지 셀(130)과, 어느 하나의 태양전지 셀(130)의 대각선 방향에 위치하는 다른 태양전지 셀(130) 사이에 형성되는 공간에 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, in order to prevent the ribbons (not shown) from being damaged and to easily form the cooling holes 20 in a larger area without interfering with the ribbons (not shown), as another example, 1, a hole 20 is formed in a space formed between one solar cell 130 and another solar cell 130 located in a diagonal direction of one solar cell 130, .
상기 하부층(150)의 하부방향에 형성되는 그늘로 인해 상기 하부층(150)의 하부방향의 공기의 온도값은 상기 상부층(110)의 상부방향의 공기의 온도값보다 낮아지게 된다.The temperature of the air in the lower direction of the lower layer 150 becomes lower than the temperature of the air in the upper direction of the upper layer 110 due to the shadow formed in the lower direction of the lower layer 150.
본 발명인 태양전지모듈(10)로 바람이 불 경우, 상기 태양전지모듈(10)로 부는 바람이 상기 냉각홀(20)을 통과하면서 상기 하부층(150)에서 상기 상부층(110) 방향으로 상하이동하게 되면서 상기 태양전지모듈(10)이 자연냉각될 수 있다.When the wind is blown by the solar cell module 10 according to the present invention, the wind blown by the solar cell module 10 moves up and down in the direction of the upper layer 110 from the lower layer 150 while passing through the cooling hole 20 The solar cell module 10 can be naturally cooled.
본 발명인 태양전지모듈(10)로 바람이 불지 않을 경우, 본 발명인 태양전지모듈(10)의 상측방향의 온도 및 태양전지모듈(10)의 상부면 온도와 태양전지모듈(10)의 하측방향의 온도 및 태양전지모듈(10)의 하부면 온도차에 따른 대류현상에 의해 태양전지모듈(10)의 상기 하부층(150)의 하부방향의 차가운공기가 상기 냉각홀(20)을 통과하면서 상기 하부층(150)에서 상기 상부층(110) 방향으로 상하이동하게 되면서 본 발명인 태양전지모듈(10)이 자연냉각될 수 있다.(도 3 참조.)When the wind is not blown by the solar cell module 10 according to the present invention, the temperature in the upper direction of the solar cell module 10 and the temperature of the upper surface of the solar cell module 10, The cold air in the lower direction of the lower layer 150 of the solar cell module 10 passes through the cooling hole 20 while the temperature of the lower layer 150 The solar cell module 10 of the present invention can be naturally cooled while being moved up and down in the direction of the upper layer 110 (see FIG. 3).
본 발명인 태양전지모듈(10)은 다양한 장소에 설치될 수 있겠으나, 특히, 습도가 적은 열대지역 또는 사막지역 등에 설치될 수 있다.The solar cell module 10 of the present invention can be installed in various places, but can be installed in a tropical region or a desert region with low humidity.
도 3은 상부층에 형성된 냉각홀을 개략적으로 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing a cooling hole formed in the upper layer.
다음으로, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 상부층(110)에 일정간격으로 복수형성된 냉각홀(20)의 직경크기는 상기 상부층(110)의 하측에서 상측으로 갈수록 커지도록 형성되는 것이 좋다.3, the diameter of the plurality of cooling holes 20 formed at a predetermined interval in the upper layer 110 may be increased from the lower side to the upper side of the upper layer 110. As shown in FIG.
이와 같이 상기 상부층(110)에 형성된 상기 냉각홀(20)의 직경크기가 상기 상부층(110)의 하측에서 상측으로 갈수록 커지도록 형성됨에 따라 상기 상부층(110)에 형성된 상기 냉각홀(20)을 통과하는 차가운 공기가 상기 상부층(110)의 냉각홀(20)의 상부방향은 물론 상기 전후좌우방향 및 대각선 방향으로도 넓게 퍼지면서 확산배출될 수 있게 되어 태양전지모듈(10)의 자연냉각효율이 더욱 향상될 수 있게 된다.The diameter of the cooling hole 20 formed in the upper layer 110 is increased from the lower side to the upper side of the upper layer 110 so as to pass through the cooling hole 20 formed in the upper layer 110 The cooling air of the solar cell module 10 can be diffused and diffused not only in the upper direction of the cooling hole 20 of the upper layer 110 but also in the front, rear, left and right and diagonal directions, .
도 4는 냉각홀의 내주면에 수직홈이 복수형성된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 냉각홀의 내주면에 수직홈이 복수형성된 상태를 개략적으로 나타내는 일부확대평면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a plurality of vertical grooves are formed on the inner peripheral surface of the cooling hole, and FIG. 5 is a partially enlarged plan view schematically showing a state in which a plurality of vertical grooves are formed on the inner peripheral surface of the cooling hole.
다음으로, 도 4 및 도 5에서 보는 바와 상기 냉각홀(20)의 내주면에는 상기 냉각홀(20)과 연통되도록 상기 냉각홀(20)의 외측방향으로 함몰되는 수직홈(230)이 등간격으로 복수형성되는 것이 더욱 좋다.4 and 5, vertical grooves 230 recessed in the outer direction of the cooling holes 20 are formed on the inner circumferential surface of the cooling holes 20 at regular intervals It is more preferable to form a plurality of the electrodes.
상기 냉각홀(20)의 내주면에 등간격으로 형성되는 상기 수직홈(230)으로 인해 상기 냉각홀(20)을 통과하는 차가운 공기와 상기 냉각홀(20)의 접촉면적이 더욱 넓어질 수 있게 되고, 이로 인해 태양전지모듈(10)의 자연냉각효율이 보다 더욱 향상될 수 있게 된다.The contact area between the cooling air passing through the cooling holes 20 and the cooling holes 20 can be further increased by the vertical grooves 230 formed at equal intervals on the inner circumferential surface of the cooling holes 20 So that the natural cooling efficiency of the solar cell module 10 can be further improved.
다음으로, 대류현상 유도 기능 저하를 방지함과 더불어 복수의 상기 태양전지 셀(130)의 불량이 발생되지 않도록 하기 위해, 상기 냉각홀(20)의 직경크기(D) 또는 대각선길이는 20mm ~ 25mm인 것이 좋다.The diameter D or the diagonal length of the cooling hole 20 may be 20 mm to 25 mm so as to prevent deterioration of the convection induction function and to prevent defects of the plurality of solar cells 130. [ .
상기 냉각홀(20)은 원형형상 또는 사각, 오각, 육각 등 다각형 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The cooling holes 20 may have various shapes such as a circular shape or a polygonal shape such as a square, a pentagon, a hexagon, or the like.
특히, 상기 냉각홀(20)이 원형형상으로 형성될 경우 원형형상의 상기 냉각홀(20)의 직경크기(D)는 22mm인 것이 좋고, 상기 냉각홀(20)이 다각형 형상으로 형성될 경우, 다각형 형상의 대각선길이는 24mm인 것이 좋다.Particularly, when the cooling hole 20 is formed in a circular shape, the diameter D of the circular cooling hole 20 is preferably 22 mm. When the cooling hole 20 is formed in a polygonal shape, The diagonal length of the polygonal shape is preferably 24 mm.
원형형상으로 형성될 수 있는 상기 냉각홀(20)의 직경크기(D) 또는 다각형 형상 등으로 형성될 수 있는 상기 냉각홀(20)의 대각선길이가 20mm미만인 경우, 상기 냉각홀(20)의 직경크기(D) 또는 대각선길이가 너무 작아 상기 냉각홀(20)의 대류현상 유도기능이 저하되어 상기 냉각홀(20)을 상대적으로 적은양의 차가운공기가 통과하게 되어 태양전지모듈(10)의 자연냉각효율이 저하되는 문제점이 있게 된다.When the diagonal length of the cooling hole 20 that can be formed by a diameter size D or a polygonal shape of the cooling hole 20 that can be formed in a circular shape is less than 20 mm, The convection induction function of the cooling hole 20 is deteriorated because the size D or the diagonal length is too small to allow a relatively small amount of cold air to pass through the cooling hole 20, There is a problem that the cooling efficiency is lowered.
원형형상으로 형성될 수 있는 상기 냉각홀(20)의 직경크기(D) 또는 다각형 형상 등으로 형성될 수 있는 상기 냉각홀(20)의 대각선길이가 25mm초과인 경우, 상기 냉각홀(20)의 직경크기(D) 또는 대각선길이가 너무 커 상기 냉각홀(20)이 복수의 상기 태양전지 셀(130)에 너무 근접하게 되어 상기 냉각홀(20)을 형성하는 과정 중에 상기 태양전지 셀(130)이 훼손될 우려가 다분하여 상기 태양전지 셀(130)에 불량이 발생될 우려가 다분한 문제점이 있게 된다.When the diagonal length of the cooling hole 20, which may be formed by a diameter D or a polygonal shape of the cooling hole 20 which can be formed in a circular shape, is more than 25 mm, The diameter D or the diagonal length of the cooling hole 20 is too large and the cooling hole 20 is too close to the plurality of solar cells 130 to form the cooling hole 20. Therefore, There is a possibility that the solar cell 130 may be damaged.
도 6은 상부층, 태양전지 셀 및 하부층이 등간격으로 배치된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view schematically showing a state in which the upper layer, the solar cell, and the lower layer are arranged at regular intervals.
다음으로, 상기 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈(10)의 제조방법은 크게, a) 냉각홀 형성단계(이하 'a)단계'라 한다.)와 b) 접합단계(이하 'b)단계'라 한다.)를 포함하여 이루어진다.Next, the manufacturing method of the solar cell module 10 having the convection induction function is roughly divided into a) a cooling hole forming step (hereinafter referred to as a 'step), and b) a joining step Quot;). ≪ / RTI >
먼저, 상기 a)단계는 도 6에서 보는 바와 같이 상기 상부판(110) 및 상기 하부층1C50)에 일정간격으로 앞서 상술한 상기 냉각홀(20)을 복수개의 상기 태양전지 셀(130) 중 인접한 태양전지 셀(130) 사이의 공간과 대응되는 위치에 각각 형성하는 단계이다.6, the cooling holes 20 may be formed in the upper plate 110 and the lower layer 1C50 at predetermined intervals, and the cooling holes 20 may be formed in the adjacent solar cells 130, Respectively, at positions corresponding to the spaces between the battery cells 130. [
상기 a)단계에서 상기 상부층(110)과 상기 하부층(150) 사이에 앞서 상술한 상기 접착층(120, 140)이 구비될 수 있다.In the step a), the adhesive layer 120, 140 may be provided between the upper layer 110 and the lower layer 150.
20mm ~ 25mm의 직경크기(D) 또는 대각선길이를 갖는 상기 냉각홀(20)은 상기 상부층(110)에 일정간격으로 복수형성되는 제 1냉각홀(20a)과; 상기 접착층(120, 140)에 각각 일정간격으로 복수형성되는 제 2, 3냉각홀(20b, 20c)와; 상기 하부층(150)에 일정간격으로 복수형성되는 제 4냉각홀(20d);로 이루어질 수 있다.The cooling holes 20 having a diameter D or a diagonal length of 20 mm to 25 mm may include a first cooling hole 20a formed at a predetermined interval in the upper layer 110; Second and third cooling holes 20b and 20c formed in the adhesive layers 120 and 140 at predetermined intervals, respectively; And a fourth cooling hole 20d formed in the lower layer 150 at a predetermined interval.
상기 냉각홀(20) 중 상기 상부층(110) 상에 형성될 수 있는 상기 제 1냉각홀(20a)의 직경크기는 상기 상부층(110)의 하측에서 상측으로 갈수록 커질 수 있다.The diameter of the first cooling hole 20a, which may be formed on the upper layer 110 of the cooling holes 20, may increase from the lower side of the upper layer 110 toward the upper side.
상기 냉각홀(20)의 내주면에는 상기 수직홈(230)이 등간격으로 형성될 수 있다.The vertical grooves 230 may be formed on the inner circumferential surface of the cooling hole 20 at regular intervals.
도 7은 하부층상에 태양전지 셀 및 상부층이 순차적으로 적층된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 8은 하부층상에 적층된 태양전지 셀 및 상부층을 접합한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a solar cell and an upper layer are sequentially stacked on a lower layer, and FIG. 8 is a sectional view schematically showing a state in which a solar cell and an upper layer are stacked on a lower layer.
다음으로, 상기 b)단계는 도 7에서 보는 바와 같이 상기 하부층(150) 상에 복수개의 상기 태양전지 셀(130) 및 상기 상부층(110) 또는 상기 접착층(120, 140), 복수개의 상기 태양전지 셀(130) 및 상기 상부층(110)을 순차적으로 상하적층한 후 도 8에서 보는 바와 같이 접착접합 또는 융착접합하는 단계이다.7, a plurality of the solar cells 130 and the upper layer 110 or the adhesive layers 120 and 140, a plurality of the solar cells 130, and the plurality of solar cells 130 are stacked on the lower layer 150, The cell 130 and the upper layer 110 are successively laminated on top of each other, and then bonded or fused together as shown in FIG.
본 발명은 복수개의 태양전지 셀(130) 중 인접한 태양전지 셀(130) 사이의 공간에 상부층(110) 및 하부층(150)을 상하방향으로 관통하여 대류현상을 유도하는 간단한 구조의 상기 냉각홀(20)을 통해 태양전지모듈(10)을 자연냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 태양전지모듈(10)을 냉각시키기 위한 고장 시 보수가 요구되는 별도의 냉각판, 펌프 등을 이용할 필요가 없어 제조비용이 절감될 수 있음은 물론 번거로운 보수작업없이 유지관리가 편한 이점이 있다.The present invention relates to a cooling structure for a solar cell in which a plurality of solar cells 130 having a simple structure for guiding a convection phenomenon through an upper layer 110 and a lower layer 150 in a space between adjacent solar cells 130, 20, it is unnecessary to use a separate cooling plate, pump, or the like that requires repair at the time of failure to cool the solar cell module 10, thereby reducing the manufacturing cost And can be easily maintained without troublesome maintenance work.
10; 태양전지모듈, 110; 상부층,
130; 태양전지셀, 150; 하부층.
10; A solar cell module, 110; Top layer,
130; Solar cell, 150; Bottom layer.

Claims (11)

  1. 상부층과; 상기 상부층의 하측에 등간격으로 배치되는 복수개의 태양전지 셀과; 상기 태양전지 셀의 하측에 배치되는 하부층;을 포함하는 태양전지모듈에 있어서,
    어느 하나의 태양전지 셀과 어느 하나의 태양전지 셀의 대각선 방향에 위치하는 다른 태양전지 셀 사이의 공간에 상기 상부층 및 상기 하부층을 상하방향으로 관통하여 대류현상을 유도하는 냉각홀이 형성되고, 상기 냉각홀의 직경크기 또는 대각선길이가 20mm ~ 25mm인 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈.
    An upper layer; A plurality of solar cells arranged at equal intervals below the upper layer; And a lower layer disposed below the solar cell, the solar cell module comprising:
    A cooling hole is formed in a space between one solar cell and another solar cell in a diagonal direction of one solar cell to penetrate the upper layer and the lower layer in the vertical direction to induce a convection phenomenon, Wherein the cooling hole has a diameter or a diagonal length of 20 mm to 25 mm.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부층은 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어지고,
    상기 하부층은 백시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈.
    The method according to claim 1,
    Wherein the upper layer is made of a flat plate made of a transparent material,
    Wherein the lower layer is made of a back sheet.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부층과 상기 하부층은 각각 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈.
    The method according to claim 1,
    Wherein the upper layer and the lower layer are each formed of a flat plate made of a transparent material.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부층에 형성된 냉각홀은 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈.
    The method according to claim 1,
    Wherein the cooling holes formed in the upper layer are formed to have a larger diameter from the lower side toward the upper side.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉각홀의 내주면에는 일정한 간격으로 수직홈이 복수 형성되는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈.
    5. The method of claim 4,
    And a plurality of vertical grooves are formed on the inner circumferential surface of the cooling hole at regular intervals.
  6. 상부층과; 상기 상부층의 하측에 등간격으로 배치되는 복수개의 태양전지 셀과; 상기 태양전지 셀의 하측에 배치되는 하부층;을 포함하는 태양전지모듈의 제조방법에 있어서,
    상기 상부층 및 상기 하부층에 직경크기 또는 대각선길이가 20mm ~ 25mm인 냉각홀을 어느 하나의 태양전지 셀과 어느 하나의 태양전지 셀의 대각선 방향에 위치하는 다른 태양전지 셀 사이의 공간과 대응되는 위치에 각각 형성하는 단계와;
    상기 하부층 상에 복수개의 상기 태양전지 셀 및 상기 상부층을 순차적으로 적층한 후 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈의 제조방법.
    An upper layer; A plurality of solar cells arranged at equal intervals below the upper layer; And a lower layer disposed below the solar cell, the method comprising the steps of:
    Cooling holes having a diameter or a diagonal length of 20 mm to 25 mm are formed in the upper layer and the lower layer at positions corresponding to the spaces between any one solar cell and another solar cell located diagonally to any solar cell Respectively;
    And sequentially stacking and bonding the plurality of solar cells and the upper layer on the lower layer.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부층은 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어지고,
    상기 하부층은 백시트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈의 제조방법.
    The method according to claim 6,
    Wherein the upper layer is made of a flat plate made of a transparent material,
    Wherein the lower layer is made of a back sheet.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 상부층과 상기 하부층은 각각 투명한 재질로 이루어지는 평판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈의 제조방법.
    The method according to claim 6,
    Wherein the upper layer and the lower layer are each formed of a flat plate made of a transparent material.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 상부층상에 형성되는 냉각홀은 하측에서 상측으로 갈수록 직경이 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 대류현상 유도기능을 가지는 태양전지모듈의 제조방법.
    The method according to claim 6,
    Wherein the cooling holes formed on the upper layer are formed to have a larger diameter from the lower side toward the upper side.
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