KR101739044B1 - Solar cell module and solar power generating system having the same - Google Patents
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Abstract
태양전지 모듈은 복수의 태양전지들을 포함하는 태양전지 패널; 및 태양전지 패널의 상하좌우의 가장자리부를 감싸는 프레임을 포함하며, 프레임은 태양전지 패널의 전면(front surface) 쪽에 위치하는 전면 결합부와, 태양전지 패널의 후면(back surface) 쪽에 위치하는 후면 결합부 및 전면 결합부와 후면 결합부를 연결하는 연결 결합부를 포함하고, 전면 결합부는 단부에 챔퍼(chamfer)를 구비하며, 태양전지 패널의 전면(front surface)에 대한 챔퍼의 경사각은 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 각도로 형성된다.A solar cell module includes: a solar cell panel including a plurality of solar cells; And a frame surrounding the upper and lower left and right edges of the solar cell panel. The frame includes a front coupling part positioned on the front surface side of the solar cell panel, a rear coupling part positioned on the back surface side of the solar cell panel, And a coupling portion connecting the front coupling portion and the rear coupling portion. The front coupling portion has a chamfer at an end thereof. The inclination angle of the chamfer with respect to the front surface of the solar cell panel is parallel to the longitudinal direction of the frame And are formed at different angles at both ends.
Description
본 발명은 태양전지 모듈 및 이를 구비한 태양광 발전 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module and a solar power generation system having the solar cell module.
광전 변환 효과를 이용하여 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전은 무공해 에너지를 얻는 수단으로서 널리 이용되고 있다. 그리고 태양전지의 광전 변환 효율의 향상에 수반하여, 개인 주택에서도 다수의 태양전지 모듈을 이용하는 태양광 발전 시스템이 설치되고 있다.Photovoltaic generation, which converts light energy into electrical energy using the photoelectric conversion effect, is widely used as means for obtaining pollution-free energy. With the improvement of the photoelectric conversion efficiency of the solar cell, a solar power generation system using a plurality of solar cell modules is also installed in a private house.
태양광에 의해 발전하는 태양전지를 복수개 구비하는 태양전지 모듈은 일반적으로 건물의 지붕이나 외벽, 또는 지상에 설치되며, 태양전지 모듈을 설치하기 위해 프레임 시스템을 사용한다.A solar cell module including a plurality of solar cells generated by solar light is generally installed on a roof, an outer wall, or the ground of a building, and a frame system is used for installing a solar cell module.
이러한 태양 전지 패널은 자외선, 풍설, 산성비, 동결, 오염의 퇴적 등의 매우 가혹한 조건하에서 내구성을 유지해야 한다. 그 중에서도 태양 전지 모듈 내부로의 수분의 침입은 태양 전지 모듈의 수명을 단축하게 되므로 태양 전지 패널의 내습성은 매우 중요한 문제로 인식되고 있다.Such solar panels must maintain durability under very harsh conditions, such as ultraviolet light, wind, acid rain, freezing, and deposition of pollutants. Among them, the moisture penetration into the solar cell module shortens the lifetime of the solar cell module, so that moisture resistance of the solar cell panel is recognized as a very important problem.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 오염 방지를 최소화할 수 있는 태양전지 모듈 및 이를 구비한 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solar cell module capable of minimizing contamination prevention and a solar power generation system having the solar cell module.
본 발명의 한 측면에 따르면, 태양전지 모듈은 복수의 태양전지들을 포함하는 태양전지 패널; 및 태양전지 패널의 상하좌우의 가장자리부를 감싸는 프레임을 포함하며, 프레임은 태양전지 패널의 전면(front surface) 쪽에 위치하는 전면 결합부와, 태양전지 패널의 후면(back surface) 쪽에 위치하는 후면 결합부 및 전면 결합부와 후면 결합부를 연결하는 연결 결합부를 포함하고, 전면 결합부는 단부에 챔퍼(chamfer)를 구비하며, 태양전지 패널의 전면(front surface)에 대한 챔퍼의 경사각은 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 각도로 형성된다.According to an aspect of the present invention, a solar cell module includes a solar cell panel including a plurality of solar cells; And a frame surrounding the upper and lower left and right edges of the solar cell panel. The frame includes a front coupling part positioned on the front surface side of the solar cell panel, a rear coupling part positioned on the back surface side of the solar cell panel, And a coupling portion connecting the front coupling portion and the rear coupling portion. The front coupling portion has a chamfer at an end thereof. The inclination angle of the chamfer with respect to the front surface of the solar cell panel is parallel to the longitudinal direction of the frame And are formed at different angles at both ends.
챔퍼의 경사각은 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 감소한다.The inclination angle of the chamfer decreases linearly from one end to the other along the longitudinal direction of the frame.
그리고 챔퍼의 폭은 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 폭으로 형성되며, 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 증가한다.The width of the chamfer is formed at different widths at both ends along the longitudinal direction of the frame and linearly increases from one end to the other end along the longitudinal direction of the frame.
그리고 챔퍼가 형성된 부분의 전면 결합부의 단부 두께는 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 두께로 형성되고, 챔퍼가 형성된 부분의 전면 결합부의 단부 두께는 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 감소한다.And the thickness of the end of the front engaging portion of the portion where the chamfer is formed is formed to have a different thickness at both ends along the longitudinal direction of the frame and the thickness of the end portion of the front engaging portion of the portion where the chamfer is formed, And decreases linearly toward the end.
이러한 구성의 태양전지 모듈을 구비한 태양광 발전 시스템은 적어도 2개의 수평 가대를 구비하며 태양전지 모듈을 지지하는 지지 가대를 더 포함하고, 태양전지 패널은 수평 가대의 길이 방향에 대해 일정한 기울기로 지지 가대에 고정된다.The photovoltaic power generation system having the solar cell module with such a structure further includes a support frame supporting at least two horizontal mounts and supporting the solar cell module. The solar cell panel is supported at a constant slope with respect to the longitudinal direction of the horizontal mount And is fixed to the mount.
이때, 챔퍼의 경사각은 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 감소할 수 있다.At this time, the inclination angle of the chamfer may decrease linearly from one end to the other end along the longitudinal direction of the frame.
그리고 태양전지 패널은 챔퍼의 경사각이 상대적으로 작은 한쪽 단부가 나머지 다른 한쪽 단부에 비해 낮은 위치에 위치하도록 지지 가대에 고정될 수 있다.And the solar panel can be fixed to the support frame such that one end of the chamfer having a relatively small inclination angle is located at a lower position than the other end.
이와는 달리 태양전지 패널은 챔퍼의 경사각이 상대적으로 큰 한쪽 단부가 나머지 다른 한쪽 단부에 비해 낮은 위치에 위치하도록 상기 지지 가대에 고정될 수 있다.Alternatively, the solar cell panel may be fixed to the support frame such that one end of the chamfer having a relatively large inclination angle is located at a lower position than the other end.
챔퍼의 폭은 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 폭으로 형성될 수 있다.The width of the chamfer may be formed at different widths at both ends along the longitudinal direction of the frame.
이때, 챔퍼의 폭은 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 증가할 수 있으며, 태양전지 패널은 챔퍼의 폭이 상대적으로 큰 한쪽 단부가 나머지 다른 한쪽 단부에 비해 낮은 위치에 위치하도록 상기 지지 가대에 고정될 수 있다.At this time, the width of the chamfer may increase linearly from one end to the other end along the longitudinal direction of the frame. In the solar cell panel, one end of the chamfer having a relatively large width is lower than the other end As shown in FIG.
챔퍼가 형성된 부분의 전면 결합부의 단부 두께는 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 두께로 형성될 수 있다.The end thickness of the front engaging portion of the portion where the chamfer is formed may be formed at different thicknesses at both ends along the longitudinal direction of the frame.
이때, 챔퍼가 형성된 부분의 전면 결합부의 단부 두께는 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 감소할 수 있으며, 태양전지 패널은 챔퍼가 형성된 부분의 전면 결합부의 단부 두께가 상대적으로 작은 한쪽 단부가 나머지 다른 한쪽 단부에 비해 낮은 위치에 위치하도록 지지 가대에 고정될 수 있다.At this time, the thickness of the end portion of the front coupling portion of the portion where the chamfer is formed may decrease linearly from one end to the other end along the longitudinal direction of the frame, and the thickness of the end portion of the front joining portion of the portion where the chamfer is formed It can be fixed to the support frame so that the relatively small one end is positioned lower than the other end.
이러한 특징에 따르면, 태양전지 패널의 전면에 묻은 오염 물질이 챔퍼의 경사각이 상대적으로 작은 쪽의 하부 프레임을 통해 패널 외부로 효과적으로 배출된다.According to this feature, contaminants deposited on the front surface of the solar cell panel are effectively discharged to the outside of the panel through the lower frame having a relatively small inclination angle of the chamfer.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양전지 패널의 주요부 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시한 태양전지의 실시예를 나타내는 주요부 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시한 프레임의 제1 단부와 제2 단부의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 프레임의 제1 단부와 제2 단부의 다른 실시예에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치에서 태양전지 모듈의 설치 상태를 나타내는 도면이다.1 is a plan view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a main part of the solar cell panel shown in Fig.
3 is a perspective view of a main portion showing an embodiment of the solar cell shown in Fig.
4 is a sectional view of the first end and the second end of the frame shown in Fig.
5 is a cross-sectional view according to another embodiment of the first and second ends of the frame shown in Fig.
FIG. 6 is a view showing an installation state of the solar cell module in the solar cell device according to the embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between.
반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면(또는 전면)에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것도 포함한다.Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. In addition, when a part is formed as "whole" on another part, it includes not only the part formed on the entire surface (or the entire surface) of the other part but also the part not formed on the edge part.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대하여 설명한다.Hereinafter, a solar cell module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양전지 패널의 주요부 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시한 태양전지의 실시예를 나타내는 주요부 사시도이다.FIG. 1 is a plan view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of the solar cell panel shown in FIG. 1, It is a perspective view.
그리고 도 4는 도 1에 도시한 프레임의 제1 단부와 제2 단부의 단면도이고, 도 5는 도 1에 도시한 프레임의 제1 단부와 제2 단부의 다른 실시예에 따른 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치에서 태양전지 모듈의 설치 상태를 나타내는 도면이다.And Fig. 4 is a cross-sectional view of the first end and the second end of the frame shown in Fig. 1, Fig. 5 is a cross-sectional view according to another embodiment of the first end and the second end of the frame shown in Fig. Is a view showing an installation state of the solar cell module in the solar cell device according to the embodiment of the present invention.
도면을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈(10)은 복수의 태양전지(110)들을 구비한 태양전지 패널(100), 태양전지 패널(100)의 가장자리를 감싸는 프레임(200) 및 태양전지(110)들에서 생산된 전력을 수집하는 단자함(junction box, 도시하지 않음)을 포함한다.A
태양전지 패널(100)은 복수의 태양전지(110)들 이외에, 인접한 태양전지(110)들을 전기적으로 연결하는 인터커넥터(120), 태양전지(110)들을 보호하는 보호막(130), 태양전지(110)들의 수광면 쪽으로 보호막(130) 위에 배치되는 투명 부재(140), 및 수광면 반대 쪽으로 보호막(130)의 하부에 배치되는 후면 시트(back sheet)(150)를 더 포함한다.The
후면 시트(150)는 태양전지 모듈(10)의 후면에서 습기가 침투하는 것을 방지하여 태양전지(110)를 외부 환경으로부터 보호한다. 이와 같이, 후면 보호 부재로 기능하는 후면 시트(150)는 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.The
보호막(130)은 태양전지(110)들의 상부 및 하부에 각각 배치된 상태에서 라미네이션 공정에 의해 태양전지(110)들과 일체화 되는 것으로, 습기 침투로 인한 부식을 방지하고 태양전지(110)를 충격으로부터 보호한다. 이와 같이, 밀봉 부재로 기능하는 보호막(130)은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.The
보호막(130) 위에 위치하는 투명 부재(140)는 투과율이 높고 파손 방지 기능이 우수한 강화 유리 등으로 이루어져 있다. 이때, 강화 유리는 철 성분 함량이 낮은 저 철분 강화 유리(low iron tempered glass)일 수 있다. 이와 같이, 전면 보호 부재로 기능하는 투명 부재(140)는 빛의 산란 효과를 높이기 위해서 내측면이 엠보싱(embossing) 처리될 수 있다.The
본 실시예의 태양전지 모듈(10)에 구비된 복수의 태양전지(110)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 행렬 구조로 배열되어 있으며, 행과 열 방향으로 배치되는 태양전지(110)의 개수는 필요에 따라 조정이 가능하다.A plurality of
각각의 태양전지(110)는 도 3에 도시한 바와 같이 기판(111), 빛이 입사되는 기판(111)의 전면(front surface), 즉 수광면에 위치하는 에미터부(112), 에미터부(112) 위에 위치하는 복수의 전면 전극(113) 및 전면 전극용 집전부(114), 전면 전극(113) 및 전면 전극용 집전부(114)가 위치하지 않는 에미터부(112) 위에 위치하는 반사방지막(115), 수광면의 반대쪽 면에 위치하는 후면 전극(116) 및 후면 전극용 집전부(117)를 포함한다.As shown in FIG. 3, each
태양전지(110)는 후면 전극(116)과 기판(111) 사이에 형성되는 후면 전계(back surface field, BSF)부를 더 포함할 수 있다. 후면 전계부(118)는 기판(111)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(111)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다.The
이러한 후면 전계부(118)는 기판(111)의 후면에서 전위 장벽으로 작용하게 된다. 따라서, 기판(111)의 후면 쪽에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것이 감소되므로 태양전지의 효율이 향상된다.This rear
기판(111)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘일 수 있다. 기판(111)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다The
도시하지는 않았지만, 기판(111)의 표면을 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성하기 위해 상기 기판(111)은 텍스처링(texturing) 처리될 수 있다. Although not shown, the
기판(111)의 표면이 텍스처링 표면으로 형성되면 기판(111)의 수광면에서의 빛 반사도가 감소하고, 텍스처링 표면에서 입사와 반사 동작이 이루어져 태양전지 내부에 빛이 갇히게 되어 빛의 흡수율이 증가된다. When the surface of the
따라서, 태양전지의 효율이 향상된다. 이에 더하여, 기판(11)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(11)으로 입사되는 빛의 양은 더욱 증가한다.Thus, the efficiency of the solar cell is improved. In addition, since the reflection loss of light incident on the substrate 11 is reduced, the amount of light incident on the substrate 11 is further increased.
에미터부(112)는 기판(111)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물이 도핑(doping)된 영역으로서, 기판(111)과 p-n 접합을 이룬다. The
에미터부(112)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(112)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(111)에 도핑하여 형성될 수 있다.When the
이에 따라, 기판(111)에 입사된 빛에 의해 반도체 내부의 전자가 에너지를 받으면 전자는 n형 반도체 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(111)이 p형이고 에미터부(112)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(111)쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(112)쪽으로 이동한다.Accordingly, when electrons in the semiconductor are energized by the light incident on the
이와는 반대로, 기판(111)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(111)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(111)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.Conversely, the
에미터부(112)는 기판(11)과 p-n접합을 형성하게 되므로, 기판(111)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(112)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(111)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(112)쪽으로 이동한다.Since the
에미터부(112)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(112)는 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(111)에 도핑하여 형성할 수 있다.When the
기판(111)의 에미터부(112) 위에는 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2) 또는 이산화 티탄막(TiO2) 등으로 이루어진 반사방지막(115)이 형성되어 있다. 반사방지막(115)은 태양전지(110)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜 태양전지(110)의 효율을 높인다. 이러한 반사 방지막(115)은 약 70㎚ 내지 80㎚ 의 두께를 가질 수 있으며, 필요에 따라 생략될 수 있다.An
복수의 전면 전극(113)은 에미터부(112) 위에 형성되어 에미터부(112)와 전기적으로 연결되고, 인접하는 전면 전극(113)과 서로 이격된 상태로 어느 한 방향으로 형성된다. 각각의 전면 전극(113)은 에미터부(112)쪽으로 이동한 전하, 예를 들면 전자를 수집한다.A plurality of
복수의 전면 전극(113)은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 이들 도전성 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.The plurality of
예를 들면, 전면 전극(113)은 납(Pb)을 포함하는 은(Ag) 페이스트로 이루어질 수 있다. 이 경우, 전면 전극(113)은 스크린 인쇄 공정을 이용하여 은 페이스트를 반사방지막(115) 위에 도포하고, 기판(111)을 약 750℃ 내지 800℃의 온도에서 소성(firing)하는 과정에서 에미터부(112)와 전기적으로 연결될 수 있다.For example, the
이때, 전술한 전기적 연결은 소성 과정에서 은(Ag) 페이스트에 포함된 납 성분이 반사방지막(115)을 식각하여 은 입자가 에미터부(112)와 접촉하는 것에 따라 이루어진다.At this time, the above-described electrical connection is made in accordance with the fact that the lead component contained in the silver (Ag) paste in the firing process etches the
기판(111)의 에미터부(112) 위에는 전면 전극(113)과 교차하는 방향으로 전면 전극용 집전부(114)가 적어도 2개 이상 형성된다.At least two front electrode
전면 전극용 집전부(114)는 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 에미터부(112) 및 전면 전극(113)과 전기적 및 물리적으로 연결된다. 따라서, 전면 전극용 집전부(114)는 전면 전극(113)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 전자를 외부 장치로 출력한다.The front electrode
전면 전극용 집전부(114)를 구성하는 도전성 금속 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.The conductive metal material constituting the front electrode
전면 전극용 집전부(114)는 전면 전극(113)과 마찬가지로 도전성 금속 물질을 반사방지막(115) 위에 도포한 후 패터닝하고, 이를 소성하는 과정에서 펀치 스루(punch through) 작용에 의해 에미터부(112)와 전기적으로 연결될 수 있다.The front electrode
후면 전극(116)은 기판(111)의 수광면 반대쪽, 즉 기판(111)의 후면에 형성되며, 기판(111) 쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.The
후면 전극(116)은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어진다. 도전성 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 물질로 이루어질 수 있다.The
후면 전극(116) 아래, 또는 후면 전극과 동일한 면에는 복수의 후면 전극용 집전부(117)가 위치하고 있다. 후면 전극용 집전부(117)는 전면 전극(113)과 교차하는 방향으로 형성된다.A plurality of rear electrode
후면 전극용 집전부(117) 또한 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어지고, 후면 전극(116)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 후면 전극용 집전부(117)는 후면 전극(116)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 정공을 외부 장치로 출력한다.The rear electrode
후면 전극용 집전부(117)를 구성하는 도전성 금속 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.The conductive metal material constituting the rear electrode
이러한 구조에 따르면, 어느 한 태양전지의 전면 전극용 집전부(114)와 이웃하는 태양전지의 후면 전극용 집전부(117)를 인터커넥터(120)에 의해 전기적으로 연결하는 것에 따라 태양전지 모듈(10)에서 발생된 전류를 단자함에서 집전할 수 있다.According to this structure, the front electrode
이상에서는 전면 전극용 집전부와 후면 전극용 집전부가 기판의 서로 다른 면에 위치하는 통상의 태양전지를 예로 들어 설명하였지만, 전면 전극용 집전부와 후면 전극용 집전부가 기판의 동일한 면에 위치하는 구조의 태양전지도 본원 발명의 범주에 속하는 것은 자명하다.In the above description, the front electrode current collector and the back electrode current collector are located on different surfaces of the substrate. However, the front electrode current collector and the back electrode current collector may be located on the same side of the substrate It is obvious that the solar cell having the structure of the present invention belongs to the scope of the present invention.
태양전지 패널(100)의 상하좌우의 가장자리부를 감싸는 프레임(200)은 대략 장방형의 공간을 형성하는 암형 결합부(210)와, 단면 L자형상의 다리부(220)를 포함한다. The
암형 결합부(210)는 태양전지 패널(100)의 상하좌우 가장자리부를 감싸는 것으로, 암형 결합부(210)와 태양전지 패널(100)의 사이 공간에는 지지 부재(도시하지 않음)가 삽입될 수 있다.The female joint 210 surrounds the upper and lower and left and right edges of the
지지 부재는 대략 "C"자 형상으로 형성되며, 태양전지 패널(100)의 전면에 위치하는 상변부와 태양전지 패널(100)의 후면에 위치하는 하변부 및 이들을 연결하는 연결부를 포함할 수 있다. 지지 부재는 탄성력을 갖는 재질의 테이프로 이루어질 수 있다.The supporting member may be formed in a substantially C shape and may include an upper portion positioned on the front surface of the
프레임(200)의 암형 결합부(210)는 태양전지 패널(100)의 전면 쪽에 위치하여 지지부재의 상변부와 결합되는 전면 결합부(211), 태양전지 패널(100)의 후면 쪽에 위치하여 지지부재의 하변부와 결합되는 후면 결합부(213) 및 전면 결합부(211)와 후면 결합부(213)를 연결하는 연결 결합부(215)를 포함할 수 있다.The
이러한 구성의 프레임(200)에 있어서, 프레임(200)의 전면 결합부(211)에는 챔퍼(211a)가 형성된다.In the
챔퍼(211a)는 태양전지 패널(100)의 전면(front surface)으로 입사되는 빛이 그림자 효과(shadow effect)에 의해 감소하는 것을 방지하고, 또한 태양전지 패널(100)의 전면에 퇴적된 오염 물질의 배출이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 일정한 경사각을 갖도록 전면 결합부(211)를 가공한 것이다.The
이와 같이 챔퍼(211a)를 형성하면, 챔퍼(211a)가 형성된 부분의 전면 결합부(211)의 단부 두께(T1)는 전면 결합부(211)의 전체 두께(T)보다 감소하므로, 위에서 말한 효과를 얻는 것이 가능하다.When the
그런데, 종래에는 상기한 챔퍼(211a)의 경사각이 프레임(200)의 길이 방향을 따라 일정하게 형성되었다.However, conventionally, the inclination angle of the
따라서, 전면 결합부(211)의 단부 두께(T1)보다 작은 크기의 퇴적물은 전면 결합부(211)의 단부 부근에서 퇴적된 상태로 남아있게 되므로, 퇴적물의 양이 증가할수록 태양전지 패널(100)의 빛 입사 면적이 감소하는 문제점이 있다.Therefore, since the sediment having a size smaller than the end portion thickness T1 of the front joining
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 실시예의 태양전지 모듈은 도 4에 도시한 바와 같이 프레임(200)의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 각도의 경사각을 갖도록 형성된 챔퍼(211a)를 구비한다.In order to solve this problem, the solar cell module of this embodiment has a
보다 구체적으로 설명하면, 프레임(200)의 제1 단부, 예컨대 도 1을 참조하면 태양전지 패널(100)의 하측 가장자리부를 감싸는 프레임(200)의 좌측 단부에 위치하는 챔퍼(211a)는 도 4의 좌측 도면에 도시한 바와 같이 태양전지 패널(100)의 전면(front surface)에 대해 제1 경사각(θ1)으로 형성되고, 프레임(200)의 우측 단부는 도 4의 우측 도면에 도시한 바와 같이 태양전지 패널(100)의 전면에 대해 제2 경사각(θ2)으로 형성된다. 이때, 제2 경사각(θ2)은 제1 경사각(θ1)보다 작게 형성된다.1, the
그리고 챔퍼(211a)의 경사각은 프레임(200)의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 감소한다. 즉, 챔퍼(211a)의 경사각은 프레임(200)의 길이 방향을 따라 제1 단부에서 제2 단부로 갈수록 선형적으로 감소한다.The inclination angle of the
한편, 챔퍼(211a)의 폭은 프레임(200)의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 폭으로 형성된다. 즉, 챔퍼(211a)는 제2 단부의 제2 폭(W2)이 제1 단부의 제1 폭(W1)보다 크게 형성된다.On the other hand, the width of the
이때, 챔퍼(211a)의 폭은 프레임(200)의 길이 방향을 따라 제1 단부에서 제2 단부로 갈수록 선형적으로 증가할 수 있다.At this time, the width of the
그리고 챔퍼(211a)가 형성된 부분의 전면 결합부(211)의 단부 두께는 프레임(200)의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 동일한 두께로 형성된다. 즉, 제1 단부에서의 전면 결합부(211)의 제1 두께(T1)은 제2 단부에서의 전면 결합부(211)의 제2 두께(T2)와 동일하게 형성된다.The end portions of the front engaging
이와는 달리, 도 5에 도시한 바와 같이, 프레임(200)의 제2 단부에 위치한 챔퍼(211a)의 제2 경사각(θ2)이 프레임(200)의 제1 단부에 위치한 챔퍼(211a)의 제1 경사각(θ1)보다 크게 형성되는 것도 가능하다.2, the second inclination angle 2 of the
그리고, 챔퍼(211a)는 제2 단부의 제2 폭(W2)이 제1 단부의 제1 폭(W1)보다 크게 형성되며, 챔퍼(211a)가 형성된 부분의 전면 결합부(211)의 단부 두께는 제1 단부에서의 제1 두께(T1)가 제2 단부에서의 제2 두께(T2)보다 크게 형성된다.The
이러한 구성의 태양전지 모듈을 구비한 태양광 발전 시스템에 대해 도 6을 참조하여 설명한다.A photovoltaic power generation system having a solar cell module having such a configuration will be described with reference to FIG.
태양광 발전 시스템은 태양전지 모듈(10)을 지지하기 위한 지지 가대(300)를 포함하고, 지지 가대(300)는 적어도 2개의 수평 가대(310, 320)를 포함한다.The solar power generation system includes a
상기한 지지 가대(300)에 태양전지 모듈(10)을 설치할 때, 본 실시예에서는 태양전지 모듈(10)은 수평 가대(310, 320)의 길이 방향에 대해 일정한 기울기(θ3)로 지지 가대(300)에 고정한다.When the
이때, 태양전지 모듈(10)은 태양전지 패널의 하측 가장자리부를 감싸는 부분의 프레임(200)에 있어서 챔퍼(211a)의 경사각이 상대적으로 작은 한쪽 단부가 나머지 다른 한쪽 단부에 비해 낮은 위치에 위치하도록 지지 가대에 고정될 수 있다.At this time, in the
예를 들어, 도 4에 도시한 구조의 프레임을 사용한 태양전지 패널은 상대적으로 작은 제2 경사각(θ2)으로 형성된 부분이 상대적으로 큰 제1 경사각(θ1)으로 형성된 부분에 비해 낮은 위치에 위치하도록 지지 가대(400)에 고정될 수 있다.For example, in the solar cell panel using the frame having the structure shown in Fig. 4, the portion formed at the relatively small second inclination angle [theta] 2 is positioned lower than the portion formed at the relatively large first inclination angle [ And can be fixed to the support pedestal 400.
이때, 제2 경사각(θ2)으로 형성된 챔퍼(211a)의 제2 폭(W2)은 제1 경사각(θ1)으로 형성된 챔퍼(211A)의 제1 폭(W1)에 비해 크게 형성된다.At this time, the second width W2 of the
그리고 제2 경사각(θ2)으로 형성된 챔퍼(211a) 쪽의 전면 결합부(211)의 제2 두께(T2)는 제1 경사각(θ1)으로 형성된 챔퍼(211A) 쪽의 전면 결합부(211)의 제1 두께(T1)와 동일하게 형성된다.The second thickness T2 of the front engaging
이와는 달리, 도 5에 도시한 구조의 프레임을 사용한 태양전지 패널은 상대적으로 큰 제2 경사각(θ2)으로 형성된 부분이 상대적으로 작은 제1 경사각(θ1)으로 형성된 부분에 비해 낮은 위치에 위치하도록 지지 가대(400)에 고정되는 것도 가능하다.In contrast to this, the solar cell panel using the frame of the structure shown in Fig. 5 is formed such that the portion formed at the relatively large second inclination angle [theta] 2 is positioned lower than the portion formed at the relatively small first inclination angle [ Or may be fixed to the mount 400.
이때, 제2 경사각(θ2)으로 형성된 챔퍼(211a)의 제2 폭(W2)은 제1 경사각(θ1)으로 형성된 챔퍼(211A)의 제1 폭(W1)에 비해 크게 형성된다.At this time, the second width W2 of the
그리고 제2 경사각(θ2)으로 형성된 챔퍼(211a) 쪽의 전면 결합부(211)의 제2 두께(T2)는 제1 경사각(θ1)으로 형성된 챔퍼(211A) 쪽의 전면 결합부(211)의 제1 두께(T1)보다 작게 형성된다.The second thickness T2 of the front engaging
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
10: 태양전지 모듈 100: 태양전지 패널
110: 태양전지 200: 프레임
210: 암형 결합부 220: 다리부
300: 지지 가대 310, 320: 수평 가대10: solar cell module 100: solar cell panel
110: solar cell 200: frame
210: female connector 220: leg
300:
Claims (16)
상기 태양전지 패널의 상하좌우의 가장자리부를 감싸는 프레임
을 포함하며,
상기 프레임은 상기 태양전지 패널의 전면(front surface) 쪽에 위치하는 전면 결합부와, 상기 태양전지 패널의 후면(back surface) 쪽에 위치하는 후면 결합부 및 상기 전면 결합부와 후면 결합부를 연결하는 연결 결합부를 포함하고,
상기 전면 결합부는 단부에 챔퍼(chamfer)를 구비하며, 상기 태양전지 패널의 전면에 대한 상기 챔퍼의 경사각은 상기 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 각도로 형성되는 태양전지 모듈.A solar cell panel including a plurality of solar cells; And
The solar cell module according to claim 1,
/ RTI >
The frame includes a front coupling part positioned on a front surface side of the solar cell panel, a rear coupling part positioned on a back surface side of the solar cell panel, and a coupling part coupling the front coupling part and the rear coupling part. ≪ / RTI >
Wherein the front coupling portion includes a chamfer at an end thereof and the inclination angle of the chamfer with respect to the front surface of the solar cell panel is formed at different angles at both ends along the longitudinal direction of the frame.
상기 챔퍼의 경사각은 상기 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 감소하는 태양전지 모듈.The method of claim 1,
Wherein the inclination angle of the chamfer decreases linearly from one end to the other end along the longitudinal direction of the frame.
상기 챔퍼의 폭은 상기 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 폭으로 형성되는 태양전지 모듈.The method of claim 1,
Wherein the width of the chamfer is formed at different widths at both ends along the longitudinal direction of the frame.
상기 챔퍼의 폭은 상기 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 증가하는 태양전지 모듈.4. The method of claim 3,
Wherein a width of the chamfer increases linearly from one end to the other end along a longitudinal direction of the frame.
상기 챔퍼가 형성된 부분의 상기 전면 결합부의 단부 두께는 상기 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 두께로 형성되는 태양전지 모듈.The method of claim 1,
Wherein a thickness of the end portion of the front coupling portion of the portion where the chamfer is formed is formed to have a different thickness at both ends along the longitudinal direction of the frame.
상기 챔퍼가 형성된 부분의 상기 전면 결합부의 단부 두께는 상기 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 감소하는 태양전지 모듈.The method of claim 5,
Wherein a thickness of the end of the front coupling portion of the portion where the chamfer is formed decreases linearly from one end to the other end along the longitudinal direction of the frame.
적어도 2개의 수평 가대를 포함하며, 상기 태양전지 모듈을 지지하는 지지 가대
를 포함하고,
상기 프레임은 상기 태양전지 패널의 전면(front surface) 쪽에 위치하는 전면 결합부와, 상기 태양전지 패널의 후면(back surface) 쪽에 위치하는 후면 결합부 및 상기 전면 결합부와 후면 결합부를 연결하는 연결 결합부를 포함하고,
상기 전면 결합부는 상기 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 각도의 경사각으로 형성된 챔퍼(chamfer)를 단부에 구비하며,
상기 태양전지 패널은 상기 수평 가대의 길이 방향에 대해 일정한 기울기로 상기 지지 가대에 지지되는 태양광 발전 시스템.1. A solar cell module comprising: a solar cell panel including a plurality of solar cells; and a frame surrounding upper and lower and right and left side edge portions of the solar cell panel; And
A support bracket for supporting the solar cell module,
Lt; / RTI >
The frame includes a front coupling part positioned on a front surface side of the solar cell panel, a rear coupling part positioned on a back surface side of the solar cell panel, and a coupling part coupling the front coupling part and the rear coupling part. ≪ / RTI >
Wherein the front coupling portion has chamfers formed at both ends of the frame along the longitudinal direction at an inclination angle different from each other at an end thereof,
Wherein the solar cell panel is supported on the supporting frame at a predetermined slope with respect to the longitudinal direction of the horizontal frame.
상기 챔퍼의 경사각은 상기 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 감소하는 태양광 발전 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the inclination angle of the chamfer decreases linearly from one end to the other end along the longitudinal direction of the frame.
상기 태양전지 패널은 상기 챔퍼의 경사각이 상대적으로 작은 한쪽 단부가 나머지 다른 한쪽 단부에 비해 낮은 위치에 위치하도록 상기 지지 가대에 고정되는 태양광 발전 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the solar cell panel is fixed to the supporting frame so that one end of the chamfer having a relatively small inclination angle is located at a lower position than the other end.
상기 태양전지 패널은 상기 챔퍼의 경사각이 상대적으로 큰 한쪽 단부가 나머지 다른 한쪽 단부에 비해 낮은 위치에 위치하도록 상기 지지 가대에 고정되는 태양광 발전 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the solar cell panel is fixed to the support frame such that one end of the chamfer having a relatively large inclination angle is located at a lower position than the other end.
상기 챔퍼의 폭은 상기 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 폭으로 형성되는 태양광 발전 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the width of the chamfer is formed at different widths at both ends along the longitudinal direction of the frame.
상기 챔퍼의 폭은 상기 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 증가하는 태양광 발전 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the width of the chamfer increases linearly from one end to the other along the longitudinal direction of the frame.
상기 태양전지 패널은 상기 챔퍼의 폭이 상대적으로 큰 한쪽 단부가 나머지 다른 한쪽 단부에 비해 낮은 위치에 위치하도록 상기 지지 가대에 고정되는 태양광 발전 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the solar cell panel is fixed to the support frame such that one end portion of the chamfer having a relatively large width is located at a lower position than the other end portion.
상기 챔퍼가 형성된 부분의 상기 전면 결합부의 단부 두께는 상기 프레임의 길이 방향을 따라 양쪽 단부에서 서로 다른 두께로 형성되는 태양광 발전 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein a thickness of the end of the front coupling portion of the portion where the chamfer is formed is formed to have a different thickness at both ends along the longitudinal direction of the frame.
상기 챔퍼가 형성된 부분의 상기 전면 결합부의 단부 두께는 상기 프레임의 길이 방향을 따라 한쪽 단부에서 다른 쪽 단부로 갈수록 선형적으로 감소하는 태양광 발전 시스템.The method of claim 14,
Wherein a thickness of the end of the front coupling portion of the portion where the chamfer is formed is linearly decreased from one end to the other end along the longitudinal direction of the frame.
상기 태양전지 패널은 상기 챔퍼가 형성된 부분의 상기 전면 결합부의 단부 두께가 상대적으로 작은 한쪽 단부가 나머지 다른 한쪽 단부에 비해 낮은 위치에 위치하도록 상기 지지 가대에 고정되는 태양광 발전 시스템.The method of claim 14,
Wherein the solar cell panel is fixed to the support frame such that one end of the solar cell panel at a portion where the chamfer is formed has a relatively small thickness of the end of the front joint portion is located at a lower position than the other end.
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