KR102087153B1 - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
태양전지 모듈은 복수의 태양전지; 태양전지의 전면 및 후면에 각각 위치하는 전면 보호 부재 및 후면 보호 부재; 전면 보호 부재와 후면 보호 부재의 사이에 위치하며, 태양전지를 밀봉하는 밀봉 부재; 및 전면 보호 부재의 상부 표면 중 적어도 일부의 테두리 영역에 위치하는 오염 방지부를 포함한다. 오염 방지부는 코팅막으로 형성될 수 있다.The solar cell module includes a plurality of solar cells; A front protective member and a rear protective member respectively positioned on the front and rear surfaces of the solar cell; A sealing member positioned between the front protective member and the rear protective member to seal the solar cell; And an antifouling portion positioned at an edge region of at least a portion of the upper surface of the front protective member. The contamination prevention part may be formed of a coating film.
Description
본 발명은 인접한 태양전지들을 인터커넥터에 의해 서로 전기적으로 접속한 태양전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module in which adjacent solar cells are electrically connected to each other by an interconnector.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지면서, 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양전지가 주목 받고 있다.With the recent prediction of the depletion of existing energy resources such as oil and coal, the interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells producing electric energy from solar energy are attracting attention.
일반적인 태양전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 각각 이루어지는 기판(substrate) 및 에미터부(emitter layer), 그리고 기판과 에미터부에 각각 연결된 전극을 구비한다. 이때, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성된다.A typical solar cell includes a substrate and an emitter layer, each of which is a semiconductor of different conductive types such as p-type and n-type, and electrodes connected to the substrate and the emitter, respectively. At this time, a p-n junction is formed at the interface between the substrate and the emitter portion.
이러한 태양전지에 빛이 입사되면 반도체 내부의 전자가 광전 효과(photoelectric effect)에 의해 자유전자(free electron)(이하, '전자'라 함)가 되고, 전자와 정공은 p-n 접합의 원리에 따라 n형 반도체와 p형 반도체 쪽으로, 예를 들어 에미터부와 기판 쪽으로 각각 이동한다. 그리고 이동한 전자와 정공은 기판 및 에미터부에 전기적으로 연결된 각각의 전극에 의해 수집된다.When light is incident on such a solar cell, electrons inside the semiconductor become free electrons (hereinafter referred to as electrons) due to a photoelectric effect, and electrons and holes are n in accordance with the principle of pn junction. They move toward the type semiconductor and the p-type semiconductor, for example toward the emitter portion and the substrate, respectively. The moved electrons and holes are collected by respective electrodes electrically connected to the substrate and the emitter portion.
이때, 에미터부와 기판 위에는 에미터부와 기판에 배치된 각각의 전극을 연결하는 버스 바(bus bar)와 같은 적어도 하나의 집전부가 형성된다.In this case, at least one current collector, such as a bus bar, is formed on the emitter unit and the substrate to connect the electrodes disposed on the emitter unit and the substrate.
이러한 구성의 태양전지에서 생산되는 전압 및 전류는 매우 작은 편이므로 원하는 출력을 얻기 위해서는 여러 개의 태양전지를 직렬 또는 병렬로 연결한 후 방수 처리한 형태의 태양 전지 모듈을 제조하여 사용한다.Since the voltage and current produced in the solar cell of such a configuration is very small, in order to obtain a desired output, the solar cell module of a waterproof type is manufactured by connecting several solar cells in series or in parallel.
그리고 보다 큰 출력을 얻기 위해서는 복수의 태양전지 모듈을 지지 프레임에 가로 또는 세로로 설치하고 있다.And in order to obtain a larger output, the some solar cell module is installed in the support frame horizontally or vertically.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광 투과성, 오염 방지 기능 및 자기 세정 기능이 향상된 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a solar cell module having improved light transmittance, pollution prevention function, and self-cleaning function.
본 발명의 한 측면에 따르면, 태양전지 모듈은 복수의 태양전지; 태양전지의 전면 및 후면에 각각 위치하는 전면 보호 부재 및 후면 보호 부재; 전면 보호 부재와 후면 보호 부재의 사이에 위치하며, 태양전지를 밀봉하는 밀봉 부재; 및 전면 보호 부재의 상부 표면 중 적어도 일부의 테두리 영역에 위치하는 오염 방지부를 포함한다.According to one aspect of the invention, the solar cell module comprises a plurality of solar cells; A front protective member and a rear protective member respectively positioned on the front and rear surfaces of the solar cell; A sealing member positioned between the front protective member and the rear protective member to seal the solar cell; And an antifouling portion positioned at an edge region of at least a portion of the upper surface of the front protective member.
오염 방지부는 코팅막으로 형성될 수 있다.The contamination prevention part may be formed of a coating film.
한 예로, 코팅막은 실리콘 수지 또는 실리카 층, 및 이 층에 분산된 광촉매성 산화물과 발수성 불소 수지를 포함할 수 있으며, 상기 발수성 불소 수지는 코팅막의 표면에 미시적으로 분산되고 노출될 수 있다.For example, the coating film may include a silicone resin or silica layer, and a photocatalytic oxide and a water repellent fluorine resin dispersed in the layer, and the water repellent fluorine resin may be microscopically dispersed and exposed on the surface of the coating film.
다른 예로, 코팅막은 실리카 졸 및 콜로이드 입자를 포함하는 무기 코팅제로 형성될 수 있으며, 실리카 졸은 테트라에톡시실란, 산촉매, 콜로이달 실리카, 증류수 및 알코올을 포함할 수 있다.As another example, the coating layer may be formed of an inorganic coating agent including silica sol and colloidal particles, and the silica sol may include tetraethoxysilane, an acid catalyst, colloidal silica, distilled water, and alcohol.
또 다른 예로, 코팅막은 이산화티타늄 입자 표면에 전이금속과 콜로이달 실리카가 결합된 형태로 이루어질 수 있다.As another example, the coating film may be formed in the form of a transition metal and colloidal silica combined on the surface of the titanium dioxide particles.
코팅막은 전면 보호 부재의 하측 테두리 부분에 위치할 수 있으며, 전면 보호 부재의 좌측 테두리 부분과 우측 테두리 부분에 더 위치할 수 있다. 또한, 코팅막은 전면 보호 부재의 상측 테두리 부분에도 더 위치할 수 있다.The coating film may be located on the lower edge portion of the front protection member, and may be further positioned on the left edge portion and the right edge portion of the front protection member. In addition, the coating film may be further located on the upper edge portion of the front protective member.
좌측 테두리 부분과 우측 테두리 부분에 위치하는 코팅막은 상측 테두리 부분으로부터 하측 테두리 부분으로 갈수록 가로방향 폭이 증가할 수 있다.The coating film positioned on the left edge portion and the right edge portion may increase in width in the horizontal direction from the upper edge portion to the lower edge portion.
좌측 테두리 부분에 위치한 코팅막과 우측 테두리 부분에 위치한 코팅막의 가로방향 폭의 합은 전면 보호 부재의 가로방향 폭의 0.5배 이하의 폭으로 형성될 수 있다.The sum of the horizontal widths of the coating film positioned on the left edge portion and the coating film located on the right edge portion may be formed to a width of 0.5 times or less of the horizontal width of the front protective member.
상측 테두리 부분에 위치한 코팅막과 하측 테두리 부분에 위치한 코팅막의 세로방향 폭의 합은 전면 보호 부재의 세로방향 폭의 0.5배 이하의 폭으로 형성될 수 있다.The sum of the vertical widths of the coating film positioned on the upper edge portion and the coating film located on the lower edge portion may be formed to a width of 0.5 times or less of the longitudinal width of the front protective member.
옥외에 설치되어 사용되는 태양전지 모듈은 외부 환경에 노출되어 있기 때문에 황사비, 분진, 유분 등의 오염 물질이 태양전지 모듈에 쌓이게 되고, 오염 물질은 특히 태양전지 모듈의 테두리 부분에 많이 쌓이게 된다.Since solar cell modules installed and used outdoors are exposed to the external environment, pollutants such as yellow rain, dust, and oil accumulate on the solar cell modules, and contaminants accumulate on the edges of the solar cell modules in particular.
따라서, 오염 물질로 인해 부분적인 쉐이딩(shading)이 발생되어 태양전지 모듈의 출력이 저하되는 문제점이 있고, 태양전지 모듈의 테두리 부분에 배치된 태양전지에서 부분적으로 핫-스폿(hot-spot)이 발생할 우려가 있다.Therefore, there is a problem in that partial shading occurs due to the contaminants and the output of the solar cell module is lowered, and in the solar cell disposed at the edge of the solar cell module, hot spots are partially. It may occur.
그런데, 본원 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈은 모듈의 테두리 부분에 오염 방지부가 형성되어 있으므로, 태양전지 모듈의 테두리 부분에 오염 물질이 누적되는 것이 억제된다. 따라서, 오염 물질의 누적으로 인한 출력 저하 및 핫-스폿 발생을 억제할 수 있다.However, in the solar cell module according to the embodiment of the present invention, since the pollution prevention part is formed at the edge of the module, the accumulation of contaminants on the edge of the solar cell module is suppressed. Therefore, output degradation and hot-spot generation due to accumulation of contaminants can be suppressed.
도 1은 일반적인 태양전지 모듈의 주요부 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양전지 모듈의 설치 상태를 나타내는 측면도 및 정면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 태양전지 모듈의 전면 보호 부재에 형성된 오염 방지부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도이다.1 is an exploded perspective view of main parts of a general solar cell module.
2 is a side view and a front view showing an installation state of the solar cell module shown in FIG.
3 is a plan view of a solar cell module according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a contamination prevention part formed on the front surface protection member of the solar cell module shown in FIG. 1.
5 is a plan view of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
6 is a plan view of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. It is not intended to limit the invention to the specific embodiments, it can be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms may be used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
"및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.The term "and / or" may include a combination of a plurality of related items or any of a plurality of related items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.When a component is said to be "connected" or "coupled" to another component, it may be directly connected to or coupled to the other component, but other components may be present in the middle. Can be understood.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly coupled" to another component, it may be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It may be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 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. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. When a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on top" of another part, this includes not only when the other part is "right over" but also when there is another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.Terms such as those defined in the commonly used dictionaries may be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall be interpreted in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in the present application. It may not be.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to more fully describe those skilled in the art, and the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 대하여 설명한다.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 태양전지 모듈의 주요부 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양전지 모듈의 설치 상태를 나타내는 측면도 및 정면도이다.1 is an exploded perspective view of an essential part of a general solar cell module, and FIG. 2 is a side view and a front view illustrating an installation state of the solar cell module illustrated in FIG. 1.
도면을 참고하면, 태양전지 모듈(100)은 복수의 태양전지(110)들, 인접한 태양전지(110)들을 전기적으로 연결하는 인터커넥터(120), 태양전지(110)들을 밀봉하는 밀봉 부재(130), 태양전지(110)들의 수광면 쪽으로 밀봉 부재(130) 위에 배치되는 전면 보호 부재(140), 및 수광면 반대 쪽으로 밀봉 부재(130)의 하부에 배치되는 후면 보호 부재(150)를 포함한다.Referring to the drawings, the
그리고 태양전지 모듈(100)은 라미네이션 공정에 의해 일체화 된 상기 부품들을 수납하는 프레임(160) 및 태양전지(110)들에서 생산된 전력을 수집하는 단자함(junction box)을 포함한다.In addition, the
후면 보호 부재(150)는 태양전지 모듈(100)의 후면에서 습기가 침투하는 것을 방지하여 태양전지(110)를 외부 환경으로부터 보호한다. The rear
이러한 후면 보호 부재(150)는 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.The
일례로, 후면 보호 부재(150)는 티피티(TPT; Tedlar/PET/Tedlar), 티피이(TPE; Tedlar/PET/EVA), 티에이티(TAT; Tedlar/Al foil/Tedlar), 티피에이티(TPAT; Tedlar/PET/Al foil/Tedalr), 티피오티(TPOT; Tedlar/PET/Oxide/Tedlar), 페이에피(PAP; PEN/Al foil/PET) 또는 피이티(Polyester) 중 하나로 형성될 수 있다.For example, the
밀봉 부재(130)는 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. The sealing
이러한 밀봉 부재(130)는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리올레핀(polyolefin), 이노머(inomer), 실리콘 수지(silicone resin) 및 폴리 비닐 부티랄(PVB) 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있다.The sealing
밀봉 부재(130)의 상부에 위치하는 전면 보호 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.The
이러한 전면 보호 부재(140)는 빛의 산란 효과를 높이기 위해서 내면이 엠보싱(embossing) 처리될 수 있다.The
이러한 구성의 태양전지 모듈은 도 2에 도시한 바와 같이 지지 프레임(200)에 의해 경사진 상태로 옥외에 설치되거나, 건물 일체형으로 설치된다.The solar cell module having such a configuration is installed outdoors in an inclined state by the
따라서, 태양전지 모듈의 전면에 배치된 전면 보호 부재(140)에는 오염 물질이 묻게 되며, 오염 물질은 빗물 등에 의해 전면 보호 부재(140)의 하측 테두리 부분에 쌓이게 되고, 이로 인해 부분적인 쉐이딩이 발생하거나, 테두리 부분에 위치한 태양전지에서 핫-스폿이 발생하게 된다.Therefore, the
이러한 문제점을 억제하기 위해, 본 발명의 태양전지 모듈은 모듈의 테두리 부분에 오염 방지부를 구비한다.In order to suppress such a problem, the solar cell module of the present invention includes a pollution prevention portion at the edge of the module.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대해 설명한다.Hereinafter, a solar cell module according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도이고, 도 4는 도 1에 도시한 태양전지 모듈의 전면 보호 부재에 형성된 오염 방지부를 나타내는 단면도이다.3 is a plan view of a solar cell module according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a pollution prevention part formed on the front surface protection member of the solar cell module shown in FIG. 1.
도시한 바와 같이, 본 실시예의 태양전지 모듈은 전면 보호 부재(140)의 전면(front surface) 중에서 하측 테두리 부분에 오염 방지부(170)를 구비한다.As shown, the solar cell module of the present embodiment includes a
오염 방지부(170)는 실리콘 또는 실리카 층(171a)과, 이 층(171a)에 분산된 발수성 불소 수지(171b) 및 광촉매성 산화물(171c)을 포함하는 코팅막(171)을 구비하며, 발수성 불소 수지(171b)의 일부는 코팅막(171)의 표면, 즉 실리콘 또는 실리카 층(171a)의 표면에 미시적으로 분산되고 노출된다.The
발수성 불소 수지(171b) 및 광촉매성 산화물(171c)는 도 4에 도시한 바와 같이 입자 형상으로 제공될 수 있다.The water repellent fluororesin 171b and the
층(171a)이 실리콘 수지로 형성되는 경우. 실리콘 수지로는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리클로로실란, 메틸트리브로모실란, 메틸트리이소프로폭시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 에틸트리클로로실란, 에틸트리브로모실란, 에틸트리이소프로폭시실란 등이 사용될 수 있다.When
그리고 층(171a)이 실리카로 형성되는 경우, 실리카는 무정형 실리카가 바람직하다.In the case where the
발수성 불소 수지로는 테트라플루오로에틸렌헥사플루오로프로필렌코폴리머, 폴레테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리불화비닐리덴, 에틸렌테트라플루오로에틸렌코폴리며, 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌코폴리머, 테트라플루오로에틸렌퍼플루오로알킬비닐에테르코폴리며, 퍼플루오로시클로폴리머, 폴리불화비닐 등 플루오로기를 함유하는 폴리머가 사용될 수 있다.Water repellent fluororesins include tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, ethylene tetrafluoroethylene copolyethylene, and ethylenechlorotrifluoroethyleneco A polymer, a tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolyol, and a polymer containing a fluoro group such as a perfluorocyclopolymer and polyvinyl fluoride may be used.
발수성 불소 수지의 발수성의 정도는 본 발명의 효과가 발휘되는 범우에 있어서 적절히 결정될 수 있지만, 발수성의 정도는 물과의 접촉각이 80ㅀ 이상인 것이 바람직하고, 물과의 접촉각이 120ㅀ 이상인 것이 더 바람직하다.The degree of water repellency of the water repellent fluororesin may be appropriately determined in the range in which the effect of the present invention is exhibited. The degree of water repellency is preferably at least 80 kPa in contact with water, more preferably at least 120 kPa in contact with water. Do.
광촉매성 산화물(171c)은 아나타제형 산화티탄, 루틸형 산화티탄, 산화아연, 티탄산 스트론튬, 및 산화주석 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
이러한 구성의 코팅막(171)은 발수성 불소 수지가 실리콘 또는 실리카 층(171a)의 표면에 노출되어 있으므로, 코팅막의 표면에는 발수성 부분이 형성된다.Since the water repellent fluorine resin is exposed to the surface of the silicon or
그리고 실리콘 또는 실리카 층(171a)에 빛이 조사되면 광촉매성 산화물의 작용에 의해 추가로 실리콘 또는 실리카 층(171a)에 친수성이 부여된다.When light is irradiated onto the silicon or
따라서, 코팅막(171)은 발수성 부분과, 광촉매에 의해 유도된 친수성 부분을 표면에 함께 구비하므로, 코팅막(171)의 표면에는 친수성의 부착물 및 소수성의 부착물 모두 부착될 수 없고, 부착된다 하더라도 부착 상태가 불안정하여 부착물이 쉽게 이탈된다.Therefore, since the
이하, 본 발명의 다른 실시예에 대해 도 5 및 도 6을 참고하여 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도를 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도를 도시한 것이다.5 is a plan view of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention.
먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 태양전지 모듈은 전면 보호 부재(140)의 좌측 테두리 부분과 우측 테두리 부분 및 하측 테두리 부분에 형성된 코팅막(173)을 구비한다.First, as shown in FIG. 5, the solar cell module according to the present exemplary embodiment includes a
본 실시예에서, 코팅막(173)은 전술한 도 4의 실시예와 동일하게 구성될 수 있지만, 코팅막(171)과는 다르게 구성될 수도 있다.In the present embodiment, the
한 예로, 코팅막(173)은 실리카 졸 및 콜로이드 입자를 포함하는 무기 코팅제로 형성될 수 있으며, 실리카 졸은 테트라에톡시실란, 산촉매, 콜로이달 실리카, 증류수 및 알코올을 포함할 수 있다.For example, the
이러한 구성의 코팅막(173)은 테트라에톡시실란 및 산촉매를 포함한 용액에 콜로이달 실리카를 포함한 용액을 첨가하여 실리카 졸을 제조하는 단계, 안티몬 틴 옥사이드 졸을 제조하는 단계, 및 실리카 졸 및 안티몬 틴 옥사이드 졸을 중합하는 단계를 거쳐 제조된 무기 코팅제에 의해 형성될 수 있다.The
이때, 실리카 졸은 테트라에톡시실란 및 산촉매를 포함한 용액 3 내지 15중량% 및 콜로이달 실리카를 포함한 용액 85 내지 97중량%를 포함하여 제조할 수 있다.In this case, the silica sol may be prepared including 3 to 15% by weight of a solution containing tetraethoxysilane and an acid catalyst and 85 to 97% by weight of a solution including colloidal silica.
그리고 테트라에톡시실란 및 산촉매를 포함한 용액은 테트라에톡시실란 50 내지 70중량%, 산촉매 0.5 내지 2중량%, 증류수 15 내지 30중량% 및 알코올 10 내지 22중량%를 혼합하여 제조될 수 있다.The solution containing tetraethoxysilane and an acid catalyst may be prepared by mixing 50 to 70% by weight of tetraethoxysilane, 0.5 to 2% by weight of acid catalyst, 15 to 30% by weight of distilled water and 10 to 22% by weight of alcohol.
콜로이달 실리카를 포함한 용액은 테트라에톡시실란 및 산촉매를 포함한 용액의 겔화를 방지하기 위해 첨가되는 것으로, 콜로이달 실리카 3 내지 15중량%, 증류수 10 내지 30중량% 및 알코올 55 내지 75중량%를 혼합하여 제조될 수 있다.The solution containing colloidal silica is added to prevent gelation of the solution containing tetraethoxysilane and acid catalyst, and mixes 3 to 15% by weight of colloidal silica, 10 to 30% by weight of distilled water and 55 to 75% by weight of alcohol. Can be prepared.
안티몬 틴 옥사이드 졸은 안티몬 틴 옥사이드 3 내지 15중량%, 증류수 27 내지 45중량%, 및 알코올 50 내지 70중량%를 혼합하여 제조할 수 있다.The antimony tin oxide sol may be prepared by mixing 3 to 15 wt% of antimony tin oxide, 27 to 45 wt% of distilled water, and 50 to 70 wt% of alcohol.
테트라에톡시실란 및 산촉매를 포함한 용액에 위에서 한정한 양으로 콜로이달 실리카 졸이 첨가되는 경우 초친수성을 나타내는 실리카폴리머의 구조를 형성할 수 있으며, 무기 코팅제에 안티몬 틴 옥사이드 졸을 사용함으로써 무기 코팅제의 광 투과성을 향상시킬 수 있다.When the colloidal silica sol is added to the solution containing tetraethoxysilane and the acid catalyst in the amount defined above, it is possible to form the structure of the silica polymer exhibiting superhydrophilicity. Light transmittance can be improved.
그리고 실리카 졸 및 안티몬 틴 옥사이드 졸을 중합할 때에는 실리카 졸 85 내지 92중량% 및 안티몬 틴 옥사이드 졸 8 내지 15중량%를 혼합한 혼합물에 이소프로필알코올과 콜로이달 실리카를 더 첨가하여 산성 용액 내에서 중합할 수 있다.In addition, when polymerizing the silica sol and the antimony tin oxide sol, isopropyl alcohol and colloidal silica were further added to the mixture of 85 to 92 wt% of the silica sol and 8 to 15 wt% of the antimony tin oxide sol to polymerize in the acidic solution. can do.
이소프로필알코올은 실리카 졸 및 안티몬 틴 옥사이드 졸의 혼합물 대비 0.5 내지 3중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 이소프로필알코올이 상기 함량으로 포함되는 경우 무기 코팅제를 이용하여 코팅하는 과정에서 용매의 증발 시 코팅면의 실리카 구조를 안정화시키며 코팅면의 평활성을 증대시킬 수 있다.Isopropyl alcohol is preferably contained in 0.5 to 3% by weight relative to the mixture of the silica sol and antimony tin oxide sol. When isopropyl alcohol is contained in the above content, it is possible to stabilize the silica structure of the coating surface and increase the smoothness of the coating surface during evaporation of the solvent during the coating process using the inorganic coating agent.
코팅막(173)의 또 다른 예로, 코팅막(173)은 이산화티타늄 입자 표면에 전이금속과 콜로이달 실리카가 결합된 형태로 이루어질 수 있다.As another example of the
이러한 구성의 코팅막(173)은 티타늄 알콕사이드를 이용하여 아나타아제형 이산화티타늄 분산액을 제조하는 단계, 전이금속이 1 내지 3개 치환된 전이금속 EDTA염을 제조하는 단계, 및 이산화티타늄 입자 표면에 전이금속과 콜로이달 실리카가 결합되도록 하는 단계를 통해 제조할 수 있다.The
아나타아제형 이산화티타늄 분산액을 제조하는 단계에서는, 물과 산을 1:0.01-0.1 몰비율로 섞은 후, 티타늄 알콕사이드 0.01-0.1몰을 추가하고 60 내지 80℃의 온도에서 6 내지 8시간 교반하여 티타늄 알콕사이드를 물과 산으로 가수분해 및 해교반응시킴으로써 입자 크기가 1 내지 10㎚인 아나타아제형 이산화티타늄 분산액을 제조할 수 있다.In the step of preparing an anatase type titanium dioxide dispersion, water and acid were mixed at a 1: 0.01-0.1 molar ratio, and then 0.01-0.1 mole of titanium alkoxide was added and stirred for 6 to 8 hours at a temperature of 60 to 80 ° C. Anatase-type titanium dioxide dispersions having a particle size of 1 to 10 nm can be prepared by hydrolyzing and peptizing the alkoxide with water and an acid.
그리고 전이금속 EDTA염은 에틸렌다이아민테트라아세트산과 전이금속 화합물을 1:0.1-0.75의 몰비율로 물에 녹여 혼합하고 40 내지 60℃의 온도에서 1 내지 10시간 교반하여 제조할 수 있다.The transition metal EDTA salt may be prepared by dissolving ethylenediaminetetraacetic acid and a transition metal compound in water at a molar ratio of 1: 0.1-0.75, mixing the mixture, and stirring the mixture at a temperature of 40 to 60 ° C for 1 to 10 hours.
그리고 이산화티타늄 입자 표면에 전이금속과 콜로이달 실리카가 결합되도록 하는 단계에서는, 아나타아제형 이산화티타늄 분산액의 이산화티타늄 표면에 전이금속 EDTA염이 용해된 분산액과 표면이 음으로 대전된 콜로이달 실리카를 30 내지 60℃에서 1 내지 2시간 교반하여 반응시킴으로써, 이산화티타늄 입자 표면에 전이금속과 콜로이달 실리카가 결합되도록 할 수 있다.In the step of coupling the transition metal and colloidal silica to the surface of the titanium dioxide particles, a dispersion in which the transition metal EDTA salt is dissolved on the titanium dioxide surface of the anatase-type titanium dioxide dispersion and the surface of the colloidal silica negatively charged are 30 By reacting by stirring for 1 to 2 hours at -60 ℃, the transition metal and colloidal silica can be bonded to the titanium dioxide particle surface.
한편, 전면 보호 부재(140)의 좌측 테두리 부분과 우측 테두리 부분에 위치하는 코팅막(173)은 상측 테두리 부분으로부터 하측 테두리 부분으로 갈수록 가로방향 폭이 증가할 수 있다.On the other hand, the
즉, 상측 테두리 부분에서는 좌측 테두리 부분과 우측 테두리 부분에 위치한 코팅막(173)이 제1 폭(W1)으로 형성되지만, 하측 테두리 부분에서는 좌측 테두리 부분과 우측 테두리 부분에 위치한 코팅막(173)이 제1 폭(W1)보다 넓은 제2 폭(W2)으로 형성될 수 있다.That is, in the upper edge portion, the
이와 같이, 상측 테두리 부분으로부터 하측 테두리 부분으로 갈수록 가로방향 폭이 증가하는 형태로 좌측 테두리 부분과 우측 테두리 부분에 위치하는 코팅막(173)을 형성하면, 하측 테두리 부분에 오염 물질이 쌓이는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.As such, when the
하지만, 좌측 테두리 부분과 우측 테두리 부분에 위치하는 코팅막(173)은 상측 테두리 부분의 제1 폭(W1)과 하측 테두리 부분의 제2 폭(W2)을 동일하게 형성하는 것도 가능하다.However, the
그리고 좌측 테두리 부분에 위치한 코팅막(173)과 우측 테두리 부분에 위치한 코팅막(173)의 가로방향(X-X') 폭의 합은 전면 보호 부재의 가로방향 폭(W3)의 0.5배 이하의 폭으로 형성될 수 있다.The sum of the width in the horizontal direction (X-X ') of the
여기에서, 상기 가로방향 폭의 합은 각 코팅막(173)의 최대 폭, 즉 제2 폭(W2)의 합을 말한다.Here, the sum of the widths in the horizontal direction refers to the maximum width of each
따라서, 좌측 테두리 부분에 위치한 코팅막(173)의 가로방향 폭(W2)과 우측 테두리 부분에 위치한 코팅막(173)의 가로방향 폭(W2)의 합(2ㅧW2)은 전면 보호 부재의 가로방향 폭(W3)의 0.5배 이하로 형성될 수 있다.Accordingly, the sum (2 ㅧ W2) of the horizontal width W2 of the
한편, 코팅막(173)은 도 6에 도시한 바와 같이 전면 보호 부재(140)의 상측 테두리 부분에도 더 형성될 수 있다.Meanwhile, the
이 경우, 상측 테두리 부분에 위치한 코팅막(173)의 세로방향(Y-Y') 폭(W4)과 하측 테두리 부분에 위치한 코팅막(173)의 세로방향 폭(W5)의 합(W4+W5)은 전면 보호 부재(140)의 세로방향 폭(W6)의 0.5배 이하의 폭으로 형성될 수 있다.In this case, the sum (W4 + W5) of the vertical width (Y-Y ') width W4 of the
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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
100: 태양전지 모듈 110: 태양전지
120: 인터커넥터 130: 밀봉 부재
140: 전면 보호 부재 150: 후면 보호 부재
160: 프레임 170: 오염 방지부
171: 코팅막100: solar cell module 110: solar cell
120: interconnect 130: sealing member
140: front protective member 150: rear protective member
160: frame 170: contamination prevention unit
171: coating film
Claims (11)
상기 태양전지의 전면 및 후면에 각각 위치하는 전면 보호 부재 및 후면 보호 부재;
상기 전면 보호 부재와 상기 후면 보호 부재의 사이에 위치하며, 상기 태양전지를 밀봉하는 밀봉 부재; 및
상기 전면 보호 부재의 외부 표면 중 적어도 일부의 테두리 영역에 위치하는 오염 방지부
를 포함하고,
상기 오염 방지부는 발수성 부분과 친수성 부분을 표면에 함께 구비하는 코팅막으로 형성되는 태양전지 모듈.A plurality of solar cells;
A front protective member and a rear protective member respectively positioned on the front and rear surfaces of the solar cell;
A sealing member positioned between the front protective member and the rear protective member to seal the solar cell; And
An anti-pollution portion positioned at an edge region of at least a portion of an outer surface of the front protective member
Including,
The pollution prevention unit is formed of a coating film having a water repellent portion and a hydrophilic portion on the surface together.
상기 코팅막은 실리콘 수지 또는 실리카 층, 및 이 층에 분산된 광촉매성 산화물과 발수성 불소 수지를 포함할 수 있으며, 상기 발수성 불소 수지는 코팅막의 표면에 미시적으로 분산되고 노출되는 태양전지 모듈.In claim 1,
The coating film may include a silicone resin or silica layer, and a photocatalytic oxide and a water repellent fluorine resin dispersed in the layer, wherein the water repellent fluorine resin is microscopically dispersed and exposed on the surface of the coating film.
상기 코팅막은 실리카 졸 및 콜로이드 입자를 포함하는 무기 코팅제로 형성되며, 상기 실리카 졸은 테트라에톡시실란, 산촉매, 콜로이달 실리카, 증류수 및 알코올을 포함하는 태양전지 모듈.In claim 1,
The coating film is formed of an inorganic coating agent comprising a silica sol and colloidal particles, wherein the silica sol comprises a tetraethoxysilane, an acid catalyst, colloidal silica, distilled water and alcohol.
상기 코팅막은 이산화티타늄 입자 표면에 전이금속과 콜로이달 실리카가 결합된 형태로 이루어지는 태양전지 모듈.In claim 1,
The coating film is a solar cell module consisting of a transition metal and colloidal silica combined on the surface of the titanium dioxide particles.
상기 코팅막은 상기 전면 보호 부재의 하측 테두리 부분에 위치하는 태양전지 모듈.The method according to any one of claims 1 and 3 to 5,
The coating film is a solar cell module located in the lower edge portion of the front protective member.
상기 코팅막은 상기 전면 보호 부재의 좌측 테두리 부분과 우측 테두리 부분에 더 위치하는 태양전지 모듈.In claim 6,
The coating film is a solar cell module further located on the left edge portion and the right edge portion of the front protective member.
상기 코팅막은 상기 전면 보호 부재의 상측 테두리 부분에 더 위치하는 태양전지 모듈.In claim 7,
The coating film is a solar cell module further located on the upper edge portion of the front protective member.
상기 좌측 테두리 부분과 상기 우측 테두리 부분에 위치하는 상기 코팅막은 상측 테두리 부분으로부터 상기 하측 테두리 부분으로 갈수록 가로방향 폭이 증가하는 태양전지 모듈.In claim 7,
The coating film positioned on the left edge portion and the right edge portion has a width in the horizontal direction increases from the upper edge portion to the lower edge portion.
상기 좌측 테두리 부분에 위치한 상기 코팅막과 상기 우측 테두리 부분에 위치한 상기 코팅막의 가로방향 폭의 합은 상기 전면 보호 부재의 가로방향 폭의 0.5배 이하의 폭으로 형성되는 태양전지 모듈.In claim 7,
The sum of the horizontal width of the coating film positioned on the left edge portion and the coating film located on the right edge portion is formed with a width of 0.5 times or less of the horizontal width of the front protective member.
상기 상측 테두리 부분에 위치한 상기 코팅막과 상기 하측 테두리 부분에 위치한 상기 코팅막의 세로방향 폭의 합은 상기 전면 보호 부재의 세로방향 폭의 0.5배 이하의 폭으로 형성되는 태양전지 모듈.In claim 8,
The sum of the vertical widths of the coating film positioned in the upper edge portion and the coating film positioned in the lower edge portion is formed with a width of 0.5 times or less of the longitudinal width of the front protective member.
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