KR102123852B1 - 태양전지 모듈용 커넥터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양전지 모듈용 커넥터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 커넥터는 태양전지 모듈의 내각의 크기에 관계없이 커넥터를 체결할 수 있으며, 다양한 디자인의 어레이를 조립 형성할 수 있게 하는 효과가 있다. 또한 상기 커넥터는 태양전지 모듈 간의 연결 시 모듈에 추가적인 면적이 필요하지 않게 하며, 모듈 간의 연결을 간편하게 한다.
Description
본 발명은 태양전지 모듈용 커넥터에 관한 것이다.
태양전지(solar cell)는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 장치이며, 태양광 발전에 핵심이 되는 태양전지의 주된 재료는 실리콘이다. 반도체인 실리콘이 빛을 받으면 p-n 접합층(p-n junction)이 반응하고, 여기에서 전기가 발생한다. 이때 발생되는 전기는 대부분 출력이 작기 때문에 대부분 태양전지를 여러 장 연결하는 방법을 사용하며, 태양광 발전을 통해 발생되는 전기는 DC(직류전원)이기 때문에 변환장치를 이용하여 가정에서 사용하는 AC(교류전원)로 변환시켜 사용하게 된다.
태양전지는 구성되는 물질에 따라 실리콘 또는 화합물 반도체와 같은 무기소재로 이루어진 무기 태양전지(inorganic solar cell)와 유기물질을 포함하고 있는 유기 태양전지(organic solar cell)로 구분할 수 있으며, 유기 태양전지는 다시 염료감응형(dye-sensitized) 태양전지와 유기폴리머(organic polymer) 태양전지로 구분된다. 유기 태양전지는 롤투롤(roll-to-roll) 공정으로 대량생산이 가능하여 저렴한 가격으로 유연성(flexibility)이 우수하고 가벼운 전자소자의 제작이 가능한 장점을 갖는다.
한편, 태양전지는 빛을 흡수하여 전기에너지를 발생시키는 각각의 셀(cell)이 줄무늬(stripe) 패턴으로 여러 개 배열되어 하나의 단위를 이루게 되며, 이와 같이 여러 개의 셀이 모여서 이루어진 하나의 단위를 모듈(module)이라고 부른다.
즉, 일반적인 태양전지에서 하나의 모듈은 그 자체로 분리될 수 있으며, 이러한 모듈은 각각 하나의 태양전지를 구성할 수 있는 것이다. 그러나, 하나의 모듈에서 발생되는 전력은 매우 미약하므로 대부분 다수의 모듈을 연결하여 태양전지를 구성하게 되며, 이와 같이 다수의 모듈이 배열된 구조를 어레이(array)라고 부른다.
한편, 태양전지를 어플리케이션의 전원 또는 보조 배터리 등으로 연결하기 위해서는 각 기기마다 적정 전압 및 전류를 맞추어 연결해주어야 하고, 줄무늬 패턴으로 구성된 태양전지 모듈은 반도체 소재에 따라 전압과 전류가 결정되며 이를 직렬 및 병렬로 연결하여 전압 또는 전류를 조정하는 방법이 사용되었다. 종래에는 이와 같이 전압과 전류를 조정하기 위하여 목표 전압 및 전류를 설정하고 이에 따라 줄무늬의 개수를 정한 후 기판재료, 슬롯다이 심(shim) 등을 미리 설계된 수치에 맞추어 준비하는 과정을 거쳤다. 즉, 이와 같이 다양한 전압 및 전류의 요구마다 기판재료 및 슬롯다이 심 등을 다시 제작해야하는 번거로움이 발생하였다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0079363호에서는 “유연소자 및 이를 이용하여 체결된 태양전지”를 개시하였으며, 상기 발명은 제1 전극체결부가 구비된 제1 전극층 및 제1 전극층과 상반된 전기적 극성을 띄며 제2 전극체결부가 구비된 제2 전극층을 포함하는 유연소자를 이용하여 하나의 유연소자에 구비된 상기 제1 전극체결부를 다른 유연소자에 구비된 제2 전극체결부와 전기적으로 체결하거나, 하나의 유연소자에 구비된 상기 제1 전극체결부를 다른 유연소자에 구비된 제1 전극체결부에 전기적으로 체결하고 상기 하나의 유연소자에 구비된 제2 전극체결부를 다른 유연소자에 구비된 제2 전극체결부와 전기적으로 체결함으로써, 태양전지 등이 이용되는 각종 전자기기의 스펙에 따라 전극 패턴, 슬롯다이 심, 또는 금속 전극용 스크린제판을 다시 제작해야 하는 번거로움 없이 간단한 체결수단에 의하여 다양한 전압 및 전류를 갖는 태양전지 등을 제공할 수 있었다. 또한 상기 발명은 어플리케이션에 따라 제작가능한 모듈의 형태나 디자인에 대한 제약이 낮아지므로 태양전지 및 어플리케이션 간의 다양한 응용이 가능해지는 장점을 가졌다.
하지만 상기 발명에서는 전극체결부 간의 체결을 위해 스냅단추를 이용하였는데, 상기 스냅단추를 모듈에 형성하기 위해 모듈의 불필요한 면적을 소비하였으며 모듈 간의 연결이 번거로운 문제점이 있었다.
또한 복수 개의 다각 형태의 모듈을 조합 또는 조립하여 특정 디자인의 어레이를 조립 형성함에 있어서, 상기 발명은 다각 모듈 내각부의 상이한 각도 등에 따라 조립에 많은 제약이 있어 다양한 디자인의 어레이를 형성하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서 상기 문제점을 해결할 수 있는 방안에 대한 연구가 절실한 실정이다.
이에 본 발명자들은 상기한 문제점을 해결하고자 다각적으로 연구를 수행한 결과, 태양전지 모듈들을 서로 연결하는 커넥터를 도입하되 상기 커넥터의 삽입부로 모듈의 일부를 삽입하여 커넥터가 모듈과 체결되고, 모듈과 모듈 간의 연결을 위한 체결부를 별도로 구비하며, 다양한 각도로 접힐 수 있어서 모듈 조립의 효율성 및 어레이 디자인의 다양성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
이에 본 발명의 목적은 태양전지 모듈의 내각의 크기에 관계없이 커넥터를 체결할 수 있으며, 다양한 디자인의 어레이를 조립 형성할 수 있게 하는 태양전지 모듈용 커넥터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 태양전지 모듈 간의 연결 시 추가적인 면적이 필요하지 않게 하며, 모듈 간의 연결을 간편하게 하는 태양전지 모듈용 커넥터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해,
본 발명은 태양전지 모듈에 체결되어 하나의 태양전지 모듈을 다른 태양전지 모듈과 연결하는 커넥터에 있어서,
외측면에 제1 체결부를 구비하는 제1 결합부;
외측면에 제2 체결부를 구비하는 제2 결합부;
상기 제1 결합부의 내측면 및 상기 제2 결합부의 내측면에 일체로 형성되는 삽입부; 및
상기 삽입부 내에 구비되며 태양전지 모듈의 전극과 접촉하는 접촉부;를 포함하며,
태양전지 모듈의 일부가 상기 삽입부에 삽입됨으로써 커넥터와 체결되고, 하나의 커넥터의 제1 체결부가 다른 커넥터의 제2 체결부와 체결되어 커넥터 간의 체결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 커넥터를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커넥터는 상기 제1 결합부 및 상기 제2 결합부가 연결되고 회동할 수 있도록, 상기 제1 결합부의 일단부 및 상기 제2 결합부의 일단부에 구비되는 힌지부를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커넥터는 상기 힌지부를 중심으로 제1 결합부 및 제2 결합부가 회동하여 다양한 각도로 접힘으로써, 태양전지 모듈의 다양한 각도의 내각부에 체결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 힌지부는 복수 개의 힌지부가 서로 이격되어 구비되며, 상기 접촉부는 상기 힌지부에 삽입되는 힌지핀일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접촉부는 상기 삽입부 내에 돌출 성형될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접촉부는 말단이 테이퍼진 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 체결부, 상기 제2 체결부 및 상기 접촉부는 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커넥터는 상기 제1 체결부, 상기 제2 체결부 및 상기 접촉부를 전기적으로 연결하는 전선을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부는 서로 체결되도록 대응되는 요철 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 태양전지는 유기 태양전지일 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈용 커넥터는 태양전지 모듈의 내각의 크기에 관계없이 커넥터를 체결할 수 있으며, 다양한 디자인의 어레이를 조립 형성할 수 있게 하는 효과가 있다. 또한 상기 커넥터는 태양전지 모듈 간의 연결 시 모듈에 추가적인 면적이 필요하지 않게 하며, 모듈 간의 연결을 간편하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터의 정면 사시도를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터의 후면 사시도를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터의 평면도를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터가 태양전지 모듈에 체결된 모습을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터의 분해 사시도를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터의 정면도를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터가 태양전지 모듈에 체결되어 어레이를 형성한 모습을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터의 후면 사시도를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터의 평면도를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터가 태양전지 모듈에 체결된 모습을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터의 분해 사시도를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터의 정면도를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터가 태양전지 모듈에 체결되어 어레이를 형성한 모습을 나타낸 도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예 및 도면에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, 각 구성 요소의 크기나 두께는 설명의 편의를 위해 과장되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “구비” 또는 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 “결합부의 내측면”은 태양전지 모듈용 커넥터가 힌지부를 중심으로 접히는 방향으로의 결합부의 안쪽면을 의미하며, “결합부의 외측면”은 상기 접히는 방향의 반대 방향, 즉 내측면의 반대 방향으로의 결합부 바깥면을 의미한다. 또한 “결합부의 일단부”는 결합부의 일측 끝단부, 한쪽 끝 부분을 의미한다.
또한 태양전지 모듈의 “내각부”는 다각형태의 태양전지 모듈의 모서리와 모서리가 만나는 꼭지점부를 포함하는 주변 일련의 영역을 의미한다. 예를 들어 삼각형 형태의 태양전지 모듈에는 3개의 내각부가 형성되어 있으며, 사각형 형태의 태양전지 모듈에는 4개의 내각부가 형성되어 있다.
본 발명은 태양전지 모듈(200)에 체결되어 하나의 태양전지 모듈(200)을 다른 태양전지 모듈(200)과 연결하는 커넥터(100)에 있어서,
외측면에 제1 체결부(111)를 구비하는 제1 결합부(110);
외측면에 제2 체결부(121)를 구비하는 제2 결합부(120);
상기 제1 결합부(110)의 내측면 및 상기 제2 결합부(120)의 내측면에 일체로 형성되는 삽입부(130); 및
상기 삽입부(130) 내에 구비되며 태양전지 모듈(200)의 전극과 접촉하는 접촉부(150);를 포함하며,
태양전지 모듈(200)의 일부가 상기 삽입부(130)에 삽입됨으로써 커넥터(100)와 체결되고, 하나의 커넥터(100)의 제1 체결부(111)가 다른 커넥터(100)의 제2 체결부(121)와 체결되어 커넥터(100) 간의 체결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 커넥터(100)를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커넥터(100)는 상기 제1 결합부(110) 및 상기 제2 결합부(120)가 연결되고 회동할 수 있도록, 상기 제1 결합부(110)의 일단부 및 상기 제2 결합부(120)의 일단부에 구비되는 힌지부(140)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 커넥터는 상기 힌지부(140)를 중심으로 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)가 회동하여 다양한 각도로 접힘으로써, 태양전지 모듈(200)의 다양한 각도의 내각부(210)에 체결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 태양전지는 유기 태양전지, 염료감응형 태양전지, 박막실리콘 태양전지, CIGS(Cu(In,Ga)Se2)박막형 태양전지, 카드뮴텔룰라이드(CdTe) 박막태양전지, 양자점(Quantum dot) 태양전지 및 하이브리드 태양전지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종일 수 있으며, 구체적으로는 유기 태양전지일 수 있다.
본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 태양전지 모듈(200)에 체결되어 하나의 태양전지 모듈(200)을 다른 태양전지 모듈(200)과 연결한다. 종래의 태양전지 모듈 간의 연결방법은 태양전지 모듈의 전극 간의 접촉을 포함하여 태양전지 모듈(200)과 태양전지 모듈 간의 직접적인 연결로 이루어졌다. 특히 태양전지 모듈 간의 결합을 위해 전극에 연결된 스냅단추를 이용하였는데 상기에서 언급한 여러가지 문제점이 발생되었다. 따라서 본 발명자들은 종래의 문제점을 해결하고자 태양전지 모듈용 커넥터(100)를 발명하였다.
본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 태양전지 모듈(200)의 각 내각부(210)에 체결되며, 서로 다른 태양전지 모듈(200)에 체결된 태양전지 모듈용 커넥터(100)들 간의 체결을 통해 태양전지 모듈(200)을 연결한다. 상기 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 태양전지 모듈(200)의 각 내각부(210)에 체결될 때 상기 내각부(210)가 이루고 있는 각도에 대응되도록 상기 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 접힐 수 있으므로, 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)가 이루는 각도에 제한받지 않고 태양전지 모듈(200)에 체결이 가능하다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 정면 사시도 및 후면 사시도를 나타낸 도이다. 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 외측면에 제1 체결부(111)를 구비하는 제1 결합부(110) 및 외측면에 제2 체결부(121)를 구비하는 제2 결합부(120)를 포함한다. 또한 상기 제1 결합부(110)의 일단부 및 제2 결합부(120)의 일단부는 힌지부(140)에 의해 회동이 가능하도록 연결된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 평면도를 나타낸 도이다. 도 3에 나타난 바와 같이, 힌지부(140)를 중심으로 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 접힐 수 있다. 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)가 회동함으로써, 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 힌지부(140)를 중심으로 내측면 방향으로 접힐 수 있다. 이때 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)가 이루는 내각을 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)에 대응되도록 조정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 태양전지 모듈(200)에 체결된 모습을 나타낸 도이다. 도 4에 나타난 바와 같이, 마름모 형태의 태양전지 모듈(200)에 존재하는 4개의 내각부(210) 각각에 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 체결되어 있다. 이렇게 태양전지 모듈(200)에 체결된 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 다른 태양전지 모듈(200)과 체결된 커넥터(100)와 체결되는데, 구체적으로는 하나의 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 제1 체결부(111)는 다른 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 제2 체결부(121)와 체결될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 분해 사시도 및 정면도를 나타낸 도이다. 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 힌지부(140)는 2개의 힌지홀(hole)을 가지는 힌지부(140)며, 힌지홀 내로 힌지핀이 삽입될 수 있다. 이때 도면에 나타난 2개의 힌지핀 중에서 상측에 있는 힌지핀이 태양전지 모듈(200)의 전극과 접촉하는 접촉부(150)의 역할을 할 수 있다. 또한 도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 접촉부(150)로서의 역할을 하는 힌지핀은 힌지홀에 삽입되면서 힌지핀이 삽입부(130) 내로 돌출된다. 이는 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)가 커넥터(100)의 삽입부(130) 내로 삽입된 경우, 접촉부(150)인 힌지핀이 태양전지 모듈(200)의 전극과 접촉하기 위함이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 태양전지 모듈(200)에 체결되어 어레이를 형성한 모습을 나타낸 도이다. 도 7에 나타난 바와 같이, 내각이 60° 및 120°인 마름모 형태의 태양전지 모듈(200) 6개가 조합되어 육각별 형태의 어레이를 이루고 있다. 각각의 태양전지 모듈(200)의 4개의 내각부(210) 각각에는 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 체결되어 있으며, 다른 태양전지 모듈용 커넥터(100) 간의 체결로 태양전지 모듈(200)을 연결하고 있다.
이하, 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 포함하는 구성에 대해 상세히 설명한다.
상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)는 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 바디(body)부이며, 태양전지 모듈(200)과 체결되고 다른 태양전지 모듈용 커넥터(100)와 체결되는 역할을 한다.
상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)는 태양전지 모듈용 커넥터(100) 간의 체결을 위해서, 외측면에 각각 제1 체결부(111) 또는 제2 체결부(121)를 구비한다. 상기 제1 체결부(111) 및 제2 체결부(121)는 서로 체결이 가능하도록 서로 대응되는 요철의 형상일 수 있다. 하나의 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 제1 체결부(111)는 다른 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 제2 체결부(121)와 체결되어 복수 개의 태양전지 모듈용 커넥터(100) 간의 연결을 가능하게 한다. 구체적으로 상기 요철 형상은 상기 제1 체결부(111) 및 제2 체결부(121)가 서로 체결되어 쉽게 분리되지 않는 구조로 형성될 수 있다. 이에 한정되지는 않지만 예를 들어 요철 형상이 곡면을 가진 형상일 수 있으며, 다각 형상 또는 후크 형상일 수 있다. 또는 상기 제1 체결부(111) 및 제2 체결부(121)가 고무와 같은 경도가 작은 재질일 수 있으며, 이 경우 요(凹)부의 함몰된 부분이 철(凸)부의 삽입되는 부분보다 더 작게 형성되어 체결 후 쉽게 분리되지 않아 견고한 체결을 유지할 수 있다.
또한 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)는 태양전지 모듈(200)과 커넥터(100) 간의 체결을 위해서, 내측면에 삽입부(130)를 구비한다. 구체적으로 상기 제1 결합부(110)의 내측면 및 제2 결합부(120)의 내측면에 삽입부(130)가 일체로 형성된다. 상기 삽입부(130)는 태양전지 모듈(200)이 삽입될 수 있도록 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)의 안쪽으로 함몰된 부분을 의미한다. 이때, 상기 삽입부(130)에 태양전지 모듈(200)의 일부가 삽입될 수 있다. 상기 태양전지 모듈(200)의 일부가 삽입된다는 것의 의미는 모듈(200)의 내각부(210) 및 모서리 부분을 포함하는 모듈(200)의 일부분을 의미할 수 있고 모듈(200)의 전체를 의미할 수도 있으며, 모듈(200)이 커넥터(100)에 적절하게 체결되기 위하여 삽입부(130)에 삽입되는 것이면 한정되지 않는다. 이에 제한되지는 않지만 태양전지 모듈(200)이 납작한 판 형태일 때 상기 삽입부(130)의 높이는 태양전지 모듈(200)의 두께에 대응되도록 형성될 수 있다. 또한 판 형태의 납작한 태양전지 모듈(200)이 커넥터(100)의 삽입부(130)에 삽입되어 체결되기 때문에 상기 삽입부(130)는 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)의 일단에서 타단까지 길게 형성될 수 있다. 상기 삽입부(130)는 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)에 일체로 형성되어 하나의 태양전지 모듈(200)이 동시에 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)에 삽입될 수 있다. 즉 상기 삽입부(130)가 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120) 내측면에 일렬로 이어져서 일체로 형성되기 때문에 납작하고 평평한 하나의 태양전지 모듈(200)이 동시에 상기 제1 결합부(110)의 삽입부(130)와 제2 결합부(120)의 삽입부(130)에 삽입될 수 있다. 태양전지 모듈(200)이 상기 삽입부(130)에 삽입됨으로써 모듈(200)과 커넥터(100)가 체결되는데, 체결 후 분리가 쉽지 않도록 나사와 같은 추가의 고정장치를 이용하여 상기 모듈(200)과 커넥터(100)의 체결을 견고히 할 수 있으며, 또는 예를 들어, 상기 삽입부(130)가 고무와 같은 경도가 작은 재질일 수 있으며, 이 경우 삽입부(130)의 함몰된 부분이 모듈(200)의 삽입되는 부분보다 더 작게 형성되어 체결 후 쉽게 분리되지 않아 견고한 체결을 유지할 수도 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)는 서로 간의 연결을 위해 상기 제1 결합부(110)의 일단부와 제2 결합부(120)의 일단부는 서로 연결될 수 있다. 또한 상기 제1 결합부(110)의 일단부와 제2 결합부(120)의 일단부는 서로 각을 이루며 연결될 수 있어서, 커넥터(100)가 내각을 갖는 모듈(200)의 내각부(210)에 대응하여 체결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)는 서로 간의 연결 및 회동을 위해서, 상기 제1 결합부(110)의 일단부 및 상기 제2 결합부(120)의 일단부에 힌지부(140)를 구비할 수 있다. 즉, 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)는 힌지부(140)를 통해 연결되어 회동할 수 있다. 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 중앙부에 힌지부(140)가 형성되며, 힌지부(140)를 중심으로 좌측과 우측으로 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)를 포함하는 구조일 수 있다. 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)가 힌지부(140)에 의해 회동함에 따라 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 내각을 이루며 접힐 수 있다. 따라서 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 다양한 각도로 접힘으로써 태양전지 모듈(200)의 다양한 각도의 내각부(210)에 체결될 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 힌지부(140)는 복수 개의 힌지부(140)가 서로 이격되어 구비될 수 있다.
태양전지 모듈(200) 간의 연결에서 중요한 것이 태양전지 모듈(200) 간의 전기적 연결인데, 이는 각 태양전지 모듈(200)의 전극 간의 전기적 연결을 통해서 수행된다. 상기 전기적 연결이란 전류, 전기 또는 신호 등이 흐를 수 있는 연결상태를 의미할 수 있다. 따라서 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 태양전지 모듈(200) 간의 물리적 연결과 더불어 태양전지 모듈(200) 간의 전기적인 연결을 수행할 수 있다. 즉 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 각 태양전지 모듈(200) 간의 전극을 연결하는 매개체 역할을 한다. 따라서 태양전지 모듈용 커넥터(100)에는 커넥터(100)와 체결되는 태양전지 모듈(200)의 전극과 접촉할 수 있는 구성이 필요하며, 본 발명에서는 접촉부(150)가 그 역할을 한다. 상기 접촉부(150)는 상기 커넥터(100)의 삽입부(130) 내에 구비되며 태양전지 모듈(200)의 전극과 직접 또는 간접적으로 접촉하는 부분이다. 이때, 상기 접촉부(150)는 태양전지 모듈(200)의 전극에 접촉할 수 있는 위치라면 삽입부(130) 내의 어느 위치에도 형성될 수 있다. 또한 상기 접촉부(150)가 태양전지 모듈(200)의 전극과 커넥터(100)의 전기적 매개체가 되기 위해서 상기 접촉부(150)가 예를 들어 금속과 같은 전도성 물질일 수 있다.
또한 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)가 상기 커넥터(100)의 삽입부(130) 내로 삽입됨으로써 커넥터(100)와 태양전지 모듈(200)이 체결되는데, 상기 태양전지 모듈(200)의 전극은 내각부(210) 영역에 형성될 수 있다. 즉 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)가 상기 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 삽입부(130)에 삽입된 후, 또는 삽입되는 동시에 삽입부(130) 내의 상측 또는 하측에 구비된 접촉부(150)가 태양전지 모듈(200)의 전극에 접촉될 수 있다.
상기 전극은 태양전지 모듈(200)의 외부로 바로 드러날 수도 있고, 배리어 필름(barrier film) 등의 부재에 의해 보호되어 있을 수 있는데, 이 경우 본 발명의 일 실시예에서 상기 접촉부(150)의 말단은 말단 방향으로 지름(직경)이 점차 작아지는 형태인 테이퍼진 형태일 수 있다. 상기 전극이 태양전지 모듈(200)의 외부로 바로 드러난 경우에는 상기 접촉부(150)의 말단이 테이퍼진 형태이며 태양전지 모듈(200)을 관통하기 어려운 범위의 직경을 가져 접촉부(150)가 모듈(200)을 관통하지 않고 직접 전극에 접촉할 수 있다. 또한 상기 전극이 배리어 필름 등의 부재에 의해 덮혀 보호되어 있는 경우에는 상기 접촉부(150)의 말단이 테이퍼진 형태이며 모듈(200)을 관통할 수 있는 범위의 직경을 가져 접촉부(150)가 모듈(200)을 관통하여 전극에 직접 접촉할 수 있으며, 구체적으로는 모듈(200)의 배리어 필름만을 관통하여 전극에 접촉할 수 있다.
구체적으로 상기 접촉부(150)는 상기 태양전지 모듈(200)이 삽입되는 방향의 수직한 방향으로 상기 삽입부(130) 내에 돌출되어 구비될 수 있으며, 예를 들어 상기 제1 결합부(110) 또는 제2 결합부(120)를 관통하여 구비되는 핀(pin)의 형태일 수도 있고, 상기 삽입부(130) 내에 돌출 성형된 형태일 수도 있으며, 태양전지 모듈(200)의 전극과 접촉할 수 있는 구조면 한정되지 않는다.
또한 상기 접촉부(150)와 전극 간의 접촉 과정으로는, 이에 한정되지는 않지만 본 발명의 일 실시예에 따르면 접촉부(150)가 제1 결합부(110) 또는 제2 결합부(120)를 관통하며 삽입부(130)에 말단이 돌출되어 구비되는 핀의 형태일 경우, 삽입부(130)에 태양전지 모듈(200)이 삽입되기 전에는 상기 접촉부(150)가 용수철 등에 의해 삽입부(130) 내로 돌출되어 있어 삽입부(130)가 폐쇄되어 있다가, 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)가 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 삽입부(130)로 삽입 시에는 접촉부(150)의 타단부에 형성된 손잡이부를 삽입부(130) 반대 방향으로 당겨 삽입부(130)를 개방할 수 있다. 태양전지 모듈(200)을 삽입부(130)에 삽입한 뒤, 상기 손잡이부를 놓으면 용수철에 의해 상기 접촉부(150)가 삽입부(130) 방향으로 원상태로 돌아가며 접촉부(150)와 전극이 접촉할 수 있다. 필요 시 삽입부(130) 방향으로 상기 접촉부(150)에 압력을 가하여 배리어 필름을 관통함으로써 전극과 접촉시킬 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 접촉부(150)는 상기 힌지부(140)에 삽입되는 힌지핀일 수 있다.
또는 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 연결된 태양전지 모듈(200) 간의 전기적 연결을 수행하기 위해, 상기 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 상기 제1 체결부(111), 상기 제2 체결부(121) 및 상기 접촉부(150)를 전기적으로 연결하는 전선을 추가로 포함할 수 있다. 또한 상기 전선은 상기 커넥터(100) 외부로 드러나지 않게 커넥터(100) 내부에 형성되어 있을 수 있다. 이때 제1 체결부(111), 제2 체결부(121) 및 접촉부(150)는 전도성 물질일 수 있다. 따라서 상기 태양전지 모듈용 커넥터(100)를 태양전지 모듈(200) 간의 전류 또는 전기적 신호 등이 전달될 수 있다. 예를 들어 하나의 태양전지 모듈(200)의 전극에서 출발한 전류 또는 전기적 신호는 접촉부(150)를 통해 전선으로 전달된 후 제1 체결부(111)로 전달된다. 이후, 전기적 신호가 제1 체결부(111)와 체결된 다른 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 제2 체결부(121), 전선, 접촉부(150) 및 전극으로 차례로 전달될 수 있다.
본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)는 도 3에 나타난 바와 같이 제1 결합부(110) 및 제2 결합부(120)를 회동하여 내측면 방향으로 접을 수 있다. 이때 상기 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 접혀 이루는 내각의 각도는 제한되지는 않지만 구체적으로 0° 내지 180°일 수 있다. 다양한 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)의 각도에 대응시켜 태양전지 모듈용 커넥터(100)가 접히는 각도를 조절할 수 있다.
예를 들어 도 7에 나타난 바와 같이 마름모 형태의 태양전지 모듈(200)을 6개 조합하여 육각별 형태의 태양전지 어레이를 형성할 수 있는데, 이때의 마름모 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)의 각도는 60° 또는 120°이다. 따라서 태양전지 모듈용 커넥터(100)의 내각이 60° 또는 120°가 되도록 태양전지 모듈용 커넥터(100)를 접어 해당하는 마름모 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)에 체결할 수 있다. 이와 마찬가지로 마름모 태양전지 모듈(200)의 내각부(210)의 각도가 72°, 108°, 51°, 129°, 45° 또는 135°인 경우에도 이와 같은 각도로 태양전지 모듈용 커넥터(100)를 접어 모듈(200)에 체결할 수 있다. 따라서 본 발명의 태양전지 모듈용 커넥터(100)를 사용하여 태양전지 모듈(200)을 연결시키면 태양전지 모듈(200) 내각부(210)의 각도에 제한받지 않고 다양한 형태의 어레이를 형성할 수 있다. 또한 태양전지 모듈(200)의 일측에 직접 체결된 태양전지 모듈용 커넥터(100)들을 서로 체결하면, 태양전지 모듈(200) 또한 서로 연결되기 때문에 태양전지 모듈(200) 간의 연결이 간편하고 태양전지 모듈(200) 간의 연결을 위한 추가적인 영역이 필요하지 않다.
100: 태양전지 모듈용 커넥터 110: 제1 결합부
111: 제1 체결부 120: 제2 결합부
121: 제2 체결부 130: 삽입부
140: 힌지부 150: 접촉부
200: 태양전지 모듈 210: 내각부
111: 제1 체결부 120: 제2 결합부
121: 제2 체결부 130: 삽입부
140: 힌지부 150: 접촉부
200: 태양전지 모듈 210: 내각부
Claims (10)
- 태양전지 모듈에 체결되어 하나의 태양전지 모듈을 다른 태양전지 모듈과 연결하는 커넥터에 있어서,
외측면에 제1 체결부를 구비하는 제1 결합부;
외측면에 제2 체결부를 구비하는 제2 결합부;
상기 제1 결합부의 내측면 및 상기 제2 결합부의 내측면에 일체로 형성되고, 태양전지 모듈의 일부가 삽입되는, 단면이 “ㄷ” 자 형상인 삽입부; 및
상기 삽입부 내에 구비되며 태양전지 모듈의 전극과 전기적으로 접촉하는 접촉부;를 포함하며,
태양전지 모듈의 일부가 상기 삽입부에 삽입됨으로써 커넥터와 체결되고, 하나의 커넥터의 제1 체결부가 다른 커넥터의 제2 체결부와 체결되어 커넥터 간의 체결이 이루어지며,
상기 커넥터는 상기 제1 결합부 및 상기 제2 결합부가 연결되고 회동할 수 있도록, 상기 제1 결합부의 일단부 및 상기 제2 결합부의 일단부에 구비되는 힌지부를 포함하며,
상기 힌지부를 중심으로 제1 결합부 및 제2 결합부가 회동하여 다양한 각도로 접힘으로써, 태양전지 모듈의 다양한 각도의 내각부에 체결되며,
상기 힌지부는 복수 개의 힌지부가 서로 이격되어 구비되며, 상기 접촉부는 상기 힌지부에 삽입되는 힌지핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 커넥터.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 접촉부는 상기 삽입부 내에 돌출 성형되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 커넥터.
- 제1항에 있어서,
상기 접촉부는 말단이 테이퍼진 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 커넥터.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 체결부, 상기 제2 체결부 및 상기 접촉부는 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 커넥터.
- 제1항에 있어서,
상기 커넥터는 상기 제1 체결부, 상기 제2 체결부 및 상기 접촉부를 전기적으로 연결하는 전선을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 커넥터.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 체결부 및 상기 제2 체결부는 서로 체결되도록 대응되는 요철 형태인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 커넥터.
- 제1항에 있어서,
상기 태양전지는 유기 태양전지인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈용 커넥터.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |