KR102258304B1 - 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈 - Google Patents
건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102258304B1 KR102258304B1 KR1020200180852A KR20200180852A KR102258304B1 KR 102258304 B1 KR102258304 B1 KR 102258304B1 KR 1020200180852 A KR1020200180852 A KR 1020200180852A KR 20200180852 A KR20200180852 A KR 20200180852A KR 102258304 B1 KR102258304 B1 KR 102258304B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- encapsulation layer
- thickness
- color
- building
- solar
- Prior art date
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 83
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 19
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 claims description 5
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 2
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 8
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012994 photoredox catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000013084 building-integrated photovoltaic technology Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229920006289 polycarbonate film Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/048—Encapsulation of modules
- H01L31/0481—Encapsulation of modules characterised by the composition of the encapsulation material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/053—Energy storage means directly associated or integrated with the PV cell, e.g. a capacitor integrated with a PV cell
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
- H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
- H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/60—Planning or developing urban green infrastructure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 발전 성능과 더불어 심미적 특성을 증가시킬 수 있어 실제 건물 외벽의 다양한 외장재로 활용성이 높은 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건물 외벽에 설치되는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈에 있어서, 강판 재질로 구성되는 베이스판; 상기 베이스판 상단에 형성되어 전기적 절연을 제공하는 절연층; 상기 절연층 상단에 부착되는 보호층; 상기 보호층 상단에 형성되는 후면 봉지층; 상기 후면 봉지층 상단에 부착되는 다수의 태양전지; 상기 태양전지 상단에 형성되는 컬러봉지층; 및 상기 컬러봉지층 상단에 부착되어 태양광 모듈 외면을 보호하는 전면 보호층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건물 외벽에 설치되는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈에 있어서, 강판 재질로 구성되는 베이스판; 상기 베이스판 상단에 형성되어 전기적 절연을 제공하는 절연층; 상기 절연층 상단에 부착되는 보호층; 상기 보호층 상단에 형성되는 후면 봉지층; 상기 후면 봉지층 상단에 부착되는 다수의 태양전지; 상기 태양전지 상단에 형성되는 컬러봉지층; 및 상기 컬러봉지층 상단에 부착되어 태양광 모듈 외면을 보호하는 전면 보호층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심미성이 우수한 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광 발전은 태양광을 이용해 직접 전기를 생산하는 태양전지모듈을 포함하며, 이를 이용한 다양한 응용 제품들이 있지만, 그 중에서 태양전지를 건물의 외벽 마감재로 직접 사용하는 건물 일체형 태양전지(BIPV : Building Integrated Photovoltaic)가 널리 적용되고 있다.
상기와 같이 태양전지를 건물에 일체화하는 기술은 태양전지모듈을 건축 자재화하여 건물 외벽에 적용함으로써 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 태양전지 시스템을 보급·활성화 시키고 있다.
즉, 건물일체형 태양전지를 통해 태양광 에너지로 전기에너지를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에도 건축물의 외장재로 사용됨에 따라 건설비용을 줄이고 건물의 독특한 미감을 제공하는 것으로 사용되고 있다.
특히, 이러한 건물 일체형 태양광 발전시스템을 이용하여 건축물의 외장재로 적용하는 방법은 통상 커튼월 구조라 칭하는 건축물의 외벽에 해당하는 부분에 수직으로 설치하는 방식과, 기존의 벽에 발전 효율을 최대로 높이기 위해 경사형 또는 차양형으로 설치하는 방식으로 분류된다.
상기 건물 일체형 태양광 발전시스템의 태양전지모듈을 수직으로 부착하는 커튼월 구조는, 경사형 및 차양형으로 설치하는 방법보다 발전효율이 다소 떨어지나 커튼월의 유리를 대신할 수 있기 때문에 별도의 설치 구조물이 필요하지 않으며, 실내 공간도 기존 건물과 같이 효율적으로 이용할 수 있다.
상기와 같은 구성의 예로 공개특허 제2011-0045520호를 들 수 있다. 상기 특허는 다수의 태양전지 셀이 배열되어 형성되고 측부에 접속 배선함이 마련된 태양전지모듈; 및 상기 태양전지모듈을 지지하며 이웃하는 태양전지모듈을 연결하도록 이루어진 트랜섬 및 멀리언을 구비하는 프레임;을 포함하고, 상기 접속 배선함으로부터 인출된 전선들은 트랜섬을 관통하여 결선되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 외장재 구조에 관한 것이다.
한편, 건축 디자인 측면에서 건물 외벽에 일반적인 건물 일체형 태양광 모듈을 장착하는 경우, 기존 건축물의 외면과 다른 독특한 심미감을 제공하는 점은 있으나, 모듈 내부에 태양전지 형상이 드러나 보이거나 어두운 계열의 색상 등의 한계로 다양한 색상을 연출할 수 있는 일반 외장재 수준의 심미성 확보는 어려운 단점이 있다.
상기와 같은 단점을 극복하기 위하여, 태양광 모듈 전면 보호유리에 컬러층을 부여하거나, 마이크로 패턴 또는 복층구조 등을 이용해 반사율을 제어하는 기술 등이 있으나, 발전 성능과 심미성을 동시에 모두 확보하기가 어려운 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술들의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 발전 성능과 더불어 심미적 특성을 증가시킬 수 있어 실제 건물 외벽의 다양한 외장재로 활용성이 높은 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건물 외벽에 설치되는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈에 있어서, 강판 재질로 구성되는 베이스판; 상기 베이스판 상단에 형성되어 전기적 절연을 제공하는 절연층; 상기 절연층 상단에 부착되는 보호층; 상기 보호층 상단에 형성되는 후면 봉지층; 상기 후면 봉지층 상단에 부착되는 다수의 태양전지; 상기 태양전지 상단에 형성되는 컬러봉지층; 및 상기 컬러봉지층 상단에 부착되어 태양광 모듈 외면을 보호하는 전면 보호층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전면 보호층은 두께가 2.5mm 내지 5mm인 저철분 강화 유리인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 컬러봉지층은 두께 0.2mm 내지 0.4mm이며, 상기 태양전지 상단에 형성되는 하단 봉지층과 상기 하단 봉지층 상단에 배치되는 컬러필름 및 상기 컬러필름 상단에 형성되는 상단 봉지층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 하단 봉지층과 상단 봉지층의 재질은 EVA 수지 또는 PVB 수지인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 컬러필름은 0.08mm 내지 0.12mm 두께의 PET 또는 PC 필름 상단에 액상의 무기 컬러 안료 레진을 스프레이 방식 또는 스크린프린팅 방식으로 0.1㎛ 내지 0.3㎛의 두께로 도포한 후 UV조사하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 태양전지의 두께는 0.15mm 내지 0.25mm인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 후면 봉지층의 두께는 0.2mm 내지 0.4mm이며 재질은 EVA 수지 또는 PVB 수지인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 보호층은 두께가 2.5mm 내지 5mm인 저철분 강화 유리인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 보호층은 두께가 0.5mm 내지 0.9mm인 백 시트 필름인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 절연층은 상기 태양전지의 후면에 형성된 전극과 상기 베이스판 사이의 절연을 위하여 두께가 10㎛ 내지 50㎛인 EVA 수지, PVB 수지 또는 백 시트 필름인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 베이스판은 두께가 0.5mm 내지 2.0mm이며, 컬러강판인 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 강판 표면에는 빛의 산란을 위한 요철이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 베이스판은 측면으로 연장되는 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈은 강판 재질로 구성되는 베이스판, 절연층, 후면 봉지층, 복수의 태양전지, 컬러봉지층 및 전면 보호층을 포함하여 구성되고, 특히 강판과 컬러봉지층을 다양한 색상으로 구현할 수 있어, 종래 태양광 모듈과 달리 다채로운 색상의 외관을 갖는 건물 외벽을 형성할 수 있는 독특한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전용 태양광 모듈의 외형도이며,
도 2는 도 1의 단면도이며,
도 3은 도 2에 도시된 베이스판의 다른 실시예이며,
도 4는 도 2에 도시된 베이스판의 또다른 실시예이며,
도 5는 도 2에 도시된 베이스판의 또다른 실시예이며,
도 6은 도 2에 도시된 컬러필름의 제조 공정도이다.
도 2는 도 1의 단면도이며,
도 3은 도 2에 도시된 베이스판의 다른 실시예이며,
도 4는 도 2에 도시된 베이스판의 또다른 실시예이며,
도 5는 도 2에 도시된 베이스판의 또다른 실시예이며,
도 6은 도 2에 도시된 컬러필름의 제조 공정도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속”된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 일정한 두께의 사각형 평판 형태로 구성되며, 외면에는 다양한 보호층이 형성되며, 상기 보호층 아래에 복수의 단위 태양전지(1)가 좌우로 일정한 간격으로 배치된다.
여기서 상기 보호층은 일정 투과도 이상으로 구현되어야 태양전지가 효율적으로 활용되므로, 상기 단위 태양전지(1)는 외면에 시각적으로 노출된다.
또한, 필요한 경우 상기 태양광 모듈(100)은 다른 형상의 평판으로 구성될 수 있으나, 사각형 형태가 건물 외장재로의 활용과 시공적인 측면에서 가장 바람직하다.
한편, 상기 태양광 모듈(100)의 단면은 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 층을 포함하여 구성된다.
상기 복수의 층은 최하단부에 배치되는 베이스판(10), 상기 베이스판(10) 상단에 형성되는 절연층(20), 상기 절연층(20) 상단에 형성되는 보호층(30), 상기 보호층(30) 상단에 배치되는 후면 봉지층(40), 상기 후면 봉지층(40) 상단에 배치되는 태양전지(1), 상기 태양전지(1) 상단에 배치되는 컬러 봉지층(50) 및 상기 컬러봉지층(50) 상단에 부착되는 전면 보호층(60)을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 컬러 봉지층(50)은 하단에 형성되는 하단 봉지층(51), 상기 하단 봉지층(51) 상단에 배치되는 컬러필름(52) 및 상기 컬러필름(52) 상단에 형성되는 상단 봉지층(53)를 포함하여 구성된다.
이하 각층에 대하여 구체적으로 설명한다.
베이스판(10)
상기 베이스판(10)은 전체 모듈(100)을 지지하는 역할과, 태양전지(1)의 열을 외부로 발산하는 역할을 한다.
따라서, 베이스판(10)은 강판으로 구성하는 것이 바람직하며, 또한 미감적 측면을 고려하는 경우 표면에 컬러를 도포함 컬러 강판을 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베이스판(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 전체 태양광 모듈(100)의 측면에서 연장되어 형성될 수 있으며, 상기 연장부(11)에는 적절한 절곡을 추가하여 다른 태양광 모듈(100)과 연결을 위한 용도로 활용할 수 있다.
또한, 상기 베이스판(10)은 추가적인 발전 효율 증대를 위하여 표면에 도 4에 도시된 바와 같이 요철을 형성하여 유입되는 광의 산란을 유도할 수 있다.
또한, 상기 베이스판(10)은 방열특성 향상을 위해서, 전면, 배면 또는 전체면에 열전도성 페이스트를 코팅할 수 있다.
또한 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 베이스판(10)은 모듈(100)의 측면을 감싸는 프레임 형태로 구성되어 전체의 구조를 지지하는 형태로도 구현될 수 있다.
여기서 상기 베이스판(10)은 제조되는 컬러강판의 두께에 따라 결정되며, 일반적으로 0.5mm 내지 2.0mm가 바람직하다.
이때 상기 두께가 0.5mm미만인 경우에는 강도적인 측면에서 불리하여 부적절하고, 2.0mm를 초과하는 경우에는 전체 태양광 모듈(100)의 무게가 증가하고, 또한 비용적 측면에서 불리한 단점이 있어 부적절하다.
절연층(20)
상기 절연층(20)은 태양전지(1)의 배면에 형성되는 전극과 상기 베이스판(10) 사이의 절연을 위한 구성으로, 절연특성을 갖는 EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer) 또는 PVB (polyvinybutyral) 수지 재질로 형성할 수 있다.
또한, 필요한 경우 별도의 접착제를 포함하는 백 시트 필름(back sheet film)으로 구성될 수 있다.
상기 베이스층(10)과 상단에 위치하는 보호층(30)의 접착력을 고려하는 경우, 상기 절연층(20)의 두께는 10㎛ 내지 50㎛의 범위가 바람직하다.
상기 두께가 10㎛미만인 경우에는 접착력과 절연성에 문제가 발생할 가능성이 있어 부적절하고, 두께가 50㎛를 초과하는 경우에는 과도한 두께 증가에 따라 제작 비용이 증가하여 부적절하다.
보호층(30)
상기 보호층(30)은 태양전지(1)의 배면을 보호하고, 또한 태양전지(1)의 열을 상기 절연층(10)을 통하여 베이스판(10)으로 전달하는 역할을 하는 것으로, 유리 또는 백 시트 필름으로 구성될 수 있다.
특히 백 시트 필름으로 구성하는 경우에는 빛을 흡수하는 역할도 추가적으로 수행된다.
상기 보호층(30)의 두께는 유리를 적용하는 경우와 백 시트 필름을 적용하는 경 각각 달리 형성한다.
먼저 유리를 이용하는 경우에는 2.5mm 내지 5.0mm가 바람직하다.
여기서 상기 두께가 2.5mm 미만인 경우에는 보호 특성이 낮아 부적절하고, 5mm를 초과하는 경우에는 무게적인 측면에서 불리하여 부적절하다.
한편, 상기 보호층(30)이 백 시트 필름으로 구성되는 경우에는 두께를 0.5mm 내지 0.9mm가 바람직하다.
이때 상기 두께가 0.5mm미만인 경우에는 보호 특성이 낮아 부적절하고, 0.9mm를 초과하는 경우에는 과도한 두께로 인하여 전체 제조 비용이 증가하여 부적절하다.
후면 봉지층(40)
상기 후면 봉지층(40)은 상단에 안착되는 태양전지(1)를 보호하고 고정하는 역할을 하는 것으로, EVA 또는 PVB 수지 재질로 형성한다.
특히, 상기 EVA 및 PVB는 내충격성, 내스트레스 크랙킹성이 우수하고, 적절한 완충재 특성이 있고, 또한 접착력도 우수하여, 봉지재 용도로 탁월한 특성을 가지고 있다.
그리고, 상기 후면 봉지층(40)의 두께는 0.2mm 내지 0.4mm 가 바람직하다.
상기 두께가 0.2mm 미만인 경우, 태양전지(1)의 고정과 보호가 약하여 부적절하고, 상기 두께가 0.4mm를 초과하는 경우 태양전지 모듈(100)의 전체 두께가 증가하고, 층 형성에 높은 비용이 발생하여 부적절하다.
태양전지(1)
상기 태양전지(1)는 기 제작된 단위 태양전지를 상기 후면 봉지층(20) 상단에 연속하여 배치하여 제작되며, 적용되는 제품에 따라 다양한 두께로 구현될 수 있어, 통상 0.15mm 내지 0.25mm 제품이 많이 제조되며, 전체 면적에 대하여 균일한 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
컬러 봉지층(50)
상기 컬러 봉지층(50)은 상기 태양전지(1) 상단에 배치되어 테양전지 모듈(100)의 외면 색깔을 결정하고, 상기 태양전지(1) 전면을 보호하는 역할을 하는 것으로, 하단 봉지층(51), 상기 하단 봉지층(51) 상단에 배치되는 컬러필름(52) 및 상기 컬러필름(52) 상단에 형성되는 상단 봉지층(53)를 포함하여 구성된다.
상기 컬러 봉지층(50)의 전체 두께는 상기 후면 봉지층(30)가 유사하게 0.2mm 내지 0.4mm가 바람직하다.
또한, 중간에 형성된 컬러필름(52)의 제외하고는 동일하게 EVA 수지 또는 PVB 수지 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 컬러필름(52)은 전체 컬러 봉지층(50)의 중앙 부분에 배치하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 하단 봉지층(51)과 상단 봉지층(53)은 동일 재질이면서 유사한 두께를 가지는 것이 바람직하다.
상기 컬러필름(52)은 PET(polyethylene terephthalate) 필름 또는 PC(poly carbonate) 필름의 표면에 컬러 안료를 도포하는 형태로 제조된다.
본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 0.08mm 내지 0.12mm 두께의 PET 또는 PC 필름을 준비한 후, 상기 필름 상단에 액상의 무기 컬러 안료 레진을 스프레이 방식 또는 스크린프린팅 방식으로 도포한다.
그리고 안료 도표 완료 후에는 UV를 조사하여 도포 안료를 경화시키는 방식으로 제작된다.
여기서 상기 필름의 두께가 0.08mm미만인 경우에는 필름의 강도가 약해 부적절하고 두께가 0.12mm를 초과하는 경우에는 필름의 유연성과 가격적인 측면에서 부적절하다.
그리고 상기 안료는 0.1㎛ 내지 0.3㎛의 두께 범위로 상기 필름 상단에 도포하는 것이 바람직하다.
여기서 두께가 0.1㎛인 경우에는 색채 특성이 약하여 부적절하고, 0.3㎛를 초과하는 경우에는 투과도가 저하되어 발전효율이 저하되어 부적절하다.
또한 상기 컬러 봉지층(50)은 라미네이션 공정(150℃ 내외에 1기압 환경)을 통하여 일체로 제작될 수 있으며, 일체로 제작된 경우, 가시영역에서 광투과도가 70% 이상이 되도록 공정 조건과 재료들을 적절히 선정한다.
상기와 같이 컬러 봉지층(50)을 라미네이션 공정을 통하여 일체로 제작하는 경우 상기 컬러필름(52)은 하단 봉지층(51)과 상단 봉지층(53)에 흡수되어 컬러 특성만 남고 전체 컬러 봉지층(50)의 두께가 상승되지 않는다.
전면 보호층(60)
상기 전면 보호층(60)은 태양광 모듈(100)의 전면에 배치되어 외부 환경에 의하여 모듈이 망실되는 것을 보호하는 역할을 하는 것으로, 투명 재질로 구성되는 것이 태양전지(1)의 전기 생성 측면에서 유리하다.
본 발명에서는 저철분 강화 유리를 적용하며, 두께는 2.5mm 내지 5mm가 바람직하다. 상기 두께가 2.5mm 미만인 경우에는 보호 특성이 낮아 부적절하고, 5mm를 초과하는 경우에는 무게적인 측면에서 불리하여 부적절하다.
또한 상기 유리는 별도의 색을 포함하지 않는 투명도가 높은 것을 선택하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈을 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1: 태양전지 10: 베이스판
20: 절연층 30: 보호층
40: 후면 봉지층 50: 컬러 봉지층
51: 하단 봉지층 52: 컬러필름
53: 상단 봉지층 60: 전면 보호층
100: 태양광 모듈
20: 절연층 30: 보호층
40: 후면 봉지층 50: 컬러 봉지층
51: 하단 봉지층 52: 컬러필름
53: 상단 봉지층 60: 전면 보호층
100: 태양광 모듈
Claims (13)
- 건물 외벽에 설치되는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈에 있어서,
강판 재질로 구성되는 베이스판;
상기 베이스판 상단에 형성되어 전기적 절연을 제공하는 절연층;
상기 절연층 상단에 부착되는 보호층;
상기 보호층 상단에 형성되는 후면 봉지층;
상기 후면 봉지층 상단에 부착되는 다수의 태양전지;
상기 태양전지 상단에 형성되는 컬러봉지층; 및
상기 컬러봉지층 상단에 부착되어 태양광 모듈 외면을 보호하는 전면 보호층을 포함하며,
상기 컬러봉지층은 두께 0.2mm 내지 0.4mm이며, 상기 태양전지 상단에 형성되는 하단 봉지층과 상기 하단 봉지층 상단에 배치되는 컬러필름 및 상기 컬러필름 상단에 형성되는 상단 봉지층을 포함하고,
상기 하단 봉지층과 상단 봉지층의 재질은 EVA 수지 또는 PVB 수지이며,
상기 컬러봉지층은 라미네이션 공정에 의하여 일체로 제작되며,
상기 보호층은 두께가 2.5mm 내지 5mm인 저철분 강화 유리 또는 두께가 0.5mm 내지 0.9mm인 백 시트 필름이며,
상기 절연층은 상기 태양전지의 후면에 형성된 전극과 상기 베이스판 사이의 절연을 위하여 두께가 10㎛ 내지 50㎛인 EVA 수지, PVB 수지 또는 백 시트 필름이며,
상기 베이스판은 두께가 0.5mm 내지 2.0mm이며, 컬러강판인 것을 특징으로 하는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈.
- 청구항 1에 있어서, 상기 전면 보호층은 두께가 2.5mm 내지 5mm인 저철분 강화 유리인 것을 특징으로 하는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 컬러필름은 0.08mm 내지 0.12mm 두께의 PET 또는 PC 필름 상단에 액상의 무기 컬러 안료 레진을 스프레이 방식 또는 스크린프린팅 방식으로 0.1㎛ 내지 0.3㎛의 두께로 도포한 후 UV조사하여 제조되는 것을 특징으로 하는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈.
- 청구항 1에 있어서, 상기 태양전지의 두께는 0.15mm 내지 0.25mm인 것을 특징으로 하는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈.
- 청구항 1에 있어서, 상기 후면 봉지층의 두께는 0.2mm 내지 0.4mm이며 재질은 EVA 수지 또는 PVB 수지인 것을 특징으로 하는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 컬러 강판 표면에는 빛의 산란을 위한 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈.
- 청구항 1에 있어서, 상기 베이스판은 측면으로 연장되는 연장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200180852A KR102258304B1 (ko) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200180852A KR102258304B1 (ko) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102258304B1 true KR102258304B1 (ko) | 2021-05-31 |
Family
ID=76150342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200180852A KR102258304B1 (ko) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102258304B1 (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102360087B1 (ko) * | 2021-07-12 | 2022-02-11 | 전북대학교산학협력단 | 컬러필름 적용 태양광 모듈 및 이의 제조방법 |
| KR102423521B1 (ko) | 2021-12-29 | 2022-07-21 | (주)옥토끼이미징 | 컬러 태양광 모듈 및 이의 시공 방법 |
| KR20220119216A (ko) * | 2021-02-19 | 2022-08-29 | 주식회사 에스지에너지 | 컬러 태양광 모듈 및 이의 제조 방법 |
| US20230041537A1 (en) * | 2021-08-03 | 2023-02-09 | Heliartec Solutions Corporation, Ltd. | Colored solar module |
| KR20230083442A (ko) | 2021-12-03 | 2023-06-12 | 한국생산기술연구원 | Bipv 적용 가능한 고출력 슁글드 태양광 모듈 및 그 제조 방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101869510B1 (ko) * | 2017-11-07 | 2018-06-21 | (주) 비제이파워 | 심미성이 증대된 건축 외장재 형태의 태양광 모듈 |
| KR101917533B1 (ko) * | 2017-08-31 | 2018-11-09 | 주식회사 포스코 | 컬러 태양광 모듈 |
| KR101971897B1 (ko) * | 2018-10-02 | 2019-04-30 | (주)특수강패널 | 태양광 패널 조립체 |
| KR20200099786A (ko) * | 2019-02-15 | 2020-08-25 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 패널 |
-
2020
- 2020-12-22 KR KR1020200180852A patent/KR102258304B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101917533B1 (ko) * | 2017-08-31 | 2018-11-09 | 주식회사 포스코 | 컬러 태양광 모듈 |
| KR101869510B1 (ko) * | 2017-11-07 | 2018-06-21 | (주) 비제이파워 | 심미성이 증대된 건축 외장재 형태의 태양광 모듈 |
| KR101971897B1 (ko) * | 2018-10-02 | 2019-04-30 | (주)특수강패널 | 태양광 패널 조립체 |
| KR20200099786A (ko) * | 2019-02-15 | 2020-08-25 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 패널 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220119216A (ko) * | 2021-02-19 | 2022-08-29 | 주식회사 에스지에너지 | 컬러 태양광 모듈 및 이의 제조 방법 |
| KR102521835B1 (ko) | 2021-02-19 | 2023-04-17 | 주식회사 에스지에너지 | 컬러 태양광 모듈 및 이의 제조 방법 |
| KR102360087B1 (ko) * | 2021-07-12 | 2022-02-11 | 전북대학교산학협력단 | 컬러필름 적용 태양광 모듈 및 이의 제조방법 |
| US20230041537A1 (en) * | 2021-08-03 | 2023-02-09 | Heliartec Solutions Corporation, Ltd. | Colored solar module |
| US11757057B2 (en) * | 2021-08-03 | 2023-09-12 | Heliartec Solutions Corporation, Ltd. | Colored solar module |
| KR20230083442A (ko) | 2021-12-03 | 2023-06-12 | 한국생산기술연구원 | Bipv 적용 가능한 고출력 슁글드 태양광 모듈 및 그 제조 방법 |
| KR20240046132A (ko) | 2021-12-03 | 2024-04-08 | 한국생산기술연구원 | Bipv 적용 가능한 고출력 슁글드 태양광 모듈 및 그 제조 방법 |
| KR102423521B1 (ko) | 2021-12-29 | 2022-07-21 | (주)옥토끼이미징 | 컬러 태양광 모듈 및 이의 시공 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102258304B1 (ko) | 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈 | |
| US20170148942A1 (en) | Solar panel and method of manufacturing such a solar panel | |
| EP2416374B1 (en) | Solar cell module with layers of design for integration into buildings | |
| KR102255573B1 (ko) | 시인성이 우수한 태양 전지 모듈 | |
| KR102077120B1 (ko) | 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조 | |
| CN212323010U (zh) | 一种彩色光伏组件及光伏系统 | |
| CN102916067A (zh) | 一种建材型双面玻璃光伏构件及其制造方法 | |
| AU2018101583A4 (en) | Solar cell module | |
| KR20120091670A (ko) | 태양전지 모듈 및 그 제조방법 | |
| KR20090084060A (ko) | 맞춤형 건물 일체형 태양광발전 더미 모듈 | |
| KR100750642B1 (ko) | 태양광 전지 모듈 | |
| CN114765969B (zh) | 具有复合窗格结构的彩色外墙元件 | |
| KR20090003573A (ko) | 건축외장용 태양전지 모듈 | |
| KR20220023036A (ko) | 다양한 패턴의 유리 표면 기술을 적용한 건물일체형 태양광 패널 | |
| CN107611202A (zh) | 一种光伏组件 | |
| CN104221109A (zh) | 一种整合杂化太阳能电池的玻璃砖以及一种由干砌玻璃砖制成的用于构件半透明建筑围护的预应力板 | |
| KR102317981B1 (ko) | 외장재를 구비한 건물일체형 태양광 발전용 태양광 모듈 | |
| JP3776082B2 (ja) | 太陽電池モジュール | |
| CN107195715A (zh) | 太阳能光伏组件及建筑幕墙 | |
| KR20100048453A (ko) | 비발전용 더미패널 및 이를 이용한 태양전지패널 설치 구조 | |
| CN102561569B (zh) | 太阳能光伏发电透光型玻璃幕墙组件 | |
| TW201909547A (zh) | 太陽能模組 | |
| Morlier et al. | Photovoltaic modules with the look and feel of a stone Façade for building integration | |
| WO2014180019A1 (zh) | 太阳能模块 | |
| CN101922210A (zh) | 一种多功能光伏组件及其制作方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |