KR102379412B1 - Bifacial Solar System - Google Patents

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KR102379412B1 KR1020180085944A KR20180085944A KR102379412B1 KR 102379412 B1 KR102379412 B1 KR 102379412B1 KR 1020180085944 A KR1020180085944 A KR 1020180085944A KR 20180085944 A KR20180085944 A KR 20180085944A KR 102379412 B1 KR102379412 B1 KR 102379412B1
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Abstract

본 발명은 양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및, 상기 프레임을 적용한 태양광 시스템에 관한 기술로서, 본 발명에서는 프레임의 단면이 종래 "ㄷ"자 형상이 아닌 "H"자 형상을 이룸으로써, 모듈의 후면으로 입사되는 태양광이 프레임의 날개 부분에 의한 그림자로 인해 발전 효율이 떨어지는 문제점을 해결한다.The present invention relates to a double-sided light-receiving photovoltaic module frame and a photovoltaic system to which the frame is applied. Solves the problem of low power generation efficiency due to the shadow caused by the wing of the frame in the sunlight incident on the rear side.

Description

양면 수광형 태양광 시스템{Bifacial Solar System}Bifacial Solar System {Bifacial Solar System}

본 발명은 양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 상기 프레임을 적용한 양면 수광형 태양광 시스템에 관한 기술로서, 특히, 본 발명은 프레임에 의한 모듈 후면의 그림자 효과를 최소화할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a double-sided light-receiving photovoltaic module frame and a technology to a double-sided light-receiving photovoltaic system to which the frame is applied, and in particular, the present invention relates to a technology capable of minimizing the shadow effect on the rear surface of the module by the frame.

신재생 에너지의 부상은 온실가스 감축 노력, 에너지 안보, 기술진보로 인한 경제성 회복 등과 신재생 에너지를 적극 장려하는 정부의 정책과 맞물려 그 요구가 나날이 증가하고 있다. 이런 신재생 에너지 확대 기조에 힘입어 태양광 발전이 각광받고 있지만, 한편으로는 주민 수용성 문제로 인하여 태양광 발전을 위한 토지 확보가 어려운 것이 현재 실정이다. 이를 해결하기 위하여 공간을 적절히 사용하거나 사용되지 않는 부지를 적극 이용하는 것이 태양광 시장이 한 단계 더 발전하기 위하여 노력이 꼭 필요하다. The rise of new and renewable energy is increasing day by day in line with the government's policies to actively encourage new and renewable energy, such as efforts to reduce greenhouse gas emissions, energy security, and economic recovery due to technological progress. Solar power generation is in the spotlight thanks to this new and renewable energy expansion trend, but on the other hand, it is difficult to secure land for solar power generation due to the problem of acceptability of residents. In order to solve this problem, proper use of space or active use of unused land is necessary for the further development of the solar market.

실리콘 태양전지의 경우 이론적인 최대 효율에 가까워지면서 더 이상 효율을 올리는 것이 매우 어렵기 때문에 최근 연구 결과를 보면 효율의 향상이 거의 이뤄지지 않고 있다. 하지만, 양면 수광형 태양광 모듈의 경우 태양광 모듈의 양면을 이용하여 발전하게 되면서 기존 단면 수광형 태양광 모듈 대비 발전량이 최대 20% 이상 증가하기 때문에 앞으로 시장 전망이 매우 밝다. In the case of a silicon solar cell, it is very difficult to raise the efficiency any longer as it approaches the theoretical maximum efficiency. However, in the case of double-sided light-receiving photovoltaic modules, power generation using both sides of the photovoltaic module increases power generation by up to 20% or more compared to the existing single-sided light-receiving photovoltaic modules, so the future market prospect is very bright.

도 1은 단면 수광형 태양광 모듈과 양면 수광형 태양광 모듈의 발전량 비교 그래프(출처 : Siyu Guo, Timothy Michael Walsh, Marius Peters: Vertically mounted bifacial photovoltaic modules: A global analysis, Energy, 61 (2013) 447-454.)로서, 양면 수광형 태양광 모듈의 경우 기존의 태양전지/모듈과 달리 앞뒤 양면 모두 발전하는 큰 장점을 가지고 있음을 알 수 있다.1 is a graph comparing the generation amount of a single-sided light-receiving photovoltaic module and a double-sided light-receiving photovoltaic module (Source: Siyu Guo, Timothy Michael Walsh, Marius Peters: Vertically mounted bifacial photovoltaic modules: A global analysis, Energy, 61 (2013) 447 -454.), it can be seen that in the case of a double-sided light-receiving type solar module, it has the great advantage of generating electricity from both front and back sides, unlike the existing solar cells/modules.

하지만, 태양빛이 직접 입사되는 전면과 달리 후면의 경우 바닥에서 반사되는 빛에 의한 발전을 하게 되므로 바닥 조건에 따라 발전량 차이가 크다. 특히, 양면 수광형 태양광 모듈의 특성상 후면부(뒷면)의 출력을 높이기 위해서 최대한 그림자가 생기는 것을 방지하는 것이 중요하다. 하지만, 기존의 일반적인 단면 수광형 모듈에 사용되고 있는 알루미늄 프레임을 그대로 양면 수광형 태양광 모듈에 적용할 경우, 프레임의 날개라고 일컫는 부분으로 인하여 후면부에 그림자가 생기고 이로 인해 효율 저하가 발생한다. 그래서 프레임이 없는(frameless) 태양광 모듈 역시 제조되기는 하지만, 프레임리스 태양광 모듈의 경우 비용과 무게가 증가하게 되고, 더욱이 양면수광형 모듈의 큰 장점인 수직 설치가 어려워지는 단점이 있다. However, unlike the front where sunlight is directly incident, in the case of the rear side, electricity is generated by the light reflected from the floor, so the amount of power generation varies greatly depending on the floor conditions. In particular, it is important to prevent shadows as much as possible in order to increase the output of the rear part (rear surface) due to the characteristics of the double-sided light-receiving solar module. However, when the aluminum frame used in the conventional single-sided light-receiving module is applied to the double-sided light-receiving photovoltaic module as it is, a shadow is formed on the rear part due to the part called the wing of the frame, which causes a decrease in efficiency. Therefore, frameless solar modules are also manufactured, but in the case of frameless solar modules, cost and weight increase, and furthermore, there is a disadvantage that vertical installation, which is a big advantage of the double-sided light receiving module, becomes difficult.

도 2a 내지 도 2c는 종래의 태양광 모듈의 사진들이다. 기존 단면 태양광 모듈의 경우 모듈 전면에서만 발전이 되기 때문에 정션박스(Junction box)가 후면에 부착되어 있고, 프레임과 거치대, 고정하는 클램프(clamp) 등이 후면부 가림은 고려하지 않고, 전면부만 가리지 않도록 디자인되었지만, 양면 수광형 태양광 모듈의 경우는 전면뿐만 아니라 후면 역시 발전을 하므로, 후면 가림현상을 최소화하도록 정션박스, 프레임, 거치대 등 모든 디자인이 변경되어야 한다. 2A to 2C are pictures of a conventional solar module. In the case of an existing single-sided solar module, since power is generated only from the front of the module, a junction box is attached to the back, and the frame, cradle, and clamps do not cover the rear part, but do not cover only the front part. However, in the case of a double-sided light-receiving type photovoltaic module, not only the front but also the rear generate power, so all designs such as junction boxes, frames, and cradles must be changed to minimize the rear occlusion phenomenon.

도 2a와 같이, 양면수광형 모듈을 수직으로 설치할 때, 거치대(rack)를 모듈 후면에 위치하도록 설계하면, 모듈 후면에 그림자가 발생하거나 직접적으로 빛의 입사를 막아 발전량이 떨어질 수 있다.As shown in FIG. 2A , when a double-sided light-receiving module is installed vertically, if a rack is designed to be positioned on the rear side of the module, a shadow may occur on the rear surface of the module or the amount of power generation may decrease by directly blocking the incident of light.

도 2b와 같이, 경사형 거치대 빔이 모듈 후면을 직접 가리지 않도록, 중앙이 비어있는 네모 형태 구조로 변경해 그림자 생성 및 빛가림을 손쉽게 방지할 수 있다. 하지만, 모듈을 수직으로 설치하게 되면 기존의 클램프로는 강풍과 외부 충격에 버틸 정도로 모듈을 고정하는 것이 어려운 단점이 있다.As shown in Figure 2b, it is possible to easily prevent shadow generation and light blocking by changing the structure to a square shape with an empty center so that the inclined beam does not directly cover the back of the module. However, when the module is installed vertically, there is a disadvantage in that it is difficult to fix the module enough to withstand strong wind and external impact with the existing clamp.

도 2c와 같이, 최근에는 정션박스에 의한 후면 가림을 최소화하기 위하여 후면에 있던 정션박스를 셀을 가리지 않게 박스(box) 타입 대신 펜슬(pencil) 타입으로 변경하여 모듈의 가장자리에 부착한 제품도 출시되기 시작했다. 하지만, 정션박스를 옮긴 이러한 모듈에서도 여전히 프레임으로 인한 발전 출력이 감소하는 것을 확인하였다. As shown in Fig. 2c, recently, in order to minimize the blocking of the rear surface by the junction box, the junction box at the rear has been changed to a pencil type instead of a box type so that the cells are not covered, and a product attached to the edge of the module is also released. started to become However, it was confirmed that the power generation output due to the frame still decreased even in these modules in which the junction box was moved.

도 3a(전면) 및 3b(후면)는 종래 양면 수광형 태양광 모듈에서 프레임의 날개 부분에 의해 가려지는 모듈의 출력 저하를 확인하기 위하여 전류-전압 특성 실험 결과이다. 도 3b와 같이, 후면의 출력 테스트(IV measurement) 그래프에서는 킹크(kink) 형태의 전류감소가 생기는데 이는 프레임의 날개로 인해 생기는 것으로 확인되었다. 실험과정은 전면부를 프레임의 날개 크기와 동일하게 검은 테이프로 붙여서 테스트를 진행했을 때 테이프를 붙이기 전에 생기지 않던 킹크가 생기는 것을 통해 확인하였다. 양면 수광형 태양전지를 수직으로 설치했을 때, 태양의 남중고도가 높은 정오에 프레임에 의해 생성되는 그림자는 더욱 클 것이며 이는 발전 저하를 초래한다. 모듈 한 장의 출력 저하는 작게 느껴 질 수 있지만, 수백 혹은 수천 장의 모듈에서 일정 시간의 발전량이 감소하는 것은 경제성 측면에서 손실이 매우 크게 나타난다.3a (front) and 3b (rear) are current-voltage characteristic test results in order to confirm the output degradation of the module covered by the wing portion of the frame in the conventional double-sided light-receiving solar module. As shown in FIG. 3B , in the graph of the output test (IV measurement) of the rear surface, a kink-type current decrease occurs, which was confirmed to be caused by the blades of the frame. The experimental procedure was confirmed by attaching the front part with black tape equal to the size of the wing of the frame, and confirming that a kink that did not occur before attaching the tape occurred when the test was carried out. When the double-sided light-receiving solar cell is installed vertically, the shadow created by the frame will be larger at noon when the sun's solstice altitude is high, which causes a decrease in power generation. A decrease in the output of one module may seem small, but a decrease in the amount of power generation for a certain period of time in hundreds or thousands of modules is very costly in terms of economical efficiency.

도 4a 및 4b는 종래 전형적인 양면 수광형 태양광 모듈의 단면도 및 전면도이다. 기존의 디자인은 프레임이 후면으로부터의 모듈 충격을 보호하기 위하여 'ㄷ' 형태에 가깝게 모듈을 감싸고 있는 형태로 백시트(backsheet)와 프레임 사이에 2~3 cm 이격이 있었다. 양면 수광형 태양전지의 경우 수직으로 설치 했을 때 오전과 오후에는 발전이 잘 되지만 구조상 정오에 발전량이 감소하게 되는데 이때 "ㄷ" 자 형상의 프레임의 경우 프레임 그림자로 인해 발전량이 더욱 감소하게 된다. 4A and 4B are a cross-sectional view and a front view of a typical double-sided light-receiving type solar module in the prior art. In the existing design, the frame encloses the module close to the 'C' shape in order to protect the module from impact from the back, and there was a gap of 2-3 cm between the backsheet and the frame. In the case of a double-sided light-receiving solar cell, when installed vertically, power generation is good in the morning and afternoon, but due to its structure, the amount of power generation decreases at noon.

특허등록 제10-1854452호Patent Registration No. 10-1854452 특허등록 제10-1045320호Patent Registration No. 10-1045320

본 발명은 양면 수광형 태양광 모듈 신규한 프레임을 제안함으로써, 프레임에 의한 그림자 효과를 최소화할 수 있는 신규한 구조의 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a frame of a novel structure that can minimize the shadow effect caused by the frame by proposing a novel frame for a double-sided light-receiving photovoltaic module.

또한, 본 발명은 프레임과 거치대를 포함하는 양면 수광형 태양광 시스템에서, 발전 효율이 높을 뿐만 아니라, 모듈이 거치대에 견고하게 고정 설치될 수 있는 양면 수광형 태양광 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a double-sided light-receiving photovoltaic system that has high power generation efficiency in a double-sided light-receiving photovoltaic system including a frame and a cradle, as well as a module that can be firmly fixedly installed on the cradle. .

본 발명은 양면 수광형 태양광 모듈 프레임에 있어서, 상부프레임, 하부프레임, 우측프레임 및 좌측프레임을 포함하여 격자 형상으로 제조되되, 상기 상부프레임 및 하부프레임은 단면이 "H"자인 것을 특징으로 하는 양면 수광형 태양광 모듈용 프레임을 제공한다.The present invention is a double-sided light-receiving type photovoltaic module frame, manufactured in a grid shape including an upper frame, a lower frame, a right frame and a left frame, wherein the upper frame and the lower frame have an “H” cross-section, characterized in that Provides a frame for a double-sided light-receiving type photovoltaic module.

특히, 상기 우측프레임 및 좌측프레임도 단면이 "H"자일 수 있다.In particular, the cross section of the right frame and the left frame may also be “H”.

특히, 상기 프레임에 셀과 백시트를 포함하는 복합시트가 결합되는 경우, 백시트와 프레임 사이의 이격이 없는 것이 바람직하다.In particular, when a composite sheet including a cell and a back sheet is coupled to the frame, it is preferable that there is no gap between the back sheet and the frame.

특히, 상기 상부프레임 및 하부프레임은 각각 전면수직부, 후면수직부 및 수평부를 포함하여 이루어지되, 상기 수평부는 상기 전면수직부와 후면수직부의 수직 길이 중간에서 연결되어 단면이 "H"를 이루는 것이 바람직하다.In particular, the upper frame and the lower frame each includes a front vertical portion, a rear vertical portion and a horizontal portion, the horizontal portion is connected between the vertical length of the front vertical portion and the rear vertical portion to form an "H" cross section desirable.

특히, 상기 프레임의 테두리(상부프레임, 하부프레임, 우측프레임 및 좌측프레임)에는 전후 방향으로 관통하는 볼트홀이 구비되는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that bolt holes penetrating in the front-rear direction are provided at the edges (upper frame, lower frame, right frame, and left frame) of the frame.

본 발명은 상기 프레임 및 상기 프레임이 내부에 끼움결합되도록 중공부를 갖는 거치대를 포함하는 양면수광형 태양광 시스템을 제공한다.The present invention provides a double-sided light-receiving solar system including a cradle having a hollow part so that the frame and the frame are fitted therein.

특히, 상기 중공부에는 상기 프레임의 H자 단면이 끼움결합되도록 대응되는 홈을 갖는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the hollow portion has a corresponding groove so that the H-shaped cross-section of the frame is fitted.

특히, 상기 프레임은 볼트홀이 구비되어 있어, 볼트를 통해 프레임이 거치대에 결합되는 것이 바람직하다.In particular, the frame is provided with a bolt hole, it is preferable that the frame is coupled to the cradle through the bolt.

본 발명의 양면 수광형 태양광 모듈 프레임은 전면과 후면 사이의 폭이 줄어들도록 함으로써, 후면 쪽으로 프레임의 그림자에 의한 후면 태양광 발전 효율 저하를 방지할 수 있다.The double-sided light-receiving type photovoltaic module frame of the present invention reduces the width between the front and the rear, thereby preventing the lowering of the rear photovoltaic power generation efficiency due to the shadow of the frame toward the rear.

또한, 본 발명에서는 종래 "ㄷ"자 단면의 프레임 대신 "H"자 단면의 프레임을 적용함으로써, 전면 및 후면 사이의 폭이 넓어져 그 사이로 통상의 볼트를 통해 거치대와 결합되도록 할 뿐만 아니라, "H"자 단면 구조로 인해 전면 및 후면 사이의 폭이 좁더라도 프레임 전체의 강도를 유지할 수 있다.In addition, in the present invention, by applying a frame of an "H" cross section instead of a conventional "C" cross-section frame, the width between the front and rear surfaces is widened so that it is coupled with the cradle through a common bolt therebetween, " Due to the H"-shaped cross-sectional structure, the overall strength of the frame can be maintained even if the width between the front and rear is narrow.

또한, 본 발명에서는 통상의 볼트를 이용하여 프레임과 거치대를 결합할 수 있다.In addition, in the present invention, it is possible to combine the frame and the cradle using a normal bolt.

도 1은 단면 수광형 태양광 모듈과 양면 수광형 태양광 모듈의 발전량 비교 그래프(출처 : Siyu Guo, Timothy Michael Walsh, Marius Peters: Vertically mounted bifacial photovoltaic modules: A global analysis, Energy, 61 (2013) 447-454.)이다.
도 2a 내지 도 2c는 종래의 태양광 모듈의 사진들이다.
도 3a(전면) 및 3b(후면)는 종래 양면 수광형 태양광 모듈에서 프레임의 날개 부분에 의해 가려지는 모듈의 출력 저하를 확인하기 위하여 전류-전압 특성 실험 결과이다.
도 4a 및 4b는 종래 전형적인 양면 수광형 태양광 모듈의 단면도 및 전면도이다.
도 5a는 본 발명의 프레임(100)의 사시도이며, 도 5b는 A-A' 단면도이며, 도 5c는 셀 등이 결합된 상태에서의 전면도이다.
도 6a 내지 6c는 각각 종래 프레임(100')과 본 발명의 프레임(100)의 구조를 비교하기 단면 비교도, 평면 비교도 및 절단면 비교도이다.
도 7은 본 발명의 프레임(100)과 거치대(200)가 결합된 태양광 발전 시스템(1000)의 단면도이다.1 is a graph comparing the generation amount of a single-sided light-receiving photovoltaic module and a double-sided light-receiving photovoltaic module (Source: Siyu Guo, Timothy Michael Walsh, Marius Peters: Vertically mounted bifacial photovoltaic modules: A global analysis, Energy, 61 (2013) 447 -454.).
2A to 2C are pictures of a conventional solar module.
3a (front) and 3b (rear) are current-voltage characteristic test results in order to confirm the decrease in output of the module covered by the wing portion of the frame in the conventional double-sided light-receiving solar module.
4A and 4B are a cross-sectional view and a front view of a typical double-sided light-receiving type solar module in the prior art.
5A is a perspective view of the frame 100 of the present invention, FIG. 5B is a cross-sectional view AA′, and FIG. 5C is a front view in a state in which cells and the like are coupled.
6a to 6c are cross-sectional comparison views, planar comparison views, and cross-sectional comparison views for comparing the structures of the conventional frame 100' and the frame 100 of the present invention, respectively.
7 is a cross-sectional view of the photovoltaic system 1000 in which the frame 100 and the cradle 200 of the present invention are combined.

본 발명은 "양면 수광형 태양광 모듈용 프레임"에 관한 기술로서, 이하 편의상 약칭하여 "프레임"이라 칭하기로 한다. 본 발명에서 "모듈"은 다수의 셀을 중심으로 양측에 글라스, EVA, backsheet가 적층된 적층시트와 상기 적층시트의 사각형 테두리를 지지하는 프레임을 포함한 것을 의미하며, "태양광 시스템"은 상기 다수의 모듈을 거치대에 거치한 상태를 의미한다.The present invention relates to a "frame for a double-sided light-receiving type photovoltaic module", and hereinafter, for convenience, it will be abbreviated as "frame". In the present invention, "module" means a laminated sheet in which glass, EVA, and backsheet are laminated on both sides centering on a plurality of cells, and a frame supporting the rectangular edge of the laminated sheet, and "solar system" refers to the plurality of It means that the module is mounted on the cradle.

이하에서는 도면을 참고하면서 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.

도 5a는 본 발명의 프레임(100)의 사시도이며, 도 5b는 A-A' 단면도이며, 도 5c는 셀 등이 결합된 상태에서의 전면도이다.5A is a perspective view of the frame 100 of the present invention, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line A-A', and FIG. 5C is a front view in a state in which cells and the like are coupled.

도 5a 내지 도 5c를 참고하면서 본 발면의 프레임(100)에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 프레임(100)은 가운데가 중공 상태인 사각형 액자 형상으로서, 상기 중공을 통해 셀이 외부로 노출된다. 프레임(100)은, 상부프레임(10), 하부프레임(20), 우측프레임(30) 및 좌측프레임(40)이 직각으로 결합되어 액자 형상의 테두리를 이루며, 테두리 내부는 비어 있어, 셀이 태양광을 받게 된다. 본 발명의 프레임(100)은 최소한 상부프레임(10) 및 하부프레임(20)은 그 단면이 종래 "ㄷ"자 형상이 아닌 "H"자 형상인 것을 특징으로 한다. 수직으로 세워지는 본 발명의 프레임(100)의 특성상, 좌우측프레임(30, 40)은 빛가림 현상이 미미하므로, "H"자 단면이 아닌 종래와 마찬가지로 사각형 바 구조일 수 있으나, 경우에 따라 우측프레임(30) 및 좌측프레임(40)도 90도 회전하여 사용하는 경우 상부프레임과 하부프레임으로 사용되므로 우측프레임(30) 및 좌측프레임(40)도 "H"자 단면 형상을 가질 수 있다.The frame 100 of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5C . The frame 100 of the present invention has a rectangular picture frame shape with a hollow center, and cells are exposed to the outside through the hollow. The frame 100, the upper frame 10, the lower frame 20, the right frame 30 and the left frame 40 are combined at right angles to form a frame-shaped frame, the inside of the frame is empty, so that the cell get the light The frame 100 of the present invention is characterized in that at least the upper frame 10 and the lower frame 20 have an "H" shape in cross section, not a conventional "C" shape. Due to the characteristics of the frame 100 of the present invention that is erected vertically, the left and right frames 30 and 40 have little occlusion, so they may have a rectangular bar structure as in the prior art, not an "H" cross section, but in some cases, the right When the frame 30 and the left frame 40 are also rotated by 90 degrees, they are used as the upper frame and the lower frame, so the right frame 30 and the left frame 40 may also have an “H” cross-sectional shape.

이하에서는 설명의 편의상 상부프레임(10) 및 하부프레임(20)만이 단면이 "H"자 형상인 실시예를 들어 설명하기로 한다. 또한, 상부프레임(10)과 하부프레임(20)은 180도 회전하면 그 역할이 바뀌므로 동일한 구조이므로, 상부프레임(10)을 위주로 설명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of description, an embodiment in which only the upper frame 10 and the lower frame 20 have an “H” shape in cross section will be described. In addition, since the roles of the upper frame 10 and the lower frame 20 are changed by 180 degrees rotation, they have the same structure, and thus the upper frame 10 will be mainly described.

도 5b의 단면도를 참고하면, 본 발명의 프레임(100)에서 상부프레임(10)은 모듈의 전면 및 후면에 수직으로 위치하는 전면수직부(11) 및 후면수직부(12)가 이격되어 있으며 상기 전면수직부(11)와 후면수직부(12)의 수직 길이 중간 정도에서 수평으로 연결하는 수평부(13)를 포함하여 이루어지되, 수평부(13)의 상하길이가 전면수직부(11) 및 후면수직부(12)의 길이보다 짧아 상부프레임(10)의 단면이 대략적으로 "H"자 형상을 이룬다. Referring to the cross-sectional view of Figure 5b, in the frame 100 of the present invention, the upper frame 10 has a front vertical portion 11 and a rear vertical portion 12 positioned vertically on the front and rear surfaces of the module are spaced apart, and the The front vertical part 11 and the rear vertical part 12 are made to include a horizontal part 13 that is connected horizontally in the middle of the vertical length, and the vertical length of the horizontal part 13 is the front vertical part 11 and The cross section of the upper frame 10 is shorter than the length of the rear vertical portion 12 to form an approximately “H” shape.

본 발명에서는 전면수직부(11)와 후면수직부(12) 사이에 이격공간(14)에 글라스/EVA/셀/EVA/백시트의 적층시트 상부가 끼움결합되며, 적층시트의 끼움결합 후 백시트와 프레임(100) 사이의 이격 공간이 남지 않도록 전면수직부(11)와 후면수직부(12) 사이의 거리를 짧게 함으로써 백시트와 프레임 사이의 이격 공간을 없앴다. 만일 백시트와 프레임(100) 사이의 이격 거리만을 작게 하면 프레임(100)이 너무 얇아지기 때문에 모듈을 단단하게 잡아주기 어렵고, 쉽게 구부러지거나 충격에 약하다. 본 발명에서는 이러한 강도 문제를 해결하기 위하여 전술한 바와 같이 단면이 "H"자를 이루도록 하였다. 따라서 본 발명에서는 모듈과 맞닿는 부분을 두껍게 디자인하여 쉽게 구부러지지 않게 하고, 두꺼워진 부분에 구멍을 뚫어 거치대와 체결을 더욱 쉽게 할 수 있게 하였다. 본 발명에서는 모듈을 전면에서 바라보았을 때, 프레임이 넓어 지면서 전체적인 크기가 커지게 된다. In the present invention, the upper part of the laminated sheet of glass/EVA/cell/EVA/backsheet is fitted in the space 14 between the front vertical part 11 and the rear vertical part 12, and the back By shortening the distance between the front vertical portion 11 and the rear vertical portion 12 so as not to leave a separation space between the seat and the frame 100, the space between the back seat and the frame was eliminated. If only the distance between the back sheet and the frame 100 is small, the frame 100 is too thin to hold the module firmly, and it is easily bent or weak against impact. In the present invention, in order to solve this strength problem, the cross-section was made to form an "H" shape as described above. Therefore, in the present invention, the portion in contact with the module is designed to be thick so that it is not easily bent, and a hole is drilled in the thickened portion to make it easier to connect to the cradle. In the present invention, when the module is viewed from the front, the frame is widened and the overall size is increased.

또한, 본 발명의 프레임(100)에서는 전면수직부(11), 후면수직부(12) 및 이를 연결하는 수평부(13)를 관통하는 볼트홀(15)이 관통 설치되어 있어, 거치대(200, 도 7 참조)와의 볼트 결합이 가능하도록 하였다.In addition, in the frame 100 of the present invention, the front vertical part 11, the rear vertical part 12, and the bolt hole 15 penetrating the horizontal part 13 connecting them are installed, so that the holder 200, 7) to enable bolting.

한편, 본 발명의 하부프레임(20)은 상부프레임(10)과 동일한 구조로서, 상부프레임(10)과 마찬가지로, 전면수직부(21)와 후면수직부(22)의 수직 중간 정도에서 연결하는 수평부(23)를 포함하여 전체적으로 단면이 "H'자 형상이며, 추후 거치대와의 볼트 결합이 가능하도록 볼트홀(25)이 구비된다. On the other hand, the lower frame 20 of the present invention has the same structure as the upper frame 10 , and, like the upper frame 10 , horizontally connecting the front vertical portion 21 and the rear vertical portion 22 in the middle of the vertical. The cross section as a whole including the part 23 is "H'-shaped, and a bolt hole 25 is provided to enable bolt coupling with the cradle later.

또한, 우측프레임(30) 및 좌측프레임(40) 역시 추후 거치대와의 볼트 결합이 가능하도록 각각 볼트홀(35, 45)이 이격 설치된다. 또한 우측프레임(30) 및 좌측프레임(40)은 프레임(100) 전체를 90° 회전하여 사용하는 경우 상부프레임 및 하부프레임의 역할을 하게 되므로 전술한 상부프레임(10) 및 하부프레임(20)과 같이 "H"자형 단면 구조를 가질 수 있다.In addition, the right frame 30 and the left frame 40 are also provided with bolt holes 35 and 45 spaced apart from each other so that bolt coupling with the holder is possible later. In addition, since the right frame 30 and the left frame 40 serve as the upper frame and the lower frame when the entire frame 100 is rotated by 90°, the upper frame 10 and the lower frame 20 and Likewise, it may have an “H”-shaped cross-sectional structure.

도 6a 내지 6c는 각각 종래 프레임(100')과 본 발명의 프레임(100)의 구조를 비교하기 단면 비교도, 평면 비교도 및 상부 일부 절단면 비교도이다. 6A to 6C are cross-sectional comparative views, planar comparative views, and upper partial cross-sectional views comparing the structures of the conventional frame 100' and the frame 100 of the present invention, respectively.

도 6a를 참고하면, 본 발명에서는 종래 프레임(100')과는 달리 후면으로 2~3cm의 이격되지 않고 바로 백시트와 프레임(100), 구체적으로는 후면수직부(12, 22)와 백시트가 접촉되며 그만큼 후면측 상부프레임에서의 그림자로 인한 빛가림이 적어지므로 태양발전효율이 높아진다. Referring to FIG. 6A , in the present invention, unlike the conventional frame 100', the back sheet and the frame 100 are not spaced apart from the rear by 2-3 cm, and specifically, the rear vertical parts 12 and 22 and the back sheet is in contact with it, and the light blocking caused by the shadow from the upper frame on the rear side is reduced, so the solar power generation efficiency is increased.

도 6b를 참고하면, 본 발명에서는 종래 "ㄷ"자 단면 형상의 프레임(100')과는 달리 전면과 후면 사이의 폭은 줄어드는 대신에 상하부 방향의 길이가 늘어나기 때문에 볼트홀(15, 25, 35, 45)를 구비할 수 있는 여유 공간을 가진다. Referring to FIG. 6b, in the present invention, unlike the conventional frame 100' having a "C" cross-sectional shape, the width between the front and rear surfaces increases instead of the width in the upper and lower directions, so the bolt holes 15, 25, 35, 45) has a free space to be provided.

도 6c는 종래의 프레임과 본 발명의 프레임이 각각 "ㄷ"자, "H"자 단면임을 보여주고 있다.6C shows that the conventional frame and the frame of the present invention have a “C” and “H” cross-section, respectively.

도 7은 본 발명의 프레임(100)과 거치대(200)가 결합된 태양광 발전 시스템(1000)의 단면도로서, 거치대(200)의 내부에는 프레임(100)이 밀착 끼움 결합하도록 대응되는 단면 구조를 가져야 하는데, 예를 들어, 거치대(200)에는 상부프레임(10)의 전면수직부(11)와 후면수직부(12) 중 수평부(13)에 비해 돌출된 부분을 삽입하기 위한 끼움홈(210)을 가진다. 또한, 거치대(200)에는 하부프레임(20)의 돌출된 수직부분을 삽입하기 위한 끼움홈(210)을 갖는다. 거치대(200)는 다단 구조로서 다단으로 프레임(100)이 고정되므로, 중간 단에 있는 거치대(200) 부분은 동시에 상하 또는 좌우로 2개의 프레임(100)이 결합되도록, 도 7의 단면도와 같이 대칭 구조로 2개의 프레임(100)이 동시에 결합되도록 삽입공간을 갖는다.7 is a cross-sectional view of the photovoltaic power generation system 1000 in which the frame 100 and the holder 200 of the present invention are combined. It should have, for example, a fitting groove 210 for inserting a protruding portion compared to the horizontal portion 13 among the front vertical portion 11 and the rear vertical portion 12 of the upper frame 10 in the holder 200 . ) has In addition, the holder 200 has a fitting groove 210 for inserting the protruding vertical portion of the lower frame (20). Since the cradle 200 has a multi-stage structure and the frame 100 is fixed in multiple stages, the cradle 200 part at the middle stage is symmetrical as shown in the cross-sectional view of FIG. The structure has an insertion space so that the two frames 100 are coupled at the same time.

본 발명의 프레임은 폭이 더 넓어진 만큼 구멍을 만들기 용이하기 때문에 그 구멍을 이용하여 거치대와 더 쉽고 강하게 결착할 수 있으므로 수직형에 더 적합하다. 또한, 도 7과 같이, 본 발명에서는 전용 클램프가 아닌 볼트(300)와 너트(310) 만으로 쉽게 프레임(100)과 거치대(200)의 결속이 가능하다. The frame of the present invention is more suitable for a vertical type because it is easier to make a hole as the width is wider and it can be more easily and strongly bound to the holder using the hole. In addition, as shown in FIG. 7 , in the present invention, it is possible to easily bind the frame 100 and the cradle 200 only with the bolt 300 and the nut 310 instead of a dedicated clamp.

또한, 본 발명에서는 모듈 프레임과 거치대를 우리가 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 창호처럼 디자인하였기 때문에 모듈을 여러 개 연결하는 어레이(array) 형태로 설치할 경우 모듈과 프레임을 결착하는 방식은 옆에서 모듈을 슬라이딩 도어처럼 밀어 넣는 방식으로 모듈을 넣고 볼트를 체결하면 된다. 거치대에 레일을 설치한다면 모듈을 설치하는 것이 더욱 용이할 것이다. 상황에 따라 모듈을 거치대의 옆면에서 넣는 것이 여의치 않을 경우 거치대의 가로 막대를 체결하는 방식으로 디자인하여 위에서 모듈을 넣고 프레임의 가로 막대를 체결하고 모듈을 다시 넣는 방식으로 쉽게 시공이 가능하다.In addition, in the present invention, since the module frame and the cradle are designed like windows that are commonly seen in our daily life, when installing in the form of an array that connects several modules, the method of binding the module and the frame is to install the module from the side. Just insert the module in a sliding way like a sliding door and fasten the bolts. If you install the rail on the cradle, it will be easier to install the module. Depending on the situation, if it is not feasible to put the module from the side of the holder, it is designed in such a way that the horizontal bar of the holder is fastened.

10 : 상부프레임 11 , 21 : 전면수직부
12, 22 : 후면수직부 13. 23 : 수평부
14, 24 : 이격공간 15, 25, 35, 45 :볼트홀
30 : 우측프레임 40 : 좌측프레임
100 : 본 발명의 프레임 100' : 종래의 프레임
200 : 거치대10: upper frame 11, 21: front vertical part
12, 22: rear vertical part 13. 23: horizontal part
14, 24: separation space 15, 25, 35, 45: bolt hole
30: right frame 40: left frame
100: frame of the present invention 100': conventional frame
200: cradle

Claims (8)

양면 수광형 태양광 모듈용 프레임; 및 상기 프레임이 내부에 끼움결합되도록 중공부를 갖는 거치대를 포함하는 양면수광형 태양광 시스템에 있어서,
상기 프레임은 상부프레임, 하부프레임, 우측프레임 및 좌측프레임을 포함하는 내부가 빈 격자 형상으로 제조되되, 상기 상부프레임 및 하부프레임은 단면이 "H"자이고,
상기 상부프레임 및 하부프레임은 각각 전면수직부, 후면수직부 및 수평부를 포함하여 이루어지되, 상기 수평부는 상기 전면수직부와 후면수직부의 수직 길이 중간에서 연결되어 단면이 "H"를 이루고,
상기 거치대의 중공부에는 상기 프레임의 H자 단면이 끼움결합되도록 대응되는 끼움홈을 갖고,
상기 거치대는 다단 구조로 구성되되, 중간 단에 있는 상기 거치대의 상부와 하부에 2개의 프레임이 동시에 결합되는, 양면수광형 태양광 시스템.
Frame for double-sided light-receiving type photovoltaic module; and a cradle having a hollow part so that the frame is fitted therein.
The frame is manufactured in a grid shape with an empty interior including an upper frame, a lower frame, a right frame and a left frame, wherein the upper frame and the lower frame have an “H” cross section,
The upper frame and the lower frame each include a front vertical portion, a rear vertical portion and a horizontal portion, wherein the horizontal portion is connected between the vertical length of the front vertical portion and the rear vertical portion to form an "H" cross-section,
The hollow portion of the holder has a corresponding fitting groove so that the H-shaped cross section of the frame is fitted,
The cradle is configured in a multi-stage structure, and two frames are simultaneously coupled to the upper and lower portions of the cradle in the middle stage, a double-sided light-receiving type photovoltaic system.
 제1항에서, 상기 우측프레임 및 좌측프레임도 단면이 "H"자인, 양면 수광형 태양광 시스템.
According to claim 1, The right frame and the left frame also cross-section "H" shape, both-side light-receiving solar system.
 제1항에서, 상기 프레임에 셀과 백시트를 포함하는 복합시트가 결합되는 경우, 백시트와 프레임 사이의 이격이 없는, 양면 수광형 태양광 시스템.
According to claim 1, When the composite sheet including the cell and the back sheet is coupled to the frame, there is no gap between the back sheet and the frame, a double-sided light-receiving solar system.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에서, 상기 프레임은 볼트홀이 구비되어 있어 볼트를 통해 프레임이 거치대에 결합되는, 양면수광형 태양광 시스템.According to claim 1, The frame is provided with a bolt hole, the frame is coupled to the cradle through the bolt, the double-sided light-receiving type solar system.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102453120B1 (en) 2020-04-10 2022-10-12 한국에너지기술연구원 A setup structure of a both sides light reception type solar cell module
KR20220157207A (en) 2021-05-20 2022-11-29 강영현 Automatic pressure type filter that automatically performs clean and backwash through pressure control
KR102715624B1 (en) * 2023-08-04 2024-10-11 성균관대학교산학협력단 Wall type bi-facial photovoltaic power generation apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101183089B1 (en) 2008-08-11 2012-09-20 (주)엘지하우시스 Solar cell module assembly
JP2014098263A (en) * 2012-11-14 2014-05-29 East Nippon Expressway Co Ltd Electrical equipment mounted wall body
JP2017155471A (en) * 2016-03-01 2017-09-07 新日鐵住金株式会社 Junction structure of h-section steel, and h-section steel used in the same
KR101854451B1 (en) * 2017-06-29 2018-05-03 (주)한빛이노텍 Double faces type solar power plant

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101045320B1 (en) 2010-02-26 2011-06-29 성균관대학교산학협력단 Double Sided Solar Power Unit
KR101854452B1 (en) 2017-06-29 2018-06-08 (주)한빛이노텍 Solar power plant having double faces type solar module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101183089B1 (en) 2008-08-11 2012-09-20 (주)엘지하우시스 Solar cell module assembly
JP2014098263A (en) * 2012-11-14 2014-05-29 East Nippon Expressway Co Ltd Electrical equipment mounted wall body
JP2017155471A (en) * 2016-03-01 2017-09-07 新日鐵住金株式会社 Junction structure of h-section steel, and h-section steel used in the same
KR101854451B1 (en) * 2017-06-29 2018-05-03 (주)한빛이노텍 Double faces type solar power plant

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