KR102532309B1 - Building-integrated Photovoltaic Power Generation Device with Improved Power Generation Efficiency, Constructability and Durability Using Zero Frame - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 제로프레임을 이용한 발전 효율, 시공성 및 내구성이 개선된 건물일체형 태양광발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 태양광발전장치는 태양광모듈 및 제로프레임을 포함하고, 상기 제로프레임은, 외부로 노출되는 부분이 적어 태양광모듈을 가리는 부분이 없어 발전 효율을 높이고, 볼트를 체결할 수 있는 돌출날개부를 포함하여 시공성이 개선되고, 아치형의 아치고정부를 포함하여 내구성이 개선된, 제로프레임을 이용한 발전 효율, 시공성 및 내구성이 개선된 건물일체형 태양광발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a building-integrated photovoltaic device with improved power generation efficiency, constructability and durability using a zero frame, and more particularly, the photovoltaic device includes a photovoltaic module and a zero frame, wherein the zero frame , There is no part exposed to the outside, so there is no part to cover the solar module, so power generation efficiency is increased, workability is improved by including a protruding wing that can be fastened with bolts, and durability is improved by including an arch-shaped arch fixing part, It relates to a building-integrated photovoltaic power generation device with improved power generation efficiency, constructability and durability using a zero frame.
태양광 모듈은 건물의 옥상이나 지붕 등에 설치하였으나, 최근 주택, 건물 등의 외벽 등에 설치되어 주택, 건물 등과 일체화되어 건물의 외벽의 넓은 면적에서 광전 변환이 이루어질 수 있는 건물일체형 태양광 모듈에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.Photovoltaic modules have been installed on the rooftops or roofs of buildings, but recently they have been installed on the outer walls of houses and buildings and are integrated with houses and buildings to conduct photoelectric conversion in a large area of the outer walls of buildings. is being actively pursued.
종래의 건물일체형 태양광 모듈 중 G to B 타입에서의 프레임은 태양광 모듈을 지지하기 위해서 구조적으로 많은 부분이 외부에 노출되고 있다. 이로 인해, 미관을 헤치고, 태양광 모듈의 일부를 가리거나 외부에 노출된 부분에 의해 그림자가 형성되어 발전 효율이 떨어지는 문제점을 발생되고 있다. 또한, 종래의 G to B타입의 프레임은 무게가 무겁고, 건식공법으로 시공할 수 없어, 건물 외벽에 설치하는 대면적화에 있어서 어려움이 있다.Among conventional building-integrated photovoltaic modules, a large portion of the frame in the G to B type is structurally exposed to the outside in order to support the photovoltaic module. Due to this, a shadow is formed by a part of the photovoltaic module that is exposed to the outside or obstructs the aesthetic appearance, and a problem of lowering power generation efficiency occurs. In addition, the conventional G to B type frame is heavy and cannot be constructed using a dry method, so it is difficult to install it on a large area on the outer wall of a building.
이에 따라, 건물일체형 태양광 모듈을 지지하는 프레임이 외부에 최소한으로 노출되며, 볼트 등으로 시공면에 체결할 수 있어 건식공법으로 시공할 수 있고, 경량화 된 건물일체형 태양광 모듈의 프레임에 대한 개발이 필요한 상황이다.Accordingly, the frame supporting the building-integrated solar module is minimally exposed to the outside and can be fastened to the construction surface with bolts, etc. this is a necessary situation.
본 발명은 제로프레임을 이용한 발전 효율, 시공성 및 내구성이 개선된 건물일체형 태양광발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 태양광발전장치는 태양광모듈 및 제로프레임을 포함하고, 상기 제로프레임은, 외부로 노출되는 부분이 적어 태양광모듈을 가리는 부분이 없어 발전 효율을 높이고, 볼트를 체결할 수 있는 돌출날개부를 포함하여 시공성이 개선되고, 아치형의 아치고정부를 포함하여 내구성이 개선된, 제로프레임을 이용한 발전 효율, 시공성 및 내구성이 개선된 건물일체형 태양광발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a building-integrated photovoltaic device with improved power generation efficiency, constructability and durability using a zero frame, and more particularly, the photovoltaic device includes a photovoltaic module and a zero frame, wherein the zero frame , There is no part exposed to the outside, so there is no part to cover the solar module, so power generation efficiency is increased, workability is improved by including a protruding wing that can be fastened with bolts, and durability is improved by including an arch-shaped arch fixing part, It relates to a building-integrated photovoltaic power generation device with improved power generation efficiency, constructability and durability using a zero frame.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 발전 효율, 시공성 및 내구성이 개선된 건물일체형 태양광발전장치로서, 복수의 태양광모듈; 및 상기 태양광모듈을 지지하고, 건물의 외벽에 체결되는 복수의 제로프레임;을 포함하고, 상기 태양광모듈은, 전면유리; EVA 혹은 PVB를 포함하고, 상기 전면유리의 하측에 배치되는 제1충진재층; EVA 혹은 PVB를 포함하고, 상기 제1충진재층 하측에 배치되는 제2충진재층; 상기 제2충진재층 하측에 배치되는 백시트; 및 상기 제1충진재층 및 상기 제2충진재층 사이에서 고정되어 배치되고, 전극이 후면에 위치하여, 외부에 전극 및 전극을 납땜하기 위한 리본이 외부로 노출되지 않는, 1 이상의 태양광발전셀;을 포함하고, 상기 제로프레임은, 상기 건물 외벽의 시공면에 체결되는 하부판; 상기 하부판의 일단에서 연장되어 형성되는 사각형태의 뼈대부; 및 상기 뼈대부 측면 일단에서 연장되어, 아치 형태로 외측에 형성되고 상기 태양광모듈을 지지함에 따라 태양광모듈의 반대측으로 가해지는 응력을 분산시키기 위한 아치부; 및 상기 태양광모듈의 일부를 감싸는 형태로 내측에 형성된 고정홈부;를 포함하고, 상기 태양광모듈을 고정하고 상기 시공면을 향하여 외측에서 바라봤을 때, 상기 아치부의 곡률에 의해서 상기 아치부의 일부만 외부에 노출되는 아치고정부;를 포함하고, 인접한 2개의 상기 제로프레임은 각각의 상기 아치고정부가 대칭을 이루도록 서로 역방향으로 배치되는, 태양광발전장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a building-integrated photovoltaic power generation device with improved power generation efficiency, workability and durability, comprising: a plurality of photovoltaic modules; and a plurality of zero frames supporting the photovoltaic module and fastened to an outer wall of a building, wherein the photovoltaic module includes: a front glass; A first filler layer including EVA or PVB and disposed on the lower side of the windshield; A second filler layer comprising EVA or PVB and disposed below the first filler layer; a back sheet disposed below the second filler layer; and one or more photovoltaic cells that are fixedly disposed between the first filler layer and the second filler layer, and have electrodes positioned on the rear surface so that electrodes and ribbons for soldering the electrodes are not exposed to the outside. Including, the zero frame, the lower plate fastened to the construction surface of the outer wall of the building; A rectangular frame portion extending from one end of the lower plate; and an arch portion extending from one end of a side surface of the skeleton portion, formed outside in an arch shape, and distributing stress applied to the opposite side of the photovoltaic module by supporting the photovoltaic module. and a fixing groove formed inside in a form surrounding a portion of the photovoltaic module, and when the photovoltaic module is fixed and viewed from the outside toward the construction surface, only a portion of the arch portion is outside due to the curvature of the arch portion. and an arch fixing portion exposed to, and the two adjacent zero frames are disposed in opposite directions so that each of the arch fixing portions is symmetrical.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 하부판의 일측은 돌출날개부에 해당하고, 상기 하부판의 타측은 지지부에 해당하고, 상기 돌출날개부의 두께는 상기 지지부의 두께보다 두껍고, 상기 돌출날개부에 볼트가 체결되어, 상기 하부판이 시공면에 체결될 수 있다.In one embodiment of the present invention, one side of the lower plate corresponds to the protruding wing portion, the other side of the lower plate corresponds to the support portion, the thickness of the protruding wing portion is thicker than the thickness of the support portion, and a bolt is attached to the protruding wing portion. By being fastened, the lower plate can be fastened to the construction surface.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 뼈대부는 상기 하부판의 테두리 일측으로부터 일정거리 떨어져 형성되고, 상기 제로프레임의 경량화를 위한, 길이 방향으로 관통된 중앙홀부를 포함하는 중공형태에 해당할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the skeleton portion is formed at a predetermined distance from one side of the rim of the lower plate, and may correspond to a hollow shape including a central hole penetrating in the longitudinal direction for lightening the weight of the zero frame.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 전면유리는, 상기 전면유리의 상면의 모서리 중 1 이상의 모서리는 모따기된 모따기면을 포함하고, 상기 전면유리의 측면 및 상기 모따기면이 이루는 각도는, 상기 고정홈부의 상면과 측면이 이루는 각도와 상응할 수 있다In one embodiment of the present invention, in the windshield, at least one of the corners of the upper surface of the windshield includes a chamfered surface, and the angle formed by the side surface of the windshield and the chamfered surface is the fixing groove. It can correspond to the angle formed by the top and side of the part
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 인접한 2개의 상기 제로프레임은, 인접하게 배치된 제로프레임 각각의 상기 하부판, 상기 뼈대부, 및 상기 아치고정부가 이루는 공간에 타원형태의 보강구조물이 삽입되고, 보강구조물의 상측에 실란트가 주입되어 시공될 수 있다. In one embodiment of the present invention, in the two adjacent zero frames, an elliptical reinforcing structure is inserted into a space formed by the lower plate, the skeleton part, and the arch fixing part of each of the adjacent zero frames, The sealant may be injected and installed on the upper side of the reinforcing structure.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 태양광발전셀은, 반사방지층; 상기 반사방지층의 하측에 배치되는 상측부동층; 상기 상측부동층의 하측에 배치되는 전면도전층; 상기 전면도전층 하측에 배치되는 n형기판; 상기 n형기판 하측에서 서로 접합되어 교차로 배치된 제1하면도전부 및 제2하면도전부를 포함하는 하면도전층; 상기 하면도전층 하측에 배치되는 하측부동층; 상기 하면도전층 하측에 배치되고, 상기 제1하면도전부에 연결된 제1전극; 및 상기 하면도전층 하측에 배치되고, 상기 제2하면도전부에 연결된 제2전극;을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the photovoltaic cell includes an antireflection layer; an upper passivation layer disposed below the antireflection layer; a front conductive layer disposed below the upper passivated layer; an n-type substrate disposed below the front conductive layer; a bottom conductive layer including first bottom conductive parts and second bottom conductive parts bonded to each other below the n-type substrate and arranged to cross each other; a lower passivation layer disposed under the lower conductive layer; a first electrode disposed under the bottom conductive layer and connected to the first bottom conductive part; and a second electrode disposed below the bottom conductive layer and connected to the second bottom conductive portion.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제로프레임의 아치고정부는 외부에 최소한으로 노출되므로, 외부로부터 야기되는 이물질 등으로 인한 오염을 최소화할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the arch fixing portion of the zero frame is minimally exposed to the outside, contamination due to foreign substances or the like caused from the outside can be minimized.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제로프레임의 아치고정부는 외부에 최소한으로 노출되므로, 태양광발전셀을 가리지 않고, 그림자를 최소한으로 형성하여 발전 효율을 높일 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the arch fixing portion of the zero frame is minimally exposed to the outside, it is possible to achieve an effect of increasing power generation efficiency by forming a minimum shadow without covering the photovoltaic cells.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광모듈을 고정하고 있는 아치고정부의 아치부는 아치형태로 형성되므로, 상기 태양광모듈을 고정하는 데에 있어서 발생하는 응력이 집중되지 않고 분포되게 하는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the arch portion of the arch fixing portion fixing the photovoltaic module is formed in an arch shape, the effect of distributing stress generated in fixing the photovoltaic module without being concentrated. can exert
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제로프레임은 시공면에 볼트를 체결할 수 있는 돌출날개부를 포함하므로, 건식공법으로 시공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the zero frame includes protruding blades capable of fastening bolts to the construction surface, an effect that can be constructed by a dry method can be exhibited.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일정 각도를 형성하는 고정홈부의 상면 및 측면과 상기 일정 각도를 형성하는 태양광모듈의 전면유리에 의하여, 제로프레임은 태양광모듈을 고정시키므로, 자체 프레임만으로 별도의 추가되는 구조 없이 태양광모듈을 고정시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the zero frame fixes the solar module by the top and side surfaces of the fixing groove forming a certain angle and the windshield of the solar module forming the certain angle, the zero frame is separate with its own frame. It is possible to exhibit the effect of fixing the photovoltaic module without an additional structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 아치고정부는 외부에 최소한으로 노출되고, 건물일체형 태양광 모듈을 시공 시, 제로프레임에 구조용실란트로 마감을 할 수 있으므로, 미려한 외관을 형성할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the arch fixing part is minimally exposed to the outside, and when constructing a building-integrated photovoltaic module, the zero frame can be finished with a structural sealant, so it can exert an effect of forming a beautiful appearance. can
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광모듈의 태양광발전셀은 전극 및 리본이 후면에 위치하여 외부로 노출되지 않아, 심미적인 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photovoltaic cell of the photovoltaic module is not exposed to the outside because the electrode and the ribbon are located on the back side, so that aesthetic effects can be exhibited.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제로프레임의 아치고정부 및 태양광모듈의 확대도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제로프레임 시공 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전셀을 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a solar module according to an embodiment of the present invention.
2 schematically shows a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 schematically shows an enlarged view of the arch fixing portion and the photovoltaic module of the zero frame according to an embodiment of the present invention.
4 schematically shows a cross-sectional view of a zero frame construction according to an embodiment of the present invention.
5 schematically shows a photovoltaic cell according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.In the following, various embodiments and/or aspects are disclosed with reference now to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to facilitate a general understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those skilled in the art that such aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and accompanying drawings describe in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. However, these aspects are exemplary and some of the various methods in principle of the various aspects may be used, and the described descriptions are intended to include all such aspects and their equivalents.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.Moreover, various aspects and features will be presented by a system that may include a number of devices, components and/or modules, and the like. It should also be noted that various systems may include additional devices, components and/or modules, and/or may not include all of the devices, components, modules, etc. discussed in connection with the figures. It must be understood and recognized.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다."Example", "example", "aspect", "exemplary", etc., used herein should not be construed as preferring or advantageous to any aspect or design being described over other aspects or designs. .
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or”. That is, unless otherwise specified or clear from the context, “X employs A or B” is intended to mean one of the natural inclusive substitutions. That is, X uses A; X uses B; Or, if X uses both A and B, "X uses either A or B" may apply to either of these cases. Also, the term "and/or" as used herein should be understood to refer to and include all possible combinations of one or more of the listed related items.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" mean that the feature and/or element is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. It should be understood that it does not.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의하여 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. has the same meaning as Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the embodiments of the present invention, an ideal or excessively formal meaning not be interpreted as
종래의 태양광모듈(1000)을 고정하는 프레임은 태양광모듈(1000)을 고정하기 위해서, 보통 'ㄷ'자 형태의 고정부를 포함한다. 이로 인해서, 태양광모듈(1000)의 태양광발전셀(1300)이 가려질 수 있고, 상기 고정부에 의한 그림자가 형성되어 발전의 효율을 저해할 수 있다. 또한, 상기 고정부는 외부에 노출되는 부분이 많아 이물질로 인한 오염이 많을 수 있고, 외관의 심미성을 헤칠 수 있다.A conventional frame for fixing the
본 발명에서는 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 태양광모듈(1000) 및 제로프레임(2000)을 포함하는 건물일체형 태양광발전장치(1)를 개발하였고, 태양광모듈(1000)의 전면유리(1100)에 일정각도를 이루는 면들을 형성하고, 및 제로프레임(2000)에 일정 각도의 굴곡을 형성하여, 최소한의 구조를 형성하였다. 이에 따라, 본 발명에서는 제로프레임(2000)은 외부에 최소한으로 노출되지만, 태양광모듈(1000) 및 제로프레임(2000) 간을 고정을 견고하게 할 수 있고, 심미성을 확보할 수 있다.In the present invention, in order to solve the above problems, a building-integrated photovoltaic device 1 including a
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광모듈(1000)을 개략적으로 도시한다.1 schematically illustrates a
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 효율, 시공성 및 내구성이 개선된 건물일체형 태양광발전장치(1)로서, 복수의 태양광모듈(1000); 및 상기 태양광모듈(1000)을 지지하고, 건물의 외벽에 체결되는 복수의 제로프레임(2000);을 포함하고, 상기 태양광모듈(1000)은, 전면유리(1100); EVA 혹은 PVB를 포함하고, 상기 전면유리(1100)의 하측에 배치되는 제1충진재층(1200); EVA 혹은 PVB를 포함하고, 상기 제1충진재층(1200) 하측에 배치되는 제2충진재층(1400); 상기 제2충진재층(1400) 하측에 배치되는 백시트(1500); 및 상기 제1충진재층(1200) 및 상기 제2충진재층(1400) 사이에서 고정되어 배치되고, 전극이 후면에 위치하여, 외부에 전극 및 전극을 납땜하기 위한 리본이 외부로 노출되지 않는, 1 이상의 태양광발전셀(1300);을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , according to an embodiment of the present invention, a building-integrated photovoltaic device 1 with improved power generation efficiency, constructability and durability includes a plurality of
본 발명에서의 태양광모듈(1000)은 건물일체형 태양광모듈(1000) BIPV(Building Intergrated PhotoVoltaics)에 해당할 수 있다.The
구체적으로, 상기 태양광모듈(1000)은 아래에서부터 백시트(1500), 제2충진재층(1400), 제1충진제층(1200) 및 전면유리(1100)가 적층되어 형성될 수 있고, 상기 태양광발전셀(1300)은 상기 제1충진재층(1200) 및 상기 제2충진재층(1400) 사이에 1 이상의 태양광발전셀(1300)이 고정되어 배치될 수 있다.Specifically, the
본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 태양광발전셀(1300)은 배치에 따라 도 1과 다른 형태의 구조 및 개수를 가질 수도 있다. 즉, 상기 태양광발전셀(1300) 간의 간격 도 1과는 상이할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the
상기 제1충진재층(1200) 및 상기 제2충진재층(1400)은 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 혹은 PVB(Polyvinyl Butyral)을 포함할 수 있고, 상기 PVB는 검정색 PVB필름을 포함할 수 있고, BIPV 컬러 모듈에 적용하는 데에 있어서, 상기 검정색 PVB필름에 의해서 상기 BIPV 컬러 모듈의 원 색감을 그대로 구현할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.The
상기 전면유리(1100)는 상기 백시트(1500), 제2충진재층(1400) 및 제1충진제층(1200)보다 두께가 두꺼울 수 있고, 바람직하게는, 일정 길이 및 각도의 모따기를 형성할 수 있는 두께에 해당할 수 있다.The
종래의 태양광발전셀(1300)은 전극, 및 전극을 납땜하는 리본이 태양광발전셀(1300)의 상면에 위치하여, 상기 상면에 복수의 줄을 형성하였다. 이로 인해, 태양광발전셀(1300)의 발전 면적을 차지하고, 외적으로 줄이 보여서 심미적으로 한계점이 있다.In the conventional
본 발명에서의 태양광발전셀(1300)은 상기 전극 및 상기 리본이 후면에 위치하여 외적으로 상기 전극 및 상기 리본이 노출되지 않아, 본 발명에서의 태양광발전셀(1300)의 표면은 별도의 구조가 없는 면에 해당할 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술하도록 한다.In the
태양광발전셀(1300) 간의 공간에는 제1충진제층(1200) 혹은/및 제2충진재층(1400)으로 채워질 수 있다. 즉, 제1충진제층(1200)으로 채워지거나, 제2충진재층(1400)으로 채워지거나, 높이 방향으로 제1충진제층(1200) 및 제2충진재층(1400)이 비율에 따라 채워질 수 있다.The space between the
상기 백시트(1500)는 수분, 충격, UV 등 다양한 외부환경으로부터 상기 태양광모듈을 보호하는 역할을 하고, 불소계 필름, 내후성 PET 등의 소재를 포함할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전장치(1)를 개략적으로 도시한다.2 schematically shows a photovoltaic device 1 according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 효율, 시공성 및 내구성이 개선된 건물일체형 태양광발전장치(1)로서, 복수의 태양광모듈(1000); 및 상기 태양광모듈(1000)을 지지하고, 건물의 외벽에 체결되는 복수의 제로프레임(2000);을 포함하고, 상기 제로프레임(2000)은, 상기 건물 외벽의 시공면에 체결되는 하부판(2100); 상기 하부판(2100)의 일단에서 연장되어 형성되는 사각형태의 뼈대부(2200); 및 상기 뼈대부(2200) 측면 일단에서 연장되어, 아치 형태로 외측에 형성되고 상기 태양광모듈(1000)을 지지함에 따라 태양광모듈(1000)의 반대측으로 가해지는 응력을 분산시키기 위한 아치부(2310); 및 상기 태양광모듈(1000)의 일부를 감싸는 형태로 내측에 형성된 고정홈부(2320);를 포함하고, 상기 태양광모듈(1000)을 고정하고 상기 시공면을 향하여 외측에서 바라봤을 때, 상기 아치부(2310)의 곡률에 의해서 상기 아치부(2310)의 일부만 외부에 노출되는 아치고정부(2300);를 포함할 수 있고, 상기 뼈대부(2200)는 상기 하부판(2100)의 테두리 일측으로부터 일정거리 떨어져 형성되고, 상기 제로프레임(2000)의 경량화를 위한, 길이 방향으로 관통된 중앙홀부(2210)를 포함하는 중공형태에 해당할 수 있고, 상기 하부판(2100)의 일측은 돌출날개부(2110)에 해당하고, 상기 하부판(2100)의 타측은 지지부(2120)에 해당하고, 상기 돌출날개부(2110)의 두께는 상기 지지부(2120)의 두께보다 두껍고, 상기 돌출날개부(2110)에 볼트(5000)가 체결되어, 상기 하부판(2100)이 시공면에 체결될 수 있다.As shown in FIG. 2 , according to an embodiment of the present invention, a building-integrated photovoltaic device 1 with improved power generation efficiency, workability and durability includes a plurality of
도 2의 (A)는 태양광모듈(1000) 및 제로프레임(2000)의 결합에 따른 단면도를 도시한 도면에 해당한다.2 (A) corresponds to a view showing a cross-sectional view according to the combination of the
본 발명에서의, 상기 건물일체형 태양광모듈(1000)을 고정하고, 건물 등 외벽에 설치하기 위한, 프레임은 외부로 노출이 최소화된 제로프레임(2000)에 해당할 수 있다.In the present invention, the frame for fixing the building-integrated
구체적으로, 상기 제로프레임(2000)은 하부판(2100), 뼈대부(2200), 및 아치부(2310)고정부를 포함할 수 있다.Specifically, the zero
상기 하부판(2100)은 건물 외벽 등에 해당하는 시공면에 체결될 수 있어, 상기 하부판(2100)의 하면은 시공면에 직접적으로 접촉될 수 있다. The
본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 하부판(2100)은 시공되는 면의 형태에 따라 도 2의 (A)에서 상기 하부판(2100)의 평평한 판과는 다른 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 태양광모듈(1000)이 시공될 시공면에 경사가 있는 경우, 상기 하부판(2100)은 해당 시공면의 경사와 상응하는 경사를 가지는 판으로 형성될 수 있고, 고르지 못한 시공면인 경우, 상기 하부판(2100)의 하면은 해당 시공면에 따라 다양한 모양을 가질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the
상기 하부판(2100)은 상기 볼트(5000)가 체결되는 돌출날개부(2110), 및 지지부(2120)를 포함할 수 있다. The
상기 돌출날개부(2110) 및 상기 지지부(2120)는 두께가 상이할 수 있고, 바람직하게는 상기 돌출날개부(2110)의 두께가 더 두꺼울 수 있다.The protruding
상기 돌출날개부(2110) 및 상기 지지부(2120)는 상기 뼈대부(2200)의 양쪽 측면 중, 상기 아치고정부(2300)가 위치하는 뼈대부(2200)의 측면을 기준으로 나뉠 수 있고, 상기 돌출날개부(2110)가 상기 아치고정부(2300)가 위치하는 쪽에 해당할 수 있다.The protruding
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하부판(2100)은 지지부(2120)보다 두께가 두꺼운 돌출날개부(2110)를 포함하고, 상기 돌출날개부(2110)에 볼트(5000)가 체결되므로, 상기 볼트(5000)는 상기 돌출날개부(2110)의 두께에 의해, 볼트(5000)가 보다 넓은 면적 접촉되어 상기 하부판(2100)을 시공면에 체결할 수 있어, 보다 큰 힘을 상기 하부판(2100)에 가해 단단하게 체결할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
상기 돌출날개부(2110)에는 상기 아치고정부(2300)가 위치하는 뼈대부(2200)의 측면과 마주보는 상기 돌출날개부(2110)의 측면 모서리로부터 일정거리 떨어져 형성된 체결홈(2111)을 포함할 수 있어, 상기 체결홈(2111)에 따라 체결할 볼트(5000)가 가이딩되어 체결될 수 있다. The protruding
상기 제로프레임(2000)을 시공하는 시공면은 건물 외벽 등에 해당할 수 있어, 시공시 작업자가 볼트(5000)를 체결하기 위한 볼트(5000)의 자릴 찾는데 불편함이 있을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하부판(2100)은 볼트(5000)가 체결될 수 있는 가이딩 역할을 하는 체결홈(2111)을 포함하므로, 작업자의 편의를 도모할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Since the construction surface on which the zero
본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 체결홈(2111)의 너비는 체결할 볼트(5000)의 크기 및 종류에 따라 도 2의 (A)와 다른 형태(깊이, 너비, 모양 등)를 가질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the width of the
상기 지지부(2120)는 상기 태양광모듈(1000)의 하중으로부터 상기 제로프레임(2000)을 시공면과 지지하는 역할을 할 수 있고, 상기 하부판(2100)이 돌출날개부(2110)로만 구성되었을 때 보다 견고하게 상기 시공면에 안착할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.The
상기 뼈대부(2200)는, 상기 태양광모듈(1000)을 지지하는 역할을 할 수 있다. The
상기 뼈대부(2200)는 상기 하부판(2100)의 테두리 일측으로부터 일정거리 떨어서 상기 하부판(2100)의 일단이 사각형태의 기둥으로 연장되어 형성될 수 있고, 상기 일정거리는 바람직하게는 8.5mm에 해당할 수 있다. 상기 뼈대부(2200)는, 상기 뼈대부(2200)의 중심점에서 상하 방향, 좌우 방향으로 각각 일정거리 떨어진 모서리를 가진 사각형태로 관통된 중앙홀부(2210)를 포함할 수 있어, 중공형에 해당하고 상기 제로프레임(2000)을 경량화 할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.The
상기 아치고정부(2300)는 상기 태양광모듈(1000)을 고정하는 역할을 할 수 있다. 상기 아치고정부(2300)는 상기 뼈대부(2200)의 측면 일단에서 연장되어 형성될 수 있고, 아치부(2310) 및 고정홈부(2320)를 포함할 수 있다.The
상기 아치부(2310)는 상기 아치고정부(2300)의 외측에 해당할 수 있고, 상기 뼈대부(2200)의 측면 일단에서 아래로 볼록하게 곡률을 가지는 면으로 시작하여 연속된 아치형 곡면을 포함할 수 있다. 즉, 전체적으로는 ')'형태에 해당할 수 있다.The
상기 고정홈부(2320)는 상기 아치고정부(2300)의 내측에 해당할 수 있고, 상기 뼈대부(2200)의 상면으로부터 연장되는 면, 이로부터 수직으로 절곡되는 면, 이로부터 연장되어 일정 각도로 절곡된 면을 포함할 수 있어, 상기 태양광모듈(1000)을 감싸는 형태에 해당할 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술하도록한다.The fixing
상술한 구성들에 따라서, 상기 태양광모듈(1000)은 상기 뼈대부(2200)의 상면 및 아치고정부(2300)의 고정홈부(2320)의 하면(2323), 위에 배치될 수 있고, 상기 아치고정부(2300)의 고정홈부(2320)와 결합되어 고정될 수 있다.According to the configurations described above, the
도 2의 (B)는 태양광모듈(1000) 및 제로프레임(2000)의 결합에 따른 평면도를 도시한 도면에 해당한다.(B) of FIG. 2 corresponds to a plan view showing a combination of the
도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 본원의 제로프레임(2000)은 상기 태양광모듈(1000)의 발전효율이 저하되지 않게 상기 태양광모듈(1000)의 태양광발전셀(1300)을 가리지 않을 수 있다. 또한, 상기 제로프레임(2000)은 종래의 프레임보다 외부에 덜 노출되고, 상기 태양광발전셀(1300)은 전극 및 리본이 후면에 위치하여 심미적인 효과를 발휘할 수 있다.As shown in (B) of FIG. 2, the zero
구체적으로, 종래의 프레임은, 'ㄷ'자 형상에 해당할 수 있고, 상기 태양광모듈(1000)을 고정하기 위해서 상기 'ㄷ'자 형상의 상측이 도 2의 (B)에 표시된 A만큼 더 노출되었다. 이로 인해, 상기 태양광모듈(1000)의 태양광발전셀(1300)이 가려져 발전효율이 저하되는 문제가 있었다.Specifically, the conventional frame may correspond to a 'c' shape, and in order to fix the
본원 발명에서는, 아치고정부(2300)의 굴곡된 면에 의해서 상기 태양광모듈(1000)이 고정될 수 있고, 이에 따라, 상기 아치고정부(2300)는 도 2의 (B)에 표시된 A만큼 덜 노출될 수 있고, 상기 아치고정부(2300)의 곡률에 의해서 상기 아치고정부(2300)의 일부(B)만 노출될 수 있다.In the present invention, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제로프레임(2000)의 아치고정부(2300) 및 태양광모듈(1000)의 확대도를 개략적으로 도시한다.Figure 3 schematically shows an enlarged view of the
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제로프레임(2000)의 아치고정부(2300)의 아치부(2310)는, 아치 형태로 외측에 형성되어 상기 태양광모듈(1000)을 지지함에 따라 태양광모듈(1000)의 반대측으로 가해지는 응력을 분산시킬 수 있고, 상기 전면유리(1100)는, 상기 전면유리(1100)의 상면(1110)의 모서리 중 1 이상의 모서리는 모따기된 모따기면(1120)을 포함하고, 상기 전면유리(1100)의 측면(1130) 및 상기 모따기면(1120)이 이루는 각도는, 상기 고정홈부(2320)의 상면(2321)과 측면이 이루는 각도와 상응할 수 있다.As shown in FIG. 3, according to an embodiment of the present invention, the
하나의 태양광모듈(1000) 4개의 테두리 각각에는 1 이상의 제로프레임(2000)과 결합될 수 있다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해서 어느 하나의 테두리에 결합된 어느 하나의 제로프레임(2000)으로 서술하도록 한다. 즉, 하술할 내용은 상기 태양광모듈(1000) 모든 테두리 및 제로프레임(2000) 각각에 모두 적용될 수 있다.Each of the four edges of one
상기 태양광모듈(1000)의 전면유리(1100)는 상기 제로프레임(2000)의 아치고정부(2300)와 결합되기 위해서 상기 아치고정부(2300)의 고정홈부(2320)의 형상과 상응하는 형태로 가공될 수 있다.The
구체적으로, 상기 전면유리(1100)의 상면(1110)의 모서리 중 1 이상은 모따기 될 수 있어, 상기 전면유리(1100)는 상면(1110), 모따기면(1120), 및 측면(1130)을 포함할 수 있다.Specifically, at least one of the corners of the
상기 고정홈부(2320)는, 상기 뼈대부(2200)의 상면으로부터 연장된 고정홈부(2320)의 하면(2323), 상기 고정홈부(2320)의 하면(2323)에서 수직으로 절곡되어 연장 형성된 고정홈부(2320)의 측면(2322), 및 상기 고정홈부(2320)의 측면(2322)에서 일정 각도로 절곡되어 연장 형성된 고정홈부(2320)의 상면(2321)을 포함할 수 있다.The fixing
상기 고정홈부(2320)의 측면(2322) 및 상기 고정홈부(2320)의 상면(2321)이 이루는 각도는 상기 전면유리(1100)의 측면(1130) 및 상기 전면유리(1100)의 상면(1110)이 이루는 각도와 상응할 수 있다. The angle between the
즉, 상기 태양광모듈(1000)의 단면에서 끝단(좌측, 우측, 상측 및 하측 단부) 형태는 상기 고정홈부(2320)의 단면의 형태와 상응할 수 있어, 상기 태양광모듈(1000)은 상기 제로프레임(2000)의 고정홈부(2320)에 고정되어 결합될 수 있다. 구체적으로, 상기 전면유리(1100)의 측면(1130)은 상기 고정홈부(2320)의 측면(2322)에 접촉되고, 상기 전면유리(1100)의 모따기면(1120) 일부는 상기 고정홈부(2320)의 상면(2321)과 접촉될 수 있다.That is, the shape of the ends (left, right, upper and lower ends) of the cross section of the
상기 결합은 슬라이딩에 의해서, 상기 아치고정부(2300)의 탄성에 의한 벌어짐에 의해서 등 다양한 방법에 해당할 수 있다. The coupling may correspond to various methods, such as sliding or widening due to elasticity of the
한편, 상기 아치고정부(2300)는 외측에 형성된 아치 형태의 아치부(2310)에 의해서 응력을 분산시킬 수 있다. On the other hand, the
구체적으로, 상기 제로프레임(2000)은 상기 태양광모듈(1000)의 하중, 상기 태양광모듈(1000) 및 상기 아치고정부(2300) 간의 고정력 등에 의해서, 상기 아치고정부(2300)에 응력이 가해질 수 있다. 구조체의 구조에 의해서 응력이 집중되게 되면, 해당 구조에는 균열이 발생하고 변형이 되는 등 문제가 생길 수 있다.Specifically, in the zero
본 발명에서는 상술한 바와 같이, 상기 아치고정부(2300)에 가해질 수 있는 응력집중 현상을 방지하기 위해서, 아치 형태의 아치부(2310)를 형성하였다. 즉, 상기 아치부(2310)의 아치형태에 의해서, 발생할 수 있는 응력을 상기 고정홈부(2320)에서 상기 아치부(2310)의 방향으로 분산시킬 수 있다As described above, in the present invention, in order to prevent a stress concentration phenomenon that may be applied to the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 태양광모듈(1000)에 의해서 상기 아치고정부(2300)로 가해지는 힘이 상기 아치부(2310)의 아치형태에 의해 한 지점으로 가해지지 않고 다양한 방향으로 분산되므로, 구조적 안정성을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the force applied to the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아치부(2310)의 상측 끝단의 가로축 위치는 상기 아치부(2310)의 시작점의 가로축 위치와 일치할 수 있어, 상기 아치부(2310)가 형성된 이후에, 홈을 파는 형식으로 상기 고정홈부(2320)가 가공될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the horizontal axis position of the upper end of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제로프레임(2000) 시공 단면도를 개략적으로 도시한다.4 schematically illustrates a construction cross-sectional view of a zero
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인접한 2개의 상기 제로프레임(2000)은, 인접하게 배치된 제로프레임(2000) 각각의 상기 하부판(2100), 상기 뼈대부(2200), 및 상기 아치고정부(2300)가 이루는 공간에 타원형태의 보강구조물(3000)이 삽입되고, 보강구조물(3000)의 상측에 실란트(4000)가 주입되어 시공될 수 있다.As shown in FIG. 4, according to an embodiment of the present invention, the two adjacent zero
도 4에서 설명의 편의성을 위해서, 왼쪽에 위치한 아치고정부(2300)를 제1아치고정부(2300.1), 오른쪽에 위치한 아치고정부(2300)를 제2아치고정부(2300.2)로 명명하고, 각각이 포함하는 구성에 제1 및 제2를 붙여 서술하도록 한다.For convenience of explanation in FIG. 4, the
상기 제로프레임(2000)은 건물 외벽 등의 시공면에 볼트(5000)에 의해서 체결될 수 있고, 인접한 상기 제로프레임(2000)(제1제로프레임(2000.1) 및 제2제로프레임(2000.2))은 보강구조물(3000) 및 실란트(4000)에 의해 마감 시공될 수 있다.The zero
구체적으로, 인접한 제1제로프레임(2000.1) 및 제2제로프레임(2000.2)은 서로의 아치부(2310)가 마주보는 방향으로 서로의 돌출날개부(2110)의 외측면이 접촉되게 배치된 상태에서 시공될 수 있다. 즉, 제1아치고정부(2300.1) 및 제2아치고정부(2300.2)가 대칭되게 상기 제1제로프레임(2000.1) 및 상기 제2제로프레임(2000.2)이 배치될 수 있다. Specifically, the adjacent first zero frame (2000.1) and the second zero frame (2000.2) are arranged so that the outer surfaces of the protruding
도 4에 도시된 바와 같이, 인접하게 배치된 제1제로프레임(2000.1) 및 제2제로프레임(2000.2)은 제1아치고정부(2300.1), 제1뼈대부(2200.1), 제1돌출날개부(2110.1), 제2돌출날개부(2110.2), 제2뼈대부(2200.2), 및 제2아치고정부(2300.2)에 의해 시공공간을 형성할 수 있다.As shown in FIG. 4, the first zero frame 2000.1 and the second zero frame 2000.2 arranged adjacently include a first arch fixing part 2300.1, a first skeleton part 2200.1, and a first protruding wing part. (2110.1), the second protruding wing portion (2110.2), the second skeleton portion (2200.2), and the second arch fixing portion (2300.2) can form a construction space.
상기 제1돌출날개부(2110.1) 및 상기 제2돌출날개부(2110.2) 각각의 체결홈(2111)에 볼트(5000.1 및 5000.2)가 체결되어, 상기 제1제로프레임(2000.1) 및 상기 제2제로프레임(2000.2)은 시공면에 체결될 수 있으므로, 건식공법에 의해 시공 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.Bolts 5000.1 and 5000.2 are fastened to the
상기 시공공간에는 타원형의 보강구조물(3000)을 삽입할 수 있다. 상기 보강구조물(3000)은 백업제, 구조용실란트 등 탄성력을 갖고 상기 시공공간에 삽입될 수 있는 구조물에 해당할 수 있다.An elliptical reinforcing
상기 보강구조물(3000)은 상기 제1아치고정부(2300.1), 상기 제2아치고정부(2300.2), 상기 제1돌출날개부(2110.1) 및 제2돌출날개부(2110.2)에 접촉되게 삽입될 수 있고, 상기 보강구조물(3000)은 소정의 탄성력을 가질 수 있어, 상기 제1아치고정부(2300.1) 및 상기 제2아치고정부(2300.2)와 상기 보강구조물(3000)은 수밀하게 접촉될 수 있으므로, 볼트(5000)가 체결된 부분을 습기 등 외부로부터 보호할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.The reinforcing
또한, 상기 보강구조물(3000)의 탄성력에 의해서, 상기 제1아치고정부(2300.1) 및 상기 제2아치고정부(2300.2)에 태양광모듈(1000)이 위치한 방향으로 힘이 가해지므로, 상기 제1아치고정부(2300.1) 및 상기 제2아치고정부(2300.2)에 걸리는 부하를 상기 제1아치고정부(2300.1) 및 상기 제2아치고정부(2300.2)를 지지하여 구조적 안정성을 도모할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, since force is applied to the first arch fixing part 2300.1 and the second arch fixing part 2300.2 in the direction where the
본 발명의 일 실시에예 따르면, 아치고정부(2300)는 상기 뼈대부(2200)로부터 돌출된 아치형태의 아치부(2310)를 형성하므로, 인접한 제로프레임(2000) 간의 폭이 줄어들어 보강구조물(3000)이 접촉해야 하는 면이 가까워져, 상기 보강구조물(3000)의 크기를 줄일 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the
상기 보강구조물(3000) 상측에는 실란트(4000)가 주입될 수 있다. 구체적으로, 상기 실란트(4000)는, 상기 보강구조물(3000), 상기 제1아치고정부(2300.1) 및 상기 제2아치고정부(2300.2)가 접촉된 부분(도 4에서 A, B)을 경계로 상측에 주입될 수 있고, 상기 제1아치고정부(2300.1) 및 상기 제2아치고정부(2300.2)의 상측까지 채워질 수 있다.A
상기 실란트(4000)는 상기 보강구조물(3000), 상기 제1아치고정부(2300.1) 및 상기 제2아치고정부(2300.2)와 접착될 수 있는 성분의 실란트(4000)에 해당할 수 있고, 바람직하게는 웨더용실란트, 구조용실란트에 해당할 수 있다.The
상술한 바와 같은 시공에 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 시공 후 건물 외벽에는 태양광모듈(1000), 실란트(4000), 아치고정부(2300)의 일부만 노출될 수 있으므로, 심미성을 높일 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to the construction as described above, in one embodiment of the present invention, only a part of the
본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 실란트(4000)로 상기 아치고정부(2300)를 모두 덮을 수 있어, 외부에는 태양광모듈(1000) 및 실란트(4000)만 노출될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the entire
도 4의 주입된 실란트(4000) 높이 및 보강구조물(3000)의 크기는 일 실시예일 뿐, 이에 한정하지 않는다.The height of the injected
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광발전셀(1300)을 개략적으로 도시한다.5 schematically illustrates a
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 태양광발전셀(1300)은, 반사방지층(1310); 상기 반사방지층(1310)의 하측에 배치되는 상측부동층(1320); 상기 상측부동층(1320)의 하측에 배치되는 전면도전층(1330); 상기 전면도전층(1330) 하측에 배치되는 n형기판(1340); 상기 n형기판(1340) 하측에서 서로 접합되어 교차로 배치된 제1하면도전부(1351) 및 제2하면도전부(1352)를 포함하는 하면도전층(1350); 상기 하면도전층(1350) 하측에 배치되는 하측부동층; 상기 하면도전층(1350) 하측에 배치되고, 상기 제1하면도전부(1351)에 연결된 제1전극(1370); 및 상기 하면도전층(1350) 하측에 배치되고, 상기 제2하면도전부(1352)에 연결된 제2전극(1380);을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5 , according to an embodiment of the present invention, the
구체적으로, 상기 태양광발전셀(1300)은, 위에서부터 순서대로 배치된 반사방지층(1310), 상측부동층(1320), 전면도전층(1330), n형기판(1340), 하면도전층(1350), 및 하측부동층을 포함하고, 상기 하측부동층 하측에 배치된 제1전극(1370) 및 제2전극(1380)이 포함할 수 있다.Specifically, the
상기 반사방지층(1310)은 외부로부터 들어오는 태양광이 반사되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있고, 바람직하게는 질화규소(SiNx)를 포함할 수 있다.The
상기 상측부동층(1320) 및 상기 하측부동층은 passivation layer으로서, 표면을 보호하고, 접촉면을 차단해 전자와 정공의 재결합을 방지할 수 있는 물질을 포함할 수 있고, 바람직하게는 산화실리콘(SiO2)을 포함할 수 있다.The
상기 전면도전층(1330)은 상기 n형기판(1340) 상면에 n+로 도핑된 영역으로 FSF(Front Surface Field)에 해당할 수 있다.The front
상기 n형기판(1340)은 인, 비소, 안티몬 등 V족 원소를 포함하는 n형 불순물로 도핑된 n타입 실리콘 웨이퍼를 포함할 수 있다.The n-
상기 하면도전층(1350)은 제1하면도전부(1351) 및 제2하면도전부(1352)를 포함할 수 있고, 상기 제1하면도전부(1351) 및 상기 제2하면도전부(1352)는 서로 접합되어 교차로 배치될 수 있다. The bottom
상기 제1하면도전부(1351)는 BSF(Back Surface Field)로서 전계효과를 유도할 수 있는 n형 불순물로 도핑될 수 있다. 상기 제2하면도전부(1352)는 p타입 에미터에 해당할 수 있고, p타입 불순물로 도핑될 수 있다. 즉, 상기 제1하면도전부(1351) 및 상기 제2하면도전부(1352)는 p-n접합에 해당할 수 있다.The first bottom
상기 제1하면도전부(1351)에는 상기 제1전극(1370)이 연결될 수 있고, 상기 제2하면도전부(1352)에는 상기 제2전극(1380)이 연결될 수 있다. 상기 제1전극(1370) 및 상기 제2전극(1380)은 The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 태양광발전셀(1300)의 전극은 후면에 배치되므로, 전극 및 전극을 납땜하는 리본이 외부에 노출되지 않을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the electrodes of the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제로프레임의 아치고정부는 외부에 최소한으로 노출되므로, 외부로부터 야기되는 이물질 등으로 인한 오염을 최소화할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the arch fixing portion of the zero frame is minimally exposed to the outside, contamination due to foreign substances or the like caused from the outside can be minimized.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제로프레임의 아치고정부는 외부에 최소한으로 노출되므로, 태양광발전셀을 가리지 않고, 그림자를 최소한으로 형성하여 발전 효율을 높일 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the arch fixing portion of the zero frame is minimally exposed to the outside, it is possible to achieve an effect of increasing power generation efficiency by forming a minimum shadow without covering the photovoltaic cells.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광모듈을 고정하고 있는 아치고정부의 아치부는 아치형태로 형성되므로, 상기 태양광모듈을 고정하는 데에 있어서 발생하는 응력이 집중되지 않고 분포되게 하는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the arch portion of the arch fixing portion fixing the photovoltaic module is formed in an arch shape, the effect of distributing stress generated in fixing the photovoltaic module without being concentrated. can exert
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제로프레임은 시공면에 볼트(5000)를 체결할 수 있는 돌출날개부를 포함하므로, 건식공법으로 시공할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, since the zero frame includes protruding blades capable of fastening the bolts 5000 to the construction surface, an effect that can be constructed by a dry method can be exhibited.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 일정 각도를 형성하는 고정홈부의 상면 및 측면과 상기 일정 각도를 형성하는 태양광모듈의 전면유리에 의하여, 제로프레임은 태양광모듈을 고정시키므로, 자체 프레임만으로 별도의 추가되는 구조 없이 태양광모듈을 고정시킬 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since the zero frame fixes the solar module by the top and side surfaces of the fixing groove forming a certain angle and the windshield of the solar module forming the certain angle, the zero frame is separate with its own frame. It is possible to exhibit the effect of fixing the photovoltaic module without an additional structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 아치고정부는 외부에 최소한으로 노출되고, 건물일체형 태양광 모듈을 시공 시, 제로프레임에 구조용실란트로 마감을 할 수 있으므로, 미려한 외관을 형성할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the arch fixing part is minimally exposed to the outside, and when constructing a building-integrated photovoltaic module, the zero frame can be finished with a structural sealant, so it can exert an effect of forming a beautiful appearance. can
본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양광모듈의 태양광발전셀은 전극 및 리본이 후면에 위치하여 외부로 노출되지 않아, 심미적인 효과를 발휘할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photovoltaic cell of the photovoltaic module is not exposed to the outside because the electrode and the ribbon are located on the back side, so that aesthetic effects can be exhibited.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의하여 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
1: 태양광발전장치
1000: 태양광모듈
1100: 전면유리 1110: 전면유리의 상면
1120: 전면유리의 모따기면 1130: 전면유리의 측면
1200: 제1충진재층
1300: 태양광발전셀 1400: 제2충진재층
1500: 백시트
2000: 제로프레임
2100: 하부판
2110: 돌출날개부 2111: 체결홈
2120: 지지부
2200: 뼈대부 2210: 중앙홀부
2300: 아치고정부 2310: 아치부
2320: 고정홈부 2321: 고정홈부의 상면
2322: 고정홈부의 측면 2323: 고정홈부의 하면
3000: 보강구조물 4000: 실란트
5000: 볼트1: Solar power generation device
1000: solar module
1100: windshield 1110: upper surface of the windshield
1120: chamfered surface of windshield 1130: side of windshield
1200: first filler layer
1300: photovoltaic cell 1400: second filler layer
1500: back seat
2000: Zero Frame
2100: lower plate
2110: protruding wing 2111: fastening groove
2120: support
2200: skeleton part 2210: center hole part
2300: arch fixing part 2310: arch part
2320: fixing groove 2321: upper surface of fixing groove
2322: the side of the fixing groove 2323: the lower surface of the fixing groove
3000: reinforcing structure 4000: sealant
5000: Volt
Claims (6)
복수의 태양광모듈; 및
상기 태양광모듈을 지지하고, 건물의 외벽에 체결되는 복수의 제로프레임;을 포함하고,
상기 태양광모듈은,
전면유리;
EVA 혹은 PVB를 포함하고, 상기 전면유리의 하측에 배치되는 제1충진재층;
EVA 혹은 PVB를 포함하고, 상기 제1충진재층 하측에 배치되는 제2충진재층;
상기 제2충진재층 하측에 배치되는 백시트; 및
상기 제1충진재층 및 상기 제2충진재층 사이에서 고정되어 배치되고, 전극이 후면에 위치하여, 외부에 전극 및 전극을 납땜하기 위한 리본이 외부로 노출되지 않는, 1 이상의 태양광발전셀;을 포함하고,
상기 제로프레임은,
상기 건물 외벽의 시공면에 체결되는 하부판;
상기 하부판의 일단에서 연장되어 형성되는 사각형태의 뼈대부; 및
상기 뼈대부 측면 일단에서 연장되어, 아치 형태로 외측에 형성되고 상기 태양광모듈을 지지함에 따라 태양광모듈의 반대측으로 가해지는 응력을 분산시키기 위한 아치부; 및 상기 태양광모듈의 일부를 감싸는 형태로 내측에 형성된 고정홈부;를 포함하고, 상기 태양광모듈을 고정하고 상기 시공면을 향하여 외측에서 바라봤을 때, 상기 아치부의 곡률에 의해서 상기 아치부의 일부만 외부에 노출되는 아치고정부;를 포함하고,
인접한 2개의 상기 제로프레임은 각각의 상기 아치고정부가 대칭을 이루도록 서로 역방향으로 배치되고,
상기 인접한 2개의 상기 제로프레임은,
인접하게 배치된 제로프레임 각각의 상기 하부판, 상기 뼈대부, 및 상기 아치고정부가 이루는 공간에 타원형태의 보강구조물이 삽입되고, 보강구조물의 상측에 실란트가 주입되어 시공되는, 태양광발전장치.
As a building-integrated solar power generation device with improved power generation efficiency, workability and durability,
A plurality of solar modules; and
A plurality of zero frames supporting the photovoltaic module and fastened to the outer wall of the building; includes,
The solar module,
windshield;
A first filler layer including EVA or PVB and disposed on the lower side of the windshield;
A second filler layer comprising EVA or PVB and disposed below the first filler layer;
a back sheet disposed below the second filler layer; and
One or more photovoltaic cells that are fixedly disposed between the first filler layer and the second filler layer, the electrodes are located on the rear side, and the electrodes and the ribbon for soldering the electrodes are not exposed to the outside. include,
The zero frame,
a lower plate fastened to the construction surface of the outer wall of the building;
A rectangular frame portion extending from one end of the lower plate; and
an arch portion extending from one end of a side surface of the skeleton portion, formed outside in an arch shape, and supporting the photovoltaic module to distribute stress applied to the opposite side of the photovoltaic module; and a fixing groove formed inside in a form surrounding a portion of the photovoltaic module, and when the photovoltaic module is fixed and viewed from the outside toward the construction surface, only a portion of the arch portion is outside due to the curvature of the arch portion. Including; arch fixation exposed to;
The two adjacent zero frames are arranged in opposite directions to each other so that each of the arch fixing parts is symmetrical,
The two adjacent zero frames,
An elliptical reinforcing structure is inserted into a space formed by the lower plate, the skeleton part, and the arch fixing part of each of the adjacent zero frames, and a sealant is injected into the upper side of the reinforcing structure to be installed.
상기 하부판의 일측은 돌출날개부에 해당하고, 상기 하부판의 타측은 지지부에 해당하고,
상기 돌출날개부의 두께는 상기 지지부의 두께보다 두껍고,
상기 돌출날개부에 볼트가 체결되어, 상기 하부판이 시공면에 체결되는, 태양광발전장치.
The method of claim 1,
One side of the lower plate corresponds to a protruding wing part, and the other side of the lower plate corresponds to a support part,
The thickness of the protruding wing portion is thicker than the thickness of the support portion,
Bolts are fastened to the protruding wings, so that the lower plate is fastened to the construction surface.
상기 뼈대부는 상기 하부판의 테두리 일측으로부터 일정거리 떨어져 형성되고, 상기 제로프레임의 경량화를 위한, 길이 방향으로 관통된 중앙홀부를 포함하는 중공형태에 해당하는, 태양광발전장치.
The method of claim 1,
The skeleton part is formed at a predetermined distance from one side of the edge of the lower plate and corresponds to a hollow shape including a central hole penetrating in the longitudinal direction for lightening the weight of the zero frame.
상기 전면유리는,
상기 전면유리의 상면의 모서리 중 1 이상의 모서리는 모따기된 모따기면을 포함하고,
상기 전면유리의 측면 및 상기 모따기면이 이루는 각도는, 상기 고정홈부의 상면과 측면이 이루는 각도와 상응하는, 태양광발전장치.
The method of claim 1,
The front glass,
At least one of the edges of the upper surface of the windshield includes a chamfered surface,
An angle formed between the side surface of the windshield and the chamfered surface corresponds to an angle formed between an upper surface and a side surface of the fixing groove.
상기 태양광발전셀은,
반사방지층;
상기 반사방지층의 하측에 배치되는 상측부동층;
상기 상측부동층의 하측에 배치되는 전면도전층;
상기 전면도전층 하측에 배치되는 n형기판;
상기 n형기판 하측에서 서로 접합되어 교차로 배치된 제1하면도전부 및 제2하면도전부를 포함하는 하면도전층;
상기 하면도전층 하측에 배치되는 하측부동층;
상기 하면도전층 하측에 배치되고, 상기 제1하면도전부에 연결된 제1전극; 및
상기 하면도전층 하측에 배치되고, 상기 제2하면도전부에 연결된 제2전극;을 포함하는, 태양광발전장치.
The method of claim 1,
The photovoltaic cell,
antireflection layer;
an upper passivation layer disposed below the antireflection layer;
a front conductive layer disposed below the upper passivated layer;
an n-type substrate disposed below the front conductive layer;
a bottom conductive layer including first bottom conductive parts and second bottom conductive parts bonded to each other below the n-type substrate and arranged to cross each other;
a lower passivation layer disposed under the lower conductive layer;
a first electrode disposed under the bottom conductive layer and connected to the first bottom conductive part; and
A photovoltaic device comprising: a second electrode disposed under the bottom conductive layer and connected to the second bottom conductive part.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220154319A KR102532309B1 (en) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | Building-integrated Photovoltaic Power Generation Device with Improved Power Generation Efficiency, Constructability and Durability Using Zero Frame |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220154319A KR102532309B1 (en) | 2022-11-17 | 2022-11-17 | Building-integrated Photovoltaic Power Generation Device with Improved Power Generation Efficiency, Constructability and Durability Using Zero Frame |
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KR102554953B1 (en) * | 2023-03-20 | 2023-07-12 | 주식회사 에스지에너지 | Building-Integrated Photovoltaic System that Includes a Frame with Improved Fire Resistance, Flame Retardancy, and Moisture-Proof Performance, and Improved Workability |
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- 2022-11-17 KR KR1020220154319A patent/KR102532309B1/en active IP Right Grant
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