KR102590394B1 - Light permeable photovoltaic module - Google Patents

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전용석
강윤묵
이찬용
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 광이 입사되는 일측면과 상기 일측면에 반대되는 타측면을 포함하는 베이스층; 상기 베이스층 내에 분산되며, 반사 입자와 염료 입자를 포함하는 광 산란부; 및 상기 베이스층 내에 배치되며, 상기 일측면과 수광면이 이루는 각도가 30도 내지 90도인 태양전지; 를 포함하는 태양광 모듈을 개시한다.The present invention provides a base layer including one side on which light is incident and the other side opposite to the one side; a light scattering portion dispersed in the base layer and including reflective particles and dye particles; and a solar cell disposed within the base layer, wherein an angle between the one side and the light-receiving surface is 30 to 90 degrees. Disclosed is a solar module including.

Description

고투광성 태양광 모듈{LIGHT PERMEABLE PHOTOVOLTAIC MODULE}Highly transparent solar module {LIGHT PERMEABLE PHOTOVOLTAIC MODULE}

본 발명은 고투광성 태양광 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a highly transparent solar module.

일반적으로 태양광 시스템은, 태양전지를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 시스템으로서, 일반 가정이나 산업용의 독립 전력원으로 이용되거나, 상용 교류 전원의 계통과 연계되어 보조 전력원으로 이용된다.In general, a solar power system is a system that converts light energy into electrical energy using solar cells, and is used as an independent power source for general homes or industrial purposes, or as an auxiliary power source in connection with a commercial AC power system.

상기 태양전지는 반도체 재료를 확산법에 의해 p-n접합시켜 제조되며, 빛을 받을 때 작은 양의 전류가 흐르게 되는 광전효과(photovoltaic effect)를 이용한 것으로, 대부분 보통의 태양전지는 대면적의 p-n 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 상기 p-n접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하면 단위 태양전지, 셀로서 작용하게 된다. 상기와 같이 이루어진 셀은 그 기전력이 작기 때문에 다수의 셀을 연결하여 적정 기전력을 갖는 태양광 모듈(Photovoltaic Module)을 구성하여 사용하게 된다.The solar cell is manufactured by p-n junctioning semiconductor materials using a diffusion method, and utilizes the photovoltaic effect, which causes a small amount of current to flow when exposed to light. Most ordinary solar cells use a large-area p-n junction diode. When the electromotive force generated at the anode of the p-n junction diode is connected to an external circuit, it acts as a unit solar cell or cell. Since the electromotive force of cells formed as described above is small, a photovoltaic module (photovoltaic module) having an appropriate electromotive force is formed and used by connecting multiple cells.

통상적으로 사용되고 있는 건물 외장형으로 사용되는 계통연계형 태양광 시스템은, 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 다수의 태양 전지판(Photovoltaic Array)과, 상기 태양 전지판에서 변환된 전기에너지인 직류전원을 교류전원으로 변환하여 사용처로 공급하는 인버터(Inverter) 등으로 구성된다.A grid-connected solar power system commonly used on the exterior of a building consists of a number of solar panels (photovoltaic arrays) that convert solar energy into electrical energy, and direct current power, which is the electrical energy converted from the solar panels, into alternating current power. It consists of an inverter that converts and supplies it to the user.

이러한 태양광 시스템은 태양광의 에너지를 얻기 위해 설치되는 태양 전지판의 설치가 시스템의 구성에 있어서 가장 중요한 요소이며, 이러한 태양 전지판의 설치는 별도로 확보된 부지에 설치하거나 또는 건물의 옥상 등에 설치하게 된다.In these solar power systems, the installation of solar panels to obtain solar energy is the most important element in the system configuration, and these solar panels are installed on separately secured sites or on the rooftops of buildings.

따라서 건물에 태양광 시스템을 설치하려면 별도의 공간이 확보되어야 하는데, 통상적으로 건물의 옥상에는 냉방장치를 구성하는 냉각탑이 설치되어 있으므로 태양 전지판을 설치하기 위한 장소가 협소하고 한정되어 태양 전지판의 설치에 제한을 받게 되고 설치작업이 어렵게 된다.Therefore, in order to install a solar power system in a building, a separate space must be secured. Typically, a cooling tower that constitutes an air conditioner is installed on the rooftop of a building, so the space for installing solar panels is narrow and limited, making installation of solar panels difficult. There are restrictions and installation work becomes difficult.

이러한 단점을 보완하고자 건축물의 채광 및 환기를 위해 설치된 창호시스템에 태양광 시스템이 적용된 사례가 있다.In order to compensate for these shortcomings, there are cases where solar power systems were applied to window systems installed for lighting and ventilation of buildings.

즉, 대한민국 등록특허 제10-0765965호에는 태양전지를 이용한 창호가 개시되어 있다.That is, Republic of Korea Patent No. 10-0765965 discloses a window using solar cells.

이러한 종래 기술 중 태양전지를 이용하는 창호에 관하여 도 1을 참조하여 설명한다.Among these prior technologies, windows using solar cells will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 종래의 창호의 사시도이다.Figure 1 is a perspective view of a conventional window.

도 1을 참조하면, 종래의 창호(10)는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지판(11)과, 상기 태양전지판(11)의 테두리에 결합되며 건물 벽체(12)의 개구부(13) 상에 취부되어 고정되는 프레임(11a)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional window 10 is coupled to a solar panel 11 that converts solar energy into electrical energy, and the edge of the solar panel 11 and is installed on the opening 13 of the building wall 12. It is composed of a frame (11a) that is attached and fixed to.

즉, 종래의 창호(10)는 직사각형 형태를 이루는 프레임(11a)의 내측 중앙부에 태양전지판(11)이 고정되고, 상기 태양전지판(11)의 전면측과 후면측에는 건물 벽체(12)의 외측에 위치하게 되는 외측 유리창과 내측에 위치하게 되는 내측 유리창이 상기 태양전지판(11)과 소정 거리 이격 배치되어 고정된 구조를 이루고 있다.That is, in the conventional window 10, the solar panel 11 is fixed to the inner central part of the rectangular frame 11a, and the solar panel 11 is installed on the front and rear sides of the outside of the building wall 12. The outer window and the inner window are arranged at a predetermined distance from the solar panel 11 to form a fixed structure.

또 다른 한편, 대부분의 창호 설치 시에는 사생활 보호를 위해 블라인드나 버티컬 등의 장치를 별도로 설치하는 경우가 있으며, 이에 따른 비용도 적지 않게 소요되고 있다.On the other hand, when installing most windows, devices such as blinds or verticals are installed separately to protect privacy, and this costs a considerable amount of money.

이와 같이 종래에는 창호와 블라인드가 별도로 존재하여 비용이나 공간면에서 효율적이지 못하다.As such, conventionally, windows and blinds exist separately, which is not efficient in terms of cost or space.

최근에는 건축물의 유리에 직접 부착되어 설치되는 방법이 제시되고 있다.Recently, a method of installing it by attaching it directly to the glass of a building has been proposed.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 단결정 또는 다결정으로 만들어진 다수의 태양전지(21)들을 강화유리 기판(22a, 22b)의 사이에 배치하고, EVA 필름(23)을 이용하여 이들을 부착시켜서 제작된다.That is, as shown in FIG. 2, a plurality of solar cells 21 made of single crystal or polycrystal are placed between tempered glass substrates 22a and 22b, and are manufactured by attaching them using EVA film 23. .

상기와 같이 제작된 종래의 태양광 모듈(20)은 보통 앞면이 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 파란색이나 검정색을 띠고, 후면은 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 거의 회색 색상을 띠고 있다.The conventional solar module 20 manufactured as described above is usually blue or black on the front as shown in FIG. 3(a), and has an almost gray color on the back as shown in FIG. 3(b). It has .

이와 같은 종래의 태양광 모듈(20)은 태양전지(21)의 후면에 전극 선(23b)을 형성하기 위하여 실버 페이스트(Ag)로 폭 3-5mm의 2개의 전극 선을 스크린 프린팅 형성하며, 적외선 램프(IR Lamp)를 장착한 롤 컨베이어에서 건조시킨다. 이와 같이 건조된 전극 선(23b)의 색상은 밝은 회색에 가깝다.In this conventional solar module 20, two electrode lines with a width of 3-5 mm are screen-printed using silver paste (Ag) to form electrode lines 23b on the back of the solar cell 21, and infrared rays are used to form electrode lines 23b on the back of the solar cell 21. Dry on a roll conveyor equipped with a lamp (IR Lamp). The color of the electrode wire 23b dried in this way is close to light gray.

이와 같은 태양전지(130)들은 p-type 웨이퍼에 n-type 물질을 접합하거나, n-type 웨이퍼에 p-type 물질을 접합하여 만들어진다. p-type을 사용하였을 때, 각각의 태양전지(130)의 뒷면이 플러스(+), 앞면이 마이너스(-)의 전기 극성을 갖는다. Such solar cells 130 are made by bonding an n-type material to a p-type wafer or bonding a p-type material to an n-type wafer. When p-type is used, the back side of each solar cell 130 has a positive (+) electrical polarity, and the front side has a negative (-) electrical polarity.

이와 같은 태양전지(21)들을 이용하여 태양광 모듈(20)을 만들 때에는 각각의 태양전지(21)들을 직, 병렬로 연결한다.When making a solar module 20 using such solar cells 21, each solar cell 21 is connected in series or parallel.

이때 태양전지(21)들을 연결하기 위하여 연결 리본(Interconnector Ribbon)(24)을 사용하게 되며, 이와 같은 연결 리본(24)의 재질은 통상 Sn+Pb+Ag, Sn+Ag, Sn+Ag+Cu 로 되어있으며, 직렬연결시 태양전지(21)의 앞면에 형성된 폭 1-3mm의 마이너스(-) 극성(p-type일 경우 음극 또는 n-type일 경우 양극)의 실버 페이스트 전극 선(23a)을 다른 태양전지의 뒷면에 형성된 폭 3-5mm의 플러스(+) 극성(p-형일 경우 양극 또는 n-형일 경우 음극)의 실버페이스트 전극 선(23b)에 연결 리본(240)을 통하여 연결한다.At this time, an interconnector ribbon 24 is used to connect the solar cells 21, and the material of the interconnector ribbon 24 is usually Sn+Pb+Ag, Sn+Ag, Sn+Ag+Cu. When connected in series, the silver paste electrode line (23a) of minus (-) polarity (cathode in the case of p-type or anode in the case of n-type) with a width of 1-3 mm formed on the front of the solar cell (21). It is connected to the silver paste electrode line 23b of positive polarity (anode for p-type or cathode for n-type) with a width of 3-5 mm formed on the back of another solar cell through the connection ribbon 240.

이와 같이 태양전지(21)들을 연결하는 연결 리본(240)의 폭은 1.5-3mm, 두께 0.01-0.2mm을 사용한다.In this way, the connecting ribbon 240 connecting the solar cells 21 has a width of 1.5-3 mm and a thickness of 0.01-0.2 mm.

그 연결방법은 적외선 램프(IR Lamp), 할로겐 램프, 고온 가열(Hot Air)에 의한 간접 연결방식과 인두기에 의한 직접 연결방식으로 이루어진다.The connection method consists of an indirect connection method using an infrared lamp (IR Lamp), a halogen lamp, and high temperature heating (Hot Air), and a direct connection method using a soldering iron.

한편, 상기 태양광 모듈(20)의 유리 기판(22a, 22b) 사이에 위치되는 EVA 필름(23)은 온도 80℃에서 녹기 시작하여 온도 150℃정도에서 맑고 투명하게 되어 태양전지(21)와 유리 기판을 접합하게 되며, 태양전지(21)로 향하는 외부로부터의 습기와 공기의 침투를 막아 태양전지(21)의 실버(silver) 전극(23a)(23b)과 리본(24)의 부식이나 쇼트를 방지한다.Meanwhile, the EVA film 23 located between the glass substrates 22a and 22b of the solar module 20 begins to melt at a temperature of 80°C and becomes clear and transparent at a temperature of about 150°C, forming a bond between the solar cell 21 and the glass. The substrates are bonded, preventing the penetration of external moisture and air into the solar cell 21, preventing corrosion or short circuit of the silver electrodes 23a, 23b and ribbon 24 of the solar cell 21. prevent.

이러한 EVA 필름(23)은 라미네이터기(미도시)에 의하여 라미네이팅 시, 태양광 모듈(20)의 이중접합유리 기판(22a)(22b) 사이에서 녹아 맑고 투명하게 보이도록 하며, 이때 태양전지(21)와 연결 리본(24)을 제외하고 나머지 부분이 투명하게 보인다.This EVA film 23 melts between the double-laminated glass substrates 22a and 22b of the solar module 20 to appear clear and transparent when laminating by a laminator (not shown), and at this time, the solar cell 21 ) and the connection ribbon (24), the remaining parts are visible transparent.

이러한 종래의 BIPV용 태양광 모듈(20)은 단결정 또는 다결정의 태양전지(21)를 이용하여 제작되는데, 태양전지(21)의 제조 형태에 따라 건물의 이중유리 기판(22a, 22b) 사이에 배치되어 건물 안 밖에서 그대로 보이게 된다.This conventional solar module 20 for BIPV is manufactured using a single-crystalline or polycrystalline solar cell 21. Depending on the manufacturing type of the solar cell 21, it is placed between the double glass substrates 22a and 22b of the building. It is visible from the inside and outside of the building.

이와 같이 건물에 장착되는 태양광 모듈(20)의 태양전지(21)들은 양면수광형 또는 단면수광형의 태양전지(21)가 이용된다. 태양전지(21)의 수광면은 진공장비인 PECVD 및 APCVD(미도시)등에 의한 반사 방지막의 증착 과정에서 색상을 띠게 된다. 보통은 표면이 파란색이나 검정색의 색상을 띠게 되지만, 단면수광형 셀의 후면은 전극을 형성하기 위하여 알루미늄(Al)이 진공장비(미도시) 또는 스크린 프린팅으로 형성되기 때문에 회색을 띠게 된다.In this way, the solar cells 21 of the solar module 20 mounted on a building are of a double-sided light receiving type or a single-sided light receiving type solar cell 21. The light-receiving surface of the solar cell 21 becomes colored during the deposition of an anti-reflection film using vacuum equipment such as PECVD and APCVD (not shown). Normally, the surface is colored blue or black, but the back of the single-sided light-receiving cell is gray because aluminum (Al) is formed using vacuum equipment (not shown) or screen printing to form the electrode.

또한, 상기와 같은 종래의 태양광 모듈(20)은 유리 기판(22a, 22b)의 내부에 수개 내지 수십 개의 태양전지(21)들을 연결 리본(24)으로 연결하고 있으며, 이와 같은 연결 리본(24)들은 일정하게 직선을 유지하지 못하고, 휘고 꾸불거린 상태로 된다. In addition, the conventional solar module 20 as described above connects several to dozens of solar cells 21 inside the glass substrates 22a and 22b with a connecting ribbon 24, and this connecting ribbon 24 ) cannot maintain a straight line and become curved and curved.

이 상태에서 태양광 모듈(20)을 라미네이팅하여 완성시키면, 유리 기판(22a, 22b) 내에서 태양전지(21)들을 연결하는 연결 리본(24)의 모양이 전체적으로 휘고, 균일하지 않아 보인다.When the solar module 20 is completed by laminating in this state, the overall shape of the connecting ribbon 24 connecting the solar cells 21 within the glass substrates 22a and 22b appears bent and uneven.

또한, 종래의 태양광 모듈(20)에서 연결 리본(24)의 색상은 은색을 띠며, BIPV용 태양광 모듈(20)을 제작하는 경우, 연결 리본(24)은 그 색상 그대로 앞, 뒷면이 은색으로 노출된다.In addition, in the conventional solar module 20, the color of the connection ribbon 24 is silver, and when manufacturing the solar module 20 for BIPV, the connection ribbon 24 is silver on the front and back as is the color. is exposed as

따라서, 종래의 태양광 모듈(20)에서는 그 후면(비 수광면)과 연결 리본(24)의 색상은 회색과 은색을 띠고 있기 때문에, 이중 접합 태양광 모듈(20)을 제작할 때, 태양광 모듈(20)의 앞면(수광면)에서 연결 리본(240)의 은색이 전면 유리 기판(22a)(22b)을 통하여 외부로 노출되고, 후면(비 수광면)의 회색과 은색 색상이 그대로 보이며, 연결 리본(24) 선들이 휘고 꾸불꾸불하게 보이기 때문에, 도시 건물의 유리 대용으로 태양광 모듈(20)을 부착하였을 때, 미관상 좋지 않다.Therefore, in the conventional solar module 20, the back (non-light-receiving surface) and the connecting ribbon 24 are colored gray and silver, so when manufacturing the double junction solar module 20, the solar module On the front side (light-receiving side) of (20), the silver color of the connection ribbon 240 is exposed to the outside through the front glass substrates 22a and 22b, and the gray and silver colors on the back side (non-light-receiving side) are visible and connected. Since the lines of the ribbon 24 appear curved and sinuous, the aesthetic appearance is not good when the solar module 20 is attached as a substitute for glass in a city building.

[특허문헌 001] 대한민국 공개특허 제2012-0117085호,(2012년10월24일)[Patent Document 001] Republic of Korea Patent Publication No. 2012-0117085, (October 24, 2012) [특허문헌 002] 대한민국 공개특허 제2013-0059170호,(2013년06월05일)[Patent Document 002] Republic of Korea Patent Publication No. 2013-0059170, (June 5, 2013)

본 발명은 입사된 광을 반사 및 산란시키는 입자와 파장을 변환하는 입자를 도입함으로써 태양광 모듈의 수광량을 증가시키는 것이 가능한 태양광 모듈을 제공할 수 있다.The present invention can provide a solar module capable of increasing the amount of light received by the solar module by introducing particles that reflect and scatter incident light and particles that convert the wavelength.

또한, 본 발명은 입자의 종류와 농도에 따라 투과되는 자외선, 가시광선 및 적외선의 밀도를 조절하는 것이 가능한 태양광 모듈을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a solar module capable of adjusting the density of transmitted ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays depending on the type and concentration of particles.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly apparent to those skilled in the art from the description below. It will be understandable.

본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈은 광이 입사되는 일측면과 상기 일측면에 반대되는 타측면을 포함하는 베이스층; 상기 베이스층 내에 분산되며, 반사 입자와 염료 입자를 포함하는 광 산란부; 및 상기 베이스층 내에 배치되며, 상기 일측면과 수광면이 이루는 각도가 30도 내지 90도인 태양전지; 를 포함할 수 있다.A solar module according to an embodiment of the present invention includes a base layer including one side on which light is incident and the other side opposite to the one side; a light scattering portion dispersed in the base layer and including reflective particles and dye particles; and a solar cell disposed within the base layer, wherein an angle between the one side and the light-receiving surface is 30 to 90 degrees. may include.

또한, 상기 광 산란부는 반사 입자의 표면에 복수의 염료 입자가 결합된 산란 구조체를 포함할 수 있다.Additionally, the light scattering unit may include a scattering structure in which a plurality of dye particles are bonded to the surface of a reflective particle.

또한, 상기 베이스층은 고분자 용액을 포함하고, 상기 고분자 용액 대비 상기 산란 구조체의 혼합비는 0.001wt% 내지 0.1wt%일 수 있다.Additionally, the base layer includes a polymer solution, and the mixing ratio of the scattering structure to the polymer solution may be 0.001 wt% to 0.1 wt%.

또한, 상기 염료 입자는 제1염료 입자 및 제2염료 입자를 포함하고,In addition, the dye particles include first dye particles and second dye particles,

상기 제1염료 입자 및 제2염료 입자는 흡수하는 파장 대역이 상이할 수 있다.The first dye particles and the second dye particles may have different absorption wavelength bands.

또한, 상기 제1염료 입자 및 제2염료 입자는 용해 특성이 상이할 수 있다.Additionally, the first dye particles and the second dye particles may have different dissolution characteristics.

또한, 상기 반사 입자는 금속 입자, 산화 금속 입자, 합성 수지 입자, 무기 입자, 공기 및 상기 고분자 용액과 굴절율이 상이한 액상 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Additionally, the reflective particles may include at least one of metal particles, metal oxide particles, synthetic resin particles, inorganic particles, air, and a liquid material having a different refractive index from the polymer solution.

또한, 상기 베이스층의 일측면 및 타측면 중 적어도 하나의 면에 배치된 지지층을 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a support layer disposed on at least one of one side and the other side of the base layer.

또한, 상기 지지층은 둘레를 따라 형성된 체결부를 포함할 수 있다.Additionally, the support layer may include a fastening portion formed along the circumference.

또한, 상기 베이스층 내에 배치되며, 상기 태양전지의 수광면으로 광을 전달하는 광전달부를 더 포함할 수 있다.In addition, it is disposed in the base layer and may further include a light transmitting part that transmits light to the light-receiving surface of the solar cell.

또한, 상기 광전달부는 선단으로 입사된 광을 전반사 시켜 후단으로 방출할 수 있다.Additionally, the light transmitting unit may totally reflect light incident on the front end and emit it to the rear end.

또한, 평균투과도가 30% ~ 99%일 수 있다.Additionally, the average transmittance may be 30% to 99%.

본 발명의 실시예에 따르면, 입사된 광을 반사 및 산란시키는 입자와 파장을 변환하는 입자를 도입함으로써 태양광 모듈의 수광량을 증가시키는 것이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to increase the amount of light received by a solar module by introducing particles that reflect and scatter incident light and particles that convert the wavelength.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 입자의 종류와 농도에 따라 투과되는 자외선, 가시광선 및 적외선의 밀도를 조절하는 것이 가능하다.Additionally, according to an embodiment of the present invention, it is possible to adjust the density of transmitted ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays depending on the type and concentration of particles.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Meanwhile, the effects that can be obtained from the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

도 1은 종래의 창호의 사시도이고,
도 2는 종래의 태양광 모듈을 나타낸 단면도이고,
도 3은 종래의 태양광 모듈을 나타낸 정면도이고,
도 4는 본 발명의 태양광 모듈의 제1실시예를 나타낸 구성도이고,
도 5는 본 발명의 태양광 모듈에서 광산란부의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이고,
도 6은 본 발명의 태양광 모듈과 비교예에 따른 발전 효율을 나타낸 그래프이고,
도 7은 본 발명의 태양광 모듈에서 염료 입자의 자외선-가시광 흡광도(UV-vis) & 발광(Photoluminescence)을 분석한 결과 그래프이고,
도 8은 본 발명의 태양광 모듈(A)과 비교예(B)에서 염료 입자에 따른 발광 정도를 비교하여 나타낸 사진이고,
도 9는 본 발명의 태양광 모듈에서 염료 입자에 따른 흡광(UV-vis Absorbance)을 분석한 결과 그래프이고,
도 10은 본 발명의 태양광 모듈에서 염료 입자에 따른 발광(Photoluminescence)을 분석한 결과 그래프이고,
도 11은 본 발명의 태양광 모듈의 제2실시예를 나타낸 구성도이고,
도 12는 본 발명의 태양광 모듈의 제3실시예를 나타낸 구성도이고,
도 13은 본 발명의 태양광 모듈의 제4실시예를 나타낸 구성도이고,
도 14는 본 발명의 태양광 모듈의 제4실시예에서 지지층의 체결 구조를 나타내는 예시도이고,
도 15는 본 발명의 태양광 모듈의 제5실시예를 나타낸 구성도이고,
도 16은 본 발명의 태양광 모듈의 제5실시예에서 광전달부의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이다.Figure 1 is a perspective view of a conventional window,
Figure 2 is a cross-sectional view showing a conventional solar module,
Figure 3 is a front view showing a conventional solar module,
Figure 4 is a configuration diagram showing the first embodiment of the solar module of the present invention,
Figure 5 is an exemplary diagram schematically showing the configuration of the light scattering unit in the solar module of the present invention;
Figure 6 is a graph showing the power generation efficiency according to the solar module of the present invention and a comparative example,
Figure 7 is a graph showing the results of analyzing ultraviolet-visible light absorbance (UV-vis) & photoluminescence of dye particles in the solar module of the present invention;
Figure 8 is a photograph showing a comparison of the degree of luminescence according to dye particles in the solar module (A) of the present invention and the comparative example (B),
Figure 9 is a graph showing the results of analyzing UV-vis Absorbance according to dye particles in the solar module of the present invention;
Figure 10 is a graph showing the results of analyzing photoluminescence according to dye particles in the solar module of the present invention;
Figure 11 is a configuration diagram showing the second embodiment of the solar module of the present invention;
Figure 12 is a configuration diagram showing the third embodiment of the solar module of the present invention,
Figure 13 is a configuration diagram showing the fourth embodiment of the solar module of the present invention,
Figure 14 is an exemplary diagram showing the fastening structure of the support layer in the fourth embodiment of the solar module of the present invention;
Figure 15 is a configuration diagram showing the fifth embodiment of the solar module of the present invention,
Figure 16 is an exemplary diagram schematically showing the configuration of the light transmitting unit in the fifth embodiment of the solar module of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This example is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes of elements in the drawings are exaggerated to emphasize clearer explanation.

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다.The configuration of the invention to clarify the solution to the problem to be solved by the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings based on preferred embodiments of the present invention, and the reference numbers to the components in the drawings will be the same. Components are given the same reference numbers even if they are in different drawings, and it is stated in advance that components of other drawings can be cited when necessary when explaining the relevant drawings.

도 4는 본 발명의 태양광 모듈의 제1실시예를 나타낸 구성도이고, 도 5는 본 발명의 태양광 모듈에서 광산란부의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이다.Figure 4 is a configuration diagram showing the first embodiment of the solar module of the present invention, and Figure 5 is an exemplary diagram schematically showing the configuration of the light scattering unit in the solar module of the present invention.

우선, 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 모듈(100)은 베이스층(110), 광 산란부(120) 및 태양전지(130)를 포함할 수 있다.First, referring to FIG. 4, the solar module 100 according to the first embodiment of the present invention may include a base layer 110, a light scattering unit 120, and a solar cell 130.

베이스층(110)은 높이 방향(Z축 방향)으로 길이를 갖는 박막 또는 후막 형상으로 구성되며, 광 투과성의 재질로 구성될 수 있다.The base layer 110 is composed of a thin or thick film having a length in the height direction (Z-axis direction) and may be made of a light-transmissive material.

여기서, 베이스층(110)은 폴리디메틸실록산(PDMS), 아크릴 또는 기타 레진으로 이루어지는 고분자 용액과 경화제를 혼합하여, 열 또는 자외선 등을 통해 경화되어 판형으로 제조될 수 있다.Here, the base layer 110 may be manufactured in a plate shape by mixing a polymer solution made of polydimethylsiloxane (PDMS), acrylic, or other resin with a curing agent, and curing it through heat or ultraviolet rays.

한편, 베이스층(110)은 태양전지(130)가 삽입되는 공간과 분리되는 내부 수용 공간을 갖는 하우징으로 형성되며, 내부 수용 공간에 젤타입 또는 액상타입의 고분자 용액이 주입된 형태로 구현될 수도 있다.Meanwhile, the base layer 110 is formed as a housing with an internal receiving space separated from the space where the solar cell 130 is inserted, and may be implemented in the form of a gel-type or liquid-type polymer solution injected into the internal receiving space. there is.

한편, 베이스층(110)의 내부 수용 공간에 젤타입 또는 액상타입의 고분자 용액이 주입되어도, 태양전지 모듈 제작 시 태양전지(130)의 전극들을 녹여 접합(soldering, 납땜)하므로 견고히 고정이 되어 틀어짐 등 문제가 발생하지 않을 수 있다.On the other hand, even if a gel-type or liquid-type polymer solution is injected into the internal accommodation space of the base layer 110, the electrodes of the solar cell 130 are melted and soldered when manufacturing the solar cell module, so they are firmly fixed and cannot be twisted. etc. problems may not occur.

또한, 베이스층(110)은 별도의 공간 형성 및 이의 채움 없이, 자체가 염료 및 반사입자를 분산된 형태로 구현될 수 있다.베이스층(110)은 너비 방향(X축 방향)에서 일측면(111)과 일측면(111)의 반대측 면인 타측면(112)을 포함한다.In addition, the base layer 110 can be implemented in a form in which dye and reflective particles are dispersed without forming or filling a separate space. The base layer 110 has one side (X-axis direction) in the width direction (X-axis direction). 111) and the other side 112, which is the opposite side of one side 111.

일 예에서, 일측면(111)은 광이 입사되는 입사면으로 기능할 수 있고, 타측면(112)은 설치 영역에 설치되는 설치면으로 기능할 수 있다.In one example, one side 111 may function as an incident surface on which light is incident, and the other side 112 may function as an installation surface installed in an installation area.

한편, 태양광 모듈(100)이 창호의 유리로 사용되는 경우, 일측면(111) 및 타측면(112) 모두 광이 입사되는 입사면으로 기능할 수 있다.Meanwhile, when the solar module 100 is used as a window glass, both one side 111 and the other side 112 may function as an entrance surface where light is incident.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 모듈(100)의 설치 영역은 건축물의 외벽, 건축물의 창호, 건축물의 지붕창, 건축물의 천창, 공공 인프라(버스정류장, 화장실창) 또는 농업용 하우스를 포함할 수 있다.Meanwhile, the installation area of the solar module 100 according to the first embodiment of the present invention is the outer wall of the building, the windows of the building, the roof window of the building, the skylight of the building, public infrastructure (bus stop, toilet window), or an agricultural house. It can be included.

광 산란부(120)는 복수의 광 산란 구조체가 베이스층(110)의 내부에 분산되어 배치될 수 있다.The light scattering unit 120 may have a plurality of light scattering structures dispersedly disposed inside the base layer 110 .

한편, 광 산란부(120)의 혼합 농도에 따라 태양광 모듈(100)의 투과 및 산란도를 조절하는 것이 가능하다.Meanwhile, it is possible to adjust the transmission and scattering degree of the solar module 100 according to the mixing concentration of the light scattering unit 120.

여기서, 제조된 태양광 모듈(100)은 평균투과도가 30~99%로 설정될 수 있다.Here, the manufactured solar module 100 may have an average transmittance set to 30 to 99%.

광 산란부(120)는 베이스층(110) 내에서 복수의 나노 입자 형태로 배치될 수 있으며, 입사되는 태양광을 분산시켜 태양전지(130) 측으로 집광 시킬 수 있고, 이를 통해 광전 효율을 향상시킬 수 있다.The light scattering unit 120 may be arranged in the form of a plurality of nanoparticles within the base layer 110, and can disperse incident sunlight and converge it toward the solar cell 130, thereby improving photoelectric efficiency. You can.

광 산란부(120)는 광 산란 구조체를 포함하고, 베이스층(110)의 고분자 용액에 광 산란 구조체가 분산되고, 고분자 용액 대비 광 산란 구조체의 혼합비는 0.001wt% 내지 0.1wt%인 것이 바람직하다.The light scattering portion 120 includes a light scattering structure, the light scattering structure is dispersed in the polymer solution of the base layer 110, and the mixing ratio of the light scattering structure to the polymer solution is preferably 0.001 wt% to 0.1 wt%. .

여기서, 고분자 용액 대비 광 산란 구조체의 혼합비가 0.001wt% 미만인 경우 광 산란 효과가 의미 없는 수준으로 나타나는 문제가 발생할 수 있고, 고분자 용액 대비 광 산란 구조체의 혼합비가 0.1wt% 농도 초과인 경우 광 산란 효과보다 광 흡수 효과가 우세하여 모듈의 성능과 투과도 모두 손해가 나타나는 문제가 발생할 수 있다.Here, if the mixing ratio of the light scattering structure to the polymer solution is less than 0.001wt%, a problem may arise where the light scattering effect appears at a meaningless level, and if the mixing ratio of the light scattering structure to the polymer solution exceeds 0.1wt% concentration, the light scattering effect may occur. Since the light absorption effect is more dominant, a problem may occur in which both the performance and transmittance of the module are lost.

한편, 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 광산란부(120)의 형상에 따라 태양광 모듈(100)은 다른 형태로 구현될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 4A to 4D , the solar module 100 may be implemented in different forms depending on the shape of the light scattering unit 120.

도 4a의 경우 광산란부(120)가 베이스층(110) 내에 균일하게 분포(분산)될 수 있다.In the case of FIG. 4A, the light scattering unit 120 may be uniformly distributed (dispersed) within the base layer 110.

도 4b 내지 도 4d를 참조하면, 광산란부(121, 122, 123)가 베이스층(110)의 내부 일부분에만 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 4B to 4D , the light scattering portions 121, 122, and 123 may be formed only in a portion of the interior of the base layer 110.

여기서, 광산란부(120)는 베이스층(110) 내에서 일측면(111)부터 타측면(112) 범위 내 미리 설정된 두께(수나노미터 내지 수밀리미터)로 형성될 수 있다.Here, the light scattering unit 120 may be formed to have a preset thickness (several nanometers to several millimeters) within the range from one side 111 to the other side 112 within the base layer 110.

도 4b는 광산란부(121)가 일측면에서부터 베이스층(110) 내 임의의 영역까지 형성된 경우를 도시하며, 도 4c는 광산란부(122)가 베이스층(110) 내에만 존재하는 경우를 도시하며, 도 4d는 광산란부(123)가 베이스층(110) 내 임의의 영역에서 타측면(112)까지 존재하는 경우를 도시한다. 한편, 광산란부(120)는 필요에 따라, 전체 태양광 모듈(100) 내에서 상기 세 가지 경우가 혼재할 수도 있다.Figure 4b shows a case where the light scattering unit 121 is formed from one side to an arbitrary area within the base layer 110, and Figure 4c shows a case where the light scattering unit 122 exists only within the base layer 110. , FIG. 4D shows a case where the light scattering unit 123 exists from an arbitrary area within the base layer 110 to the other side surface 112. Meanwhile, the light scattering unit 120 may mix the above three cases within the entire solar module 100, if necessary.

도 5를 참조하면, 광 산란부(120)에서 각각의 광 산란 구조체는 반사 입자(120a)의 표면에 복수의 염료 입자(120b)가 결합된 구조로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5 , each light scattering structure in the light scattering unit 120 may be formed in a structure in which a plurality of dye particles 120b are bonded to the surface of a reflective particle 120a.

이를 통해, 반사 입자의 장점인 광반사/산란으로 인한 태양광 모듈의 성능 향상과 염료의 장점인 광 파장(에너지) 변환이 융합되므로, 하나의 구조에서 두 가지의 장점을 모두 나타내는 효과를 기대할 수 있다.Through this, the performance improvement of solar modules due to light reflection/scattering, which is the advantage of reflective particles, and the light wavelength (energy) conversion, which is the advantage of dyes, are combined, so an effect that shows both advantages in one structure can be expected. there is.

태양전지가 사용하지 못하는 자외선 영역의 빛을 가시광 영역의 빛으로 변환하는 경우에 있어, 염료를 단독으로 사용하는 경우에 비해 압도적으로 성능 향상 효과가 뛰어나다.When converting light in the ultraviolet range, which cannot be used by solar cells, into light in the visible range, the performance improvement effect is overwhelmingly superior compared to when dye is used alone.

여기서, 반사 입자(120a)는 0.1μm 내지 200μm 직경을 갖는 금속 입자, 산화 금속 입자, 합성 수지 입자, 무기 입자, 공기 및 물방울(투명하나 굴절률이 다른 물질) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the reflective particles 120a may include at least one of metal particles having a diameter of 0.1 μm to 200 μm, metal oxide particles, synthetic resin particles, inorganic particles, air, and water droplets (materials that are transparent but have different refractive indices).

염료 입자(120b)는 특정 파장의 광을 흡수하여, 다른 파장의 광을 재방출할 수 있다.The dye particles 120b may absorb light of a specific wavelength and re-emit light of a different wavelength.

즉, 광 산란부(120)를 통해 입사된 광(파장 A)은 반사 입자(120a)에 의해 굴절 또는 산란되어 입사 경로가 변경될 수 있으며, 입사된 광(파장 A)은 염료 입자(120b)를 통해 흡수된 후 다른 파장의 투과광(파장 B)으로 방출될 수 있다.That is, the light (wavelength A) incident through the light scattering unit 120 may be refracted or scattered by the reflective particles 120a and change the incident path, and the incident light (wavelength A) may be reflected by the dye particles 120b. After being absorbed, it can be emitted as transmitted light of a different wavelength (wavelength B).

염료 입자(120b)는 반경 2nm 이내의 크기를 가질 수 있으며, 복수의 염료 입자(120b)는 서로 상이한 파장 대역의 광을 흡수하고, 이를 다른 파장의 광으로 재방출 할 수 있다.The dye particles 120b may have a size within a radius of 2 nm, and the plurality of dye particles 120b may absorb light of different wavelength bands and re-emit it as light of different wavelengths.

즉, 반사 입자(120a)에는 제1파장의 광을 흡수하는 제1염료 입자 및 제2파장의 광을 흡수하는 제2염로 입자가 결합될 수 있다. 또한, 반사 입자(120a)에는 제3파장의 광을 흡수하는 제3염료 입자가 결합될 수 있음은 물론이다.That is, first dye particles that absorb light of the first wavelength and secondary salt particles that absorb light of the second wavelength may be combined in the reflective particles 120a. In addition, of course, third dye particles that absorb light of the third wavelength may be combined with the reflective particles 120a.

이러한 염료 입자(120b)는 다양한 파장 대역의 광을 흡수하는 염료로 구성될 수 있으며, 다음의 [표 1]의 염료를 사용할 수 있다. 다만, 이는 사용되는 염료 입자(120b)의 구체적인 일 예에 불과할 뿐, [표 1]의 구성으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.These dye particles 120b may be composed of a dye that absorbs light in various wavelength bands, and the dyes shown in [Table 1] below may be used. However, this is only a specific example of the dye particles 120b used, and the present invention is not limited to the configuration in [Table 1].

한편, 광 산란부(120)에서, 반사 입자(120a)와 형광 입자(120b)의 혼합비는 1:0.001 내지 1:1일 수 있다.Meanwhile, in the light scattering unit 120, the mixing ratio of the reflective particles 120a and the fluorescent particles 120b may be 1:0.001 to 1:1.

여기서, 반사 입자(120a)와 형광 입자(120b)의 혼합비가 1:0.001 미만인 경우 형광 입자의 기능이 무의미한 수준으로 나타나는 문제가 있을 수 있고, 혼합비가 1:1 초과인 경우 형광 입자의 흡광이 과도하여 투광성을 저해하는 문제가 있을 수 있다.Here, if the mixing ratio of the reflective particles 120a and the fluorescent particles 120b is less than 1:0.001, there may be a problem where the function of the fluorescent particles appears to be meaningless, and if the mixing ratio is more than 1:1, the light absorption of the fluorescent particles is excessive. Therefore, there may be a problem of impairing light transmission.

태양전지(130)는 베이스층(110)의 일측 내부에 삽입된 형상으로 배치될 수 있다.The solar cell 130 may be arranged to be inserted into one side of the base layer 110.

여기서, 태양전지(130)는 두께와 너비를 갖는 형상으로 형성될 수 있다.Here, the solar cell 130 may be formed in a shape having a thickness and width.

예컨대, 태양전지(130)는 두께가 10nm~10μm인 박막형 태양전지(130)가 적용되거나, 두께가 50~300μm인 실리콘 태양전지(130)가 적용될 수 있다.For example, the solar cell 130 may be a thin film solar cell 130 with a thickness of 10 nm to 10 μm, or a silicon solar cell 130 with a thickness of 50 nm to 300 μm may be used.

구체적으로, 본 발명에서 적용되는 태양전지(130)는 그 종류에 제한을 두지 않으나, 본 발명에서는 실리콘 태양전지 등을 적용할 수 있다.Specifically, the type of solar cell 130 applied in the present invention is not limited, but a silicon solar cell, etc. may be applied in the present invention.

즉, 실리콘 태양전지는 사용되는 기판의 종류 또는 구조에 따라 다양하게 분류될 수 있는데, 광흡수층의 결정 특성에 따라 크게 다결정(Multicrystalline)과 단결정(Crystalline) 실리콘 태양전지로 분류될 수 있다.In other words, silicon solar cells can be classified in various ways depending on the type or structure of the substrate used, and can be broadly classified into multicrystalline and single crystalline silicon solar cells depending on the crystal characteristics of the light absorption layer.

대표적인 실리콘 태양전지인 단결정(Crystalline) 태양전지는 단결정 실리콘 웨이퍼(Wafer)를 기판으로 만드는 태양전지이다. 또한, 실리콘 태양전지는 실리콘 태양전지 위에 다른 파장의 빛을 흡광하는 태양전지를 한 층 더 적층하는 이중접합(Tandem) 또는 그 위에 또다른 파장의 빛을 흡광하는 태양전지를 한층 더 적층하는 삼중접합(Triple Junction) 등의 다중접합 구조로 제조하거나, 하이브리드 구조로 제조하여 전환 효율을 통상의 실리콘 태양전지 수준 이상으로 높이고 있다.A single crystalline solar cell, a representative silicon solar cell, is a solar cell made with a single crystalline silicon wafer as a substrate. In addition, silicon solar cells are either double junction (tandem), in which a solar cell that absorbs light of a different wavelength is stacked on top of the silicon solar cell, or triple junction, in which a solar cell that absorbs light of another wavelength is further stacked on top of the silicon solar cell. By manufacturing it in a multi-junction structure such as triple junction, or in a hybrid structure, the conversion efficiency is increased beyond the level of ordinary silicon solar cells.

상기와 같은 특징을 갖는 실리콘 태양전지가 적용된 태양전지(130)는 투명 기능을 갖도록 베이스층(110) 내에 삽입 또는 몰딩되어 설치된다.The solar cell 130 to which the silicon solar cell having the above characteristics is applied is installed by being inserted or molded into the base layer 110 so as to have a transparent function.

본 발명에서는 상기와 같은 태양전지(130)는 베이스층(110)의 높이 방향과 수직한 수평 배열로 설치되어 태양광의 입사각의 간섭에 방해되지 않고, 사용자(1)의 시야의 범위에서 간섭되지 않는 범위로 설치된다.In the present invention, the solar cells 130 as described above are installed in a horizontal arrangement perpendicular to the height direction of the base layer 110, so that they are not disturbed by interference of the angle of incidence of sunlight and do not interfere within the field of view of the user 1. installed in range.

한편, 태양전지(130)는 높이 방향(Z축 방향)으로 상호 이격되어 배치된 복수의 태양전지(130)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the solar cell 130 may include a plurality of solar cells 130 arranged to be spaced apart from each other in the height direction (Z-axis direction).

여기서, 복수의 태양전지(130)는 상호 등간격으로 이격되도록 배치되는 것이 바람직하고, 베이스층(110) 내에서 수평 배열로 설치되어 사용자(1)의 시야의 범위에서 간섭되지 않는 범위에 설치된다.Here, the plurality of solar cells 130 are preferably arranged to be spaced apart from each other at equal intervals, and are installed in a horizontal arrangement within the base layer 110 in a range that does not interfere with the field of view of the user 1. .

여기서, 수평 배열이란, 높이 방향(Z축 방향)으로 기립된 상태의 베이스층(110)의 일측면(111)과 수직한 너비 방향(X축 방향)으로 너비를 갖도록 배치된 것을 의미한다.Here, horizontal arrangement means arranged to have a width in the width direction (X-axis direction) perpendicular to one side 111 of the base layer 110 in an upright state in the height direction (Z-axis direction).

한편, 본 발명의 제1실시예에서 수직하다는 것은 상호 이루는 각도가 직각에 인접한 각도(예컨대, 30° 내지 90°)를 이루는 것을 의미할 수 있다.Meanwhile, in the first embodiment of the present invention, being perpendicular may mean that the angles formed between each other form an angle adjacent to a right angle (eg, 30° to 90°).

물론, 베이스층(110)을 통해 빛이 투과되어 시인성을 갖고 동시에 태양전지(130)의 사이 간격을 통해 시야 간섭을 받지 않아 베이스층(110)의 투과성을 보장받는다.Of course, light is transmitted through the base layer 110 and has visibility, and at the same time, it does not interfere with the view through the gap between the solar cells 130, thereby ensuring the transparency of the base layer 110.

한편, 태양전지(130)는 상술한 바와 같이 양면수광 형으로 구성될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서 태양전지(130)는 상부 측을 향하도록 수광면이 형성되고, 하부 측을 향하도록 비수광면이 형성될 수 있다.Meanwhile, the solar cell 130 may be configured as a double-sided light-receiving type as described above. However, in the embodiment of the present invention, the solar cell 130 has a light-receiving surface facing the upper side, and a non-receiving surface facing the lower side. A light surface may be formed.

즉, 태양전지(130)는 베이스층(110) 내에서 수평 배열로 설치되며, 입사되는 태양광(L)을 상부에 형성된 수광면을 통해 수집하여 광전류로 변화시킬 수 있다.That is, the solar cell 130 is installed in a horizontal arrangement within the base layer 110, and can collect incident sunlight (L) through a light-receiving surface formed at the top and change it into photocurrent.

이하에서는 도 6 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 모듈(100)의 특성에 대해 설명한다.Hereinafter, the characteristics of the solar module 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 10.

도 6은 본 발명의 태양광 모듈과 비교예에 따른 입사광의 다양한 각도에 대한 발전 효율을 나타낸 그래프이고, 도 7은 본 발명의 태양광 모듈에서 염료 입자의 자외선-가시광 흡광도(UV-vis) & 발광(Photoluminescence)을 분석한 결과 그래프이고, 도 8은 본 발명의 태양광 모듈(A)과 비교예(B)에서 염료 입자에 따른 발광 정도를 비교하여 나타낸 사진이고, 도 9는 본 발명의 태양광 모듈에서 염료 입자에 따른 흡광(UV-vis Absorbance)을 분석한 결과 그래프이고, 도 10은 본 발명의 태양광 모듈에서 염료 입자에 따른 발광(Photoluminescence)을 분석한 결과 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the power generation efficiency for various angles of incident light according to the solar module of the present invention and the comparative example, and Figure 7 is a graph showing the ultraviolet-visible light absorbance (UV-vis) & It is a graph showing the results of analyzing photoluminescence, and Figure 8 is a photograph showing a comparison of the degree of light emission according to dye particles in the solar module (A) of the present invention and the comparative example (B), and Figure 9 is an aspect of the present invention. This is a graph showing the results of analyzing UV-vis Absorbance according to dye particles in the optical module, and Figure 10 is a graph showing the results of analyzing photoluminescence according to dye particles in the solar module of the present invention.

도 6에서 비교예 및 실시예에 따른 태양광 모듈은 아래와 같이 제조한 후, 분석하였다.In Figure 6, solar modules according to comparative examples and examples were manufactured as follows and then analyzed.

<비교예><Comparative example>

1) 6' 크기의 양면수광형 실리콘 태양전지를 레이저 다이싱(dicing)을 이용하여 가로 6.7cm 세로 1.0cm 크기로 절단하여 조각 태양전지를 제작한다.1) Cut a 6'-sized double-sided light-receiving silicon solar cell into 6.7cm wide and 1.0cm long using laser dicing to produce a piece solar cell.

2) 인두를 이용하여 조각 태양전지의 전면 및 후면부의 장축 가장자리에 리본 전극을 땜(soldering)하여 (+), (-) 전극부를 형성한다.2) Using a soldering iron, solder ribbon electrodes to the long-axis edges of the front and rear parts of the solar cell sculpture to form (+) and (-) electrode parts.

3) 다섯개의 조각 태양전지를 수직으로 세워 1cm 간격으로 정렬한 후, 리본 전극을 땜하여 각 (+) 및 (-) 전극끼리 연결하여 병렬 모듈 구조를 구현한다.3) Place the five solar cell pieces vertically and align them at 1cm intervals, then solder the ribbon electrodes to connect the (+) and (-) electrodes to create a parallel module structure.

4) 준비한 성형틀(mold)에 제작한 모듈을 배치한 후, 채움재(PDMS) 용액을 붓는다.4) After placing the manufactured module in the prepared mold, pour the filler (PDMS) solution.

5) 진공 환경에서 기포를 모두 제거한다.5) Remove all air bubbles in a vacuum environment.

6) 70℃에서 4시간 동안 경화한다.6) Cure at 70℃ for 4 hours.

7) 경화된 모듈을 성형틀에서 분리한다.(모듈 완성)7) Separate the hardened module from the mold. (Module completion)

8) 인공 태양광(Solar Simulator)( Sun 3000, Class AAA, ABET Technology)을 이용, 1sun(AM1.5G, 100mW/cm2) 환경에서 전위 가변기(Potentiostat)(VSP, BioLogic)에 태양광 모듈을 연결하여 선형주사전위법(Linear Sweep Voltammetry)으로 분석한다.8) Using artificial sunlight (Solar Simulator) (Sun 3000, Class AAA, ABET Technology), a solar module is connected to a potential stat (VSP, BioLogic) in a 1sun (AM1.5G, 100mW/cm 2 ) environment. are connected and analyzed using Linear Sweep Voltammetry.

<실시예 1><Example 1>

1)-3) 동일1)-3) Same

4) 준비한 성형틀(mold)에 제작한 모듈을 배치한 후, 0.0063%의 질량비로 염료 입자가 분산된 채움재(PDMS) 용액을 붓는다.4) After placing the manufactured module in the prepared mold, pour the filler (PDMS) solution in which dye particles are dispersed at a mass ratio of 0.0063%.

5)-8) 동일5)-8) Same

<실시예 2><Example 2>

1)-3) 동일1)-3) Same

4) 준비한 성형틀(mold)에 제작한 모듈을 배치한 후, 0.005%의 질량비로 반사 입자가 분산된 채움재(PDMS) 용액을 붓는다.4) After placing the manufactured module in the prepared mold, pour the filler (PDMS) solution in which reflective particles are dispersed at a mass ratio of 0.005%.

5)-8) 동일5)-8) Same

<실시예 3><Example 3>

1)-3) 동일1)-3) Same

4) 준비한 성형틀(mold)에 제작한 모듈을 배치한 후, 0.005%의 질량비로 반사 입자와 0.0063%의 질량비로 형광 입자가 분산된 채움재(PDMS) 용액을 붓는다.4) After placing the manufactured module in the prepared mold, pour the filler (PDMS) solution in which reflective particles at a mass ratio of 0.005% and fluorescent particles at a mass ratio of 0.0063% are dispersed.

5)-8) 동일5)-8) Same

도 6a는 각 태양광 모듈의 인가 전압에 따른 전류밀도를 나타낸 그래프(J-V Curve)이다.Figure 6a is a graph (J-V Curve) showing the current density according to the applied voltage of each solar module.

여기서, 도 6a는 x절편에서 개방전류(open-circuit voltage, Voc), y절편에서 단락전류밀도(short-circuit current density, Jsc)를, 그래프의 개형으로 채움 인자(fill factor, FF)를, 그리고 위 세 값을 곱하여 효율을 계산할 수 있다.Here, Figure 6a shows the open-circuit voltage (Voc) at the x-intercept, the short-circuit current density (Jsc) at the y-intercept, and the fill factor (FF) by reforming the graph. And you can calculate the efficiency by multiplying the above three values.

우선, 도 6a를 참조하면, 광 산란부를 투입하지 않고, 베이스층을 형성한 비교예(검정선) 대비, 광 산란부 중 염료 입자를 투입하여 분산한 경우(실시예 1), 성능 1.1배 증가한 것을 확인할 수 있고), 광 산란부 중 반사 입자를 투입하여 분산한 경우(실시예 2), 성능 1.8배 증가한 것을 확인할 수 있고, 반사 입자와 염료 입자를 투입하여 분산한 경우(보라선, 2.0배) 성능이 뚜렷하게 증가함을 확인할 수 있다.First, referring to Figure 6a, compared to the comparative example (black line) in which the base layer was formed without adding the light scattering part, when dye particles were added and dispersed in the light scattering part (Example 1), the performance increased by 1.1 times. When dispersing by adding reflective particles to the light scattering part (Example 2), it can be confirmed that the performance increased by 1.8 times, and when dispersing by adding reflective particles and dye particles (purple line, 2.0 times ) It can be seen that performance clearly increases.

도 6b는 비교예와 실시예1, 실시예2, 실시예3의 가시광 영역의 UV-vis 분석 결과(투과도)를 나타낸 그래프이다. 파장별 photopic response와 AM1.5G의 solar photon flux를 고려한 각 예시의 평균투과도(Average Transmittance, AVT*)는 비교예-93.3%, 실시예1-60.7%, 실시예2-73.5%, 실시예3-61.4%를 나타낸다. Figure 6b is a graph showing UV-vis analysis results (transmittance) in the visible light region of Comparative Examples and Examples 1, 2, and 3. The average transmittance (AVT*) of each example considering the photopic response by wavelength and solar photon flux of AM1.5G was Comparative Example - 93.3%, Example 1 - 60.7%, Example 2 - 73.5%, Example 3 It represents -61.4%.

즉, 도 6a과 도6b를 참조하면, 실시예3의 경우 비교예 대비 약 1/3의 투과도 손실로 약 2배의 성능 향상이 구현되었다.That is, referring to FIGS. 6A and 6B, in the case of Example 3, a performance improvement of about 2 times was realized with a transmittance loss of about 1/3 compared to the comparative example.

한편, 채움재에 반사 입자를 0.1%의 질량비로 분산하는 경우(미도시), 광투과도가 매우 낮아 건너편의 형상은 볼 수 없으나 우수한 광 반사 효과로 비교예 대비 6배의 성능 향상이 구현된다. 0.1% 질량비 이상의 광 산란부 혼합 농도는 광투과도 감소와 성능 향상의 상보적 효과가 미미하다. 질량비 0.001% 이하의 광 산란부 혼합 농도는 광산란 효과에 의한 성능 향상 효과가 미미하다.Meanwhile, when reflective particles are dispersed in the filler at a mass ratio of 0.1% (not shown), the light transmittance is so low that the shape on the other side cannot be seen, but the excellent light reflection effect improves performance by 6 times compared to the comparative example. A light scattering part mixing concentration of more than 0.1% mass ratio has a minimal complementary effect of reducing light transmittance and improving performance. The light scattering part mixing concentration of 0.001% or less by mass has a minimal performance improvement effect due to the light scattering effect.

또한, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에서 자외선-가시광 흡광도(UV-vis)와 발광(Photoluminescene)을 분석한 결과, 본 발명에 적용되는 염료 입자는 특정 파장대의 광을 흡수(상)하여 보다 에너지가 낮은 파장대의 광을 발광(하)하는 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to Figures 7 and 8, as a result of analyzing ultraviolet-visible light absorbance (UV-vis) and luminescence (Photoluminescene) in the present invention, the dye particles applied to the present invention absorb light in a specific wavelength range (top) As a result, it can be confirmed that light in a lower energy wavelength range is emitted (lower).

태양전지는 소재(종류)의 밴드갭 크기에 따라 광전효과가 발생하는 빛의 파장 영역이 상이하다. 따라서, 입사광의 파장대를 변환하는 형광 염료를 사용할 경우, 모듈을 구성하는 태양전지가 광전류 생성에 활용하지 못하는 파장 영역의 빛을 활용 가능한 파장 영역의 빛으로 변환하므로 태양광 모듈의 성능 향상에 기여할 수 있다. 또한, 태양광은 일정한 각도로 입사하는 평행광의 형태인데, 형광 염료가 이러한 입사광을 흡수하여 전방위로 방출하게 되므로 태양광 모듈을 구성하는 태양전지로 입사하지 못하고 통과하는 빛을, 흡수 및 전방위로 재방출하는 효과를 통해 태양광 모듈의 성능 향상에 기여할 수 있다.In solar cells, the wavelength range of light where the photoelectric effect occurs is different depending on the size of the bandgap of the material (type). Therefore, when using a fluorescent dye that converts the wavelength of incident light, the solar cell that makes up the module converts light in a wavelength range that cannot be used to generate photocurrent into light in a usable wavelength range, contributing to improving the performance of the solar module. there is. In addition, sunlight is a form of parallel light that is incident at a certain angle, and since the fluorescent dye absorbs this incident light and emits it omnidirectionally, the light that does not enter the solar cells that make up the solar module but passes through is absorbed and reflected omnidirectionally. It can contribute to improving the performance of solar modules through the emission effect.

또한, 도 9를 참조하면, 본 발명에서는 흡수하는 파장이 다른 복수의 염료 입자를 사용하므로, 단독의 염료 입자를 사용하는 것에 비해 복수의 염료 입자 각각이 독립적인 흡광 특성이 중첩되어 나타나며, 결과적으로 개별 흡광도를 단순 합한 경우보다 우수한 투과도를 나타내는 것으로 확인할 수 있다.In addition, referring to Figure 9, since the present invention uses a plurality of dye particles with different absorbing wavelengths, the independent light absorption characteristics of each of the plurality of dye particles overlap compared to using a single dye particle, resulting in It can be confirmed that it exhibits superior transmittance compared to the simple sum of individual absorbances.

또한, 도 10을 참조하면, 각 염료 입자들은 혼합되어 존재하는 상태에서도 독립적으로 광변환 기능을 수행할 수 있음을 확인할 수 있다.Additionally, referring to Figure 10, it can be seen that each dye particle can independently perform a light conversion function even when present in a mixed state.

본 발명에서는 활성 가능한 용매가 다른 복수의 염료 입자를 사용함에도 베이스층에 분산할 수 있어, 특성이 상이한 염료 입자를 혼합하는 것이 가능하다.In the present invention, even when using a plurality of dye particles with different activating solvents, they can be dispersed in the base layer, making it possible to mix dye particles with different properties.

이하에서는 도 11을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 모듈에 대해 설명한다.Below, with reference to FIG. 11, a solar module according to a second embodiment of the present invention will be described.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 모듈에서 앞선 제1실시예의 태양광 모듈의 구성과 상이한 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성과 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, only the configurations of the solar module according to the second embodiment of the present invention that are different from those of the solar module of the first embodiment will be described in detail, and detailed descriptions of reference numerals overlapping with the same configuration will be omitted.

도 11은 본 발명의 태양광 모듈의 제2실시예를 나타낸 구성도이다.Figure 11 is a configuration diagram showing a second embodiment of the solar module of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 모듈(200)은 베이스층(210), 광 산란부(120) 및 태양전지(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the solar module 200 according to the second embodiment of the present invention may include a base layer 210, a light scattering unit 120, and a solar cell 130.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 모듈(200)에 대해서는 베이스층(210)의 구성에 대해서만 상세히 설명한다.Hereinafter, only the configuration of the base layer 210 of the solar module 200 according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.

베이스층(110)은 경화 시 헤이즈(Haze)가 발생할 수 있다.The base layer 110 may generate haze when cured.

이를 통해 투과도를 제어할 수 있으며, 투과도는 30% 내지 99%로 설정될 수 있다.Through this, the transmittance can be controlled, and the transmittance can be set to 30% to 99%.

베이스층(110)을 이루는 다수의 고분자는 경화(중합) 환경에 따라 헤이즈를 유도하거나 배제할 수 있다. 일례로, 경화 과정에서의 헤이즈는 고분자 상에 수분이 흡수되어 덩어리(물방울)을 형성하면서 유도될 수 있다. 이 경우 고분자층과 수분 덩어리의 굴절률이 다르므로 뿌옇거나 하얗게 보이는 현상이 발생한다. 다른 예로는, 균일하게 중합이 이루어지지 않아 생성되는 고분자 덩어리들에 의해 굴절 또는 반사가 일어나 동일한 현상이 나타날 수 있다.A plurality of polymers forming the base layer 110 may induce or exclude haze depending on the curing (polymerization) environment. For example, haze during the curing process may be induced when moisture is absorbed into the polymer to form lumps (water droplets). In this case, the refractive index of the polymer layer and the moisture mass are different, so a cloudy or white appearance occurs. As another example, the same phenomenon may occur due to refraction or reflection caused by polymer lumps that are created due to non-uniform polymerization.

이를 통해, 태양광 모듈(200)에서 베이스층(210)의 투과도를 조절할 수 있어 반투명 형태로 구현할 수 있으며, 베이스층(210) 내에서의 광 산란 효과를 증대시킬 수 있다.Through this, the transmittance of the base layer 210 in the solar module 200 can be adjusted, so that it can be implemented in a semi-transparent form, and the light scattering effect within the base layer 210 can be increased.

이하에서는 도 12를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양광 모듈에 대해 설명한다.Below, with reference to FIG. 12, a solar module according to a third embodiment of the present invention will be described.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양광 모듈에서 앞선 제1실시예의 태양광 모듈의 구성과 상이한 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성과 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, only the configurations of the solar module according to the third embodiment of the present invention that are different from those of the solar module of the first embodiment will be described in detail, and detailed descriptions of reference numerals overlapping with the same configuration will be omitted.

도 12는 본 발명의 태양광 모듈의 제3실시예를 나타낸 구성도이다.Figure 12 is a configuration diagram showing a third embodiment of the solar module of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 태양광 모듈(300)은 베이스층(310), 광 산란부(120) 및 태양전지(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the solar module 300 according to the third embodiment of the present invention may include a base layer 310, a light scattering unit 120, and a solar cell 130.

베이스층(310)은 투과 영역(311) 및 광전 영역(312)을 포함할 수 있다.The base layer 310 may include a transmission area 311 and a photoelectric area 312.

투과 영역(311)은 투과도가 높은 유리, 아크릴 등과 같은 수지로 구성될 수 있으며 태양전지(130)가 배치되지 않은 영역일 수 있다.The transmission area 311 may be made of a resin with high transparency, such as glass or acrylic, and may be an area where the solar cell 130 is not disposed.

또한, 광전 영역(312)은 베이스층(310) 내에서 구분되는 복수의 영역으로 구성될 수 있으며, 내부에 광 산란부(120)가 분산되어 있으며 태양전지(130)와 삽입되어 배치될 수 있다.In addition, the photoelectric region 312 may be composed of a plurality of regions distinguished within the base layer 310, and the light scattering portion 120 may be distributed therein and may be inserted into the solar cell 130. .

여기서, 광전 영역(312)은 제1실시예에 따른 태양광 모듈(100)의 베이스층(110)과 동일한 재료로 구성될 수 있다.Here, the photovoltaic area 312 may be made of the same material as the base layer 110 of the solar module 100 according to the first embodiment.

이를 통해, 제3실시예에 따른 태양광 모듈(300)은 태양전지(130)가 설치되는 영역만 구분하여 광분산 효율에 따른 광전 효율을 향상시킬 수 있고, 태양전지(130)가 설치되지 않은 영역은 투과도를 향상시킬 수 있다.Through this, the solar module 300 according to the third embodiment can improve photoelectric efficiency according to light dispersion efficiency by distinguishing only the area where the solar cell 130 is installed, and the solar cell 130 is not installed. The area can improve transmittance.

이하에서는 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 태양광 모듈에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 13 and 14, a solar module according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

한편, 본 발명의 제4 실시예에 따른 태양광 모듈에서 앞선 제1실시예의 태양광 모듈의 구성과 상이한 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성과 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, only the configurations of the solar module according to the fourth embodiment of the present invention that are different from those of the solar module of the first embodiment will be described in detail, and detailed descriptions of reference numerals overlapping with the same configuration will be omitted.

도 13은 본 발명의 태양광 모듈의 제4실시예를 나타낸 구성도이고, 도 14는 본 발명의 태양광 모듈의 제4실시예에서 지지층의 체결 구조를 나타내는 예시도이다.Figure 13 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the solar module of the present invention, and Figure 14 is an exemplary diagram showing the fastening structure of the support layer in the fourth embodiment of the solar module of the present invention.

도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 태양광 모듈(400)은 베이스층(110), 광 산란부(120), 태양전지(130) 및 지지층(410)을 포함할 수 있다.13 and 14, the solar module 400 according to the fourth embodiment of the present invention includes a base layer 110, a light scattering portion 120, a solar cell 130, and a support layer 410. can do.

이하, 본 발명의 제4실시예에 따른 태양광 모듈(400)에 대해서는 지지층(410)의 구성에 대해서만 상세히 설명한다.Hereinafter, only the configuration of the support layer 410 of the solar module 400 according to the fourth embodiment of the present invention will be described in detail.

지지층(410)은 베이스층(110)의 일측면 및 양측면 중 적어도 하나의 면에 부착되어 배치될 수 있다.The support layer 410 may be attached and disposed on at least one of one side and both sides of the base layer 110.

지지층(410)은 설치 장소 및 설치 목적에 따라 투명, 반투명 또는 불투명할 수 있으며, 추가적으로 특정 색상이 발현될 수 있다.The support layer 410 may be transparent, translucent, or opaque depending on the installation location and installation purpose, and may additionally have a specific color.

추가적으로 지지층(410)에는 태양광 모듈(400)의 냉각을 위한 상변환 소재가 포함될 수 있다.Additionally, the support layer 410 may include a phase change material for cooling the solar module 400.

또한, 도 14를 함께 참조하면, 지지층(410)은 둘레를 따라 형성된 체결부(411)를 포함할 수 있다.Additionally, referring to FIG. 14 , the support layer 410 may include a fastening portion 411 formed along the circumference.

여기서, 이웃하는 제1 태양광 모듈(400)과 제2 태양광 모듈(400')은 지지층(410)의 체결부(411)를 통해 상호 결합될 수 있으며, 이를 통해, 태양광 모듈의 크기를 확장할 수 있다.Here, the neighboring first solar module 400 and the second solar module 400' can be coupled to each other through the fastening portion 411 of the support layer 410, and through this, the size of the solar module can be reduced. It can be expanded.

구체적인 실시예에서, 제1 태양광 모듈(400)의 체결부(411)는 외부로 돌출된 체결돌기(411a)를 포함하고, 제2 태양광 모듈(400')의 체결부(411)는 내부로 함몰되고 체결돌기(411a)가 삽입되어 체결될 수 있는 체결홈(411b)을 포함할 수 있다. 물론 체결 방식은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다.In a specific embodiment, the fastening part 411 of the first solar module 400 includes a fastening protrusion 411a that protrudes to the outside, and the fastening part 411 of the second solar module 400' includes an internal fastening protrusion 411a. It may include a fastening groove (411b) that is recessed and can be fastened by inserting the fastening protrusion (411a). Of course, the fastening method can be implemented in various forms, and the present invention is not limited to this.

이하에서는 도 15를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 태양광 모듈에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 15, a solar module according to a fifth embodiment of the present invention will be described.

한편, 본 발명의 제5 실시예에 따른 태양광 모듈에서 앞선 제1실시예의 태양광 모듈의 구성과 상이한 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성과 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, only the configurations of the solar module according to the fifth embodiment of the present invention that are different from those of the solar module of the first embodiment will be described in detail, and detailed descriptions of reference numerals overlapping with the same configuration will be omitted.

도 15는 본 발명의 태양광 모듈의 제5실시예를 나타낸 구성도이고, 도 16은 본 발명의 태양광 모듈의 제5실시예에서 광전달부의 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이다.Figure 15 is a configuration diagram showing the fifth embodiment of the solar module of the present invention, and Figure 16 is an exemplary diagram schematically showing the configuration of the light transmitting unit in the fifth embodiment of the solar module of the present invention.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 태양광 모듈(500)은 베이스층(110), 광 산란부(120), 태양전지(130) 및 광전달부(510)를 포함할 수 있다.15 and 16, the solar module 500 according to the fifth embodiment of the present invention includes a base layer 110, a light scattering unit 120, a solar cell 130, and a light transmitting unit 510. may include.

광전달부(510)는 베이스층(110) 내에 복수 개가 분산되어 삽입될 수 있으며, 후단이 태양전지(130)를 향하도록 배치될 수 있다.A plurality of light transmitting units 510 may be dispersedly inserted into the base layer 110, and may be arranged so that the rear end faces the solar cell 130.

광전달부(510)는 석영, 유리 등과 같이 내부 전반사를 이용해 광을 전달하는 도파관 형상으로 구현될 수 있다.The light transmitting unit 510 may be implemented in the shape of a waveguide that transmits light using total internal reflection, such as quartz or glass.

광전달부(510)는 입사된 광 또는 광 산란부(120)에서 산란된 광이 선단 또는 측면으로 입사되면, 이를 내부에서 전달한 후 이를 후단으로 방출 시켜, 태양전지(130)에 전달할 수 있다.When the incident light or the light scattered from the light scattering unit 120 is incident on the tip or side, the light transmitting unit 510 transmits it internally and then emits it to the rear end, thereby delivering it to the solar cell 130.

즉, 광전달부(510)는 광 산란부(120)에서 산란된 광을 태양전지(130)측으로 전달하여, 광전 효율을 향상시킬 수 있다.That is, the light transmitting unit 510 can transmit the light scattered by the light scattering unit 120 to the solar cell 130, thereby improving photoelectric efficiency.

한편, 광전달부(510)에서 광이 방출되는 후단이 태양전지(130)에 직접 향하는 것이 바람직하나, 무작위 방향으로 배열되어도 광전달부(510)를 통한 광 전달 효과는 향상될 수 있다.Meanwhile, it is preferable that the rear end where light is emitted from the light transmitting unit 510 is directed directly to the solar cell 130, but the light transmitting effect through the light transmitting unit 510 can be improved even if it is arranged in a random direction.

여기서, 경화 전 액상의 광산란부(120)에 광전달부(510)를 삽입하여 각각을 정렬시킨 후 이를 경화하여, 광전달부(510)의 방향을 정렬시킬 수 있다.Here, the light transmitting portion 510 may be inserted into the liquid light scattering portion 120 before curing to align them, and then cured to align the direction of the light transmitting portion 510.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above detailed description is illustrative of the present invention. Additionally, the foregoing is intended to illustrate preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications can be made within the scope of the inventive concept disclosed in this specification, a scope equivalent to the written disclosure, and/or within the scope of technology or knowledge in the art. The written examples illustrate the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required for specific application fields and uses of the present invention are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention above is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Additionally, the appended claims should be construed to include other embodiments as well.

100, 200, 300, 400, 500: 태양광 모듈
110: 베이스층
120: 광 산란부
130: 태양전지100, 200, 300, 400, 500: Solar module
110: base layer
120: Light scattering unit
130: solar cell

Claims (11)

광이 입사되는 일측면과 상기 일측면에 반대되는 타측면을 포함하는 베이스층;
상기 베이스층 내에 분산되며, 고분자 용액과 상기 고분자 용액에 분산된 산란 구조체를 포함하는 광 산란부; 및
상기 베이스층 내에 배치되며, 상기 일측면과 수광면이 이루는 각도가 30도 내지 90도인 태양전지; 를 포함하고,
상기 산란 구조체는
반사 입자와 상기 반사 입자의 표면에 결합된 복수의 염료 입자를 포함하고,
상기 광 산란부에서,
상기 고분자 용액 대비 상기 산란 구조체의 혼합비는 0.001wt% 내지 0.1wt%인 태양광 모듈.
a base layer including one side on which light is incident and the other side opposite to the one side;
a light scattering portion dispersed in the base layer and including a polymer solution and a scattering structure dispersed in the polymer solution; and
a solar cell disposed within the base layer, and having an angle between one side and a light-receiving surface of 30 to 90 degrees; Including,
The scattering structure is
Comprising reflective particles and a plurality of dye particles bonded to the surface of the reflective particles,
In the light scattering unit,
A solar module wherein the mixing ratio of the scattering structure to the polymer solution is 0.001 wt% to 0.1 wt%.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 염료 입자는 제1염료 입자 및 제2염료 입자를 포함하고,
상기 제1염료 입자 및 제2염료 입자는 흡수하는 파장 대역이 상이한 태양광 모듈.
According to paragraph 1,
The dye particles include first dye particles and second dye particles,
A solar module in which the first dye particles and the second dye particles have different absorption wavelength bands.
 제4항에 있어서,
상기 제1염료 입자 및 제2염료 입자는 용해 특성이 상이한 태양광 모듈.
According to paragraph 4,
A solar module in which the first dye particles and the second dye particles have different dissolution characteristics.
 제1항에 있어서,
상기 반사 입자는 금속 입자, 산화 금속 입자, 합성 수지 입자, 무기 입자, 공기 및 상기 고분자 용액과 굴절율이 상이한 액상 물질 중 적어도 하나를 포함하는 태양광 모듈.
According to paragraph 1,
The reflective particle is a solar module including at least one of metal particles, metal oxide particles, synthetic resin particles, inorganic particles, air, and a liquid material having a different refractive index from the polymer solution.
 제1항에 있어서,
상기 베이스층의 일측면 및 타측면 중 적어도 하나의 면에 배치된 지지층을 더 포함하는 태양광 모듈.
According to paragraph 1,
A solar module further comprising a support layer disposed on at least one of one side and the other side of the base layer.
 제7항에 있어서,
상기 지지층은 둘레를 따라 형성된 체결부를 포함하는 태양광 모듈.
In clause 7,
The support layer is a solar module including a fastening portion formed along the circumference.
 제1항에 있어서,
상기 베이스층 내에 배치되며, 상기 태양전지의 수광면으로 광을 전달하는 광전달부를 더 포함하는 태양광 모듈.
According to paragraph 1,
A solar module disposed in the base layer and further comprising a light transmitting part that transmits light to the light-receiving surface of the solar cell.
 제9항에 있어서,
상기 광전달부는 선단으로 입사된 광을 전반사 시켜 후단으로 방출하는 태양광 모듈.
According to clause 9,
The light transmitting unit is a solar module that totally reflects light incident at the front end and emits it at the rear end.
 제1항에 있어서,
평균투과도가 30% ~ 99%인 태양광 모듈.According to paragraph 1,
Solar module with an average transmittance of 30% to 99%.
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