KR20060116451A

KR20060116451A - 태양광 전지 모듈

Info

Publication number: KR20060116451A
Application number: KR1020050038762A
Authority: KR
Inventors: 김경주; 이지연
Original assignee: 심포니에너지주식회사
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-15
Also published as: KR100750642B1

Abstract

본 발명의 목적은 미려한 태양광 전지 모듈을 제공하는데 있다. 이러한 본 발명은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 된 태양전지 어레이에 태양 에너지를 투과시키기 위한 투과체의 테두리 부위를 따라 색상을 미려하게 입힌 것이다. 이 때문에 태양광 전지 모듈의 효율에는 전혀 영향을 미치지 않고 미적 요소를 크게 얻을 수 있게 한다. 또한 다양한 색상의 수정이 용이하여 건물 외장제로서의 효과도 높일 수 있게 한다.

태양전지, 태양광 모듈, 저철분강화유리, 복층형 태양광 모듈

Description

태양광 전지 모듈{Solar cell module}

도1a 및 도1b는 기존의 태양광 전지 모듈을 나타낸 평면도,

도2a∼도2d는 본 발명에 따른 태양광 전지 모듈을 각각 나타낸 평면도,

도3은 도2a에서 A-A선 단면도,

도4는 본 발명에 따른 태양광 전지 모듈의 변형예를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:태양전지 어레이 11:태양전지

12:리본 13:버스바

20a,20b:수지체 30a,30b:제1및 제2투과체

31:색상 40:백시트

본 발명은 태양광 전지 모듈에 관한 것으로, 특히 투과체의 테두리에 색상을 입힘으로써 태양광 전지 모듈의 효율에는 영향을 미치지 않으면서 미적인 효과를 크게 얻을 수 있게 함과 아울러 이를 통해 건물 외장제로서의 효과를 향상 시킬 수 있게 한 태양광 전지 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 전지 모듈은 태양 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 장치로서 무공해, 무소음, 무한 공급에너지 등의 장점을 가지고 있다. 에너지의 95%를 수입하고 토쿄 환경의정서가 발효된 시점에서 태양광 에너지는 우리나라에서 중요한 대체 에너지원의 하나로 자리 잡고 있다.

도1a 및 도1b에 표시한 바와 같이, 이러한 태양광 전지 모듈은 다수개의 태양전지(미도시)를 전도성을 갖는 리본(미도시)과 버스바(1a)를 통하여 직·병렬로 배열된 태양전지 어레이(1)를 통하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는데, 그 태양전지 어레이(1)의 상부에 안착되는 유리재질의 투과체(2), 예컨대 저철분강화유리를 통하여 투과되는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하고 있다. 즉, p형 실리콘 기판 위에 인을 도핑하여 p-n 접합을 형성하고 있는 태양전지가 태양빛의 포톤에 의해서 양공과 전자를 생성하고 그 양공과 전자의 이동에 의한 광기전력효과에 의해서 전류와 전압을 발생하게 한다. 이 때문에 태양전지의 앞면은 음극(-)이 되고 그 뒷면은 양극(+)가 된다.

그러나, 이와 같은 태양광 전지 모듈은 그 리본은 태양전지의 상단에서 연결되기 때문에 투과체(2)를 통하여 외부로 노출되지 않지만, 버스바(1a)는 태양광 전지 모듈의 상단과 하단에 별도로 분류되어 있기 때문에 그 모양이 투과체(2)를 통하여 그대로 노출되어 미관상 좋지 않다는 단점이 있다. 특히, 건축물의 유리창호로 응용 가능한 복층형 태양광 전지 모듈의 경우 그 버스바는 건축물의 미관을 크게 해치는 요인으로 작용하고 있다. 이를 극복하기 위해 투과체(2) 전체에 색상을 넣게 되면 태양빛의 반사율에 영향을 주어 태양전지의 효율을 낮게 하는 단점이 있 다.

따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 투과체의 테두리에 색상을 입힘으로써 태양광 전지 모듈의 효율에는 영향을 미치지 않으면서 미적인 효과를 크게 얻을 수 있게 함과 아울러 이를 통해 건물 외장제로서의 효과를 향상 시킬 수 있게 한 태양광 전지 모듈을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 태양광 전지 모듈에 있어서, 다수개의 태양전지를 전도성을 갖는 리본과 버스바를 통하여 직·병렬로 배열하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 된 태양전지 어레이; 상기 태양전지 어레이의 전체를 덮을 수 있는 투명 재질의 판체를 이루어 상기 태양전지 어레이의 상하부에 각각 안착되는 수지체들; 및 상기 수지체들의 전체를 덮을 수 있는 소정 형상의 판체를 이루어 상기 어느 1개의 수지체의 상부에 안착되되 그 어느 1개의 수지체를 통해 투시되는 상기 태양전지들을 가리지 않는 범위 내에서 그 테두리 부위를 따라 입혀진 색상을 통하여 상기 버스바의 외부 노출을 차단하도록 된 유리재질의 제1투과체를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 상기 다른 1개의 수지체의 상부에는 방수, 절연 및 자외선 차단용 백시트가 더 안착됨이 바람직하다.

또, 상기 다른 1개의 수지체의 상부에는 그 테두리 부위에 색상이 입혀진 또 는 입혀지지 않은 형태 중 어느 1개의 형태를 이루는 상기 제1투과체와 동일 크기를 갖는 유리재질의 제2투과체가 더 안착됨이 바람직하다.

상기 목적 및 장점 그리고 다른 특징은 첨부 도면을 참조한 아래의 설명으로 부터 명백할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2a∼도2d는 본 발명에 따른 태양광 전지 모듈을 각각 나타낸 평면도, 도3은 도2a에서 A-A선 단면도, 도4는 본 발명에 따른 태양광 전지 모듈의 변형예를 나타낸 단면도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 전지 모듈은 다수개의 태양전지(11)를 전도성을 갖는 리본(12)과 버스바(13)를 통하여 직·병렬로 배열하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 된 태양전지 어레이(10)를 구비하고 있다. 상기 리본(12)은 상기 태양전지들(11)이 직렬로 배열되게 그 상하부에서 교호로 연결되어 상기 태양전지들(11)에서 발생되는 전류와 전압을 모으기 위한 역할을 하며, 상기 버스바(13)는 상기 리본(12)을 통해 직렬로 연결된 태양전지들(11)을 병렬로 배열하기 위해서 상기 리본(12)을 서로 연결하기 위한 접속단자의 역할을 한다.

상기 태양전지 어레이(10)의 상하부에는 수지체들(20a,20b)이 각각 안착되어 있는데, 상기 수지체들(20a,20b)은 상기 태양전지 어레이(10)의 전체를 덮을 수 있는 투명 재질의 판체를 이루어 그 태양전지 어레이(10)의 상하부에 각각 안착된다. 상기 수지체(20a,20b)는 폴리비닐수지로 이루어짐이 바람직하다. 이러한 상기 수지체들(20a,20b)은 외부의 충격으로부터 상기 태양전지(11)를 보호하는 완충작용의 역할을 함과 아울러 보온과 단열효과를 얻을 수 있게 한다.

상기 어느 1개의 수지체(20a)의 상부에는 유리재질의 제1투과체(30a)가 안착되어 있다. 상기 제1투과체(30a)는 상기 수지체들(20a,20b)의 전체를 덮을 수 있는 소정 형상의 판체를 이루어 상기 어느 1개의 수지체(20a)의 상부에 안착된다. 이러한 상기 제1투과체(30a)는 상기 태양전지(11)가 상기 어느 1개의 수지체(20a)를 통해 태양 에너지를 얻어 전기 에너지를 발생하도록 그 태양 에너지를 투과하는 역할하는데, 이처럼 상기 태양전지(11)가 전기 에너지를 발생시키도록 태양 에너지를 투과 시키는 상기 제1투과체(30a)는 투과율이 높은 특수유리 즉, 저철분강화유리로 이루어짐이 바람직하다.

이와 같은 제1투과체(30a)의 테두리 부위에는 색상(31)이 입혀져 있음을 알 수 있다. 상기 색상(31)은 상기 태양전지들(11)을 가리지 않는 범위 내에서 상기 제1투과체(30a)의 테두리 부위를 따라 입혀진다. 이 때문에 상기 제1투과체(30a)를 통한 기존과 같은 상기 버스바(13)의 외부 노출이 차단되어 전체적으로 미관을 크게 향상 시킬 수 있다.

상기 색상(31)은 상기 태양전지들(11)을 가리지 않는 범위 내에서 상기 제1투과체(30a)의 테두리 부위를 따라 입혀져 있기 때문에 태양빛의 반사율에 영향을 주지 않아 상기 태양전지(11)의 효율에 전혀 영향을 미치지 않게 한다. 상기 색상(31)으로는 생산가능한 모든 색이 적용되기 때문에 미적 감각이 높은 소비자의 기 호에 맞는 태양광 전지 모듈의 생산을 가능하게 한다. 또한 상기 색상(31)은 상기 제1투과체(30a)에 부분적으로 코팅되어 있기 때문에 가격면에서도 상당한 경쟁력을 얻게 한다. 이러한 상기 색상(31)은 상기 태양전지(11)의 모양이나 배치에 따라 상기 제1투과체(30a)에 입혀지는 그 모양이 다양하게 변형되는 관계로 상기 제1투과체(30a)의 테두리 모양을 다양하게 바꿀 수 있게 하여 전체적으로 미관을 크게 향상 시킬 수 있게 한다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 태양광 전지 모듈은 진공 상태에서 고온, 압축 처리되어 견고하게 라미네이팅 되는데, 이때 상기 수지체들(20a,20b)은 상기 제1투과체(30a)의 접착력을 높이는 역할을 한다.

한편, 상기 다른 1개의 수지체(20b)의 상부에는 수지재질의 백시트(back sheet;40)가 안착될 수 있는데, 이 백시트(40)는 태양광 전지 모듈에 방수, 절연 및 자외선 차단의 효과를 갖게 한다.

이와 달리 또한, 상기 다른 1개의 수지체(20b)의 상부에는 복층형을 이루게 그 테두리 부위에 상기 색상(31)이 입혀진 또는 입혀지지 않은 형태 중 어느 1개의 형태를 이루는 상기 제1투과체(30a)와 동일 크기를 갖는 유리재질의 제2투과체(30b)가 안착될 수 있는데, 이 제2투과체(30b)는 견고성이 요구되고 또한 투명성을 갖는 채광의 용도로 태양광 전지 모듈을 건물의 내장용으로 사용할 경우에 부가 설치된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기존에 시판되고 있는 단일한 태양광 전지 모듈에서 테두리 부위에 색상이 입혀진 투과체를 사용함으로써 시각적이고 미적인 효과를 높일 수 있게 한 효과가 있다.

또한, 투과체의 테두리에만 색상을 넣기 때문에 전체적인 태양광 전지 모듈의 효율에 전혀 영향을 미치지 않고 또한 태양전지의 전류를 수집하기 위해 모듈의 위와 아래에 설치한 버스바를 그 색상으로 차단함으로써 기존의 태양광 전지 모듈과 차별화할 수 있게 한 효과가 있다.

또한, 태양광 전지 모듈을 단순히 건물에 설치하는 1차원적인 방법을 탈피하여 보다 응용력이 있는 건물의 일체형 건자재로서의 활용 범위를 넓힐 수 있게 함으로써 기존의 단순한 태양광 전지 모듈에 얻을 수 없는 건물 전체의 색조화를 이룰 수 있게 한 효과가 있다.

Claims

태양 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 태양광 전지 모듈에 있어서,

다수개의 태양전지를 전도성을 갖는 리본과 버스바를 통하여 직·병렬로 배열하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하도록 된 태양전지 어레이;

상기 태양전지 어레이의 전체를 덮을 수 있는 투명 재질의 판체를 이루어 상기 태양전지 어레이의 상하부에 각각 안착되는 수지체들; 및

상기 수지체들의 전체를 덮을 수 있는 소정 형상의 판체를 이루어 상기 어느 1개의 수지체의 상부에 안착되되 그 어느 1개의 수지체를 통해 투시되는 상기 태양전지들을 가리지 않는 범위 내에서 그 테두리 부위를 따라 입혀진 색상을 통하여 상기 버스바의 외부 노출을 차단하도록 된 유리재질의 제1투과체를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 태양광 전지 모듈.
제1항에 있어서, 상기 다른 1개의 수지체의 상부에는 방수, 절연 및 자외선 차단용 백시트가 더 안착됨을 특징으로 하는 태양광 전지 모듈.
제1항에 있어서, 상기 다른 1개의 수지체의 상부에는 그 테두리 부위에 색상이 입혀진 또는 입혀지지 않은 형태 중 어느 1개의 형태를 이루는 상기 제1투과체와 동일 크기를 갖는 유리재질의 제2투과체가 더 안착됨을 특징으로 하는 태양광 전지 모듈.