KR20080041652A - 개선된 백 시트를 갖는 광기전 모듈 - Google Patents

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존 에이치 볼게무트
다니엘 더블유 커닝엄
제이 알 샤너
하이빈 위
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비피 코포레이션 노쓰 아메리카 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 광기전 모듈은, 제 1 수퍼스트레이트 시트, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트, 및 수퍼스트레이트 시트와 백 시트 사이에 각각이 봉지되며 위치되는 하나의 광기전 전지 또는 복수의 광기전 전지를 포함한다.
Figure P1020087003869
광기전, 백 시트, 폴리에스테르, 습도 시뮬레이션 시험, 습식 누설 전류 시험, 봉지제, 수퍼스트레이트

Description

개선된 백 시트를 갖는 광기전 모듈{PHOTOVOLTAIC MODULES HAVING IMPROVED BACK SHEET}
발명의 기술분야
본 출원은, 2005 년 7 월 18 일자로 출원된 미국 가특허출원 제 60/700,206 호에 대해 우선권 주장한다.
본 발명은 개선된 광기전 모듈에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 광기전 모듈을 형성하는데 이용되는 백 시트 (back sheet) 가 폴리에스테르 재료를 포함하는, 광기전 전지 (photovoltaic cell) 를 포함하는 광기전 모듈에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 개선된 광기전 모듈을 제조하는 방법에 관한 것이다.
발명의 배경기술
광기전 디바이스는, 광 에너지, 특히 태양 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 광기전적으로 생성된 전기 에너지는, 상비된 전력 그리드로부터 획득된 전기 또는 배터리에 의해 생성된 전기가 이용될 수 있는 모든 동일한 목적에 이용될 수 있지만, 이는 전기 에너지의 재생가능 형태이다. 광기전 디바이스의 일 타입은 광기전 모듈로서 공지되어 있는데, 이는 태양 모듈로도 언급된다. 이들 모듈은, 태양 전지로도 언급되는 하나의 광기전 전지, 또는 보다 통상적이며 바람직하게는 복수의 광기전 전지를 포함하는데, 이는 투명 글래스 (clear glass) 또는 투명 중합체 재료 시트와 같은 수퍼스트레이트 시트 (superstrate sheet) 와, 중합체 재료 시트와 같은 백 시트 사이에 위치 및 실링된다. 통상적으로 봉지제 (encapsulant) 로도 언급되는 실란트는, 이 봉지제로 수퍼스트레이트 시트와 백 시트 사이에 광기전 전지를 실링하면서, 수퍼스트레이트 시트를 백 시트에 접착시키는 역할을 한다. 광기전 전지는 실리콘이나 다른 적합한 반도체 재료의 웨이퍼로 이루어질 수 있고, 또는 광기전 전지는 통상적으로 박막형 광기전 전지를 제조하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 각종 공정 및 방법 중 하나에 의해 수퍼스트레이트 시트 또는 백 시트 상에 놓여지는 박막형 전지일 수 있다. 보다 일반적인 타입의 광기전 모듈 중 하나는, 실리콘 웨이퍼로 이루어진 복수의 개별 광기전 전지를 포함한다. 통상적으로, 이러한 개별 광기전 전지는 단결정 또는 다결정 실리콘 웨이퍼 중 어느 하나로 이루어지고, 또한 통상적으로 다수의 이러한 개별 전지는 원하는 배열로 광기전 모듈 내에서 전기적으로 연결되어, 태양에 대해 노출시 원하는 전기 출력을 갖는 모듈을 달성하게 된다.
대부분의 애플리케이션에 있어서, 광기전 모듈은, 하나 이상의 광기전 모듈을 지지하도록 설계된 지지 구조체 또는 지붕 위와 같은 옥외의 장소에 장착된다. 따라서, 통상의 옥외 요소 (예를 들어, 습한 공기, 비, 눈, 얼음) 에 노출되는 경우, 실링된 광기전 모듈은 습기 침투에 저항성을 가져야 한다. 광기전 모듈이, 예를 들어 20 년 내지 25 년과 같이 장기간 동안 작동하기를 기대하기 때문에, 이러한 습기 침투에 저항하는 능력이 이러한 장기간 동안 지속되어야 한다. 습기가 광기전 모듈 및 이러한 광기전 모듈 내의 광기전 전지에 침투하는 경우, 습기 는 광기전 모듈의 외관에 악영향을 끼칠 뿐만 아니라, 보다 중요하게는 궁극적으로 성능을 저하시키고, 광기전 모듈의 전체 고장을 야기시킬 것이다. 그러므로, 백 시트가 습기 침투에 저항성이 있는 재료로 이루어지고, 수퍼스트레이트 시트에 대해 양호한 실링을 형성하는 것이 중요하다.
광기전 모듈은, UL 1703 또는 IEC 61730 과 같은 엄격한 전기 안전 시험을 통과할 수 있어야 한다. 그러므로, 백 시트는 충분히 높은 유전체 항복 전압 (dielectric breakdown voltage) 을 갖는 재료로 이루어져야 한다. 백 시트는, 광기전 모듈을 형성하는데 이용될 수도 있는 라미네이션 공정 중에 도포 및 조작하는 것이 어렵지 않은 재료로 이루어져야 한다. 또한, 통상적으로 광기전 모듈은 이들이 보이도록 하는 방식으로 장착되기 때문에, 이들은 또한 미학상 매력적일 필요가 있다. 그러므로, 백 시트의 외관은 광기전 모듈의 외관을 손상하지 않아야 한다.
종래의 모듈에 있어서, 백 시트는, 다층의 폴리에스테르 및 폴리플루오르화비닐 (PVF) 로, 또는 상업적으로 입수가능한 PVF 필름 재료로 이루어진다. PVF 백 시트는 스크래칭 및 찢어짐에 약하고, 이러한 스크래칭 및 찢어짐을 회피하기 위해서 PVF 로 이루어진 백 시트를 이용하여 광기전 모듈을 제조하는 공정 중에 특별 관리가 취해져야 한다. 또한, 이러한 스크래칭 및 찢어짐은, 광기전 모듈의 장착시 적절한 관리가 이루어지지 않는 경우에 이러한 모듈에 대해 발생할 수 있다. PVF 시트는 습기 침투에 저항성이 있는 한편, 보다 적은 습기 침투를 갖는 재료는 광기전 모듈의 수명을 증가시킨다. 부가적으로, PVF 보다 높은 유전체 항복 전압을 갖는 백 시트를 갖는 것이 바람직하다. 다층의 폴리에스테르 및 PVF 를 갖는 백 시트는 높은 유전체 항복 전압을 갖고, 습기 침투에 저항성이 있을 수 있지만, 이러한 다층 재료는 가격 경쟁이 심한 광기전 모듈에 사용시 너무 고비용이 소요된다. 한 층이 폴리에스테르로 이루어진 이러한 다층 재료에 있어서, 폴리에스테르 층이 없는 필요한 성능 특성을 제공하도록 다른 층들에게 요구된다.
따라서, 이러한 기술분야는, 미학상 매력적이고, 스크래칭 및 찢어짐에 저항성이 있고, 낮은 습기 침투를 갖고, 높은 유전체 항복 전압을 갖는 백 시트를 갖는 광기전 모듈, 또한 바람직하게는 이러한 백 시트가 단층인 광기전 모듈을 필요로 한다. 부가적으로, 이러한 기술분야는, 설치가 용이한 이러한 백 시트를 이용하여 광기전 모듈을 형성하는 방법을 필요로 한다. 본 발명은 이러한 광기전 모듈 및 방법을 제공한다.
발명의 개요
본 발명은, 투명한 수퍼스트레이트 시트, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트, 및 수퍼스트레이트 시트와 백 시트 사이에 위치되고, 봉지제로 임베디드되는 하나의 광기전 전지 또는 복수의 광기전 전지를 포함하는 광기전 모듈을 제공한다.
또한, 본 발명은 이러한 광기전 모듈을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 광기전 모듈은 태양광을 전기 에너지로 변환하는데 유용하다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 폴리에스테르를 포함한 백 시트를 갖는 본 발명의 광기전 모듈의 일 실시형태를 도시한 도면이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 광기전 모듈의 밑면을 도시한 도면이다.
발명의 상세한 설명
본 발명은, 수퍼스트레이트 시트, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트, 및 수퍼스트레이트 시트와 백 시트 사이에 위치되고, 봉지제로 임베디드되는 하나의 광기전 전지 또는 복수의 광기전 전지를 포함하는 광기전 모듈을 제공한다.
수퍼스트레이트 시트는, 태양 복사, 특히 가시 범위의 태양 복사에 대해 투명한 임의의 적합한 재료로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 수퍼스트레이트 시트는 평탄 시트이다. 예를 들어, 수퍼스트레이트 시트는 글래스나 중합체 재료로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 수퍼스트레이트 시트는, 투명한 강화 (tempered) 또는 배강도 (heat strengthened) 글래스로 이루어진다. 수퍼스트레이트 시트는 임의의 편리한 크기 및 두께로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 수퍼스트레이트 시트는 약 1 내지 약 20 평방 피트일 수 있고, 예를 들어 장방형 또는 정방형일 수 있다. 수퍼스트레이트 시트의 두께는 가변이고, 일반적으로 광기전 모듈의 애플리케이션을 고려하여 선택될 것이다. 예를 들어, 광기전 모듈이 글래스를 수퍼스트레이트 시트로서 이용하는 경우, 글래스는 약 3.2 ㎜ 내지 약 5 ㎜ 의 두께 범위를 가질 수 있다.
본 발명의 광기전 모듈에 이용되는 광기전 전지는 임의의 적합한 광기전 전지일 수 있다. 예를 들어, 광기전 전지는 단결정 또는 다결정 실리콘 웨이퍼, 또는 다른 적합한 반도체 재료로 이루어진 웨이퍼로 이루어지는 전지일 수 있다. 광기전 전지는, 예를 들어 비정질 실리콘으로, 또는 카드뮴 텔루라이드 및 카드 뮴 술파이드로 이루어진 전지와 같은 박막 광기전 전지일 수 있다. 광기전 전지를 제조하는 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려져 있다.
본 발명의 광기전 모듈에 있어서, 바람직한 광기전 전지는 단결정 또는 다결정 웨이퍼로 이루어진다. 이들 전지는 임의의 형상일 수 있지만, 통상적으로 원형, 정방형, 장방형 또는 준-정방형 (pseudo-square) 이다. "준-정방형" 은, 일반적으로 둥근 모서리를 갖는 두드러진 정방형을 의미한다. 예를 들어, 본 발명에 유용한 단결정 또는 다결정 광기전 전지는, 약 50 미크론 두께 내지 약 400 미크론 두께일 수 있다. 원형인 경우에, 광기전 전지는 약 100 내지 약 200 밀리미터의 직경을 가질 수 있다. 장방형, 정방형 또는 준-정방형인 경우에, 광기전 전지는 약 100 밀리미터 내지 약 210 밀리미터의 변을 가질 수 있는데, 준-정방형 웨이퍼의 경우, 둥근 모서리는 약 127 내지 약 178 밀리미터의 직경을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 광기전 모듈의 일 타입에 있어서, 실리콘 단결정 또는 다결정 웨이퍼로 이루어진 복수의 광기전 전지는, 와이어나 도전성 금속 스트립과 같은 적합한 도전체를 이용하여 직렬로 또는 다른 바람직한 배열로 접속된다. 개별 광기전 전지는, 광기전 모듈이 태양에 노출되는 경우에 광기전 모듈의 원하는 출력 전압을 달성하도록 배열 및 전기적으로 접속된다. 이러한 전지의 개수는 변할 수 있지만, 광기전 모듈에 이러한 전지가 약 36 내지 약 72 개 존재할 수도 있다.
본 발명의 광기전 모듈을 위한 백 시트는 폴리에스테르 재료를 포함한다. 폴리에스테르 재료는 잘 알려져 있다. 폴리에스테르 재료는, 예를 들어 고분 자량 (high molecular weight) 폴리에스테르 중합체를 형성하기 위해서 하나 이상의 디카르복실산 또는 그 등가물과 같은 하나 이상의 폴리카르복실산 또는 그 등가물을, 하나 이상의 글리콜과 같은 하나 이상의 폴리올과 화학적으로 반응시킴으로써 이루어질 수 있는 중합체이다. 이용되는 카르복실산은, 테레프탈산, 이소프탈산, 또는 나프탈렌 디카르복실산 중 하나 이상과 같은 방향족 카르복실산일 수 있다. 폴리올은, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 또는 부틸렌 글리콜 중 하나 이상일 수 있다. 특정 폴리에스테르는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET 로도 알려져 있음), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT 로도 알려져 있음) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN 으로도 알려져 있음) 이다. 전술한 바와 같이, 폴리에스테르는, 폴리카르복실산의 혼합물로, 또한 폴리올의 혼합물로 이루어질 수 있다. 또한, 폴리에스테르 재료는, 하나 이상의 상이한 폴리에스테르의 혼합물일 수 있다. 또한, 폴리에스테르 재료에는, 염료 (colorant) 나 안료, 가소제, 내연제, 충전제, 산화 방지제, 자외선 (UV) 안정화제, 또는 다른 첨가제 중 하나 이상과 같은 혼합된 첨가제가 포함될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 광기전 모듈의 백 시트는 폴리에스테르 재료이다.
본 발명의 광기전 모듈에 유용한 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트는, 수퍼스트레이트 시트와 동일하거나 거의 동일한 크기로 성형되는 것이 바람직하고, 또한 약 0.002 인치 내지 약 0.007 인치의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 이 백 시트는, ASTM E96 절차에 의해 측정했을 때 37.8 ℃ 에서 약 10 g/㎡/일 보다 낮은 수증기 전달율 (water vapor transmission rate) 을 갖는다. 바람직하게는, 본 발명의 광기전 모듈에 유용한 하나 이상의 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트는, 0.002 인치 두께의 시트를 이용하여 측정했을 때 약 12,000 볼트 (V) 보다 높고, 또한 바람직하게는 0.005 인치 이상의 두께의 시트를 이용하여 측정했을 때 약 22,500 V 보다 높은 유전체 항복 전압을 갖는데, 이 유전체 항복 전압은 ASTM D149 절차에 의해 측정된다. 바람직하게는, 본 발명의 광기전 모듈에 유용한 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트는, ASTM D882 에 의해 측정했을 때 적어도 약 18,800 파운드/평방 인치 (psi) 의 인장 강도 (tensile strength) 를 갖는다. 본 발명의 바람직한 광기전 모듈에 있어서, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트는 단층이다.
바람직하게는, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트는, 태양에 의해 생성된 UV 와 같이, 자외선 (UV) 방사에 대한 노출 결과, 현저하게 열화되지 않는다. 따라서, 본 발명의 광기전 모듈에 따른 바람직한 백 시트는 UV 저항성을 가져, 장기간 동안의 UV 에 대한 노출 이후에 이 백 시트는 현저하게 열화되지 않는다. UV 노출에 의한 열화에 대한 이러한 저항성은 UV 노출 시뮬레이션 시험에 의해 평가될 수 있다. 0.35 W/㎡ 대신에 340 나노미터 (㎚) 에서 측정했을 때 0.7 와트/㎡ (W/㎡) 의 UV 조사 레벨이 이용되고, 조사가 주기적이라기보다는 연속적이고, 샘플 온도가 63 ℃ 가 아니라 90 ℃ 라는 것을 제외하고는, UV 노출 시뮬레이션 시험은 ASTM G155-1 의 시험 절차와 동일하다. UV 노출 시뮬레이션 시험에 있어서, 광기전 모듈의 백 시트는, ASTM G155-1 의 시험 절차에서 설명된 바와 동일한 필터 및 필터 배열을 이용하는 2 개의 붕규산 글래스 필터를 갖는 크세논 아 크 램프를 이용하여 Atlas 의 Weather-Ometer 에서 공기 중에 UV 에 대해 노출된다. 340 ㎚ 로 측정된 0.7 W/㎡ 의 UV 선량률 (dose rate) 이, 50 % 의 주위 습도에서, 또한 90 ℃ 의 샘플 온도와 함께 이용된다. 대형 광기전 모듈이 Weather-Ometer 시험 디바이스 내에 피팅되지 않기 때문에, UV 노출 시뮬레이션 시험에는 보다 소형의 6 인치 정방형 시험 모듈이 이용된다. 하나의 시험 모듈에 있어서, 이 모듈은 기능하는 광기전 전지를 포함하고, 또다른 시험 모듈에는 광기전 전지가 존재하지 않는다. UV 노출 시뮬레이션 시험에 있어서, 광기전 전지를 포함한 시험 모듈은, 연속적인 500 시간 동안 전술한 시험 조건에서 UV 에 대해 직접 노출되는데, 여기서 시험 모듈의 백 시트는 크세논 램프를 향한다. 광기전 전지를 포함하지 않는 시험 모듈은, 연속적인 2,000 시간 동안 전술한 시험 조건에서 UV 에 대해 직접 노출되는데, 여기서 시험 모듈의 수퍼스트레이트 시트가 크세논 램프를 향한다. 크세논 램프는 시험 모듈에 대해 수직으로 유지되어, 램프의 전면으로부터 조사되는 시험 모듈의 표면까지의 거리는 1 과 2 피트 사이에 있다. 실제 거리가 조정되어, 크세논 램프를 향하는 시험 모듈의 표면은 340 ㎚ 에서 0.7 W/㎡ UV 를 수취한다. 이러한 처리 이후에, 광기전 모듈은 평가되어, 백 시트가 현저하게 열화되었는지 여부를 판정하게 된다. UV 노출 시뮬레이션 시험의 결과로서 백 시트에 대한 현저한 열화가 발생했는지 여부를 판정하는 하나의 바람직한 방법은, IEC 61215 에서의 절차에 따라 습식 누설 전류 시험 (Wet Leakage Current Test) 으로 광기전 전지를 갖는 시험 모듈을 시험하는 것이다. 1,000 V 의 전압에서 이 시험 모듈이 습식 누설 전류 시험을 통과하면, 백 시트는 현저하게 열화되지 않은 것이다. 바람직하게는, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트를 갖는 본 발명의 광기전 모듈, 또한 보다 바람직하게는 이러한 백 시트가 단층인 본 발명의 광기전 모듈은, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과한다. UV 노출 시뮬레이션 시험의 결과로서 백 시트에 대한 현저한 열화가 발생했는지 여부를 판정하는 또다른 바람직한 방법은, 풀링 시험 (Pull Test) 을 이용하는 것이다. 풀링 시험에 있어서, 낮은 풀링 강도 (1 파운드/인치) 에서 풀링 시험기를 이용하여 백 시트가 풀링되고, 백 시트가 현저한 열화를 겪은 경우에는, 백 시트는 낮은 풀링 강도 (1 lb/in) 로 풀링될 수 있고, 이러한 풀링에 의해 밑에 있는 봉지제 재료로부터 분리될 수 있다. 풀링 시험에 의해 백 시트가 풀링될 수 있는 경우에는, 이 모듈은 풀링 시험에서 실패하고, 백 시트에 대한 현저한 열화가 발생한 것이다. 풀링 시험에 의해 백 시트가 풀링될 수 없는 경우에는, 이 모듈은 풀링 시험을 통과한 것이다. 바람직하게는, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트를 갖는 본 발명의 광기전 모듈, 또한 보다 바람직하게는 이러한 백 시트가 단층인 본 발명의 광기전 모듈은, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 풀링 시험을 통과한다.
본 발명의 광기전 모듈의 폴리에스테르를 포함한 백 시트는, 습기에 대한 노출에 의해 현저하게 열화되지 않는다. 장기간 동안의 고습도에 대한 노출 이후에, 일부 폴리에스테르 시트 재료는 화학 변화를 일으키거나 열화된다. 따라서, 본 발명의 광기전 모듈에 따른 바람직한 백 시트는, 장기간 동안의 고습도 조건에 대한 노출 이후에, 그 기계적 강도를 계속 유지한다. 고습도에 의한 열화 에 대한 이러한 저항성은 습도 시뮬레이션 시험에 의해 평가될 수 있다. 이 습도 시뮬레이션 시험에 있어서, 광기전 모듈은 85 % 의 상대 습도 및 85 ℃ 의 온도를 갖는 공기에 노출된다. 이러한 처리 이후에, 백 시트는, 이 백 시트가 현저한 열화를 겪었는지 여부를 판정하기 위해서 검사된다. 백 시트에 대해 현저한 열화가 발생했는지 여부를 판정하는 하나의 바람직한 방법은, 전술한 풀링 시험을 이용하는 것이다. 백 시트가 현저한 열화를 겪은 경우에는, 백 시트는 낮은 풀링 강도 (1 lb/in) 로 풀링될 수 있고, 이러한 풀링에 의해 밑에 있는 봉지제 재료로부터 분리될 수 있다. 장기간 동안의 고습도에 대한 노출로 인해 백 시트에 대해 현저한 열화가 발생했는지 여부를 판정하는 또다른 방법은, 습식 누설 전류 시험을 수행하는 것이다. 광기전 모듈이 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하면, 백 시트는 현저하게 열화되지 않은 것이다. 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트를 갖는 본 발명의 바람직한 광기전 모듈에 있어서, 백 시트는, 1,500 시간의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 현저한 열화를 겪지 않는다.
광기전 모듈의 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트가 단층인 본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서, 폴리에스테르를 포함한 백 시트는, 1,500 시간 동안의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 현저한 열화를 겪지 않는다. 바람직하게는, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트를 갖는 본 발명의 광기전 모듈, 또한 보다 바람직하게는 이러한 백 시트가 단층인 본 발명의 광기전 모듈은, 1,500 시간 동안의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과한다. 이는, 폴리에스테르를 포함한 백 시트가, 습도에 대한 장기간의 노출 이후에 바 람직한 유전체 특성을 계속해서 유지한다는 것을 나타낸다. 바람직하게는, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트를 갖는 본 발명의 광기전 모듈, 또한 보다 바람직하게는 이러한 백 시트가 단층인 본 발명의 광기전 모듈은, 1,500 시간 동안의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 풀링 시험을 통과한다.
폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트를 갖는 본 발명의 바람직한 광기전 모듈에 있어서, 이 모듈은 8,000 V 의 시험 전압에서 임펄스 전압 시험 (Impulse Voltage Test) 을 통과한다. 임펄스 전압 시험은, IEC 61730-2 의 절차에 기술되어 있다. 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트를 갖는 본 발명의 바람직한 광기전 모듈, 또한 바람직하게는 이러한 백 시트가 단층인 본 발명의 광기전 모듈은, 1,500 시간 동안의 고습도 시뮬레이션 시험 이후에 8,000 V 의 시험 전압에서 임펄스 전압 시험을 통과한다. 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트를 갖는 바람직한 본 발명의 광기전 모듈, 또한 바람직하게는 이러한 백 시트가 단층인 본 발명의 광기전 모듈은, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 8,000 V 의 시험 전압에서 임펄스 전압 시험을 통과한다.
바람직하게는 본 발명의 광기전 모듈의 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트, 또한 가장 바람직하게는 단층인 이러한 백 시트는, 광기전 모듈을 향하는 백 시트의 면에, 광기전 모듈로부터 떨어져 향하는 백 시트의 면에, 또한 가장 바람직하게는 백 시트의 양면에 도포된 실리콘 프라이머 (silicone primer) 를 갖는다. 적합한 실리콘 프라이머는 Dow Corning Z6040 이다.
본 발명의 광기전 모듈을 위한 백 시트로서 유용한 적합한 폴리에스테르 시 트는, Mitsubishi Polymer Film, LLC 으로부터 입수가능한 W270 이다. 이러한 시트에 적합한 두께는 약 0.002 인치 내지 약 0.007 인치이다. 또한, 본 발명의 광기전 모듈을 위한 백 시트로서 유용한 또다른 적합한 폴리에스테르 시트는 Mitsubishi Polymer Film, LLC 으로부터 입수가능한 WSAC 폴리에스테르이다. 이러한 시트에 적합한 두께는 약 0.002 인치 내지 약 0.007 인치이다. WSAC 폴리에스테르 시트는 이 시트의 각 면 상에 실리콘 프라이머를 갖는다. 폴리에스테르를 포함한 백 시트가 프라이머를 갖지 않는 경우, 바람직하게는 광기전 모듈을 구성하는데 폴리에스테르 시트가 이용되기 이전에, 이 폴리에스테르 시트의 양면에 Dow Corning Z6040 과 같은 적합한 실리콘 프라이머가 도포될 수 있다.
백 시트는 폴리에스테르를 포함한 하나 이상의 층을 포함할 수 있는데, 여기서 바람직하게는 폴리에스테르 재료를 포함한 적어도 하나의 이러한 층은, 약 0.002 인치 내지 약 0.007 인치의 두께; ASTM E96 절차에 의해 측정했을 때 37.8 ℃ 에서의 약 10 g/㎡/일 보다 낮은 수증기 전달율; 유전체 항복 전압이 ASTM D149 절차에 의해 측정되는 경우, 적어도 또한 바람직하게는 0.002 인치 두께의 층을 이용하여 측정했을 때 약 12,000 V 보다 높은 유전체 항복 전압, 및 바람직하게는 0.005 인치 이상의 두께의 층을 이용하여 측정했을 때 약 22,500 V 보다 높은 유전체 항복 전압; 및 ASTM D882 절차에 의해 측정했을 때 적어도 약 18,800 psi 의 인장 강도와 같은 특성 중 하나 이상, 또한 바람직하게는 이러한 특성 모두를 갖는다. 백 시트는, 폴리에스테르 재료를 포함한 하나 이상의 층, 및 예를 들어 PVF, 폴리카보네이트 또는 다른 폴리에스테르의 층과 같은 다른 재료의 하나 이상 의 층을 포함할 수 있는데, 여기서 폴리에스테르를 포함한 적어도 하나의 이러한 층은, 약 0.002 인치 내지 약 0.007 인치의 두께; ASTM E96 절차에 의해 측정했을 때 37.8 ℃ 에서의 약 10 g/㎡/일 보다 낮은 수증기 전달율; 유전체 항복 전압이 ASTM D149 절차에 의해 측정되는 경우, 적어도 또한 바람직하게는 0.002 인치 두께의 층을 이용하여 측정했을 때 약 12,000 V 보다 높은 유전체 항복 전압, 및 바람직하게는 0.005 인치 이상의 두께의 층을 이용하여 측정했을 때 약 22,500 V 보다 높은 유전체 항복 전압; 및 ASTM D882 절차에 의해 측정했을 때 적어도 약 18,800 psi 의 인장 강도와 같은 특성 중 하나 이상, 또한 바람직하게는 이러한 특성 모두를 갖는다.
바람직하게는, 본 발명의 광기전 모듈의 백 시트는 폴리에스테르 재료를 포함한 단층인데, 여기서 바람직하게는 이러한 층은, 약 0.002 인치 내지 약 0.007 인치의 두께; ASTM E96 절차에 의해 측정했을 때 37.8 ℃ 에서의 약 10 g/㎡/일 보다 낮은 수증기 전달율; 유전체 항복 전압이 ASTM D149 절차에 의해 측정되는 경우, 적어도 또한 바람직하게는 0.002 인치 두께의 층을 이용하여 측정했을 때 약 12,000 V 보다 높은 유전체 항복 전압, 및 바람직하게는 0.005 인치 이상의 두께의 층을 이용하여 측정했을 때 약 22,500 V 보다 높은 유전체 항복 전압; 및 ASTM D882 절차에 의해 측정했을 때 적어도 약 18,800 psi 의 인장 강도와 같은 특성 중 하나 이상, 또한 보다 바람직하게는 이러한 특성 모두를 갖는다. 바람직하게는, 단층인 폴리에스테르를 포함한 백 시트를 갖는 본 발명의 광기전 모듈에 있어서, 백 시트는, 1,500 시간 동안 실행된 고습도 시뮬레이션 시험 이후에 현저한 열 화를 겪지 않고, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 현저한 열화를 겪지 않고, 이러한 UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 이러한 단층 백 시트를 갖는 광기전 모듈은 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하고, 또한 이러한 고습도 시뮬레이션 시험 이후에 이러한 단층 백 시트를 갖는 광기전 모듈은 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과한다.
본 발명에 따른 광기전 모듈을 구성하는 통상적인 절차에 있어서, 전기적으로 접속된 광기전 전지는, 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 시트 또는 다른 적합한 봉지제와 같은 봉지제를 이용하여 수퍼스트레이트 시트에 부착되거나, 이 수퍼스트레이트 시트에 인접하여 또는 이 수퍼스트레이트 시트 상에 위치되고, 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 시트 또는 다른 적합한 봉지제와 같은 봉지제 재료는 광기전 전지와 백 시트 사이에 위치된다. 그런 다음, 수퍼스트레이트 시트, 광기전 전지 및 백 시트는 함께 가압 (pressed), 즉 라미네이트되어, 봉지제 재료로 실링되고, 수퍼스트레이트 시트, 복수의 전기적으로 접속된 광기전 전지 및 백 시트를 포함하는 일 유닛을 형성하게 된다. 통상적으로, 라미네이션 공정은 높여진 온도에서 또한 감소된 압력 하에서 실행된다. 이러한 라미네이션을 위한 온도는, 백 시트에 대해 수퍼스트레이트 시트를 실링하는데 이용되는 봉지제의 경화 온도 이상의 온도여야 한다. 예를 들어, 봉지제가 EVA 시트인 경우, 이 온도는 적어도 약 130 ℃ 여야 한다. 이 라미네이션 공정 중에 감소된 압력을 이용하면, 라미네이트에서 요구되지 않는 버블의 형성을 감소시키거나 제거하게 된다. EVA 시트와 같은 봉지제의 접착성을 향상시키기 위해서, 프라이머 재료가 백 시트의 표면에 첨가될 수도 있고, 또는 봉지제에 포함될 수도 있고, 또는 이 2 가지가 모두 수행될 수도 있다. 이러한 프라이머는, 예를 들어 Dow Corning Z6020, Z6030, Z6040, Z6076 또는 Z6094 와 같은 유기-반응성 실란이다.
백 시트는, 라미네이트된 모듈 내에서 광기전 전지에 접속하는 절연성 와이어 또는 전기 케이블과 같은 전기 커넥터를 관통하는 개구부를 가질 수 있다. 이 광기전 모듈이 작동 중에, 이들 출력 케이블은, 광기전 모듈에 의해 생성되는 전류를 이용하는 디바이스나 시스템에 이 광기전 모듈을 접속시키는데 이용된다. 이러한 출력 케이블이 관통하는 백 시트의 개구부는 접속 배선함 (junction box) 에 의해 커버될 수 있고, 또한 바람직하게는 이 접속 배선함에 의해 커버된다. 접속 배선함은 비도전성 중합체 재료로 이루어지는 것이 적합하다. 바람직하게는, 접속 배선함은 접착제를 이용하여 광기전 모듈의 밑면의 백 시트에 부착되고, 통상적으로 접속 배선함은 실란트로 충전되어, 출력 케이블을 위한 백 시트의 개구부를 통해 라미네이트에 습기가 진입하는 것을 방지한다. 또한, 실란트로 충전된 접속 배선함은 출력 케이블을 고정시키는 역할을 하여, 완성된 모듈이 그 의도된 애플리케이션을 위해 장착되는 경우에 이 완성된 모듈에 대한 손상을 야기시키지 않으면서 출력 케이블이 조작될 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 소정의 실시형태를 나타내는 특징을 참조하여 본 발명이 설명될 것이지만, 이는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
도 1 은 본 발명의 광기전 모듈의 일 실시형태를 도시한 도면이다. 도 1 의 광기전 모듈 (1) 은, 바람직하게는 글래스 또는 다른 적합한 투명한 재료로 이 루어진 수퍼스트레이트 시트 (5), 및 폴리에스테르 백 시트 (10) 를 갖는다. 수퍼스트레이트 시트 (5) 와 백 시트 (10) 사이에는, 도 1 에 도시된 바와 같이 전기적으로 직렬 접속된 복수의 광기전 전지 (20) 가 삽입되어 있다. 수퍼스트레이트 시트 (5) 와 백 시트 (10) 사이에는, 광기전 전지 (20) 를 수퍼스트레이트 시트와 백 시트 사이에 실링하면서 백 시트 (10) 에 대해 수퍼스트레이트 시트 (5) 를 실링하는 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 시트 (15) 가 있다. 명쾌함을 위해, 도 1 에 있어서, 단 하나의 광기전 전지만이 도면부호 20 으로 지정되어 있다. 이들 광기전 전지는, 다결정 또는 단결정 실리콘 웨이퍼로 이루어진 전지와 같은 임의의 타입의 광기전 전지일 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 각 광기전 전지는 그리드 타입의 전면 전기 콘택 (25) 을 갖는다. (명쾌함을 위해, 단 하나의 그리드-타입 전면 콘택 (25) 만이 이 도면에서 도면부호로 지정되어 있다.) 태양광은 수퍼스트레이트 시트 (5) 를 통해 입사하여, 광기전 전지 (20) 의 전면에 부딪힌다. 광기전 전지 (20) 은 와이어 (30) 에 의해 전기적으로 직렬 접속된다. 와이어 (30) 는, 광기전 전지 (20) 의 이면 (광기전 전지의 이면은 도시되어 있지 않음) 상의 이면 콘택에, 또한 광기전 전지 (20) 의 전면 상의 납땜 콘택 지점 (35) 에 부착되어, 직렬 접속된 광기전 전지를 형성하게 된다. (명쾌함을 위해, 도 1 에 있어서 광기전 전지의 전면 상에 단 한 세트의 와이어 (30) 및 단 한 세트의 납땜 콘택 지점 (35) 만이 도면부호로 지정되어 있다.) 와이어는 평탄한 주석 도금된-구리 리드, 전기 와이어 또는 다른 적합한 전기 콘딧인 것이 적합하다.
도 1 의 광기전 모듈에 도시되어 있는 직렬 접속된 광기전 전지 중 첫번째 광기전 전지 및 마지막 광기전 전지는, 말단 전지의 전기적 접속 와이어 (40) 에 의해 버스 바 (bus bar ; 45) 에 접속된다. 또한, 버스 바 (45) 는 전기 콘딧이고, 또한 예를 들어 와이어 또는 평탄한 전기 리드일 수 있다. 버스 바 (45) 는 납땜 지점 (48) 으로 종단된다. 전기 케이블 (50) 은 납땜 지점 (48) 에서 버스 바 (45) 에 납땜된다. 전기 케이블은 백 시트 (10) 의 홀 (도 1 에 도시되어 있지 않음) 을 통해 광기전 모듈 (1) 의 밑면을 지나 연장된다. 전기 케이블 (50) 은, 광기전 모듈 (1) 에 의해 생성되는 전류를 이용하는 디바이스나 시스템에 대해 광기전 모듈 (1) 을 전기적으로 접속시키는데 이용된다. (명쾌함을 위해, 도 1 에는 단 하나의 전기 와이어 (40), 단 하나의 버스 바 (45), 단 하나의 납땜 지점 (48) 및 단 하나의 케이블 (50) 만이 도면부호로 지정되어 있다.)
도 1 에 있어서, 백 시트 (10) 는 0.002 인치의 두께를 갖는 WSAC 폴리에스테르 시트이다. 백 시트는, ASTM E96 절차에 의해 측정했을 때 37.8 ℃ 에서의 약 10 g/㎡/일 보다 낮은 수증기 전달율, 및 ASTM D149 절차에 의해 측정했을 때 약 12,000 V 보다 높은 유전체 항복 전압을 갖는다.
도 2 는 도 1 에 도시된 광기전 모듈의 밑면을 도시한 도면이다. 도 2 에 있어서, 도 1 에서와 동일한 엘리먼트는 동일한 도면부호로 표시되어 있다.
도 2 는 백 시트 (10) 의 개구부 (55) 로부터 연장되는 전기 케이블 (50) 을 도시한다. 개구부 (55) 둘레에 접속 배선함 (65) 이 있다. 명쾌함을 위해, 접속 배선함 (65) 은 커버 없이 도시되어 있다. 완성된 형태에 있어서, 접속 배선함 (60) 은 커버를 가질 것이고, 케이블 (50) 은 이러한 커버의 개구부를 통해 또는 접속 배선함의 하나 이상의 측면을 통해 연장될 것이다. 또한, 접속 배선함 (60) 은 실리콘 또는 에폭시와 같은 적합한 실란트로 충전될 것이다. 접속 배선함의 실란트는 개구부 (55) 를 실링하고, 또한 케이블 (50) 을 고정시키는 역할을 하여, 케이블이 조작되는 경우에 케이블이 개구부 (55) 주위의 실링을 방해하지 않게 한다. 접속 배선함 (60) 의 저면 (65) 은 접착제를 이용하여 폴리에스테르 백 시트 (10) 에 부착되는 것이 바람직하다. 본 발명자는, 산성 경화 시스템 (acidic curing system) 보다는 중성 경화 시스템을 갖는 접착제가 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트에 대해 접속 배선함을 접착시키는데 바람직하다고 결정하였다. 본 발명자들은, 예를 들어 알콕시-, 아민-, 에녹시- 또는 옥심-타입 경화 시스템을 갖는 접착제가 접속 배선함과 폴리에스테르 시트 사이에 내습성 영구 본드를 형성한다는 것을 발견하였다. Dow Corning 737 과 같은 옥심-경화 접착제 및 Shin Etsu KE347TUV 와 같은 에녹시-경화 접착제가 적합하다. 또한, Dow Corning RTV 790 과 같은 아민-경화 접착제 및 Dow Corning RTV 739 와 같은 알콕시-경화 접착제는, 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트에 대해 접속 배선함을 접착시키는데 적합한 접착제이다.
실리콘 웨이퍼로 이루어진 광기전 전지를 포함하는 광기전 모듈에 대해 본 발명이 설명되었지만, 전술한 바와 같이, 본 발명은 이러한 광기전 전지를 제한하는 것이 아니라고 이해되어야 한다. 광기전 전지는 임의의 타입의 전지일 수 있다. 예를 들어, 광기전 전지는, 박막 비정질 실리콘 전지 또는 CdS/CdTe 전 지와 같은 박막형 광기전 전지일 수 있다. 이러한 광기전 전지는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지되어 있고, 공지된 방법에 의해 글래스 또는 금속과 같은 적합한 수퍼스트레이트 재료 상에 놓여질 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 이용될 수 있는 비정질 실리콘 전지를 형성하는 방법은, 미국특허 제 4,064,521 호 및 제 4,292,092 호, 영국특허출원 제 9916531.8 호 (공개번호 제 2339963 호, 2000 년 2 월 9 일) 에 기재되어 있고, 이들 모두는 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
또한, 본 발명은, 전술한 바와 같이 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트와 수퍼스트레이트 시트 사이에 적어도 하나의 광기전 전지, 또한 바람직하게는 복수의 전기적으로 접속된 광기전 전지를 실링하는 단계를 포함하는 광기전 모듈을 제조하는 방법을 제공한다.
단지 본 발명의 일부 실시형태만이 본 명세서에 기재되어 있다는 것이 이해되어야 한다. 대안적인 실시형태 및 각종 변형은 전술한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 이들 및 다른 대안이 본 발명의 사상 및 범위 내에서 등가로서 고려된다.
실시예
수퍼스트레이트 시트로서 대략 60 인치 길이 및 대략 26 인치 폭의 1/8 인치 두께의 투명한 강화 글래스 시트와, 백 시트로서 수퍼스트레이트 시트와 대략 동일한 길이 및 폭의 WSAC 폴리에스테르 재료의 0.002 인치 두께의 단층 사이에, 36 개의 직렬-접속된 광기전 전지를 라미네이트함으로써, 광기전 모듈이 제조되었다. 수퍼스트레이트 시트, 그 다음에 프라이머가 첨가된 투명 EVA 시트, 그 다음에 수퍼스트레이트 시트를 향하여 위치된 광기전 활성 표면을 갖는 36 개의 직렬-접속된 광기전 전지, 그 다음에 (또한 폴리에스테르에 대한 접착성을 향상시키기 위해서 프라이머가 첨가된) 파이버글래스 강화 EVA 시트, 그리고 최종적으로 WSAC 폴리에스테르 백 시트를 갖는 적층 구조체를 준비함으로써, 라미네이션이 달성되었다. 또한, 적층 구조체는 요구된 전기 회로 및 커넥션을 생성하기 위해 적절한 버스 바 내에 포함되었다. 적층 구조체는 150 ℃ 로 가열된 압반 (platen) 을 갖는 라미네이션 프레스에 배치되었다. 진공 하에서 이 적층 구조체를 가열하기 위해 약 3-4 분 동안 압반에 놓아둔 이후에, 라미네이션 프레스가 시동되어, 적층 구조체는, EVA 가 광기전 전지를 봉지하고, 교차 결합 (cross-link) 하고, 또한 실링된 광기전 모듈을 형성하는 것을 허용하기에 충분한 시간 동안 1 대기압을 이용하여 함께 가압되었다.
이러한 방식으로 제조되며 WSAC 단층 백 시트를 갖는 광기전 모듈은 1,500 시간 동안 전술한 바와 같은 습도 시뮬레이션 시험을 겪었다. 백 시트는 이러한 시험 이후에 현저한 열화를 겪지 않았고, 광기전 모듈은 전술한 바와 같이 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하였다. 광기전 전지를 포함하며 WSAC 단층 백 시트를 갖는 6 인치의 정방형 시험 모듈이 전술한 UV 노출 시뮬레이션 시험으로 시험되었고, 백 시트는 이러한 시험 이후에 현저한 열화를 겪지 않았고, 이 모듈은 전술한 바와 같이 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하였다.
이 가혹한 시험은, 본 발명에 따른 폴리에스테르를 포함한 백 시트를 갖는 광기전 모듈이 고습도 및 UV 노출의 환경 조건에 대해 최상의 저항성을 갖는다는 것을 증명하였다.
2005 년 7 월 18 일자로 출원된 미국 가특허출원 제 60/700,206 호는, 본 명세서에 참조로서 완전히 포함되어 있다.

Claims (31)

  1. 수퍼스트레이트 시트 (superstrate sheet);
    고습도 또는 UV 방사에 대한 장기간의 노출 이후에 현저하게 열화되지 않는 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트 (back sheet); 및
    상기 수퍼스트레이트 시트와 상기 백 시트 사이에 각각이 위치되는 하나의 광기전 전지 (photovoltaic cell) 또는 복수의 광기전 전지를 포함하는, 광기전 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 시트는, 폴리에스테르 재료를 포함한 단층인, 광기전 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 시트는, 약 0.002 인치 내지 약 0.007 인치의 두께를 갖는 폴리에스테르 재료를 포함한 적어도 하나의 층을 포함하는, 광기전 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 시트는, ASTM E96 절차에 의해 측정했을 때 37.8 ℃ 에서 약 g/㎡/일 보다 낮은 수증기 전달율 (water vapor transmission rate) 을 갖는 폴리에스테르 재료를 포함한 적어도 하나의 층을 포함하는, 광기전 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 시트는, 0.002 인치 두께의 층에 대해 ASTM D149 절차에 의해 측정했을 때 약 12,000 V 보다 높은 유전체 항복 전압 (dielectric breakdown voltage) 을 갖는 폴리에스테르 재료를 포함한 적어도 하나의 층을 포함하는, 광기전 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 시트는, ASTM D882 절차에 의해 측정했을 때 적어도 약 18,000 psi 의 인장 강도 (tensile strength) 를 갖는 폴리에스테르 재료를 포함한 적어도 하나의 층을 포함하는, 광기전 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 시트는, ASTM E96 절차에 의해 측정했을 때 37.8 ℃ 에서의 약 10 g/㎡/일 보다 낮은 수증기 전달율, 0.002 인치 두께의 시트에 대해 ASTM D149 절차에 의해 측정했을 때 약 12,000 V 보다 높은 유전체 항복 전압, 및 ASTM D882 절차에 의해 측정했을 때 적어도 약 18,000 psi 의 인장 강도를 갖는 폴리에스테르 재료를 포함한 적어도 하나의 층을 포함하는, 광기전 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 백 시트는 폴리에스테르 재료를 포함한 단층이고, 이러한 층은, ASTM E96 절차에 의해 측정했을 때 37.8 ℃ 에서의 약 10 g/㎡/일 보다 낮은 수증기 전달율, 0.002 인치의 층에 대해 ASTM D149 절차에 의해 측정했을 때 약 12,000 V 보다 높은 유전체 항복 전압, 및 ASTM D882 절차에 의해 측정했을 때 적어도 약 18,000 psi 의 인장 강도를 갖는, 광기전 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 수퍼스트레이트 시트와 상기 백 시트 사이의 봉지제 (encapsulant) 를 더 포함하는, 광기전 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 봉지제에 첨가된 프라이머 재료를 더 포함하는, 광기전 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프라이머 재료는 유기-반응성 실란형 프라이머를 포함하는, 광기전 모듈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은 밑면을 갖고, 상기 광기전 모듈의 상기 밑면에서 상기 백 시트에 부착된 접속 배선함을 더 포함하는, 광기전 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 접속 배선함은, 옥심-경화 접착제, 아민-경화 접착제, 에녹시-경화 접착제 또는 알콕시-경화 접착제 중 하나 이상으로부터 선택된 접착제에 의해 상기 백 시트에 부착되는, 광기전 모듈.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, IEC 61730-2 에서의 절차에 의해 측정했을 때 8,000 V 의 전압에서 임펄스 전압 시험 (Impulse Voltage Test) 을 통과하는, 광기전 모듈.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 IEC 61215 절차에 의해 측정했을 때 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험 (Wet Leakage Current Test) 을 통과하는, 광기전 모듈.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, 1,500 시간 동안의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 IEC 61215 절차에 의해 측정했을 때 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
  17. UV 방사 또는 고습도에 대한 장기간의 노출 이후에 현저하게 열화되지 않는 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트와 수퍼스트레이트 시트 사이에 적어도 하나의 광기전 전지를 실링하는 단계를 포함하는, 광기전 모듈의 제조 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 백 시트에 상기 수퍼스트레이트 시트를 실링하기 위한 봉지제를 더 포함하는, 광기전 모듈의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 봉지제는 EVA 를 포함하는, 광기전 모듈의 제조 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 재료를 포함한 백 시트는 단층이고, 이러한 층은, ASTM E96 절차에 의해 측정했을 때 37.8 ℃ 에서의 약 10 g/㎡/일 보다 낮은 수증기 전달율, 0.002 인치 두께층의 시트에 대해 ASTM D149 절차에 의해 측정했을 때 약 12,000 V 보다 높은 유전체 항복 전압, 및 ASTM D882 절차에 의해 측정했을 때 적어도 약 18,000 psi 의 인장 강도를 갖는, 광기전 모듈의 제조 방법.
  21. 제 2 항에 있어서,
    상기 백 시트는 제 1 면 및 제 2 면을 갖고, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면 모두 상에 실리콘 프라이머를 갖는, 광기전 모듈.
  22. 제 2 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, 1,500 시간의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 IEC 612215 절차에 의해 측정했을 때 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
  23. 제 2 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 IEC 612215 절차에 의해 측정했을 때 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
  24. 제 7 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, 1,500 시간의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 IEC 612215 절차에 의해 측정했을 때 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
  25. 제 8 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 IEC 612215 절차에 의해 측정했을 때 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
  26. 제 7 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, 1,500 시간의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 IEC 612215 절차에 의해 측정했을 때 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
  27. 제 8 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 IEC 612215 절차에 의해 측정했을 때 1,000 V 의 전압에서 습식 누설 전류 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, 1,500 시간의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 풀링 시험 (Pull Test) 을 통과하는, 광기전 모듈.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 풀링 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
  30. 제 2 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, 1,500 시간의 습도 시뮬레이션 시험 이후에 풀링 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
  31. 제 2 항에 있어서,
    상기 광기전 모듈은, UV 노출 시뮬레이션 시험 이후에 풀링 시험을 통과하는, 광기전 모듈.
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