KR20130059984A - 태양전지 모듈 및 이의 제조 방법 - Google Patents

태양전지 모듈 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 태양전지 모듈은 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널 상에 위치하는 보호기판; 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판 사이에 위치하는 완충부; 상기 태양전지 패널을 둘러싸며, 상기 태양전지 패널을 수용하는 프레임; 및 상기 태양전지 패널 및 상기 프레임 사이에 위치하는 실링부를 포함하고, 상기 실링부는 상기 완충부로부터 연장된다.
실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 태양전지 패널을 준비하는 단계; 상기 태양전지 패널 상에 보호기판을 준비하는 단계; 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판 사이에 충진제를 준비하는 단계; 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판을 수용하는 프레임을 위치시키는 단계; 및 상기 충진제를 라미네이션하는 단계를 포함하고, 상기 라미네이션하는 단계는 상기 프레임을 위치시키는 단계 이후에 실시된다.

Description

태양전지 모듈 및 이의 제조 방법{SOLAR CELL MODULE AND METHOD OF THE SAME}
실시예는 태양전지 모듈 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
광전 변환 효과를 이용하여 빛에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전 모듈은 지구 환경의 보전에 기여하는 무공해 에너지를 얻는 수단으로 널리 사용되고 있다.
태양 전지의 광전 변환 효율이 개선됨에 따라, 태양광 발전 모듈을 구비한 많은 태양광 발전 시스템이 주거 용도로까지 설치되기에 이르렀다.
일광으로부터 전력을 발생시키는 태양 전지를 구비하는 태양광 발전 모듈로부터 발생된 전력을 외부로 출력시키기 위해, 양 전극 및 음 전극의 기능을 하는 전도체들이 태양광 발전 모듈에 배치되며, 전류를 외부로 출력시키기 위한 케이블이 연결되는 접속 단자들로서, 전도체들의 단부들이 광기전성 모듈의 외부로 꺼내어진다.
이러한 태양전지 모듈에서 태양전지 패널을 외부의 물리적인 충격으로부터 보호하기 위해 완충시트를 형성하고, 이러한 완충시트를 형성하기 위해 라미네이션 공정을 실시한다. 이후, 상기 태양전지 패널을 수용하기 위한 프레임이 장착되는데 이러한 공정들로 인해, 공정이 복잡하고 공정 시간이 길어진다는 단점이 있다. 또한, 상기 프레임이 나중에 장착되면서 태양전지 패널 및 프레임 사이에 공간이 생겨 외부 환경에 취약해 진다는 문제가 있다.
실시예는 신뢰성이 향상된 태양전지 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널 상에 위치하는 보호기판; 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판 사이에 위치하는 완충부; 상기 태양전지 패널을 둘러싸며, 상기 태양전지 패널을 수용하는 프레임; 및 상기 태양전지 패널 및 상기 프레임 사이에 위치하는 실링부를 포함하고, 상기 실링부는 상기 완충부로부터 연장된다.
실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 태양전지 패널을 준비하는 단계; 상기 태양전지 패널 상에 보호기판을 준비하는 단계; 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판 사이에 충진제를 준비하는 단계; 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판을 수용하는 프레임을 위치시키는 단계; 및 상기 충진제를 라미네이션하는 단계를 포함하고, 상기 라미네이션하는 단계는 상기 프레임을 위치시키는 단계 이후에 실시된다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 완충시트를 포함하고, 상기 완충시트는 완충부 및 실링부를 포함한다. 상기 실링부를 통해 태양전지 패널 및 프레임 사이의 틈을 제거할 수 있어 외부 환경으로부터 태양전지 패널을 효과적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 실링부의 접합력이 강해서 내구성을 향상할 수 있으며, 태양전지 모듈의 신뢰성을 향상할 수 있다.
실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법에서는, 라미네이션하는 단계 및 프레임을 위치시키는 단계를 포함한다. 상기 라미네이션하는 단계는 상기 프레임을 위치시키는 단계 이후에 실시된다. 즉, 상기 프레임을 장착함과 동시에 충진제를 라미네이션할 수 있다. 이를 통해, 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 실링부 및 완충부가 동일한 공정으로 형성될 수 있어 공정을 단순화할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 실시예에 따른 태양전지 모듈에 포함되는 태양전지 패널의 사시도이다.
도 4는 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 실시예에 따른 태양전지 모듈을 상세하게 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 3은 실시예에 따른 태양전지 모듈에 포함되는 태양전지 패널의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 프레임(100), 태양전지 패널(200), 보호기판(300) 및 완충 시트(400)를 포함한다.
상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(200) 외측에 배치된다. 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(200), 상기 보호기판(300) 및 상기 완충 시트(400)를 수용한다. 더 자세하게, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(200)의 측면을 둘러싼다.
상기 프레임(100)은 예를 들어, 금속 프레임(100)일 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임(100)은 알루미늄, 스테인레스 스틸 또는 철 등을 포함할 수 있다.
상기 태양전지 패널(200)은 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 상기 태양전지 패널(200)은 플레이트 형상을 가지며, 다수 개의 태양전지들(210)을 포함한다.
상기 태양전지들(210)은 예를 들어, CIGS계 태양전지, 실리콘 계열 태양전지, 연료감응 계열 태양전지, Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 태양전지 또는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 태양전지일 수 있다.
또한, 상기 태양전지들(210)은 유리기판 등과 같은 투명한 기판 상에 배치될 수 있다.
상기 태양전지들(210)은 스트라이프(stripe) 형태로 배치될 수 있다. 또한, 상기 태양전지들(210)은 매트릭스(matrix) 형태 등 다양한 형태로 배치될 수 있다.
한편, 버스 바(500)는 상기 태양전지 패널(200) 상에 배치된다. 상기 버스 바(500)는 상기 태양전지들(210) 중 둘의 상면에 접촉하고, 상기 태양전지들(210)과 전기적으로 연결된다.
예를 들어, 상기 버스 바(500)는 제 1 버스 바 및 제 2 버스 바를 포함한다.
상기 제 1 버스 바는 상기 태양전지들(210) 중에 한쪽 끝의 태양전지의 상면과 접촉하고, 상기 제 2 버스 바는 상기 태양전지들(210) 중 다른 쪽 끝의 태양전지의 상면과 접촉한다.
상기 버스 바(500)는 도전체이며, 상기 버스 바(500)로 사용되는 물질의 예로서는 구리 등을 들 수 있다.
상기 보호기판(300)은 상기 태양전지 패널(200) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 보호기판(300)은 상기 태양전지 패널(200)에 대향되어 배치된다.
상기 보호기판(300)은 투명하며, 높은 강도를 가진다. 상기 보호기판(300)으로 사용되는 물질의 예로서는 강화 유리 등을 들 수 있다.
상기 완충 시트(400)는 완충부(410) 및 실링부(420)를 포함한다.
상기 완충부(410)는 상기 보호기판(300) 및 상기 태양전지 패널(200) 사이에 개재된다. 상기 완충부(410)는 상기 태양전지 패널(200)을 외부의 물리적인 충격으로부터 보호한다. 또한, 상기 완충부(410)는 상기 보호기판(300) 및 상기 태양전지 패널(200) 사이의 충돌을 방지한다.
상기 완충부(410)는 상기 태양전지 패널(200)에 보다 많은 광이 입사되도록 반사 방지 기능을 수행할 수 있다.
상기 실링부(420)는 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 프레임(100) 사이에 위치한다. 즉, 상기 프레임(100) 내부에서 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 보호기판(300)을 둘러싼다.
상기 실링부(420)를 통해 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 프레임(100) 사이의 틈을 제거할 수 있어 외부 환경으로부터 태양전지 패널(200)을 효과적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 실링부(420)의 접합력이 강해서 내구성을 향상할 수 있으며, 태양전지 모듈의 신뢰성을 향상할 수 있다.
상기 실링부(420)는 상기 완충부(410)로부터 연장된다. 상기 완충부(410) 및 상기 실링부(420)는 일체로 형성된다.
즉, 상기 완충부(410) 및 상기 실링부(420)는 동일한 물질을 포함한다. 상기 상기 완충부(410) 및 상기 실링부(420)로 사용되는 물질의 예로서는 에틸렌비닐아세테이트 수지(ethylenevinylacetate resin;EVA resin) 등을 들 수 있다.
상기 보호기판(300) 및 상기 완충 시트(400)는 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 태양전지 패널(200), 상기 보호기판(300) 및 상기 실링부(420)의 측면은 상기 프레임(100)에 삽입되어 고정된다.
이하, 도 4를 참조하여, 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 앞서 설명한 부분과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 태양전지 패널을 준비하는 단계, 보호기판을 준비하는 단계, 충진제를 준비하는 단계, 프레임을 위치시키는 단계, 라미네이션하는 단계를 포함한다.
상기 태양전지 패널(200)을 준비하는 단계에서는 태양전지 패널(200)을 준비할 수 있다.
상기 보호기판(300)을 준비하는 단계에서는 상기 태양전지 패널(200) 상에 보호기판(300)을 위치시킬 수 있다.
상기 충진제(40)를 준비하는 단계에서는 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 보호기판(300) 사이에 충진제(40)를 준비할 수 있다. 상기 충진제(40)는 수지를 포함할 수 있다.
상기 프레임(100)을 위치시키는 단계에서는 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 보호기판(300)을 수용하는 프레임(100)을 위치시킬 수 있다. 즉, 상기 프레임(100)을 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 보호기판(300)을 둘러싸도록 위치시킬 수 있다.
상기 라미네이션하는 단계에서는 상기 충진제(40)를 라미네이션할 수 있다. 상기 라미네이션하는 단계는 상기 프레임(100)을 위치시키는 단계 이후에 실시된다. 즉, 상기 프레임(100)을 장착함과 동시에 상기 충진제(40)를 라미네이션할 수 있다. 이를 통해, 공정을 단순화할 수 있다.
상기 라미네이션하는 단계에서 상기 충진제(40)의 일부가 상기 태양전지 패널(200)을 둘러쌀 수 있다. 구체적으로, 상기 라미네이션하는 단계에서 상기 충진제(40)의 일부가 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 프레임(100) 사이에 위치할 수 있다. 즉, 상기 라미네이션하는 단계에서 상기 충진제(40)의 일부가 흘러나와 상기 프레임(100) 내부에서 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 보호기판(300)을 둘러쌀 수 있다.
상기 라미네이션하는 단계에서 상기 충진제(40)가 경화되어 완충시트(도 3의 참조부호 400, 이하 동일)를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 완충시트(400)는 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 보호기판(300) 사이에 위치하는 완충부(도 3의 참조부호 410, 이하 동일) 및 상기 태양전지 패널(200) 및 상기 프레임(100) 사이에 위치하는 실링부(도 1의 참조부호 420, 이하 동일)를 포함할 수 있다.
실시예에서는 상기 실링부(420) 및 상기 완충부(410)가 동일한 공정으로 형성될 수 있어 공정을 단순화할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 태양전지 패널;
    상기 태양전지 패널 상에 위치하는 보호기판;
    상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판 사이에 위치하는 완충부;
    상기 태양전지 패널을 둘러싸며, 상기 태양전지 패널을 수용하는 프레임; 및
    상기 태양전지 패널 및 상기 프레임 사이에 위치하는 실링부를 포함하고,
    상기 실링부는 상기 완충부로부터 연장되는 태양전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 완충부 및 상기 실링부는 동일한 물질을 포함하는 태양전지 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 완충부 및 상기 실링부는 일체로 형성되는 태양전지 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 프레임 내부에서 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판을 둘러싸는 태양전지 모듈.
  5. 태양전지 패널을 준비하는 단계;
    상기 태양전지 패널 상에 보호기판을 준비하는 단계;
    상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판 사이에 충진제를 준비하는 단계;
    상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판을 수용하는 프레임을 위치시키는 단계; 및
    상기 충진제를 라미네이션하는 단계를 포함하고,
    상기 라미네이션하는 단계는 상기 프레임을 위치시키는 단계 이후에 실시되는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 라미네이션하는 단계에서 상기 충진제의 일부가 상기 태양전지 패널을 둘러싸는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 라미네이션하는 단계에서 상기 충진제의 일부가 상기 태양전지 패널 및 상기 프레임 사이에 위치하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 라미네이션하는 단계에서 상기 충진제의 일부가 상기 프레임 내부에서 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판을 둘러싸는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 라미네이션하는 단계에서 상기 충진제가 경화되어 완충시트를 형성하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 완충시트는 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판 사이에 위치하는 완충부 및 상기 태양전지 패널 및 상기 프레임 사이에 위치하는 실링부를 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 프레임 내부에서 상기 태양전지 패널 및 상기 보호기판을 둘러싸는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 충진제는 수지를 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
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