KR20140114528A - 반사체를 구비한 태양전지 모듈 - Google Patents

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문인식
정인덕
조은철
이원재
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Abstract

본 발명은 태양전지 셀에 입사되는 빛의 흡수율을 향상시켜 태양전지 셀의 광전변환 효율을 최대화할 수 있는 반사체를 구비한 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 반사체를 구비한 태양전지 모듈은 백시트, 봉지재 및 투명기판이 순차적으로 적층되고, 상기 봉지재 내에 복수의 태양전지 셀이 이격, 배치된 구조를 이루는 태양전지 모듈에 있어서, 상기 셀과 셀 사이의 백시트 상에 입사되는 빛의 반사각을 변형시키는 반사체가 구비되며, 상기 반사체의 수광면은 투명기판과 평행하지 않은 것을 특징으로 한다.

Description

반사체를 구비한 태양전지 모듈{Solar cell module with reflection structure}
본 발명은 반사체를 구비한 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지 셀에 입사되는 빛의 흡수율을 향상시켜 태양전지 셀의 광전변환 효율을 최대화할 수 있는 반사체를 구비한 태양전지 모듈에 관한 것이다.
태양전지 모듈은 태양광을 전기로 변환시키는 소자이며, 태양전지 모듈은 일반적으로 도 1에 도시한 바와 같이, 백시트(110), 태양전지 셀(130), 봉지재(120), 투명기판(140)의 조합으로 구성된다(한국등록특허 제1056464호 참조). 태양전지 셀(130)은 투명기판(140)을 통해 입사되는 빛을 전기로 변환시키는 역할을 하며, 봉지재(120)는 태양전지 셀(130)을 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 한다.
통상, 태양전지 모듈에는 복수의 태양전지 셀이 구비되는데, 셀 간의 단락을 방지하기 위해 각각의 태양전지 셀은 일정 거리 이격되어 배치된다. 한편, 태양전지 모듈의 광전변환 효율 즉, 빛을 전기로 변환시키는 효율을 향상시키기 위해서는 기본적으로 태양전지 모듈에 입사되는 광의 흡수율이 높아야 한다. 달리 표현하여, 입사되는 광의 반사율을 최소화해야 한다.
태양전지 모듈에 입사되는 빛은 대부분 태양전지 셀에 흡수되나, 셀과 셀 사이의 공간에 입사되는 빛은 백시트에 반사되어 태양전지 모듈 외부로 상당량이 방출된다. 물론, 백시트에 반사된 빛이 투명기판에 의해 재반사되어 셀로 재입사되는 부분도 있으나, 셀과 셀 사이의 공간에 의한 빛의 손실은 광전변환 효율의 저하 요인으로 작용한다.
한국등록특허 제1056464호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 태양전지 셀에 입사되는 빛의 흡수율을 향상시켜 태양전지 셀의 광전변환 효율을 최대화할 수 있는 반사체를 구비한 태양전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사체를 구비한 태양전지 모듈은 백시트, 봉지재 및 투명기판이 순차적으로 적층되고, 상기 봉지재 내에 복수의 태양전지 셀이 이격, 배치된 구조를 이루는 태양전지 모듈에 있어서, 상기 셀과 셀 사이의 백시트 상에 입사되는 빛의 반사각을 변형시키는 반사체가 구비되며, 상기 반사체의 수광면은 투명기판과 평행하지 않은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반사체를 구비한 태양전지 모듈은 백시트, 봉지재 및 투명기판이 순차적으로 적층되고, 상기 봉지재 내에 복수의 태양전지 셀이 이격, 배치된 구조를 이루는 태양전지 모듈에 있어서, 상기 백시트 내에 입사되는 빛의 반사각을 변형시키는 반사체가 구비되며, 상기 반사체의 수광면은 투명기판과 평행하지 않은 것을 다른 특징으로 한다.
상기 반사체의 단면은 삼각형일 수 있으며, 상기 반사체의 수광면은 곡면 또는 요철 형상으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 반사체를 구비한 태양전지 모듈은 다음과 같은 효과가 있다.
셀과 셀 사이의 공간에 반사체가 구비됨에 따라, 반사체에 의한 재입사 효율을 향상시켜 궁극적으로 태양전지 모듈의 광 흡수율을 증가시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양전지 모듈의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체를 구비한 태양전지 모듈의 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사체를 구비한 태양전지 모듈의 구성도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체를 구비한 태양전지 모듈을 상세히 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체를 구비한 태양전지 모듈은 백시트(210), 봉지재(220), 투명기판(240)이 순차적으로 적층된 구조를 이루며, 복수의 태양전지 셀(230)은 봉지재(220) 내에 위치한다. 봉지재(220)에 둘러싸인 형태로 구비되는 복수의 태양전지 셀(230)은 일정 거리 이격되어 반복, 배치된다.
태양전지 셀(230)과 셀(230) 사이의 공간에 입사되는 빛의 외부 방출을 억제하기 위해, 본 발명에서는 셀(230)과 셀(230) 사이의 백시트(210) 상에 반사체(250)를 구비시킨다. 상기 반사체(250)는 셀(230)과 셀(230) 사이의 공간에 입사되는 빛의 반사각을 변형시켜 투명기판(240)과 외부환경 사이의 계면에 의해 재반사되도록 유도하는 역할을 한다. 종래의 경우, 셀(230)과 셀(230) 사이의 공간에 입사되는 빛은 대부분 직각에 가깝게 입사하여 직각에 가까운 각도로 반사되는 형태를 이룸에 따라 빛의 손실율이 커지나, 상기 반사체(250)를 적용하게 되면 반사체(250)에 의해 반사각이 기판의 수직 방향에서 수평 방향으로 조절됨에 따라, 투명기판(240)과 외부환경 사이의 계면에 의해 재반사되는 확률이 커지게 된다.
빛의 재반사 효율을 향상시키기 위해 상기 셀(230)과 셀(230) 사이의 백시트(210) 상에 구비되는 반사체(250)는 단면이 삼각형을 이루는 것이 바람직하다. 즉, 셀(230)과 셀(230) 사이의 공간에 입사되는 빛은 반사체(250)의 빗면에 의해 기판의 수평 방향에 가깝게 반사되고, 이에 따라 투명기판(240)과 외부환경 사이의 계면에 의한 재반사 효율이 향상될 수 있다.
상기 반사체(250)는 단면이 삼각형인 구조물을 일 실시예로 적시하였으나, 반사체(250)의 빛 수광면이 투명기판(240)과 평행하지 않는 조건을 만족하는 전제 하에 다양한 형태로 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 반사체(250)의 수광면을 곡면 형태로 구성하거나 요철 형태로 구성할 수도 있다.
수광면이 투명기판(240)과 평행하지 않는 조건을 만족하는 상기 반사체(250)는 상기 백시트(210) 상에 구비되는 구성 이외에, 상기 백시트(210) 내부에 구비될 수도 있다(도 3 참조). 이 경우, 백시트(210) 내에 복수의 반사체(250)를 이격, 배치시키는 형태로 구성할 수 있다.
210 : 백시트 220 : 봉지재
230 : 태양전지 셀 240 : 투명기판
250 : 반사체

Claims (4)

  1. 백시트, 봉지재 및 투명기판이 순차적으로 적층되고, 상기 봉지재 내에 복수의 태양전지 셀이 이격, 배치된 구조를 이루는 태양전지 모듈에 있어서,
    상기 셀과 셀 사이의 백시트 상에 입사되는 빛의 반사각을 변형시키는 반사체가 구비되며, 상기 반사체의 수광면은 투명기판과 평행하지 않은 것을 특징으로 하는 반사체를 구비한 태양전지 모듈.
  2. 백시트, 봉지재 및 투명기판이 순차적으로 적층되고, 상기 봉지재 내에 복수의 태양전지 셀이 이격, 배치된 구조를 이루는 태양전지 모듈에 있어서,
    상기 백시트 내에 입사되는 빛의 반사각을 변형시키는 반사체가 구비되며, 상기 반사체의 수광면은 투명기판과 평행하지 않은 것을 특징으로 하는 반사체를 구비한 태양전지 모듈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반사체의 단면은 삼각형인 것을 특징으로 하는 반사체를 구비한 태양전지 모듈.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반사체의 수광면은 곡면 또는 요철 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반사체를 구비한 태양전지 모듈.
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KR20100071246A (ko) * 2008-12-19 2010-06-29 (주)엘지하우시스 태양전지 모듈
KR20110040372A (ko) * 2009-10-14 2011-04-20 현대중공업 주식회사 태양전지 모듈
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