KR20150001610A - 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부 프레임(10)에 태양광 모듈(20)을 접합하는데 사용되는 점착 테이프(100)에 관한 것으로서, 불소이형필름으로 구성된 제1 레이어층(110)과; 상기 제1 레이어층(110)의 일측면에 적층되며 실리콘 점착제로 구성된 제2 레이어층(120)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 외부 프레임에 태양광 모듈을 접합하는데 사용되는데 점착 테이프로서 물과 친화성이 있는 극성기를 갖지 않고 또한 물에 대한 접촉각이 크기 때문에 상대적으로 우수한 내수성 및 내습성을 갖는 실리콘 재질 및 절연강도를 갖는 운모 또는 알루미나 또는 석영분말을 사용함으로써 발전효율을 향상시킬 수 있고, 또한, 이형재질에 대한 접착특성이 우수하여 초기의 발전효율을 지속적으로 유지시킬 수 있으며, 기계적 부하시험에 견딜 수 있다.
Description
본 발명은 점착 테이프에 관한 것으로서, 특히 외부 프레임에 태양광 모듈을 접합하는데 사용되는 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프에 관한 것이다.
최근 지구환경 문제와 화석연료의 고갈 등에 따른 신재생 에너지에 대한 관심이 고조되고 있으며, 20세기 세계 에너지의 대부분을 공급했던 자원 중 석유, 석탄, 천연가스의 경우 경제적으로 채굴가능한 매장량은 각각 40년, 230년, 65년 정도로 추정되고 있다.
이러한 관점에서 무한한 청정 에너지원인 태양광 발전에 대한 기술만이 유일한 해결책이 될 것이며 이미 선진국을 중심으로 현재 활발하게 연구개발이 진행되고 있다.
태양전지는 태양광을 용이하게 흡수할 수 있도록 외부환경에 장시간(20년 이상) 노출되어야 하므로 셀을 보호하기 위한 여러가지 패키징이 수행되어 유닛 형태로 제조되며 이러한 유닛을 태양전지 모듈(태양광 모듈)이라고 부른다.
장시간의 외부환경에 노출된다는 측면에서 빛의 투과율과 내충격강도가 뛰어난, 열강화된 글라스가 주로 사용되며, 충진재료로는 빛의 투과율 저하가 적은 PVB(Poly Vinyl Buttylo)나 내습성이 뛰어난 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 등이 주로 사용된다.
또한 내면 코팅으로는 알루미늄과 같은 금속을 PVF(Polyvinyl fluoride)로 샌드위치층 구조를 만들어 내습성과 절연성을 높이고 있으며 거기에 모듈 전체의 강도를 높이기 위하여 알루미늄 등으로 만든 외부 프레임을 끼운다.
도 1은 외부 프레임에 태양광 모듈이 접합된 상태의 개념도로서, 외부 프레임(10)과, 강화 글라스(21), EVA 등의 충진재(22) 및 백 시트(23)로 구성된 태양광 모듈(20)이 점착 테이프(30)로 접합된다. 이때, 충진재(22)의 내부에는 Solar Cell(24)이 구비된다.
이때, 점착 테이프(30)는 실링 역할을 수행하여 Solar Cell(24) 내부로 수분 및 이온이 침투되는 것을 방지해야 한다. 왜냐하면, 장시간(20년 이상)의 외부 노출된 인한 점착 테이프(30)의 손상 시 수분 및 이온의 침투로 충진재(22)의 황변(yellowing) 또는 혼탁(clouding) 뿐만 아니라 각종 connector 및 Solar Cell(24)의 부식으로 인한 모듈 기능의 저하를 초래하기 때문이다.
그런데, 종래 점착 테이프(30)로서 사용되는 아크릴, 우레탄 재질의 경우, 내수성 및 내습성이 상대적으로 뛰어나지 않아 재질에 따른 PID(Potential Induced Degration) 테스트 결과, 다음의 표 1과 같이 흡습에 대한 발전효율이 저하되는 문제점이 확인되었다.
| 아크릴 | 우레탄 | |
| 전력감소율 | -16.02% | -15.5% |
*평가방법 : 음전압 1,000볼트 / 60℃, 상대습도 85% / 96시간
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물과 친화성이 있는 극성기를 갖지 않고 또한 물에 대한 접촉각이 크기 때문에 상대적으로 우수한 내수성 및 내습성을 가짐으로써 Solar Cell 내부로 수분 및 이온 침투를 차단하여 발전효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 이형재질에 대한 접착특성이 우수하여 초기의 발전효율을 지속적으로 유지시킬 수 있으며 기계적 부하시험에 견딜 수 있도록 된 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프는, 외부 프레임에 태양광 모듈을 접합하는데 사용되는 점착 테이프로서, 불소이형필름으로 구성된 제1 레이어층과; 상기 제1 레이어층의 일측면에 적층되며 실리콘 점착제로 구성된 제2 레이어층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 제2 레이어층의 일측면에 적층되며 PET, 부직포, PE 및 PC 중 어느 하나로 구성된 제3 레이어층과; 상기 제3 레이어층의 일측면에 적층되며 실리콘 점착제로 구성된 제4 레이어층을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 제2 레이어층과 제3 레이어층의 사이에 적층되며 실리콘과 운모 또는 알루미나 또는 석영분말로 구성된 제5 레이어층을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 제2 레이어층과 제5 레이어층의 사이에 적층되며 PET, 부직포, PE 및 PC 중 어느 하나로 구성된 제6 레이어층을 더 구비할 수 있다.
또한, 점착 테이프의 전체 두께가 400㎛~1,000㎛일 수 있다.
또한, 점착 테이프의 점착력이 500gf/in 이상일 수 있다.
또한, 점착 테이프가 절연 특성을 가지며, 1012Ω/sq 이상의 저항 특성을 가질 수 있다.
또한, 점착 테이프의 절연파괴전압이 15kV 이상일 수 있다.
본 발명에 따르면, 외부 프레임에 태양광 모듈을 접합하는데 사용되는 점착 테이프로서 물과 친화성이 있는 극성기를 갖지 않고 또한 물에 대한 접촉각이 크기 때문에 상대적으로 우수한 내수성 및 내습성을 갖는 실리콘 재질과 전기절연성을 갖는 운모, 알루미나, 석영분말 등을 사용함으로써 발전효율을 향상시킬 수 있고, 또한, 이형재질에 대한 접착특성이 우수하여 초기의 발전효율을 지속적으로 유지시킬 수 있으며, 기계적 부하시험에 견딜 수 있다.
도 1은 외부 프레임에 태양광 모듈이 접합된 상태의 개념도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도.
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 온도에 따른 점착력 그래프.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도.
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 온도에 따른 점착력 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 아울러, 종래와 동일한 부분은 종래 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도, 도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도, 도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도, 도 5는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 구성도, 도 6은 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프의 온도에 따른 점착력 그래프이다.
본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프는, 물과 친화성이 있는 극성기를 갖지 않고 또한 물에 대한 접촉각이 크기 때문에 상대적으로 우수한 내수성 및 내습성과 높은 절연강도를 가짐으로써 Solar Cell 내부로 수분 및 이온 침투를 차단하여 발전효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 이형재질에 대한 접착특성이 우수하여 초기의 발전효율을 지속적으로 유지시킬 수 있도록 된 것을 그 기술적 요지로 한다.
먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)는, 가장 기본적인 형태로서 외부 프레임(10)에 태양광 모듈(20) 접합 시, Solar Cell 내부로 수분 및 이온 침투를 근본적으로 차단하여 회로 부식을 방지함으로써 전극효율을 극대화시킬 수 있고 기계적 부하시험에 견딜 수 있으며 실제 공정에서 Manual 또는 Auto Machine으로 작업이 가능하도록, 불소이형필름으로 구성된 제1 레이어층(110)과; 상기 제1 레이어층(110)의 일측면에 적층되며 실리콘 점착제로 구성된 제2 레이어층(120)을 포함하여 이루어진다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)는, 추가적으로 상기 제2 레이어층(120)의 일측면에 적층되며 PET(Polyethylene terephthalate), 부직포, PE(Polyethylene) 및 PC(Polycarbonate) 중 어느 하나로 구성된 제3 레이어층(130)과; 상기 제3 레이어층(130)의 일측면에 적층되며 실리콘 점착제로 구성된 제4 레이어층(140)을 더 구비할 수 있다.
그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)는, 추가적으로 상기 제2 레이어층(120)과 제3 레이어층(130)의 사이에 적층되며 실리콘과 운모 또는 알루미나 또는 석영분말로 구성된 제5 레이어층(150)을 더 구비할 수 있다.
그리고, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)는, 추가적으로 상기 제2 레이어층(120)과 제5 레이어층(150)의 사이에 적층되며 PET, 부직포, PE 및 PC 중 어느 하나로 구성된 제6 레이어층(160)을 더 구비할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)는 실제 적용 시 편리하게 사용 가능하도록 전체 두께가 400㎛~1,000㎛인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)의 점착력은 실제 적용 시의 요구조건을 만족시키기 위해 500gf/in 이상인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)는 절연 특성을 가지며, 특히 1012Ω/sq 이상의 저항 특성을 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)는 1,000V에서 절연파괴가 없어야 하며, 특히 15kV 이상의 절연파괴전압 특성을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)의 경우, 종래에 사용되던 아크릴, 우레탄 재질이 적용된 점착 테이프와 비교하여, 내수성 및 내습성이 상대적으로 뛰어나고 높은 절연강도를 가짐으로써 다음의 표 2과 같이 흡습에 대한 발전효율이 향상됨을 확인할 수 있었다.
| 실리콘 | |
| 전력감소율 | -0.23% |
*평가방법 : 음전압 1,000볼트 / 60℃,상대습도 85% / 96시간
한편, 기계적 부하시험이란 바람, 눈 또는 움직이지 않는 물체나 얼음 무게로 인한 물리적인 부하에 견디는 능력을 확인하기 위한 시험이며 5400Pa 이상의 하중을 견뎌내야 한다. 따라서, 외부 프레임에 태양광 모듈을 접합하는데 사용되는 점착 테이프의 경우, 이와 같은 기능을 만족하기 위해서는 이형재질에 대한 점착특성을 보유해야 하며 또는 각각의 이형재질에 대해 최소 500gf/in 이상의 점착특성이 요구된다.
본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프(100)의 경우, 도 6에 나타난 바와 같이, 상온에서 5,300gf/in, 30℃에서 5,200gf/in, 50℃에서 3,600gf/in, 70℃에서 2,200gf/in, 90℃에서 1,400gf/in의 점착력이 확인되었다.
한편, 본 발명에 따른 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프를 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 외부 프레임
20 : 태양광 모듈
100 : 점착 테이프
110~160 : 제1~6 레이어층
20 : 태양광 모듈
100 : 점착 테이프
110~160 : 제1~6 레이어층
Claims (8)
- 외부 프레임(10)에 태양광 모듈(20)을 접합하는데 사용되는 점착 테이프(100)로서,
불소이형필름으로 구성된 제1 레이어층(110)과;
상기 제1 레이어층(110)의 일측면에 적층되며 실리콘 점착제로 구성된 제2 레이어층(120)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 레이어층(120)의 일측면에 적층되며 PET, 부직포, PE 및 PC 중 어느 하나로 구성된 제3 레이어층(130)과;
상기 제3 레이어층(130)의 일측면에 적층되며 실리콘 점착제로 구성된 제4 레이어층(140)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프. - 청구항 2에 있어서,
상기 제2 레이어층(120)과 제3 레이어층(130)의 사이에 적층되며 실리콘과 운모 또는 알루미나 또는 석영분말로 구성된 제5 레이어층(150)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프. - 청구항 3에 있어서,
상기 제2 레이어층(120)과 제5 레이어층(150)의 사이에 적층되며 PET, 부직포, PE 및 PC 중 어느 하나로 구성된 제6 레이어층(160)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프. - 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
점착 테이프의 전체 두께가 400㎛~1,000㎛인 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프. - 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
점착 테이프의 점착력이 500gf/in 이상인 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프. - 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
점착 테이프가 절연 특성을 가지며, 1012Ω/sq 이상의 저항 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프. - 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
점착 테이프의 절연파괴전압이 15kV 이상인 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 프레임 마운트용 점착 테이프.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110551457A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-10 | 深圳市摩码科技有限公司 | 一种氟素离型膜测试用胶带及其制备方法和测试方法 |
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-
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