KR20150070471A - 태양전지 백시트용 기재필름 및 이를 이용한 태양전지 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양전지 백시트 층에 사용되는 기재필름의 적어도 일면에 불소수지와 도전성 산화티탄, 착색안료를 포함하는 수지층을 형성하여 필름의 내후성과 동시에 높은 부분방전전압을 확보하고, 착색안료를 통해 내광성 및 의장성을 확보한 태양전지 백시트용 기재필름 및 이를 이용한 태양전지 모듈에 관한 것으로, 상기한 본 발명의 태양전지 백시트용 기재필름은, 기재필름의 적어도 일면에 불소수지와 도전성 산화티탄, 착색안료를 포함하는 수지층이 적층되고, 상기 도전성 산화티탄의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40중량%이며, 착색 안료의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40중량%인 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 태양전지 백시트용 기재필름 및 이를 이용한 태양전지 백시트는 기재필름의 적어도 일면에 형성된 불소수지층에 도전성 산화티탄을 포함시킴으로써, 불소수지 특유의 내후성과 도전성 산화티탄 첨가에 의한 부분방전전압 향상 효과를 동시에 확보하였고, 착색안료를 통해 내광성 및 의장성을 확보하였다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 태양전지 백시트용 기재필름 및 이를 이용한 태양전지 백시트는 기재필름의 적어도 일면에 형성된 불소수지층에 도전성 산화티탄을 포함시킴으로써, 불소수지 특유의 내후성과 도전성 산화티탄 첨가에 의한 부분방전전압 향상 효과를 동시에 확보하였고, 착색안료를 통해 내광성 및 의장성을 확보하였다.
Description
본 발명은 태양전지용 백시트용 기재필름 및 이를 이용한 태양전지 모듈에 대한 것으로, 더욱 자세하게는 태양전지 백시트 층에 사용되는 기재필름의 적어도 일면에 불소수지와 도전성 산화티탄, 착색안료를 포함하는 수지층을 형성하여 필름의 내후성과 동시에 높은 부분방전전압을 확보하고, 착색안료를 통해 내광성 및 의장성을 확보한 태양전지 백시트용 기재필름 및 이를 이용한 태양전지 모듈에 관한 것이다.
최근, 한정된 에너지 자원의 고갈위기를 극복하고 자연친화적으로 환경오염을 일으키지 않는 에너지, 무공해, 무소음, 무한 공급 에너지라는 이유로 태양광을 이용한 태양전지가 각광을 받고 있다. 이 태양전지는 광전효과를 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 변환할 수 있으며, 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 재료의 측면에서 크게 실리콘계, 화합물계, 유기계로 나누어 진다. 이중에서 실리콘계 태양전지가 가장 널리 사용되고 있으며, 화합물계는 최근 양산이 시작된 단계이고, 유기계는 개발 단계이며 장기적인 관점에서 기술개발이 기대되고 있다. 현재 일반적으로 사용되고 있는 실리콘계 태양전지는 보다 상세하게 결정형실리콘 태양전지, 비정질실리콘 태양전지로 구분되며, 양산성, 변환효율, 신뢰성 측면에서 상대적으로 우위인 결정형실리콘 태양전지가 시장의 주류를 이루고 있다.
결정형실리콘 태양전지는 강화유리, 에틸렌비닐아세테이트 시트, 셀, 에틸렌비닐아세테이트 시트, 백시트의 순서로 구성되는 것이 일반적이며, 태양전지 모듈로서 셀의 발전용량에 따라 700V 또는 1000V 이상의 부분방전전압 내성이 구비되어 있는 것이 바람직하다. 백시트가 시스템 발전용량 이상의 부분방전전압 내성을 지님으로써 태양전지 모듈의 파손, 외부 접촉에 의한 감전사고를 미연에 방지할 수 있다.
종래에는 높은 부분방전전압을 얻기 위해서 태양전지 백시트의 후도를 두껍게 하는 방법이 적용되어 왔다. 태양전지 백시트의 대표적인 구성은 PET 필름의 양면에 불소수지를 적층한 형태이다. 상기 구성에 있어서 부분방전전압을 향상시키기 위해 불소수지층 또는 PET 필름을 두껍게 하는 방법이 사용되어 왔다. 이 방법에는 다음 3가지 문제점이 존재한다. 첫째, 불소수지 또는 PET 필름을 일정 후도 이상 사용하여야 하므로 가격경쟁력이 떨어진다. 둘째, 기존 제품 대비 얇은 태양전지 백시트의 제공이 용이하지 않다. 셋째, 불소수지는 향후 폐기시에 지구환경에 큰 부담을 끼치게 되므로 환경보호의 관점에서 사용량을 줄이는 것이 요구되고 있으나, 현재 기술로는 상기 요구에 부응할 수 없다. 따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 후도 이외의 요소로서 부분방전전압을 제어할 수 있는 기술확립이 필요하였다.
이러한 요구에 부응한 기술로서, 예를 들어 대한민국 특허출원 제2011-7011978호(특허문헌 1)에서는 기재필름에 아크릴폴리올계 수지와 대전방지제가 포함된 수지층 도입을 통해 부분방전전압을 향상시킬 수 있음을 제시하고 있다. 그러나, 상기 아크릴폴리올계 수지는 일반적으로 내후성이 부족하며, 화합물계 대전방지제는 20년 이상 안정한 형태로 존재하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 대한민국 특허출원 제2012-7010518호(특허문헌 2)에서는 기재필름에 아크릴폴리올계 수지와 무기 도전재료, 백색 안료가 포함된 수지층 도입을 통해 부분방전전압을 향상시킬 수 있음을 제시하고 있으나, 이 또한 아크릴폴리올계 수지를 사용하고 있으므로 내후성이 부족한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 있어서의 기술적 문제점을 감안하여 된 것으로, 본 발명의 주목적은 태양전지 백시트용 기재필름의 제조에 있어 제조기술상 문제점이나 기타 문제를 발생하지 않으면서 기재필름의 적어도 일면에 형성된 불소수지층에 도전성 산화티탄을 포함시킴으로써 내후성과 동시에 높은 부분방전전압을 확보할 수 있고, 착색안료를 통해 내광성 및 의장성을 동시에 확보할 수 있는 태양전지 백시트용 기재필름을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 가지는 태양전지 백시트용 기재필름을 이용한 태양전지 백시트를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 가지는 태양전지 백시트용 기재필름을 이용한 태양전지 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지 백시트용 기재필름은;
기재필름의 적어도 일면에 불소수지와 도전성 산화티탄, 착색안료를 포함하는 수지층이 적층되고, 상기 도전성 산화티탄의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40중량%이며, 착색 안료의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40중량%인 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 기재필름은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE)로 이루어진 군에서 선택되어 지는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 불소수지는 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE)로 이루어진 군에서 선택되어 지는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 도전성 산화티탄은 그의 수평균 길이가 2 내지 15μm이고, 형태는 봉형, 바늘형, 방추형 또는 섬유상 형태인 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 도전성 산화티탄의 9.8MPa의 압력하에서의 분체저항이 1 내지 100Ωcm인 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 착색안료는 루틸형 산화티탄이고, 수평균 지름이 0.05 내지 5μm이며, 구형인 것임을 특징으로 한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지 백시트용 기재필름을 이용한 태양전지 백시트는;
기재필름을 포함하는 백시트로서,
상기 기재필름은 그 일면 또는 양면에 불소수지와 도전성 산화티탄, 착색안료를 포함하는 수지층이 적층되고, 상기 도전성 산화티탄의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40%이며, 착색 안료의 함유량은 수지층 전제에 대해서 5 내지 40%로 된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 기재필름의 일면에는 폴리올레핀계층이 형성된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 기재필름의 일면에는 불소수지층이 형성된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 기재필름의 일면에는 에틸렌비닐아세테이트(EVA)와의 이접착 프라이머층이 형성된 것임을 특징으로 한다.
상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양전지 모듈은;
태양전지 백시트와 봉지재를 포함하고, 상기 태양전지 백시트와 봉지재가 물리적 또는 화학적 결합을 형성한 것으로,
상기 백시트는, 그 일면 또는 양면에 불소수지와 도전성 산화티탄, 착색안료를 포함하는 수지층이 적층되고 상기 도전성 산화티탄의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40%이며 착색 안료의 함유량은 수지층 전제에 대해서 5 내지 40%로 된 기재필름을 포함하는 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 태양전지 백시트용 기재필름 및 이를 이용한 태양전지 백시트는 기재필름의 적어도 일면에 형성된 불소수지층에 도전성 산화티탄을 포함시킴으로써, 불소수지 특유의 내후성과 도전성 산화티탄 첨가에 의한 부분방전전압 향상 효과를 동시에 확보하였고, 착색안료를 통해 내광성 및 의장성을 확보하였다. 이로 인해 불소수지 또는 PET 필름 후도 감소가 가능하게 되어 저가형 불소계 백시트 및 박막형 불소계 백시트의 제공을 가능하게 하였다. 또한, 불소수지 사용량을 줄임으로써 지구환경에의 부하 저감을 가능하게 하여, 결과적으로 종래의 기술 문제점을 해결한 태양전지 백시트용 기재필름, 태양전지 백시트 및 상기 백시트를 포함하는 태양전지의 제공을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 단면을 나타내는 단면도이고,
도 2는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 단면을 나타내는 단면도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 단면을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 단면을 나타내는 단면도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 단면을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 첨부 도면을 참고로 보다 자세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다. 또한, 첨부 도면은 이해를 돕기 위한 것으로 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에 표시된 후도, 크기, 비율 등에 의해 본 발명의 범위가 제한되지 아니한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 단면을 나타내는 단면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 태양전지 모듈은 표면유리(1), 봉지재(2), 셀(3) 및 백시트층(4)으로 구성된다. 여기서 백시트층(4)에는 기재필름(13)의 일면에 불소수지(14)를 통해 착색안료(15)와 도전성 산화티탄(16)을 고정하여 형성된 층이, 다른 일면에는 접착제층(12)을 통해 폴리올레핀층(11)의 일면이 결합하여 있다. 폴리올레핀층(11)의 다른 일면은 봉지재(2)와 결합한 형태로 존재한다.
현재 태양전지 모듈 1매의 시스템 발전용량은 1000V가 주류이다. 따라서, 태양전지 모듈의 배면에 위치하는 태양전지 백시트는 1000V 이상의 부분방전전압 내성 보유가 필수적이다. 부분방전이란, 재료의 특정 부분에 전계가 집중해서 미약한 방전이 발생하는 현상을 의미한다. 부분방전전압이란, 이러한 방전이 발생하는 전압을 지칭하는 것으로, IEC 60664-1에 상세 시험방법이 규정되어 있다.
상기 부분방전 현상 발생은 특정 부분에 대한 전계집중을 억제시킴으로서 방지할 수 있다. 보다 구체적으로, 태양전지 백시트에 있어서 특정 층의 저항값을 제어함으로써 전계집중을 해소하고, 부분방전이 발생하는 전압을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 있어서 특정층은 기재필름(13)의 일면에 불소수지(14)를 통해 착색안료(15)와 도전성 산화티탄(16)을 고정하여 형성된 수지층을 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 기재필름은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE)와 같은 필름 중에서 요구 물성과 가격 수준에 따라 적절히 선택할 수 있다. 그 중에서 내후성과 가격 밸런스가 적절한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 선택하는 것이 바람직하다. 태양전지 모듈은 야외에서 20년 이상 사용되기 때문에 내후성을 중시하는 관점에서 내가수분해성 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 선택하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 불소수지는 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 중에서 재료의 수급 용이성에 따라 적절히 선택할 수 있다. 수급 용이성의 관점에서 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 또는 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE)를 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 착색안료는 수지층의 착색과 자외선 차단을 목적으로 사용한다. 착색안료로서는 백색, 흑색의 각종 유무기 안료를 사용할 수 있다. 그중에서도 공업적으로 대량 생산되고 있고, 20년 이상 안정성이 검증되어 있으며, 수급에 용이한 루틸형 산화티탄을 적용하는 것이 바람직하다.
상기 루틸형 산화티탄은 자외선 차단 성능을 극대화하기 위해 구형인 것이 바람직하다. 상기 구형 산화티탄의 수평균 지름은 0.05 내지 5μm인 것이 바람직하다. 상기 구형 산화티탄의 수평균 지름이 0.05μm 이하일 경우, 산화티탄을 불소수지에 균일하게 분산시키기 어렵게 되고, 또한, 상기 구형 산화티탄의 수평균 지름이 5μm 이상일 경우에는 충분한 자외선 차단 효과를 얻을 수 없어 바람직하지 않게 된다.
상기 루틸형 산화티탄은 상기 수지층 전체에 대해서 5 내지 40중량%인 것이 바람직하다. 상기 루틸형 산화티탄의 함량이 5중량% 이하일 경우, 충분한 착색과 자외선 차단 특성을 확보할 수 없으며, 또한 상기 루틸형 산화티탄의 함량이 40중량% 이상일 경우에는 응집에 의해 수지층의 기계적 강도가 떨어지게 되어 바람직하지 않게 된다. 더욱 바람직하게는, 상기 루틸형 산화티탄의 함량이 상기 수지층 전체에 대해서 10 내지 25중량%인 것이 좋다.
본 발명에 따른 도전성 산화티탄은 수평균 길이가 2 내지 15μm인 것이 바람직하다. 도전성 산화티탄의 수평균 길이가 2μm 이하일 경우에는 도전성 산화티탄 간 상호 인력이 지배적 요소가 되어 불소수지에 도전성 산화티탄을 균일하게 분산시키는 것이 어렵게 되고, 또한 도전성 산화티탄의 수평균 길이가 15μm 이상일 경우에는 상기 수지층의 후도가 두꺼워야 하므로 경제성 및 수지층의 기계적 강도가 떨어지게 되어 바람직하지 않게 된다.
상기 도전성 산화티탄의 형태는 봉형, 바늘형, 방추형, 섬유상형의 것을 사용하는 것이 좋다. 도전성 산화티탄의 형태를 봉형, 바늘형, 방추형, 섬유상형으로 했을 경우, 구형의 도전성 산화티탄과 비교하여 동일한 양을 수지층에 배합했을 때 도전성 산화티탄 간 상호 접촉을 하기가 용이해 진다. 즉, 특정 부분에 전계가 집중하였을 경우, 수지층 전체로 전계집충을 해소하여 낮은 전압에서의 부분방전 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 같은 배합량이면 구형의 도전성 산화티탄을 사용했을 경우보다 봉형, 바늘형, 방추형, 섬유상형의 도전성 산화티탄을 사용했을 경우, 전계집중 해소효과가 보다 뛰어나므로 불소수지 중에 차지하는 도전성 산화티탄의 배함량을 소량화할 수 있고, 도전성 산화티탄을 포함한 수지층에서 불소수지의 비율이 많아짐으로써 충분한 기계적, 화학적 층안정성을 확보할 수 있게 된다.
상기 도전성 산화티탄의 9.8MPa의 압력하에서의 분체저항은 1 내지 100Ωcm인 것이 바람직하다. 분체저항을 통해 도전성 산화티탄의 전계집중 방지효과를 정량적으로 평가할 수 있다. 분체저항이 1Ωcm 이하일 경우에는 도전성이 증가하여 백시트로서의 충분한 전기절연성을 확보할 수 없게 되고, 반대로 분체저항이 100 Ωcm 이상일 경우에는 상기 수지층의 저항이 증가하여 전계집중 해소효과를 얻을 수 없게 되어 바람직하지 않게 된다.
상기 도전성 산화티탄은 상기 수지층 전체에 대해서 5 내지 40중량%인 것이 바람직하다. 상기 도전성 산화티탄의 함량이 5중량% 이하일 경우에는 충분한 전계집중 해소효과를 얻을 수 없게 되고, 또한 상기 도전성 산화티탄의 함량이 40중량% 이상일 경우에는 응집에 의해 수지층의 기계적 강도가 떨어지게 되어 바람직하지 않다. 더욱 바람직하게는, 상기 도전성 산화티탄의 함량이 상기 수지층 전체에 대해서 15 내지 35중량%인 것이 좋다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 단면을 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 단면을 나타내는 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 기재필름(13)의 일면에 불소수지(14)를 통해 착색안료(15)와 도전성 산화티탄(16)을 고정하여 형성된 수지층을 포함하는 태양전지 백시트용 기재필름(13)의 다른 일면에 불소 수지층(14) 또는 에틸렌비닐아세테이트(EVA)와의 이접착 프라이머층(17)과 같은 동종 또는 이종 수지층을 적층함으로써 태양전지 백시트를 제조할 수 있다. 동종 또는 이종 수지층은 코팅, 압출, 드라이 라미네이션 등의 공지의 기술을 이용해서 문제없이 형성시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위를 이들 실시예에 한정하기 위한 것이 아님은 물론이다.
실시예 1
PET 기재필름(XG132BS, 150㎛)의 일면에 하기 조성의 도포액을 그라비아코터를 이용하여 도포량 10g/㎡이 되도록 도포하여 도전성 산화티탄을 포함한 불소수지층이 형성된 태양전지 백시트용 필름을 형성하였다.
도전성 산화티탄을 포함한 불소수지층 형성용 도포액의 구성
- 불소수지(다이킨 고교 가부시키가이샤 Zeffle GK-570) : 44.0중량%
- 경화제(애경화학 DN-980S) : 9.0중량%
- 도전성 산화티탄(이시하라 산교 가부시키가이샤 FT-3000) : 14.0중량%
- 착색 산화티탄(사카이가가쿠 고교 가부시키가이샤 D-918) : 10.0중량%
- 부틸아세테이트 : 23.0중량%
상기 태양전지 백시트용 필름에 있어서 PET 기재필름의 다른 일면에 드라이 라미네이트용 접착제(DIC사, 주제: CA-017, 경화제: TSB-900)를 그라비아 코터를 이용해서 5㎛ 후도가 되도록 도포하고 PP 필름(Toray advanced Film사 B011W, 100㎛)과 합지하였다. 이로써 불소수지층/PET층/PP층 구성의 태양전지 백시트를 형성하였다.
실시예 2
상기 실시예 1과 같은 방법으로 하되, PET 기재필름(XG132BS, 220㎛)의 후도를 변경하여 형성한 태양전지 백시트용 필름에 있어서 PET기재필름의 다른 일면에 하기 조성의 도전성 산화티탄을 포함하지 않는 불소수지층 형성용 도포액을 그라비아코터를 이용하여 도포량 10g/㎡이 되도록 도포하였다. 이로써 불소수지층/PET층/불소수지층 구성의 태양전지 백시트를 형성하였다.
도전성 산화티탄을 포함하지 않는 불소수지층 형성용 도포액의 구성
- 불소수지(다이킨 고교 가부시키가이샤 Zeffle GK-570) : 44.0중량%
- 경화제(애경화학 DN-980S) : 9.0중량%
- 착색 산화티탄(사카이가가쿠 고교 가부시키가이샤 D-918) : 24.0중량%
- 부틸아세테이트 : 23.0중량%
실시예 3
상기 실시예 1과 같은 방법으로 하되, PET 기재필름(XG132BS, 220㎛)의 후도를 변경하여 형성한 태양전지 백시트용 필름에 있어서 PET기재필름의 다른 일면에 EVA 이접착용 프라이머층(도요잉크 코리아사, PRC-007)을 그라비아 코터를 이용해서 도포량 4g/㎡이 되도록 도포하였다. 이로써 불소수지층/PET층/프라이머층 구성의 태양전지 백시트를 형성하였다.
비교예 1
상기 실시예 1과 같은 방법으로 하되, 도전성 산화티탄을 착색 산화티탄으로 변경하여 형성한 태양전지 백시트를 형성하였다.
비교예 2
상기 실시예 2와 같은 방법으로 하되, 도전성 산화티탄을 착색 산화티탄으로 변경하여 형성한 태양전지 백시트를 형성하였다.
비교예 3
상기 실시예 2와 같은 방법으로 하되, PET 기재필름(XG132BS, 270㎛)의 후도 및 도전성 산화티탄을 착색 산화티탄으로 변경하여 형성한 태양전지 백시트를 형성하였다.
비교예 4
상기 실시예 3과 같은 방법으로 하되, 도전성 산화티탄을 착색 산화티탄으로 변경하여 형성한 태양전지 백시트를 형성하였다.
실험예 1
상기 각 실시예 및 비교예에서 제작된 태양전지 백시트를 25℃, 50%RH 분위기에서 부분방전전압 측정을 실시했다. 측정장치는 KIKUSUI사의 부분방전 시험기 KPD2050을 사용했다. 10매 시험편에 대해 각각 1회씩 측정을 실시하고, 측정결과에 대한 평균값을 산출하였다. 상기 평균값에 안전계수를 적용한 값을 부분방전전압으로 판단했다.
| 후도 (μm) |
부분방전전압 (V) |
|
| 실시예 1 | 265 | 1060 |
| 실시예 2 | 250 | 1035 |
| 실시예 3 | 244 | 1010 |
| 비교예 1 | 265 | 940 |
| 비교예 2 | 250 | 915 |
| 비교예 3 | 290 | 1010 |
| 비교예 4 | 244 | 900 |
상기 표 1에 나타낸 결과로부터 도전성 산화티탄을 포함한 불소수지층이 형성되어 있을 경우에는 도전성 산화티탄을 포함하지 않은 불소수지층이 형성되어 있을 경우와 비교해서 부분방전전압이 향상된 것을 알 수 있다. 즉, 백시트 표면에 도전성 산화티탄을 포함한 불소수지층을 형성함으로써 백시트의 후도를 줄일 수 있게되므로 기존의 불소수지층을 적용한 태양전지 백시트에서는 불가능했던 박막 백시트의 제공이 가능함을 검증하였다.
1 --- 표면유리 2 --- 봉지재
3 --- 셀 4 --- 백시트층
5 --- 백시트층
11 --- 폴리올레핀층
12 --- 접착제층
13 --- 기재필름
14 --- 불소수지
15 --- 착색안료
16 --- 도전성 산화티탄
17 --- 봉지재 이접착 프라이머층
3 --- 셀 4 --- 백시트층
5 --- 백시트층
11 --- 폴리올레핀층
12 --- 접착제층
13 --- 기재필름
14 --- 불소수지
15 --- 착색안료
16 --- 도전성 산화티탄
17 --- 봉지재 이접착 프라이머층
Claims (11)
- 기재필름의 적어도 일면에 불소수지와 도전성 산화티탄, 착색안료를 포함하는 수지층이 적층되고, 상기 도전성 산화티탄의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40중량%이며, 착색 안료의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40중량%인 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름.
- 제 1항에 있어서, 상기 기재필름은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE)로 이루어진 군에서 선택되어 지는 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름.
- 제 1항에 있어서, 상기 불소수지는 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE)로 이루어진 군에서 선택되어 지는 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름.
- 제 1항에 있어서, 상기 도전성 산화티탄은 그의 수평균 길이가 2 내지 15μm이고, 형태는 봉형, 바늘형, 방추형 또는 섬유상 형태인 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름.
- 제 1항에 있어서, 상기 도전성 산화티탄의 9.8MPa의 압력하에서의 분체저항이 1 내지 100Ωcm인 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름.
- 제 1항에 있어서, 상기 착색안료는 루틸형 산화티탄이고, 수평균 지름이 0.05 내지 5μm이며, 구형인 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름.
- 기재필름을 포함하는 백시트로서,
상기 기재필름은 그 일면 또는 양면에 불소수지와 도전성 산화티탄, 착색안료를 포함하는 수지층이 적층되고, 상기 도전성 산화티탄의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40%이며, 착색 안료의 함유량은 수지층 전제에 대해서 5 내지 40%로 된 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름을 이용한 태양전지 백시트.
- 제 7항에 있어서, 상기 기재필름의 일면에는 폴리올레핀계층이 형성된 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름을 이용한 태양전지 백시트.
- 제 7항에 있어서, 상기 기재필름의 일면에는 불소수지층이 형성된 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름을 이용한 태양전지 백시트.
- 제 7항에 있어서, 상기 기재필름의 일면에는 에틸렌비닐아세테이트(EVA)와의 이접착 프라이머층이 형성된 것임을 특징으로 하는 태양전지 백시트용 기재필름을 이용한 태양전지 백시트.
- 태양전지 백시트와 봉지재를 포함하고, 상기 태양전지 백시트와 봉지재가 물리적 또는 화학적 결합을 형성한 것으로,
상기 백시트는, 그 일면 또는 양면에 불소수지와 도전성 산화티탄, 착색안료를 포함하는 수지층이 적층되고 상기 도전성 산화티탄의 함유량은 수지층 전체에 대해서 5 내지 40%이며 착색 안료의 함유량은 수지층 전제에 대해서 5 내지 40%로 된 기재필름을 포함하는 것임을 특징으로 태양전지 모듈.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN112103362A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-18 | 苏州福斯特光伏材料有限公司 | 光伏组件背板及含其光伏组件 |
| WO2022191462A1 (ko) * | 2021-03-10 | 2022-09-15 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 해수용 태양전지 백시트 및 그 제조 방법 |
| KR20220127139A (ko) * | 2021-03-10 | 2022-09-19 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 해수용 태양전지 백시트 및 그 제조 방법 |
-
2013
- 2013-12-16 KR KR1020130156277A patent/KR20150070471A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20220127139A (ko) * | 2021-03-10 | 2022-09-19 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 해수용 태양전지 백시트 및 그 제조 방법 |
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