KR20170040277A - 강성 캐리어를 위한 광전지 모듈 - Google Patents

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KR20170040277A
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줄리앙 고므
스테판느 기어레
리오넬 시코
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꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스
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Abstract

본 발명의 주요한 대상은 광전지 모듈(1)이며, 상기 광전지 모듈(1)은, 광속을 수용하도록 의도된, 광전지 모듈(1)의 전면을 형성하는 적어도 1종의 투명한 제1 층(3), 병치 배열되며, 전기적으로 함께 연결된 복수의 광전지(5)의 조립체(4), 복수의 광전지(5)를 캡슐화하는 조립체(6a, 6b), 및 광전지 모듈(1)의 배면을 형성하는 제2 층(7)을 포함하고, 상기 캡슐화 조립체(6a, 6b) 및 상기 복수의 광전지(5)의 조립체(4)는 상기 제1 층(3) 및 제2 층(7) 사이에 위치된다. 상기 광전지 모듈(1)은, 상기 제1 층(3)이 적어도 1종의 투명한 중합체 재료로 이루어지며, 서로 독립적인 복수의 시트(8)을 포함하고, 각각의 시트(8)은 적어도 하나의 광전지(5)에 대향하여 위치되어 상기 광전지 모듈(1)에 대한 불연속적인 전면을 형성하도록 하고, 상기 캡슐화 조립체(6a, 6b)의 강성도가 75 MPa 이상의, 주위 온도에서의 상기 캡슐화 재료의 영률 (E), 및 0.4 내지 1 mm의 상기 캡슐화 조립체(6a, 6b) 두께 (e)에 의해 정의되는 것을 특징으로 한다.

Description

강성 캐리어를 위한 광전지 모듈{PHOTOVOLTAIC MODULE FOR A RIGID CARRIER}
본 발명은, 전기적으로 함께 연결된 광전지, 특히 소위 "결정질" 광전지, 즉 실리콘 결정 또는 다결정을 기재로 하는 광전지의 세트로 이루어진 광전지 모듈 분야에 관한 것이다.
본 발명은 다수의 적용에 사용될 수 있고, 충격에 저항성이며, 높은 기계적 부하를 견딜 수 있는 가요성 경량 광전지 모듈의 사용을 필요로 하는 적용에 특히 적합하다. 따라서, 이는 특히 개인 주택이나 산업 부지와 같은 건물에서, 예를 들어 지붕 재료로서, 또는 가로 조명, 도로 표지와 같은 도로 시설물의 설계에, 또는 전기 자동차 충전용으로, 또는 또한 도로 표면, 자전거 전용 도로, 산업용 플랫폼, 스퀘어(square), 포장 도로 등과 같이 보행자 및/또는 차량을 위한 교통 구역(traffic zone)에 포함하기 위해 적용될 수 있다. 상기 후자의 적용은 통상적으로 "태양광 도로(solar road)"라는 용어로 지칭된다.
따라서, 본 발명은 강성 캐리어에 적용하기에 특히 적합한 광전지 모듈, 이러한 광전지 모듈을 포함하는 광전지 구조물 조립체, 강성 구조물에 적용하기 위한 이러한 광전지 모듈의 용도, 뿐만 아니라 이러한 모듈 또는 이러한 광전지 구조물 조립체의 제조 방법을 목적으로 한다.
광전지 모듈은 광전지 모듈의 전면을 형성하는 투명한 제1 층 및 광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층 사이에 병치된 광전지의 조립체이다.
광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층은 바람직하게는 광전지가 광속을 수용하게 할 수 있도록 투명하다. 전통적으로, 이는 약 3 mm 두께의 단일 유리 플레이트로 이루어진다. 한편, 광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층은 특히 유리, 금속 또는 플라스틱으로 구성될 수 있다. 이는 보통 전기 절연성 중합체, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 폴리아미드 (PA)로 이루어진 중합체 구조로 이루어지며, 이는 약 300 μm 두께의 1 또는 2개의 플루오르화 중합체 (예컨대, 폴리비닐 플루오라이드 (PVF) 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF)) 층으로 보호될 수 있다.
광전지들은, 예를 들어 구리 스트립으로 이루어지며, 각각 광전지 각각의 전면 (광속을 수용하도록 의도된, 광전지 모듈의 전방 면을 향하는 면) 및 배면 (광전지 모듈의 후방 면을 향하는 면)에 대하여 위치한 전방 및 후방의 전기 접점 (연결 전도체로 불림)에 의해 직렬로 전기적으로 함께 연결될 수 있다.
또한, 각각 광전지 모듈의 전면 및 배면을 형성하는 상기 제1 층 및 제2 층 사이에 위치된 광전지는 캡슐화된다. 종래, 사용되는 캡슐화제는 엘라스토머 (또는 고무) 유형의 중합체에 상응하며, 예를 들어 그 사이에 광전지 및 상기 전지들의 연결 전도체가 밀봉되어 있는 2개의 폴리(에틸렌 비닐-아세테이트) (EVA) 층 (또는 필름)으로 이루어질 수 있다. 각각의 EVA 층은 적어도 0.3 mm의 두께일 수 있으며, 주위 온도에서 30 MPa 이하의 영률(Young's modulus)을 나타낸다.
또한 통상적으로, 광전지 모듈을 제조하는 방법은 적어도 8분 또는 심지어 15분의 기간 동안 140℃ 또는 150℃ 이상의 온도에서의 전술된 다양한 층들의 단일 롤링 작업을 포함한다. 이러한 롤링 작업 후, 2개의 EVA 층은 함께 융합되어 광전지를 완전히 밀폐시키는 단일 층을 형성한다.
그럼에도 불구하고, 이러한 선행기술의 광전지 모듈은 완전히 만족스럽지 않으며, 적어도 이의 특정 적용에 대한 특정의 단점을 갖는다.
예를 들어, 태양광 도로 유형의 적용의 문맥에서, 근처에 위치한 건물 (회사, 생태 지구(eco-district), 솔라 팜(solar farm), 개인 주택 등)에 공급하거나 또는 예를 들어 전력망 또는 교통 보조물로 공급하기 위한 것인지에 따라 도로 또는 차도를 주간 동안의 에너지 생산의 도구로서 사용하는 것의 요구 사항이 나타났다.
따라서, 먼저, 광전지 모듈의 전면을 형성하기 위한 유리 플레이트의 존재는 상대적으로 경량 및 모듈 형상화의 가능성이 요구되는 특정의 광전지 모듈 적용에는 적합성이지 않다. 대조적으로, 광전지 모듈의 전면에 대해 유리를 사용하는 선행기술의 설계는 중량의 모듈 및 제한된 통합 능력을 유발한다.
한편, 태양광 도로 유형의 적용에 대해, 유리 전면을 갖는 광전지 모듈은 상기 도로의 폭 및 길이를 따라 양 수평 축에서 100 mm마다 약 1 mm의 상기 도로의 뒤틀림(distortion)을 수용하기에 충분히 가요성이지 않다. 다른 한편으로는, 이러한 광전지 모듈은 이들이 도로 표면에 직접 결합된 경우 정적 하중(static loading)을 견딜 수 없다. 즉, 상기 도로 표면의 거칠기는 광전지 모듈의 배면으로부터의 광전지의 관통을 일으켜, 광전지의 파괴 가능 위험성을 유발할 수 있다.
광전지 모듈에 대한 종래 구조 양식 및 제조 방법을 유지하면서 광전지 모듈의 유리 전면을 플라스틱 재료로 대체하는 것에 의한 해결책이 고려되었다. 예를 들어, 특허 출원 FR 2　955　051 A1 및 국제 출원 WO 2012/140585 A1 및 WO 2011/028513 A2는 광전지 모듈 전면의 설계에 대해 유리에 대한 대체물의 가능성을 기재하며, 이들 중에 500 μm 이하 두께의 중합체 시트, 예컨대 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF), 에틸렌 테트라 플루오로 에틸렌 (ETFE), 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 또는 심지어 폴리카보네이트 (PC)의 사용이 포함된다.
그러나, 경량 및 가요성 광전지 모듈을 달성하기 위해 유리를 중합체 층으로 단순히 대체하는 것은 일반적으로 충격 및 기계적 하중에 대한 상기 모듈의 보다 큰 취약성을 유발하며, 이는 특정의 적용에 대해 허용가능하지 않다.
더욱이, 선행기술에 대한 이러한 예에서, 각각의 광전지 모듈의 전면 (유리-무함유)은 연속적이며, 즉 이는 전체 모듈을 피복하는 단일 시트 또는 플레이트를 형성한다. 결과적으로, 각각의 광전지 모듈의 가요성은 제한될 수 있으며, 사실상 불충분하다. 게다가, 이는 구조물의 상이한 층들 사이의 팽창 응력(expansion stress)의 격화(accentuation)의 문제점을 또한 일으키며, 이는 구조물의 계면, 예를 들어 캡슐화제/외부 층 계면에서의 바람직하지 않은 뒤틀림 또는 탈결합으로 이어질 수 있다.
광전지 모듈의 보다 큰 가요성을 얻고, 차등 팽창 응력을 보다 양호하게 수용하기 위해 상기 모듈 전면의 상대적인 불연속성을 달성하는 것을 목적으로 하는 특정의 해결책이 제안되었다. 따라서, 예를 들어, 특허 출원 US 2014/0000683 A1은 광전지를 개별적으로 캡슐화하는 방법을 기재한다. 이어서, 가요성 광전지 모듈을 달성하기 위해 상기 캡슐화된 전지들은 함께 연결될 수 있다. 또한, 특허 출원 US 2014/0030841 A1은 가요성 백킹(flexible backing) 상에 광전지 모듈을 장착하는 것을 기재한다. 상기 광전지 모듈은 상호연결된 광전지로 구성된 "하위-모듈"로 이루어지며, 각각의 하위-모듈은 이의 주위 하위-모듈과 전기적으로 독립적이다.
그러나, 전술된 해결책은 광전지 모듈의 가요성, 충격 및 기계적 하중에 대한 저항성, 성능 및 비용에 관하여, 특히 높은 기계적 강도가 요구되는 고응력 적용에 대해 완전히 만족스럽지 못하다.
따라서, 광전지 모듈의 사용을 목적으로 하는 적용에서 내재하는 제약의 적어도 일부를 충족시키는, 특히 광전지 모듈의 가요성, 강성, 경량성, 및 충격 및 기계적 하중에 대한 저항성을 개선하기 위한 광전지 모듈에 대한 별법의 설계 해결책을 제안할 필요성이 있다.
본 발명은 상기 언급된 필요성 및 전술한 선행기술의 제조에 내재하는 단점을 적어도 부분적으로 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이의 측면 중 하나에 대해, 강성 캐리어 상에 장착하기에 특히 적합한 광전지 모듈을 목적으로 하며, 상기 광전지 모듈은 적어도
- 광속(light flux)을 수용하도록 의도된, 광전지 모듈의 전면을 형성하는 투명한 제1 층,
- 병치 배열되며, 전기적으로 함께 연결된 복수의 광전지의 조립체,
- 복수의 광전지의 캡슐화 조립체,
- 특히 강성 백킹(rigid backing) 상에 부착되도록 의도된, 광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층
을 포함하고,상기 캡술화 조립체 및 복수의 광전지의 조립체는 상기 제1 및 제2 층 사이에 위치되고,
상기 제1 층은 적어도 1종의 투명한 중합체 재료로 이루어지며, 서로 독립적인 복수의 플레이트를 포함하고, 각각의 플레이트는 적어도 하나의 광전지에 대향하여 위치되어 광전지 모듈에 대한 불연속적인 전면을 형성하도록 하고,
상기 캡슐화 조립체의 강성도는 주위 온도에서 75 MPa 초과인 캡슐화 재료의 영률 및 0.4 내지 1 mm인 상기 캡슐화 조립체 두께에 의해 정의되는 것
을 특징으로 한다.
초기에, 즉 임의의 롤링 작업 전에, 상기 캡슐화 조립체는 이들 사이에 광전지의 조립체가 캡슐화되는, 코어 층으로서 알려진 2개의 캡슐화 재료 층으로 이루어진다. 하지만, 상기 층들의 롤링 작업 후, 상기 캡슐화 재료 층들은 함께 융합되어 단일 층 (또는 조립체)을 형성하며, 여기에 광전지가 내장된다. 임의의 롤링 작업 이전에, 이에 따라 각각의 캡슐화 재료 층은, 75 MPa 초과의, 주위 온도에서의 상기 캡슐화 재료의 영률, 및 0.2 내지 1 mm, 또는 0.2 내지 0.5 mm의 상기 층 두께에 의해 정의된 강성도를 나타낼 수 있다.
따라서, 상기 광전지의 캡슐화 조립체는 2개의 캡슐화 재료 층, 즉 롤링 이전에 광전지와 직접 접촉하는 캡슐화 재료 층으로 이루어진다.
용어 "투명한"은, 광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층의 재료가 가시광에 적어도 부분적으로 투명하며, 상기 광의 적어도 약 80%를 투과시키는 것을 의미한다.
또한, 표현 "서로 독립적인 플레이트"는, 플레이트가 서로 거리를 두고 위치되어 있으며, 각각은 제1 층과 독립적이며 서로 독립적인 개별 요소를 형성하고, 적어도 하나의 광전지 상에 중첩된 것을 의미한다. 따라서, 이러한 모든 플레이트의 연합은 불연속적인 외관을 갖는 제1 층을 형성한다.
또한, 용어 "캡슐화제" 또는 "캡슐화된"은, 예를 들어 기밀 밀봉되며, 캡슐화 재료 층에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 롤링 후에 함께 결합된, 소정 부피로 배열된 복수의 광전지의 조립체를 지칭한다.
광전지 모듈은 강성 백킹에 적용될 수 있으며, 이는 본 발명의 적용의 특정한 예에서, 교통 구역일 수 있다. 표현 "교통 구역"은, 예를 들어 차도 (또는 도로), 고속도로, 자전거 전용 도로, 산업용 플랫폼, 스퀘어, 포장 도로와 같이 보행자 및/또는 차량의 순환을 위해 의도된 임의의 구역을 지칭하며, 이러한 목록은 결코 포괄적인 것이 아니다.
또한, 표현 "주위 온도"는 약 15 내지 30℃의 온도를 의미하도록 의도된다.
따라서, 본 발명 덕분에, 유연하며 상대적으로 가요성이고, 또한 특히 강성 백킹에 대한 적용 후 가해지는 충격 및 기계적 하중에 견디기에 충분히 강한 광전지 모듈의 설계에 대한 별법의 해결책을 채택하는 것이 가능하다. 특히, 불연속적인 전면의 사용은 가요성 특징을 본 발명에 따른 광전지 모듈에 부여하여, 비평탄 백킹, 예를 들어 곡면 백킹에 대한 적용을 현저하게 용이하게 할 수 있다. 또한, 광전지를 캡슐화하는 조립체에 대해 매우 강성인 캡슐화 재료를 사용하는 것은, 상기 광전지의 휨을 제한하고, 이에 따라 파괴의 위험성을 제한함으로써 높은 기계적 하중 또는 충격의 위험성에 대한 상기 광전지의 충분한 보호를 보장한다. 또한, 광전지 모듈의 전면에 대한 유리 재료의 임의의 사용의 부재는, 본 발명에 따른 광전지 모듈이, 이용되는 상이한 층의 두께에 따라 전형적으로 약 12 kg/m2인 선행기술에 따른 광전지 모듈의 중량보다 더 낮은 중량을 나타내는 것을 보장한다. 최종적으로, 중합체 재료로 이루어진 불연속적인 전면의 사용은 본 발명에 따른 광전지 모듈이 실외에서 사용되는 경우 열 팽창과 연관된 문제점으로부터의 보호를 제공한다. 사실상, 열 팽창은 상기 모듈의 전면을 형성하는 제1 층의 치수에 비례하기 때문에, 그 치수가 광전지 치수에 근접한 플레이트를 사용하는 것은 광전지 모듈의 층간 박리 또는 비제어된 변형을 생성할 수 있는 열 응력에 의해 유도되는 변위를 유의하게 제한한다.
본 발명에 따른 광전지 모듈은 단독으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 취해지는 하기 특성 중 하나 이상을 또한 특징으로 할 수 있다.
광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층 또한 불연속적일 수 있다. 즉, 상기 제2 층 또한 서로 독립적인 복수의 플레이트로 이루어질 수 있으며, 각각의 플레이트는 적어도 하나의 광전지에 대향하여, 즉 이에 중첩되어 위치된다. 본 발명에 따른 광전지 모듈에 대한 불연속적인 배면의 존재는, 예를 들어 상기 모듈의 가요성에 대한 추가의 개선을 가능하게 하여, 거친 표면을 갖는 강성 백킹에 대한 적용을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층 및 가능하게는 상기 모듈의 배면을 형성하는 제2 층이 불연속적인 외관을 특징으로 한다고 할지라도, 광전지의 전체 조립체 및 캡슐화 조립체는 유리하게는 연속적이다.
본 발명의 특정한 제조 방법에 따르면, 제1 층 및 가능하게는 제2 층에서의 각각의 플레이트는 복수의 광전지에 대향하여 위치될 수 있다. 이는 특히 치수가 전형적으로 156 x 156 mm인 종래 광전지보다 더 작은 광전지의 경우일 수 있다.
또한, 단일 광전지가 제1 층 및 가능하게는 제2 층에서의 각각의 플레이트에 대향하여 위치되는 경우, 각각의 플레이트는 이것이 그 위에 중첩되는 광전지의 치수와 적어도 동등한 치수를 가질 수 있다.
광전지 모듈은 유리하게는 상기 모듈의 전면을 형성하는, 유리로 이루어진 임의의 제1 층이 없다. 따라서, 전술된 바와 같이, 광전지 모듈의 경량성 및 통합 능력을 개선하는 것이 가능하다.
캡슐화 조립체를 위한 2개의 캡슐화 재료 코어 층을 형성하는 캡슐화 재료는 100 MPa 이상, 특히 150 MPa 또는 심지어 200 MPa 이상의, 주위 온도에서의 영률을 특징으로 할 수 있다. 이는 특히 220 MPa이다.
캡슐화 조립체는 동일하거나 또는 상이한 두께의 2개의 캡슐화 재료 층으로 형성될 수 있다.
광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층은 적어도 1종의 중합체 재료로 이루어질 수 있다.
변형으로서, 광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층은 적어도 1종의 복합 재료, 특히 중합체/유리 섬유 유형의 복합 재료로 이루어질 수 있다.
상기 제2 층은 또한, 바람직하게는 20 ppm 이하, 바람직하게는 10 ppm 이하의 열 팽창 계수를 특징으로 한다.
광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층은 투명하거나 또는 투명하지 않을 수 있다.
광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층의 강성도는, 제2 층의 두께를 곱한 주위 온도에서의 제2 층의 재료의 영률에 상응하는, 5 내지 15 GPa.mm의 강성 계수(rigidity factor)에 의해 정의될 수 있다.
또한, 광전지 모듈의 배면을 형성하는 제 2층의 강성도는 1 GPa 이상, 또는 보다 양호하게는 3 GPa 이상, 또는 보다 더 양호하게는 10 GPa 이상의, 주위 온도에서의 제2 층의 재료의 영률, 및 0.2 내지 3 mm의 제2 층 두께에 의해 정의될 수 있다.
이러한 방식으로, 광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층은 높은 강성을 나타낼 수 있으며, 이에 따라 이의 가요성을 제한할 수 있다. 하지만, 이러한 높은 강성은 상기 모듈의 배면에 의한 광전지의 관통, 즉 광전지의 균열 및/또는 파괴의 외관 (큰 표면 거칠기를 나타내는 백킹에 적용되는 경우)을 감소시키거나 또는 심지어 방지할 수 있다.
2개의 연속적이거나 또는 인접한 이웃하는 광전지 사이의 간격은 1 mm 이상, 특히 1 내지 30 mm, 바람직하게는 3 mm 이상, 특히 10 내지 20 mm일 수 있다.
고려되는 2개의 이웃하는 광전지는 동일한 열 (동일한 "스트링(string)"으로서 알려져 있음)의 2개의 이웃하는 전지 또는 광전지의 조립체의 2개의 연속적인 열에 각각 속하는 2개의 이웃하는 광전지일 수 있다.
광전지 사이의 큰 간격의 존재는 광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층의 플레이트들 사이의 큰 간격의 달성을 또한 가능하게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 모듈의 전면의 불연속적인 외관이 격화되며, 이에 따라 강성 백킹에 대한 적용을 용이하게 하는 상기 모듈의 가요성을 보장한다.
유리하게는, 상기 제1 층 및 가능하게는 상기 제2 층에서의 2개의 이웃하는 플레이트 사이의 간격은 2개의 이웃하는 광전지 사이의 간격 이하이어야 한다.
변형에 따르면, 광전지 모듈은 광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층 및 복수의 광전지의 캡슐화 조립체 사이에 "완충" 중간 층을 포함할 수 있으며, 이는 상기 캡슐화 조립체에 대한 특히 결합에 의한 상기 제1 층의 조립을 가능하게 한다.
상기 중간 층은 적어도 1종의 중합체 재료, 특히 열가소성 또는 열경화성 중합체 수지로 이루어질 수 있다.
상기 중간 층은, 예를 들어 시트 또는 액체 형태로 나타날 수 있다. 이는 접착제, 예를 들어 유형 PSA이거나, 또는 아닐 수 있다. 이는 고온 또는 주위 온도에서 적용될 수 있다.
상기 중간 층의 강성도는 50 MPa 이하의, 주위 온도에서의 상기 중간 층 재료의 영률, 및 0.01 내지 1 mm의 상기 중간 층 두께에 의해 정의될 수 있다.
상기 중간 층은 특히 2개의 주요한 기능을 수행할 수 있다. 한편으로는, 이는 2개의 층이 화학적으로 비상용성인 경우 캡슐화 조립체에 대한 광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층의 접착을 보장할 수 있다. 다른 한편으로는, 이는 광전지 모듈 내의 상대적으로 유연한 "완충" 층의 생성을 가능하게 할 수 있으며, 이는 충격 및 기계적 하중에 대한 상기 모듈의 저항성을 개선한다.
이러한 중간 층은 임의적일 수 있으며, 특히 이는 광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층 및 캡슐화 조립체 사이에 화학적 상용성이 존재하는 경우 부재할 수 있다.
광전지 모듈은 접착 층을 또한 포함할 수 있으며, 이는 광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층 및 복수의 광전지를 캡슐화하는 조립체 사이에 위치되고, 상기 캡슐화 조립체에 대한 특히 결합에 의한 상기 제2 층의 조립을 특히 가능하게 한다.
상기 "접착 층"은 본원에서, 광전지 모듈이 제조되었을 때, 상기 제2 층이 상기 캡슐화 조립체에 접착되는 것을 가능하게 하는 층을 지칭한다. 따라서, 이러한 층은 캡슐화 조립체 및 배면 사이의 화학적 상용성 및 접착을 보장한다.
또한, 광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층의 두께는 0.1 mm 이상, 특히 0.5 내지 6　mm일 수 있다.
또한, 본 발명은 이의 또 다른 측면에 따르면,
- 강성 백킹,
- 상기 정의된 바와 같은 광전지 모듈, 및
- 상기 강성 백킹 및 광전지 모듈 사이에 위치되며, 특히 결합에 의해 상기 강성 백킹에 대한 상기 광전지 모듈의 부착을 가능하게 하는 부착 층
을 포함하는 광전지 구조물 조립체로서 의도된다.
상기 강성 백킹은 표면 거칠기를 나타낼 수 있다.
본 발명의 변형에 따르면, 부착 층은 역청질 접착제(bituminous adhesive)로 이루어질 수 있다.
부착 층의 사용은 광전지 모듈에 강화된 배면을 제공하며, 이에 따라 강성 백킹이 높은 표면 거칠기를 나타내고, 광전지 모듈에 충격 또는 높은 기계적 하중이 가해지는 경우 상기 배면을 통한 광전지의 관통 위험성을 피한다. 사실상, 이에 따라 상기 모듈의 배면 및 강성 백킹 사이의 계면은 보호 결합제로 채워질 수 있다.
추가로, 본 발명은 이의 또 다른 측면에 따르면, 강성 백킹에 적용하기 위한 광전지 모듈의 용도로 의도되며, 상기 광전지 모듈은 적어도
- 광속을 수용하도록 의도된, 광전지 모듈의 전면을 형성하는 투명한 제1 층,
- 병치 배열되며, 전기적으로 함께 연결된 복수의 광전지의 조립체,
- 광전지 세트를 캡슐화하는 조립체,
- 광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층
을 포함하고, 상기 캡슐화 조립체 및 복수의 광전지의 조립체는 상기 제1 및 제2 층 사이에 위치되고,
상기 제1 층은 충격 나노구조화된(shock nanostructured) 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA)를 특징으로 하는 적어도 1종의 투명한 중합체 재료로 이루어지며, 서로 독립적인 복수의 플레이트를 포함하고, 각각의 플레이트는 적어도 하나의 광전지에 대향하여 위치되어 광전지 모듈에 대한 불연속적인 전면을 형성하도록 하고,
상기 캡슐화 조립체의 강성도는 75 MPa 이상의, 주위 온도에서의 상기 캡슐화 재료의 영률, 및 0.4 내지 1 mm의 상기 캡슐화 조립체 두께에 의해 정의되고,
상기 광전지 모듈은 부착 층을 통해 상기 강성 백킹에 적용된다.
또한, 본 발명은 이의 또 다른 측면에 따르면, 상기 정의된 바와 같은 광전지 모듈 또는 상기 정의된 바와 같은 광전지 구조물 조립체의 제조 방법이라는 또 다른 목적을 가지며, 상기 제조 방법은 하기 2개의 연속적인 단계를 포함한다:
a) 광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층, 및 상기 제1 층 및 복수의 광전지를 캡슐화하는 조립체 사이에 위치되는 가능한 소위 "완충" 중간 층을 제외한 광전지 모듈의 모든 구성 층들을 150℃ 초과의 온도에서 고온 롤링하는 단계,
b) 150℃ 또는 보다 양호하게는 125℃ 이하의 온도, 예를 들어 주위 온도에서, 상기 광전지 모듈의 전면을 형성하는 제1 층 및 가능한 중간 층을 상기 제1 단계 a) 동안 함께 롤링된 광전지 모듈의 구성 층 상에 롤링하는 단계.
상기 제1 롤링 단계 a) 동안, 이에 따라 관련된 상기 광전지 모듈의 구성 층들은 복수의 광전지의 조립체, 캡슐화 조립체, 및 광전지 모듈의 배면을 형성하는 제2 층이다.
가능한 소위 "완충" 중간 층은 상기 모듈의 전면을 형성하는 제1 층을 다른 층에 결합하는 것을 용이하게 하도록 의도된다. 이러한 중간 층은 임의적이다. 특히, 이는 상기 모듈의 전면을 형성하는 제1 층 및 캡슐화 조립체 사이에 화학적 상용성이 있는 경우 필요하지 않을 수 있다.
유리하게는, 광전지 모듈을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법에서의 적어도 2개의 롤링 단계의 사용은 중합체 재료로 이루어진 상기 모듈의 전면의 사용으로 인해 접할 수 있는 열 팽창과 연관된 임의의 문제점을 극복할 수 있다.
사실상, 광전지 모듈의 특정의 층은 140℃ 또는 심지어 150℃ 이상의 온도에서 롤링되어야 하지만, 선행기술에 따라 단일 단계로 이러한 온도에서 상기 모듈의 전면을 형성하는 층을 포함하는 상기 모듈의 모든 층을 롤링하는 것은 과도한 기계적 응력의 생성으로 인한 광전지 모듈의 전면의 비제어된 변형 및 심각한 층간 박리를 일으킬 수 있다.
또한, 가능하게는 캡슐화 재료에 대한 상기 모듈의 전면의 결합을 가능하게 하며 열 응력을 감쇠시키는 소위 "완충" 중간 층의 존재와 함께, 광전지 모듈의 전면을 롤링하기 위한, 제1 단계보다 더 낮은 온도에서의 적어도 하나의 제2 롤링 단계의 존재는 열 팽창을 제한하거나 또는 심지어 제거할 수 있다.
별법으로, 본 발명은 이의 일 측면에 따르면, 상기 정의된 바와 같은 광전지 모듈 또는 상기 정의된 바와 같은 광전지 구조물 조립체의 제조 방법이라는 추가의 목적을 가지며, 여기서 상기 제조 방법은 하기 단일 단계를 포함한다:
c) 상기 광전지 모듈의 모든 구성 층을 150℃ 이상의 온도에서 고온 롤링하는 단계.
상기 정의된 바와 같은 광전지 구조물 조립체를 제조하기 위하여, 단계 a) 및 b), 또는 단계 c) 이후에, 예를 들어 역청질 접착제로 이루어진, 광전지 구조물 조립체를 위한 부착 층을 사용하여 광전지 모듈을 강성 백킹에 부착하여 상기 광전지 구조물을 형성하기 위한 단계 d)가 이어질 수 있다.
전술된 바와 같이, 캡슐화 조립체의 두께는, 각각의 두께가 0.2 내지 0.5 mm인 적어도 2개의 캡슐화 재료 층의 롤링에 의한 조합의 결과로서, 0.4 내지 1 mm일 수 있다. 이러한 2개의 캡슐화 재료 층은 상이한 두께를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 광전지 모듈, 광전지 구조물 조립체 및 방법은 상기 언급된 임의의 특성을 포함할 수 있으며, 이는 단독으로 또는 다른 특성과의 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 취해질 수 있다.
본 발명은, 본 발명에 따른 광전지 모듈을 포함하는 광전지 구조물 조립체의 사용의 예를 단면도 및 분해도로 예시하는 부록 도면의 도식적이며 부분적인 단일 그림의 설명과 함께, 이의 비-제한적인 사용 예에 대한 하기의 보다 상세한 설명에 의해 보다 잘 이해될 수 있다.
이러한 단일 도면에서, 도시된 상이한 부분들은 도면의 가독성을 개선하기 위해 반드시 동일한 스케일로 도시되어 있는 것은 아니다.
본 발명에 따른 광전지 모듈(1)을 포함하는 광전지 구조물 조립체(10)의 예를 단면도 및 분해도로 예시하는 하기 도 1을 참조한다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 롤링 단계 이전의 광전지 구조물 조립체(10)의 분해도에 상응하는 것임을 주목해야 한다. 롤링 단계가 실행되면, 상이한 층들은 사실상 서로 중첩될 뿐만 아니라, 적어도 제1 층(3)의 플레이트(8)이, 변형된 캡슐화 조립체(6a, 6b) 및 중간 층(9)에 의해 형성된 조립체에 내장되도록 약간 변형된다. 롤링 단계는 진공 하의 고온 압축을 보장한다. 다양한 층의 두께에 따라, 플레이트(8)은 광전지 모듈(1)과 플러시(flush)되거나 되지 않을 수 있으며, 중간 층(9)의 재료 및 가능하게는 캡슐화 조립체(6a, 6b)의 재료가 플레이트(8) 사이의 공간을 적어도 부분적으로 채울 수 있다.
이미 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 광전지 모듈(1)은 표면 거칠기를 나타낼 수 있는, 즉 반드시 평탄하거나 평활하지 않을 수 있는 강성 백킹(2)에 대한 이의 부착 (특히 결합에 의함)을 가능하게 하기에 충분히 가요성이도록 설계된다. 또한, 본 발명에 따른 광전지 모듈(1)은 최대 1500　kN/m2 또는 심지어 5000 kN/m2의 정압 또는 동압에 견디도록 또한 의도된다. 강성 백킹(2)는 바람직하게는 광전지 모듈(1)에 가해지는 바와 동일한 응력이 이에 가해지는 경우 변형되지 않도록 충분히 강성이어야 한다. 이는, 예를 들어 특히 콘크리트 또는 시트 금속으로 제조된 지붕 덮개(roof covering)일 수 있다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 광전지 모듈(1)은, 광속을 수용하도록 의도된, 상기 모듈(1)의 전면을 형성하는 투명한 제1 층(3), 2개의 캡슐화 재료 층인 상단 층(6a) 및 하단 층(6b)의 융합에 의해 얻어지는 캡슐화 조립체(6a, 6b), 캡슐화 재료의 상단 층(6a) 및 하단 층(6b) 사이에 샌드위칭된 광전지(5)의 조립체(4), 및 강성 백킹(2)에 결합하도록 의도된, 상기 광전지 모듈(1)의 배면을 형성하는 제2 층(7)을 포함한다.
상기 캡슐화 조립체를 형성하는 2개의 캡슐화 재료 층(6a 및 6b), 뿐만 아니라 후속으로 기재되는 가능한 중간 층(9)는, 화학적 비상용성의 경우 단일 또는 여러 재료로 이루어질 수 있는 상대적으로 유연한 구조물을 형성한다.
본 발명에 따르면, 제1 층(3)은 투명한 중합체로 이루어지며, 서로 독립적인 플레이트(8)의 조립체를 포함하고, 각각의 플레이트(8)은 광전지(5)에 대향하여 위치되어 광전지 모듈(1)의 불연속적인 전면을 형성하도록 한다.
상기 제1 층(3)의 투명한 중합체 재료는, 예를 들어 특히 폴리카보네이트 (PC), 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 에틸렌 테트라 플루오로 에틸렌 (ETFE) 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF) 중에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 제1 층(3)의 두께는 0.1 mm 초과, 이상적으로는 0.5 내지 6　mm일 수 있다. 이러한 예에서, 이에 따라 제1 층(3)은 162 x 162 mm 치수를 갖는, 3 mm 두께의 PMMA의 복수의 플레이트(8)로 이루어진다.
또한, 광전지(5)는 인접 전지들(5) 사이에 1 내지 30 mm의 거리(s)만큼 간격을 두고 전기적으로 함께 연결된다. 광전지(5)는 동질접합 또는 이질접합을 가지며 두께가 250 μm 이하인 소위 "결정질" 전지, 즉 결정 또는 다결정 실리콘 기재의 전지일 수 있다. 또한, 이러한 예에서, 각각의 플레이트(8)은 약 3 mm의 거리를 초과하여 각 측 상에 하위 인접한 광전지(5)에 중첩되며, 이러한 경우에 2개의 플레이트(8) 사이의 간격은 2개의 인접한 전지(5) 사이의 간격(s)에서 3 mm의 약 2배, 즉 약 6 mm가 감소된 것과 동등하도록 한다.
또한, 각각의 캡슐화 재료 층(6a 및 6b)의 강성도는 50 MPa 또는 75 MPa 또는 심지어 100 MPa 이상, 바람직하게는 200 MPa 이상의, 주위 온도에서의 상기 캡슐화 재료의 영률 E, 및 0.2 내지 1 mm의 층(6a, 6b) 두께에 의해 정의된다.
상기 캡슐화 재료 층(6a 및 6b)는 캡슐화 조립체를 형성하며, 이는 바람직하게는 이오노머, 예컨대 주라-플라스트(Jura-plast)사에 의해 이오노머 유형 DG3의 주라솔(jurasol)® 상표명으로 판매되는 이오노머, 또는 듀폰(Du Pont)사에 의해 PV5414의 상표명으로 판매되는 이오노머이도록 선택되며, 200 MPa 이상의, 주위 온도에서의 영률 및 약 500 μm의 두께를 특징으로 한다.
한편, 광전지 모듈(1)의 배면을 형성하는 제2 층(7)은 투명하거나 투명하지 않은 중합체 재료, 예컨대 에폭시계 수지와 같은 열경화성 수지, 또는 복합 재료, 예를 들어 중합체/유리 섬유 유형의 복합 재료로 이루어진다. 이러한 예에서, 상기 제2 층(7)은 중합체/유리 섬유 유형의 복합 재료, 특히 폴리프로필렌 및 유리 섬유 기재 직물 (60 중량%의 유리 섬유 함량을 가짐), 예컨대 오웬스 코닝 베트로텍스(Owens Corning Vetrotex)사에 의해 판매되는 써모프레그(Thermopreg)® 직물 P-WRt-1490-PP60W로 이루어지며, 이는 약 1 mm의 두께이고, 이의 주위 온도에서의 영률은 약 12 GPa이다.
또한, 도시되지는 않았지만, 가능한 접착 층 또는 상용화 층 (화학적 비상용성의 경우에 이의 존재는 정당화됨)은, 광전지 모듈(1)의 배면을 형성하는 제2 층(7) 및 광전지(5)의 조립체(4)의 양 측 상의 2개의 캡슐화 재료 층(6a 및 6b)에 의해 형성된 캡슐화 조립체 사이에 위치될 수 있다. 이러한 상용화 층은 하단 캡슐화 재료 층(6b)에 대한 제2 층(7)의 결합을 가능하게 할 수 있다. 제2 층(7)에 써모프레그® 직물 P-WRt-1490-PP60W를 사용하는 경우, 상기 상용화 층은 바람직하게는 약 50 μm 두께의 유형 몬디(Mondi) TK41001의 필름이도록 선택될 수 있다.
또한, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 광전지 모듈(1)은, 광전지(5)의 조립체(4)의 양 측 상의 2개의 캡슐화 재료 층(6a 및 6b)에 의해 형성된 캡슐화 조립체 및 제1 층(3) 사이에 위치된 소위 "완충" 중간 층(9)를 또한 포함한다.
상기 중간 층(9)는 임의적이며, 제1 층(3) 및 상단 캡슐화 재료 층(6a) 사이의 화학적 비상용성의 경우 본질적으로 유용하다.
상기 중간 층(9)는 상기 상단 캡슐화 재료 층(6a)에 대한 상기 제1 층(3)의 결합을 가능하게 한다.
상기 중간 층(9)는, 예를 들어 광전지 분야에 사용되는 표준 캡슐화제, 예컨대 특히 에틸렌-비닐-아세테이트 (EVA) 공중합체, 폴리올레핀, 실리콘, 열가소성 폴리우레탄, 폴리비닐 부티랄로 이루어진다. 이는 또한 고온에서, 광화학적으로 또는 저온 (즉, 주위 온도)에서 가교된 1성분형 또는 2성분형 액체 수지 아크릴 유형, 실리콘 또는 폴리우레탄으로 이루어질 수 있다. 이는 또한 유형 PSA ("Pressure-Sensitive Adhesive")의 압력-민감성 접착제로 이루어질 수 있다.
이러한 예에서, 상기 중간 층(9)는 열가소성 필름, 특히 TPU로서 또한 알려진 열가소성 폴리우레탄, 예컨대 바이엘(Bayer)에 의해 판매되는 유형 TPU의 듀레플렉스(Dureflex)® A4700 또는 아메리칸 폴리필름(American Polyfilm)사에 의해 판매되는 PX1001로 이루어지며, 이는 약 380 μm과 동등한 두께를 갖는다.
중간 층(9)는 2개의 주요한 기능을 수행한다. 첫째, 이는 상단 캡슐화 재료 층(6a)에 대한 제1 층(3)의 접착 (상기 2개의 층이 화학적으로 상용성이지 않은 경우)을 보장한다. 둘째, 이는 광전지 모듈(1)에 대한 "완충" 층의 확립을 가능하게 하며, 이는 충격 및 기계적 하중에 대한 상기 모듈(1)의 저항성을 증진하는 특정의 가요성을 제공한다.
또한, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 광전지 구조물 조립체(10)은 강성 백킹(2)를 또한 포함한다. 상기 강성 백킹(2)는 임의의 유형의 재료로 이루어질 수 있다. 이는 평탄하거나 또는 곡면이거나, 평활하거나 또는 거칠 수 있다.
상기 강성 백킹(2)에 대한 광전지 모듈(1)의 결합을 가능하게 하기 위해서, 상기 조립체(10)은 부착 층(12)를 또한 포함한다. 이러한 부착 층(12)는 상기 모듈(1)을 상기 강성 백킹(2)에 결합시키기 위한 접착제로 이루어진다.
본 발명에 따른 광전지 모듈(1) 및 광전지 구조물 조립체(10)을 제조하기 위한 제조 방법은 하기 기재된다.
상기 방법은, 제1 층(3) 및 중간 층(9)를 제외한 광전지 모듈(1)의 구성 층(6a, 4, 6b 및 7)을 약 170℃의 온도 및 진공 하 (10 mbar 이하의 압력)에서 고온 롤링하는 제1 단계 a)를 포함한다. 이러한 제1 고온 롤링 단계 a)는 캡슐화된 광전지(5)의 "라미네이트(laminate)"를 얻기 위해 약 15분 동안 수행된다. 그러나, 롤링 파라미터, 예컨대 온도, 시간 및 압력은 사용되는 캡슐화 재료에 따라 달라진다.
이어서, 상기 방법은 상기 제1 단계 a) 동안 얻어진 "라미네이트"를, 광전지 모듈(1)의 전면을 형성하는 제1 층(3)과 중간 층(9)와 함께 약 125℃의 온도 및 진공 하에서 고온 롤링하는 제2 단계 b)를 포함한다. 이러한 제2 단계 b)를 약 30분 동안 수행하여 본 발명에 따른 광전지 모듈(1)을 얻는다. 이러한 제2 단계 b)의 실행 이전에, 상기 제1 층(3)의 플레이트(8)은 48 dyn/cm 이상의 표면 에너지 수준을 달성하기 위해 유리하게는 코로나 처리 장비로 처리될 수 있다.
그 다음, 이러한 제1 롤링 단계 a) 및 제2 롤링 단계 b) 이후에 광전지 모듈(1)을 강성 백킹(2)에 부착하기 위한 부착 단계가 이어지며, 이에 따라 광전지 구조물 조립체가 형성된다.
결과적으로, 본 발명에 따른 광전지 모듈(1)은 태양광 도로 유형과 같은 기계적 하중에 관한 적용을 가능하게 하기에 적합한 증진된 기계적 강도를 나타낼 수 있고, 동시에 부분적으로 불연속적인 전면(3)의 존재로 인한 가요성을 제공하며, 이는 상이한 유형의 표면, 예를 들어 평평하지 않거나 또는 불완전하게 평탄한 표면에 적용하도록 상이한 형상을 채택하는 것을 가능하게 한다. 또한, 강화된 배면(7)의 존재는 상기 모듈(1)의 이러한 배면(7)의 천공 (이러한 천공은 그 위에 모듈(1)이 적용되는 지지체(2)의 거칠기의 결과일 수 있고, 광전지 모듈(1)의 광전지(5)의 균열을 유발할 수 있음)에 대한 저항성을 개선할 수 있다.
당연히, 본 발명은 전술된 사용 예로 제한되지 않는다. 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 도입될 수 있다.
표현 "하나를 포함하는"은 달리 명시된 경우를 제외하고는, "적어도 하나를 포함하는"과 동의어로서 취해져야 한다.

Claims (15)

  1. 광전지 모듈(1)로서, 상기 광전지 모듈(1)은 적어도
    - 광속(light flux)을 수용하도록 의도된, 광전지 모듈(1)의 전면을 형성하는 투명한 제1 층(3),
    - 병치 배열되며, 전기적으로 함께 연결된 복수의 광전지(5)의 조립체(4),
    - 복수의 광전지(5)의 캡슐화 조립체(6a, 6b),
    - 광전지 모듈(1)의 배면을 형성하는 제2 층(7)
    을 포함하며, 상기 캡슐화 조립체(6a, 6b) 및 상기 복수의 광전지(5)의 조립체(4)는 상기 제1 층(3) 및 제2 층(7) 사이에 위치되고,
    상기 제1 층(3)은 적어도 1종의 투명한 중합체 재료로 이루어지며, 서로 독립적인 복수의 플레이트(8)을 포함하고, 각각의 플레이트(8)은 적어도 하나의 광전지(5)에 대향하여 위치되어 광전지 모듈(1)에 대한 불연속적인 전면을 형성하도록 하고,
    상기 캡슐화 조립체(6a, 6b)의 강성도는 75 MPa 이상의, 주위 온도에서의 캡슐화 재료의 영률(Young's modulus) (E), 및 0.4 내지 1 mm의 상기 캡슐화 조립체(6a, 6b) 두께 (e)에 의해 정의되는 것
    을 특징으로 하는 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캡슐화 조립체(6a, 6b)를 형성하는 캡슐화 재료 층이 100 MPa 이상, 바람직하게는 150 MPa 이상, 바람직하게는 200 MPa 이상, 특히 220 MPa와 동등한, 주위 온도에서의 영률 (E)을 나타내는 것을 특징으로 하는 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광전지 모듈(1)의 배면을 형성하는 제2 층(7)이 적어도 1종의 중합체 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모듈.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광전지 모듈(1)의 배면을 형성하는 제2 층(7)이 적어도 1종의 복합 재료, 특히 중합체/유리 섬유 유형의 복합 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광전지 모듈(1)의 배면을 형성하는 제2 층(7)의 강성도가, 상기 제2 층(7)의 두께를 곱한 주위 온도에서의 상기 제2 층(7)의 재료의 영률 (E)에 상응하는, 5 내지 15 GPa.mm의 강성 계수(rigidity factor)에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 인접 광전지(5) 사이의 간격(s)이 1　mm 이상, 특히 1 내지 30 mm, 바람직하게는 3 mm 이상, 특히 10 내지 20 mm인 것을 특징으로 하는 모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모듈이 소위 "완충" 중간 층(9)를 포함하며, 이는 상기 광전지 모듈(1)의 전면을 형성하는 제1 층(3) 및 상기 복수의 광전지(5)의 캡슐화 조립체(6a, 6b) 사이에 위치되고, 상기 캡슐화 조립체(6a, 6b)에 대한 본질적으로 결합에 의한 상기 제1 층(3)의 조립을 가능하게 하는 것임을 특징으로 하는 모듈.
  8. 제7항에 있어서, 상기 중간 층(9)가 적어도 1종의 중합체 재료, 특히 열가소성 또는 열경화성 중합체 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모듈.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 중간 층(9)의 강성도가 50 MPa 이하의, 주위 온도에서의 상기 중간 층(9)의 재료의 영률 (E), 및 0.01 내지 1 mm의 상기 중간 층(9) 두께에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 모듈.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광전지 모듈(1)의 전면을 형성하는 제1 층(3)의 두께가 0.1 mm 이상, 특히 0.5 내지 6 mm인 것을 특징으로 하는 모듈.
  11. - 강성 백킹(rigid backing)(2),
    - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 광전지 모듈(1), 및
    - 상기 강성 백킹(2) 및 상기 광전지 모듈(1) 사이에 위치되며, 상기 강성 백킹(2)에 대한 상기 광전지 모듈(1)의 부착을 가능하게 하는 부착 층(12)
    를 포함하는 광전지 구조물 조립체(10).
  12. 강성 백킹(2)에 적용하기 위한 광전지 모듈(1)의 용도로서, 상기 광전지 모듈(1)은 적어도
    - 광속을 수용하도록 의도된, 광전지 모듈(1)의 전면을 형성하는 투명한 제1 층(3),
    - 병치 배열되며, 전기적으로 함께 연결된 복수의 광전지(5)의 조립체(4),
    - 복수의 광전지(5)의 캡슐화 조립체(6a, 6b),
    - 광전지 모듈(1)의 배면을 형성하는 제2 층(7)
    을 포함하며, 상기 캡슐화 조립체(6a, 6b) 및 상기 복수의 광전지(5)의 조립체(4)는 상기 제1 층(3) 및 제2 층(7) 사이에 위치되고,
    상기 제1 층(3)은 적어도 1종의 투명한 중합체 재료로 이루어지며, 서로 독립적인 복수의 플레이트(8)을 포함하고, 각각의 플레이트(8)은 적어도 하나의 광전지(5)에 대향하여 위치되어 광전지 모듈(1)에 대한 불연속적인 전면을 형성하도록 하고,
    상기 캡슐화 조립체(6a, 6b)의 강성도는 75 MPa 이상의, 주위 온도에서의 상기 캡슐화 재료의 영률 (E), 및 0.4 내지 1 mm의 상기 캡슐화 조립체(6a, 6b) 두께 (e)에 의해 정의되는 것
    을 특징으로 하는, 용도.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 광전지 모듈(1)의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은 적어도 하기 2개의 연속적인 단계를 포함하는 방법:
    a) 상기 광전지 모듈(1)의 전면을 형성하는 제1 층(3), 및 상기 제1 층(3) 및 상기 복수의 광전지(5)의 캡슐화 조립체(6a, 6b) 사이에 위치된 가능한 소위 "완충" 중간 층(9)를 제외한 상기 광전지 모듈(1)의 구성 층(6a, 4, 6b, 7)을 150℃ 초과의 온도에서 고온 롤링하는 단계,
    b) 엄격하게는 150℃, 바람직하게는 125℃ 이하의 온도에서, 상기 광전지 모듈(1)의 전면을 형성하는 제1 층(3) 및 상기 임의의 중간 층(9)를 상기 제1 단계 a) 동안 함께 롤링된 광전지 모듈(1)의 구성 층(6a, 4, 6b, 7)에 롤링하는 단계.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 광전지 모듈(1)의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은 하기 단일 단계를 포함하는 방법:
    c) 상기 광전지 모듈(1)의 모든 구성 층(3, 9, 6a, 4, 6b, 7)을 150℃ 이상의 온도에서 고온 롤링하는 단계.
  15. 제11항에 따른 광전지 구조물 조립체(10)의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은 제13항 또는 제14항에 따른 방법의 단계를 사용하며, 연속하여 하기 단계 d)를 포함하는 방법:
    d) 상기 광전지 구조물 조립체(10)의 부착 층(12)를 통해 상기 광전지 모듈(1)을 상기 강성 백킹(2)에 부착하여 상기 광전지 구조물 조립체(10)을 형성하는 단계.
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