KR20180025381A - 봉지재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 봉지재를 사용하지 않고 내측에 레진을 주입하여 경화하는 비아이피브이 모듈에 관한 것이다.
종래 봉지재를 사용하는 비아이피브이 모듈은 생산 공정이 복잡하고, 생산단가가 높으며, heating 공정으로 인해 모듈 출력이 감소하는 문제점이 있으므로, 이를 개선하기 위해 본 발명은 저철분 강화유리로 이루어져 태양광을 투과하면서 외부 충격으로부터 복수의 쏠라셀로 이루어진 쏠라셀 모듈을 보호하는 전면유리와; 상기 쏠라셀 모듈을 구성하는 각 쏠라셀의 전측 또는 후측 중 어느 한곳 이상에 부착되어 셀 위치를 후면유리의 내측면에 고정하는 제1고정부재와; 상기 후면유리에 내측면에 부착되어 상기 쏠라셀모듈의 위치를 고정하는 제2고정부재와; 상기 전면유리 및 후면유리의 사이의 외곽 끝단에 결합되는 프레임부재와; 상기 제2고정부재와 프레임부재 사이에 형성된 공간을 충진하는 레진을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레진 충진식 비아이피브이 모듈을 제안한다.
따라서, 본 발명은 후면유리의 내측면에 쏠라셀 모듈을 제1고정부재에 의해 부착하고, 전면유리와 후면유리를 양면접착성 소재로 이루어진 제2고정부재와 프레임부재로 밀착 결합한후, 상기 제2고정부재와 프레임부재 사이에 형성된 공간을 충진하는 레진으로 충진하여 경화시킴으로서, 제조가 용이하고, 수분차단 및 밀폐성이 향상되는 효과가 있다.

Description

충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈 및 그 제조방법{Non-encapsulation of BIPV module and it's manufactoring process}
본 발명은 비아이피브이 모듈에 관한 것으로, 특히 후면유리의 내측면에 쏠라셀 모듈을 제1고정부재에 의해 부착하고, 전면유리와 후면유리를 양면접착성 소재로 이루어진 제2고정부재와 프레임부재로 밀착 결합한후, 상기 제2고정부재와 프레임부재 사이에 형성된 공간을 레진으로 충진하여 경화시킴으로서, 제2고정부재의 내측에 충진재를 사용없이 전면유리와 후면유리를 용이하고 견고하게 밀착시켜, 수분차단 및 밀폐성이 향상된 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 쏠라셀이 태양의 빛에너지를 전기에너지로 바꾼다. 광전효과를 이용하여 발전시키는 최소 단위를 셀(cell)이라 하고, 다수 개의 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 전력을 발생시키는 것을 쏠라셀 모듈이라 한다. 태양광 발전소(일명, 태양광 발전시스템이라고도 함)는 다수 개의 쏠라셀 모듈을 직렬 또는 병렬로 연결된 쏠라셀 모듈의 집합체이다.
상기 쏠라셀 모듈은, 프레임의 내측에 솔라셀을 설치하고, 상기 솔라셀의 전측 및 후측에 강화유리를 결합하여 비아이피브이(BIPV) 모듈을 형성하게 되며, 상기 비아이피브이(BIPV) 모듈은 전력생산을 위한 다양한 분야에 적용되고 있다.
특히, 건물 외장재로 적용되는 비아이피브이(BIPV) 모듈은 건물의 에너지 절감을 위한 단열 성능과 방수의 중요성이 대두하고 있으며, 전기 생산과 건자재 안성정을 위해 접합유리 형태로 제작되지만, 단열 효과가 낮고 채광에는 불리한 단점이 있으며, 유리판 내측으로 수분 침투시 비아이피브이(BIPV) 모듈의 성능 급감과 전력 생산성이 저하되는 문제점이 있다
한편, 상기 비아이피브이(BIPV)로 사용되는 c-Si 모듈(쏠라셀 모듈)에 있어 내구성은 충진재(encapsulation)(또는 봉지재)에 의해 좌우되며, 쏠라셀 모듈에서 충진재는 온도, 습도, 먼지, 자외선 등에 완벽하게 차단시키는 셀 보호 기능을 하기 때문에 모듈화에 있어 제일 중요한 공정이다.
즉, 비아이피브이 모듈이 온도 및 습도에 민감할 경우 태양전지 표면전극과 태양전지 사이의 연결부가 산화되어 전극의 열화현상을 가중시키고, 태양전지의 직렬저항을 증대시켜 발생 전압과 전류를 감소시키게 되며, 결국 전력의 손실을 가지 오게 된다.
따라서, 종래에는 쏠라 셀에 이브이에이(Ethlene Vinyl Acetate; EVA)시트 또는 피브이비(Poly Vinyl Butyral; PVB) 시트 중 어느 하나로 이루어진 충진재를 상하측에 밀착하는 방식을 사용하였다.
그러나, 상기 충진재를 사용하는 방식은 공정이 복잡하고, 생산단가가 높으며, heating 공정으로 인해 모듈 출력이 감소하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 보완하기 위해 제안된 특허등록 제1400206호(단열용 태양전지 구조물의 제조방법)(이하, 선행발명)의 태양전지 구조체(A)는 상기 지지 유리판에 대응하는 상부 유리판; 각각의 접착부재를 매개로 하여 상기 지지 유리판의 일면에 장착된 다수의 태양전지 셀을 포함한 태양전지 어레이; 상기 태양전지 어레이를 둘러싸고 상기 지지 유리판과 상기 상부 유리판 사이의 테두리에 구비된 제 2 실링부; 및 상기 지지 유리판과 상부 유리판 사이에 상기 태양전지 어레이를 함침한 투광성 충진부를 포함하는 태양전기 구조체를 제안한 바 있다.
그러나, 위 선행발명은 투광성 충진재가 태양전지 어레이를 함침하도록 투입되는 방식이므로, 일부의 태양전지 셀에 오작동이 발생하더라도 이를 부분적으로 수리할 수 없으므로, 전체 태양전기 구조체를 폐기하고, 새로운 제품으로 교체해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 후면유리의 내측면에 쏠라셀 모듈을 제1고정부재에 의해 부착하고, 전면유리와 후면유리를 양면접착성 소재로 이루어진 제2고정부재와 프레임부재로 밀착 결합한 후, 상기 제2고정부재와 프레임부재 사이에 형성된 공간을 레진으로 충진하여 경화시킴으로서, 제2고정부재의 내측에 충진재를 사용없이 전면유리와 후면유리를 용이하고 견고하게 밀착시켜, 수분차단 및 밀폐성이 향상된 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 레진 충진식 비아이피브이 모듈은 저철분 강화유리로 이루어져 태양광을 투과하면서 외부 충격으로부터 복수의 쏠라셀로 이루어진 쏠라셀 모듈을 보호하는 전면유리와; 상기 쏠라셀 모듈을 구성하는 각 쏠라셀의 전측 또는 후측 중 어느 한곳 이상에 부착되어 셀 위치를 후면유리의 내측면에 고정하는 제1고정부재와; 상기 후면유리에 내측면에 부착되어 상기 쏠라셀모듈의 위치를 고정하는 제2고정부재와; 상기 전면유리 및 후면유리의 사이의 외곽 끝단에 결합되는 프레임부재와; 상기 제2고정부재와 프레임부재 사이에 형성된 공간을 충진하는 레진을 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 의한 레진 충진식 비아이피브이 모듈 및 그 제조방법은 후면유리의 내측면에 쏠라셀 모듈을 제1고정부재에 의해 부착하고, 전면유리와 후면유리를 양면접착성 소재로 이루어진 제2고정부재와 프레임부재로 밀착 결합한후, 상기 제2고정부재와 프레임부재 사이에 형성된 공간을 레진으로 충진하여 경화시킴으로서, 제2고정부재의 내측에 충진재를 사용없이 전면유리와 후면유리를 용이하고 견고하게 밀착시켜, 수분차단 및 밀폐성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 레진 충진식 비아이피브이 모듈의 내부 단면 모식도,
도 2는 본 발명에 의한 레진 충진식 비아이피브이 모듈의 분해사시도,
도 3a는 도 1의 A-A 단면도의 일 실시예,
도 3b는 도 1의 A-A 단면도의 다른 실시예,
도 4는 본 발명에 의한 레진 충진식 비아이피브이의 제조공정을 순차적으로 나타낸 흐름도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명의 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이(BIPV) 모듈은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 저철분 강화유리로 이루어져 태양광을 투과하면서 외부 충격으로부터 복수의 쏠라셀(21)로 이루어진 쏠라셀 모듈(20)을 보호하는 전면유리(10)와; 상기 쏠라셀 모듈(20)을 구성하는 각 쏠라셀(21)의 전측 또는 후측 중 어느 한곳 이상에 부착되어 셀 위치를 후면유리(60)의 내측면에 고정하는 제1고정부재(30)와; 상기 후면유리(60)에 내측면에 부착되어 상기 쏠라셀 모듈(20)의 위치를 고정하는 제2고정부재(40)와; 상기 전면유리(10) 및 후면유리(60)의 사이의 외곽 끝단에 결합되는 프레임부재(50)와; 상기 제2고정부재(40)와 프레임부재(50) 사이에 형성된 공간을 충진하는 레진(70)을 포함하여 구성된다.
비아이피브이 모듈(100)의 최상측을 이루는 전면유리(10)는 저철분 유리를 강화공정을 통해 강도를 높인 저철분 강화유리로 이루어져 있다.
상기 저철분 유리(Low-Iron Glass)는 백유리, 크리스탈유리 등으로 불리는데, 투명한 유리라고 하더라도 여러 장 겹치면 연한 녹색인 것을 확인할 수 있는데, 이것은 유리에 철분(Fe)이 포함되어 있기 때문이다. 유리의 기본적인 원료인 규사에 소량의 Fe이 포함되어 있기 때문에 따로 Fe를 첨가하지 않더라도 정도의 차이는 있지만 녹색을 띄게 된다. 따라서 유리를 통해서 봤을 때 색의 변화없는 완전 투명한 유리를 얻기 위해선 불순물로 포함되어 있는 Fe를 제거해야 하며, Fe가 제거된 유리는 자체의 색이 없으며 이러한 유리를 저철분 유리라고 한다.
따라서 이러한 저철분 유리를 강화공정을 통해 강도를 높인 저철분 강화유리는 물체가 가지고 있는 색감을 원색 그대로 선명하게 보여줄 뿐만 아니라, 태양광 모듈에 적용했을 때에는 태양광을 최대한 수집할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 제1고정부재(30)와 제2고정부재(40) 및 프레임부재(50)는 양면 접착형 실런트 테이프(Sealant Tape)로 이루어진다.
상기 실런트 테이프는 피착물 간의 점착과 실링을 목적으로 개발된 양면 접착형 테이프로서, 피착물에 간단하고 쉽게 점착이 가능하고 장기간 매립이나 노출의 환경에서도 경화되지 않기 때문에 각종 외장재, 벽체, 판넬 및 연결, 체결부위의 실링과 점착용도로 널리 사용되고 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제2고정부재(40)와 프레임부재(50)의 두께는 동일하여, 그 사이에 밀폐된 공간이 형성되며, 제1고정부재(30)와 쏠라셀(21)의 두께 합은 제2고정부재(40)의 두께보다 얇아야 한다.
한편, 본 발명은 상기 제2고정부재(40)와 프레임부재(50) 사이에 형성되는 공간에 레진을 주입하여 경화함으로써, 전면유리(10)와 후면유리(60)을 견고하게 밀착시키며, 제2고정부재(40)의 내측에 설치된 쏠라셀(21)로 수분이 침투되는 것을 차단하는 것에 기술적 특이성이 있다.
상기 레진(Resin)은 유기화합물 및 그 유도체로 이루어진 비결정성 고체 또는 반고체로 천연수지와 합성수지(플라스틱)로 구분되는데, 주제와 경화제 및 광개시제를 혼합하여 사용하게 된다.
본 발명의 일 실시예로서, 레진은 주제로서의 모노머(Monomer)와, 경화제로서의 올리고머(Oligomer), 첨가제인 광개시제(Photoinitiator)를 배합하여 구성되되, 상기 올리고머는 아크릴레이트를 사용하고, 광개시제는 장파장(395~445nm)에 반응하는 것과 단파장(320~390nm)에 반응하는 것을 혼합 사용한다.
이때, 상기 모노머는 실리콘계 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지 또는 무발포 우레탄 수지 등 경화가 가능한 다양한 제품 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
즉, 상기 레진은 제2고정부재(40)와 프레임부재(50) 사이에 액상으로 주입된 후 경화를 통해 고체상태로 변환되며, 전면유리(10)와 후면유리(60)를 견고하게 밀착하고, 외부의 수분 침투를 방지하며, 외부의 충격으로부터 내부의 쏠라 셀(21)를 포함한 비아이피모듈(100)을 보호하고, 전체적인 내구성을 향상시키게 된다.
본 발명의 다른 실시예로, 제2고정부재(40)와 프레임부재 사이에 액상의 UV수지를 주입한 후, 유브이(UV) 경화 방식에 의해 고체상태로 변환시킬 수 있다.
상기 유브이 경화(자외선경화)는 액상의 UV수지에 미량으로 첨가된 광개시제가 자외선에 의해 광중합반응이 개시되어 수지의 주성분인 모노머(monomer; 단량체)와 다이머(dimer; 이량체) 등의 올리고머가 순간적으로 고분자체(중합체: polymoer)가 되면서 고체화되는 것을 의미한다.
이하에서는 도 4에 도시된 본 발명의 비아이피브이 모듈의 제작공정을 구체적으로 살펴본다.
먼저, 후면유리(60)에 양면 접착성 소재로 이루어진 제1고정부재(30)를 부착(S100)한다. 상기 제1고정부재(30)는 셀(cell)의 위치를 고정하는 용도이므로, 쏠라셀 모듈(20)을 구성하는 각 쏠라셀(21)의 크기 및 숫자에 따라 제1고정부재(30)의 부착위치가 확정된다.
상기 제1고정부재(30)의 상측에 쏠라셀 모듈(20)을 안착(S110)한다. 이때, 쏠라셀 모듈(20)이 보다 안정성을 향상시키기 위해 각 쏠라셀(21)의 상측에 다시 제1고정부재(30)를 부착(S111)할 수도 있다.
이떼, 상기 상측에 부착된 제1고정부재(30)에는 전면유리(10)의 내측면이 밀착되어, 외부의 충격에도 쏠라셀 모듈(20)이 정위치를 유지하게 된다.
상기 안착된 쏠라셀 모듈(20)의 위치를 고정하기 위해 후면유리(60)에 다시 제2고정부재(40)를 부착(S120)하며, 상기 제2고정부재(40)와 일정거리 이격하여, 후면유리(60)에 프레임부재(50)를 부착(S130)한다.
이어서, 상기 프레임부재(50)의 상측에 전면유리(10)를 결합(S140)하면, 전면유리(10)와 후면유리(60)는 같은 두께의 접착성 소재로 이루어진 제2고정부재(40)와 프레임부재(50)에 의해 밀착결합된다.
이어서, 프레임부재(50)의 일측에 홀(hole)을 생성하여 레진충진기(80)를 통해 제2고정부재(40)와 프레임부재(50) 사이에 형성된 공간에 레진(70)을 충진(S150)한다.
이때, 충진 단계에서 내부의 기포가 발생하지 않도록 프레임부재(50)의 타측에 홀(hole)을 추가적으로 생성하고, 공기배출기(81)를 통해 내부의 공기를 외부로 배출(S151)하여, 제2고정부재(40)와 프레임부재(50) 사이에 형성된 공간을 반진공상태로 유지하는 것이 바람직하다.
레진 충진 및 공기 배출이 완료되면, 프레임부재(50)에 생성된 홀(hole)을 밀봉(S160)한다.
마지막으로, 레진을 경화(S170)하여 비아이피브이 모듈(100)을 밀폐한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 종래 EVA 또는 PVB 재질의 충진재(봉지재)를 사용한 비아이피브이 모듈에 비해 밀폐성 및 견고성에 있어서 현저한 효과의 상승이 나타나는 바, 이를 구체적인 실험에 의해 확인하였다.
먼저, STX Solar 제품의 c-Si cell를 사용하여 EVA. PVB, Resin encapsulation을 한 후 모듈 성능 평가를 실시하였다. 아래의 '표 1'은 cell spec 이다.
Pm[w] Voc(V) Vmp(V) Isc(A) Imp(A)
SSBST4-1820 4.35 0.627 0.546 8.73 8.044
spec의 c-Si cell 4개를 직렬 연결하여 EVA, PVB, Resin lamination하여 모듈 성능을 비교한 결과, [그림 1]에 나타난 바와 같이 EVA, PVB의 모듈의 경우 Pm[w]는 거의 동일한 결과를 얻은 반면, 레진을 이용하여 제조한 모듈의 경우 Pm[w]가 약 6%로 이상 높은 출력값을 얻었다.
Figure pat00001
[그림 1]
즉, EVA, PVB lamination은 heating 공정으로 인해 모듈 출력이 감소한 것으로 판단된다.
또한, EVA, PVB, Resin 세가지 모듈 sample 제조 후 그 가시광선 투과도(UV-Vis)를 측정한 결과, [그림 2] 나타난 바와 같이, 레진의 경우 400~1,000nm에서의 투과도는 95% 이상 투고하는 것을 알 수 있었다. BIPV용으로 상용되고 있는 PVB 보다 투과도가 월등히 좋게 나타났다.
Figure pat00002
[그림 2]
본 발명에서는 바람직한 레진을 선정하기 위해 종래 봉지재로 사용되는 EVA와 PVB에 대한 비교실험을 진행하였고, 레진 유동 CFD 분석을 실시하였다.
종래의 모듈 회사에서 Encapsulation의 소재로 EVA, PVB를 사용하며, 기본적인 제조방법은 아래 '표 2'의 소재별 공정에 나타난 바와 같이 대부분 유사하다.(부분적 상이함에 대한 설명은 생략한다)

Classification		 Equipment Process
 Laminator Curing Colling
Pumping Press

EVA		 Temperature 110 ℃ 110 ℃ 147 ℃ 110 ℃
Time 6 min 4 min 5 min 2 min

PVB		 Temperature 160 ℃ 160 ℃
Time 15 min 20 min
상기 EVA는 열경화성 수지로써, lamination 할 경우 pumping, press, curing, colling 4단계를 거처 encapsulation하며, 상기 PVB의 열가소성 수지로 curing 소건 필요 없이, pumping, press 2단계의 공정 조건에서 encapsulation 하게 된다. 이때, EVA의 경우 encapsulation 후 투명도가 PVB 보다 떨어지며, 진공상태에서 press할 경우에는 모듈 배열의 뒤틀림 현상이 발생할 수 있어 제조공정상 어려움이 있다.
또한, PVB를 사용하여 lamination 할 경우 EVA 보다 온도 조건이 높고, press 시간도 약 2배 이상이 걸려 생산성의 문제가 야기 된다.
반면에, 본 발명에 적용되는 레진의 경우에는 소재의 장기 보관성이 떨어지지만, 고온 안정성이 우수하고, 다양한 유리를 사용하여 제조가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
본 발명에 사용되는 레진(Resin)의 핵심 구성 성분은 올리고머(Oligomer), 모노머(Monomer), 광개시제(Photoinitiator) 성분의 조합에 따른 물성에 영향을 미치게 된다.
본 발명의 일 실시예로, 경화제인 올리고머는 고신율, 부착, 내후성 향상을 위해 아크릴레이트를 사용하였으며, 모노머는 Hard한 것부터 Soft한 것을 적절히 혼합 사용하였다.
또한, 각각의 모노머의 반응성 및 Tg, 수축성를 고려하였으며, 광개시제는 효율성을 위하여 장파장(395~445nm)에 반응하는 것과 단파장(320~390nm)에 반응하는 것을 혼합 사용하였다.
이하에서, 성분 또는 조성에 따라 31개의 레진을 제작하고, 이를 구체적으로 테스트하여 '표 3'에 정리한다.
샘플 순번 평가 결과 현상 및 기타 평가 내용
1 ∼ 5 Cell 제조사별 첨가제별 작업성 확인 작업성 확인(기포)
6 ∼ 8 개시제 종류 및 함량별 테스트

외관평가 및 용액 점도, 주입 속도, 고온 TEST, 고온/고습 평가 및 열충격 테스트 진행 함에 있어 첨가제 양을 조금씩 변경해가면서 TEST 진행 함.
9 ∼ 14 부착증진제 종류 및 함량별 테스트
15 ∼ 16 올리고머 함량별 테스트
17 ∼ 22 열가소성 수지 함량별 테스트
23 ∼ 31 모노머(경질, 연질 모노머) 조성비 및 종류 조정하여 테스트
먼저, 샘플 1번 내지 5번에서는 cell 제조사별 후면 전극 코팅 소재가 다르면 인쇄 정밀도에 따라 용액이 흡수하는 정도가 달라 많은 Reisn cell의 젖음 현상이 달라서 기포 발생 문제를 해결하기 위하여 발포제 및 성분 조설 변경 실험을 진행하였다.
또한, 샘플 6번 내지 8번에서는 생산성 향상을 위해 경화 속도 단축 및 고안 안전성 평가 진행하였으며, 또한 1,000 * 1,500 레진 주입 속도를 높이기 위해 함량 조절을 통한 점도 테스트를 진행하였다.
또한, 샘플 9번 내지 14번에서는 버스바와 리본에서의 들뜸 현상 발생에 따른 부착 증진제 종류별 평가를 진행하였다.
또한, 샘플 15번 내지 22번에서는 열충격 test에 있어 접합 후 크렉 문제와 그에 따른 들뜸 현상 접합 테이프의 황변 및 백화 현상 발생에 있어 열가소성 수지 함량 테스트를 진행하였다.
또한, 샘플 23번 내지 31번에서는 고온/고습 평가를 진행함에 있어 들뜸 현상 또는 경화 시간 등 모듈의 내구성 (고온/고습평가) 테스트를 진행하였다.
위 보다 정확한 실험을 위해 대면적 모듈 제작을 진행하였다.
먼저 cell 고정용 양면 접착제를 이용하여 스트링된 모듈을 고정하고, 일정 간격을 두고 cell를 배열한 유리와 저철분 강화유리를 덮어 고정시킨 후, 레진을 주입하여 제작하였다.
실험결과, 용액 주입 속도, 미니 cell 고온/고습 평가에서 안정적은 24, 25, 26 레진 용액을 이용하여 대면적 모듈를 제작하여 자체 고온/고습 평가를 진행하였으며, 그 결과 25 용액이 가장 안정적인 결과를 얻었다.
또한, 아래의 [그림 3]에 나타난 바와 같이, 25번 레진 용액을 이용하여 10,00*1,500 모듈 3장을 제작하여 한국건설생활환경시험연구원에 의뢰하여 고온/고습 평가 결과, PVC의 경우 TEST 후 1.08% 출력 하락 대비 레진의 경우에는 3~5% 출력이 하락하였으며, 경화제의 크렉 및 들뜸 현상이 발생하였다.
Figure pat00003
[그림 3] 출력테스트
위와 같은 들뜸 현상 및 크랙 현상을 방지하기 위하여 경화제인 올리고머 조절 시험을 통하여 27, 28, 29, 30, 31 용액을 제작하고, 자체 고온/고습 평가 후 가장 안정적인 29번 용액을 이용하여 모듈을 제작하여 한국기계전기전자시험연구원에 안정성 평가를 진행한 바, 아래의 [그림 4]에 나타난 바와 같이, 한국기계전기전자시험연구원 안정성 평가 결과 외관검사, 최대 출력 평가, 절연 시험, 고온고습시험, 습윤누설전류시험 모두 적합하다는 결과를 얻었으며, 고온고습시험 전의 출력 대비 테스트 후 약 -1,5% 변환율을 얻었다.
Figure pat00004
[그림 4] 시험 결과
따라서, 본 발명은 실험결과에 의해 배합된 레진을 비아이피브이 모듈(100)의 제2고정부재(40)과 프레임부재(50) 사이에 형성된 공간에 주입함으로써, 봉지재를 전혀 사용하지 않으면서도, 견고성 및 안정성을 대폭적으로 향상시킴과 동시에, 수분의 침투를 차단하여 안정적인 출력이 가능하게 되었다.
상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
10 : 전면유리 20 : 쏠라셀 모듈
21 : 쏠라셀 30 : 제1고정부재
40 : 제2고정부재 50 : 프레임부재
60 : 후면유리 70 : 레진
80 : 레진주입기 81 : 공기배출기
100: 비아이피브이 모듈

Claims (7)

  1. 저철분 강화유리로 이루어져 태양광을 투과하면서 외부 충격으로부터 복수의 쏠라셀(21)로 이루어진 쏠라셀 모듈(20)을 보호하는 전면유리(10)와;
    상기 쏠라셀모듈(20)을 구성하는 각 쏠라셀(21)의 전측 또는 후측 중 어느 한곳 이상에 부착되어 셀 위치를 후면유리(60)의 내측면에 고정하는 제1고정부재(30)와;
    상기 후면유리(60)에 내측면에 부착되어 상기 쏠라셀모듈(20)의 위치를 고정하는 제2고정부재(40)와;
    상기 전면유리(10) 및 후면유리(60)의 사이의 외곽 끝단에 결합되는 프레임부재(50)와;
    상기 제2고정부재(40)와 프레임부재(50) 사이에 형성된 공간을 충진하는 레진(70);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1고정부재(30)와 제2고정부재(40) 및 프레임부재(50)는 양면 접착형 실런트 테이프(Sealant Tape)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 레진은 주제로서의 모노머(Monomer)와, 경화제로서의 올리고머(Oligomer), 첨가제인 광개시제(Photoinitiator)를 배합하여 구성되되,
    상기 올리고머는 아크릴레이트를 사용하고, 광개시제는 장파장(395~445nm)에 반응하는 것과 단파장(320~390nm)에 반응하는 것을 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 모노머는 실리콘계 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지 또는 무발포 우레탄 수지 또는 UV수지 중 어느 하나 이상을 사용하며,
    상기 레진은 제2고정부재(40)와 프레임부재 사이에 액상으로 주입된 후 경화되어 고체상태로 변환되는 것을 특징으로 하는 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈.
  5. 비아이피브이 모듈의 제조방법에 있어서,
    후면유리(60)에 양면 접착성 소재로 이루어진 제1고정부재(30)를 부착하는 단계(S100);
    상기 제1고정부재(30)의 상측에 쏠라셀 모듈(20)을 안착하는 단계(S110);
    상기 안착된 쏠라셀 모듈(20)의 위치를 고정하기 위해 후면유리(60)에 다시 제2고정부재(40)를 부착하는 단계(S120);
    상기 제2고정부재(40)와 일정거리 이격하여, 후면유리(60)에 프레임부재(50)를 부착하는 단계(S130);
    상기 프레임부재(50)의 상측에 전면유리(10)를 결합하는 단계(S140);
    프레임부재(50)의 일측에 홀(hole)을 생성하여 레진충진기(80)를 통해 제2고정부재(40)와 프레임부재(50) 사이에 형성된 공간에 레진(70)을 충진하는 단계(S150);
    프레임부재(50)에 생성된 홀(hole)을 밀봉하는 단계(S160);
    레진을 경화하여 비아이피모듈(100)을 밀폐하는 단계(S170);
    가 순차적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 (S110) 이후에는 각 쏠라셀(21)의 상측에 다시 제1고정부재(30)를 더 부착하는 단계(S111)가 추가되는 것을 특징으로 하는 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈의 제조방법
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 (S150) 단계 이후에는, 프레임부재(50)의 타측에 홀(hole)을 추가적으로 생성하고, 공기배출기(81)를 통해 내부의 공기를 외부로 배출하는 단게(S151)가 더 추가되는 것을 특징으로 하는 충진재를 사용하지 않는 비아이피브이 모듈의 제조방법.

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