KR20190106689A - 태양 전지 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널은, 제1 커버 부재가 베이스 부재, 그리고 베이스 부재보다 낮은 광 투과도를 가지며 착색 영역을 구성하는 착색부를 포함한다. 여기서, 착색부는, 각기 산화물 세라믹 조성물로 구성되며 서로 다른 색 또는 서로 다른 광 투과도를 가지는 적어도 두 층을 구비한다.
Description
본 발명은 태양 전지 패널에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널에 관한 것이다.
일반적으로 태양 전지 패널을 건물에 적용하는 경우에는 옥상이나 지붕 등에 설치하였다. 그러나 아파트나 고층 건물 등에서는 옥상이나 지붕에 설치될 수 있는 태양 전지 패널의 크기가 한정되어 태양광을 효율적으로 활용하기 어려웠다. 이에 최근에는 주택, 건물 등의 외벽 등에 설치되어 주택, 건물 등과 일체화되는 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널을 적용하면 건물의 외벽의 넓은 면적에서 광전 변환이 이루어질 수 있어 태양광을 효과적으로 사용할 수 있다.
그런데, 건물의 외벽에 적용되기 위해서는 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널이 설치된 후에도 우수한 심미적 특성을 가져야 하는바, 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널의 색상을 다양화하거나 외관을 향상하는 것이 요구된다. 그러나 기존의 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널은, 태양 전지, 이에 연결되는 배선 등이 그대로 외부에서 보여지거나, 태양 전지의 색상인 푸른색 계열의 색상만을 가질 수 있어, 심미성, 외관 등을 향상하기에 어려움이 있었다. 더욱이, 태양 전지 패널의 장시간 사용 시 황변이 발생하여 태양 전지 패널의 외관이 저하될 수 있었다. 또한, 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널이 건물의 외벽, 특히 수직 벽체에 설치되면, 바닥면과 수직하게 설치되어 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널의 전면에 위치한 유리 기판에 의하여 눈부심 현상이 발생될 수 있었다.
이를 방지하기 위하여 태양 전지 패널의 전면에 일정 두께를 초과하여 착색을 하면 태양 전지 패널에 입사되는 광의 양이 줄어 태양 전지 패널의 출력이 크게 저하되었다. 다른 예로, 일본등록특허 제3717369호와 같이 착색 필름을 사용하면, 옆에서 보거나 밝을 경우에 착색 필름에 의한 색상이 다르게 인식되거나 다른 부재와 별도로 인식되어 심미성을 저하시킬 수 있었다.
한편, 태양 전지 패널의 전면에 일정한 색상으로 착색을 하여도 태양 전지 패널의 색상을 원하는 대로 구현하기 어려울 수 있다. 일 예로, 원색을 구현하기 어려울 수 있다. 그리고 일정한 색상을 가지는 부분과 가지지 못하는 부분 사이의 광 투과도에 차이가 있어 태양 전지 패널에 포함된 태양 전지에 균일하게 광이 입사되지 않을 수 있다. 또는, 서로 다른 색상을 가지는 부분이 포함된 경우에 서로 다른 색상을 가지는 부분에서 광 투과도가 서로 달라서 태양 전지에 포함된 태양 전지에 균일하게 광이 입사되지 않을 수 있다.
본 발명은 우수한 외관을 가지며 눈부심 현상을 방지할 수 있으며 우수한 출력을 가질 수 있는 태양 전지 패널을 제공하고자 한다.
좀더 구체적으로, 본 발명은 원하는 색상을 가지면서 전체적으로 균일한 광 투과도를 가질 수 있는 전면 부재를 구비하는 태양 전지 패널을 제공하고자 한다.
그리고 본 발명은 서로 다른 색상을 가지는 부분이 포함된 경우에 균일한 광 투과도를 가질 수 있는 전면 부재를 구비하는 태양 전지 패널을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널은, 제1 커버 부재가 베이스 부재, 그리고 베이스 부재보다 낮은 광 투과도를 가지며 착색 영역을 구성하는 착색부를 포함한다. 여기서, 착색부는, 각기 산화물 세라믹 조성물로 구성되며 서로 다른 색 또는 서로 다른 광 투과도를 가지는 적어도 두 층을 구비한다. 이는 착색층이 위치한 부분이 원하지 않게 어두워지는 것을 방지하거나 착색층의 색상이 좀더 선명하게 발색되도록 하거나, 균일한 투과도 구현 및 눈부심 방지를 위한 것일 수 있다. 제1 커버 부재는 태양 전지를 밀봉하는 밀봉재 위에서 태양 전지의 일면 위에 위치하는 유리 기판, 전면 부재, 또는 외장 부재일 수 있다.
이와 함께 태양 전지 패널은 태양 전지, 태양 전지를 밀봉하는 밀봉재, 밀봉재 위에서 태양 전지의 타면 위에 위치하는 제2 커버 부재를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서 착색부에서 적외선 영역의 광에 대한 착색부의 평균 광 투과도가 가시광선 영역의 광에 대한 착색부의 평균 광 투과도와 같거나 그보다 더 크고, 착색부의 상기 산화물 세라믹 조성물이 비정질 상태의 유리 구조를 가질 수 있다.
일 예로, 착색부를 구성하는 적어도 두 층은 상기 베이스 부재 위에 위치한 제1 층, 그리고 제1 층 위에 위치한 제2 층을 포함하고, 제1 층 및 제2 층이 각기 기포를 포함할 수 있다. 제1 층에 포함된 기포의 크기가 제2 층에 포함된 기포의 크기보다 작거나, 또는 제1 층에 포함된 기포의 총 부피가 제2 층에 포함된 기포의 총 부피보다 작을 수 있다.
일 실시예에서 착색부는, 서로 적층되어 형성되거나 서로 이웃하여 형성되는 바탕층 및 착색층을 포함할 수 있다. 바탕층이 착색층보다 높은 명도 또는 착색층보다 높은 광 투과도를 가질 수 있다. 이러한 바탕층은 착색층이 위치한 부분이 원하지 않게 어두워지는 것을 방지하거나 착색층의 색상이 좀더 선명하게 발색되도록 하거나 눈부심 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 바탕층은, 흰색 계열, 또는 노란색 계열의 색상을 가지거나, 투명 또는 반투명일 수 있다. 여기서, 태양 전지가 복수의 태양 전지를 포함하고, 바탕층 또는 착색층의 적어도 일부가 적어도 복수의 태양 전지가 위치하지 않은 비유효 영역에 위치할 수 있다. 이때, 발색을 향상하기 위하여 바탕층이 착색층보다 태양 전지에 인접하여 위치할 수 있다.
다른 실시예로, 착색부는, 서로 다른 색상을 가지는 복수의 착색층을 구비하는 복수의 착색부를 포함할 수 있다. 이때, 태양 전지가 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지를 포함하고, 복수의 착색부가 제1 태양 전지에 대응하는 제1 착색부 및 제2 태양 전지에 대응하는 제2 착색부를 구비할 수 있다. 제1 태양 전지에 의하여 생성된 전류와 제2 태양 전지에 의하여 생성된 전류의 양의 차이가 10% 이내일 수 있다.
예를 들어, 복수의 착색부는, 제1 투과도를 가지는 제1 색상을 가지는 제1 착색층을 구비하는 제1 착색부, 제1 투과도보다 낮은 제2 투과도를 가지며 제1 색상과 다른 제2 색상을 가지는 제2 착색층을 구비하는 제2 착색부를 포함할 수 있다. 여기서 제1 착색부와 제2 착색부가 서로 다른 구조 또는 서로 다른 두께를 가질 수 있고, 이에 의하여 서로 다른 색상을 가지는 제1 및 제2 착색부에서 균일한 투과도를 가질 수 있다.
일 예로, 제1 착색층의 두께보다 제2 착색층의 두께가 더 작을 수 있다.
또는, 제1 착색부가 제1 착색층과 적층되는 제1 바탕층을 더 구비하고, 제2 착색부가 제2 착색층과 적층되는 제2 바탕층을 더 구비하며, 제1 바탕층과 제2 바탕층의 색상, 광 투과도, 또는 두께가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 바탕층보다 제2 바탕층의 두께가 더 작을 수 있다. 또는, 제1 바탕층의 광 투과도보다 제2 바탕층의 광 투과도가 더 높을 수 있다.
또는, 제1 착색부가 제1 착색층과 적층되는 제1 바탕층을 더 구비하고, 제2 착색부는 제2 착색층으로 구성되며 바탕층을 구비하지 않을 수 있다.
또 다른 실시예로, 착색부는, 서로 다른 색 또는 서로 다른 광 투과도를 가지는 적어도 두 개의 착색층을 구비하는 착색 유닛으로 구성될 수 있다.
일 예로, 상기 착색 유닛이, 제1 색상으로 구성되며 제1 투과도를 가지는 제1 착색층, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상을 가지며 상기 제1 투과도보다 높은 제2 투과도를 가지는 제2 착색층을 포함할 수 있다. 상기 제2 착색층의 면적이 상기 제1 착색층의 면적과 같거나 그보다 클 수 있다.
다른 예로, 상기 착색 유닛이, 제1 색상으로 구성되는 제1 착색층, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상으로 구성되는 제2 착색층, 상기 제1 색상 및 상기 제2 색상보다 높은 명도를 가지며 상기 제1 및 제2 착색층보다 높은 투과도를 가지는 바탕 부분을 포함할 수 있다.
상기 제1 커버 부재의 일면에 상기 착색부가 형성되고, 상기 제1 커버 부재의 다른 일면에 광 확산부가 형성될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 산화물 세라믹 조성물로 구성된 착색부가 제1 커버 부재에 구비되어 태양 전지 패널의 외관 및 심미성을 향상하면서도 태양 전지 패널의 출력을 높게 유지할 수 있다.
특히, 본 실시예에서는 착색부가 착색층과 함께 바탕층을 구비하면, 착색층이 위치한 부분이 원하지 않게 어두워지는 것을 방지하거나 착색층의 색상이 좀더 선명하게 발색되도록 할 수 있다. 또한, 광 산란에 의하여 태양 전지 패널의 전체 영역에서 균일한 투과도를 가지도록 할 수 있으며 눈부심을 방지하는 효과를 좀더 향상할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지 패널의 외관 및 출력을 효과적으로 향상할 수 있다.
한편, 서로 다른 색상을 가지는 복수의 착색층 또는 복수의 착색부를 구비한 경우에도 착색층의 두께, 바탕층의 유무, 바탕층의 색상, 바탕층의 두께 등을 조절하여 광 투과도를 균일하게 유지할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지 패널의 출력 및 안정성을 우수하게 유지할 수 있다. 또한, 서로 다른 색상, 구조 등을 가지는 복수의 착색부를 구비하는 경우에도 핫 스팟(hot spot) 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있어 신뢰성 측면에서 유리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널이 적용된 건물의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 본 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 일 예를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 제조 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시한 제1 커버 부재의 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 착색부의 파장에 따른 광 투과도를 색상에 따라 도시한 그래프이다.
도 8은 파장에 따른 단결정 실리콘을 기반으로 하는 태양 전지의 스펙트럼 응답을 도시한 그래프이다.
도 9는 파장에 따른 단결정 실리콘을 기반으로 하는 태양 전지의 양자 효율을 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 착색부에서의 광 확산을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 다양한 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도들이다.
도 12는 본 발명의 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 다양한 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 다양한 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도들이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재를 도시한 평면도이다.
도 15는 도 14에 도시한 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다.
도 16은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다.
도 17은 본 발명의 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 구비되는 각 착색 유닛의 일 예를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재의 각 착색 유닛의 다양한 예를 도시한 부분 평면도이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재의 다양한 예를 도시한 부분 단면도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재의 다양한 예를 도시한 부분 평면도이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 착색층 및 제2 착색층을 구비하는 제1 커버 부재를 구비한 태양 전지 패널의 일부를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 24는 본 실시예에 따른 태양 전지 패널 및 종래의 태양 전지 패널에 광을 조사하여 이를 촬영한 사진들이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재 및 제2 커버 부재의 일 예를 도시한 평면도이다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재 및 제2 커버 부재의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널의 일 예의 일부를 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 본 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 일 예를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 제조 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시한 제1 커버 부재의 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 도시한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 착색부의 파장에 따른 광 투과도를 색상에 따라 도시한 그래프이다.
도 8은 파장에 따른 단결정 실리콘을 기반으로 하는 태양 전지의 스펙트럼 응답을 도시한 그래프이다.
도 9는 파장에 따른 단결정 실리콘을 기반으로 하는 태양 전지의 양자 효율을 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 착색부에서의 광 확산을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 다양한 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도들이다.
도 12는 본 발명의 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 다양한 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 다양한 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도들이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재를 도시한 평면도이다.
도 15는 도 14에 도시한 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다.
도 16은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다.
도 17은 본 발명의 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 구비되는 각 착색 유닛의 일 예를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재의 각 착색 유닛의 다양한 예를 도시한 부분 평면도이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재의 다양한 예를 도시한 부분 단면도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재의 다양한 예를 도시한 부분 평면도이다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 착색층 및 제2 착색층을 구비하는 제1 커버 부재를 구비한 태양 전지 패널의 일부를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 24는 본 실시예에 따른 태양 전지 패널 및 종래의 태양 전지 패널에 광을 조사하여 이를 촬영한 사진들이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재 및 제2 커버 부재의 일 예를 도시한 평면도이다.
도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재 및 제2 커버 부재의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널의 일 예의 일부를 촬영한 사진이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다.
그리고 이하에서 "제1", "제2", "제3" 등의 용어는 서로 간의 구별을 위하여 사용한 것일 뿐 본 발명이 그 용어 자체에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)이 적용된 건물(1)의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)은, 일 예로, 건물(1)의 외벽면(예를 들어, 수직 벽체(3), 지붕면 등)에 적용되는 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 태양 전지 패널(100)이 건물(1)의 옥상, 또는 건물(1)이 아닌 다른 곳 등에 설치될 수도 있다. 이러한 태양 전지 패널(100)은 태양 전지(도 2의 참조부호 150)를 포함하여 태양으로부터 공급되는 태양광을 이용하여 전력을 생산할 수 있다.
본 실시예에서 태양 전지 패널(100)은 일정한 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 질감 등을 가질 수 있다. 이때, 이와 같이 태양 전지 패널(100)의 색상 등에 의하여 건물(1)의 심미성을 향상하면서도 태양광의 손실을 줄여 태양광 변환 효율의 감소를 최소화 또는 방지할 수 있도록 한다. 도 1과 함께 도 2 내지 도 4를 참조하여 태양 전지 패널(100)을 좀더 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 본 개략적인 단면도이다. 그리고 도 4는 도 2에 도시한 태양 전지 패널(100)에 포함되는 제1 커버 부재(110)의 일 예를 도시한 평면도이다. 간략하고 명확한 도시를 위하여 도 2에서는 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)를 간략하게 도시하여 착색부(114) 및 커버 부재(124)를 도시하지 않았다. 그리고 도 3에서 태양 전지(150)의 구조를 상세하게 도시하지 않았으며 전면에 형성된 반사 방지막(152)만을 개략적으로 도시하였다. 도 4의 (a)에는 착색부(114)가 형성된 제1 커버 부재(110)의 실제 형상을 도시하였고, (b)에서는 일정 거리만큼 이격된 거리에서 봤을 때의 제1 커버 부재(110)의 형상을 도시하였다. 참조로, 도 4의 (a)의 착색부(114)는 개략적인 형상을 도시한 것이며, 착색부(114)의 구체적인 구조 및 형상은 도 3, 도 10 등을 참조하여 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)은, 태양 전지(150)와, 태양 전지(150)를 둘러싸서 밀봉하는 밀봉재(130)와, 밀봉재(130) 위에서 태양 전지(150)의 일면(일 예로, 전면)에 위치하는 제1 커버 부재(또는 전면 부재)(110)와, 밀봉재(130) 위에서 태양 전지(150)의 타면(일 예로, 후면)에 위치하는 제2 커버 부재(또는 후면 부재)(120)를 포함한다.
이때, 태양 전지(150)는, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환부와, 광전 변환부에 전기적으로 연결되어 전류를 수집하여 전달하는 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 태양 전지(150)는 적어도 100nm 내지 1400nm(일 예로, 100nm 내지 1200nm)의 파장대의 광으로부터 전기 에너지를 생성하는 태양 전지일 수 있다. 본 실시예에서는 일 예로, 광전 변환부가, 결정질 실리콘 기판(일 예로, 단결정 실리콘 기판 또는 웨이퍼)과, 결정질 실리콘 기판에 또는 그 위에 형성되며 도펀트를 포함하는 도전형 영역 또는 산화물을 포함하는 도전형 영역으로 구성될 수 있다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 결정질 실리콘 기판을 기반으로 한 태양 전지(150)는 전기적 특성이 우수하다.
그리고 본 실시예에서는 태양 전지(150)가 서로 이격되면서 복수로 구비되며, 복수 개의 태양 전지(150)가 인터커넥터(142, 145)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 일 예로, 복수의 태양 전지(150)가 직렬로 연결되어 일 방향을 따라 길게 연장되는 태양 전지 스트링을 형성할 수 있다. 인터커넥터(142, 145)로는 리본, 와이어 등 태양 전지(150)를 연결할 수 있는 다양한 구조, 형상이 적용될 수 있다. 본 발명은 각 태양 전지(150)에 사용되는 인터커넥터(142, 145)의 개수, 구조, 형상 등에 한정되지 않는다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 태양 전지(150)의 구조, 방식 등은 다양하게 변형될 수 있다. 일 예로, 태양 전지(150)는 화합물 반도체 태양 전지, 박막 태양 전지, 염료 감응형 태양 전지 등의 다양한 구조를 가질 수 있다. 그리고 하나의 태양 전지(150)만이 구비되는 것도 가능하다.
본 실시예에서는 태양 전지(150)의 전면에는 광의 입사를 방지하기 위한 반사 방지막(152)이 위치하는데, 이러한 반사 방지막(152)에 의한 보강 간섭에 의하여 태양 전지(150)가 일정한 색상(예를 들어, 푸른색, 검은색 등)을 가질 수 있다. 그리고 인터커넥터(142, 145)는 금속으로 구성될 수 있다. 이에 따라 제1 커버 부재(110)가 유리 기판만으로 구비되면 태양 전지(150)가 위치한 유효 영역(AA)와 태양 전지(150)가 위치하지 않은 비유효 영역(NA)의 경계, 비유효 영역(NA)에 위치한 인터커넥터(142, 145) 등이 쉽게 인식될 수 있다. 그러면, 태양 전지 패널(100)의 심미성이 저하될 수 있다. 이에 본 실시예에서는 제1 및 제2 커버 부재(110, 120)에 착색부(114) 또는 커버 부분(124)이 구비되는데, 이에 대해서는 추후에 상세하게 설명한다.
예를 들어, 태양 전지(150)의 반사 방지층(152)이 실리콘을 포함하는 산화물, 질화물, 또는 탄화물(예를 들어, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 또는 실리콘 탄화물), 실리케이트, 또는 비정질 실리콘을 포함하는 절연층을 복수로 적층한 구조를 가질 수 있다. 또는, 태양 전지(150)의 반사 방지층(152)은 실리콘, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄, 아연, 안티몬, 구리를 포함하는 산화물 또는 질화 산화물로 구성되는 절연층을 복수로 적층한 구조를 가질 수 있다. 반사 방지층(152)이 산화물 또는 질화 산화물로 구성될 경우에 그 내부 또는 외부에 실리콘 질화물을 포함하는 층 및/또는 실리콘 탄화 질화물을 포함하는 층을 더 구비하여, 자외선, 수분 등에 의한 문제를 방지할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 반사 방지층(152)이 다양한 물질, 적층 구조 등을 가질 수 있다.
제1 커버 부재(110)는 밀봉재(130)(일 예로, 제1 밀봉재(131)) 상에 위치하여 태양 전지 패널(100)의 일면(일 예로, 전면)을 구성하고, 제2 커버 부재(120)는 밀봉재(130)(일 예로, 제2 밀봉재(132)) 상에 위치하여 태양 전지 패널(100)의 타면(일 예로, 후면)을 구성한다. 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)는 각기 외부의 충격, 습기, 자외선 등으로부터 태양 전지(150)를 보호할 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 커버 부재(110, 120)의 구체적인 구조에 대해서는 추후에 상세하게 설명한다.
밀봉재(130)는, 태양 전지(150)의 전면 및 후면에 각기 위치하는 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)를 포함할 수 있다. 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 수분과 산소의 유입되는 것을 방지하며 태양 전지 패널(100)의 각 요소들을 화학적으로 결합한다. 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)는 투광성 및 접착성을 가지는 절연 물질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)로 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지(예를 들어, 폴리올레핀) 등이 사용될 수 있다. 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)를 이용한 라미네이션 공정 등에 의하여 제2 커버 부재(120), 제2 밀봉재(132), 인터커넥터(142, 145)에 의하여 연결된 태양 전지(150), 제1 밀봉재(131), 제1 커버 부재(110)가 일체화되어 태양 전지 패널(100)을 구성할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)가 상술한 설명 이외의 다양한 물질을 포함할 수 있으며 다양한 형태를 가질 수 있다.
본 실시예에서는, 제1 및 제2 커버 부재(110, 120)가, 태양 전지 패널(100)이 일정한 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 질감 등의 원하는 외관을 가지도록 하거나, 태양 전지(150) 또는 이에 연결되는 인터커넥터(142, 145)가 명확하게 인식되는 것을 방지할 수 있는 일정한 구조를 가질 수 있다.
제1 커버 부재(110)는 태양 전지(150)로 입사되는 광을 차단하지 않도록 광이 투과할 수 있는 투광성을 가질 수 있다. 좀더 구체적으로, 제1 커버 부재(110)는, 제1 베이스 부재(112)와, 제1 베이스 부재(112)에 형성되며 산화물 세라믹 조성물로 구성되어 원하는 외관을 형성하는 착색부(114)를 포함할 수 있다. 착색부(114)는 태양 전지 패널(100)이 원하는 외관을 가지도록 하면서 태양 전지(150) 또는 이에 연결되는 인터커넥터(142, 145)가 명확하게 인식되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
그리고 제2 커버 부재(120)는 우수한 내화성 및 절연성을 가질 수 있다. 좀더 구체적으로, 제2 커버 부재(120)는, 제2 베이스 부재(122)와, 제2 베이스 부재(122)에 형성되는 커버 부분(124)을 포함할 수 있다. 커버 부분(124)은 태양 전지(150) 또는 이에 연결되는 인터커넥터(142, 145)가 명확하게 인식되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이때, 제1 베이스 부재(112)는 우수한 광 투과도를 가지는(일 예로, 투명한) 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 베이스 부재(112)는 유리, 수지(일 예로, 폴리카보네이트(polycarbonate) 등) 등으로 구성되는 기판, 필름, 시트 등일 수 있다. 이러한 제1 베이스 부재(112)는 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다. 그리고 제2 베이스 부재(122)은 우수한 내화성, 절연성 등을 가지는 물질 등으로 구성될 수 있다. 제2 베이스 부재(122)는 유리, 수지 등으로 구성되는 기판, 필름, 시트 등일 수 있다.
특히, 제1 및 제2 베이스 부재(112, 122)가 각기 우수한 투명도, 우수한 절연 특성, 안정성, 내구성, 내화성 등을 가지는 유리 기판으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 베이스 부재(112, 122)가 각기 380nm 내지 1200nm의 파장을 가지는 광에 대한 광 투과도가 80% 이상(일 예로, 85% 이상)인 저철분 유리 기판(일 예로, 저철분 강화 유리 기판)일 수 있다. 이와 같이 철분을 적게 포함하는 저철분 유리 기판을 사용하면, 태양광의 반사를 방지하고 태양광의 광 투과도를 높일 수 있다. 그리고 저철분 강화 유리 기판을 사용하면 외부의 충격 등으로부터 태양 전지(150)를 효과적으로 보호할 수 있다.
이때, 태양 전지 패널(100)이 건물(1)의 외장재로 사용될 경우에는, 풍압, 우박, 적설 하중과 같은 외부 충격에도 견딜 수 있도록 제1 또는 제2 커버 부재(110, 120) 또는 태양 전지 패널(100)이 충분한 강도를 가져야 한다. 이를 위하여, 제1 또는 제2 커버 부재(110, 120) 또는 제1 또는 제2 베이스 부재(112, 122)는 2400Nm2의 힘을 가했을 때 힘을 받는 방향으로 발생하는 휨(deflection)이 5mm 이하일 수 있다. 상술한 휨이 5mm를 초과하여 발생하면, 풍압, 우박 적설 하중과 같은 외부 충격에 대한 내구성이 충분하지 않아 건물(1)의 외장재로 사용하기 어려울 수 있다.
일 예로, 제1 또는 제2 베이스 부재(112, 122)는 2.8mm 이상, 예를 들어, 2.8mm 내지 12mm(좀더 구체적으로, 2.8mm 내지 8mm)의 두께를 가질 수 있으며, 0.04 내지 10m2의 면적을 가질 수 있다. 제1 또는 제2 베이스 부재(112, 122)의 두께가 2.8mm 미만이면, 태양 전지 패널(100)이 외부 충격을 견디기 어렵거나 건물(1)에 적용되기에 충분한 내구성을 가지기 어려울 수 있다. 제1 또는 제2 베이스 부재(112, 122)의 두께가 12mm를 초과하면, 태양 전지 패널(100)의 무게가 증가하여 건물(1)에 적용되기 어려울 수 있다. 상술한 제1 또는 제2 베이스 부재(112, 122)의 면적은 태양 전지 패널(100)의 구조적 안정성, 생산성 등을 고려하여 한정된 것이다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 또는 제2 베이스 부재(112, 122)의 휨의 값, 두께, 면적 등은 다양한 값을 가질 수 있다.
본 실시예에서 제1 베이스 부재(112)에 이보다 낮은 광 투과도를 가지며 착색 영역을 구성하는 착색부(114)가 형성될 수 있다. 여기서, 착색부(114)라 함은 태양 전지 패널(100)이 원하는 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 질감 등을 가질 수 있도록 형성된 부분이다. 일 예로, 착색부(114)가 백색, 회색, 검은색 등의 무채색, 또는 빨간색, 노란색, 초록색, 파란색 등과 같은 유채색을 가져 일정한 색상을 가질 수 있다. 이러한 착색부(114)는 태양 전지(150), 또는 이에 연결되는 인터커넥터(142, 145) 등이 외부에서 명확하게 인식되는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다. 제2 베이스 부재(122) 위에 커버 부분(124)이 형성될 수 있다. 커버 부분(124)은 태양 전지(150), 또는 이에 연결되는 인터커넥터(142, 145) 등이 외부에서 명확하게 인식되는 것을 방지할 수 있는 색상을 가질 수 있다.
본 실시예에서 착색부(114) 및 커버 부분(124)은 산화물 세라믹 조성물로 구성될 수 있다.
여기서, 착색부(114)는, 각기 산화물 세라믹 조성물로 구성되며 서로 다른 색 또는 투과도를 가지는 적어도 두 층을 구비할 수 있다. 일 예로, 본 실시예에서는 착색부(114)가, 서로 적층되어 형성되는 바탕층(1140) 및 착색층(1142)을 구비할 수 있다. 이때, 바탕층(1140)이 산화물 세라믹 조성물로 구성되고, 착색층(1142)이 바탕층(1140)과 다른 물질, 조성 등의 산화물 세라믹 조성물로 구성될 수 있다.
예를 들어, 착색층(1142)은 일정한 색상을 가져 원하는 색상을 구현하는 층일 수 있다. 예를 들어, 착색층(1142)이 백색, 회색, 검은색 등의 무채색, 또는 빨간색, 노란색, 초록색, 파란색 등과 같은 유채색을 가져 일정한 색상을 가질 수 있다.
바탕층(1140)은 착색층(1142)이 형성된 부분의 명도를 높여 착색층(1142)이 위치한 부분이 원하지 않게 어두워지는 것을 방지하거나 착색층(1142)의 색상이 좀더 선명하게 발색되도록 하는 바탕색을 제공할 수 있다. 예를 들어, 착색층(1142)이 원색을 가지는 경우에 바탕층(1140)을 형성하면 원색을 좀더 환하고 선명하게 구현할 수 있다. 그리고 바탕층(1140)은 착색층(1142)의 광 투과도를 조절하여 태양 전지 패널(100)의 전체 영역에서 균일한 광 투과도를 가지도록 하는 등의 역할도 할 수 있다. 또한, 바탕층(1140)에 의하여 눈부심을 방지하는 효과를 좀더 향상할 수 있다.
일 예로, 바탕층(1140)은 착색층(1142)과 다른 색상(일 예로, 명도 및/또는 채도가 다른 색상)을 가지는 바탕색을 가지거나, 착색층(1142)보다 높은 광 투과도를 가질 수 있다. 예를 들어, 바탕층(1140)이 착색층(1142)보다 높은 명도를 가지는 바탕색(예를 들어, 흰색 또는 노란색 계열)을 가질 수 있다. 여기서, 흰색 계열 또는 노란색 계열의 색이라 함은 기본적으로 흰색 또는 노란색을 가지면서 약간 다른 색이 섞여서 전체적으로 흰색 또는 노란색을 가진다고 여겨지는 색상을 의미할 수 있다. 또는, 바탕층(1140)이 투명 또는 반투명할 수 있다. 일 예로, 바탕층(1140)이 반투명할 경우에 제1 베이스 부재(112)와의 광 투과도(일 예로, 평균 광 투과도) 차이가 10% 이내(일 예로, 5% 이내)일 수 있다. 광 투과도 차이가 10%(일 예로, 5%)를 초과하면, 바탕층(1140)이 형성된 부분과 바탕층(1140)이 형성되지 않은 부분의 광 투과도 차이가 커져서 태양 전지 패널(100)에서 전체적으로 균일하게 전류를 생성하기 어려울 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 바탕층(1140)이 흰색 또는 노란색 계열(특히, 흰색 계열)의 색상을 가지면 바탕층(1140)에 도달한 광을 넓게 산란시킬 수 있다. 이에 의하면 착색부(114)가 구비되는 경우에도 광을 산란시켜 태양 전지(150)에 균일하게 광을 제공할 수 있다. 그리고 바탕층(1140) 또는 이를 포함하는 착색부(114)의 적어도 일부가 적어도 비유효 영역(NA)에 위치할 수 있다. 그러면, 바탕층(1140) 또는 이를 포함하는 착색부(114)가 비유효 영역(NA)으로 입사된 광을 산란시켜 유효 영역(AA)에 위치한 태양 전지(150)로 향하게 할 수 있다. 이에 따라 적어도 비유효 영역(NA)에 흰색 또는 노란색 계열의 색상을 가지는 바탕층(1140) 또는 이를 포함하는 착색부(114)를 형성하면, 태양 전지 패널(100)의 출력을 향상하거나 출력이 일정 수준 이하로 저하되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 바탕층(1140)은 착색층(1142)보다 태양 전지(150)에 인접하여 위치할 수 있다. 즉, 광이 입사되는 방향에 착색층(1142)이 위치하고 그 후방에 바탕층(1140)이 위치하여 바탕층(1140)에 의하여 명도를 향상하거나 착색층(1142)의 발색을 보조하는 역할을 효과적으로 수행할 수 있다. 도 3에서는 제1 베이스 부재(112)의 외면 위에 착색부(114)가 위치하여, 제1 베이스 부재(112) 위에 바탕층(1140)이 위치하고, 바탕층(1140) 위에 착색층(1142)이 위치한 것을 예시하였다. 착색부(114)가 제1 커버 부재(110)의 외면 쪽에 위치하여 태양 전지 패널(100)이 건물(1)에 적용되었을 때 발생할 수 있는 눈부심을 착색부(114)에 의하여 방지 또는 최소화할 수 있다. 그리고 제1 베이스 부재(112) 위에 바탕층(1140)을 먼저 형성하여 착색층(1142)을 좀더 안정적으로 형성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 추후에 도 12 및 도 13을 참조하여 이의 변형예를 상세하게 설명한다.
일 예로, 착색층(1142)의 두께가 바탕층(1140)의 두께와 같거나 이보다 클 수 있다. 특히, 착색층(1142)의 두께가 바탕층(1140)의 두께보다 클 수 있다. 그러면, 착색층(1142)의 두께를 충분하게 확보하여 색상을 원활하게 구현할 수 있다. 바탕층(1140)은 얇게 형성되어도 그 효과를 충분히 구현할 수 있으므로 얇게 형성하여 광 투과도의 저하를 최소화하고 재료 비용을 최소화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 착색층(1142)의 두께가 바탕층(1140)의 두께보다 작을 수 있다. 이에 의하면 바탕층(1140)에 의한 효과를 충분하게 구현하면서 상대적으로 낮은 광 투과도를 가지는 착색층(1142)의 두께를 줄여 광 투과도를 높게 유지할 수 있다. 그 외 다양한 변형이 가능하다.
커버 부분(124)은 태양 전지(150), 또는 이에 연결되는 인터커넥터(142, 145) 등이 외부에서 명확하게 인식되는 것을 방지할 수 있는 색상을 가지면 족하므로, 별도의 바탕층(1140) 등을 구비하지 않는 단일 착색층으로 구성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 커버 부분(124)도 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
이하에서는 상술한 바와 같이 산화물 세라믹 조성물로 구성되는 착색부(114)를 상세하게 설명한 후에, 커버 부분(124)에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 착색층(1142) 및 바탕층(1140)에 공통적으로 적용되는 설명에 대해서는 착색부(114)로 설명하고, 착색층(1142) 및 바탕층(1140) 중 하나에만 적용되는 설명에서는 착색층(1142) 또는 바탕층(1140)을 명시한다.
본 실시예에서 착색부(114)(즉, 착색층(1142) 및 바탕층(1140) 각각)가 산화물 세라믹 조성물로 구성될 수 있다. 좀더 구체적으로, 착색부(114)를 구성하는 산화물 세라믹 조성물이 비정질 상태의 유리 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 착색부(114)가 유리질 산화물 세라믹 조성물(glassy oxide ceramic composition)로 구성될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 4와 함께, 도 5, 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 상술한 바와 같이 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물로 구성된 착색부(114)(특히, 바탕층(1140) 및 착색층(1142)을 구비하는 착색부(114))를 제1 베이스 부재(112)에 형성하는 방법(즉, 본 실시예에 따른 착색부(114)를 구비하는 제1 커버 부재(110)를 제조하는 방법)을 상세하게 설명한 후에, 이에 따라 제조된 착색부(114)을 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)에 포함되는 제1 커버 부재(110)의 제조 방법의 일 예를 도시한 흐름도이고, 도 6a 내지 도 6d는 도 5에 도시한 제1 커버 부재(110)의 제조 방법의 각 단계를 개략적으로 도시한 단면도들이다. 도 6a 내지 도 6d에서는 간략한 도시를 착색부(114)가 전체적으로 형성된 것을 예시로 하였으나, 실제 착색부(114)의 형상은 다양하게 변형이 가능하다.
도 5을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 커버 부재(110)의 제조 방법은, 기판 세정 단계(S10), 예비 가열 단계(S20), 도포 단계(S30), 건조 단계(S40), 유리 강화 단계(S50) 및 마무리 단계(S60)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서와 같이 착색부(114)가 서로 적층되는 바탕층(1140) 및 착색층(1142)을 구비하는 경우에는, 예비 가열 단계(S20) 이후에 도포 단계(S30) 및/또는 건조 단계(S40)를 반복하여 수행하여 바탕층(1140) 및 착색층(1142)을 차례로 형성한 후에 유리 강화 단계(S50)를 수행할 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 기판 세정 단계(S10)에서는 비강화 유리 기판으로 구성된 제1 베이스 부재(112)를 세정하고 건조한다. 기판 세정 단계(S10)에 의하여 제1 베이스 부재(112)의 이물질 또는 유막 등이 제거될 수 있다.
이때, 비강화 유리 기판은 380nm 내지 1200nm의 파장을 가지는 광에 대한 광 투과도가 80% 이상(일 예로, 85% 이상)이고, 두께가 2.8mm 이상일 수 있다. 일 예로, 비강화 유리 기판은 건축용 비강화 유리 기판이며, 절삭, 면취, 또는 표면 가공(etching) 등에 의하여 준비될 수 있다.
기판 세정 단계(S10) 이후에 건조 단계(S40) 또는 유리 강화 단계(S50)보다 낮은 온도에서 제1 베이스 부재(112)를 예비 가열하는 예비 가열 단계(S20)가 수행될 수 있다. 일 예로, 제1 베이스 부재(112)가 도포 단계(S30)를 위한 장치로 공급되는 공정 중에 25 내지 150℃의 온도로 예비 가열될 수 있다. 이때, 예비 가열은, 제1 베이스 부재(112)를 직접 가열하는 것에 의하여 수행될 수도 있고, 적외선 가열 장치 등을 이용하여 수행될 수도 있다. 제1 베이스 부재(112)에 예비 가열을 수행하면, 도포 단계(S30)에서 세라믹 프릿(유리 프릿)(도 6b의 참조부호 1134) 등을 포함하는 착색부 형성층(도 6b의 참조부호 113)이 균일하게 도포될 수 있으며 착색부 형성층(113)의 부착력을 향상할 수 있다.
이어서, 도 6b 및 도 6c에 도시한 바와 같이, 도포 단계(S30) 및 건조 단계(S40)에서는, 세라믹 프릿(1134), 색소(1132) 및 수지(1136)를 포함하는 세라믹 물질층(세라믹 잉크, 세라믹 페이스트, 또는 세라믹 용액 등)을 제1 베이스 부재(112) 위에 도포 및 건조하여 착색부 형성층(113)을 형성한다.
세라믹 물질층은 상술한 세라믹 프릿(1134), 색소(1132) 및 수지(1136) 외에도 첨가제 등을 더 포함할 수 있다. 첨가제로는 원하는 특성을 고려하여 산화물, 금속 등 다양한 물질이 포함될 수 있다. 또는 첨가제로 점도를 조절하기 위한 왁스, 물, 오일, 유기 용매, 또는 점도 조절용 희석제 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, 세라믹 프릿(1134)은 기본적으로 착색부(114)를 제1 베이스 부재(112)(특히, 유리 기판)에 안정적으로 결합시키는 역할을 하며, 선택적으로 특정한 색상, 질감, 느낌 등을 구현하는 역할을 할 수 있다.
세라믹 프릿(1134)이라 함은 복수의 금속, 그리고 비금속을 포함하는 화합물로서, 복수의 금속 화합물을 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 세라믹 프릿(1134)은 복수의 금속, 그리고 산소를 포함하는 불규칙 망목 구조(random network structure) 또는 유리 구조를 가지는 산소 다면체로 구성될 수 있다. 복수의 금속 화합물이 각기 금속 산화물로 구성되면 불규칙 망목 구조 또는 유리 구조를 쉽고 안정적으로 형성할 수 있다. 본 명세서에서 복수의 금속 화합물(일 예로, 금속 산화물)을 포함하여 형성될 수 있다고 함은, 복수의 금속 화합물(일 예로, 금속 산화물)을 사용하여 세라밋 프릿(1134)을 제조하여 세라믹 프릿(1134)이 복수의 금속, 그리고 비금속(일 예로, 산소)를 포함하는 화합물 구조, 불규칙 망목 구조, 유리 구조 등을 적어도 일부 구비하여 형성된 것을 의미할 수 있다.
세라믹 프릿(1134)으로는 알려진 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세라믹 프릿(1134)은, 실리콘 산화물(SiOx, 예를 들어, SiO2)과 함께, 알루미늄 산화물(AlOx, 예를 들어, Al2O3), 나트륨 산화물(NaOx, 예를 들어, Na2O), 비스무스 산화물(BiOx, 예를 들어, Bi2O3), 보론 산화물(BOx, 예를 들어, B2O) 및 아연 산화물(ZnOx, 예를 들어, ZnO) 중 적어도 하나를 기본 물질로 포함하여 형성될 수 있다. 그 외 세라믹 프릿(1134)은 알루미늄 산화물, 나트륨 산화물, 비스무스 산화물, 보론 산화물, 아연 산화물, 티타늄 산화물(TiOx, 예를 들어, TiO2), 지르코늄 산화물(ZrOx, 예를 들어, ZrO2), 포타슘 산화물(KOx, 예를 들어, K2O), 리튬 산화물(LiOx, 예를 들어, Li2O), 칼슘 산화물(CaOx, 예를 들어, CaO), 코발트 산화물(CoOx), 철 산화물(FeOx) 등을 더 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 세라믹 프릿(1134)이 비스무스 산화물, 보론 산화물, 실리콘 산화물을 포함하여 형성되는 비스무스 보로-실리케이트(bismuth boro-silicate) 계열 세라믹 물질(예를 들어, Bi2O3-Al2O-SiO2 계열 물질)로 구성될 수 있다. 또는, 세라믹 프릿(1134)이 나트륨 산화물, 보론 산화물, 실리콘 산화물을 포함하여 형성되는 소듐 보로-실리케이트(sodium borosilicate) 계열 세라믹 물질(예를 들어, Na2O-B2O3-SiO2 계열 물질)로 구성될 수 있다. 또는, 세라믹 프릿(1134)이 나트륨 산화물, 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물을 포함하여 형성되는 나오스(NAOS) 계열 세라믹 물질(예를 들어, Na2O-Al2O3-SiO2 계열 물질)로 구성될 수 있다. 또는, 세라믹 프릿(1134)이 아연 산화물, 실리콘 산화물, 보론 산화물을 포함하여 형성되는 세라믹 물질(예를 들어, ZnO-SiO2-B2O3 계열 물질)로 구성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 세라믹 프릿(1134)이 그 외 다양한 물질로 구성될 수 있다.
색소(1132)는 착색부(114)가 원하는 외관을 가지도록 하기 위하여 착색부(114)(특히, 착색층(1142))에 포함될 수 있다. 예를 들어, 착색부(114)가 일정한 색상을 가지는 경우에는 색소(1132)로 태양광 중의 가시광선을 선택적으로 흡수 또는 반사하여 고유한 색상을 나타낼 수 있는 물질을 사용할 수 있다. 일 예로, 색소(1132)는 안료(pigment)일 수 있다. 안료란 물 및 대부분의 유기 용매에 용해되지 않은 무기 성분으로 구성된 색소로서, 제1 베이스 부재(112)의 표면을 피복하여 색상을 나타낸다. 안료는 내화학성, 내광성, 내후성 및 은폐력이 우수하다. 즉, 안료는 염기와 산에 강하고, 자외선에 노출되었을 때 변색, 퇴색이 잘 되지 않고, 기후에 잘 견딜 수 있다. 참조로, 유기 용매에 용해되는 유기 성분으로 구성된 염료(dyestuff)를 색소로 사용하면 태양광에 의하여 분자 구조가 쉽게 깨질 수 있어 안정성이 저하될 수 있으며, 이를 보호하기 위한 보호층 등을 형성하여야 해서 제조 공정이 복잡해질 수 있다. 이에 본 실시예에서 색소(1132)는 염료를 포함하지 않을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 색소(1132)가 염료 등의 다양한 물질 등을 포함할 수도 있다.
색소(1132)는 원하는 착색부(114)의 외관을 고려하여 물질로 구성될 수 있다. 도면에서는 색소(1132)가 세라믹 프릿(1134)과 별도로 구비된 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 세라믹 프릿(1134)을 구성하는 물질에 의하여 원하는 착색부(114)의 외관이 구현되어 세라믹 프릿(1134)과 별도로 색소(1132)가 구비되지 않을 수 있다. 또는, 세라믹 프릿(1134)과 색소(1132)의 구별이 명확하지 않을 수 있다. 본 실시예에서 색소(1132)로 포함된 물질의 금속이 세라믹 프릿(1134)을 구성하는 불규칙 망목 구조 또는 유리 구조(일 예로, 산소 다면체)의 금속을 일부 치환하여 이에 포함될 수 있다. 또는, 색소(1132)에 포함된 금속은 세라믹 프릿(1134)의 불규칙 망목 구조, 유리 구조, 또는 산소 다면체의 침입형 자리에 위치할 수 있다.
일 예로, 착색부(114) 또는 이에 포함되는 착색층(1142) 또는 바탕층(1140)이 백색 이외의 색상을 가지는 경우에 착색부(114), 착색층(1142), 또는 바탕층(1140)이 다양한 색소(1132)를 포함할 수 있다. 즉, 원하는 색상을 고려하여 이에 대응하는 하나 또는 둘 이상의 물질을 색소(1132)로 사용할 수 있다. 색소(1132)를 구성하는 물질은 금속, 또는 금속을 포함하는 산화물, 탄화물, 질화물, 황화물, 염화물, 실리케이트 등의 형태로 구성될 수 있다.
예를 들어, 붉은 색, 노란색 등의 계열을 나타내기 위하여 구리(Cu), 철(Fe), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 우라늄(U), 바나듐(V) 중 적어도 하나를 포함하는 물질 등을 색소(1132)로 사용할 수 있다. 초록 색 또는 푸른 색 등의 계열을 나타내기 위하여 티타늄(Ti), 마그네슘(Mg), 루타일(rutile) 중 적어도 하나를 포함하는 물질을 색소(1132)로 사용할 수 있다. 그 외에도 색소(1132)가 코발트 산화물, 철 산화물, 구리 산화물(CuOx), 크롬 산화물(CrOx), 니켈 산화물(NiOx), 망간 산화물(MnOx), 주석 산화물(SnOx), 안티몬 산화물(SbOx), 바나듐 산화물(VOx) 등을 포함할 수 있다.
좀더 구체적인 예로, 색소(1132)로, 청록색(cyan)을 구현하기 위하여 CoAl2O4를 사용할 수 있고, 청색(blue)을 구현하기 위하여 Co2SiO4 등을 사용할 수 있고, 녹색(green)을 구형하기 위하여 CoCr2O4 등을 사용할 수 있고, 노란색을 구현하기 위하여 Ti(Cr, Sb)O2를 사용할 수 있으며, 검은색을 구현하기 위하여 CoFe2O4를, Co-Cr-Fe-Mn 스피넬 등을 사용할 수 있다. 또는, 색소(1132)로, 녹색을 구현하기 위하여 NiO, Cr2O3 등을 사용할 수 있고, 분홍색을 구현하기 위하여 Cr-Al 스피넬, Ca-Sn-Si-Cr 스핀, Zr-Si-Fe 지르콘 등을 사용할 수 있고, 회색을 구현하기 위하여 Sn-Sb-V 루타일, 황색을 구현하기 위하여 Ti-Sb-Ni 루타일, Zr-V 바델라이트 등을 사용할 수 있고, 청색을 구현하기 위하여 Co-Zn-Al 스피넬, 갈색을 구현하기 위하여 Zn-Fe-Cr 스피넬, 녹색을 구현하기 위하여 Ca-Cr-Si 가넷 등을 사용할 수 있고, 어두운 청색을 구현하기 위하여 Co-Zn-Si 윌레마이트, Co-Si 감람석 등을 사용할 수 있으며, 갈색을 구현하기 위하여 Zn-Fe-Cr-Al 스피넬 등을 사용할 수 있으며, 심홍색(magenta)를 구현하기 위하여 Au 등을 사용할 수 있다. 이러한 물질은 일 예로 제시한 것에 불과할 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 설명은 착색부(114), 착색층(1142) 또는 바탕층(1140)이 백색 이외의 일정한 색상을 가지는 것을 예시한 것이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
따라서 착색부(114) 또는 이에 포함되는 바탕층(1140)이 투명 또는 반투명 색상을 가지거나, 광택 또는 무광택을 나타내거나, 특정한 질감을 표현하거나, 눈부심을 방지하기 위한 것일 수 있다. 이 경우에는 착색부(114) 또는 바탕층(1140)에 색소(1132)가 포함될 수도 있으나 색소(1132)가 포함되지 않을 수 있다. 이때, 착색부(114) 또는 바탕층(1140)이 백색을 가지지 않도록 하기 위하여 이에 포함되는 세라믹 프릿(1134)은 백색을 나타낼 수 있는 납 산화물, 알루미늄 산화물 등을 포함하지 않을 수 있다. 일 예로, 착색부(114) 또는 바탕층(1140)이 투명 또는 반투명 색상을 가지는 경우에는 이에 포함되는 세라믹 프릿(1134)이 나트륨 산화물, 실리콘 산화물 등을 포함할 수 있다. 착색부(114) 또는 바탕층(1140)이 투명 또는 반투명을 가질 경우 세라믹 프릿(1134)이 나트륨 산화물, 실리콘 산화물 및 보론 산화물을 포함하여 형성되는 세라믹 물질(NaOx-SiOx-B2O 계열 물질) 등으로 구성될 수 있다. 티타늄 산화물, 비스무스 산화물은 백색을 구현하는 데 사용될 수 있는 물질이지만 일부 포함되어도 착색부(114) 또는 바탕층(1140)이 투명 또는 반투명하게 유지될 수 있다. 다만, 착색부(114) 또는 바탕층(1140)이 투명 또는 반투명 색상을 가지는 경우에도 약간의 발색 등을 위하여(예를 들어, 적색향 반투명, 녹색향 투명 등)을 위하여 안료 또는 색소(1132)가 소량 포함될 수도 있다.
다른 예로, 세라믹 프릿(1134)에 포함된 금속 화합물(일 예로, 금속 산화물)에 의하여 착색부(114) 또는 이에 포함되는 착색층(1142) 또는 바탕층(1140)이 흰색 계열의 색(일 예로, 백색)을 가질 수 있다. 일 예로, 세라믹 프릿(1134)이 납 산화물(PbOx, 예를 들어, PbO), 티타늄 산화물, 알루미늄 산화물 및 비스무스 산화물을 포함하는 군에서 적어도 하나 이상을 포함하여 형성되면 착색부(114), 착색층(1142) 또는 바탕층(1140)이 백색을 가질 수 있다. 이때, 착색부(114), 착색층(1142) 또는 바탕층(1140)이 백색을 가질 때 상술한 물질 외에도 보론 산화물 등의 물질을 더 포함할 수 있다. 특히, 바탕층(1140)이 백색을 가질 때 비스무스 산화물을 포함하면 광 산란 효과가 우수할 수 있고, 추가로 보론 산화물을 더 포함하여 광 산란 효과를 좀더 향상할 수 있다. 일 예로, 착색부(114), 착색층(1142) 또는 바탕층(1140)이 백색을 가질 때 세라믹 프릿(1134)이, 비스무스 산화물, 실리콘 산화물 및 보론 산화물을 포함하여 형성되는 세라믹 물질(BiOx-SiOx-B2O 계열 물질), 납 산화물, 실리콘 산화물 및 보론 산화물을 포함하여 형성되는 세라믹 물질(PbOx-SiOx-B2O 계열 물질), 티타늄 산화물, 실리콘 산화물 및 보론 산화물을 포함하여 형성되는 세라믹 물질(TiOx-SiOx-B2O 계열 물질), 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물 및 보론 산화물을 포함하여 형성되는 세라믹 물질(AlOx-SiOx-B2O 계열 물질) 등으로 구성될 수 있다. 다만, 납 산화물은 환경 문제 등을 고려하여 본 실시예에 따른 착색부(114), 착색층(1142) 또는 바탕층(1140), 또는 이에 포함되는 세라믹 프릿(1134) 등에 포함되지 않을 수 있다.
수지(1136)는 세라믹 물질층을 도포할 때 적절한 점도, 유동성 등을 가지도록 하고 색소(1132)와 세라믹 프릿(1134)을 균일하게 혼합하게 사용되는 물질로서, 휘발될 수 있는 휘발성 물질일 수 있다. 수지(1136)로는 알려진 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수지(1136)로 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지 등과 같은 유기계 수지를 사용할 수도 있고, 실리콘계 수지와 같이 무기계 수지를 포함할 수도 있다.
착색부(114)를 구성하는 각 세라믹 물질층(예를 들어, 바탕층(1140) 또는 착색층(1142)을 구성하는 세라믹 물질층)은 세라믹 프릿(1134)을 가장 많은 양으로 포함하고, 색소(1132)가 포함되는 경우에도 색소(1132)는 세라믹 프릿(1134)보다 작은 양으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 색소(1132)를 포함하는 경우에, 각 세라믹 물질층 100 중량부에 대하여 세라믹 프릿(1134)를 40 내지 90 중량부(일 예로, 50 내지 90 중량부)로 포함하고, 색소(1132)를 5 내지 50 중량부로 포함하고, 수지(1136) 및/또는 첨가제를 0 내지 20 중량부로 포함할 수 있다. 색소(1132)를 별도로 포함하지 않는 경우에는, 각 세라믹 물질층 100 중량부에 대하여 세라믹 프릿(1134)이 50 내지 100 중량부(일 예로, 60 내지 100 중량부)로 포함되고, 수지(1136) 및/또는 첨가제가 0 내지 50 중량부(일 예로, 0 내지 40 중량부)로 포함될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 각 세라믹 물질층이 다양한 조성을 가질 수 있다.
이러한 각 세라믹 물질층은 스프레이 공정, 프린팅 공정, 졸-겔 공정에 의하여 제1 베이스 부재(112)에 도포될 수 있는데, 예를 들어, 프린팅 공정으로는 잉크젯 프린팅(일 예로, 디지털 잉크젯 프린팅), 리소그래피 프린팅, 레이저 프린팅, 스크린 프린팅 등이 적용될 수 있다. 프린팅 공정에 의하면 간단한 공정에 의하여 각 세라믹 물질층이 원하는 두께를 가지도록 안정적으로 형성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 그 외 다양한 방법으로 각 세라믹 물질층을 도포할 수 있다.
건조 단계(S40)에서는 열을 가하여 세라믹 물질층 또는 착색부 형성층(113)을 건조하면서 수지(1136)를 휘발시킨다. 수지(1136) 등을 먼저 휘발시켜 색소(1132), 세라믹 프릿(1134) 등이 제1 베이스 부재(112)와 함께 효과적으로 혼합될 수 있도록 한다. 건조 단계(S40)에서 수지(1136)는, 모두 제거될 수도 있고, 일부가 잔류할 수도 있다. 이때, 수지(1136)가 제거된 부분의 적어도 일부가 제거된 부분에 빈 공간으로 구성된 기포(기공)(도 6d의 참조부호 114V)가 잔류할 수 있다. 일 예로, 건조 단계(S40)에서는 50 내지 200℃의 온도에서 세라믹 물질층 또는 착색부 형성층(113)을 건조할 수 있다. 건조 단계(S40)는 적외선 가열 장치, 자외선 경화 등을 이용하여 수행될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 건조 온도, 건조 방법 등은 다양하게 변화할 수 있다.
본 실시예에서 착색부 형성층(113)은 도포 단계(S30) 및/또는 건조 단계(S40)를 반복 수행하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 즉, 착색부(114)가 서로 적층되는 바탕층(1140) 및 착색층(1142)을 구비하는 경우에는, 바탕층(1140)을 위한 세라믹 물질층을 도포하여 건조하고, 그 위에 착색층(1142)을 위한 세라믹 물질층을 도포하여 건조하여 착색부 형성층(113)을 형성할 수 있다. 여기서, 바탕층(1140)을 위한 세라믹 물질층 및 착색층(1142)을 위한 세라믹 물질층은 원하는 색상 등을 위한 색소(1132)를 포함하거나 색소를 포함하지 않을 수 있다. 바탕층(1140)을 위한 세라믹 물질층 및 착색층(1142)을 위한 세라믹 물질층은 세라믹 프릿(1134), 수지(1136) 등을 동일한 물질 또는 함량으로 포함할 수도 있고, 세라믹 프릿(1134), 수지(1136) 등을 서로 다른 물질 또는 함량으로 포함할 수도 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 바탕층(1140)을 위한 세라믹 물질층을 도포하고 그 위에 착색층(1142)을 세라믹 물질층을 도포한 후에 바탕층(1140)을 위한 세라믹 물질층 및 착색층(1142)을 세라믹 물질층을 함께 건조할 수도 있다. 이 외의 다양한 변형이 가능하다.
이어서, 도 6d에 도시한 바와 같이, 유리 강화 단계(S50)에서는 열처리 또는 어닐링(annealing)에 열강화에 의하여 제1 베이스 부재(112)를 구성하는 비강화 유리 기판을 강화 또는 반강화한다. 그때, 상평형을 맞추기 위하여 착색부 형성층(113)에 포함된 세라믹 프릿(1134), 색소(1132) 등이 강화 또는 반강화 유리 기판 내부로 혼입되면서 강화 또는 반강화 유리 기판의 일부를 구성하는 착색부(114)가 형성된다. 여기서, 착색부 형성층(113)은 질량비가 높아서 제1 베이스 부재(112)보다 큰 비중을 가질 수 있는데, 그러면 유리 강화 단계(S50)에서의 높은 온도에 의하여 착색부 형성층(113)이 융착되면서 끈적 끈적하게 되면서 유리 기판로 구성된 제1 베이스 부재(112)의 내부로 더 쉽게 혼입될 수 있다.
유리 강화 단계(S50)에서는 비강화 유리 기판을 강화 또는 반강화할 수 있는 온도에서 수행될 수 있다. 일 예로, 유리 강화 단계(S50)의 열처리 온도는 500 내지 800℃(예를 들어, 500 내지 750℃, 일 예로, 650 내지 750℃)일 수 있으며, 고압 처리되지 않은 상태에서(일 예로, 상압 부근에서) 열처리될 수 있다. 그러나 본 발명이 유리 강화 단계(S50)의 온도에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 유리 강화 단계(S50)에서 제1 베이스 부재(112)를 구성하는 비강화 유리 기판을 반강화할 수 있다. 이에 따라 제1 베이스 부재(112) 또는 제1 커버 부재(110)가 열강화된 반강화 유리 기판(배강도 유리)(heat strengthened glass)으로 구성될 수 있다. 이에 의하면 제1 커버 부재(110)의 투과도를 높게 유지할 수 있다. 여기서, 반강화 유리로 구성된 제1 커버 부재(110)는 표면 압축 응력이 60MPa 이하(예를 들어, 24 내지 52Mpa)일 수 있다. 일 예로, 제1 커버 부재(110)의 에지 응력이 약 30 내지 40MPa 일 수 있다. 즉, 이러한 반강화 유리는 연화점보다 다소 낮은 온도에서 열처리한 후에 서냉하여 형성될 수 있다. 참조로, 완전 강화 유리는 연화점보다 높은 온도에서 열처리한 후에 급냉하여 형성될 수 있는데, 표면 압축 응력이 70 내지 200MPa이다.
이와 같이 본 실시예에서는 유리 강화 단계(S50)에서 열처리 온도, 냉각 속도 등을 조절하여 착색부(114)의 광 투과도를 높게 유지할 수 있다. 특히, 열처리 온도를 일전 범위 이내로 유지하면서 냉각 속도를 일정 수준 이하로 하여 착색부(114)가 비정질 상태의 유리 구조를 가지도록 하여 적외선 영역의 광에 대한 평균 광 투과도를 상대적으로 높게 유지할 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다. 이와 달리 열처리 온도가 일정 범위 내로 유지되지 않거나 및/또는 냉각 속도나 압력이 지나치게 큰 경우에는 착색부인 산화물 세라믹 조성물의 화학 구조 변화로 비정질 유리 구조의 상변화 또는 유리 기판 사이의 계면 결합 변화로 적외선 영역의 광에 대한 평균 광 투과도가 가시광선 영역의 평균 광 투과도보다 높은 수준의 값을 가지기 어려울 수 있다. 그리고 열처리 온도가 일정 수준 미만(일 예로, 650℃ 미만)이면 착색부(114)가 베이스 부재(112)로부터 박리될 수 있는 가능성이 높아질 수 있고, 열처리 온도가 일정 수준을 초과(일 예로, 750℃ 초과)하면, 착색부(114)가 원하는 색상을 가지지 않거나 투과도 경향이 변하는 등 착색부(114)가 원하는 특성을 가지기 어려울 수 있다.
이어서, 마무리 단계(S60)에서는 유리 강화 단계(S50)가 수행된 제1 커버 부재(110)를 세정, 건조한다. 그러면, 일체화된 착색부(114)를 구비하는 제1 커버 부재(110)의 제조가 완료된다.
이때, 세라믹 물질층, 착색부 형성층(113), 또는 착색부(114)는 나트륨 또는 칼륨의 함량이 제1 베이스 부재(112)의 나트륨 또는 칼륨의 함량과 유사하거나 이보다 낮을 수 있다. 특히, 세라믹 물질층, 착색부 형성층(113), 또는 착색부(114)는 나트륨 및 칼륨의 함량이 제1 베이스 부재(112)의 나트륨 및 칼륨의 함량보다 각기 낮을 수 있다. 일 예로, 세라믹 물질층, 착색부 형성층(113), 또는 착색부(114)가 나트륨 및 칼륨 각각을 10 X 1018개/cc 이하로 포함할 수 있다. 이와 반대로, 세라믹 물질층, 착색부 형성층(113), 또는 착색부(114)가 상술한 범위를 초과하여 나트륨 또는 칼륨을 포함하면, 누설전류에 의한 열화(potential-induced degradation, PID) 현상이 발생하여 태양 전지 패널(100)의 신뢰성이 저하될 수 있다. 그리고 세라믹 물질층, 착색부 형성층(113), 또는 착색부(114)가 납 및/또는 크롬(일 예로, 납 산화물 및/또는 크롬 산화물)을 포함하지 않아 환경 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다. 일 예로, 세라믹 물질층, 착색부 형성층(113), 또는 착색부(114)에 포함된 나트륨, 칼륨, 납의 양은 이차이온질량분석(secondary ion mass spectrometry, SIMS) 등에 의하여 측정 또는 판별될 수 있다.
이러한 제조 공정에 의하여 형성된 제1 커버 부재(110)는, 강화 또는 반강화 유리 기판으로 구성된 제1 베이스 부재(112)와, 강화 또는 반강화 유리 기판 내부에 세라믹 프릿(1134) 등을 포함하여 강화 또는 반강화 유리 기판의 일부를 구성하는 일체화된 부분으로 구성되는 착색부(114)를 포함할 수 있다. 즉, 착색부(114)는 제1 베이스 부재(112)를 구성하는 강화 또는 반강화 유리 기판의 일부로 구성되되 제1 베이스 부재(112)와 다른 물질(일 예로, 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 세라믹 산화물 조성물)을 포함하는 부분일 수 있다. 이러한 착색부(114)는, 제1 베이스 부재(112)를 구성하는 유리 기판을 강화 또는 반강화하는 공정에서 세라믹 프릿(1134), 색소(1132) 등이 제1 베이스 부재(112)의 내부로 확산 및 침투하여 유리 기판의 물질과 혼합되어 형성될 수 있다. 이에 의하면, 착색부(114)가 제1 베이스 부재(112)과 일체화되어 형성되어 물리적 내구성 및 화학적 내구성이 우수할 수 있다.
본 실시예에서 착색부(114)는, 상술한 바와 같이, 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물로 구성된다. 예를 들어, 착색부(114)는 세라믹 프릿(1134) 및/또는 색소(1132)에 포함된 복수의 금속과 비금속(일 예로, 산소)를 포함하는 금속 화합물(일 예로, 금속 산화물)을 복수로 포함하여 형성되어, 복수의 금속과 산소를 포함하는 불규칙 망목 구조를 가지는 산소 다면체, 유리 구조, 불규칙 망목 구조 등을 가질 수 있다. 착색부(114)가 산화물 세라믹 조성물 형태로 구비되었는지 여부는 광전자 분석(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS) 등에 의하여 판별할 수 있다.
이러한 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물은 일반적인 산화물 세라믹을 형성하는 온도보다 낮은 온도에서 열처리되어 형성되어 비정질 상태의 유리 구조를 가질 수 있다. 즉, 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물은 결정질 부분을 포함하지 않거나 부분적으로만 포함할 수 있다. 여기서, 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물에는, 비정질 부분이 결정질 부분과 같거나 그보다 많이 포함될 수 있고, 특히, 비정질 부분이 결정질 부분보다 많이 포함될 수 있다. 일 예로, 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물은 결정화도가 50% 이하(좀더 구체적으로, 50% 미만, 일 예로, 20% 이하)일 수 있다. 참조로, 기존에 사용하던 일반적인 산화물 세라믹이라 함은 이온 결합, 공유 결합, 또는 이들의 결합이 혼재된 산화물로서 고온 및 고압에서 생성된 무기질 비금속 재료를 의미한다. 이러한 산화물 세라믹은 850℃ 이상(예를 들어, 1400℃ 부근)의 높은 온도, 그리고 높은 압력 하에서 열처리되어 대부분이 결정화된 상태를 가진다.
이러한 착색부(114)는 세라믹 프릿(1134)을 기본 물질(일 예로, 가장 많이 포함된 물질, 50 중량부 이상으로 포함된 물질)로 포함할 수 있다. 그리고 착색부(114)는, 필요에 따라 첨가된 색소(1132), 첨가제 등을 더 포함할 수 있다. 그리고 유리 강화 단계(S50)에서의 열처리 시 수지(1136)가 휘발될 수 있으므로 착색부(114)는 수지(1136)를 포함하지 않거나 포함하지 않을 수 있다. 착색부(114)에 색소(1132)가 포함되는 경우에도 착색부(114)의 세라믹 프릿(1134)과 색소(1132)의 구별이 명확하지 않을 수 있다. 예를 들어, 색소(1132)로 포함된 물질의 금속이 세라믹 프릿(1134)을 구성하는 산소 다면체, 유리 구조, 불규칙 망목 구조 등의 금속으로 포함된 형태로 존재할 수 있다. 이와 같이 착색부(114)에 포함된 세라믹 프릿(1134) 등은 다양한 성분 분석 방법(예를 들어, 주사전자현미경-에너지 분산형 분광 분석법(SEM-EDX) 등)에 의하여 판별될 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 커버 부재(110)는 착색부(114)에 의하여 원하는 외관을 구현할 수 있다. 예를 들어, 착색부(114)의 색상, 물질, 면적 비율, 두께 등, 또는 착색부(114)에 포함되는 세라믹 프릿(1134), 색소(1132) 등의 물질, 크기, 농도, 밀집도 등을 조절하여 제1 커버 부재(110)의 외관 및 광 투과도를 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 착색부(114)는 제1 베이스 부재(112)보다는 낮지만 일정한 광 투과도를 가져 태양광의 일부를 투과시킬 수 있다. 그러면, 착색부(114)를 통하여서도 태양광이 투과될 수 있어, 착색부(114)에 의한 광 손실을 방지 또는 최소화할 수 있다. 일 예로, 착색부(114) 또는 이를 구비하는 제1 커버 부재(110)가 380nm 내지 1200nm의 파장을 가지는 광에 대한 광 투과도가 10% 이상(일 예로, 10% 내지 95%, 좀더 구체적으로, 20% 내지 95%)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 착색부(114)의 색상, 물질, 형성 면적 등에 따라 광 투과도가 다양한 값을 가질 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 착색부(114)는 산화물 세라믹 조성물(특히, 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물)로 구성되어 파장에 따른 특정한 광 투과도 형태, 기포(114V), 표면 거칠기 등을 가져 착색부(114)에 의하여 광 투과도가 다소 낮아지더라도 태양 전지 패널(100)의 출력이 저하되는 것을 방지 또는 최소화할 수 있다. 이를 도 3과 함께 도 7 내지 도 10을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)에 포함되는 착색부(114)(일 예로, 착색층(1142))의 파장에 따른 광 투과도를 색상에 따라 도시한 그래프이다. 도 8은 파장에 따른 단결정 실리콘을 기반으로 하는 태양 전지(150)의 스펙트럼 응답을 도시한 그래프이고, 도 9는 파장에 따른 단결정 실리콘을 기반으로 하는 태양 전지(150)의 양자 효율을 도시한 그래프이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널(110)에 포함되는 제1 커버 부재(100)의 착색부(114)에서의 광 확산을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 실시예에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물로 구성된 착색부(114)에서는, 적외선 영역의 광에 대한 평균 광 투과도인 제1 평균 투과도가 가시광선 영역의 광에 대한 평균 광 투과도인 제2 평균 투과도와 같거나 그보다 더 크다. 특히, 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물로 구성된 착색부(114)은, 제1 평균 투과도가 제2 평균 투과도보다 클 수 있다. 그리고 비정질 상태의 유리 구조를 산화물 세라믹 조성물로 구성된 착색부(114)는, 적외선 영역 및 가시광선 영역의 광 각각에 대한 평균 광 투과도인 제1 및 제2 평균 투과도보다 자외선 영역의 광에 대한 평균 광 투과도인 제3 평균 투과도가 더 작을 수 있다. 여기서, 자외선 영역의 광은 100nm 내지 380nm의 파장을 가지는 광, 가시광선 영역의 광은 380nm 내지 760nm의 파장을 가지는 광, 적외선 영역의 광은 760nm 내지 1200nm의 파장을 가지는 광으로 정의될 수 있다. 그리고 평균 광 투과도는 제1 베이스 부재(112)의 광 투과도를 반영하지 않도록 정규화된 광 투과도(normalized transmittance)의 평균으로 정의될 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이 색상에 따라 차이가 있으나 제2 평균 투과도가 제3 평균 투과도보다 크고, 제1 평균 투과도가 제2 평균 투과도와 같거나 그보다 큰 경향성은 그대로 유지하는 것을 알 수 있다. 이러한 경향성은 유리 강화 단계(S50)에서의 열처리 온도, 냉각 속도 등에 의하여 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 평균 투과도가 제2 평균 투과도와 같거나 그보다 크면, 착색부(114)가 구비되어도 제1 커버 부재(110)를 통과하여 태양 전지(150)에 도달하는 광 중에서 적외선 영역의 광의 양이 가시광선 영역의 광의 양과 같거나 그보다 클 수 있다. 이에 따라 착색부(114)에 의하여 광 투과도가 다소 저하되는 경우에도 적외선 영역의 광이 태양 전지(150)에 많이 도달하여 이를 효과적으로 사용할 수 있다. 이에 따라 착색부(114)에 의하여 광 투과도가 다소 저하되어도 태양 전지(150)의 광전 변환 효율 또는 태양 전지 패널(100)의 출력이 저하되는 것이 방지 또는 최소화될 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이 제1 및 제2 평균 투과도가 각기 제3 평균 투과도보다 클 수 있다. 이때, 착색부(114)가 세라믹 프릿(1134), 색소(1132), 첨가제 등을 포함하여 유리 기판으로 구성된 제1 베이스 부재(112)보다 높은 굴절률을 가지며 물질에 따라 유리 기판으로 구성된 제1 베이스 부재(112)보다 높은 흡광 계수를 가지기 때문에 상대적으로 낮은 제3 평균 투과도를 가질 수 있다. 자외선 영역의 광은 태양 전지(150)의 광전 변환 효율, 그리고 태양 전지 패널(100)의 출력에 기여하는 바가 크지 않고, 높은 광자 에너지(photon energy)를 가져 태양 전지(150), 밀봉재(130) 등의 변형, 특성 변화 등을 일으킬 수 있다. 본 실시예에서는 착색부(114)가 자외선 영역의 광을 산란, 차단, 또는 흡수하여, 자외선 영역의 광의 광 투과도를 낮추는 역할을 한다. 이에 따라 태양 전지(150)의 광전 변환 효율, 태양 전지 패널(100)의 출력에는 큰 영향을 미치지 않으면서 자외선에 의하여 발생할 수 있는 태양 전지(150), 밀봉재(130) 등의 변형, 특성 변화 등을 최소화할 수 있다.
예를 들어, 본 실시예에서 착색부(114)는, 제1 평균 투과도가 제2 평균 투과도보다 2% 이상 더 클 수 있다. 또는, 제1 평균 투과도와 제2 평균 투과도 사이의 제1 차이가 제2 평균 투과도와 제3 평균 투과도 사이의 제2 차이보다 클 수 있다. 이러한 경우에 태양 전지 패널(100)에서 적외선 영역의 광을 좀더 효과적으로 사용할 수 있다. 상술한 제1 내지 제3 평균 투과도는 다양한 방법에 의하여 측정될 수 있는데, 수직광의 투과도(정상 투과도)(normal transmittance)와 산란광의 투과도(확산 투과도)(diffused transmittance)를 모두 측정할 수 있는 방법으로 측정될 수 있다. 예를 들어, ISO 9050:2003, BS EN 14500:2008 등과 같은 표준 측정 방법에 의하여 제1 내지 제3 평균 투과도를 측정할 수 있다.
도 8을 참조하면, 적외선 영역의 광에서 단결정 실리콘을 기반으로 하는 태양 전지(150)의 스펙트럼 응답(즉, 광의 특정 파장에서 생성되는 단락 전류 밀도(Isc) 또는 출력)이 높은 것을 알 수 있다. 그리고 도 9를 참조하면, 적외선 영역의 광에서 단결정 실리콘을 기반으로 하는 태양 전지(150)의 양자 효율이 높은 것을 알 수 있다. 본 실시예에서는 이와 같이 높은 스펙트럼 응답 및 양자 효율을 가지는 적외선 영역에서의 광의 평균 광 투과도를 향상하여, 특정한 색상, 느낌, 질감 등을 구현하는 착색부(114)에 의하여 광 투과도가 다소 저하되는 경우에도 적외선 영역의 광을 효과적으로 사용할 수 있다. 이에 의하여 착색부(114)가 형성되어도 태양 전지(150)의 광전 변환 효율 또는 태양 전지 패널(100)의 출력이 높은 값을 유지할 수 있다. 자외선 영역의 광은 스펙트럼 응답 및 양자 효율이 매우 낮은 값을 가지므로 착색부(114)의 제3 평균 투과도가 낮아도 이에 따른 태양 전지(150)의 광전 변환 효율 또는 태양 전지 패널(100)의 출력에는 큰 영향을 미치지 않는다.
그리고 본 실시예에서 착색부(114)가 기포(114V)를 구비하여 다공성을 가질 수 있다. 착색부(114)를 형성하기 위한 열처리 공정(일 예로, 유리 강화 단계(S50))에서 세라믹 물질층 또는 착색부 형성층(113)에 구비된 수지(1136)가 휘발하여 해당 부분에 기포(114V)가 잔류할 수 있다.
일 예로, 0.1um 이상의 크기를 가지는 기포(114V)가 구비될 수 있다. 이러한 기포(114V)의 크기에서 기포(114V)에 의한 효과를 최대화할 수 있다. 기포(114V)의 크기는 착색부(114)의 형성 방법에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 프린팅에 의하여 형성된 착색부(114)에는 0.1um 이상의 크기를 가지는 기포(114V)가 구비될 수 있고, 스크링 프린팅에 의하여 형성된 착색부(114)에는 0.5um 이상의 크기를 가지는 기포(114V)가 구비될 수 있다. 이러한 기포(114V)의 최대 크기는 착색부(114)의 두께에 해당할 수 있다. 예를 들어, 기포(114V)가 0.1um 내지 15um의 크기를 가질 수 있고, 좀더 구체적으로 잉크젯 프린팅에 의하여 형성된 착색부(114)에서 기포(114V)가 0.1 내지 7um의 크기를 가질 수 있고 스크린 프린팅에 의하여 형성된 착색부(114)에서 기포(114V)가 0.5um 내지 15um의 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 평면에서 볼 때 기포(114V)의 총 면적 비율이 4% 이상일 수 있다. 일 예로, 잉크젯 프린팅에 의하여 형성된 착색부(114)에서 기포(114V)의 총 면적 비율이 4% 이상, 스크린 프린팅에 의하여 형성된 착색부(114)에서 기포(114V)의 총 면적 비율이 7.5% 이상일 수 있다.
본 실시예에서 바탕층(1140)의 기포(114V)의 크기(일 예로, 평균 크기)가 착색층(1142)의 기포(114V)의 크기(일 예로, 평균 크기)보다 작거나, 바탕층(1140)의 기포(114V)의 총 부피가 착색층(1142)의 기포(114V)의 총 부피보다 작을 수 있다. 이는 유리 강화 단계(ST50) 시에 제1 베이스 부재(112)에 인접하여 위치한 바탕층(1140)에 포함된 수지(1136)가 착색층(1142)에 포함된 수지(1136)보다 덜 휘발되는 것에 의한 것일 수 있다. 이와 반대로, 착색층(1142)이 제1 베이스 부재(112) 위에 인접하고 그 위에 바탕층(1140)이 위치하는 경우에는, 착색층(1142)의 기포(114V)의 크기(일 예로, 평균 크기)가 바탕층(1140)의 기포(114V)의 크기(일 예로, 평균 크기)보다 작거나, 착색층(1142)의 기포(114V)의 총 부피가 바탕층(1140)의 기포(114V)의 총 부피보다 작을 수 있다. 즉, 착색부(1140)를 구성하면서 적층된 적어도 두 개의 층 중에 베이스 부재(112)에 인접한 제1 층의 기포(114V)의 크기(일 예로, 평균 크기)가 이 위에 위치한 제2 층의 기포(114V)의 크기(일 예로, 평균 크기)보다 작거나, 제1 층의 기포(114V)의 총 부피가 제2 층의 기포(114V)의 총 부피보다 작을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 기포(114V)의 크기, 면적 비율 등은 세라믹 물질층, 착색부 형성층(113), 또는 착색부(114)(또는, 이들에 포함된 색소(1132), 세라믹 프릿(1134), 수지(1136) 등)의 물질, 세라믹 물질층, 착색부 형성층(113), 또는 착색부(114)의 제조 방법, 공정 조건 등에 달라질 수 있다. 이와 같이 착색부(114)의 내부에 기포(114V)가 존재하면, 도 10에 도시한 바와 같이, 태양 전지 패널(100)로 입사되는 광이 기포(114V)에서 분산되어 넓게 확산된다. 좀더 구체적으로, 착색부(114)가 기포(114V)를 구비하면 정상 투과(diffused transmittance)와 확산 투과(diffused transmittance)가 함께 일어나서 반구형 투과(hemispherical transmittance)가 일어난다. 이때, 도 10의 실선으로 도시한 바와 같이, 착색부(114)의 기포(114V)가 태양 전지 패널(100)의 내부로 입사되는 광이 반투과 투과 형태를 가지도록 광을 산란시킬 있다. 그러면, 태양 전지(150) 사이의 영역으로 향하여 소실될 수 있는 광의 일부를 태양 전지(150)로 향하게 하여 사용하거나, 착색부(114)와 제1 베이스 부재(112)의 계면에 의한 재사용할 수 있다. 이에 따라 착색부(114)가 구비되는 경우에도 광전 변환에 사용되는 광의 양을 최대화하여 태양 전지(150)의 광전 변환 효율 및 태양 전지 패널(100)의 출력을 높게 유지할 수 있다. 일 예로, 착색부(114)는 태양 전지(150)의 사이 영역에 대응하는 부분에 적어도 일부가 위치할 수 있다. 그리고 도 10의 일점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 착색부(114)의 기포(114V)가 태양 전지 패널(100)의 외부 쪽으로 반구형 투과 형태를 가지도록 광을 산란시켜 눈부심 방지(anti-glare) 특성을 향상할 수 있다. 반면, 착색부(114)가 기포(114V)를 가지지 않는 경우에는 기포(114V)를 가지는 경우에 비하여 확산 투과가 충분하게 일어나지 않아 상대적으로 낮은 광 투과도를 가질 수 있다.
그리고 본 실시예에서 착색부(114)가 형성된 부분에서 제1 베이스 부재(112)와 착색부(114)의 경계 부분(즉, 착색부(114)의 계면)의 표면 거칠기가 착색부(114)가 형성되지 않은 제1 베이스 부재(112)의 다른 부분의 표면 거칠기보다 클 수 있다. 즉, 도 3의 확대원에서 도시한 바와 같이, 제1 커버 부재(110)에서 착색부(114)와 제1 베이스 부재(112)의 일면이 구성하는 경계 부분의 표면 거칠기가 제1 베이스 부재(112)의 타면 또는 측면의 표면 거칠기 또는 착색부(114)가 구비되지 않는 부분에서 제1 베이스 부재(112)의 일면의 표면 거칠기보다 클 수 있다. 이는 착색부(114)가 형성될 때 세라믹 프릿(1134), 색소(1132) 등이 제1 베이스 부재(112)의 내부로 혼입되거나 그 외 상평형을 위하여 물질 등이 이동하면서 제1 베이스 부재(112)와의 계면 부분에서 표면 거칠기가 상대적으로 커질 수 있기 때문이다.
일 예로, 도 3에서는 착색부(114)가 형성되지 않은 타면에 광 확산부(LD)가 위치하는 것을 도시하였다. 광 확산부(LD)는 광을 확산시켜 태양 전지(150) 등의 인식을 최대한 방지하고 착색부(114)에 의한 색상 등의 통일성을 개선할 수 있다. 일 예로, 광 확산부(LD)가 밀봉재(130)에 접하여 형성되면 밀봉재(130)와의 접착 면적의 증가시켜 접착력을 향상하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 광 확산부(LD)가 10 내지 500um의 크기를 가질 수 있으며, 라운드진 형상(일 예로, 구형의 일부에 대응하는 형상), 각진 형상, 피라미드 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상술한 광 확산부(LD)는 양각 형상으로 돌출된 형상을 가질 수 있고, 음각 형상으로 오목한 형상을 가질 수도 있다.
이때, 광 확산부(LD)의 크기가 착색부(114)가 형성된 경계 부분의 표면 거칠기와 같거나 그보다 클 수 있다(일 예로, 클 수 있다). 여기서, 광 확산부(LD)의 크기라 함은 광 확산부(LD)의 최상단과 최하단 사이의 거리를 의미할 수 있다. 이에 의하여 광 확산부(LD)에 의한 확산 효과를 향상할 수 있다. 그리고 착색부(114)가 형성된 경계 부분의 표면 거칠기가 광 확산부(LD)의 표면 거칠기와 같거나 그보다 클 수 있다(일 예로, 클 수 있다). 여기서 광 확산부(LD)의 표면 거칠기는 광 확산부(LD)의 형상을 구성하는 외부 표면에서의 표면 거칠기를 의미할 수 있다. 이는 광 확산부(LD)는 일정한 형상을 가지도록 특정한 가공 공정을 거쳐서 형성된 것이기 때문에 광 확산부(LD)의 외부 표면이 상대적으로 작은 표면 거칠기를 가지기 때문이다.
이와 같은 착색부(114)의 계면에서의 높은 표면 거칠기에 의하여 착색부(114)가 광의 산란을 효과적으로 유도할 수 있다. 즉, 착색부(114) 내의 기포(114V)와 착색부(114)의 계면에서 높은 표면 거칠기가 함께 구비되면, 광의 산란을 효과적으로 유도할 수 있다. 특히, 태양 전지들(150) 사이에 대응하는 부분(즉, 비유효 영역(NA))에 착색부(114)가 위치하면, 착색부(114)에서의 산란에 의한 광이 태양 전지(150)로 향하여 광전 변환에 사용될 수 있다. 이에 따라 태양 전지(150)의 광전 변환 효율 및 태양 전지 패널(100)의 출력을 높게 유지할 수 있다.
일 예로, 본 실시예에서 제1 베이스 부재(112)와 착색부(114)를 구성하는 복수의 층의 경계면 및 외부 표면(예를 들어, 제1 베이스 부재(112)와 바탕층(1140) 사이의 경계면, 바탕층(1140)과 착색층(1142) 사이의 경계면, 그리고 착색부(114)의 외부 표면)의 표면 거칠기가 각기 제1 베이스 부재(112)의 다른 부분의 표면 거칠기보다 클 수 있다. 이에 의하면 일정 수준 이상의 표면 거칠기를 가지는 경계면을 복수로 구비하여 광 산란을 좀더 효과적으로 유도할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 착색부(114)를 구성하는 바탕층(1140)과 착색층(1142) 사이의 경계면 및/또는 착색부(114)의 외부 표면의 표면 거칠기가 다른 부분과 동일 또는 유사한 수준을 가질 수 있다.
상술한 착색부(114)이 제1 베이스 부재(112) 또는 밀봉재(130)보다 큰 굴절률(일 예로, 1.48 이상의 굴절률)을 가질 수 있다. 그리고 착색부(114)(또는 이에 포함되는 착색층(1142) 또는 바탕층(1140))는 1um 이상의 두께(일 예로, 1um 내지 15um)의 두께를 가질 수 있다. 착색부(114)의 제조 공정에 따라 착색부(114)의 두께가 달라질 수 있다. 예를 들어, 착색부(114)(또는 이에 포함되는 착색층(1142) 또는 바탕층(1140))가 스크링 프린팅으로 형성된 경우에는 1um 내지 15um의 두께를 가질 수 있고, 잉크젯 프린팅으로 형성된 경우에는 1um 내지 7um의 두께를 가질 수 있다. 착색부(114)의 두께가 1um 미만이면, 원하는 외관을 구현하는데 어려움이 있을 수 있고 색소(1132)를 포함하는 경우에 색소(1132)의 밀집도가 저하되어 원하는 색상을 나타내기 어려울 수 있다. 상술한 착색부(114)의 두께가 15um(일 예로, 7um)를 초과하면, 광 투과도가 전체적으로 저하될 수 있으며 착색부(114)의 박리, 균열 등의 현상이 발생할 수 있다. 일 예로, 착색부(114)의 제조 공정을 단순화하고 재료 비용을 절감하기 위하여 상술한 착색부(114)(또는 이에 포함되는 착색층(1142) 또는 바탕층(1140))의 두께가 1um 내지 3um(일 예로, 1um 내지 2um)일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 색상에 따라 착색부(114)의 두께를 조절할 수 있는데, 일 예로, 착색부(114)가 상대적으로 낮은 광 투과도를 가지는 백색을 가지는 경우에는 다른 색상의 착색부(114)보다 작은 두께를 가질 수 있다.
반면, 종래에 제1 커버 부재(110)에 형성되는 층은 적외선 영역의 광의 광 투과도가 낮아 태양 전지에 도달하는 광에서 가시광선 영역의 광보다 적외선 영역의 광의 양이 적어 적외선 영역의 광을 효과적으로 이용하는데 어려움이 있었다. 예를 들어, 반사를 방지하기 위한 반사 방지층은 태양광의 세기가 가장 강한 600nm 정도의 단파장을 가지는 광의 반사를 방지할 수 있도록 해당 파장에서 가장 큰 광 투과도를 가진다. 종래에 제1 커버 부재(110)에 구비되는 층(일 예로, 반사 방지층)이 착색부(114)와 동일 또는 유사한 물질로 구성되는 경우에도 세라믹 형태를 구비하지 않는 경우에는 가시광선 영역의 광에 대한 평균 광 투과도보다 적외선 영역의 광에 대한 평균 광 투과도가 작다. 그리고 반사 방지층은 제1 베이스 부재(112) 및 밀봉재(130)보다 작은 1.3 정도의 굴절률을 가지고 500nm 이하(일 예로, 200nm 내외)의 두께를 가진다. 이에 따라 본 실시예의 외관 형성층(114)과는 특성이 다르며 적외선 영역의 광을 효과적으로 이용하기에는 어려움이 있다. 또한, 대부분의 경우에 제1 커버 부재(110)에 구비되는 층(일 예로, 반사 방지층)의 형성이 제1 커버 부재(112) 위에 적층되는 것에 의하여 이루어지므로, 제1 커버 부재(110)에 구비되는 층(일 예로, 반사 방지층)의 계면에서의 표면 거칠기가 다른 부분과 차이를 가지지 않는다.
본 실시예에서 착색부(114)는 제1 베이스 부재(112)의 일면에서 두께 방향에서의 일부분에 대응하도록 형성된다. 좀더 구체적으로, 착색부(114)의 일부분이 제1 베이스 부재(112)의 내부로 함몰되고 다른 부분이 착색부(114)가 형성되지 않은 제1 베이스 부재(112)의 기판면(BS)보다 돌출된 형상을 가진다. 이러한 착색부(114)의 외면이 라운드진 형상을 가지거나, 다른 부분보다 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 착색부(114)가 이와 다른 형상을 가질 수도 있다. 일 예로, 착색부(114)가 균일한 두께를 가지면서 편평하게 형성될 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
도 4에서는 착색부(114)(또는 착색층(1140), 이하 동일)이 제1 커버 부재(110)의 일부에만 부분적으로 형성되어 착색부(114)에 의한 투과도 저하를 최소화하는 것을 예시하였다. 그리고 복수의 착색부(114)가 각기 하나의 커버 영역(CA)을 형성하는 것을 예시하였다. 여기서, 커버 영역(CA)이라 함은 일정한 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 질감 등을 구현할 수 있도록 동일한 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 질감 등을 가진다고 인식되는 영역을 의미한다. 일 예로, 커버 영역(CA)이 일정한 색상을 가지는 착색 영역일 수 있다.
일 예로, 도 4에서는 커버 영역(CA)을 구성하는 착색부(114)(일 예로, 착색층(1142))가 사각형의 도트 형상을 가지고, 커버 영역(CA)에서 도트 형상의 착색부(114)가 위치하지 않는 부분이 전체적으로 연결되어 광 투과부(LTA)를 형성하는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 착색부(114)가 원형, 타원형, 다각형(삼각형, 사각형 등), 불규칙한 형상, 또는 이들의 조합으로 구성될 수도 있다. 다른 예로, 착색부(114)가 일자 형상을 가지도록 일 방향으로 길게 이어져서 복수의 착색부(114)가 스트라이프 형상을 형성할 수도 있다. 그러면, 복수의 착색부(114)와 평행한 광 투과부(LTA)가 복수의 착색부(114) 사이에 위치하여, 상기 일 방향과 교차하는 방향에서 착색부(114)와 광 투과부(LTA)가 교번하여 위치할 수 있다. 또 다른 예로, 착색부(114)가, 제1 방향으로 연장되는 제1 부분과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 부분을 포함하는 체크 무늬 형상을 가질 수도 있다. 그러면, 제1 부분과 제2 부분에 의하여 둘러싸여 도트 형상을 가지는 부분이 광 투과부(LTA)를 구성할 수 있다. 그 외에도 착색부(114)가 다양한 평면 형상을 가질 수 있다.
본 실시예에서는 태양 전지 패널(100)을 일정 거리 이상(일 예로, 1m 이상)에서 떨어져서 육안으로 볼 경우에 제1 커버 부재(110)에 의하여 태양 전지 패널(100)이 일정한 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 질감 등을 전체적으로 균일하게 가질 수 있다. 일 예로, 건물(도 1의 참조부호 1, 이하 동일)의 외관을 조망하기에 충분한 거리에서 태양 전지 패널(100)을 본 경우에 건물(1)의 외관을 향상하면서도 출력은 크게 줄지 않도록 할 수 있다.
일 예로, 착색부(114)(일 예로, 착색층(1142))가 각기 0.2 내지 10mm의 폭 또는 크기를 가지고, 커버 영역(CA)의 총 면적에 대한 착색부(114)(일 예로, 착색층(1142))의 총 면적의 비율이 0.05 내지 0.99(일 예로, 0.2 내지 0.8)일 수 있다. 이러한 범위에서 일정 거리(일 예로, 1m)를 두고 복수의 착색부(114)를 바라보면 하나의 색으로 인식될 수 있다. 그리고 광 투과부(LTA)를 통하여 광이 충분한 양으로 입사되도록 하여 발전이 충분하게 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 광 투과부(LTA)는 착색부(114) 사이에 위치할 수도 있고 착색부(114) 내부의 일부를 구성할 수도 있다. 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 커버 영역(CA)이 광 투과부(LTA)를 구비하지 않아 커버 영역(CA)의 총 면적에 대한 착색부(114)의 총 면적의 비율이 1일 수도 있다. 이에 의하면 눈부심 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
또는, 복수의 착색부(114) 또는 복수의 착색층(1142)이 서로 일정 간격으로 위치하면 복수의 착색부(114) 또는 복수의 착색층(1142)을 하나로 인식할 수 있다. 일 예로, 복수의 착색부(114) 또는 복수의 착색층(1142)가 1 내지 100 dpi(dots per inch)로 형성되면, 복수의 착색부(114) 또는 복수의 착색층(1142)이 전체적으로 하나로 인식되어 원하는 형상, 이미지, 패턴 등을 구성할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 착색부(114)(일 예로, 이에 포함되는 착색층(1142) 및 바탕층(1140) 각각)이 제1 커버 부재(110)의 전체 영역에 형성될 수 있다. 이에 의하면 착색부(114)에 의한 눈부심 방지 등의 효과를 전체 영역에서 구현할 수 있다. 또는, 바탕층(1140)은 제1 커버 부재(110)의 전체 영역에 형성되고 착색층(1142)은 부분적으로 형성될 수도 있다. 이에 의하면 착색층(1142)의 형성 면적을 줄이면서도 바탕층(1140)은 전체 영역에 형성하여 바탕층(1140)에 의한 광 산란 효과, 눈부심 방지 등의 효과를 전체 영역에서 구현할 수 있다. 이 경우에는 착색층(1142)과, 해당 착색층(1142)이 위치한 부분에 대응하여 위치한 바탕층(1140)을 각기 착색부(114)로 볼 수 있다. 그리고 착색부(114)가 적어도 하나가 두 개 이상의 색상을 가지는 부분을 포함할 수 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다.
또한, 도 3에서는 착색부(114)를 구성하는 바탕층(1140) 및 착색층(1142)이 동일한 면적을 가지면서 완전하게 중첩하여 형성되는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 대해서는 추후에 도 11 내지 도 13을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
본 실시예에서는 제2 커버 부재(120)가 커버 부분(124)을 구비하여 착색된 유리 기판으로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 커버 부분(124)은 태양 전지(150), 인터커넥터(142, 145) 등이 외부에서 인식되지 않도록 일정한 색상을 나타내는 부분일 수 있다. 착색부(114)와 달리, 건물 일체형 구조를 가지는 태양 전지 패널(100)의 후면에 위치하여 커버 부분(124)은 광의 확산, 산란 등이 요구되지 않으므로 특정한 색상을 가질 수 있다.
제2 커버 부재(120) 또는 커버 부분(124)은, 국제조명위원회(CIE) Lab (즉, CIE L*a*b*) 색좌표, D65 표준 광원(정오 태양광원)에서 태양 전지(150)(특히, 태양 전지(150)의 반사 방지층(152))와 제2 커버 부재(120)의 색차(△E*ab) 수준이 11 이하가 되도록 하는 색상을 가질 수 있다. 상술한 색차(△E*ab) 수준이 11 이하가 되면, 태양 전지(150), 인터커넥터(142, 145) 등이 일정 거리 이상에서는 외부에서 인식되지 않도록 할 수 있다. 여기서, 국제조명위원회(CIE) Lab (즉, CIE L*a*b*) 색좌표, D65 표준 광원에서 휘도(L*)가 50 이하로 상대적으로 어두운 색상을 가질 수 있다. 그러면, 태양 전지(150), 인터커넥터(142, 145) 등이 외부에서 효과적으로 인식되지 않도록 할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 국제조명위원회(CIE) Lab (즉, CIE L*a*b*) 색좌표, D65 표준 광원에서 휘도(L*)가 50를 초과하여 상대적으로 밝은 색상을 가질 수 있다.
이때, 커버 부분(124)의 색상은 착색부(114)의 색상과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 특히, 커버 부분(124)은 투명, 반투명 등으로는 형성되지 않을 수 있고, 흰색을 제외한 무채색, 불투명한 색상, 또는 태양 전지(150)와 동일한 계열의 색상을 가질 수 있다. 예를 들어, 커버 부분(124)이 검은색, 회색, 푸른색, 녹색, 갈색, 태양 전지(150)(특히, 태양 전지(150)의 반사 방지층(152))와 동일한 계열의 색, 또는 이들을 혼합한 색상을 가질 수 있다. 흰색은 명도가 높은 색이므로 이를 이용하여 커버 부분(124)을 형성하기 힘들 수 있다. 일 예로, 커버 부분(124)이 태양 전지(150)와 동일한 계열의 색으로 형성되면 색상의 통일성을 가져 태양 전지 패널(100)이 전체적으로 색상의 통일성을 가지므로 심미성을 좀더 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상술한 색 이외의 색이라도 착색부(114)보다 낮은 명도 또는 제1 베이스 부재(112) 및/또는 제2 베이스 부재(122)보다 낮은 광 투과도를 가지는 색이라면 다양한 색상을 사용할 수 있다.
이와 같이 제2 커버 부재(120)가 일정한 색상을 가져 태양 전지(150) 등이 인식되는 것을 방지하면 밀봉재(130)의 색상을 변화시키지 않아도 된다. 밀봉재(130)에 색상을 변화시키기 위한 색소(예를 들어, 카본 블랙) 등을 포함시키면 원하지 않게 밀봉재(130)의 절연 특성 등이 저하되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 밀봉재(130)(일 예로, 제2 밀봉재(132)가 검은색, 푸른색, 검푸른색 등으로 착색되는 것도 가능하다.
일 예로, 본 실시예에서 커버 부분(124)은 산화물 세라믹 조성물로 구성될 수 있다. 그러면 동일 또는 유사한 제조 공정에 의하여 제1 및 제2 커버 부재(110, 120)를 형성할 수 있어 제조 공정을 단순화할 수 있다. 이 경우에 커버 부분(124)를 구성하는 산화물 세라믹 조성물 및 제2 커버 부재(120)에 대해서는, 앞서 설명한 착색부(114)를 구성하는 산화물 세라믹 조성물 및 제1 커버 부재(110) 에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 커버 부분(124)은 바탕층 등을 구비하지 않는 단일 착색층으로 구성될 수 있는바, 이를 위한 세라믹 물질층을 도포하는 도포 단계 및 이를 건조하는 건조 단계를 1회만 수행할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 원하는 두께 등을 고려하여 커버 부분(124)의 도포 단계 및/또는 건조 단계를 복수로 수행할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서 커버 부분(124)이 산화물 세라믹 조성물 이외의 다른 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 커버 부분(124)이 특정한 색상을 구현하도록 적층된 복수의 커버층을 포함할 수 있고, 복수의 커버층은 유전층, 절연층, 또는 반도체층으로 구성될 수 있다.
일 예로, 커버 부분(124)이, 태양 전지(150)의 광전 변환부를 구성하는 실리콘을 포함하는 실리콘층과, 실리콘층 위에 위치하며 반사 방지층(152)과 동일한 물질 및 적층 구조를 가지는 유전층 또는 절연층을 포함할 수 있다. 그러면, 커버 부분(124)이 태양 전지(150)와 동일한 동일 또는 유사한 색상을 가질 수 있어 태양 전지(150)와 동일 또는 유사한 색상을 구현할 수 있다. 이에 의하여 간단한 구조에 의하여 태양 전지(150), 인터커넥터(142, 145) 등이 인식되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
다른 예로, 커버 부분(124)이 각기 금속 화합물(일 예로, 금속 산화물 또는 금속 질화 산화물)로 구성되는 복수의 커버층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 커버층이 실리콘, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄, 아연, 안티몬, 구리를 포함하는 산화물 또는 질화 산화물로 구성되는 절연층을 복수로 적층한 구조를 가질 수 있다. 그리고 복수의 커버층이 산화물 또는 질화 산화물로 구성될 경우에 커버 부분(124)은 복수의 커버층의 내부 또는 외부에 실리콘 질화물을 포함하는 층 및/또는 실리콘 탄화 질화물을 포함하는 층을 더 구비하여, 자외선, 수분 등에 의한 문제를 방지할 수 있다. 예를 들어, 커버 부분(124)이 실리콘 산화물로 구성된 제1 커버층, 그 위에 위치하며 실리콘 질화물로 구성된 제2 커버층, 그리고 그 위에 위치하며 실리콘 탄화 질화물로 구성된 제3 커버층을 포함하면, 커버 부분(124)이 청색을 가질 수 있다. 또는, 커버 부분(124)이 지르코늄 산화물로 구성된 제1 커버층, 그 위에 위치하며 실리콘 산화물로 구성된 제2 커버층, 그 위에 위치하며 지르코늄 산화물로 구성된 제3 커버층, 그리고 그 위에 위치하며 실리콘 산화물을 포함하는 제4 커버층을 포함하면, 커버 부분(124)이 초록색을 가질 수 있다.
이에 의하면 증착 등에 의한 간단한 제조 공정에 의하여 커버 부분(124)을 형성할 수 있어 원하는 색상을 구비한 제2 커버 부재(120)를 제조할 수 있다.
그리고 상술한 설명에서는 제2 커버 부재(120)가 유리 기판으로 구성된 제2 베이스 부재(122)와 커버 부분(124)을 구비한 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 커버 부분(124)이 커버막(일 예로, 검은색, 푸른색, 또는 검푸른색을 가지는 층) 또는 금속막(일 예로, 검은색, 푸른색, 또는 검푸른색을 가지도록 코팅된 은(Ag), 또는 알루미늄)으로 이루어져, 유리 기판으로 구성된 제2 베이스 부재(122)에 증착 또는 부착될 수 있다. 또는 제2 커버 부재(120)가 제2 베이스 부재(122)와 커버 부분(124)을 구비하지 않고 일체화된 하나의 부재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 커버 부재(120)가 금속 플레이트(일 예로, 강판)로 구성되거나 검은색, 푸른색, 또는 검푸른색 유리 기판 등으로 구성될 수 있다. 그 외에도 제2 커버 부재(120) 또는 제2 베이스 부재(122)가 수지(일 예로, 폴리카보네이트(poly carbonate, PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethylene terephthalate, PET), 에틸렌테트라플루오로에틸렌(ethylene tetra fluoro ethylene, ETFE), 폴리테트라플루오로에틸렌(poly tetra fluoro ethylene, PTFE) 등)를 포함하는 시트, 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic) 등으로 구성될 수 있다. 이러한 시트 등으로 구성된 제2 베이스 부재(122) 위에 별도의 커버 부분(124)이 형성되거나, 제2 베이스 부재(122)의 내부에 안료 등이 포함되어 일정한 색상을 가질 수 있다. 이러한 시트 등으로 구성된 제2 베이스 부재(122)는 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다.
그리고 상술한 설명에서는 제2 커버 부재(120)가 일정한 색상을 가지는 착색된 부재로 구성된 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 커버 부재(120)가 투광성, 비투광성, 또는 반사 특성의 다양한 특성을 가질 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
도 3에서는 커버 부분(124)이 제2 커버 부재(120)의 외면 쪽에 위치하는 것을 예시하였다. 커버 부분(124)이 제2 커버 부재(120)의 외면 쪽에 위치하여 태양 전지 패널(100)의 후면 측에 가깝게 위치할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 커버 부분(124)이 제2 커버 부재(120)의 내면 및 외면 중 적어도 하나에 위치할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 착색부(114) 또는 커버 부분(124)가 형성되지 않은 다른 일면에 요철, 텍스쳐링 등이 형성된 광 확산부(LD)가 형성될 수 있다. 그러나 광 확산부(LD)가 필수적인 것은 아니며, 착색부(114) 또는 커버 부분(124)가 형성되지 않은 다른 일면이 광 확산부(LD)를 구비하지 않는 편평한 평면으로 구성될 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
그리고 본 실시예에서는 커버 부분(124)이 제2 커버 부재(120)의 전체 영역에서 하나의 색상을 가지면서 형성되고, 하나의 커버 부분(124)이 하나의 커버 영역(CA)을 형성하는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 커버 부분(124)이 제2 커버 부재(110)의 일부에만 부분적으로 형성될 수도 있다. 이러한 예들에 대해서는 도 25 및 도 26을 참조하여 추후에 상세하게 설명한다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다.
본 실시예에 의하면, 적외선 영역의 평균 광 투과도인 제1 평균 투과도가 가시광선 영역의 평균 광 투과도인 제2 평균 투과도와 같거나 그보다 큰 착색부(114)가 제1 커버 부재(110)에 구비되어 태양 전지 패널(100)의 외관 및 심미성을 향상하면서도 태양 전지 패널(100)의 출력을 높게 유지할 수 있다. 이러한 착색부(114)는 산화물 세라믹 조성물로 구성되어 제1 커버 부재(110)가 유리 기판을 포함할 경우에 나타날 수 있는 눈부심 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 그리고 태양 전지 패널(100)을 옆에서 보는 경우에도 색상 변화 또는 착색부(114)가 인식되지 않고 원하는 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 질감 등을 그대로 유지할 수 있다. 또한, 제2 커버 부재(120)가 커버 부분(124)에 의하여 태양 전지(150), 인터커넥터(142, 145) 등이 인식되지 않도록 하는 색상을 가지도록 착색되어 태양 전지 패널(100)의 외관을 더욱 향상할 수 있다.
반면, 종래 기술로서 제1 또는 제2 베이스 부재(112, 122)와 일체화되지 않으면서 그 위에 별도로 형성되는 착색 부분을 위치시키는 경우에는 옆에서 보거나 밝을 경우에 착색 부분의 색상이 다르게 인식되거나 다른 부재와 별도로 인식되어 심미성을 저하시킬 수 있었다. 또한, 종래에 사용되던 색유리는 광 투과도가 매우 낮아 태양 전지 패널(100)의 제1 커버 부재(110) 등에 적용되면 태양 전지 패널(100)의 출력을 크게 저하시킬 수 있다.
특히, 본 실시예에서는 착색부(114)가 착색층(1142)과 함께 바탕층(1140)을 구비하여 착색층(1142)이 위치한 부분이 원하지 않게 어두워지는 것을 방지하거나 착색층(1142)의 색상이 좀더 선명하게 발색되도록 할 수 있다. 또한, 광 산란에 의하여 태양 전지 패널(100)의 전체 영역에서 균일한 광 투과도를 가지도록 할 수 있으며 눈부심을 방지하는 효과를 좀더 향상할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지 패널(100)의 외관 및 출력을 효과적으로 향상할 수 있다.
도 3에서는 바탕층(1140)과 착색층(1142)이 명확한 경계를 가지면서 형성된 것을 예시하였다. 바탕층(1140)과 착색층(1142)은 색상 차이 등에 의하여 구별될 수 있다. 그리고 바탕층(1140)과 착색층(1142)이 밀도 차이에 의하여 형상 분석에서 서로 다른 형상, 구조 등을 가질 수 있는데 이를 주사 전자 현미경(SEM) 사진으로 판별할 수 있다. 또는 바탕층(1140)과 착색층(1142)의 구성 성분의 차이를 에너지 분산 X선 분광 분석(Energy dispersive X-ray spectroscope, EDS)에 의하여 판별할 수도 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 최종 구조에서 바탕층(1140)과 착색층(1142)이 명확한 경계를 가지지 않을 수도 있다. 그러나 이 경우에도 바탕층(1140)이 구비되었는지 여부 등은 바탕층(1140)과 착새층(1142)의 색상 차이, 밀도 차이, 구성 성분 등에 차이에 의하여 판별될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 상세하게 설명한다. 상술한 설명과 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. 그리고 상술한 실시예 또는 이를 변형한 예와 아래의 실시예 또는 이를 변형한 예들을 서로 결합한 것 또한 본 발명의 범위에 속한다.
도 11은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 다양한 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도들이다. 도 11에서는 제1 베이스 부재(112), 바탕층(1140) 및 착색층(1142)의 단면 형상을 개략적으로만 도시하여 기포(114V) 등을 도시하지 않았으며 경계면 또는 표면 형상을 개략적으로 도시하였다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는 바탕층(1140) 및 착색층(1142)이 서로 중첩되는 부분을 가지도록 서로 적층되어 형성되되 서로 다른 면적을 가질 수 있다. 일 예로, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 바탕층(1140)의 면적이 착색층(1142)의 면적보다 커서 착색층(1142)의 전체 영역이 바탕층(1140)의 일부 영역 위에 위치할 수 있다. 이에 의하면 바탕층(1140)에 의한 명도 향상, 발색 향상, 광 산란, 광 확산 등의 효과를 충분하게 구현하면서 착색층(1142)에 의한 광 투과도 저하를 최소화할 수 있다. 다른 예로, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 착색층(1142)의 면적이 바탕층(1140)의 면적보다 커서 착색층(1142)이 바탕층(1140)의 외부 표면 및 측면을 전체적으로 둘러싸면서 형성될 수 있다. 그러면, 착색층(1142)에 의한 색상 구현이 선명하게 구현될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 다양한 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도들이다. 도 12에서는 제1 베이스 부재(112), 바탕층(1140) 및 착색층(1142)의 단면 형상을 개략적으로만 도시하여 기포(114V) 등을 도시하지 않았으며 경계면 또는 표면 형상을 개략적으로 도시하였다.
도 12를 참조하면, 본 변형예에서는 제1 베이스 부재(112)의 내면 위에 착색부(114)가 위치할 수 있다. 이 경우에는 제1 베이스 부재(112)의 내면 위에 착색층(1142)이 위치하고, 착색층(1142) 위에 바탕층(1140)이 위치할 수 있다. 그러면, 바탕층(1140)이 착색층(1142)보다 태양 전지(150)에 인접하여 위치하고, 광이 입사되는 방향 쪽에 착색층(1142)이 위치하고 그 후방에 바탕층(1140)이 위치할 수 있다. 이와 같이 제1 베이스 부재(112)의 내면 위에 착색부(114)가 위치하면 제1 베이스 부재(112)의 외면에 광 확산부(LD)를 형성할 수 있다. 도 12에서는 광 확산부(LD) 위에 보호층(118)를 형성한 것을 예시하였다. 보호층(118)은 광 확산부(LD)에 의한 외면 구조를 보호하는 역할을 할 수 있고, 눈부심 방지 효과를 가지는 눈부심 방지층으로 역할을 할 수도 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 광 확산부(LD) 및/또는 보호층(118)을 구비하지 않을 수도 있다.
일 예로, 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 서로 적층되는 바탕층(1140) 및 착색층(1142)이 동일한 면적을 가지면서 완전하게 중첩하여 형성될 수 있다. 다른 예로, 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 바탕층(1140)의 면적이 착색층(1142)의 면적보다 커서 바탕층(1140)이 착색층(1142)의 내부 표면 및 측면을 전체적으로 둘러싸면서 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이, 착색층(1142)의 면적이 바탕층(1140)의 면적보다 커서 바탕층(1140)의 전체 영역이 착색층(1142)의 일부 영역 위에 위치할 수 있다.
상술한 실시예들에서는 바탕층(1140) 및 착색층(1142) 중 하나가 다른 하나에 전체적으로 중첩(일 예로, 접촉하면서 중첩)되는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 변형예를 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재의 다양한 예를 개략적으로 도시한 부분 단면도들이다. 간략한 도시를 위하여 도 13에서는 제1 베이스 부재(112), 바탕층(1140) 및 착색층(1142)의 단면 형상을 개략적으로만 도시하여 기포(114V) 등을 도시하지 않았으며 경계면 또는 표면 형상을 평면으로 도시하였다.
도 13에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는 바탕층(1140) 및 착색층(1142) 중 하나의 일부가 다른 하나의 일부에만 중첩(일 예로, 접촉하면서 중첩)하거나, 바탕층(1140) 및 착색층(1142)이 서로 이격되어 위치하되 서로 이웃하여 위치할 수 있다.
좀더 구체적으로, 도 13의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 바탕층(1140)의 일부에 착색층(1142)의 일부가 중첩(일 예로, 접촉하면서 중첩)할 수 있다. 일 예로, 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 바탕층(1140)이 전체 영역에 형성되고 착색층(1142)이 부분적으로 위치할 수 있다. 또는, 도 13의 (c)에 도시한 바와 같이, 바탕층(1140)과 착색층(1142)이 동일한 면에 위치하되 서로 중첩되는 부분 없이 서로 이격되면서 서로 이웃하여 위치하여 이들 사이에 광 투과부(도 4의 참조부호 LTA, 이하 동일)가 위치할 수도 있다. 도 13의 (a) 내지 (c)에서는 바탕층(1140) 및 착색층(1142)이 제1 베이스 부재(112)의 외면에 위치한 것을 예시하였으나, 바탕층(1140) 및 착색층(1142)이 제1 베이스 부재(112)의 내면에 위치할 수도 있다.
또 다른 예로, 도 13의 (d)에 도시한 바와 같이, 바탕층(1140) 및 착색층(1142)이 제1 베이스 부재(112)의 반대면에 각기 위치할 수 있다. 일 예로, 광의 입사 방향에서 볼 때 바탕층(1140)이 착색층(1142)보다 태양 전지(150)에 인접하도록 착색층(1142)이 외면에 위치하고 바탕층(1140)이 내면에 위치한 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 착색층(1142)이 내면에 위치하고 바탕층(1140)이 외면에 위치할 수도 있다. 그리고 도 13의 (d)에서는 서로 반대면에 위치한 바탕층(1140) 및 착색층(1142)이 중첩하는 부분을 구비하도록 배치되었으나, 바탕층(1140) 및 착색층(1142)이 중첩하는 부분 없이 서로 이격되어 서로 이웃하도록 위치할 수도 있다.
또한, 상술한 실시예들에서는 바탕층(1140)이 각 착색부(114) 또는 각 착색층(1142)에 대응하는 부분에 부분적으로 형성된 것을 도시하였으나, 바탕층(1140)이 복수의 착색부(114) 또는 복수의 착색층(1142)에 대응하도록 연결되어 형성될 수 있다. 즉, 복수의 착색부(114) 또는 복수의 착색층(1142)이 하나의 바탕층(1140)과 중첩 또는 접촉하도록 위치할 수 있다.
상술한 실시예들에서는 착색부(114) 또는 착색층(1142)이 하나의 색상을 가지는 경우를 예시로 설명하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 착색부(114)가 서로 다른 색 또는 서로 다른 투과도를 가지는 복수의 착색층(1142)을 구비할 수 있다. 이러한 실시예 및 변형예를 도 14 내지 도 22를 참조하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재를 도시한 평면도이고, 도 15는 도 14에 도시한 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다. 간략한 도시를 위하여 도 15에서는 제1 베이스 부재(112), 바탕층(1140) 및 착색층(1142)의 단면 형상을 개략적으로만 도시하여 기포(114V) 등을 도시하지 않았으며 경계면 또는 표면 형상을 개략적으로 도시하였다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 실시예에서는 착색부(114)가 서로 다른 색상을 가지는 복수의 착색부(114a, 114b)를 구비할 수 있다. 또는 착색부(114)가 서로 다른 색상을 가지는 복수의 착색층(1142a, 1142b)를 구비할 수 있다. 이때, 복수의 착색층(1142a, 1142b)은 광 투과도를 고려하여 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 그러면, 서로 다른 광 투과도를 가지는 복수의 착색층(1142a, 1142b)을 가지는 경우에 복수의 착색층(1142a, 1142b) 또는 복수의 착색부(114a, 114b)에 의한 광 투과도를 균일하게 유지할 수 있다.
예를 들어, 복수의 착색부(114)는, 제1 색상을 가지며 제1 투과도를 가지는 제1 착색층(1142a)을 구비하는 제1 착색부(114a)와, 제1 색상과 다른 제2 색상을 가지며 제1 투과도보다 낮은 제2 투과도를 가지는 제2 착색층(1142b)을 구비하는 제2 착색부(114b)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 제1 투과도 및 제2 투과도는 100nm 내지 1400nm(일 예로, 100nm 내지 1200nm) 파장의 광에서의 평균 광 투과도를 의미할 수 있다. 이때, 제1 착색층(1142a)의 두께보다 제2 착색층(1142b)의 두께가 더 작을 수 있다. 이에 의하면 두께를 조절하는 간단한 구조에 의하여 서로 다른 색상을 가지는 복수의 착색층(1142a, 1142b) 또는 복수의 착색부(114a, 114b)을 구비한 경우에도 광 투과도를 균일하게 유지할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지 패널(100)의 출력 및 안정성을 우수하게 유지할 수 있다.
본 실시예에서는 복수의 착색부(114)를 구비한 경우에도 복수의 태양 전지(150)에서 생성되는 전류의 양이 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 복수의 태양 전지(150)에서 생성되는 전류의 양의 차이가 10% 이하(가장 큰 전류를 생성하는 태양 전지(150)의 전류를 100%했을 때를 기준으로 10% 이하)일 수 있다. 예를 들어, 제1 착색부(114a)가 복수의 태양 전지(150) 중 제1 태양 전지에 대응하여 위치(평면 상으로 볼 때 제1 태양 전지 위에 위치)하고, 제2 착색부(114b)가 복수의 태양 전지(150) 중 제2 태양 전지에 대응하여 위치할 때, 제1 태양 전지에 의하여 생성된 제1 전류와 제2 태양 전지에 의하여 생성된 제2 전류의 양의 차이가 10% 이하(예를 들어, 제1 및 제2 전류 중 더 큰 값을 100%로 했을 때를 기준으로 10% 이하)일 수 있다. 제1 및 제2 착색부(114a, 114b)를 예시로 하였으나 세 개 이상의 착색부(114)를 구비하는 경우에도 동일하다. 또한, 제1 및 제2 착색부(114a, 114b)가 서로 다른 태양 전지(150)에 대응하는 것을 예시하였으나, 복수의 착색부(114)가 하나의 태양 전지(150)에 위치하는 경우에도 착색부(114)가 구비되지 않는 태양 전지(150) 또는 다른 형태, 형상, 배치 등으로 착색부(114)가 구비되는 태양 전지(150)와 유사한 전류(10% 이내의 차이를 가지는 전류)를 가질 수 있다. 이에 따라 서로 다른 색상, 구조 등을 가지는 복수의 착색부(114)를 구비하는 경우에도 핫 스팟 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있어 신뢰성 측면에서 유리할 수 있다.
도 15를 참조한 실시예에서는 복수의 착색층(1142a, 114b)의 두께를 서로 다르게 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 대한 다양한 변형예를 도 16 내지 도 18을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 16은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 포함되는 복수의 착색부를 각기 도시한 개략적인 부분 단면도들이다.
도 16을 참조하면, 본 변형예에서는 착색부(114)가 서로 다른 색상을 가지는 복수의 착색부(114a, 114b)를 구비할 수 있다. 또는, 착색부(114)가 서로 다른 색상을 가지는 복수의 착색층(1142a, 1142b)을 구비할 수 있다. 이때, 복수의 착색부(114a, 114b)가 각기 바탕층(1140a, 1140b)을 더 구비하는데, 복수의 바탕층(1140a, 1140b)이 광 투과도를 고려하여 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 그러면, 서로 다른 광 투과도를 가지는 복수의 착색층(1142a, 1142b)을 가지는 경우에 복수의 착색부(114a, 114b)에 의한 광 투과도를 균일하게 유지할 수 있다.
예를 들어, 복수의 착색부(114)는, 제1 색상을 가지며 제1 투과도를 가지는 제1 착색층(1142a) 및 제1 바탕층(1140a)을 구비하는 제1 착색부(114a)와, 제1 색상과 다른 제2 색상을 가지며 제1 투과도보다 낮은 제2 투과도를 가지는 제2 착색층(1142b) 및 제2 바탕층(1140b)을 구비하는 제2 착색부(114b)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 바탕층(1140a)의 두께보다 제2 바탕층(1140b)의 두께가 더 작을 수 있다. 그러면 상대적으로 높은 광 투과도를 가지는 제1 착색층(1142a)을 가지는 제1 착색부(114a)에서 제1 바탕층(1140a)의 두께를 상대적으로 크게 하여 제1 착색부(114a)가 제2 착색부(114b)와 동일 또는 유사한 광 투과도를 가지도록 한다.
다른 예로, 도 17에 도시한 바와 같이, 제1 바탕층(1140a)이 제2 바탕층(1140b)과 다른 물질, 다른 색상, 또는 다른 광 투과도를 가질 수 있다. 즉, 제1 바탕층(1140a)보다 제2 바탕층(1140b)의 광 투과도가 더 높을 수 있다.
예를 들어, 제1 바탕층(1140a)보다 제2 바탕층(1140b)의 명도가 낮거나, 제1 바탕층(1140a)보다 제2 바탕층(1140b)이 더 어두울 수 있다. 또는, 제1 바탕층(1140a) 및 제2 바탕층(1140b)이 투명 또는 반투명하고, 제1 바탕층(1140a)보다 제2 바탕층(1140b)의 투명도가 더 낮을 수 있다. 또는, 제1 바탕층(1140a)이 투명 또는 반투명하고 제2 바탕층(1140b)이 일정한 색상(일 예로, 백색 또는 노란색 계열의 색상)을 가질 수 있다. 그러면 상대적으로 높은 광 투과도를 가지는 제1 착색층(1142a)을 가지는 제1 착색부(114a)에서 제1 바탕층(1140a)의 광 투과도를 상대적으로 높게 하여 제1 착색부(114a)가 제2 착색부(114b)와 동일 또는 유사한 광 투과도를 가지도록 한다.
또 다른 예로, 도 18에 도시한 바와 같이, 제1 착색부(114a)는 제1 바탕층(114a)을 포함하되 제2 착색부(114b)는 바탕층을 구비하지 않고 제2 착색층(1142b)만을 구비할 수 있다. 그러면, 상대적으로 높은 광 투과도를 가지는 제1 착색층(1142a)을 가지는 제1 착색부(114a)와 상대적으로 낮은 광 투과도를 가지는 제2 착색층(1142b)를 가지는 제2 착색부(114b)가 동일 또는 유사한 광 투과도를 가질 수 있다.
이에 의하면 바탕층(1140a, 1140b)의 두께, 색상, 바탕층(1140a, 1140b)의 형성 여부를 다르게 하는 간단한 구조에 의하여 서로 다른 색상 또는 투과도를 가지는 복수의 착색층(1142a, 1142b) 또는 복수의 착색부(114a, 114b)을 구비한 경우에도 광 투과도를 균일하게 유지할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지 패널(100)의 출력 및 안정성을 우수하게 유지할 수 있다.
도 14 내지 도 18에서는, 일 예로, 서로 다른 색상을 가지는 제1 및 제2 착색부(114a, 114b)에 의하여 서로 다른 색상을 가지는 제1 및 제2 커버 영역(CA1, CA2)이 구비된 것을 예시하였다. 그리고 서로 다른 색상을 가지는 복수의 착색부(114)가 서로 독립적으로 위치하고, 이에 각기 대응하는 복수의 커버 영역(CA)이 서로 독립적으로 위치한 것을 예시하였다. 그리고 복수의 커버 영역(CA)이 제1 커버 부재(110)의 전체에 위치한 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 착색부(114)의 개수, 커버 영역(CA)의 형상, 색상, 개수, 배치 등에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 복수의 착색부(114) 또는 복수의 커버 영역(CA)이 서로 중첩되어 형성되거나, 복수의 커버 영역(CA)이 전체적으로 이격하여 커버 영역(CA)이 형성되지 않는 부분이 형성되는 등 다양한 변형이 가능하다.
또한, 도 14 내지 도 18에서는 착색부(114)가 제1 베이스 부재(112)의 외면에 위치한 것을 예시로 하였으나, 도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이 다양한 위치에 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 도 14 내지 도 18에서는 복수의 착색층(1142a, 1142b)의 두께, 복수의 바탕층(1140a, 1140b)의 두께 및 광투과도, 바탕층(1140a, 1140b)의 유무 중 하나만을 다르게 한 것을 예시하였으나, 이들 중 복수가 서로 다를 수 있다. 또한, 도 14 내지 도 18을 참조한 실시예에서는 바탕층(1140a, 1140b)이 각 착색부(114) 또는 각 착색층(1142)에 대응하는 부분에 부분적으로 형성된 것을 도시하였으나, 바탕층이 복수의 착색부(114a, 114b) 또는 복수의 착색층(1142a, 1142b)에 대응하도록 연결되어 형성될 수 있다. 즉, 복수의 착색부(114a, 114b) 또는 복수의 착색층(1142a, 1142b)이 하나의 바탕층과 중첩 또는 접촉하도록 위치하고, 복수의 착색층(1142a, 1142b)의 광 투과도를 고려하여 바탕층의 두께가 각 착색부(114a, 114b)에서 서로 다를 수 있다. 또는, 바탕층의 두께가 착색부(114a, 114b) 또는 착색층(1142a, 1142b)가 위치한 부분에서 착색부(114a, 114b) 또는 착색층(1142a, 1142b)가 없는 부분보다 얇게 형성될 수 있다. 그 외 다양한 변형이 가능하다.
그리고 도 16 내지 도 18에서는 커버 영역(CA)에 부분적으로 착색부(114)가 위치한 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 착색부(114), 바탕층(1140), 또는 착색부(1142)가 커버 영역(CA)의 전체 영역에 형성될 수도 있다.
또한 상술한 실시예들에서는 복수의 착색부(114a, 114b)가 서로 별개의 색상 또는 커버 영역(CA)을 구현하는 데 사용되는 것을 예시하였다. 그러나 복수의 착색부(114a, 114b)가 하나의 착색 유닛 내에 함께 위치하여 하나의 색상을 구현할 수 있다. 도 19 내지 도 23을 참조하여 이를 상세하게 설명한다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 커버 부재에 구비되는 각 착색 유닛의 일 예를 도시한 도면이다. 도 19의 착색 유닛은 도 4의 (a)에 도시한 하나의 착색부(114)에 대응할 수 있다.
도 19를 참조하면, 본 실시예에서 착색부(114)는, 서로 다른 색 또는 서로 다른 광 투과도를 가지는 적어도 두 개의 착색층(1142a, 1142b)을 포함하는 착색 유닛으로 구성될 수 있다. 즉, 커버 영역(일 예로, 착색 영역)에 1 내지 100 dpi로 위치하는 각 착색부(114) 또는 착색 유닛 각각에 적어도 두 개의 착색층(1142a, 1142b)이 위치하고, 이러한 착색부(114) 또는 착색 유닛이 1 내지 100dpi로 위치하여 원하는 색상을 가지는 커버 영역을 구현할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
본 실시예에서 각 착색부(114) 또는 착색 유닛이, 제1 색상으로 구성되며 제1 투과도를 가지는 제1 착색층(1142a), 제1 색상과 다른 제2 색상으로 구성되며 제1 투과도보다 높은 제2 투과도를 가지는 제2 착색층(1142b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 착색층(1142a)의 제1 색상은 삼원색인 빨간색, 노란색, 녹색을 단독 또는 다른 색과 결합되어 구현할 수 있는 색, 검은색 또는 백색을 포함할 수 있다. 제2 착색층(1142b)은 제1 착색층(1142a)보다 광 투과도가 높고, 제1 착색층(1142a)과 다른 색(일 예로, 명도 및/또는 채도가 다른 색)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 착색층(1142a)이 노란색일 경우에 제2 착색층(1142b)은 흰색으로 구성되어 노란색을 좀더 선명하게 구현할 수 있다. 또는, 제1 착색층(1142a)이 백색일 경우에 제2 착색층(1142b)이 노란색으로 구성되어 노란빛이 나는 흰색(yellowish white)를 좀더 선명하게 구현할 수 있다. 그 외에도 빨간색, 녹색, 파란색 등과 같은 원색을 선명하게 구현할 수 있다.
예를 들어, 가시광 영역의 광(일 예로, 380 내지 760nm의 파장의 광)에 대하여, 제1 착색층(1142a)의 광 투과도(일 예로, 평균 광 투과도)가 60% 이하(일 예로, 0 내지 60%)일 수 있고, 제2 착색층(1142b)의 광 투과도(일 예로, 평균 광 투과도)가 90% 이하, 좀더 구체적으로 80% 이하(일 예로, 0 내지 90%, 좀더 구체적으로 0 내지 80%)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것이다.
본 실시예에서 제1 착색층(1142a)은 원하는 색을 발색하는 역할과 상대적으로 적은 양의 광이 투과되어 보조적인 발전이 이루어지는 부분이고, 제2 착색층(1142b)은 원하는 색의 발색을 보조하며 눈부심 현상을 방지하는 역할을 하며 상대적으로 많은 광이 투과되어 충분한 발전이 이루어져서 발전에 큰 영향을 미치는 부분이다. 즉, 제2 착색층(1142b)가 바탕층으로서의 역할을 수행할 수 있다. 제2 착색층(1142b)의 면적 비율이 제1 착색층(1142a)의 면적 비율과 같거나 이보다 커서, 발전이 충분하게 이루어지도록 하면서 원하는 색을 구현할 수 있도록 할 수 있다. 일 예로, 제1 착색층(1142a) : 제2 착색층(1142b)의 면적 비율이 1:9 내지 5:5일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 착색층(1142a, 1142)이 백색 이외의 색을 가져 각각 특정한 색상을 구현하여 제2 착색층(1142b)도 바탕층이 아닌 착색층으로서의 역할만을 수행할 수도 있다.
도 19에서는 제2 착색층(1142b)이 착색부(114)에 전체적으로 형성되고, 복수의 제1 착색층(1142a)이 착색부(114) 내에서 부분적으로 형성되면서 복수의 제1 착색층(1142a)의 전체 부분이 제2 착색층(1142b)에 중첩되면서 제2 착색층(1142b) 위에 위치한 것을 예시하였다. 그러나 제1 착색층(1142a)과 제2 착색층(1142b)의 평면 형상, 적층 구조 등은 도 19에 도시한 바에 한정되지 않으며 다양한 변형이 가능하다. 이를 도 20 및 도 21을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 20은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재의 각 착색 유닛의 다양한 예를 도시한 부분 평면도이다. 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 제1 커버 부재의 다양한 예를 도시한 부분 단면도이다. 간략한 도시를 위하여 도 20 및 21에서는 제1 베이스 부재(112), 바탕층(1140) 및 착색층(1142)의 단면 형상을 개략적으로만 도시하여 기포(114V) 등을 도시하지 않았으며 경계면 또는 표면 형상을 평면 형상으로 도시하였다.
도 20의 (a)에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 착색층(1142a)이 착색부(114) 또는 착색 유닛의 내부에서 부분적으로 형성되고, 그 위에 제2 착색층(1142b)이 복수의 제1 착색층(1142a)을 전체적으로 덮으면서 착색부(114) 또는 착색 유닛에 전체적으로 형성될 수 있다.
또는, 도 20의 (b)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제1 착색층(1142a) 및 제2 착색층(1142b)이 각기 부분적으로 위치하면서 복수로 구비되고, 서로 중첩되는 부분 없이 이격되어 위치할 수 있다.
또는, 도 20의 (c) 및 (d)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제1 착색층(1142a) 및 제2 착색층(1142b)이 각기 부분적으로 위치하면서 복수로 구비되고 제1 착색층(1142a)의 전체 부분이 제2 착색층(1142b)에 중첩될 수 있다. 이때, 도 20의 (c)에 도시한 바와 같이 제2 착색층(1142b) 위에 제1 착색층(1142a)이 위치할 수도 있고, 도 20의 (d)에 도시한 바와 같이 제1 착색층(1142a) 위에 제2 착색층(1142b)이 위치할 수도 있다.
또는, 도 20의 (e) 및 (f)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제1 착색층(1142a) 및 제2 착색층(1142b)이 각기 부분적으로 위치하면서 복수로 구비되고 제1 착색층(1142a)의 일부 부분이 제2 착색층(1142b)에 중첩될 수 있다. 이때, 도 20의 (e)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제2 착색층(1142b) 위에 제1 착색층(1142a)이 위치할 수도 있고, 도 20의 (f)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제1 착색층(1142a) 위에 제2 착색층(1142b)이 위치할 수도 있다.
한편, 도 21의 (a)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제2 착색층(1142b)이 제1 착색층(1142a)의 전체 위에 형성될 수 있다. 또는, 도 21의 (b) 및 (c)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제2 착색층(1142b)의 일부가 제1 착색층(1142a)의 일부 위에 형성될 수도 있다. 또는, 도 21의 (d) 내지 (f)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제2 착색층(1142b)과 제1 착색층(1142a)이 서로 겹쳐지는 부분 없이 서로 이격되어 위치하여 이들 사이로 광 투과부(LTA)가 위치할 수도 있다. 이때, 도 21의 (d)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제1 착색층(1142a)과 제2 착색층(1142b)이 동일한 면에 위치하면서 서로 이격할 수도 있고, 도 21의 (e) 및 (f)에 도시한 바와 같이, 각 착색부(114) 또는 각 착색 유닛에서 제1 착색층(1142a)과 제2 착색층(1142b)이 서로 반대되는 면에 위치할 수 있다. 여기서, 도 21의 (e)에 도시한 바와 같이 평면으로 볼 때에도 제1 착색층(1142a)과 제2 착색층(1142b)이 서로 이격될 수도 있고, 도 21의 (f)에 도시한 바와 같이 평면으로 볼 때에는 제1 착색층(1142a)과 제2 착색층(1142b)이 중첩되는 부분이 존재할 수도 있다. 참조로, 제1 착색층(1142a) 및 제2 착색층(1142b)이 외면을 향하여 위치할 때 제1 착색층(1142a) 및 제2 착색층(1142b)에 의한 효과를 최대화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예로, 도 22에 도시한 바와 같이, 착색부(114) 또는 착색 유닛이, 제1 색상 및 제2 색상보다 높은 명도를 가지는 제3 색상으로 구성되며 제1 및 제2 착색층(1142a, 1142b)보다 높은 투과도를 가지는 제2 착색층(1142c)을 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 착색층(1142a, 1142b)의 제1 색상 및 제2 색상이 혼합되어 이와 다른 색으로 사용자에게 인식되고, 제3 착색층(1142c)은 착색부(114)의 색이 원하지 않게 어두워지는 것을 방지하거나 제1 색상 및/또는 제2 색상에 의하여 구현하고자 하는 원색을 좀더 선명하게 구현하는데 도움을 주는 바탕층의 역할을 할 수 있다. 다른 예로, 제3 착색층(1142c)이 백색이 아닌 색상(예를 들어, 삼원색 중 다른 하나)로 구성되어 제1 내지 제3 착색층(1142a, 1142b, 1142c)의 색이 혼합되어 이와 다른 하나의 색으로 사용자에게 인식될 수도 있다.
일 예로, 제3 색상은 흰색 계열 또는 노란색 계열의 색을 가질 수 있다. 여기서, 흰색 계열 또는 노란색 계열의 색이라 함은 기본적으로 흰색 또는 노란색을 가지면서 약간 다른 색이 섞여서 전체적으로 흰색 또는 노란색을 가지는 색을 의미할 수 있다. 그러면, 제3 착색층(114c)은 제1 및/또는 제2 착색층(114a, 114b)가 위치한 부분이 원하지 않게 어두워지는 것을 방지하거나 제1 및/또는 제2 착색층(114a, 114b)에 의한 발색을 향상하기 위한 바탕층으로 역할을 충분하게 수행할 수 있다.
이와 같이 착색부(114) 또는 착색 유닛이 제1 착색층(1142a) 및 제2 착색층(1142b), 선택적으로 제3 착색층(1142c)을 포함하면, 앞서 설명한 바와 같이 원색을 선명하게 구현할 수 있을 뿐만 아니라 눈부심을 방지하는 효과를 좀더 향상할 수 있다.
이때, 도 22의 (a)와 같이, 착색 유닛이 광 투과부(LTA)를 구비하지 않는 경우에는 제3 착색층(1142c)(일 예로, 바탕층)의 면적이 제1 착색층(1142a)의 면적과 제2 착색층(1142b)의 면적의 합과 같거나 이보다 클 수 있다. 이에 의하면 제3 착색층(1142c)에 의하여 명도를 향상하는 효과 및 눈부심 방지 효과를 최대화할 수 있다. 또는, 제1 착색층(1142a)의 면적, 제2 착색층(1142b)의 면적, 제3 착색층(1142c)의 면적을 서로 동일하게 할 수 있다. 도 22의 (a)에서는 제3 착색층(1142c)의 하부에 제1 및 제2 착색층(1142a, 1142b)가 위치한 것을 예시하였으나, 제1 내지 제3 착색층(1142a, 1142b, 1142c)의 적층 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
다른 예로, 도 22의 (b) 내지 (f)에 도시한 바와 같이, 광 투과부(LTA)를 구비하는 경우에는 제1 및 제2 착색층(1142a, 1142b) 및 제3 착색층(1142c)(일 예로, 바탕층)의 총 면적이 광 투과부(LTA)의 면적과 같거나 이보다 작을 수 있다. 이에 의하면 광 투과부(LTA)에 의하여 충분한 발전이 이루어지도록 할 수 있다. 일 예로, 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 착색층(1142a)의 면적, 제2 착색층(1142b)의 면적, 제3 착색층(1142c)의 면적을 서로 동일할 수 있다.
도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제3 착색층(1142a, 1142b, 1142c)이 서로 이격된 위치에 위치할 수 있다. 또는, 도 22의 (c) 및 (d)에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제3 착색층(1142a, 1142b, 1142c)의 전체 또는 일부가 서로 중첩되어 위치할 수도 있다. 제1 내지 제3 착색층(1142a, 1142b, 1142c)의 적층 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
또 다른 예로, 제1 내지 제3 착색층(1142a, 1142b, 1142c) 이외에 이와 다른 색 또는 다른 광 투과도를 가지는 색상을 가지는 또 다른 하나 또는 둘 이상의 착색층 또는 바탕층을 더 구비할 수도 있다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 착색층(1142a) 및 제2 착색층(1142b)을 구비하는 제1 커버 부재(110)를 구비한 태양 전지 패널(100)의 일부를 개략적으로 도시한 개략도이다. 간략한 도시를 위하여 제1 착색층(1142a) 및 제2 착색층(1142b)이 제1 베이스 부재(112)와 별도의 층인 것으로 도시하였으나, 제1 착색층(1142a) 및 제2 착색층(1142b)은 도 3 등에 도시한 바와 같이 제1 베이스 부재(112)와 일체화된 부분일 수 있다.
도 23을 참조하면, 본 실시예에서는 제1 착색층(1142a)보다 높은 광 투과도를 가지는 제2 착색층(1142b)을 포함하여 제2 착색층(1142b)을 통한 광의 투과가 원활하게 이루어지도록 할 수 있다. 그리고 태양 전지(150)에 반사되어 전면으로 향하는 빛은 제2 착색층(1142b)에서 적어도 일부 산란되어 태양 전지 패널(100)의 전면에서의 눈부심 현상을 최소화할 수 있다. 이때, 제1 착색층(1142a)은 제2 착색층(1142b)보다 광 투과도가 높으므로 착색부(114)에 의한 출력 저하를 최소화할 수 있다. 또한, 제2 착색층(1142b)에 의하여 태양 전지(150)가 외부로 보이는 것을 추가적으로 방지할 수 있다.
이를 도 24를 참조하여 좀더 설명한다. 도 24의 (a)에는 본 실시예에 따른 제1 및 제2 착색층(1142a, 1142b)을 구비하는 제1 커버 부재(110)를 구비한 태양 전지 패널에 광을 조사하여 이를 촬영한 사진을 첨부하고, 도 24의 (b)에는 착색층 또는 착색부를 구비하지 않는 종래의 태양 전지 패널에 광을 조사하여 이를 촬영한 사진을 첨부하였다.
도 24의 (a)에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)에서는 눈부심 현상이 매우 적게 발생하나, 도 24의 (b)에 도시한 바와 같은 종래의 태양 전지 패널에서는 눈부심 현상이 크게 발생함을 알 수 있다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)에 포함된 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)의 일 예를 도시한 평면도이다. 도 26은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)에 포함된 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)의 다른 예를 도시한 평면도이다. 그리고 도 27은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)의 일 예의 일부를 촬영한 사진이다. 도면에서는 일 예로, 착색부(114) 및 커버 부분(124)을 원형의 도트 형상으로 도시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 25 및 도 26를 참조하면, 본 실시예에서는, 커버 부분(124)이 착색부(114)보다 낮은 명도를 가지거나 상대적으로 낮은 광 투과도를 가지거나, 및/또는 제1 커버 비율보다 제2 커버 비율이 더 클 수 있다. 일 예로, 착색부(114)보다 커버 부분(124)의 명도가 낮거나, 커버 부분(124)이 착색부(114)와 동일한 색 또는 이보다 낮은 명도의 색을 가지면서 제1 커버 비율보다 큰 제2 커버 비율을 가질 수 있다.
여기서, 상대적으로 낮은 명도를 가진다 함은 착색부(114)보다 낮은 명도를 가지는 것을 의미할 수 있고, 상대적으로 낮은 광 투과도를 가진다 함은 제1 베이스 부재(112) 및/또는 제2 베이스 부재(122)보다 낮은 광 투과도를 가지는 것을 의미할 수 있다.
커버 부분(124)은 흰색을 제외한 무채색, 불투명한 색상, 또는 태양 전지(150)와 동일한 계열의 색을 가질 수 있다. 예를 들어, 커버 부분(124)이 검은색, 회색, 푸른색, 녹색, 갈색, 태양 전지(150)와 동일한 계열의 색, 또는 이들을 혼합한 색을 가질 수 있다. 흰색은 명도가 높은 색이므로 이를 이용하여 커버 부분(124)을 형성하기 힘들 수 있다. 일 예로, 커버 부분(124)이 태양 전지(150)와 동일한 계열의 색으로 형성되면 색상의 통일성을 가져 태양 전지 패널(100)이 전체적으로 색상의 통일성을 가지므로 심미성을 좀더 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 상술한 색 이외의 색이라도 착색부(114)보다 낮은 명도 또는 제1 베이스 부재(112) 및/또는 제2 베이스 부재(122)보다 낮은 광 투과도를 가지는 색이라면 다양한 색을 사용할 수 있다.
제1 커버 비율은 커버 영역의 면적에 대한 착색부(114)(일 예로, 착색층(1142))의 면적 비율을 의미하고, 제2 커버 비율은 비유효 영역(NA)의 면적에 대하여 비유효 영역(NA)에 위치한 커버 부분(124)이 차지하는 면적 비율을 의미할 수 있다.
이에 의하면, 태양 전지(150)가 위치하지 않는 비유효 영역(NA)에 위치하는 커버 부분(124)이 착색부(114)보다 낮은 명도를 가지거나 큰 커버 비율을 가져 태양 전지(150)의 경계가 인식되거나 인터커넥터(142, 145) 등이 인식되는 것을 방지할 수 있다.
도 27의 (a)에서와 같은 태양 전지(150)와 인터커넥터(142, 145) 위에, 도 27의 (b)에서와 같이 착색부(114)를 가지는 제1 커버 부재(110)를 놓으면 착색부(114)에 의한 색은 인식할 수 있으나 태양 전지(150)의 경계 및 인터커넥터(142, 145)의 경계가 어느 정도 인식된다. 이 상태에서 도 27의 (c)에서와 같이 커버 부분(124)을 가지는 제2 커버 부재(120)를 함께 놓으면, 착색부(114)에 의한 색이 인식되면서도 착색부(114)와 커버 부분(124)의 간섭에 의하여 태양 전지(150)의 경계 및 인터커넥터(142, 145)의 경계를 인식하기 어렵게 된다.
본 실시예에서 인터커넥터(142, 145)를 가리는 형상의 쉴드 부재가 태양 전지(150) 및 인터커넥터(142, 145)와 제1 밀봉재(130) 사이에 위치될 수 있다. 일 예로, 쉴드 부재가 인접한 태양 전지(10) 사이에 위치한 제1 인터커넥터(142) 및/또는 복수의 태양 전지 스트링의 단부에서 이들에 연결되는 제2 인터커넥터(145)(예를 들어, 버스 리본)을 가리는 위치에 위치할 수 있다. 이러한 쉴드 부재는 특정한 색상(일 예로, 검은색, 회색, 또는 태양 전지(150)와 동일 또는 유사한 색상)을 가질 수 있고, 인터커넥터(142, 145)와 다른 반사도를 가져 인터커넥터(142, 145)가 인식되는 것을 방지하되 광을 완전하게 차단하지는 않는 물질로 구성될 수 있다. 이러한 쉴드 부재는 태양 전지(150) 등에 점착되어 위치할 수 있다. 여기서, 점착이라 함은 상온에서 물리적 힘에 의해 두 개의 층이 서로 부착되거나 분리될 수 있는 정도의 접착력을 의미하는 것으로, 열처리를 통해 두 개의 층이 서로 부착되어 두 개의 층을 분리할 때 어느 하나의 층이 손상되는 접착(adhesion)과는 다른 의미이다. 이와 같이 쉴드 부재가 점착에 의하여 태양 전지(150) 등에 고정되면 제조 공정 중 쉴드 부재의 점착, 분리, 위치 조정 등이 용이하다. 쉴드 부재의 형상, 구조, 물질 등은 다양하게 변형될 수 있다. 또는, 일정한 색상(일 예로, 검은색, 회색 등)을 가지는 인터커넥터(142, 145)가 사용될 수 있다. 그러면, 인터커넥터(142, 145) 등의 경계가 인식되는 것을 좀더 효과적으로 방지할 수 있다. 일 예로, 제2 커버 비율이 0.5 내지 1일 수 있다. 즉, 비유효 영역(NA)의 전체 면적에 대하여 이에 형성된 커버 부분(124)의 면적 비율이 0.5 내지 1일 수 있다. 이러한 제2 커버 비율을 가질 때 태양 전지(150)의 경계가 인식되거나 인터커넥터(142, 145) 등이 인식되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 제2 커버 부재(120)가, 도 25에 도시한 바와 같이, 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(NA)에 대응하도록 전체적으로 형성될 수도 있고, 도 26에 도시한 바와 같이, 비유효 영역(NA)에 대응하는 부분에서만 형성되고 유효 영역(AA)에는 형성되지 않을 수 있다. 유효 영역(AA)에 커버 부분(124)이 형성되지 않으면 커버 부분(124)의 형성을 위한 비용이 절감될 수 있다.
도 25 및 도 26에서는 제2 베이스 부재(122) 위에 도트 형상을 가지는 커버 부분(124)이 위치한 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 커버 부분(124)이 제2 베이스 부재(112)의 전체 영역에 형성될 수 있다.
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 태양 전지 패널
110: 제1 커버 부재
112: 제1 베이스 부재
114: 착색부
120: 제2 커버 부재
122: 제2 베이스 부재
124: 커버 부분
130: 밀봉재
150: 태양 전지
152: 반사 방지층
110: 제1 커버 부재
112: 제1 베이스 부재
114: 착색부
120: 제2 커버 부재
122: 제2 베이스 부재
124: 커버 부분
130: 밀봉재
150: 태양 전지
152: 반사 방지층
Claims (20)
- 태양 전지;
상기 태양 전지를 밀봉하는 밀봉재;
상기 밀봉재 위에서 상기 태양 전지의 일면 위에 위치하는 제1 커버 부재; 및
상기 밀봉재 위에서 상기 태양 전지의 타면 위에 위치하는 제2 커버 부재
를 포함하고,
상기 제1 커버 부재는, 베이스 부재와, 상기 베이스 부재보다 낮은 광 투과도를 가지며 착색 영역을 구성하는 착색부를 포함하고,
상기 착색부는, 각기 산화물 세라믹 조성물로 구성되며 서로 다른 색 또는 서로 다른 광 투과도를 가지는 적어도 두 층을 구비하는 태양 전지 패널. - 제1항에 있어서,
상기 착색부에서 적외선 영역의 광에 대한 상기 착색부의 평균 광 투과도가 가시광선 영역의 광에 대한 상기 착색부의 평균 광 투과도와 같거나 그보다 더 크고,
상기 착색부의 상기 산화물 세라믹 조성물이 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 태양 전지 패널. - 제1항에 있어서,
상기 착색부를 구성하는 적어도 두 층은 상기 베이스 부재 위에 위치한 제1 층, 그리고 상기 제1 층 위에 위치한 제2 층을 포함하고,
상기 제1 층 및 상기 제2 층이 기포를 포함하고,
상기 제1 층에 포함된 상기 기포의 크기가 상기 제2 층에 포함된 상기 기포의 크기보다 작거나, 또는 상기 제1 층에 포함된 상기 기포의 총 부피가 상기 제2 층에 포함된 상기 기포의 총 부피보다 작은 태양 전지 패널. - 제1항에 있어서,
상기 착색부는, 서로 적층되어 형성되거나 서로 이웃하여 형성되는 바탕층 및 착색층을 포함하는 태양 전지 패널. - 제4항에 있어서,
상기 바탕층이 상기 착색층보다 높은 명도 또는 상기 착색층보다 높은 광 투과도를 가지거나, 또는
상기 바탕층은, 흰색 계열, 또는 노란색 계열의 색상을 가지거나, 투명 또는 반투명인 태양 전지 패널. - 제1항에 있어서,
상기 태양 전지가 복수의 태양 전지를 포함하고,
상기 바탕층 또는 상기 착색층의 적어도 일부가 적어도 상기 복수의 태양 전지가 위치하지 않은 비유효 영역에 위치하는 태양 전지 패널. - 제4항에 있어서,
상기 바탕층이 상기 착색층보다 상기 태양 전지에 인접하여 위치하는 태양 전지 패널. - 제1항에 있어서,
상기 착색부는, 서로 다른 색상을 가지는 복수의 착색층을 구비하는 복수의 착색부를 포함하는 태양 전지 패널. - 제1항에 있어서,
상기 태양 전지가 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지를 포함하고,
상기 복수의 착색부가 상기 제1 태양 전지에 대응하는 제1 착색부 및 상기 제2 태양 전지에 대응하는 제2 착색부를 구비하며,
상기 제1 태양 전지에 의하여 생성된 전류와 상기 제2 태양 전지에 의하여 생성된 전류의 양의 차이가 10% 이내인 태양 전지 패널. - 제8항에 있어서,
상기 복수의 착색부는, 제1 투과도를 가지는 제1 색상을 가지는 제1 착색층을 구비하는 제1 착색부, 상기 제1 투과도보다 낮은 제2 투과도를 가지며 제1 색상과 다른 제2 색상을 가지는 제2 착색층을 구비하는 제2 착색부를 포함하고,
상기 제1 착색부와 상기 제2 착색부가 서로 다른 구조 또는 서로 다른 두께를 가지는 태양 전지 패널. - 제10항에 있어서,
상기 제1 착색층의 두께보다 상기 제2 착색층의 두께가 더 작은 태양 전지 패널. - 제10항에 있어서,
상기 제1 착색부가 상기 제1 착색층과 적층되는 제1 바탕층을 더 구비하고,
상기 제2 착색부가 상기 제2 착색층과 적층되는 제2 바탕층을 더 구비하며,
상기 제1 바탕층과 상기 제2 바탕층의 색상, 광 투과도, 또는 두께가 서로 다른 태양 전지 패널. - 제12항에 있어서,
상기 제1 바탕층보다 상기 제2 바탕층의 두께가 더 작은 태양 전지 패널. - 제12항에 있어서,
상기 제1 바탕층의 광 투과도보다 상기 제2 바탕층의 광 투과도가 더 높은 태양 전지 패널. - 제10항에 있어서,
상기 제1 착색부가 상기 제1 착색층과 적층되는 제1 바탕층을 더 구비하고,
상기 제2 착색부는 상기 제2 착색층으로 구성되며 바탕층을 구비하지 않는 태양 전지 패널. - 제1항에 있어서,
상기 착색부는, 서로 다른 색 또는 서로 다른 광 투과도를 가지는 적어도 두 개의 착색층을 구비하는 착색 유닛으로 구성되는 태양 전지 패널. - 제16항에 있어서,
상기 착색 유닛이, 제1 색상으로 구성되며 제1 투과도를 가지는 제1 착색층, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상을 가지며 상기 제1 투과도보다 높은 제2 투과도를 가지는 제2 착색층을 포함하는 태양 전지 패널. - 제17항에 있어서,
상기 제2 착색층의 면적이 상기 제1 착색층의 면적과 같거나 그보다 큰 태양 전지 패널. - 제16항에 있어서,
상기 착색 유닛은, 제1 색상으로 구성되는 제1 착색층, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상으로 구성되는 제2 착색층, 상기 제1 색상 및 상기 제2 색상보다 높은 명도를 가지며 상기 제1 및 제2 착색층보다 높은 광 투과도를 가지는 바탕층을 포함하는 태양 전지 패널. - 제1항에 있어서,
상기 제1 커버 부재의 일면에 상기 착색부가 형성되고, 상기 제1 커버 부재의 다른 일면에 광 확산부가 형성되는 태양 전지 패널.
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- 2019-02-20 KR KR1020190019669A patent/KR20190106689A/ko not_active Application Discontinuation
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