KR20210008183A - 체결식 태양전지 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단결정 및 다결정 Si 실리콘, GaAs 등의 결정질 태양전지는 물론, CdTe, CIGS/CIS, 염료감응형 등과 같은 박막 태양전지로 구성되는 태양전지 모듈에 있어서 수광 면적을 증가시킴으로써 발전 출력을 개선할 수 있는 동시에 결합과 분리가 용이한 체결식 태양전지 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈은, 2 이상의 장방형의 단위 모듈과 상기 2 이상의 단위 모듈이 접히도록 연결되는 태양전지 모듈에 있어서, 상기 단위 모듈이 절첩되는 각도를 조절할 수 있도록 하는 연결 수단을 구비한다.

Description

체결식 태양전지 모듈{SOLAR CELL MODULE WITH HINGED JOINT}

본 발명은 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 단결정 및 다결정 실리콘, GaAs 등의 결정질 태양전지는 물론, CdTe, CIGS/CIS, 염료감응형 등과 같은 박막 태양전지로 구성되는 태양전지 모듈에 있어서 수광 면적을 증가시킴으로써 발전 출력을 개선할 수 있는 동시에 결합과 분리가 용이한 체결식 태양전지 모듈과 설치 방법에 관한 것이다.

결정질 및 박막 태양전지 기술은 기존의 전기 에너지원을 대체할 수 있는 청정 에너지원으로서 지속적으로 보급이 이루어지고 있으나, 아직까지 기존의 석탄 화력이나 원자력 발전에 비교하여 발전 단가가 높으므로, 경제성이 부족하여 상용화에 제한이 되고 있다.

결정질 실리콘 태양전지는 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘 웨이퍼를 기판으로 사용하여 배면 전극-광흡수층-전면 전극 등으로 이루어진 전지로서, 그 중 태양광을 흡수하는 광흡수층이 실리콘(Si)으로 이루어진 전지를 의미한다.

한편, 박막 태양전지는 현재 가장 큰 시장점유율을 보이고 있는 결정질 실리콘 태양전지와 비교되는 차세대 태양전지 기술로서, 다양한 종류가 개발되고 있는데, 그 대표적인 예로 CIGS(Cu(In, Ga)Se₂) 또는 CIS(CuInSe₂) 태양전지를 들 수 있다.

CIGS/CIS 태양전지란, 일반적인 유리를 기판으로 기판-배면 전극-광흡수층-버퍼층-전면 투명전극 등으로 이루어진 전지로서, 그 중 태양광을 흡수하는 광흡수층이 CIGS 또는 CIS로 이루어진 전지를 의미한다. 이러한 CIGS 태양전지는 일반적으로는 유리를 기판으로 사용하나, 유리 기판 이외에도 고분자(예: 폴리이미드) 또는 금속박막(예: 스테인리스강, 타이타늄) 기판 위에 증착하여 플렉시블 태양전지 형태로 제조할 수도 있다.

일반적으로 지금까지의 태양전지 모듈은 판 형상의 패널을 발전 단위로 하여 다수개가 고정 연결되어 어레이로 구현되고 있다.

한편, 공개실용신안 20-2018-0002627에서는 대나무편 형식의 대나무 판 또는 기판에 평판형 태양전지 셀을 설치하여 태양전지를 말아서 수납함으로써 사용자가 휴대와 수납하기에 편리하도록 제시하고 있으나, 상기 기판에 오목홈과 관통홈을 형성하고 그 안에 태양전지 셀을 설치하므로 제조 비용이 증가하는 단점이 있다. 또한 인접한 2개의 상기 태양전지 셀을 동판 띠나 용접봉 등을 직렬 연결하여 구성하므로 반복해서 사용하고 수납하게 되면 굴곡과 접힘이 발생하여 배선 등 연결 부분이 손상되기가 쉽다.

또한, 공개실용신안 20-2017-0003830에서는 기존의 태양전지 모듈 2개를 한 쌍으로 접이식 구조를 만들고 2개의 모듈사이는 경첩으로 연결하여, 이를 접으면 1개의 모듈이 다른 1개의 모듈위로 포개어져, 상부에 위치한 모듈의 뒷면이 입사광선에 노출되도록 함으로써, 외부충격이나 풍압으로부터 태양전지 모듈을 보호하는 방법을 제시하고 있으나, 접이식 모듈이 2개로 한정되고 이웃한 다른 태양전지 모듈과는 'ㄷ' 볼트 용도의 라운드 러그로 연결되므로 평판 형태로써 제한하여 사용해야 하는 단점이 있다.

대한민국 공개실용신안공보 제20-2018-0002627호 대한민국 공개실용신안공보 제20-2017-0003830호

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 태양전지 모듈을 다수의 체결식 모듈로 구성하고 사용 시에는 모듈을 병풍 형태로 연결하여 설치함으로써 기존의 평면 모듈에 대비하여 태양광이 입사하는 표면적을 증가시켜서 수광 면적을 증가시키는 반면에 설치 공간을 축소할 수 있으며, 수납 시에는 단위 모듈로 분리하여 보관함으로써 유지 보수가 용이한 태양전지 모듈을 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 모듈은, 2 이상의 장방형의 단위 모듈과; 상기 2 이상의 단위 모듈이 접히도록 연결되는 태양전지 모듈에 있어서, 상기 단위 모듈이 접히는 각도를 조절할 수 있도록 하는 연결 수단을 구비하는, 체결식 태양전지 모듈을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 체결식 태양전지 모듈에 있어서, 상기 단위 모듈의 접히는 각도가 30° ~ 330°이고, 상기 단위 모듈간의 간격이 상기 단위 모듈의 폭 이하일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 단위 태양전지가 소정 각도로 접혀진 상태에서 사용되는 모듈이다.

또한, 본 발명에 따른 체결식 태양전지 모듈에 있어서, 상기 연결 수단은 축과, 상기 축에 회동 가능하게 연결되는 연결부재를 포함하고, 상기 단위 모듈은 그 일측 또는 양측이 상기 연결부재와 연결되어 상기 축에 대해 회동가능하게 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 체결식 태양전지 모듈에 있어서, 상기 단위 모듈과 인접하는 단위 모듈을 연결하는 연결 부재의 일측에 체결되어, 상기 단위 모듈 간의 접히는 각도를 조절하여 고정하는 고정 커넥터를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 체결식 태양전지 모듈에 있어서, 상기 각 고정 커넥터는, 몸체와, 상기 몸체에 연결되며 상기 단위 모듈의 일단에 고정되는 제1 고정부재와, 상기 제1 고정부재에 고정된 단위 모듈에 인접하여 연결되는 단위 모듈의 일단에 고정되는 제2 고정부재를 포함하며, 상기 제1 고정부재와 상기 제2 고정부재 사이의 각도 조절을 통해, 상기 단위 모듈 간의 접히는 각도가 조절될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 체결식 태양전지 모듈에 있어서, 상기 각 고정 커넥터는, 몸체와, 상기 몸체에 연결되며 상기 단위 모듈의 일단에 고정되는 제1 고정부재와, 상기 제1 고정부재에 고정된 단위 모듈에 인접하여 연결되는 단위 모듈의 일단에 고정되는 제2 고정부재를 포함하며, 상기 제1 고정부재와 제2 고정부재의 일방 또는 양방은 상기 몸체에 대해 회동 가능하게 연결되고, 회동 가능하게 연결된 제1 고정부재 또는 제2 고정부재를 고정하는 각도 조절수단을 구비하여, 상기 제1 고정부재 또는 제2 고정부재와, 상기 각도 조절수단을 통해, 상기 제1 고정부재와 제2 고정부재 간의 각도가 조절될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 체결식 태양전지 모듈에 있어서, 상기 각 고정 커넥터는, 구동 수단과, 상기 단위 모듈의 일단에 고정되는 제1 고정부재와, 상기 제1 고정부재에 고정된 단위 모듈에 인접하여 연결되는 단위 모듈의 일단에 고정되는 제2 고정부재를 포함하며, 상기 구동 수단은 상기 제1 고정부재와 제2 고정부재의 일방 또는 양방을 회동시켜, 상기 제1 고정부재와 제2 고정부재 간의 각도가 조절될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 체결식 태양전지 모듈에 있어서, 추가로 상기 구동 수단을 제어하는 제어수단과, 소정의 정보를 저장하는 저장수단을 포함하고, 상기 저장수단에 저장된 날짜에 따른 태양의 고도, 일출 시간 및 일몰 시간 중에서 선택된 하나 이상의 정보에 기초하여, 소정 시간별로 상기 제어수단이 상기 구동수단을 조절함으로써, 태양에 대한 입사각이 조절될 수 있도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 체결식 태양전지 모듈에 있어서, 상기 2 이상의 단위 모듈 중 1 이상을 지지하기 위한 지지대와, 상기 지지대에 상기 단위 모듈을 고정하기 위한 고정 수단을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 체결식 태양전지 모듈에 있어서, 상기 각각의 단위 모듈은 상호간에 분리되거나 결합될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 다수의 분리된 단위 모듈이 연결 수단을 통하여 접히도록 결합되어 동일한 공간에 더 많은 모듈을 설치할 수 있으므로 일사량과 일조시간이 동일하더라도 기존과 같이 경사 설치된 평면 모듈에 대비하여 태양광 수광 면적과 일조량을 증가시킴으로써 발전량을 향상시키고 설치 면적을 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 태양전지 모듈이 병풍 형대로 연결되므로 좌우 방향으로 접는 간격과 방향을 조절함으로써 일조량을 증가시킬 수 있다.

또한, 사용 시에는 각각의 단위 모듈을 체결식으로 연결하여 설치하고, 수납과 이동 시에는 단위모듈을 해체하여 분리, 보관할 수 있으므로 유지와 보수가 용이하게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 태양이 입사하는 각도를 고려하여, 단위 모듈의 접히는 각도를 조절할 수 있어 발전 출력을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 체결식 모듈의 구성으로써 장방형의 단위 모듈을 적용한 구조를 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 두 개의 단위 모듈 사이를 연결하는 회전 연결 장치를 도시한 그림이다
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 인접하는 단위모듈의 방향을 고정하기 위한 각 고정 커넥터를 도시한 그림이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 단위 모듈의 접히는 각도를 다양하게 조절할 수 있도록 하는 고정 커넥터를 도시한 그림이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 단위 모듈이 접히는 각도를 모터를 통해 조절할 수 있도록 하는 고정 커넥터를 도시한 그림이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 다양한 굴곡 형태를 갖는 지지대에 체결식 모듈이 설치된 것을 도시한 그림이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 단위 모듈을 지지대에 부착하기 위한 고정 장치를 도시한 그림이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

[제1 실시예]

본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 구성을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈은, 다수의 단위 모듈(10)과, 상기 단위 모듈(10)의 상호간을 연결하는 연결 수단(20)과, 단위 모듈 간의 접히는 각도를 조절하여 고정하는 고정 커넥터(30)를 포함하여 구성된다.

상기 단위 모듈(10)의 각각은, 다수의 태양전지 단위 셀(11)이 배치되어 서로 인접하는 단위 셀의 표면 전극과 이면 전극을 전기적으로 접속함으로써 직렬 또는 병렬 배선(12)이 구비되어 있는 장방형의 형상으로 이루어진다.

상기 단위 모듈(10)은 통상적인 방법에 따라 강화 유리, 태양전지 셀, 봉지재, 백시트를 차례로 중첩한 후, 봉지재를 가압 가열하여 각 층을 접합하고 밀봉한 후, 상기 강화유리의 가장자리를 알루미늄 등의 금속재나 플라스틱 보강 테두리로 고정하여 마감하는 단계로 제작한다. 이렇게 함으로써, 태양전지 단위 모듈은, 약 7mm 내외의 두께로 태양전지 셀이 일렬로 배치되어 경량화가 가능하도록 구성할 수 있다.

한편, 하프 셀(half cell)을 적용하면, 내부 전류가 감소하고 및 셀 간격이 좁아져서 저항 손실을 감소시킬 수 있으므로 전력 출력이 높고 온도 의존적 성능이 향상된다. 또한, 출력의 음영 효과 감소, 핫 스폿(hot spot) 발생 가능성 감소 등의 효과가 있으므로 상기 장방형의 단위 모듈에 있어서도 이를 반영하여 단방향 보다 장방향의 길이가 2배 이상 되도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 단위 모듈은 짧은 방향의 일단에 배치되는 셀의 수량이 1 ~ 6개, 긴 방향의 일단에 배치되는 셀의 수량이 2 ~ 12개가 되도록 구성하는 것을 포함하며, 바람직하게는 짧은 방향으로는 1 ~ 2개와 긴 방향으로는 2 ~ 12개가 되도록 적용할 수 있다.

상기 연결 수단(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 원주형(막대 또는 관형 포함)의 축(21)과, 상기 축(21)에 회동 가능하게 결합되는 2개의 힌지 부재(22)로 이루어진다. 상기 2개의 힌지 부재(22) 중 상기 축(21)과 결합되지 않는 타단부에는 상기 단위 모듈(10)의 일단이 삽입 체결되는 삽입홈(23)이 형성되어 있다. 또한, 삽입홈(23)이 형성된 힌지 부재(22)의 표면의 상,하부에는 나사를 체결할 수 있도록 하는 나사체결공(24)이 형성되어 있다. 이에 따라, 상기 단위 모듈(10)은 그 일단이 상기 삽입홈(23)에 삽입된 후, 상기 나사체결공(24)을 통해 체결되는 볼트와 너트(25)에 의해 상기 축(21)에 회동 가능하게 고정된다.

한편, 상기 축(21)의 일측에만 단위모듈(10)이 체결되는 경우에는 상기 힌지 부재(22)는 1개만 형성되어도 된다. 또한, 상기 힌지 부재(22)는 하나로 1개의 단위 모듈(10)을 고정할 수도 있고, 여러 개로 1개의 단위 모듈(10)을 고정할 수도 있다.

상기 고정 커넥터(30)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 축(21)의 상단에 삽입되도록 실린더 형상으로 이루어지고 상기 축(21)의 외경에 비해 큰 내경을 갖는 축 고정부재(31)와, 상기 축 고정부재(31)에 연결되는 2개의 모듈 고정부재(32)를 포함하여 이루어진다.

상기 모듈 고정부재(32)는 상기 단위 모듈(10)의 상단부의 적어도 일부를 삽입하여 고정할 수 있도록 하는 고정홈(33)이 형성되어 있어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 단위 모듈(10)의 상단부가 상기 고정홈(33)에 삽입되어 소정 각도가 유지될 수 있도록 되어 있다.

도 3에 도시된 상기 2개의 모듈 고정부재(32)는 상기 축 고정부재(31)의 외주부에 미리 정해진 각도(고정각)로 회동이 가능하지 않은 일체화된 상태로 형성되어 있다.

상기 단위 모듈(10) 간의 접히는 각도는 0°~ 360°사이의 고정각을 갖도록 구성함으로써 단위 모듈 상호간의 방향과 간격을 더욱 공고하게 유지할 수 있게 된다. 바람직하게는 고정각이 30° ~ 330° 이내의 범위를 갖도록 하여 상기 단위 모듈 사이의 배향각이 30°~ 330°이 되도록 하고, 단위 모듈 간의 간격은 상기 단위 모듈의 폭 이하가 되도록 하여, 좁은 면적에 더 많은 태양전지가 배치될 수 있도록 한다.

본 발명의 제1 실시예에서는 상기 축 고정부재(31)에 일체로 형성된 모듈 고정부재 간의 각도를 통해 단위 모듈간의 접히는 각도가 조절된다.

[제2 실시예]

본 발명의 제2 실시예는 제1 실시예와 달리 단위 모듈(10) 간의 각도 조절이 가능하게 한 고정 커넥터의 적용 예이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 고정 커넥터(30')는 하부에 돌출 나선부(31a')가 형성되고, 상부에는 원판형의 손잡이부가 형성된 제1 부재(31')와, 중심부에 나선부가 형성된 홀(32a')이 되어 있고 외주부에 방사상으로 걸림홈(32b')이 다수 형성되고 일측에 상기 연결수단(20)이 체결된 단위 모듈(10)의 단부를 고정할 수 있도록 소정 길이로 연장되고 하측에 고정홈(32c')이 형성된 제2 부재(32')와, 상기 제1 부재(31') 및 제2 부재(32')의 사이에 개재되도록 배치되며, 그 중심에 상기 돌출 나선부(31a')이 삽입되는 체결공(33a')이 형성되고 외주부에 상기 제2 부재(32')의 걸림홈(32b')에 걸리는 다수의 돌기부(33b')가 형성되어 있고 일측에 상기 연결수단(20)이 체결된 단위 모듈(10)의 단부를 고정할 수 있도록 소정 길이로 연장되고 하측에 고정홈(33c')이 형성된 제3 부재(33')을 포함하여 이루어진다.

제2 실시예에 의하면, 상기 제2 부재(32')와 제3 부재(33') 간의 각도의 조절을 통해 이에 고정되는 단위 모듈(10) 간의 각도의 조절이 가능하게 된다.

제2 실시예에 따른 고정 커넥터를 사용하여 각도 조절이 필요한 경우, 먼저 제1 부재(31')를 회전시켜 상기 제2 부재(32')와 제3 부재(33')로부터 분리한 후, 제2 부재(32')와 제3 부재(33')에 요구되는 각도로 맞춘 후, 제1 부재(31')를 사용하여 조립하는 방법으로 각도의 조절이 가능하게 된다.

이와 같이, 상기 제2 부재(32')와 제3 부재(33')의 각도를 다양하게 조절할 수 있게 되면, 설치되는 공간의 면적에 따라 태양전지 모듈이 접히는 각도를 조절할 수 있게 되어, 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 함과 동시에, 설치의 자유도를 높일 수 있게 된다.

[제3 실시예]

본 발명의 제3 실시예는 제2 실시예의 단위 모듈(10) 간의 각도 조절을 고정 커넥터의 분리 없이 자동으로 수행할 수 있도록 한 고정 커넥터의 적용 예이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 고정 커넥터(30'')는 일단에 소정 형상으로 각진 단면을 가지는 회전축(31a'')을 갖는 모터(31'')와, 중심부에 상기 회전축(31a'')의 각진 단면을 수용하는 체결홈(32a'')을 구비하고, 일측에 상기 연결수단(20)이 체결된 단위 모듈(10)의 단부를 고정할 수 있도록 소정 길이로 연장되고 하측에 고정홈(32b'')이 형성된 제1 고정부재(32')와, 상기 모터(31'') 및 제1 고정부재(32'')의 사이에 개재되도록 배치되며, 그 중심에 상기 회전축(31a'')이 삽입되는 체결공(33a'')이 형성되고 외주부의 일측에 상기 연결수단(20)이 체결된 단위 모듈(10)의 단부를 고정할 수 있도록 소정 길이로 연장되고 하측에 고정홈(33b'')이 형성된 제2 고정부재(33'')을 포함하여 이루어진다.

제3 실시예에 따른 고정 커넥터를 사용하여 각도 조절이 필요한 경우, 소정의 제어신호를 통해 모터(31'')를 가동하여 회전축(31a'')의 회전을 통해 상기 제1 고정부재(32'')와 제2 고정부재(33'') 간의 각도 조절을 통해 단위 모듈 간의 각도 조절이 가능하게 된다.

이때, 연산장치와 저장장치를 구비한 컴퓨터를 이용하여 상기 모터(31'')을 유선 또는 무선으로 제어할 수 있다. 무선 제어가 필요한 경우에는, 상기 모터에 제어신호를 무선으로 수신할 수 있는 수신 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저장장치에 저장된 날짜에 따른 태양의 고도, 일출 시간 및 일몰 시간 중에서 선택된 하나 이상의 정보에 기초하여, 소정 시간별로 상기 제어신호를 제공하여 상기 모터(31'')를 동작시킴으로써, 당해 시간대에 가장 최적의 접힘 상태가 될 수 있도록 조절할 수도 있다.

[제4 실시예]

본 발명의 제4 실시예는 제1 ~ 제3 실시예의 태양전지 모듈을 설치하기 위한 지지대를 적용한 예이다.

도 6a는 곡선부를 갖는 제1 지지프레임(41)과 바닥이나 벽면에 지지되는 기둥과 기둥에 고정되는 제2 지지 프레임(41)으로 이루어진 지지대(40)에, 본 발명에 따른 태양전지 모듈이 고정되어 있는 상태를 나타낸 것이다. 도 6a와 같이 곡선부를 갖는 지지대(40)는 아파트 베란다와 같이 협소한 영역에 보다 많은 태양전지 모듈을 배치할 수 있도록 하는데 유리한 구조이다.

도 6b는 단면상 'A'자 형을 가지고 소정 각도로 경사진 형상의 지지대(50)에 본 발명에 따른 태양전지 모듈이 고정되어 있는 상태를 나타낸 것이다. 이 구조는 태양전지 모듈이 태양의 입사각을 고려하여 소정 각도로 경사지게 설치되도록 하기 위한 것이다.

도 6c는 경사진 지붕에 본 발명에 따른 태양전지 모듈이 설치되어 있는 상태를 나타낸 것이다. 경사진 지붕에 태양전지 모듈을 그대로 부착할 수 없을 경우, 동일하거나 유사한 각도의 지지대를 경사진 지붕에 설치한 후, 본 발명에 따른 태양전지 모듈을 부착할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 태양전지 모듈을 지지대에 고정하기 위한 고정 장치의 일례로서, 도 7a는 고정 장치가 지지대에 나사를 통해 결합되는 프레임에 일체형으로 형성된 경우를 나타낸 것이고, 도 7b는 고정 장치가 분리되어 지지대에 직접 나사를 통해 체결하는 경우를 도시한 것이다.

이러한 고정 장치를 사용할 경우, 태양전지 모듈을 지지대로부터 용이하게 분리할 수 있고, 분리된 태양전지 모듈은 연결 수단을 분리함으로써, 각각의 단위 모듈로 분리되어 보관, 운반 등이 가능하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 지지대가 원통이나 원기둥 형태인 것을 가정한 것으로 고정 장치의 형상은 지지대의 형상에 따라 같거나 유사한 형상을 사용할 수 있다.

이상과 같은 태양전지 모듈은 다수의 단위 모듈을 병풍 형태를 갖도록 좌우로 연결하여 설치할 수 있으므로 공간 활용도를 개선할 수 있으며, 기존의 평면 형태의 모듈보다 태양광 입사각 범위와 수광 유효 면적이 증가하는 효과를 통하여 일조량과 발전량이 개선된다.

또한, 수납 시에는 태양전지 모듈이 각각의 단위 모듈로 해체와 분리가 가능하므로 보관과 이동, 유지 보수가 용이하게 된다.

한국태양광산업협회의 국제 태양광 모듈가격과 발전소 설비투자 동향을 참고하면 전체 태양광 발전 설비비에서 모듈 비용의 비율이 2017년에 30% 수준까지 감소한 것으로 나타나므로, 태양광 패널(모듈) 설치 공간이 동일할 때 태양광 모듈을 평면 형태로 설치하는 경우에 비해 패널 수량을 2배로 늘려서 병풍 형태로 설치하면, 패널 비용에 의한 총 발전 설비 비용은 30% 중가하지만 발전 출력은 2배까지 증가할 수 있으므로 태양광 균등화 발전 비용, 즉 발전 단가가 54%까지 크게 개선될 수 있는 효과를 가져온다. 따라서, 평면 형태보다 병풍 형태로 설치하는 것이 경제적으로도 유리한 것을 확인할 수 있다.

본 발명의 상기 실시예에서는 태양광 모듈이 병풍 형태를 갖는 경우를 예시하였으나 그 외에도 평면이 아닌 다양한 형태를 가질 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

10: 단위 모듈 11: 단위 셀
12: 배선 20: 연결 수단
21: 축 22: 힌지 부재
23: 삽입홈 24: 나사체결공
25: 볼트와 너트 30: 고정 커넥터
31: 축 고정부재 32: 모듈 고정부재
33: 고정홈
40,50: 지지대

Claims (9)

1. 2 이상의 장방형의 단위 모듈과, 상기 2 이상의 단위 모듈이 접히도록 연결되는 태양전지 모듈에 있어서,
   상기 단위 모듈이 접히는 각도를 조절할 수 있도록 하는 연결 수단을 구비하는, 체결식 태양전지 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단위 모듈의 접히는 각도가 30° ~ 330°이고, 상기 단위 모듈간의 간격이 상기 단위 모듈의 폭 이하인, 체결식 태양전지 모듈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 연결 수단은 축과,
   상기 축에 회동 가능하게 연결되는 연결부재를 포함하고,
   상기 단위 모듈은 그 일측 또는 양측이 상기 연결부재와 연결되어 상기 축에 대해 회동가능하게 연결되는, 체결식 태양전지 모듈.
4. 제3항에 있어서,
   상기 단위 모듈과 인접하는 단위 모듈을 연결하는 연결 부재의 일측에 체결되어, 상기 단위 모듈 간의 접히는 각도를 조절하여 고정하는 고정 커넥터를 포함하는, 체결식 태양전지 모듈.
5. 제4항에 있어서,
   상기 각 고정 커넥터는, 몸체와, 상기 몸체에 연결되며 상기 단위 모듈의 일단에 고정되는 제1 고정부재와, 상기 제1 고정부재에 고정된 단위 모듈에 인접하여 연결되는 단위 모듈의 일단에 고정되는 제2 고정부재를 포함하며, 상기 제1 고정부재와 상기 제2 고정부재 사이의 각도 조절을 통해, 상기 단위 모듈 간의 접히는 각도가 조절되는, 체결식 태양전지 모듈.
6. 제4항에 있어서,
   상기 각 고정 커넥터는, 몸체와, 상기 몸체에 연결되며 상기 단위 모듈의 일단에 고정되는 제1 고정부재와, 상기 제1 고정부재에 고정된 단위 모듈에 인접하여 연결되는 단위 모듈의 일단에 고정되는 제2 고정부재를 포함하며,
   상기 제1 고정부재와 제2 고정부재의 일방 또는 양방은 상기 몸체에 대해 회동 가능하게 연결되고,
   회동 가능하게 연결된 제1 고정부재 또는 제2 고정부재를 고정하는 각도 조절수단을 구비하여,
   상기 제1 고정부재 또는 제2 고정부재와, 상기 각도 조절수단을 통해, 상기 제1 고정부재와 제2 고정부재 간의 각도가 조절되는, 체결식 태양전지 모듈.
7. 제4항에 있어서,
   상기 각 고정 커넥터는, 구동 수단과, 상기 단위 모듈의 일단에 고정되는 제1 고정부재와, 상기 제1 고정부재에 고정된 단위 모듈에 인접하여 연결되는 단위 모듈의 일단에 고정되는 제2 고정부재를 포함하며,
   상기 구동 수단은 상기 제1 고정부재와 제2 고정부재의 일방 또는 양방을 회동시켜, 상기 제1 고정부재와 제2 고정부재 간의 각도가 조절되는, 체결식 태양전지 모듈.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 2 이상의 단위 모듈 중 1 이상을 지지하기 위한 지지대와,
   상기 지지대에 상기 단위 모듈을 고정하기 위한 고정 수단을 포함하는, 체결식 태양전지 모듈.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 각각의 단위 모듈은 상호간에 분리되거나 결합되는, 체결식 태양전지 모듈.

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