KR20210067152A - 오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법 - Google Patents

오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210067152A
KR20210067152A KR1020190156484A KR20190156484A KR20210067152A KR 20210067152 A KR20210067152 A KR 20210067152A KR 1020190156484 A KR1020190156484 A KR 1020190156484A KR 20190156484 A KR20190156484 A KR 20190156484A KR 20210067152 A KR20210067152 A KR 20210067152A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar cell
prepreg
mold
cell module
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020190156484A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102369207B1 (ko
Inventor
정종철
김보성
강수환
홍성민
Original Assignee
에디슨모터스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에디슨모터스 주식회사 filed Critical 에디슨모터스 주식회사
Priority to KR1020190156484A priority Critical patent/KR102369207B1/ko
Priority to PCT/KR2020/010965 priority patent/WO2021107334A1/ko
Priority to US17/613,117 priority patent/US20220223752A1/en
Publication of KR20210067152A publication Critical patent/KR20210067152A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102369207B1 publication Critical patent/KR102369207B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1868—Passivation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/345—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/544—Details of vacuum bags, e.g. materials or shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/78—Moulding material on one side only of the preformed part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/88—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • H01L31/035272—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/035281—Shape of the body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03926—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate comprising a flexible substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 오토 클레이브를 이용하여 태양전지패널을 제조하는 방법에 관한 것으로, (a) 이형물질층이 형성된 금형 위에 하나 이상의 태양전지모듈을 배치하는 단계, (b) 상기 태양전지모듈을 감싸면서 금형 위에 프리프레그를 소정의 두께로 적층하는 단계, (c) 상기 태양전지모듈과 프리프레그의 적층 구조체를 배깅필름으로 감싸고, 상기 배깅필름의 내부 공간을 외부로부터 밀폐시키는 단계, 및 (d) 상기 배깅필름 내부 공간을 진공 상태로 만든 후, 금형을 오토 클레이브의 챔버 내에 넣고 열과 압력을 가하여 프리프레그를 압착 및 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 단계(b)에서 상기 금형에는 태양전지패널을 성형하기 위한 안착공간이 마련되고, 상기 안착공간의 안착면에 형성된 고정 홈에 태양전지모듈을 삽입 배치시킨 상태에서 프리프레그를 적층하는 태양전지패널 제조방법에 관한 것이다.

Description

오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법 {Method for Manufacturing Solar Cell Panel Comprising Prepreg Using Autoclave}
본 기재는, 오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 차량의 상부에 설치할 수 있도록 경량화되고 높은 강성을 가지는 태양전지패널에 관한 것이다.
최근에는 에너지 문제를 해결하기 위하여 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 대체 에너지원에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 풍력이나 태양광 등의 자연 에너지를 활용하기 위한 광범위한 연구가 진행되고 있으며, 이들 중 태양광을 이용한 태양전지는 자원량이 무한하고 환경 친화적이므로 대체 에너지원으로서 각광받고 있다.
태양전지는 태양의 빛에너지를 전기에너지로 전환하는 장치로, 태양광 발전 시스템의 핵심부품이며, 태양광 발전을 위해서는 태양전지셀 여러 장을 직렬로 연결하여 패널 형태의 모듈로 제작하고, 이러한 모듈을 직병렬로 연결하여 설치된다.
이러한 태양전지를 자동차 분야에 적용시키기 위해, 태양전지 장착에 대한 연구가 활발히 진행 중이며, 일부 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle)이나 전기자동차(EV)의 경우 차체의 상면에 태양전지패널이 장착된다.
그러나, 태양전지모듈을 차량의 상부에 적용하기 위해서는, 태양전지패널을 선제작하고, 기구적인 고정 구조물을 이용하여 차량에 고정하는 방식을 이용하여 왔는데, 이러한 방식은 차량에 태양전지모듈을 고정 설치하기 위한 별도의 구조물의 설치를 필요로 할 뿐만 아니라, 차체의 무게를 증가시키는 문제점이 존재하였다.
따라서, 이러한 태양전지모듈의 설치문제를 해결하고, 태양전지모듈의 설치면적을 확보하여 효율을 높이기 위한 태양전지패널을 제조하는 방법에 관한 기술개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 일 측면은, 별도의 고정 구조물을 설치하지 않고도 차량의 상부에 적용시킬 수 있도록 경량화 되고, 외부의 충격에 견딜 수 있도록 높은 강성을 갖는 태양전지패널을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 오토 클레이브를 이용하여 태양전지패널을 제조하는 방법으로서, (a) 이형물질층이 형성된 금형 위에 하나 이상의 태양전지모듈을 배치하는 단계, (b) 상기 태양전지모듈을 감싸면서 금형 위에 프리프레그를 소정의 두께로 적층하는 단계, (c) 상기 태양전지모듈과 프리프레그의 적층 구조체를 배깅필름으로 감싸고, 상기 배깅필름의 내부 공간을 외부로부터 밀폐시키는 단계, (d) 상기 배깅필름 내부 공간을 진공 상태로 만든 후, 금형을 오토 클레이브의 챔버 내에 넣고 열과 압력을 가하여 프리프레그를 압착 및 경화시키는 단계를 포함하고, 상기 단계(b)에서 상기 금형에는 태양전지패널을 성형하기 위한 안착공간이 마련되고, 상기 안착공간의 안착면에 형성된 고정 홈에 태양전지모듈을 삽입 배치시킨 상태에서 프리프레그를 적층할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금형에서 안착면은 일정한 곡률을 가지며 위로 볼록하게 형성되는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금형에서 상기 안착면은 일정한 곡률을 가지며 오목하게 형성되는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계(b)에서, 상기 고정홈은 태양전지모듈의 일 부분이 외부로 노출될 수 있는 깊이로 함몰 형성되고, 상기 프리프레그는, 상기 노출된 부분을 감싸는 형태로 적층될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프레프레그는 상기 태양전지모듈에 대응하는 제1 영역과, 상기 안착공간의 내측면 둘레를 따라 제1 영역의 주변부에 형성되는 제2 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 영역에서보다 제2 영역에서 프리프레그를 두껍게 적층할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금형의 안착공간에 고정 홈을 형성하여 태양전지모듈의 배치 정확도를 높인 상태에서 여러 겹의 프리프레그를 적층시켜 곡면 구조체를 형성한 후, 오토 클레이브 공법을 이용하여 제조함으로써 고강성의 경량화 태양전지패널을 제공할 수 있다.
이와 같은 방법에 의해 제조된 태양전지패널은 별도의 고정 구조물 없이도 차량의 상부에 설치할 수 있으며, 외부의 충격에 견딜 수 있는 강성을 갖는 차체 부품으로서 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지패널의 제조방법에 대한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지패널의 제조방법의 진행 과정을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지패널의 제조를 위한 제1 금형의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지패널의 제조방법의 진행 과정을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지패널의 제조를 위한 제2 금형의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 태양전지패널과 제2 실시예에 따른 제2 태양전지패널이 차량의 상부에서 서로 연결된 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지패널 제조방법에 대한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지패널 제조방법의 진행 과정을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지패널의 제조를 위한 제1 금형의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지패널 제조방법은, 태양전지모듈 배치단계(S100), 프리프레그 적층단계(S200), 밀폐단계(S300) 및 압착 및 경화단계(S400)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 일정한 곡률을 가지며, 굴곡된 형상으로 이루어지는 프리프레그를 포함하는 태양전지패널을 성형할 수 있는 제1 금형(100)을 금속으로 제작하여 준비할 수 있다. 여기서, 금속은 알루미늄 또는 스틸을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지모듈 배치단계(S100)에서는, 태양전지패널 제조를 위해 마련된 제1 금형(100) 위에 태양전지모듈(10)을 배치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 태양전지모듈(10)은 태양전지셀(11)과, 상기 태양전지셀(11)의 전극단자(도시하지 않음)를 노출시킨 상태로 외측면을 감싸는 봉지층(EVA 시트, 12), 상기 봉지층(12)의 일 측에 마련되는 광투과층(13)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 금형(100)은, 곡면을 갖는 태양전지패널을 성형할 수 있는 제1 안착공간(110)을 포함할 수 있다.
상기 제1 안착공간(110)은 평면으로 볼 때 사각형으로 형성될 수 있으며, 제1 안착면(110a)이 xy 평면 상에서 일정한 곡률을 가지며 위로 볼록하게 굴곡된 형상일 수 있다.
상기 제1 안착면(110a)에는 태양전지모듈(10)의 배치 정확도를 높이기 위한 제1 고정 홈(112)이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 고정 홈(112)은, 제1 안착공간(110)의 제1 안착면(110a)과 단차를 이루며 소정의 깊이로 함몰된 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 고정 홈(112)은 제1 고정 바닥면(112a)이 xy 평면 상에서 위로 볼록하게 굴곡된 형상일 수 있으며, 제1 고정 바닥면(112a)은 제1 안착공간(110)의 제1 안착면(110a)과 동일한 곡률을 가지며 볼록하게 형성된 형상일 수 있다.
본 명세서의 도면은, 제1 고정 바닥면(112a)과 제1 안착면(110a)이 동일한 곡률을 가지는 것으로 도시하고 있으나, 태양전지패널의 제조에 사용되는 태양전지모듈의 형상이 변형되는 경우에는 곡률을 서로 다르게 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 고정 홈(112)에 태양전지모듈(10)을 삽입 배치할 수 있으며, 제1 고정 홈(112)은 태양전지모듈(10)이 제1 금형(100)에 정확하게 배치될 수 있도록 안내하는 기능을 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 고정 홈(112)이 함몰된 깊이는, 태양전지모듈(10)의 두께보다 작게 형성될 수 있다. 이러한 구조는, 태양전지모듈(10)이 제1 고정 홈(112)에 삽입되었을 때, 태양전지모듈(10)의 외측면 일부가 프리프레그(20)와 접촉하고, 제조된 태양전지패널에서 일체로서 형성될 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 금형(100)에 태양전지모듈(10)을 배치하기 전, 제1 금형(100)의 외면에 이형물질층(5)을 형성할 수 있다. 상기 이형물질층(5)은 제1 금형(100)의 제1 안착공간(110)과 제1 고정 홈(112)의 외면에 전부 형성될 수 있다.
상기 이형물질층(5)은, 이후 단계에서 압착 및 적층될 프리프레그(20)에 함유되어 있던 수지가 배출되어 제1 금형(100)에 달라붙는 것을 방지하기 위해 형성할 수 있으며, 이형물질층(5)은 이형필름을 부착하거나, 이형제를 도포하는 방식으로 형성할 수 있다.
정리하면, 상기 태양전지모듈 배치단계(S100)에서는, 외면에 이형물질층(5)이 형성된 제1 금형(100)의 제1 고정 홈(112)에 태양전지모듈(10)을 삽입 배치할 수 있고, 태양전지모듈(10)은 제1 고정 홈(112)에서 위치 고정될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리프레그 적층단계(S200)에서는, 프리프레그(20)를 적층시키고, 태양전지모듈(10)의 노출된 부분을 감쌀 수 있다.
상기 프리프레그(20)는, 레진(resin)이 섬유에 미리 함침되어 제조된 섬유직물 형태로 제조된 것으로서, 사용자는 원하는 위치에 원하는 두께를 갖도록 프리프레그를 여러 겹을 적층할 수 있다.
이에 따라, 상기 프리프레그(20)는, 이형물질층(5)이 형성된 제1 금형(100)의 외면과 태양전지모듈(10)의 노출된 일 부분, 예를 들면, 상부면과 외측면의 일부를 감싸면서 두께를 가지며 적층될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 프리프레그(20)는 제1 영역(S1)과 제2 영역(S2)에서 서로 다른 두께(t1, t2)를 가지도록 적층될 수 있다.
상기 제1 영역(S1)은 제1 안착공간(110)의 내측면으로부터 일정 거리만큼 이격되며 태양전지모듈(10)에 대응하는 영역이고, 제2 영역(S2)은 제1 안착공간(110)의 내측면 둘레를 소정의 폭을 가지며 형성되는 영역일 수 있다.
상기 프리프레그(20)는 제1 영역(S1)에서 제1 두께(t1)를 가질 수 있고, 제2 영역(S2)에서는 제2 두께(t2)를 가질 수 있으며, 상기 제2 두께(t2)는 제1 두께(t1)보다 클 수 있다.
다음으로, 진공 백 성형을 위한 밀폐단계(S300)와 압착 및 경화단계(S400)가 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐단계(S300)에서는, 태양전지모듈(10)과 프리프레그(20)의 곡면 형상을 갖는 적층 구조체를 감싸도록 배깅필름(6)으로 감쌀 수 있다. 상기 배깅필름(6)은 가장자리를 따라 구비되는 실런트(7)에 의해 제1 금형(100)의 외면에 부착되어 배깅필름(6)의 내부 공간을 외부로부터 밀폐시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압착 및 경화단계(S400)에서는, 상기 배깅필름(6)의 내부와 연통되는 커넥터(8)가 마련되고, 커넥터(8)는 진공호스(9)를 통해 진공펌프(도시하지 않음)에 연결되어 배깅필름(6) 내부에 진공압을 가하여 진공 상태로 만들 수 있다.
진공 상태가 된 이후, 상기 제1 금형(100)을 오토 클레이브 챔버 내에 넣고, 열과 압력을 공급하여 프리프레그를 포함하는 태양전지패널을 압착하고, 경화시킬 수 있다. 오토 클레이브 챔버 내의 온도와 압력은, 프리프레그의 압착을 위해 필요에 따라 조절이 가능하다.
상기 압착 및 경화 단계(S400)가 완료된 이후, 제1 금형(100)으로부터 프리프레그를 포함하는 제1 태양전지패널(150)을 꺼내어 내면, 광투과층(13)이 마련된 부분은 오목하고, 프리프레그(20)가 마련된 부분은 볼록한 형상을 가지는 제1 태양전지패널(150)이 제조될 수 있다 (도 6을 참조)
이와 같은 방법으로 제조되는 태양전지패널은 고강성의 경량화 차체 부품으로 제공될 수 있으며, 차체의 루프에 적용 시 자체적으로 태양광 발전할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지패널 제조방법의 진행 과정을 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지패널의 제조를 위한 제2 금형의 모식도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지패널은, 제1 실시예에 따른 태양전지패널을 제조하는데 사용되는 제1 금형과 비교할 때, 형상이 다른 제2 금형(200)을 이용하여 제조될 수 있다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 상기 제2 금형(200)은, 곡면을 갖는 태양전지패널을 성형할 수 있는 제2 안착공간(210)을 포함할 수 있으며, 상기 제2 안착공간(210)은 평면으로 볼 때, 사각형으로 형성될 수 있으며, 제2 안착면(210a)이 xy 평면 상에서 일정한 곡률을 가지며 오목하게 굴곡된 형상일 수 있다.
상기 제2 안착면(210a)에는 태양전지모듈(10)이 삽입 배치될 수 있는 제2 고정 홈(212)이 형성될 수 있으며, 상기 제2 고정 홈(212)은 제2 안착공간(210)의 제2 안착면(210a)과 단차를 이루며 소정의 깊이로 함몰된 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 고정 홈(212)은 제2 고정 바닥면(212a)이 xy 평면 상에서 오목하게 굴곡된 형상일 수 있으며, 제2 고정 바닥면(212a)은 제2 안착공간(210)의 제2 안착면(210a)과 동일한 곡률을 가지며 오목하게 형성된 형상일 수 있으나, 태양전지모듈이 휘어진 정도에 따라 곡률을 서로 다르게 형성할 수 있다.본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 고정 홈(212)에 태양전지모듈(10)을 삽입 배치할 수 있으며, 제2 고정 홈(212)은 태양전지모듈(10)이 제2 금형(200)에 대한 배치 정확성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 고정 홈(212)이 함몰된 깊이는, 태양전지모듈(10)의 두께보다 작게 형성될 수 있다.
이러한 제2 금형(200)을 이용하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지패널을 제조하기 위한 순서는, 제1 실시예에 따른 태양전지패널을 제조하기 위한 순서와 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 제조방법에 의해 제조된 제2 태양전지패널(250)은, 광투과층(13)이 마련된 부분은 볼록하고, 프리프레그(20)가 마련된 부분은 오목한 형상일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 태양전지패널과 제2 실시예에 따른 제2 태양전지패널이 차량의 상부에서 서로 연결된 상태를 모식적으로 나타낸 단면도이다.
차량의 상부에서 움푹 들어가는 부분에는 태양전지모듈(10)이 상부에서 오목하게 형성된 제1 태양전지패널(150)을 배치시키고, 위로 볼록한 부분에는 태양전지모듈(10)이 상부에서 볼록하게 형성된 제2 태양전지패널(250)을 배치시킬 수 있다.
이와 함께, 금형의 안착공간과 고정 홈의 형상을 다르게 형성하여 곡면 적층 구조체인 태양전지패널의 휘어진 정도를 조절할 수 있다.
따라서, 서로 다른 형상의 태양전지패널들을 조합하여 차량의 상부 형상에 맞추어 배치시키는 것이 가능하다.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 태양전지모듈 20: 프리프레그
100: 제1 금형 110: 제1 안착공간
112: 제1 고정 홈 150: 제1 태양전지패널
200: 제2 금형 210: 제2 안착공간
212: 제2 고정 홈 250: 제2 태양전지패널

Claims (5)

  1. 오토 클레이브를 이용하여 태양전지패널을 제조하는 방법으로서,
    (a) 이형물질층이 형성된 금형 위에 하나 이상의 태양전지모듈을 배치하는 단계;
    (b) 상기 태양전지모듈을 감싸면서 금형 위에 프리프레그를 소정의 두께로 적층하는 단계;
    (c) 상기 태양전지모듈과 프리프레그의 적층 구조체를 배깅필름으로 감싸고, 상기 배깅필름의 내부 공간을 외부로부터 밀폐시키는 단계;
    (d) 상기 배깅필름 내부 공간을 진공 상태로 만든 후, 금형을 오토 클레이브의 챔버 내에 넣고 열과 압력을 가하여 프리프레그를 압착 및 경화시키는 단계;
    를 포함하고,
    상기 단계(b)에서,
    상기 금형에는 태양전지패널을 성형하기 위한 안착공간이 마련되고,
    상기 안착공간의 안착면에 형성된 고정 홈에 태양전지모듈을 삽입 배치시킨 상태에서 프리프레그를 적층하는 태양전지패널 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금형에서,
    상기 안착면은 일정한 곡률을 가지며 위로 볼록하게 형성되는 태양전지패널 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금형에서
    상기 안착면은 일정한 곡률을 가지며 오목하게 형성되는 태양전지패널 제조방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 단계(b)에서,
    상기 고정홈은 태양전지모듈의 일 부분이 외부로 노출될 수 있는 깊이로 함몰 형성되고,
    상기 프리프레그는, 상기 노출된 부분을 감싸는 형태로 적층되는 태양전지패널 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프레프레그는,
    상기 태양전지모듈에 대응하는 제1 영역과, 상기 안착공간의 내측면 둘레를 따라 제1 영역의 주변부에 형성되는 제2 영역을 포함하며,
    상기 단계(b)에서,
    상기 제1 영역에서보다 제2 영역에서 프리프레그를 두껍게 적층하는 태양전지패널 제조방법.
KR1020190156484A 2019-11-29 2019-11-29 오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법 KR102369207B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190156484A KR102369207B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법
PCT/KR2020/010965 WO2021107334A1 (ko) 2019-11-29 2020-08-18 오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법
US17/613,117 US20220223752A1 (en) 2019-11-29 2020-08-18 Method for manufacturing solar cell panel comprising prepreg by means of autoclave

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190156484A KR102369207B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210067152A true KR20210067152A (ko) 2021-06-08
KR102369207B1 KR102369207B1 (ko) 2022-03-03

Family

ID=76129722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190156484A KR102369207B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220223752A1 (ko)
KR (1) KR102369207B1 (ko)
WO (1) WO2021107334A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3137496A1 (fr) 2022-07-04 2024-01-05 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Procédé de fabrication d’un module photovoltaïque utilisant un moulage par transfert de résine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090132702A (ko) * 2008-06-23 2009-12-31 (주)텔리오솔라코리아 자동 라미네이터 시스템 및 이를 이용한 태양전지 모듈라미네이팅 방법
KR20100047511A (ko) * 2008-10-29 2010-05-10 주식회사 신성에프에이 태양광전지모듈 라미네이팅 장치
KR20140075871A (ko) * 2012-12-10 2014-06-20 현대자동차주식회사 선루프용 태양전지 모듈 및 그 제조방법
KR20160037984A (ko) * 2013-07-30 2016-04-06 솔렉셀, 인크. 태양 전지의 적층된 백플레인
JP2017530553A (ja) * 2014-09-08 2017-10-12 ファンダシオン テクナリア リサーチ アンド イノベイション 封入された太陽電池セルおよびモジュール

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090132702A (ko) * 2008-06-23 2009-12-31 (주)텔리오솔라코리아 자동 라미네이터 시스템 및 이를 이용한 태양전지 모듈라미네이팅 방법
KR20100047511A (ko) * 2008-10-29 2010-05-10 주식회사 신성에프에이 태양광전지모듈 라미네이팅 장치
KR20140075871A (ko) * 2012-12-10 2014-06-20 현대자동차주식회사 선루프용 태양전지 모듈 및 그 제조방법
KR20160037984A (ko) * 2013-07-30 2016-04-06 솔렉셀, 인크. 태양 전지의 적층된 백플레인
JP2017530553A (ja) * 2014-09-08 2017-10-12 ファンダシオン テクナリア リサーチ アンド イノベイション 封入された太陽電池セルおよびモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021107334A1 (ko) 2021-06-03
US20220223752A1 (en) 2022-07-14
KR102369207B1 (ko) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100719201B1 (ko) 연료 전지용 구성 부품
CN106716647B (zh) 封装光伏电池和模块
US8389850B2 (en) Solar cell module and method of manufacturing the same
KR102369207B1 (ko) 오토 클레이브를 이용한 프리프레그를 포함하는 태양전지패널 제조방법
US10205039B2 (en) Solar panel
KR20180017894A (ko) 태양광 발전 모듈
US20240047594A1 (en) Car body panel including a solar cell arrangement and method for producing same
CN110116510A (zh) 一种复合材料舱体的一体化成型方法
CA2987812C (en) Gasket and method for producing same
KR20190000094U (ko) 태양광 발전 차량 루프
JP2009170826A (ja) 太陽電池パネル及び太陽電池パネルの製造方法
EP2337087A2 (en) Solar cell module and method for manufacturing thereof
CN111276714A (zh) 燃料电池组件及其装配方法
KR101879336B1 (ko) 태양광 발전 모듈
CN109065651A (zh) 太阳能电池模块及用于其的制造方法
EP2474043B1 (en) Solar battery assembly and method for forming the same
US11679566B2 (en) Device and method for bonding fuel cell part
CN116014162A (zh) 一种一体化燃料电池单元及其制造方法
JP2005158801A (ja) 太陽電池モジュール及びその製造方法
JP5911013B2 (ja) 燃料電池用セルアセンブリの製造方法
WO2014155911A1 (ja) 太陽電池モジュールの製造方法およびそれを利用した太陽電池モジュール
CN108831944A (zh) 太阳能车辆组件及其制备方法和车辆
EP2122269B1 (en) Method and equipment for producing a solar concentrator
CN114023836A (zh) 光伏组件及其制作工艺
KR20180105812A (ko) 태양전지 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right