KR20210147212A - Design solar panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디자인 태양전지 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전장치로서의 시인성을 낮추고 심미감을 향상시킨 디자인 태양전지 패널에 관한 것이다. The present invention relates to a design solar cell panel, and more particularly, to a design solar cell panel that lowers visibility as a power generation device and improves aesthetics.
'건물일체형 태양광(BIPV: Building Integrated Photovoltaic System)'은, 태양광 모듈을 건축자재로 사용하여 건물 외피에 적용, 일체화함으로써 보다 효율적으로 태양에너지를 이용하는 기술이다. 따라서 건물의 외피를 구성하는 요소로 통합된 태양광 발전 시스템은 전력 생산이라는 본래의 기능에, 건물의 외피 재료로서의 새로운 기능을 추가함으로써 발전 시스템의 설치에 드는 비용을 절감하는 이중 효과를 기대할 수 있다.'Building Integrated Photovoltaic System (BIPV)' is a technology that uses solar energy as a building material and uses solar energy more efficiently by applying and integrating it to the building envelope. Therefore, a photovoltaic power generation system integrated as an element constituting the building envelope can be expected to have the double effect of reducing the cost of installing the power generation system by adding a new function as a building envelope material to the original function of generating electricity. .
전 세계적인 탄소 절감 흐름에 발 맞추어 우리나라 또한 단열·기밀 강화로 에너지사용을 줄이고 태양광 등 신재생에너지 설비로 에너지를 생산하는 건물을 짓는 '제로에너지건축'을 표방하며, 친환경 건축물 '그린빌딩(green building)'에 관한 정책을 제시하고 있다. 2020년부터 1000㎡ 이상 공공건축물에 제로에너지 건축 의무가 적용되고, 2025년에는 500㎡ 이상의 공공건축물과 1000㎡ 이상의 민간건축물이 의무 대상에 포함된다. 2030년에는 500㎡ 이상 건물이 의무화 대상이다. 이를 위해 최근 서울시는 민간 건물에 건물일체형 태양광 설치 시 보조금을 최대 80%까지 지원할 것을 예고하는 등, BIPV 관련 수요는 급증 할 것으로 전망된다. In line with the global trend of carbon reduction, Korea also advocates for 'zero energy architecture', which reduces energy use by strengthening insulation and airtightness, and builds buildings that produce energy with new and renewable energy facilities such as solar power. building)' policy is presented. From 2020, the zero-energy building obligation will be applied to public buildings of 1,000 square meters or more, and public buildings of 500 square meters or more and private buildings of 1,000 square meters or more will be included in the mandatory target by 2025. By 2030, buildings of 500 square meters or more will become mandatory. To this end, the city of Seoul recently announced that it will provide subsidies of up to 80% for the installation of building-integrated solar power in private buildings, and the demand for BIPV is expected to increase rapidly.
종래 태양전지 기술은 전지의 발전 효율이 낮아 BIPV로 활용되기 어려웠으므로, 초기의 BIPV 기술은 디자인 적 측면보다는 발전 효율의 극대화에 초점이 맞춰져 있었다. 따라서 초기의 BIPV 패널은 태양전지 셀이 외관상 그대로 노출되는 구조를 가지므로 건물 외벽의 느낌보다는 발전 장치로서의 시인성(視認性, 대상물의 존재 또는 모양이 원거리에서도 식별이 쉬운 성질)이 강해 건물 외관의 전체적인 심미감을 저해하므로 건축물 초기 설계 및 디자인 시 그 사용이 기피되는 문제점이 있었다. Conventional solar cell technology was difficult to utilize as BIPV due to the low power generation efficiency of the cell, so early BIPV technology was focused on maximizing power generation efficiency rather than design aspects. Therefore, the early BIPV panel has a structure in which the solar cell is exposed as it is, so the visibility as a power generation device is stronger than the feeling of the exterior wall of the building Because it impairs the aesthetic sense, there was a problem that its use was avoided during the initial design and design of buildings.
그러나 반도체 기술이 발달한 국내를 중심으로 태양광 모듈 효율이 25% 가까이 도달하며 기술적 뒷받침이 마련되어, 건물 외관의 전체적인 심미감을 저해하지 않는 BIPV에 관한 수요가 급증하고 있다. However, mainly in Korea, where semiconductor technology is developed, the solar module efficiency reaches close to 25% and technical support is provided, so the demand for BIPV that does not impair the overall aesthetics of the building exterior is rapidly increasing.
도 1은 종래 기술에 따른 BIPV 패널이 설치된 건물의 사진이다.1 is a photograph of a building in which a BIPV panel according to the prior art is installed.
도 1을 참조하면, 종래 사용되던 BIPV 패널은 발전장치로서의 시인성이 강하고 건물 전체와 통일감을 주지 못해 건물 외관의 심미감을 저해하는 문제점이 있다는 것을 알 수 있다. 또한, BIPV에 사용되는 태양전지 셀(cell)은 일률적 규격을 가지므로(6인치 등), 이를 이용하는 BIPV 패널은 셀 크기에 맞추어 그 배수의 사이즈로만 제작이 가능하여 디자인적으로 다양한 활용이 어렵다는 문제점이 있었다. Referring to FIG. 1 , it can be seen that the conventionally used BIPV panel has a problem in that it has strong visibility as a power generation device and does not give a sense of unity with the entire building, thereby impairing the aesthetics of the exterior of the building. In addition, since the solar cell used for BIPV has a uniform standard (6 inches, etc.), the BIPV panel using it can be manufactured only in a size that is a multiple of that size according to the cell size. there was
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 발전 장치로서의 시인성이 낮아 건물 외관의 심미감을 저해하지 않으면서도 일정 수준의 태양광 발전 효율을 확보할 수 있는 디자인 태양전지 패널을 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention in order to solve the above problems is to provide a design solar cell panel capable of securing a certain level of solar power generation efficiency without compromising the aesthetics of the building exterior due to low visibility as a power generation device will do
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 더미 모듈부를 이용하여 태양전지 셀의 크기에 구애받지 않고 다양한 사이즈로 제작이 가능하므로 디자인적으로 활용도가 높은 디자인 태양전지 패널을 제공하는 것이다.In addition, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a design solar cell panel with high design utility because it can be manufactured in various sizes regardless of the size of the solar cell using the dummy module part.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 디자인 태양전지 패널을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention provides a design solar cell panel.
본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 디자인 태양전지 패널은, 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 복수개의 태양전지 셀; 상기 태양전지 셀의 수광면인 전면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제1 봉지재; 상기 태양전지 셀의 상기 전면에 대향하는 후면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제2 봉지재; 상기 제1 봉지재의 전면에 부착된 제1 글래스; 상기 제2 봉지재의 후면에 부착된 제2 글래스; 및 상기 제1 글래스 상에 프린팅 된 세라믹 디자인 패턴;을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the design solar cell panel, a plurality of solar cells for converting light energy into electrical energy; a first encapsulant attached to the front surface of the photovoltaic cell to protect the photovoltaic cell; a second encapsulant attached to a rear surface of the solar cell opposite to the front surface to protect the solar cell; a first glass attached to the front surface of the first encapsulant; a second glass attached to a rear surface of the second encapsulant; and a ceramic design pattern printed on the first glass.
상기 세라믹 디자인 패턴은, 상기 제1 글래스의 전면, 후면 또는 양면 모두에 프린팅 될 수 있다.The ceramic design pattern may be printed on the front, back, or both surfaces of the first glass.
상기 세라믹 디자인 패턴은, 화강암 패턴, 대리석 패턴, 메탈 패턴 및 목재 패턴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 패턴으로 프린팅 될 수 있다.The ceramic design pattern may be printed in any one or more patterns selected from the group consisting of a granite pattern, a marble pattern, a metal pattern, and a wood pattern.
상기 세라믹 디자인 패턴은, 불투명도(opacity) 10% 내지 50%로 프린팅 될 수 있다.The ceramic design pattern may be printed with an opacity of 10% to 50%.
상기 복수개의 태양전지 셀은 버스 바(bus bar)를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하며,The plurality of solar cells are characterized in that they are connected to each other through a bus bar,
상기 버스 바는, 검은색 계열로 테이핑 된 것일 수 있다. The bus bar may be taped in a black series.
상기 제1 봉지재 및 제2 봉지재는, 각각 독립적으로 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리올레핀(POE), 폴리비닐부티랄(PVB), 실리콘 및 아이오노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The first encapsulant and the second encapsulant may each independently include at least one selected from the group consisting of ethylene vinyl acetate (EVA), polyolefin (POE), polyvinyl butyral (PVB), silicone and ionomer. can
상기 제2 봉지재는, 두 층의 봉지재 및 상기 두 층의 봉지재 사이에 부착된 검은색 계열의 필름을 포함하는 다층 구조일 수 있다.The second encapsulant may have a multilayer structure including two layers of encapsulant and a black-based film attached between the two layers of encapsulant.
상기 제2봉지재는, 검은색 계열의 안료를 포함할 수 있다.The second encapsulant may include a black-based pigment.
상기 제2글래스는, 상기 제2글래스의 전면, 후면 또는 양면 모두에 검은색으로 세라믹 프린팅 된 것일 수 있다.The second glass may be ceramic printed on the front, back, or both surfaces of the second glass.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 더미 모듈부를 포함하는 디자인 태양전지 패널을 제공한다.In order to achieve the above technical object, another embodiment of the present invention provides a design solar cell panel including a dummy module unit.
본 발명의 일 실시예에 있어, 상기 디자인 태양전지 패널은, 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 복수개의 태양전지 셀, 상기 태양전지 셀의 수광면인 전면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제1 봉지재, 상기 태양전지 셀의 상기 전면에 대향하는 후면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제2 봉지재, 상기 제1 봉지재의 전면에 부착된 제1 글래스, 상기 제2 봉지재의 후면에 부착된 제2 글래스 및 상기 제1 글래스 상에 프린팅 된 제1 세라믹 디자인 패턴을 포함하는 태양전지 모듈부; 및 상기 태양전지 모듈부의 측면에 위치하며, 제3 봉지재, 상기 제3 봉지재의 후면에 부착된 제4 봉지재, 상기 제3 봉지재의 전면에 부착된 제3 글래스, 상기 제4 봉지재의 후면에 부착된 제4 글래스 및 상기 제3 글래스 상에 프린팅 된 제2 세라믹 디자인 패턴을 포함하는 더미 모듈부;를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the design solar cell panel, a plurality of solar cells that convert light energy into electrical energy, are attached to the front surface that is the light receiving surface of the solar cell to protect the solar cell a first encapsulant, a second encapsulant attached to the rear surface opposite to the front surface of the solar cell to protect the solar cell, a first glass attached to the front surface of the first encapsulant, the second encapsulant a solar cell module unit including a second glass attached to a rear surface of the ash and a first ceramic design pattern printed on the first glass; and a third encapsulant, a fourth encapsulant attached to the rear surface of the third encapsulant, a third glass attached to the front surface of the third encapsulant, and a rear surface of the fourth encapsulant located on a side surface of the solar cell module unit and a dummy module unit including the attached fourth glass and the second ceramic design pattern printed on the third glass.
상기 제1세라믹 디자인 패턴 및 제2세라믹 디자인 패턴은, 불투명도(opacity) 10% 내지 50%로 프린팅 될 수 있다.The first ceramic design pattern and the second ceramic design pattern may be printed with an opacity of 10% to 50%.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 장치로서의 시인성이 낮아 건물 외관의 심미감을 저해하지 않으면서도 일정 수준의 태양광 발전 효율을 확보할 수 있는 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a design solar cell panel capable of securing a certain level of solar power generation efficiency without compromising the aesthetics of the exterior of a building due to low visibility as a power generating device.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다양한 사이즈로 제작이 가능하므로 디자인적으로 활용도 높은 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since it can be manufactured in various sizes, there is an effect that a design solar cell panel with high design utility can be provided.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다양한 패턴의 구현이 가능하므로 기존 외장재와 일체감을 이뤄 태양광 본연의 기능뿐만 아니라 건물 미관 개선 효과도 갖는 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since it is possible to implement various patterns, there is an effect that it is possible to provide a design solar cell panel having not only the original function of sunlight but also an effect of improving the appearance of the building by achieving a sense of unity with the existing exterior material.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 종래 기술에 따른 BIPV 패널이 설치된 건물의 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널의 제1 글래스에 세라믹 디자인 패턴이 프린팅 된 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널의 제1 글래스 전면에 세라믹 디자인 패턴을 프린팅 했을 때, 입사광의 회절 및 재반사를 보여주는 모식도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1 글래스의 전면, 후면 또는 양면 모두에 프린팅 된 세라믹 디자인 패턴이 입사광을 회절 및 재반사 하는 원리를 설명하는 모식도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널의 불투명도(opacity)에 따른 발전 효율의 감소율을 나타낸 그래프이다.
도 10은 세라믹 디자인 패턴을 화강암 패턴 및 불투명도(opacity) 30%로 프린팅 한 실제 사진이다.1 is a photograph of a building in which a BIPV panel according to the prior art is installed.
2 is a schematic diagram schematically illustrating a design solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram schematically illustrating a state in which a ceramic design pattern is printed on the first glass of a design solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing diffraction and re-reflection of incident light when a ceramic design pattern is printed on the front surface of the first glass of the design solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
5 to 7 are schematic diagrams for explaining the principle of diffracting and re-reflecting incident light by a ceramic design pattern printed on the front, back, or both sides of the first glass of the present invention.
8 is a schematic diagram schematically illustrating a design solar cell panel according to another embodiment of the present invention.
9 is a graph showing a reduction rate of power generation efficiency according to opacity of a design solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
10 is an actual photo of a ceramic design pattern printed with a granite pattern and an opacity of 30%.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널을 설명한다.A design solar cell panel according to an embodiment of the present invention will be described.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널을 개략적으로 나타낸 모식도이다. 2 is a schematic diagram schematically illustrating a design solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널은, 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 복수개의 태양전지 셀(10), 상기 태양전지 셀의 수광면인 전면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제1 봉지재(20), 상기 태양전지 셀의 상기 전면에 대향하는 후면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제2 봉지재(30), 상기 제1 봉지재의 전면에 부착된 제1 글래스(40), 상기 제2 봉지재의 후면에 부착된 제2 글래스(50) 및 상기 제1 글래스 상에 프린팅 된 세라믹 디자인 패턴(60)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2 , the design solar cell panel according to an embodiment of the present invention includes a plurality of
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널의 제1 글래스(40)에 세라믹 디자인 패턴(60)이 프린팅 된 모습을 개략적으로 나타낸 모식도이다. 3 is a schematic diagram schematically illustrating a state in which a
도 3을 참조하면, 상기 세라믹 디자인 패턴(60)은, 전면에서 보았을 때 발전 장치가 아닌 건물 외장재와 같은 심미감을 줄 수 있으며, 상기 제1 글래스의 전(全)면에 프린팅 되는 것이 아닌 패턴의 형태로 프린팅 되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 프린팅에 필요한 세라믹 잉크의 양을 절감할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 세라믹 디자인 패턴(60)이 프린팅 되지 않은 빈 부분으로 빛이 투과할 수 있으므로 일정 수준의 발전량 확보가 가능함을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the
상기 세라믹 디자인 패턴(60)은, 상기 제1 글래스(40)의 전면, 후면 또는 양면 모두에 프린팅 될 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널의 제1 글래스 전면에 세라믹 디자인 패턴을 프린팅 했을 때, 입사광의 회절 및 재반사를 보여주는 모식도이다.4 is a schematic diagram showing diffraction and re-reflection of incident light when a ceramic design pattern is printed on the front surface of the first glass of the design solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1 글래스의 전면, 후면 또는 양면 모두에 프린팅 된 세라믹 디자인 패턴이 입사광을 회절 및 재반사 하는 원리를 설명하는 모식도이다. 5 to 7 are schematic diagrams for explaining the principle of diffracting and re-reflecting incident light by a ceramic design pattern printed on the front, back, or both surfaces of the first glass of the present invention.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1글래스의 전면, 후면 또는 양면 모두에 전면 세라믹 디자인 패턴을 프린팅하여도, 입사광의 회절 및 재반사를 통해 일정 수준의 발전 효율을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.5 to 7 , it can be confirmed that a certain level of power generation efficiency can be secured through diffraction and re-reflection of incident light even when the front ceramic design pattern is printed on the front, back, or both sides of the first glass. have.
상기 세라믹 디자인 패턴(60)은, 디지털 세라믹 프린팅 및 스크린 프린팅으로 이루어진 군 중 어느 하나의 세라믹 프린팅 공정을 통해 프린팅 될 수 있다.The
가장 바람직하게는, 상기 세라믹 디자인 패턴은 디지털 세라믹 프린팅 공정인 잉크젯 프린팅 공정을 통해 프린팅 될 수 있다. 상기 잉크젯 프린팅 공정을 이용함으로써, 사용자의 다양한 요구에 맞는 다양한 무늬 및 패턴의 프린팅이 가능하다. 또한, 눈, 비, 우박 등 외장재가 노출되는 외부 환경 조건에 맞추기 위하여 상기 디지털 세라믹 프린팅 후 글래스를 최종 강화시킴으로써 세라믹 잉크가 침착되도록 하여 패턴의 내구성을 향상시킬 수 있다. Most preferably, the ceramic design pattern may be printed through an inkjet printing process, which is a digital ceramic printing process. By using the inkjet printing process, it is possible to print various patterns and patterns to meet the various needs of users. In addition, in order to match the external environmental conditions to which the exterior material is exposed, such as snow, rain, hail, etc., the durability of the pattern can be improved by finally strengthening the glass after the digital ceramic printing so that the ceramic ink is deposited.
상기 세라믹 디자인 패턴(60)은, 각 대상의 무늬 및 질감을 비슷하게 모사한, 화강암 무늬 패턴, 대리석 무늬 패턴, 알루미늄 무늬 패턴, 징크 무늬 패턴 등의 메탈 무늬 패턴 및 목재 무늬 패턴일 수 있다.The
상기 세라믹 디자인 패턴(60)은, 디자인 태양전지 패널을 전면에서 보았을 때 무아레(moir
그러나, 상기 세라믹 디자인 패턴이 가질 수 있는 패턴은 이에 한정되지 않으며, 건물에 심미감을 부여할 수 있는 다양한 디자인 패턴으로 프린팅 될 수 있다. However, the pattern that the ceramic design pattern may have is not limited thereto, and may be printed in various design patterns that can give aesthetics to the building.
상기 세라믹 디자인 패턴(60)은, 불투명도(opacity) 10% 내지 50%로 프린팅 될 수 있다.The
본 발명에서 사용한 상기 불투명도(opacity)는, 투과율의 역수로 표현된 값이며, 하기 식(1)에 의해 계산될 수 있다.The opacity used in the present invention is a value expressed as a reciprocal of transmittance, and may be calculated by the following formula (1).
상기 불투명도(opacity)가 10% 이하일 경우, 상기 태양전지 셀(10)의 전면 노출을 차단할 만큼 패턴이 충분히 진하지 못하므로 심미감 향상의 효과가 떨어져 적절하지 않다. When the opacity is 10% or less, the pattern is not dark enough to block the front exposure of the
상기 불투명도(opacity)가 50% 이상일 경우, 빛 투과율이 현저히 낮아져 일정 수준 이상의 태양광 발전 효율을 확보할 수 없으므로 적절하지 않다.When the opacity is 50% or more, the light transmittance is significantly lowered, so that it is not possible to secure solar power generation efficiency of a certain level or more.
따라서, 상기 불투명도(opacity)를 10% 내지 50%로 프린팅함으로써 태양전지 셀의 시인성은 낮추면서도 일정 수준의 발전 효율을 확보할 수 있는 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있다. Accordingly, by printing the opacity of 10% to 50%, it is possible to provide a design solar cell panel capable of securing a certain level of power generation efficiency while lowering the visibility of the solar cell.
상기 복수개의 태양전지 셀(10)은 버스 바(bus bar)를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하며, 상기 버스 바는, 전면에서 보았을 때 상기 태양전지 셀과 미관상 조화를 이룰 수 있도록 검은색 계열 또는 상기 태양전지 셀과 동일 또는 유사한 색상으로 테이핑 될 수 있다.The plurality of
상기 테이핑 방법은 공지된 버스 바 테이핑 방법이 이용될 수 있다. As the taping method, a known bus bar taping method may be used.
상기 제1 (20) 및 제2 봉지재(30)는, 각각 독립적으로 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리올레핀(POE), 폴리비닐부티랄(PVB), 실리콘 및 아이오노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The first 20 and the
상기 제2 봉지재(30)는, 두 층의 봉지재 및 상기 두 층의 봉지재 사이에 부착된 검은색 계열의 필름을 포함하는 다층 구조로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. The
또한, 상기 제2 봉지재(30)는, 검은색 계열의 안료를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the
이때, 상기 검은색 계열의 색상은 이에 한정되지 않으며 상기 태양전지 셀(10)과 동일 또는 유사한 색상을 포함할 수 있다. In this case, the black-based color is not limited thereto, and may include the same or similar color to the
상기와 같은 구성으로 인하여, 상기 제2 봉지재(30)는 전면에서 보았을 때 상기 태양전지 셀(10)과 미관상 조화를 이루어 셀의 시인성을 낮추며 상기 세라믹 디자인 패턴(60)을 돋보이도록 하는 배경 역할을 할 수 있다. Due to the above configuration, the
상기 제2글래스(50)는, 상기 제2글래스의 전면, 후면 또는 양면 모두 검은색 계열로 세라믹 프린팅 될 수 있다.The
이때, 상기 검은색 계열의 색상은 이에 한정되지 않으며 상기 태양전지 셀(10)과 동일 또는 유사한 색상을 포함할 수 있다. In this case, the black-based color is not limited thereto, and may include the same or similar color to the
상기와 같은 구성으로 인하여, 상기 제2 글래스(50)는 전면에서 보았을 때 상기 태양전지 셀(10)과 미관상 조화를 이루어 셀의 시인성을 낮추며, 상기 세라믹 디자인 패턴(60)을 돋보이도록 하는 배경 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 세라믹 디자인 패턴(60)을 상기 제1글래스(40)의 전(全)면에 프린팅하지 않고 프린팅 영역을 최소화할 수 있는 효과가 있다.Due to the above configuration, the
상기와 같은 구성의 특징으로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 장치로서의 시인성이 낮아 건물 외관의 심미감을 저해하지 않으면서도 일정 수준의 태양광 발전 효율을 확보할 수 있는 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다. Due to the characteristics of the above configuration, according to an embodiment of the present invention, a design solar cell panel capable of securing a certain level of solar power generation efficiency without compromising the aesthetics of the building exterior due to low visibility as a power generation device effect that can be provided.
또한, 상기와 같은 구성의 특징으로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다양한 패턴의 구현이 가능하므로 기존 외장재와 일체감을 이뤄 태양광 본연의 기능뿐만 아니라 건물 미관 개선 기능도 가지는 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, due to the characteristics of the above configuration, according to an embodiment of the present invention, it is possible to implement various patterns, so that it achieves a sense of unity with the existing exterior material, and a design solar cell panel having not only the original function of sunlight but also the function of improving the appearance of the building has the effect of providing
본 발명의 다른 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널을 설명한다.A design solar cell panel according to another embodiment of the present invention will be described.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널을 개략적으로 나타낸 모식도이다.8 is a schematic diagram schematically illustrating a design solar cell panel according to another embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 실시예의 구성요소들 중 일부는 도 2에 도시된 실시예의 구성요소들과 동일하며, 이에 따라 동일한 구성요소들에 대한 설명은 생략하거나 간단하게 기재하고, 추가된 구성요소들에 대해서 주로 설명하기로 한다.Some of the components of the embodiment shown in Fig. 8 are the same as those of the embodiment shown in Fig. 2, and accordingly, the description of the same components is omitted or simply described, and the added components are I will mainly explain about it.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널은, 태양전지 모듈부(100) 및 상기 태양전지 모듈부의 측면에 위치하는 더미 모듈부(200)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8 , a design solar cell panel according to another embodiment of the present invention may include a solar
상기 태양전지 모듈부(100)는, 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 복수개의 태양전지 셀(10), 상기 태양전지 셀의 수광면인 전면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제1 봉지재(20), 상기 태양전지 셀의 상기 전면에 대향하는 후면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제2 봉지재(30), 상기 제1 봉지재의 전면에 부착된 제1 글래스(40), 상기 제2 봉지재의 후면에 부착된 제2 글래스(50) 및 상기 제1 글래스 상에 프린팅 된 세라믹 디자인 패턴(60)을 포함할 수 있다.The solar
상기 더미 모듈부(200)는, 도 8과 같이 상기 태양전지 모듈부(100)의 측면에 위치하며, 수광면인 전면에 위치하는 제3 봉지재, 상기 제3 봉지재의 후면에 부착된 제4 봉지재, 상기 제3 봉지재의 전면에 부착된 제3 글래스, 상기 제4 봉지재의 후면에 부착된 제4 글래스 및 상기 제3 글래스 상에 프린팅 된 제2 세라믹 디자인 패턴을 포함할 수 있다. The
상기 더미 모듈부(200)를 포함하는 디자인 태양전지 패널은, 원하는 사이즈로 절단되기 위하여 먼저 제1 및 제4 글래스의 비강화가 이루어진다. 상기 비강화 과정은 유리 온도인 500 내지 600℃ 범위에서 가열된 후 서서히 서냉시켜 진행된다. 상기와 같이 비강화된 상기 글래스를 필요한 크기로 자른 후, 자른 표면을 가공함으로써 원하는 사이즈의 디자인 태양전지 패널을 얻을 수 있다. In the design solar cell panel including the
상기와 같은 구성의 특징으로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면 패널의 디자인적 연속성 및 통일성을 확보하면서도 태양전지 셀의 크기에 구애받지 않고 다양한 사이즈로 제작이 가능하므로 디자인적으로 활용도 높은 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다.Due to the characteristics of the above configuration, according to an embodiment of the present invention, it is possible to manufacture in various sizes irrespective of the size of the solar cell while securing the design continuity and unity of the panel. There is an effect that can provide a battery panel.
이하에서는 실험예를 통해 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 하지만 본 발명이 하기 제조예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through experimental examples. However, the present invention is not limited to the following Preparation Examples and Experimental Examples.
<실험예 1> 세라믹 디자인 패턴 프린팅 불투명도(opacity)에 따른 패널 효율 감소율 측정<Experimental Example 1> Measurement of panel efficiency reduction rate according to ceramic design pattern printing opacity
본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널에 프린팅 된 세라믹 디자인 패턴의 불투명도(opacity)에 따른 패널 효율 감소율을 측정하는 실험을 진행하였다. An experiment was conducted to measure the reduction in panel efficiency according to the opacity of the ceramic design pattern printed on the design solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
이를 위하여, 전지의 수광면 쪽의 글래스인 제1 글래스의 전면 또는 후면에 세라믹 패턴을 불투명도(opacity)가 각각 20%, 25%, 30%, 40%가 되도록 디지털 세라믹 프린팅 하였다. To this end, digital ceramic printing was performed on a ceramic pattern on the front or rear surface of the first glass, which is the glass on the light-receiving surface side of the battery, so that the opacity was 20%, 25%, 30%, and 40%, respectively.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널의 불투명도(opacity)에 따른 발전 효율의 감소율을 나타낸 그래프이다. 9 is a graph illustrating a decrease rate of power generation efficiency according to opacity of a design solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 전면 세라믹 디자인 패턴을 수광면의 제1 글래스에 40%의 불투명도(opacity)까지 프린팅 하더라도, 프린팅 된 세라믹 잉크에서 입사광의 회절 및 재반사가 일어나므로 20% 내외의 효율 감소만 일어난 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 9 , even if the front ceramic design pattern is printed on the first glass on the light receiving surface to an opacity of 40%, the printed ceramic ink only reduces the efficiency by about 20% because diffraction and re-reflection of incident light occur. can confirm what happened.
따라서, 현재 가장 많이 사용되는 태양전지 패널의 효율이 20%p 내외이므로, 상기와 같이 세라믹 디자인 패턴을 수광면의 글래스에 프린팅 하더라도 4%p 정도의 효율 감소만 일어나므로, 16%p의 모듈 효율을 달성할 수 있음을 확인할 수 있다.Therefore, since the efficiency of the currently most used solar cell panel is around 20%p, even if the ceramic design pattern is printed on the glass on the light receiving surface as described above, only about 4%p of efficiency decrease occurs, so the module efficiency of 16%p It can be confirmed that achievable
도 10은 세라믹 디자인 패턴을 화강암 패턴 및 불투명도(opacity) 30%로 프린팅 한 실제 사진이다. 10 is an actual photo of a ceramic design pattern printed with a granite pattern and an opacity of 30%.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디자인 태양전지 패널은, 일반 건축 외장재인 화강암과 비슷한 외관을 구현할 수 있으면서도 발전 효율 감소율은 15% 이내인 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 9 and 10 , it can be seen that the design solar cell panel according to an embodiment of the present invention can implement an appearance similar to that of granite, which is a general building exterior material, while reducing the power generation efficiency by 15% or less.
상기와 같은 구성의 특징으로 인하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 장치로서의 시인성이 낮아 건물 외관의 심미감을 저해하지 않으면서도 일정 수준의 태양광 발전 효율을 확보할 수 있는 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다. Due to the characteristics of the above configuration, according to an embodiment of the present invention, a design solar cell panel capable of securing a certain level of solar power generation efficiency without compromising the aesthetics of the building exterior due to low visibility as a power generation device effect that can be provided.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다양한 사이즈로 제작이 가능하므로 디자인적으로 활용도 높은 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since it can be manufactured in various sizes, there is an effect that a design solar cell panel with high design utility can be provided.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다양한 패턴의 구현이 가능하므로 기존 외장재와 일체감을 이뤄 태양광 본연의 기능뿐만 아니라 건물 미관 개선 기능도 가지는 디자인 태양전지 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since it is possible to implement various patterns, there is an effect that it is possible to provide a design solar cell panel having not only the original function of sunlight but also the function of improving the appearance of the building by achieving a sense of unity with the existing exterior material.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
10: 태양전지 셀
20: 제1 봉지재
30: 제2 봉지재
40: 제1 글래스
50: 제2 글래스
60: 세라믹 디자인 패턴
100: 태양전지 모듈부
200: 더미 모듈부 10: solar cell
20: first encapsulant
30: second encapsulant
40: first glass
50: second glass
60: Ceramic Design Pattern
100: solar cell module unit
200: dummy module unit
Claims (10)
상기 태양전지 셀의 수광면인 전면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제1봉지재;
상기 태양전지 셀의 상기 전면에 대향하는 후면에 부착되어, 상기 태양전지 셀을 보호하는 제2봉지재;
상기 제1봉지재의 전면에 부착된 제1글래스;
상기 제2봉지재의 후면에 부착된 제2글래스; 및
상기 제1글래스 상에 프린팅 된 세라믹 디자인 패턴;을 포함하는 디자인 태양전지 패널.
a plurality of solar cells that convert light energy into electrical energy;
a first encapsulant attached to the front surface of the photovoltaic cell to protect the photovoltaic cell;
a second encapsulant attached to a rear surface of the solar cell opposite to the front surface to protect the solar cell;
a first glass attached to the front surface of the first encapsulant;
a second glass attached to the rear surface of the second encapsulant; and
Design solar cell panel comprising a; ceramic design pattern printed on the first glass.
상기 세라믹 디자인 패턴은, 상기 제1글래스의 전면, 후면 또는 양면 모두에 프린팅 된 것을 특징으로 하는 디자인 태양전지 패널.
According to claim 1,
The ceramic design pattern is a design solar cell panel, characterized in that printed on the front, back, or both sides of the first glass.
상기 세라믹 디자인 패턴은, 불투명도(opacity) 10% 내지 50%로 프린팅 된 것을 특징으로 하는 디자인 태양전지 패널.
According to claim 1,
The ceramic design pattern is a design solar cell panel, characterized in that printed with an opacity of 10% to 50%.
상기 복수개의 태양전지 셀은 버스 바(bus bar)를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하며,
상기 버스 바는, 검은색 계열로 테이핑 된 것을 특징으로 하는 디자인 태양전지 패널.
According to claim 1,
The plurality of solar cells are characterized in that they are connected to each other through a bus bar,
The bus bar is a design solar cell panel, characterized in that it is taped in black.
상기 제1봉지재 및 제2봉지재는, 각각 독립적으로 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리올레핀(POE), 폴리비닐부티랄(PVB), 실리콘 및 아이오노머로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디자인 태양전지 패널.
According to claim 1,
The first encapsulant and the second encapsulant each independently include at least one selected from the group consisting of ethylene vinyl acetate (EVA), polyolefin (POE), polyvinyl butyral (PVB), silicone, and ionomer. Design solar panel, characterized in that.
상기 제2봉지재는, 두 층의 봉지재 및 상기 두 층의 봉지재 사이에 부착된 검은색 계열의 필름을 포함하는 다층 구조인 것을 특징으로 하는 디자인 태양전지 패널.
According to claim 1,
The second encapsulant is a design solar cell panel, characterized in that it has a multilayer structure including two layers of encapsulant and a black-based film attached between the two layers of encapsulant.
상기 제2봉지재는, 검은색 계열의 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 디자인 태양전지 패널.
According to claim 1,
The second encapsulant is a design solar cell panel, characterized in that it includes a black pigment.
상기 제2글래스는, 상기 제2글래스의 전면, 후면 또는 양면 모두에 검은색으로 세라믹 프린팅 된 것을 특징으로 하는 디자인 태양전지 패널.
According to claim 1,
The second glass is a design solar cell panel, characterized in that the black ceramic printing on the front, back, or both sides of the second glass.
수광면인 전면에 위치하는 제3봉지재, 상기 제3봉지재의 후면에 부착된 제4봉지재, 상기 제3봉지재의 전면에 부착된 제3글래스, 상기 제4봉지재의 후면에 부착된 제4글래스 및 상기 제3글래스 상에 프린팅 된 제2세라믹 디자인 패턴을 포함하는, 상기 태양전지 모듈부의 측면에 위치하는 더미 모듈부;를 포함하는 디자인 태양전지 패널.
A plurality of solar cells that convert light energy into electrical energy, a first encapsulant that is attached to the front surface of the light-receiving surface of the solar cell and protects the solar cell, facing the front surface of the solar cell A second encapsulant attached to the rear surface to protect the solar cell, a first glass attached to the front surface of the first encapsulant, a second glass attached to the rear surface of the second encapsulant, and printing on the first glass a solar cell module unit including a first ceramic design pattern; and
A third encapsulant positioned on the front side of the light-receiving surface, a fourth encapsulant attached to the rear surface of the third encapsulant, a third glass attached to the front surface of the third encapsulant, a fourth encapsulant attached to the rear surface of the fourth encapsulant A design solar cell panel comprising a; a dummy module portion positioned on a side surface of the solar cell module portion comprising glass and a second ceramic design pattern printed on the third glass.
상기 제1세라믹 디자인 패턴 및 제2세라믹 디자인 패턴은, 불투명도(opacity) 10% 내지 50%로 프린팅 된 것을 특징으로 하는 디자인 태양전지 패널.
10. The method of claim 9,
The design solar cell panel, characterized in that the first ceramic design pattern and the second ceramic design pattern is printed with an opacity of 10% to 50%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200064070A KR20210147212A (en) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | Design solar panel |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102444138B1 (en) * | 2022-01-25 | 2022-09-16 | 부경대학교 산학협력단 | Aesthetic solar module using moire phenomenon |
| WO2023131535A1 (en) * | 2022-01-04 | 2023-07-13 | Markus Gisler | Solar module |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101052763B1 (en) | 2011-06-01 | 2011-08-01 | 주식회사 에너솔라 | Building integrated pv system |
-
2020
- 2020-05-28 KR KR1020200064070A patent/KR20210147212A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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