KR20220018683A - 양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 양면 수광형 태양광 시스템 - Google Patents

양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 양면 수광형 태양광 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양면 수광형 태양광 모듈을 지지하는 프레임으로서, 직각으로 형성된 코너키에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 상측 프레임, 하측 프레임, 좌측 프레임 및 우측 프레임을 포함하고, 상기 상측 프레임, 상기 하측 프레임, 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임은, 일측면이 개구되어 상기 태양광 모듈의 가장자리가 끼움 결합되는 결합홈이 형성된 결합부; 및 상기 결합부의 타측면을 사이에 두고 상기 결합홈과 대항하는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 상기 코너키의 일측이 끼움 결합되는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 양면 수광형 태양광 모듈 프레임은 지표면과 주변 사물에 의해 반사되어 태양광 모듈의 후면으로 태양광이 입사될 때 프레임의 날개 부분에 의한 그림자로 인해 발전 효율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 양면 수광형 태양광 시스템{BIFACIAL SOLAR MODULE FRAME AND BIFACIAL SOLAR SYSTEM}
본 발명은 양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 양면 수광형 태양광 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 양면 수광형 태양광 모듈의 후면으로 태양광이 입사될 때 그림자로 인해 발전 효율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있는 양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 양면 수광형 태양광 시스템에 관한 것이다.
전력 수요 증가와 파리 기후 협정의 요구에 더불어 정부의 신재생 에너지 확대 보급 정책에 따라 신재생 에너지원으로 태양광이 주변에 많이 설치 되고 있다.
태양광 발전은 제한적인 면적에서 발전량을 증가시키기 위해 고효율 태양전지를 사용하여 출력을 상승시켜 왔지만, 실리콘 태양전지의 효율은 한계점에 근접하고 있다. 따라서, 태양전지의 전면뿐만 아니라 후면에서도 발전이 가능한 양면 수광형 태양전지가 개발되고 있다.
양면 수광형 태양전지는 기존의 단면 수광형 태양전지보다 발전량이 약 10~20% 증가 되기 때문에 수요가 점차 증가할 것으로 예측되고 있다.
하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 양면 수광형 태양전지를 사용하여 모듈 제작 시 종래의 모듈 프레임을 적용하게 되면, 지표면과 주변 사물에 의해 반사되어 후면으로 태양광이 입사될 때 프레임의 날개 부분에 의한 빛 가림으로 인해 그림자가 생긴다.
이러한 그림자는 양면 수광형 태양전지의 후면 발전량 감소를 유발시켜 수익성이 악화되는 문제점이 있다.
등록실용신안공보 제20-0417566호(2006.05.24.)
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지표면과 주변 사물에 의해 반사되는 태양빛이 태양광 모듈 후면에 입사될 때 프레임의 날개 부분에 의해 그림자가 생기는 것을 방지할 수 있는 양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 양면 수광형 태양광 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양면 수광형 태양광 모듈을 지지하는 프레임으로서, 직각으로 형성된 코너키에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 상측 프레임, 하측 프레임, 좌측 프레임 및 우측 프레임을 포함하고, 상기 상측 프레임, 상기 하측 프레임, 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임은, 일측면이 개구되어 상기 태양광 모듈의 가장자리가 끼움 결합되는 결합홈이 형성된 결합부; 및 상기 결합부의 타측면을 사이에 두고 상기 결합홈과 대항하는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 상기 코너키의 일측이 끼움 결합되는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 수광형 태양광 모듈 프레임을 제공한다.
여기서, 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임은, 상기 삽입부의 외측면 하단으로부터 외측으로 연장 형성된 날개부를 더 포함하고, 상기 날개부는 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 두고 형성된 복수의 관통공을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 양면 수광형 태양광 모듈을 지지하는 복수의 프레임이 연결된 태양광 시스템으로서, 상기 복수의 프레임 각각은, 직각으로 형성된 코너키에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 상측 프레임, 하측 프레임, 좌측 프레임 및 우측 프레임을 포함하고, 상기 상측 프레임, 상기 하측 프레임, 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임은, 일측면이 개구되어 상기 태양광 모듈의 가장자리가 끼움 결합되는 결합홈이 형성된 결합부; 및 상기 결합부의 타측면을 사이에 두고 상기 결합홈과 대항하는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 상기 코너키의 일측이 끼움 결합되는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 수광형 태양광 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임은, 상기 삽입부의 외측면 하단으로부터 외측으로 연장 형성된 날개부를 더 포함하고, 상기 날개부는 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 두고 형성된 복수의 관통공을 포함하며, 상기 복수의 프레임은 가로 방향으로 연결 시 상기 날개부가 상하로 겹쳐진 상태에서 상기 복수의 관통공에 체결되는 체결수단에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 양면 수광형 태양광 시스템은 지표면과 주변 사물에 의해 반사되어 태양광 모듈의 후면으로 태양광이 입사될 때 프레임의 날개 부분에 의한 그림자로 인해 발전 효율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 양면 수광형 태양광 시스템은 2개의 프레임을 하나의 볼트 및 너트로 체결할 수 있어 비용이 절감된다.
또한, 본 발명에 따른 양면 수광형 태양광 모듈 프레임 및 양면 수광형 태양광 시스템은 날개부의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 두고 형성된 복수의 관통공이 외측 방향에 있기 때문에 육안으로 쉽게 확인 가능하여 설치가 용이하며, 이로 인해 태양광 시스템의 구축 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 양면 수광형 태양광 모듈 프레임을 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 양면 수광형 태양광 모듈 프레임을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 양면 수광형 태양광 모듈 프레임에서 날개부의 방향이 변경된 실시예와 본 발명에 따른 양면 수광형 태양광 모듈 프레임을 비교한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 양면 수광형 태양광 시스템을 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4의 양면 수광형 태양광 시스템을 가로 방향으로 절개한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 양면 수광형 태양광 시스템에서 복수의 프레임이 가로 방향 및 세로 방향으로 배치된 예를 도시한 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양면 수광형 태양광 모듈 프레임(1)을 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 양면 수광형 태양광 모듈(S)을 지지하는 프레임(1)으로서, 직각으로 형성된 코너키(K)에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 상측 프레임(10a), 하측 프레임(10b), 좌측 프레임(10c) 및 우측 프레임(10d)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상측 프레임(10a), 하측 프레임(10b), 좌측 프레임(10c) 및 우측 프레임(10d)은 직각으로 형성된 코너키(K)에 의해 결합되어 가운데에 중공이 형성된 액자 형상의 테두리를 이룰 수 있다. 이때, 가운데 중공은 태양광 모듈(S)이 배치되어 태양광 모듈(S)의 양면이 노출될 수 있다.
이러한 상측 프레임(10a), 하측 프레임(10b), 좌측 프레임(10c) 및 우측 프레임(10d)은 결합부(11) 및 삽입부(12)를 포함하여 구성될 수 있다.
결합부(11)는 일측면이 개구되어 태양광 모듈(S)의 가장자리가 끼움 결합되는 결합홈(11a)이 형성된다.
여기서, 비록 자세히 도시되지는 않았으나, 결합홈(11a)에 끼움 결합되는 태양광 모듈(S)은 글라스 / 전면 봉지재 / 태양전지 셀 / 후면 봉지재 / 백시트로 구성될 수 있다.
삽입부(12)는 상기 결합부(11)의 타측면을 사이에 두고 결합홈(11a)과 대항하는 삽입홀(12a)이 형성된다. 여기서, 삽입홀(12a)은 상술한 코너키(K)의 일측이 끼움 결합될 수 있다.
또한, 삽입홀(12a)의 단면은 도 1에 도시된 사각 폐 루프(closed loop) 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 삽입홀(12a)의 단면 형상은 원형, 삼각형, 별형, 마름모형 등의 다양한 형태로 형성될 수도 있다.
한편, 좌측 프레임(10c) 및 우측 프레임(10d)은 날개부(13)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 날개부(13)는 상기 삽입부(12)의 외측면 하단으로부터 외측으로 연장 형성된다.
여기서, 날개부(13)는 복수의 관통공(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. 비록 도시되지는 않았으나, 복수의 관통공은 날개부(13)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 두고 형성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 모듈 프레임(F)의 경우, 태양광 모듈(S)이 끼움 결합된 결합홈(h1)의 하측에, 코너키의 일측이 끼움 결합되는 삽입홀(h2)이 배치되고, 날개부(w)는 삽입홀(h2)의 하단으로부터 태양광 모듈(S)을 향하는 방향으로 수평 연장된 형태이기 때문에, 지표면과 주변 사물에 의해 반사되어 후면으로 태양광이 입사될 때 프레임(1)의 날개 부분에 의한 빛 가림으로 인해 그림자가 생긴다.
이러한 그림자는 양면 수광형 태양전지의 후면 발전량 감소를 유발시켜 수익성이 악화되는 문제점이 있다.
또한, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 도 2의 종래의 모듈 프레임(F) 형상에서 날개부(w)가 반대 방향으로 연장 형성될 경우, 코너키가 체결되는 삽입홀(h2)의 높이에 의해서도 그림자가 발생하게 된다.
반면, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 양면 수광형 태양광 모듈 프레임(1)은 코너키(K)가 체결되는 삽입홀(12a)의 위치가 반제품 기준으로 하단이 아닌 측면에 배치되고, 날개부(13)가 태양광 모듈(S)을 가리지 않는 반대 방향으로 연장 형성되기 때문에, 날개부(13)에 의한 그림자가 발생하지 않을 뿐만 아니라, 삽입홀(12a)의 높이에 의해 발생하는 그림자도 발생하지 않는다.
즉, 본 발명의 양면 수광형 태양광 모듈 프레임(1)은 지표면과 주변 사물에 의해 반사되는 태양빛이 태양광 모듈(S) 후면에 입사될 때, 그림자로 인해 발전 효율이 저하되는 문제점을 완벽하게 해결할 수 있다는 효과가 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 수광형 태양광 시스템은 양면 수광형 태양광 모듈(S)을 지지하는 복수의 프레임(1)이 연결되어 구성될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 프레임(1) 각각은 도 1에 도시된 바와 같이 직각으로 형성된 코너키(K)에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 상측 프레임(10a), 하측 프레임(10b), 좌측 프레임(10c) 및 우측 프레임(10d)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상측 프레임(10a), 하측 프레임(10b), 좌측 프레임(10c) 및 우측 프레임(10d)은, 일측면이 개구되어 태양광 모듈(S)의 가장자리가 끼움 결합되는 결합홈(11a)이 형성된 결합부(11)와, 결합부(11)의 타측면을 사이에 두고 결합홈(11a)과 대항하는 삽입홀(12a)이 형성되고, 상기 삽입홀(12a)에 코너키(K)의 일측이 끼움 결합되는 삽입부(12)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 좌측 프레임(10c) 및 우측 프레임(10d)은 삽입부(12)의 외측면 하단으로부터 외측으로 연장 형성된 날개부(13)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 상측 프레임(10a), 하측 프레임(10b), 좌측 프레임(10c) 및 우측 프레임(10d)의 구조는 상술한 바와 같으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 태양광 시스템에서 가로 방향으로 연결된 복수의 프레임(1)은 날개부(13)가 상하로 겹쳐진 상태에서 복수의 관통공에 체결되는 체결수단(20)에 의해 상호 결합될 수 있다.
이때, 비록 자세히 도시되지는 않았으나. 체결수단(20)은 관통공을 관통하는 볼트 및 상기 볼트에 체결되는 너트로 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 모듈 프레임(1)을 적용하여 양면 수광형 태양광 모듈(S)을 설치할 경우, 외측 방향으로 연장 형성된 날개부(13)에 복수의 관통공이 형성되기 때문에 체결수단(20)을 체결하기 위한 관통공이 육안으로 쉽게 확인되어 복수의 프레임(1)을 신속하게 결합할 수 있으며, 이로 인해 태양광 시스템 구축 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 2개의 프레임(1)을 전용 클램프 없이 일반적인 체결수단(20)인 하나의 볼트 및 너트만으로 쉽게 결합 가능하기 때문에, 비용을 절감시킬 수 있고, 기존 생산 장비를 활용하여 보다 쉽게 태양광 시스템을 구축할 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 양면 수광형 태양광 모듈 프레임(1)은 가로 방향뿐만 아니라 세로 방향으로도 복수의 프레임(1)이 배치될 수 있다.
이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 상측 프레임(10a)과 하측 프레임(10b)에는 날개부(13)가 구비되지 않기 때문에 날개부(13) 만큼의 공간을 따로 둘 필요없이 복수의 프레임(1)이 세로 방향으로 배치될 수 있으므로, 공간을 절약할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양면 수광형 태양광 시스템은 가로 방향뿐만 아니라 세로 방향으로도 복수의 프레임(1)이 배치될 수 있기 때문에 설치 환경에 따라 프레임(1)의 개수 및 배치 형태가 다양하게 구성될 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
1 :프레임 10a : 상측 프레임
10b : 하측 프레임 10c : 좌측 프레임
10d : 우측 프레임 11 : 결합부
11a : 결합홈 12 : 삽입부
12a : 삽입홀 13 : 날개부
20 : 체결수단 S : 태양광 모듈
K : 코너키

Claims (4)

  1. 양면 수광형 태양광 모듈을 지지하는 프레임으로서,
    직각으로 형성된 코너키에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 상측 프레임, 하측 프레임, 좌측 프레임 및 우측 프레임을 포함하고,
    상기 상측 프레임, 상기 하측 프레임, 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임은,
    일측면이 개구되어 상기 태양광 모듈의 가장자리가 끼움 결합되는 결합홈이 형성된 결합부; 및
    상기 결합부의 타측면을 사이에 두고 상기 결합홈과 대항하는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 상기 코너키의 일측이 끼움 결합되는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 수광형 태양광 모듈 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임은,
    상기 삽입부의 외측면 하단으로부터 외측으로 연장 형성된 날개부를 더 포함하고,
    상기 날개부는 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 두고 형성된 복수의 관통공을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 수광형 태양광 모듈 프레임.
  3. 양면 수광형 태양광 모듈을 지지하는 복수의 프레임이 연결된 태양광 시스템으로서,
    상기 복수의 프레임 각각은,
    직각으로 형성된 코너키에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 상측 프레임, 하측 프레임, 좌측 프레임 및 우측 프레임을 포함하고,
    상기 상측 프레임, 상기 하측 프레임, 상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임은,
    일측면이 개구되어 상기 태양광 모듈의 가장자리가 끼움 결합되는 결합홈이 형성된 결합부; 및
    상기 결합부의 타측면을 사이에 두고 상기 결합홈과 대항하는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀에 상기 코너키의 일측이 끼움 결합되는 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 수광형 태양광 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 좌측 프레임 및 상기 우측 프레임은,
    상기 삽입부의 외측면 하단으로부터 외측으로 연장 형성된 날개부를 더 포함하고,
    상기 날개부는 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 두고 형성된 복수의 관통공을 포함하며,
    상기 복수의 프레임은 가로 방향으로 연결 시 상기 날개부가 상하로 겹쳐진 상태에서 상기 복수의 관통공에 체결되는 체결수단에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 양면 수광형 태양광 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200417566Y1 (ko) 2006-03-02 2006-06-01 심포니에너지주식회사 태양광 모듈의 프레임구조

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KR200417566Y1 (ko) 2006-03-02 2006-06-01 심포니에너지주식회사 태양광 모듈의 프레임구조

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