KR20220129900A - 태양 전지 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 패널은 태양 전지 및 상기 태양 전지에 연결되는 배선부를 포함하는 태양 전지부; 상기 태양 전지부 위에 위치하는 밀봉재; 상기 밀봉재 위에서 상기 태양 전지부의 전면 위에 위치하는 제1 유리 기판을 포함하는 제1 커버 부재; 및 상기 태양 전지부의 타면 위에 위치하는 제2 유리 기판을 포함하는 제2 커버 부재; 를 포함하며, 상기 제1 유리 기판의 철(Fe) 함량은 상기 제2 유리 기판의 철(Fe) 함량보다 낮다. 따라서, 우수한 미관 균일도를 가지며 전면에서 투광성을 확보할 수 있어 광전 효율을 확보할 수 있다.
Description
본 발명은 태양 전지 패널에 대한 것으로, 구체적으로, 건물에 적용하는 태양 전지 패널에 대한 것이다.
일반적으로 태양 전지 패널을 건물에 적용하는 경우에는 옥상이나 지붕 등에 설치하였다. 그러나 아파트나 고층건물 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 유리기판은 되도록 많은 발전량을 위해 투광성이 확보되어야 한다.
한국 특허 2017-0111131에서는 전면 및 후면에 투명판을 갖도록 형성되는 태양 전지 패널이 개시되어 있으며, 이와 같은 전면 및 후면 투명판은 모두 저철분 유리로 구성되어 있다. 또한, 한국 특허 2014-0041591은 전면 유리에 저철분의 강화 유리가 적용됨이 개시되어 있다.
이와 같이 전면부에 저철분 유리를 사용하게 되는데, 이와 같은 저철 유리는 일반 유리에 비해 투명도는 확보되나 비용이 커지는 문제가 있다. 또한, 후면에 형성되는 유리 또한 동일한 유리를 적용하여 유리 재료비는 더욱 커지는 문제가 있다.
본 발명은 우수한 미관 균일도를 가지며 전면에서 투광성을 확보할 수 있는 태양 전지 패널을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 우수한 효율 및 신뢰성을 가지는 태양 전지 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
그리고, 본 발명은 최적의 배치 및 소재 선택성을 제시함으로써 효율을 확보하면서도 비용을 절감할 수 있는 태양전지 패널을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널은 태양 전지 및 상기 태양 전지에 연결되는 배선부를 포함하는 태양 전지부; 상기 태양 전지부 위에 위치하는 밀봉재; 상기 밀봉재 위에서 상기 태양 전지부의 전면 위에 위치하는 제1 유리 기판을 포함하는 제1 커버 부재; 및 상기 태양 전지부의 타면 위에 위치하는 제2 유리 기판을 포함하는 제2 커버 부재; 를 포함하며, 상기 제1 유리 기판의 철(Fe) 함량은 상기 제2 유리 기판의 철(Fe) 함량보다 낮다.
상기 제2 커버 부재는 상기 배선부를 통과시켜 상기 제2 커버 부재의 배면의모듈부와 연결하기 위한 복수의 타공부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 커버 부재는 상기 제2 유리 기판 위에 형성되며, 상기 태양 전지부와의 채도 차가 소정 범위 이내인 커버부를 더 포함할 수 있다.
상기 커버부의 면적은 상기 제1 커버 부재의 상기 제1 유리 기판의 면적보다 작을 수 있다.
상기 제1 유리 기판이 제1 폭을 충족할 때, 상기 커버부는 제1 폭 보다 작은 제2 폭을 충족할 수 있다.
상기 커버부가 상기 제2 폭을 갖도록 상기 제2 유리 기판의 가장자리가 노출될 수 있다.
상기 제2 유리 기판의 철(Fe) 함량은 상기 제1 유리 기판의 철(Fe) 함량의 1.5 배 내지 2.5배 사이일 수 있다.
상기 커버부는 세라믹 인쇄, 컬러 테이프 부착 또는 컬러 충진재의 충진 중하나의 방법으로 형성할 수 있다.
상기 제1 커버 부재는 상기 제1 유리 기판 위에 특정한 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 또는 질감을 구현하는 커버부분을 더 포함할 수 있다.
상기 커버부 및 상기 커버부분은 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물로 구성될 수 있다.
본 실시예에서 따르면, 우수한 미관 균일도를 가지며 전면에서 투광성을 확보할 수 있어 광전 효율을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 우수한 효율 및 신뢰성을 가지는 태양 전지 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명은 최적의 배치 및 소재 선택성을 제시함으로써 효율을 확보하면서도 비용을 절감할 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 3의 분해 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 각 구성 요소의 면적을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제2 커버 부재의 제조 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 5에 도시한 제2 커버 부재의 제조 방법의 각 단계를 도시한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
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 3의 분해 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 각 구성 요소의 면적을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제2 커버 부재의 제조 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 5에 도시한 제2 커버 부재의 제조 방법의 각 단계를 도시한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
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.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법을 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 수도있다. 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 5b를 참조하여 태양 전지 패널(100)을 좀더 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 본 개략적인 단면도이고, 도 4는 도 3의 분해 단면도이며, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 각 구성 요소의 면적을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
간략하고 명확한 도시를 위하여 도 2에서는 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)를 간략하게 도시하여 커버 부분(124)을 도시하지 않았다.
그리고 도 3에서 태양 전지(150)의 구조를 상세하게 도시하지 않았으며 전면에 형성된 반사 방지막(152)만을 개략적으로 도시하였다.
도 2 내지 도 5b를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)은, 태양 전지(150) 및 이에 연결되는 배선부(142, 145)를 포함하는 태양 전지부(SP)와, 태양 전지부(SP) 위에 위치하는 밀봉재(130)와, 밀봉재(130) 위에서 태양 전지부(SP)의 일면(일 예로, 전면)에 위치하는 제1 커버 부재(또는 전면 부재)(110)와, 밀봉재(130) 위에서 태양 전지부(SP)의 타면(일 예로, 후면)에 위치하며, 특정한 색상을 구현하는 커버부재(124)를 구비하는 제2 커버 부재(또는 후면 부재)(120)를 포함한다.
이때, 태양 전지(150)는, 태양 전지를 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, 실리콘 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 배선부(142, 145)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 일 예로, 복수의 태양 전지(150)가 배선재(142)에 의하여 직렬로 연결되어 제1 방향(도면의 z축 방향)을 따라 길게 연장되는 태양 전지 스트링을 구성할 수 있다. 태양전지 스트링은 제2 커버 부재(120)를 관통하여 제2 커버 부재(120)에 배치되는 태양 전지 스트링을 전류의 역류를 방지하는 정션 박스(도시하지 않음)에 연결할 수 있다.
상기 제2 커버 부재(120)는 상기 태양 전지 스트링을 통과시켜 상기 제2 커버 부재(120)의 배면의 모듈부, 일 예로 정션 박스와 연결하기 위한 복수의 타공부(121)를 포함한다.
배선재(142)로는 리본, 와이어 등 태양 전지(150)를 연결할 수 있는 다양한 구조, 형상이 적용될 수 있다. 본 실시예는 각 태양 전지(150)에 사용되는 배선재(142)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. 일예로, 태양 전지(150)는 화합물 반도체 태양 전지, 실리콘 반도체 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, 청색, 검은색 등)을 가질 수 있다. 그리고 배선재(142)는 금속으로 구성될 수 있다. 이에 본 실시예에서는 제1 커버 부재(110)에 커버부(외관 형성부)가 구비될 수 있으며, 제2 커버 부재(120)에는 커버부재(124)가 구비될 수 있다. 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(일예로, 전면)을 구성하고, 제2 커버 부재(120)는 밀봉재(130)(이 예로, 제2 밀봉재(132)) 상에 위치하여 태양 전지(150)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 전지부(SP)와 제1 커버 부재(110) 사이에 위치하는 제1 밀봉재(131) 및 태양 전지부(SP)와 제2 커버 부재(120) 사이에 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), 태양 전지(150) 및 배선재(142)를 포함하는 태양 전지부(SP), 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 배선재(142)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.
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)가 명확하게 인식되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이때, 제1 커버 부재(110)는 우수한 광 투과도를 가지는(일 예로, 투명한) 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 커버 부재(110)는 그 자체가 베이스 부재로서, 유리로 구성되는 기판 등일 수 있다.
그리고 제2 베이스 부재(122)은 우수한 내화성, 절연성 등을 가지는 물질 등으로 구성될 수 있다. 제2 베이스 부재(122)는 유리로 구성되는 기판일 수 있다.
특히, 제1 커버 부재(110) 및 제2 베이스 부재(122)가 각기 우수한 투명도, 우수한 절연 특성, 안정성, 내구성, 내화성 등을 가지는 유리 기판으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1 커버 부재(110)는 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 투과율을 높일 수 있다. 그리고 저철분 강화 유리 기판을 사용하면 외부의 충격 등으로부터 태양 전지(150)를 효과적으로 보호할 수 있다.
한편, 제2 커버 부재(120)의 제2 베이스 부재(122)는 제1 커버 부재(110)와 같이 유리 기판으로 형성될 수 있으나, 제1 커버 부재(110)가 제1 철분 농도를 가질 때, 제2 베이스 부재(122)는 제1 철분 농도보다 높은 제2 철분 농도를 가지는 유리 기판일 수 있다.
따라서, 제1 철분 농도가 100 내지 180ppm의 농도를 가질 수 있으며, 바람직하게는 150ppm의 농도를 가질 수 있다.
이때, 제2 철분 농도는 제1 철분 농도의 1.5배 내지 2.5배를 가질 수 있으며, 바람직하게는 200 내지 350ppm의 농도를 가지고, 더욱 바람직하게는 2배, 즉 300ppm의 농도를 가질 수 있다.
이와 같이 제2 커버 부재(120)의 제2 베이스 부재(122)가 제1 커버 부재(110)보다 높은 철분 농도를 가지면, 제1 커버 부재(110)보다 투과도가 낮게 형성된다.
이때, 제1 커버 부재(110)가 수광면을 이루므로, 제2 커버 부재(120)의 투과도는 광전 효율에 큰 영향을 미치지 않으며, 제2 베이스 부재(122)에 저철분 유리를 적용하지 않고, 일반 산업용 유리를 사용할 수 있어 비용이 절감될 수 있다.
한편, 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 커버 부재(110) 및 제2 베이스 부재(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 커버 부재(110) 및 제2 베이스 부재(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 커버 부재(110) 및 제2 베이스 부재(122)의 두께가 12mm를 초과하면, 태양 전지 패널(100)의 무게가 증가하여 건물(1)에 적용되기 어려울 수 있다. 상술한 제1 커버 부재(110) 및 제2 베이스 부재(122)의 면적은 태양 전지 패널(100)의 구조적 안정성, 생산성 등을 고려하여 한정된 것이다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 커버 부재(110) 및 제2 베이스 부재(122)의 휨의 값, 두께, 면적 등은 다양한 값을 가질 수 있다.
제2 베이스 부재(122) 위에 커버 부분(124)이 형성될 수 있다. 커버 부분(124)은 태양 전지(150), 또는 이에 연결되는 배선재(142) 등이 외부에서 명확하게 인식되는 것을 방지할 수 있는 색상을 가질 수 있다.
본 실시예에서 커버 부분(124)은 산화물 세라믹 조성물로 구성될 수 있다. 일 예로, 커버 부분(124)는 제2 베이스 부재(122)의 일면에서 두께 방향에서의 일부분에 대응하도록 형성될 수 있다. 좀더 구체적으로, 커버 부분(124)를 구성하는 산화물 세라믹 조성물이 비정질 상태의 유리 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 커버 부분(124)가 유리질 산화물 세라믹 조성물(glassy oxide ceramic composition)로 구성될 수 있다.
또한, 이와 같이 형성되는 커버 부분(124)은 제2 베이스 부재(122)의 전체 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다.
도 4와 같이 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)의 폭이 제1 폭(W1)을 충족할 때, 상기 커버 부분(124)은 제1 폭(W1) 보다 작은 제2 폭(W2)을 충족하도록 형성될 수 있다.
이와 같은 제1 폭(W1)과 제2 폭(W2)의 차이는 제2 베이스 부재(122)의 가장자리에서 제1 거리(d1)만큼 내삽하여 형성되어 있는 커버 부분(124)에 의해 구현될 수 있다.
이와 같은 폭의 차이에 의해 커버 부분(124)은 제2 베이스 부재(122)의 면적과 동일한 제1 커버 부재(110)의 면적보다 작은 면적을 가질 수 있으며, 이는 도 5a와 같이 커버 부분(124)이 제2 베이스부재(122)의 가장자리 영역을 제외한 부분에 형성됨으로써 구현될 수 있다.
이때, 제2 베이스 부재(122)가 노출되는 가장자리 영역은 도 5a와 같이 제1 거리(d1)를 갖도록 형성되며, 커버 부분(124)이 각 변에서 제1 거리(d1)만큼 하부의 제2 베이스부재(122)를 노출하며 중앙 영역에 전체적으로 형성된다.
이때, 제1 거리(d1)는 1.5 내지 2.5mm를 충족할 수 있으며, 바람직하게는 2.0mm의 폭을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 커버 부분(124)은 도 5b와 같이 태양 전지(150)가 형성되는 활성 영역(AA) 이외의 비활성 영역(NA)에만 부분적으로 형성될 수 있으며, 도 5b에 따르면 격자 형태를 가질 수 있다.
이와 같이 형성되는 커버 부분(124)은 상기 태양 전지(150)가 외부로 구분되지 않도록 태양 전지(150)와 비슷한 채도를 갖는 색상으로 형성될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 5와 함께, 도 6, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 상술한 바와 같이 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물로 구성된 커버부분(124)를 제2 베이스 부재(122)에 형성하는 방법(즉, 본 실시예에 따른 커버부분(124)를 구비하는 제2 커버 부재(120)를 제조하는 방법)을 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)에 포함되는 제2 커버 부재(120)의 제조 방법의 일 예를 도시한 흐름도이고, 도 7a 내지 도 7c는 도 6에 도시한 제2 커버 부재(120)의 제조 방법의 각 단계를 도시한 단면도들이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 커버 부재(120)의 제조 방법은, 기판 세정 단계(S10), 예비 가열 단계(S20), 색상층 형성 단계(S30), 건조 단계(S40), 유리 강화 단계(S50) 및 마무리 단계(S60)를 포함할 수 있다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 기판 세정 단계(S10)에서는 비강화 유리 기판, 특히 제1 커버 부재(110)의 유리 기판보다 철분 농도가 높은 제2 베이스 부재(122)를 세정하고 건조한다. 기판 세정 단계(S10)에 의하여 제2 베이스 부재(122)의 이물질 또는 유막 등이 제거될 수 있다.이때, 비강화 유리 기판은 380nm 내지 1200nm의 파장을 가지는 광에 대한 광 투과도가 제1 커버 부재(110)보다 낮고, 두께가 2.8mm이상일 수 있다. 일 예로, 비강화 유리 기판은 일반용 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 제2 베이스 부재(122)를 예비 가열하는 예비 가열 단계(S20)가 수행될 수 있다. 일 예로, 제2 베이스 부재(122)가 커버 형성층 도포 단계(S30)를 위한 장치로 공급되는 공정 중에 25 내지 150℃의 온도로 예비 가열될 수 있다. 이때, 예비가열은, 제2 베이스 부재(122)를 직접 가열하는 것에 의하여 수행될 수도 있고, 적외선 가열 장치 등을 이용하여 수행될 수도 있다. 제2 베이스 부재(122)에 예비 가열을 수행하면, 색상층 형성 단계(S30)에서 세라믹 프릿(유리 프릿) 등을 포함하는 색상층(도 7b의 참조부호 1240)이 균일하게 도포될 수 있으며 색상층(1240)의 부착력을 향상할 수 있다.
이어서, 도 7b에 도시한 바와 같이, 색상층 형성 단계(S30)에서는, 세라믹 프릿, 색소 및 수지를 포함하는 세라믹 물질층(세라믹 잉크, 세라믹 페이스트, 또는 세라믹 용액 등)을 제2 베이스 부재(122) 위에 도포하여 색상층(1240)을 형성한다. 그리고 세라믹 물질층은 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(1244)은 기본적으로 커버부분(124)을 제2 베이스 부재(122)(특히, 유리 기판)에 안정적으로 결합시키는 역할을 하며, 선택적으로 특정한 색상, 질감, 느낌 등을 구현하는 역할을 할 수 있다.
세라믹 프릿이라 함은 복수의 금속, 그리고 비금속을 포함하는 화합물로서, 복수의 금속 화합물을 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 세라믹 프릿(1244)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 프릿을 제조하여 세라믹 프릿이 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 프릿으로는 알려진 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 세라믹 프릿은, 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 프릿은 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 프릿이 비스무스 산화물, 보론 산화물, 실리콘 산화물을 포함하여 형성되는 비스무스 보로-실리케이트 계열(bismuth boro-silicate) 계열 세라믹 물질(예를 들어, Bi2O3-Al2O-SiO2 계열 물질)로 구성될 수 있다. 또는, 세라믹 프릿이 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 프릿이 아연 산화물, 실리콘 산화물, 보론 산화물을 포함하여 형성되는 세라믹 물질(예를 들어, ZnOSiO2-B2O3 계열 물질)로 구성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 세라믹 프릿이 그 외 다양한 물질로 구성될 수 있다.
색소는 커버부분(124)이 원하는 외관을 가지도록 하기 위하여 포함된 것이다. 예를 들어, 커버부분(124)이 태양 전지를 두각시키지 않도록 태양 전지와 색수차가 작은 색상을 갖도록 형성할 수 있다.
일 예로, 색소는 안료(pigment)일 수 있다. 안료란 물 및 대부분의 유기 용매에 용해되지 않은 무기 성분으로 구성된 색소로서, 제2 베이스 부재(122)의 표면을 피복하여 색을 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.
색소(1142)는 원하는 커버부분(124)의 외관을 고려하는 물질로 구성될 수 있다. 도면에서는 색소(1142)가 세라믹프릿과 별도로 구비된 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
좀더 구체적인 예로, 색소로, 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, 색소로, 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 커버부분(124)이 일정한 색상을 가지는 것을 예시한 것이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
수지는 색상층을 도포할 때 적절한 점도, 유동성 등을 가지도록 하고 색소와 세라믹 프릿을 균일하게 혼합하게 사용되는 물질로서, 휘발될 수 있는 휘발성 물질일 수 있다. 수지로는 알려진 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수지로 아크릴계 수지, 셀룰로오스계 수지 등과 같은 유기계 수지를 사용할 수도 있고, 실리콘계 수지와 같이 무기계 수지를 포함할 수도 있다.
세라믹 물질층 또는 색상층(1140)은 세라믹 프릿을 가장 많은 양으로 포함하고, 색소가 포함되는 경우에도 색소는 세라믹 프릿보다 작은 양으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 색소를 포함하는 경우에, 색상층(1240) 100 중량부에 대하여 세라믹 프릿를 40 내지 90중량부(일 예로, 50 내지 90 중량부)로 포함하고, 색소를 5 내지 50 중량부로 포함하고, 수지 및/또는 첨가제를 0 내지 20 중량부로 포함할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 색상층(1240)이 다양한 조성을 가질 수 있다.
이러한 색상층(1240)은 컬러 테이핑 공정, 스프레이 공정, 프린팅 공정, 졸-겔 공정에 의하여 제2 베이스 부재(122)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 커버 형성층(1140)이 원하는 두께를 가지도록 안정적으로 형성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 그 외 다양한 방법으로 커버 형성층(1140)을 도포할 수 있다.
이어서, 도 7c에 도시한 바와 같이, 건조 단계(S40)에서는 열을 가하여 색상층(1240)을 건조하면서 수지를 휘발시킨다. 수지 등을 먼저 휘발시켜 색소, 세라믹 프릿 등이 제2 베이스 부재(122)와 함께 효과적으로 혼합될 수 있도록 한다. 일 예로, 건조 단계(S40)에서는 50 내지 200℃의 온도에서 색상층(1240)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.
이어서, 유리 강화 단계(S50)에서는 열처리 또는 어닐링(annealing)에 의한 열강화에 의하여 제2 베이스 부재(122)를 구성하는 비강화 유리 기판을 강화 또는 반강화한다. 그때, 상평형을 맞추기 위하여 색상층(1240)에 포함된 세라믹 프릿(1244), 색소 등이 강화 또는 반강화 유리 기판 내부로 혼입되면서 강화 또는 반강화 유리 기판의 일부를 구성하는 커버부분(124)이 형성된다.
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 또는 상압보다 낮은 압력에서) 열처리될 수 있다. 예를 들어, 강화의 경우에는 5 내지 20 kPa, 반강화일 경우에는 4 kPa의 압력에서 열처리될 수 있다. 이때, 압력에 따라 열처리 시간을 조절할 수 있는데, 압력이 높으면 열처리 시간을 상대적으로 짧게 하고 압력이 낮으면 상대적으로 열처리 시간을 길게 할 수 있다. 그러나 본 발명이 유리 강화 단계(S50)의 온도, 압력, 시간 등에 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 유리 강화 단계(S50)에서 제2 베이스 부재(122)를 구성하는 비강화 유리 기판을 반강화할 수 있다. 이에 따라 제2 베이스 부재(122) 또는 제2 커버 부재(120)가 열강화된 반강화 유리 기판(배강도 유리)(heat strengthened glass)으로 구성될 수 있다. 이에 의하면 제2 커버 부재(120)의 투과율을 높게 유지할 수 있다.여기서, 반강화 유리로 구성된 제2 커버 부재(120)는 표면 압축 응력이 60MPa 이하(예를 들어, 24 내지 52Mpa)일 수 있다. 일 예로, 제2 커버 부재(120)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 커버부분(124)의 광투과도를 높게 유지할 수 있다. 특히, 열처리 온도를 일정 범위 이내로 유지하면서 냉각 속도를 일정 수준 이하로 하여 커버부분(124)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 커버부인 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 커버부분(124)가 베이스 부재(112)로부터 박리될 수 있는 가능성이 높아질 수 있고, 열처리 온도가 일정 수준을 초과(일 예로, 750℃ 초과)하면, 커버부분(124)가 원하는 색상을 가지지 않거나 투과도 경향이 변하는 등 커버부분(124)가 원하는 특성을 가지기 어려울 수 있다.
이어서, 마무리 단계(S60)에서는 유리 강화 단계(S50)가 수행된 제2 커버 부재(120)를 세정, 건조한다. 그러면, 일체화된 커버부분(124)를 구비하는 제2 커버 부재(120)의 제조가 완료된다.
커버부분(124)이 납 및/또는 크롬(일 예로, 납 산화물 및/또는 크롬 산화물)을 포함하지 않아 환경 문제가 발생하지 않도록 할 수 있다.
이러한 제조 공정에 의하여 형성된 제2 커버 부재(120)는, 강화 또는 반강화 유리 기판으로 구성된 제2 베이스 부재(122)와, 강화 또는 반강화 유리 기판 내부에 세라믹 프릿 등을 포함하여 강화 또는 반강화 유리 기판의 일부를 구성하는 일체화된 부분으로 구성되는 커버부분(124)을 포함할 수 있다. 즉, 커버부분(124)은 제2 베이스 부재(122)를 구성하는 강화 또는 반강화 유리 기판의 일부로 구성되되 제2 베이스 부재(122)와 다른 물질(일 예로, 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 세라믹 산화물 조성물)을 포함하는 부분일 수 있다. 이러한 커버부분(124)는, 제2 베이스 부재(122)를 구성하는 유리 기판을 강화 또는 반강화하는 공정에서 세라믹 프릿, 색소 등이 제2 베이스 부재(122)의 내부로 확산 및 침투하여 유리 기판의 물질과 혼합되어 형성될 수 있다.
이에 의하면, 커버부분(124)이 제2 베이스 부재(122)과 일체화되어 형성되어 물리적 내구성 및 화학적 내구성이 우수할 수 있다.
본 실시예에 따른 제2 커버 부재(120)는 커버부분(124)에 의하여 원하는 외관,즉 외부에서 태양 전지가 도출되지 않는 외관을 구현할 수 있다.
이와 같이 형성되는 제2 커버 부재(120)는 사실상, 제1 커버 부재(110)보다 높은 철분 농도를 가지는 고철분 유리 기판을 사용하므로, 베이스 부재(122) 자체가 제1 커버 부재(110)보다 작은 광투과도를 가진다. 이와 같은 제2 베이스 부재(122) 상에 태양 전지(150)가 구분되지 않도록 어두운 색상의 색상층을 형성하면, 태양 전지(150) 및 제2 커버 부재(120)의 채도 차이가 10 이하일 수 있다. 이와 같은 커버부분(124)을 태양 전지(150)를 향하는 면과 반대되는 제2 베이스 부재(122)의 면에 형성함으로써 고철분 유리인 일반 유리를 제2 커버 부재(120)에 적용하면서도, 종래의 저철분 유리를 양 커버 부재에 사용하는 것과 유사한 효과를 충족할 수 있다.
이때, 제2 커버 부재(120)를 일반 유리를 적용하여 비용을 획기적으로 절감할 수 있으며, 후면에 태양 전지(150)가 노출되지 않도록 어두운 색의 색상층을 커버부분(124)을 형성함으로써 제2 커버 부재(120)가 고철분 유리를 적용하는 것에 아무런 단점이 발생하지 않는다.
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. 간략한 도시 및 명확한 이해를 위하여 이하의 실시예들과 관련된 도면들에서는 태양 전지 패널의 각 구성을 분해하여 개략적으로 도시하였다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 다른 실시예에서는 제1 커버 부재(110) 역시, 제2 커버 부재(120)와 동일하게 제1 베이스 부재(112) 및 그 위에 형성되는 커버부(114)를 포함한다.
이때, 제1 베이스 부재(112)는 앞선 실시예에서의 제1 커버 부재(110)를 이루는 저철분유리 기판으로 형성될 수 있다. 또한, 커버부(114)는 제1 베이스 부재(112)보다는 낮지만 일정한 광 투과도를 가져 태양광의 일부를 투과시킬 수 있다. 그러면, 커버부(114)를 통하여서도 태양광이 투과될 수 있어, 커버부(114)에 의한 광 손실을 방지 또는 최소화할 수 있다. 일 예로, 커버부(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 커버부(114)의 색상, 물질, 형성 면적 등에 따라 광 투과도가 다양한 값을 가질 수 있으며, 그의 제조 방법은 도 6 내지 도 7c와 동일하다.
태양 전지(150) 및 제2 커버 부재(120)의 채도 차이가 10 이하를 충족하도록형성되며, 제2 커버 부재(120)의 제2 베이스 부재(122)는 제1 베이스부재(112)보다 고철분 농도를 가지게 된다. 이때, 제1 커버 부재(110)는 커버부(114)을 구비하고, 제2 커버 부재(120)는 커버 부분(124)을 구비한다.
커버부(114)는 산화물 세라믹 조성물로 구성되며, 제1 베이스 부재(112)의 일면에서, 밀봉재(131)에 접하여 형성될 수 있다.
커버부(114)를 구성하는 산화물 세라믹 조성물이 비정질 상태의 유리 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 커버부(114)가 유리질 산화물 세라믹 조성물(glassy oxide ceramic composition)로 구성될 수 있으며, 이는 커버부분(124)을 형성하는 것과 동일하다.
커버부(114)는 태양 전지 패널(100)이 원하는 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 질감 등을 가질 수 있도록 형성된 부분이다. 커버부(114)가 백색, 회색, 검은색 등의 무채색, 또는 빨간색, 노란색, 초록색, 파란색 등과 같은 유채색을 가져 일정한 색상을 가질 수 있다. 또는, 커버부(114)가, 투명 또는 반투명 특성을 나타내거나, 무광택 또는 유광택 특성을 나타내거나, 유리 기판 등으로 구성된 제1 베이스 부재(112)과 다른 질감을 가져 눈부심을 방지할 수 있다. 이러한 커버부(114)는 태양 전지(150), 또는 이에 연결되는 배선재(142) 등이 외부에서 명확하게 인식되는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에서는 다른 실시예에서는 제1 커버 부재(110) 역시, 제2 커버 부재(120)와 동일하게 제1 베이스 부재(112) 및 그 위에 형성되는 커버부(114)를 포함한다.
이때, 제1 베이스 부재(112)는 앞선 실시예에서의 제1 커버 부재(110)를 이루는 저철분유리 기판으로 형성될 수 있다. 또한, 커버부(114)는 제1 베이스 부재(112)보다는 낮지만 일정한 광 투과도를 가져 태양광의 일부를 투과시킬 수 있다. 그러면, 커버부(114)를 통하여서도 태양광이 투과될 수 있어, 커버부(114)에 의한 광 손실을 방지 또는 최소화할 수 있다. 따라서 커버부(114)의 색상, 물질, 형성 면적 등에 따라 광 투과도가 다양한 값을 가질 수 있으며, 그의 제조 방법은 도 6 내지 도 7c와 동일하다.
태양 전지(150) 및 제2 커버 부재(120)의 채도 차이가 10 이하를 충족하도록형성되며, 제2 커버 부재(120)의 제2 베이스 부재(122)는 제1 베이스부재(112)보다 고철분 농도를 가지게 된다. 이때, 제1 커버 부재(110)는 커버부(114)을 구비하고, 제2 커버 부재(120)는 커버 부분(1254)을 구비한다.
이때, 커버부분(124)은 도 3과 달리, 태양 전지(150)를 향하는 제2 베이스 부재(122)의 면에 형성되어 있어 제2 밀봉재(132)와 접하도록 배치된다.
따라서, 광산란패턴(LD)과 커버 부분(124)이 동시에 형성가능하며, 그에 따른 구성은 앞서 설명한 바와 동일하다.
제1 베이스 부재(112)의 커버부(114) 역시 태양 전지 패널(100)이 원하는 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 질감 등을 가질 수 있도록 형성된 부분이다. 커버부(114)가, 투명 또는 반투명 특성을 나타내거나, 무광택 또는 유광택 특성을 나타내거나, 유리 기판 등으로 구성된 제1 베이스 부재(112)과 다른 질감을 가져 눈부심을 방지할 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
120: 제2 커버 부재
112: 제1 베이스 부재
122: 제2 베이스 부재
114: 커버부
124: 커버 부재
150: 태양 전지
142: 배선재
110: 제1 커버 부재
120: 제2 커버 부재
112: 제1 베이스 부재
122: 제2 베이스 부재
114: 커버부
124: 커버 부재
150: 태양 전지
142: 배선재
Claims (10)
- 태양 전지 및 상기 태양 전지에 연결되는 배선부를 포함하는 태양 전지부;
상기 태양 전지부 위에 위치하는 밀봉재;
상기 밀봉재 위에서 상기 태양 전지부의 전면 위에 위치하는 제1 유리 기판을 포함하는 제1 커버 부재; 및
상기 태양 전지부의 타면 위에 위치하는 제2 유리 기판을 포함하는 제2 커버 부재;
를 포함하며,
상기 제1 유리 기판의 철(Fe) 함량은 상기 제2 유리 기판의 철(Fe) 함량보다 낮은 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 커버 부재는 상기 배선부를 통과시켜 상기 제2 커버 부재의 배면의모듈부와 연결하기 위한 복수의 타공부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 커버 부재는 상기 제2 유리 기판 위에 형성되며, 상기 태양 전지부와의 채도 차가 소정 범위 이내인 커버부
를 더 포함하는 태양 전지 패널.
- 제3항에 있어서,
상기 커버부의 면적은 상기 제1 커버 부재의 상기 제1 유리 기판의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널.
- 제6항에 있어서,
상기 제1 유리 기판이 제1 폭을 충족할 때, 상기 커버부는 제1 폭 보다 작은 제2 폭을 충족하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널.
- 제5항에 있어서,
상기 커버부가 상기 제2 폭을 갖도록 상기 제2 유리 기판의 가장자리가 노출되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 유리 기판의 철(Fe) 함량은 상기 제1 유리 기판의 철(Fe) 함량의 1.5 배 내지 2.5배 사이인 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널.
- 제3항에 있어서,
상기 커버부는 세라믹 인쇄, 컬러 테이프 부착 또는 컬러 충진재의 충진 중하나의 방법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 커버 부재는 상기 제1 유리 기판 위에 특정한 색상, 이미지, 패턴, 느낌, 또는 질감을 구현하는 커버부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널.
- 제9항에 있어서,
상기 커버부 및 상기 커버부분은 비정질 상태의 유리 구조를 가지는 산화물 세라믹 조성물로 구성되는 태양 전지 패널.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210034798A KR20220129900A (ko) | 2021-03-17 | 2021-03-17 | 태양 전지 패널 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| KR20220129900A true KR20220129900A (ko) | 2022-09-26 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140041591A (ko) | 2011-07-06 | 2014-04-04 | 미라이얼 가부시키가이샤 | 기판 수납 용기 |
| KR20170111131A (ko) | 2016-03-25 | 2017-10-12 | 전자부품연구원 | Oled 디스플레이를 이용한 체적형 라이트 필드 디스플레이 시스템 |
-
2021
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