KR20230093447A - 태양 전지 모듈 - Google Patents

태양 전지 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20230093447A
KR20230093447A KR1020237015725A KR20237015725A KR20230093447A KR 20230093447 A KR20230093447 A KR 20230093447A KR 1020237015725 A KR1020237015725 A KR 1020237015725A KR 20237015725 A KR20237015725 A KR 20237015725A KR 20230093447 A KR20230093447 A KR 20230093447A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
solar cell
segment
segments
parallel
Prior art date
Application number
KR1020237015725A
Other languages
English (en)
Inventor
리 카를로스 렌들러
막스 미탁
홀거 노이하우스
Original Assignee
프라운호퍼-게젤샤프트 츄어 푀르더룽 데어 안게반텐 포르슝에.파우.
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 프라운호퍼-게젤샤프트 츄어 푀르더룽 데어 안게반텐 포르슝에.파우. filed Critical 프라운호퍼-게젤샤프트 츄어 푀르더룽 데어 안게반텐 포르슝에.파우.
Publication of KR20230093447A publication Critical patent/KR20230093447A/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
    • H01L31/04—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
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • 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
    • H01L31/044—PV modules or arrays of single PV cells including bypass diodes
    • 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
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것으로서, 이는 적어도 4개의 모듈 세그먼트 및 복수의 바이패스 소자를 가지며, 4개의 모듈 세그먼트 각각은 적어도 2개의 병렬 연결된 태양 전지 스트링을 갖고, 각각의 태양 전지 스트링은 직렬로 연결된 복수의 태양 전지를 가지며, 상기 4개의 모듈 세그먼트는 직렬로 연결되고, 4개의 모듈 세그먼트 중 제2 및 제3 모듈 세그먼트는 4개의 모듈 세그먼트 중 제1 및 제4 모듈 세그먼트 사이에 직렬로 연결되며, 4개의 모듈 세그먼트는 2개의 병렬 행으로 배치되고, 제1 행은 제1 및 제2 모듈 세그먼트를 갖고, 제2 행은 상기 제3 및 제4 모듈 세그먼트를 갖는다.
본 발명은, 상기 제1 모듈 세그먼트에 제1 바이패스 소자가 병렬로 연결되고, 직렬로 연결된 제2 및 제3 모듈 세그먼트에 제2 바이패스 소자가 병렬로 연결되며, 제4 모듈 세그먼트에 제3 바이패스 소자가 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

태양 전지 모듈
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 태양 전지 모듈(solar cell module)에 관한 것이다. 태양 전지는 민감한 반도체 소자이다. 이들을 장기적으로 환경의 영향으로부터 안정적으로 보호하고 처리 가능한 전기 출력 매개변수를 달성하기 위해, 태양 전지는 일반적으로 전기적으로 서로 연결되고 모듈 구조로 캡슐화된다.
예를 들어, 태양 전지 모듈에 차광(shading)을 발생시키는 물체나 먼지로 인해 개별 태양 전지가 완전히 또는 부분적으로 가려지는 부분 차광(partial shading)은 태양 전지 모듈 사용 시 문제가 된다. 부분 음영화의 경우 한편으로는 전체 태양 전지 모듈의 전기 출력 전력이 크게 감소하거나 0으로 떨어질 수 있다. 다른 한편으로 부분 음영화(partial shadowing)는 부분적으로 음영화된 태양 전지의 상당한 가열로 이어질 수 있으며, 그 결과 태양 전지 및 모듈 구조에 손상을 줄 위험이 있다. 따라서 바이패스 다이오드를 복수의 태양 전지에 병렬로 연결하여 태양 전지 모듈의 부분 영역에서 부분 음영화가 발생할 경우 이러한 부분 영역의 태양 전지는 바이패스 다이오드를 통해 브리지 연결되도록 하는 것이 알려져 있다.
따라서 태양 전지 모듈은 일반적으로 복수의 모듈 세그먼트를 가지며, 이 경우 각 모듈 세그먼트는 병렬로 연결된 복수의 태양 전지 스트링을 가질 수 있다. 하나의 태양 전지 스트링은 직렬로 연결된 복수의 태양 전지를 갖는다.
US 2016/0226439 A1호에는 태양 전지 모듈의 모듈 세그먼트의 상이한 구성이 공지되어 있으며, 이 경우 각 모듈 세그먼트에는 병렬로 연결된 바이패스 다이오드가 각각 할당되어 있다. WO2015/001413호에는 복수의 모듈 세그먼트 및 태양 전지 모듈의 중앙에 배치된 바이패스 다이오드를 갖는 태양 전지 모듈이 공지되어 있다.
본 발명의 과제는, 태양 전지 모듈의 태양 전지가 모듈의 임의의 가장자리에서 음영화되는 경우에도 태양 전지 모듈의 전체 고장으로 이어지지 않는 단순화된 태양 전지 모듈의 구조를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 1에 따른 태양 전지 모듈에 의해 해결된다. 바람직한 실시 형태들은 종속항들에서 찾을 수 있다.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 적어도 4개의 모듈 세그먼트와 복수의 바이패스 소자를 갖는다.
4개의 모듈 세그먼트 각각은 병렬로 연결된 적어도 2개의 태양 전지 스트링을 갖는다. 각 태양 전지 스트링은 직렬로 연결된 복수의 태양 전지를 갖는다.
4개의 모듈 세그먼트는 직렬로 연결되어 있으며, 이 경우 4개의 모듈 세그먼트 중 제2 및 제3 모듈 세그먼트는 4개의 모듈 세그먼트 중 제1과 제4 모듈 세그먼트 사이에 직렬로 연결되어 있다. 따라서 4개의 모듈 세그먼트는 번호 매기기 순서 1, 2, 3, 4로 직렬로 연결되어 있다.
또한, 4개의 모듈 세그먼트는 2개의 병렬 행으로 배치되어 있으며, 제1 행은 제1 및 제2 모듈 세그먼트를 갖고, 제2 행은 제3 및 제4 모듈 세그먼트를 갖는다. 따라서 상응하게, 배치는 제1 및 제4 모듈 세그먼트를 갖는 모듈 세그먼트의 제1열 그리고 제2 및 제3 모듈 세그먼트를 갖는 모듈 세그먼트의 제2열을 갖는다.
제1 모듈 세그먼트에 제1 바이패스 소자가 병렬로 연결되고, 직렬로 연결된 제2 및 제3 모듈 세그먼트에 제2 바이패스 소자가 병렬로 연결되고, 그리고 제4 모듈에 제3 바이패스 소자가 병렬로 연결되는 것이 필요하다.
따라서 이전에 알려진 구성과 달리, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 직렬로 연결된 적어도 4개의 모듈 세그먼트를 가지며, 이 경우 직렬연결의 2개의 중간 모듈 세그먼트(모듈 세그먼트 2 및 3)는 이 두 모듈 세그먼트에 병렬로 연결된 공통 바이패스 소자에 의해 부분 음영화가 보호되어 있다.
따라서 2개의 병렬 행으로의 언급된 배치와 조합하여, 한편으로는 단순화되고 보다 비용 효율적인 구조가 주어지며, 이러한 구조에서는 특히 이전에 알려진 구성과 비교해 바이패스 소자를 절약할 수 있지만 태양 전지 모듈의 임의의 가장자리에서 태양 전지의 부분 음영화는 출력 전력의 부분 감소로만 이어질 뿐 완전 고장으로 이어지지는 않는다. 또한, 상기와 같은 구성에 의해서는 표준 모듈과 대등한 치수 및 대등한 전기적 특성 데이터를 갖는 태양 전지 모듈이 형성될 수 있으므로, 그 자체로 알려진 상부 구조에서 사용이 가능하다.
종래 기술에 공지된 다수의 구성에서는, 병렬연결을 달성하기 위해 바이패스 소자가 모듈 세그먼트의 2개의 대향 단부에 전기적으로 서로 연결되는 것이 필요하다. 이것은 일반적으로 모듈 세그먼트의 길이, 특히 적어도 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링의 길이를 가져야 하는 바이패스 소자용 연결 라인을 필요로 한다.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 제2 바이패스 소자의 배치를 가능하게 하며, 그 결과 제2 바이패스 소자의 병렬연결을 위한 현저히 더 짧은 연결 라인이 필요하다.
바람직한 일 실시 형태에서, 제2 바이패스 소자는 제1 행과 제2 행 사이, 특히 제1 행과 제2 행 사이 중간에 배치되어 있다. 특히, 바이패스 소자는 추가로 4개의 모듈 세그먼트 중 제1열과 제2열 사이, 특히 제1열과 제2열 사이 중간에 배치되는 것이 바람직하다.
따라서 제2 바이패스 소자는 4개의 모듈 세그먼트가 인접하는 중간 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 그 결과, 전술한 바와 같이 제2 바이패스 소자의 병렬연결을 위한 보다 짧은 연결 라인이 가능해진다.
바람직하게 구조적으로 단순한 설계는, 제1 및/또는 제2 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링의 병렬연결을 위한 제1 크로스 커넥터(cross-connector)가 제1 모듈 세그먼트와 제2 모듈 세그먼트 사이에 배치되고, 제3 및/또는 제4 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링의 병렬연결을 위한 제2 크로스 커넥터가 제3 모듈 세그먼트와 제4 모듈 세그먼트 사이에 배치되어 있는 바람직한 일 실시 형태로부터 기인한다. 또한, 제2 바이패스 소자는 상기 제1 크로스 커넥터와 제2 크로스 커넥터 사이에 연결되어 있다.
이로 인해 크로스 커넥터가 한편으로는 태양 전지 스트링의 병렬연결을 위해 사용될 수 있고, 다른 한편으로는 제2 바이패스 소자를 위한 접촉점으로 사용될 수 있다는 장점이 주어지며, 그 결과 제2 바이패스 소자의 연결을 위한 연결 라인이 필요하지 않거나 매우 짧다.
특히, 제2 바이패스 소자가 제1 크로스 커넥터와 제2 크로스 커넥터 사이에 연결되는 것이, 특히 제1 크로스 커넥터와 제2 크로스 커넥터 사이에 배치되는 것이 바람직하며, 그 결과 제2 바이패스 소자의 연결을 위한 짧은 연결 라인이 가능하다.
바람직한 개선예에서, 제1 및 제2 크로스 커넥터는 공통의 직선 라인상에 배치되어 있다. 이로 인해 연결 라인 없이 또는 짧은 직선 연결 라인으로만 크로스 커넥터들 사이에 바이패스 소자를 연결할 수 있다.
특히 비용 효율적이고 공간 절약적인 설계는 제1 및 제2 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링들이 제1 크로스 커넥터를 사용하여 그리고 제3 및 제4 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링들이 제2 크로스 커넥터를 사용하여 병렬로 연결되는 바람직한 개선예에서 주어진다.
추가의 바람직한 일 실시 형태에서, 태양 전지 모듈은 에지 크로스 커넥터, 특히 직선 에지 크로스 커넥터를 가지며, 이는 제1 및 제4 모듈 세그먼트로부터 떨어져서 마주보는 제2 및 제3 모듈 세그먼트의 에지 상에 배치되어 있다. 상기 에지 크로스 커넥터에 의해서는 제2 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링들이 병렬로 연결되어 있고, 제3 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링은 병렬로 연결되어 있으며, 그리고 제2 및 제3 모듈 세그먼트는 에지 크로스 커넥터에 의해 직렬로 연결되어 있다. 이로 인해 특히 비용 효율적이고 공간 절약형 설계가 주어진다.
추가의 바람직한 일 실시 형태에서, 제1 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링들은 제4 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링과 동일한 수의 태양 전지를 갖고, 제2 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링들은 제3 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링과 동일한 수의 태양 전지를 갖는다. 이로 인해 간단한 방식으로 직사각형 형태가 가능해진다. 또한 서로 다른 태양 전지 스트링을 최대 2개까지 사용하기 때문에 생산과 관련한 장점이 있다.
바람직하게는, 4개의 모듈 세그먼트의 각각의 태양 전지 스트링 내의 태양 전지의 수는 5 내지 65개의 태양 전지 범위이다.
추가의 바람직한 일 구현예에서, 태양 전지 스트링들은 모든 모듈 세그먼트에서 동일한 수의 태양 전지를 갖는다. 이로 인해 태양 전지 모듈의 제조 시 태양 전지 모듈의 제조를 위해 통일된 태양 전지 수를 갖는 한 가지 유형의 태양 전지 스트링만이 균일하게 이용할 수 있어야 한다는 장점이 주어진다.
대안적인 바람직한 일 실시 형태에서, 제1 및 제4 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링들은 제2 및 제3 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링보다 2배 많은 태양 전지를 갖는다.
이로 인해 직렬로 연결된 같은 개수의 태양 전지의 바이패스 소자 3개 모두 병렬로 연결된다는 장점이 있다. 따라서 동일하거나 동일한 유형의 바이패스 소자들이 사용될 수 있다.
4개의 모듈 세그먼트는 바람직하게는 동일한 수의 태양 전지 스트링을 갖는다. 이렇게 하면 모든 모듈 세그먼트가 표준 조건에서 동일한 전류 세기를 공급하는 것이 간단한 방식이 가능하므로 개별 모듈 세그먼트의 상이한 전류 세기로 인한 불일치 및 손실이 없다.
바람직하게는, 모든 모듈 세그먼트에 있어서 통상적인 제조 공차 범위 내에서 동일한 성능 데이터, 특히 표준 조건 아래 최적의 동작점에서 동일한 전압 및 전류 세기를 갖는 태양 전지가 사용된다.
바람직하게는, 4개의 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링의 수는 모듈 세그먼트당 2 내지 8개의 태양 전지 스트링 범위이다.
그 결과 해당하는 수의 태양 전지 스트링에 의해 표준 조명에서 각 모듈 세그먼트에 대해 원하는 출력 전류 세기를 선택할 수 있다는 장점이 있다.
태양 전지 스트링의 태양 전지들이 그 자체로 알려진 방법을 사용하여 직렬로 연결되는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 특히, 슁글(shingle) 기술을 이용하여 태양 전지들을 배치할 수 있어 인접한 2개의 태양 전지를 중첩 방식으로 배치하고 중첩된 영역에서 직렬연결을 위한 두 태양 전지의 전기적 접촉을 형성한다.
마찬가지로 스트링의 태양 전지들의 중첩 배치도 본 발명의 범위 내에 있으며, 이 경우 태양 전지들은 적어도 하나의 전지 커넥터에 의해 전기적으로 직렬로 연결된다. 이와 같은 배치는 "네거티브 갭(negative gap)" 배치로 언급된다.
그러나 생산 공정을 단순화하고 태양 전지 스트링의 확립된 공지된 제조 방법을 재수용하기 위해, 바람직한 구현예에 따르면, 각각 태양 전지 스트링의 2개의 인접한 태양 전지가 태양 전지들의 직렬연결을 형성하기 위해 적어도 하나, 바람직하게는 적어도 2개, 특히 적어도 3개의 전지 커넥터와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다. 직사각형, 원형 단면 또는 구조화된 표면을 가진 금속 요소가 전지 커넥터로 사용되는 것은 본 발명의 범위 내에 있다.
도입부에서 설명한 바와 같이, 모듈 세그먼트는, 하나의 모듈 세그먼트가 병렬로 연결된 태양 전지 스트링들을 갖는 것을 특징으로 한다. 4개의 모듈 세그먼트 각각에 있는 태양 전지 스트링들은 바람직하게는 전적으로 병렬로 연결되어 있다. 그 결과 구조적으로 단순한 설계가 주어진다.
바이패스 소자들은 그 자체로 알려진 방식으로 형성될 수 있으며, 특히 바이패스 다이오드는 특히 본 발명의 범위 내에서 DE 102005012213 A1호 및/또는 DE 10 2009 060 604 A1에 따라 다이오드, 특히 쇼트키 다이오드(Schottky diode), MOSFET 또는 전자 스위칭 장치 및/또는 집적 회로로 설계될 수도 있다.
바람직하게 태양 전지 모듈은 적어도 하나, 바람직하게는 모든 바이패스 소자가 통합된 라미네이트를 갖는다.
태양 전지 모듈이 구조적으로 그 자체로 공지된 방식으로 형성되는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 특히, 태양 전지 모듈의 태양 전지들이 캐리어 플레이트 상에 배치되고 사용 중에 빛의 입사에 대면하는 측면에 태양 전지들을 캡슐화하기 위한 알려진 광학적으로 투명한 커버 층이 배치되는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 또한 회로에서 태양 전지 모듈을 연결하기 위한 전기 접점은 바람직하게는 특히 추가 태양 전지 모듈을 연결하기 위해 태양 전지 모듈의 후면에 배치되어 있다.
입사 방사선을 전기 에너지로 변환하기 위해 그 자체로 공지된 태양 전지를 사용하는 것은 본 발명의 범위 내에 있다.
특히, 더 큰 기본 태양 전지, 특히 태양 전지로서 반전지 또는 3분의 1 전지로 분할함으로써 생성되는 부분 태양 전지의 사용은 본 발명의 범위 내에 있다.
태양 전지들은 흡수 물질로서 반도체 물질 및 전하 캐리어를 분리하기 위한 하나 또는 복수의 pn 접합부를 가질 수 있다. 또한 주기율표의 III. 및 V. 주요 그룹의 물질에 기반한 태양 전지(소위 III/V 태양 전지)들 또는 페로브스카이트(perovskite) 기반의 태양 전지들을 특히 다른 물질과 조합하여 사용하는 것이 본 발명의 범위 내에 있다.
바람직하게는, 광기전 태양 전지들, 특히 실리콘 기판 기반의 광기전 태양 전지들은 태양 전지 스트링들을 형성하는 데 사용된다. 그 결과, 그 자체로 알려져 있고 시판되고 있는 태양 전지들을 사용할 수 있다.
양면 태양 전지들을 사용하여 태양 전지 스트링을 형성하는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 이러한 태양 전지들은 태양 전지의 전면과 후면에서 빛을 흡수하도록 형성되어 있다. 이러한 실시 형태에서, 태양 전지 모듈은 바람직하게는 태양 전지 모듈의 전면과 후면에 광학적으로 투명한 층을 가지고 있으며, 그 결과 방사선, 특히 태양광이 태양 전지 모듈의 전면 및 후면 모두로부터 태양 전지 모듈의 캡슐화 층들을 통해 태양 전지들에 충돌한다.
바람직한 구현예에서, 태양 전지 모듈의 모든 모듈 세그먼트는 병렬로 연결된 태양 전지 스트링만을 갖고 직렬로 연결된 태양 전지 스트링은 갖지 않는다. 이로 인해 태양 전지 스트링을 복잡하게 배치할 필요가 없다는 장점이 있다.
대안적인 바람직한 일 실시 형태에서, 태양 전지 모듈의 적어도 하나의 모듈 세그먼트는 적어도 하나의 세그먼트 크로스 커넥터를 갖는다. 모듈 세그먼트는 세그먼트 크로스 커넥터에 의해 부분 세그먼트로 나뉘며, 이 경우 각각의 부분 세그먼트에는 병렬로 연결된 적어도 2개의 태양 전지 스트링이 있다. 세그먼트 크로스 커넥터는 부분 세그먼트의 직렬연결을 형성하기 위해 부분 세그먼트들 사이에 배치된다. 이로 인해 상이한 크기, 특히 상이한 수의 태양 전지를 갖는 모듈 세그먼트가 사용될 수 있고, 세그먼트 크로스 커넥터의 배치에 의해 균일한 길이, 즉 균일한 수의 태양 전지를 갖는 태양 전지 스트링의 사용이 가능해진다는 장점이 있다.
따라서 전술한 실시 형태에서, 세그먼트 크로스 커넥터를 갖는 모듈 세그먼트의 모든 태양 전지 스트링, 바람직하게는 태양 전지 모듈의 모든 태양 전지 스트링은 바람직하게는 동일한 수의 태양 전지를 갖는다.
구조적으로 단순한 설계를 위해서는 태양 전지 모듈이 4개의 모듈 세그먼트를 가지는 것이 바람직하다.
대안적인 바람직한 구현예에서, 태양 전지 모듈은 추가 모듈 세그먼트, 특히 바람직하게는 적어도 2개, 바람직하게는 정확히 2개의 추가 모듈 세그먼트를 갖는다. 바람직하게는, 추가 모듈 세그먼트는 각각 태양 전지 모듈의 다른 모듈 세그먼트와 직렬로 연결되어 있다. 특히, 모듈 세그먼트들 사이에 하나의 크로스 커넥터를 배치하는 것이 바람직하다.
바람직한 구현예에서, 태양 전지 모듈은 각각의 추가 모듈 세그먼트에 대해 모듈 세그먼트와 병렬로 연결된 바이패스 소자를 갖는다.
추가의 바람직한 특징들 및 실시 형태들은 실시예 및 도면을 사용하여 이하에서 설명된다.
도 1 내지 도 15는 각각 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 일 실시예를 도시한다.
도면들은 축척에는 맞지 않는 개략적인 도식을 보여준다. 도면에서 동일한 참조 기호는 동일한 또는 동일하게 작용을 하는 소자를 나타낸다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 실시예는 4개의 모듈 세그먼트를 갖는다. 모듈 세그먼트 1, 2, 3 및 4에 할당된 태양 전지들은 각각 파선으로 표시되어 있다. 태양 전지들은 개략적으로 사각형으로 나타나며, 이 경우 태양 전지의 순방향(forward direction)은 화살표로 표시되어 있다. 예시적으로 모듈 세그먼트(4)의 태양 전지는 참조 번호 5로 표시되어 있다. 각 모듈 세그먼트(1 내지 4)에는 병렬로 연결된 3개의 태양 전지 스트링이 있다. 태양 전지 스트링 각각은 직렬로 연결된 복수의 태양 전지를 갖는다. 예시적으로 모듈 세그먼트(4)의 태양 전지 스트링(6)은 일점쇄선으로 둘러싸여 있다. 이러한 태양 전지 스트링(6)은 태양 전지(5)를 갖는다. 따라서 모듈 세그먼트(1 및 4)는 각각 병렬로 연결된 3개의 태양 전지 스트링을 가지며, 이 경우 각각의 태양 전지 스트링은 직렬로 연결된 20개의 태양 전지를 갖는다. 모듈 세그먼트(2 및 3)는 또한 각각 병렬로 연결된 3개의 태양 전지 스트링을 가지며, 이들 각각은 직렬로 연결된 10개의 태양 전지를 갖는다.
제1 크로스 커넥터(7)는 모듈 세그먼트(1 및 2) 사이에 배치되어 있다. 모듈 세그먼트(1)의 태양 전지 스트링들과 모듈 세그먼트(2)의 태양 전지 스트링들 모두는 이 제1 크로스 커넥터(7)에 의해 병렬로 연결되어 있다. 마찬가지로 모듈 세그먼트 1과 모듈 세그먼트 2의 직렬연결은 제1 크로스 커넥터(7)를 통해 이루어진다. 도 1의 도식에 따라 하단 가장자리에는 모듈 세그먼트(1)의 태양 전지 스트링들의 병렬연결을 완료하기 위해 추가 크로스 커넥터(9)가 배치되어 있다.
도 1의 도식에 따라 상부 가장자리에서 태양 전지 모듈은 에지 크로스 커넥터(11)를 갖는다. 모듈 세그먼트(2)의 태양 전지 스트링들과 모듈 세그먼트(3)의 태양 전지 스트링들 모두는 에지 크로스 커넥터(11)에 의해 병렬로 연결되어 있다. 또한, 에지 크로스 커넥터(11)는 모듈 세그먼트(2 및 3)를 직렬로 연결하는 역할을 한다.
제2 크로스 커넥터(8)는 모듈 세그먼트 3과 모듈 세그먼트 4 사이에 배치되어 있으며, 이를 통해 모듈 세그먼트 3과 모듈 세그먼트 4의 태양 전지 스트링들이 모두 병렬로 연결되어 있다. 또한, 모듈 세그먼트 3과 모듈 세그먼트 4는 제2 크로스 커넥터(8)를 통해 직렬로 연결되어 있다.
모듈 세그먼트(4)의 태양 전지 스트링들의 병렬연결은 추가 크로스 커넥터(10)에 의해 완성된다.
따라서 모듈 세그먼트 2와 3은 모듈 세그먼트 1과 4 사이에 직렬로 연결되어 있다.
4개의 모듈 세그먼트는 2개의 병렬 행으로 배치되어 있으며, 이 경우 도면들에서는 더 나은 도식을 위해 90° 회전된 도식이 채택되었다. 제1 행은 제1 및 제2 모듈 세그먼트(1, 2)를 갖고, 제2 행은 제3 및 제4 모듈 세그먼트(3, 4)를 갖는다. 따라서 제1열은 제1 및 제4 모듈 세그먼트(1, 4)를 갖고, 제2열은 제2 및 제3 모듈 세그먼트(2, 3)를 갖는다.
태양 전지 모듈은 3개의 바이패스 소자를 갖는다. 제1 바이패스 소자(12)는 제1 모듈 세그먼트(1)에 병렬로 연결되어 있고, 제2 바이패스 소자(13)는 직렬로 연결된 제2 및 제3 모듈 세그먼트(2, 3)에 병렬로 연결되어 있으며, 그리고 제3 바이패스 소자(14)는 제4 모듈 세그먼트(4)에 병렬로 연결되어 있다. 바이패스 소자(12, 13 및 14)는 각각 바이패스 다이오드로 형성되어 있다. 전술한 바와 같은 대안적인 실시예에서는 바이패스 소자들을 예를 들어, 각각 MOSFET로 형성하는 것도 본 발명의 범위 내에 있다.
이러한 구성으로 인해 태양 전지 모듈의 잔류 출력 전력은 가장자리에서 태양 전지의 전체 행이 차광되는 경우에도 항상 유지된다. 예를 들어, 도 1의 오른쪽에 배치된 태양 전지 행, 즉 모듈 세그먼트 1의 오른쪽에 있는 태양 전지 스트링과 모듈 세그먼트 2의 오른쪽에 있는 태양 전지 스트링이 완전히 또는 부분적으로 음영화되는 경우, 모듈 세그먼트 4에 의해 달성된 전기 출력 전력은 계속 유지된다. 도 1의 상단에 태양 전지의 행, 즉 모듈 세그먼트 2 및 3의 상부 태양 전지가 완전히 또는 부분적으로 음영화되는 경우, 모듈 세그먼트 1과 4의 출력 전력은 여전히 유지된다.
상응하게 도 1의 왼쪽 가장자리에 있는 태양 전지 행 및 이에 따라 모듈 세그먼트 3과 4의 태양 전지들이 완전히 또는 부분적으로 음영화되는 경우, 모듈 세그먼트 1의 출력 전력은 여전히 유지된다. 도 1의 하단에 있는 태양 전지 행, 즉 각각 모듈 세그먼트 1과 4의 하단에 놓인 태양 전지들이 완전히 또는 부분적으로 음영화되는 경우, 모듈 세그먼트 2 및 3의 출력 전력은 여전히 유지된다.
이러한 바람직한 거동은 표시된 구성에 의해 달성되며, 동시에 3개의 바이패스 소자만 필요하다.
제2 바이패스 소자(13)는 모듈 세그먼트의 제1 행과 제2 행 사이, 본원에서는 제1 행과 제2 행 사이의 중간에, 그리고 마찬가지로 제1열과 제2열 사이, 본원에서는 제1열과 제2열 사이의 중간에 배치되어 있다. 특히, 본 실시예에서, 제2 바이패스 소자는 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4)가 인접하는 중간 영역에 배치되어 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 제1 크로스 커넥터(7)와 제2 크로스 커넥터(8)는 공통의 직선 라인상에 배치되어 있다. 제2 바이패스 소자(13)는 제1 및 제2 크로스 커넥터(7, 8) 사이에 연결되고 배치되어 있다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 따라서 제2 바이패스 소자(13)를 제1 크로스 커넥터(7) 및 제2 크로스 커넥터(8)에 연결하기 위해 매우 짧은 라인 연결만이 요구된다.
도 1에 도시된 실시예에서, 제1 모듈 세그먼트(1)의 태양 전지 스트링들은 제4 모듈 세그먼트(4)의 태양 전지 스트링과 동일한 수의 태양 전지를 갖고, 제2 모듈 세그먼트(2)의 태양 전지 스트링들은 제3 모듈 세그먼트(3)의 태양 전지 스트링과 동일한 수의 태양 전지를 갖는다. 결과적으로 태양 전지 모듈의 제조를 단순화하는데, 이는 태양 전지 스트링들만이 두 가지 길이로 제공되어야 하기 때문이다. 또한, 3개의 모든 바이패스 소자(12, 13, 14)에 의해 각각 직렬로 연결된 20개의 태양 전지의 병렬연결이 이루어진다. 제1 바이패스 소자(12)와 제3 바이패스 소자(14)의 경우 이는 모듈 세그먼트 1 및 4의 태양 전지 스트링의 태양 전지이다. 제2 바이패스 소자(13)의 경우 이는 모듈 세그먼트 2와 3의 직렬 연결된 태양 전지 스트링이다.
상기 구현예에서, 제1 및 제4 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링은 따라서 제2 및 제3 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링보다 2배 많은 태양 전지를 갖는다.
결과적으로 스위칭 거동 요구 사항은 3가지 바이패스 소자 모두에 대해 동일하며, 즉 동일한 바이패스 소자를 바람직한 방식으로 사용할 수 있다.
4개의 모듈 세그먼트 1 내지 4는 각각 병렬로 연결된 3개의 태양 전지 스트링을 가지며, 따라서 동일한 수의 태양 전지 스트링을 갖는다.
도 1에 도시된 실시예의 모든 태양 전지 스트링의 경우 직렬연결을 달성하기 위해 각각 태양 전지 스트링의 인접한 2개의 태양 전지가 각각 5개의 전지 커넥터에 연결되어 있다. 도면에서 3개의 전지 커넥터는 개관을 쉽게 하기 위해서 태양 전지 사이에 선으로 표시되어 있다.
또한, 도 1에 도시된 실시예에서, 4개의 모듈 세그먼트(1 내지 4) 각각에는 태양 전지 스트링이 병렬로만 연결되어 있다.
도 1의 하단 가장자리에는 개략적으로 기호 "+" 및 "-"로 위치가 표시되어 있는데, 이 위치에서 태양 전지 모듈의 후면에는 태양 전지 모듈을 외부 회로, 특히 추가 태양 전지 모듈에 연결하기 위한 양극 및 음극 접점이 배치되어 있다.
도 2 내지 도 13은 각각 변형된 실시예들을 도시한다. 반복을 피하기 위해, 도 1에 도시된 실시예와의 주요 차이점만이 아래에서 논의될 것이다:
도 2에 도시된 실시예에서, 모듈 세그먼트 2 및 3의 태양 전지 스트링들은 각각 20개의 태양 전지를 갖고, 모듈 세그먼트 1 및 4의 태양 전지 스트링은 각각 10개의 태양 전지를 가지므로 모듈 세그먼트 2와 3의 태양 전지 스트링들의 절반을 갖는다.
이로 인해 모듈 세그먼트(1)에 평행한 더 짧은 길이의 크로스 커넥터가 필요하다는 장점이 있다.
도 3에 도시된 실시예에서, 모든 태양 전지 스트링은 각각 15개의 태양 전지를 갖는다. 이는 제조 시 본 발명의 경우 15개의 태양 전지를 갖는 한 가지 유형의 태양 전지 스트링만이 이용 가능해야 한다는 장점이 주어진다.
도 4에 도시된 실시예에서, 제1 바이패스 소자(12)와 제3 바이패스 소자(14)의 연결 라인들은 각각 모듈 세그먼트(1, 4)의 외부 태양 전지 스트링의 내측에 배선되어 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 제1 바이패스 소자(12) 및 제3 바이패스 소자(14)의 연결 라인은 대조적으로 모듈 세그먼트(1 및 4)의 외측에서 연장된다.
도 4에 도시된 실시예는 태양 전지 모듈의 금속 모듈 프레임과 크로스 커넥터들 사이의 전기적 절연을 구조적으로 더 간단하게 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 제1 바이패스 소자(12)와 제3 바이패스 소자(14)의 연결 라인이 도 4에 도시된 실시예에 비해 더 안쪽으로 배선된 추가 실시예를 도시한다. 연결 라인은 이제 모듈 세그먼트(1 및 4)의 2개의 내부 태양 전지 스트링 사이에서 연장된다. 이로 인해 도 4에 도시된 실시예에서 언급된 장점이 주어진다.
도 6에 도시된 실시예에서, 제1 바이패스 소자(12)와 제3 바이패스 소자(14)의 연결 라인은 최종적으로 완전히 내측으로 배선되었고 이제 모듈 세그먼트 1과 4 사이에서 연장된다. 이로 인해 크로스 커넥터들이 서로 겹쳐서 배치될 수도 있다는 장점이 주어진다. 마찬가지로, 모듈 세그먼트(1 및 4)의 바이패스 요소(12 및 14)는 공통 정션 박스에 배치될 수 있다.
도 7에 따른 실시예는 도 1에 도시된 실시예에 따른 연결 라인들을 갖는 구성을 나타낸다. 그러나 도 7에 따른 실시예에서, 제1 바이패스 소자(12) 및 제3 바이패스 소자(14)의 위치는 제1 바이패스 소자(12)가 제1 크로스 커넥터(7)의 외측에 직접 배치되고, 제3 바이패스 소자(14)가 제2 크로스 커넥터(8)의 외측에 직접 배치되도록 선택되었다. 또한, 3개의 바이패스 소자(12, 13 및 14)는 제1 크로스 커넥터(7)와 제2 크로스 커넥터(8)가 배치된 공통의 직선 라인상에 놓여 있다.
이는 구조적으로 단순한 방식으로 일렬로 놓여 있는 3개의 정션 박스가 사용될 수 있다는 장점이 있으며, 이 경우 각각의 정션 박스에는 3개의 바이패스 소자 중 하나가 배치된다.
도 8에 도시된 실시예는 도 4에 도시된 실시예와 도 7에 도시된 실시예의 조합을 나타낸다. 제1 바이패스 소자(12)는 제1 크로스 커넥터(7) 영역에 그리고 제3 바이패스 소자(14)는 제2 크로스 커넥터(8) 영역에 배치되지만, 제1 및 제3 바이패스 소자는 연관된 크로스 커넥터의 각 단부에 배치되지 않고 연관된 모듈 세그먼트의 개별 가장자리 태양 전지 스트링의 내측 영역에 배치되어 있다.
이로 인해 도 4 및 도 7에 도시된 실시예와 관련하여 언급된 장점이 주어진다.
도 9에는 도 8과 유사하게 도 5 및 도 7에 따른 실시예의 조합을 나타내는 실시예가 도시되어 있다. 이로 인해 도 5 및 도 7에 도시된 실시예와 관련하여 언급된 장점이 주어진다.
최종적으로 도 10에는 제1 바이패스 소자(12) 및 제3 바이패스 소자(14)의 연결 라인이 모듈 세그먼트 1 및 4 사이에 배치되는 실시예가 도시되어 있다.
상기 실시예에서, 3개의 바이패스 소자(12, 13 및 14)는 4개의 모듈 세그먼트(1 내지 4)가 인접하는 공통 중간 영역에 배치되어 있다.
이로 인해 도 6에 도시된 실시예와 관련하여 언급된 장점이 주어진다. 또한 모든 바이패스 소자가 정션 박스에 배치될 수 있다는 장점이 있다.
태양 전지 모듈이 추가 모듈 세그먼트들을 갖는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 특히, 4개의 모듈 세그먼트의 설명된 구성이 여러 번 반복되는 것은 본 발명의 범위 내에 있다.
도 11에는, 도 11의 도식에 따라 각각 4개의 모듈 세그먼트를 갖는 2개의 구성이 서로 겹쳐서 직렬로 연결된 실시예가 도시되어 있다. 도 11의 파선 아래의 구성과 도 11의 파선 위의 구성은 각각 도 4에 도시된 구현예에 대응하며, 이 경우 도 4와 비교하여 더 나은 도시를 이유로 90° 회전된다.
따라서 도 11에 따른 구성은 도 4에 따른 도면의 오른쪽 가장자리에 반사축이 있는 도 4에 따른 구성에 대응한다.
도 12에는 추가의 실시예가 도시되어 있으며, 이는 또한 도 4에 따른 2개의 구성을 포함한다. 이와 같은 방식의 구현예는 아래에 놓인 수평 반사축에 대해 도 4에 따른 구성을 미러링함으로써 달성된다.
도 11 및 도 12에 도시된 실시예들은 각각 중간에 파선으로 도시된 라인을 기준으로 반사 대칭이다.
도 11 및 도 12에 도시된 실시예들에 의해서는 전술한 실시예와 비교하여 태양 전지 모듈의 길이와 폭에 대한 가로세로비를 다르게 구현할 수 있다.
전술한 4개의 모듈 세그먼트의 구성은 또한 복수의 태양 전지를 갖는 대형 태양 전지 모듈을 구성하는데 적합하다. 예시적으로 추가 실시예가 도 13에 도시되어 있는데, 이는 오른쪽 가장자리에서 수직 반사축 상에 다시 도 12에 도시된 실시예를 미러링함으로써 달성된다.
도 14는, 도 1에 도시된 실시예의 변형예인 실시예를 도시한다. 도 14에 도시된 실시예에서, 제1 모듈 세그먼트(1)는 세그먼트 크로스 커넥터(22)를 갖고, 제4 모듈 세그먼트(4)는 세그먼트 크로스 커넥터(21)를 갖는다. 따라서 제1 모듈 세그먼트(1) 및 제4 모듈 세그먼트(4)는 각각 세그먼트 크로스 커넥터에 의해 2개의 부분 세그먼트로 분할된다. 각각의 부분 세그먼트는 병렬로 연결된 3개의 태양 전지 스트링(6)을 가지며, 이 태양 전지 스트링 각각은 직렬로 연결된 10개의 태양 전지(5)를 갖는다. 세그먼트 크로스 커넥터(21, 22)는 각각 2개의 부분 세그먼트 사이에 배치되어 세그먼트 크로스 커넥터에 의해 한편으로는 부분 세그먼트의 태양 전지 스트링의 병렬연결 그리고 다른 한편으로는 모듈 세그먼트의 부분 세그먼트의 직렬연결이 형성된다.
도 1에 도시된 실시예와 비교하여, 도 14에 도시된 실시예는 균일한 길이의 태양 전지 스트링만을 사용하는 장점이 있으며, 이 태양 전지 스트링은 본 발명의 경우 10개의 태양 전지를 갖는다.
총 6개의 모듈 세그먼트를 갖는 추가 실시예가 도 15에 도시되어 있다. 기본 구조는 도 1에 도시된 실시예에 대응하며, 이 경우 도 15에 도시된 실시예의 제2 모듈 세그먼트(2) 및 제3 모듈 세그먼트(3)는 직렬로 연결된 5개의 태양 전지(5)만을 갖는 태양 전지 스트링을 구비하는 반면, 제2 모듈 세그먼트(3) 및 제3 모듈 세그먼트(3)는 도 1에 도시된 실시예에서 10개의 태양 전지를 갖는 태양 전지 스트링을 구비한다.
또한, 도 15에 도시된 실시예는 추가로 제5 모듈 세그먼트(17) 및 제6 모듈 세그먼트(18)를 갖는다. 이들 2개의 추가 모듈 세그먼트는 각각 병렬로 연결된 3개의 태양 전지 스트링(6)을 갖고, 이 태양 전지 스트링 각각은 직렬로 연결된 10개의 태양 전지(5)를 갖는다. 제5 모듈 세그먼트(17)는 제1 모듈 세그먼트(1)에 직렬로 연결되고, 제6 모듈 세그먼트(18)는 제4 모듈 세그먼트(4)에 직렬로 연결된다. 이를 위해, 크로스 커넥터(9)가 제5 모듈 세그먼트(17)와 제1 모듈 세그먼트(1) 사이에 배치되고, 크로스 커넥터(10)가 제6 모듈 세그먼트(18)와 제4 모듈 세그먼트(4) 사이에 배치되어 있다.
도 15에 도시된 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 2개의 추가 바이패스 소자를 갖는다. 제4 바이패스 소자(15)는 제5 모듈 세그먼트(17)와 병렬로 연결되어 있고, 제5 바이패스 소자(16)는 제6 모듈 세그먼트(18)와 병렬로 연결되어 있다.
추가로 모듈 세그먼트들의 태양 전지 스트링들의 병렬연결을 완성하고 양의 외부 연결(+) 및 음의 외부 연결(-)을 위한 모듈 세그먼트를 연결하는 연결점을 제공하기 위해 제6 모듈 세그먼트(18)용 크로스 커넥터(20)와 제5 모듈 세그먼트(17)용 크로스 커넥터(19)가 제공되었다.
도 15에 도시된 실시예는 각각의 바이패스 소자(12, 13, 14, 15, 16)에 10개의 태양 전지가 직렬로 연결된 태양 전지 스트링이 할당된다는 장점을 갖는다.

Claims (15)

  1. 태양 전지 모듈로서,
    적어도 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4) 및 복수의 바이패스 소자를 가지며,
    상기 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4) 각각은 적어도 2개의 병렬 연결된 태양 전지 스트링을 갖고, 각각의 태양 전지 스트링(6)은 직렬로 연결된 복수의 태양 전지를 가지며, 상기 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4)는 직렬로 연결되어 있고, 상기 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4) 중 제2 모듈 세그먼트 및 제3 모듈 세그먼트는 4개의 모듈 세그먼트 중 제1 모듈 세그먼트와 제4 모듈 세그먼트 사이에 직렬로 연결되어 있으며, 상기 4개의 모듈 세그먼트는 2개의 병렬 행으로 배치되어 있으며, 제1 행은 상기 제1 및 제2 모듈 세그먼트(1, 2)를 갖고, 제2 행은 상기 제3 및 제4 모듈 세그먼트(3, 4)를 갖는, 태양 전지 모듈에 있어서,
    상기 제1 모듈 세그먼트(1)에 제1 바이패스 소자(12)가 병렬로 연결되고, 직렬로 연결된 제2 모듈 세그먼트 및 제3 모듈 세그먼트(2, 3)에는 제2 바이패스 소자(13)가 병렬로 연결되며, 제4 모듈 세그먼트(4)에는 제3 바이패스 소자(14)가 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 바이패스 소자(13)가 상기 제1 행과 제2 행 사이, 특히 상기 제1 행과 제2 행 사이의 중간에 배치되며, 바람직하게는 상기 제2 바이패스 소자(13)가 상기 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4)가 인접하는 중간 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 모듈 세그먼트 및 제2 모듈 세그먼트(1, 2) 사이에, 상기 제1 모듈 세그먼트 및/또는 제2 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링들의 병렬 연결을 위한 태양 전지 모듈의 제1 크로스 커넥터(7)가 배치되고, 제3 모듈 세그먼트 및 제4 모듈 세그먼트(3, 4) 사이에, 상기 제3 모듈 세그먼트 및/또는 제4 모듈 세그먼트의 태양 전지 스트링들의 병렬 연결을 위한 태양 전지 모듈의 제2 크로스 커넥터(8)가 배치되며,
    상기 제2 바이패스 소자(13)는 상기 제1 크로스 커넥터와 제2 크로스 커넥터 사이에 연결되고, 특히 제1 크로스 커넥터와 제2 크로스 커넥터 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 크로스 커넥터 및 제2 크로스 커넥터(7, 8)는 공통의 직선 라인상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 모듈 세그먼트 및 제2 모듈 세그먼트(1, 2)의 태양 전지 스트링들은 상기 제1 크로스 커넥터(7)에 의해 병렬로 연결되며, 상기 제3 모듈 세그먼트 및 제4 모듈 세그먼트(3, 4)의 태양 전지 스트링들은 상기 제2 크로스 커넥터(8)에 의해 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 태양 전지 모듈은 에지 크로스 커넥터(11), 특히 직선 에지 크로스 커넥터(11)를 가지며, 상기 에지 크로스 커넥터(11)는 상기 제1 모듈 세그먼트 및 제4 모듈 세그먼트의 반대편의 제2 모듈 세그먼트 및 제3 모듈 세그먼트의 에지 상에 배치되고, 상기 에지 크로스 커넥터에 의해 제2 모듈 세그먼트(2)의 태양 전지 스트링들이 병렬로 연결되고, 제3 모듈 세그먼트(3)의 태양 전지 스트링들이 병렬로 연결되며, 제2 모듈 세그먼트 및 제3 모듈 세그먼트가 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 모듈 세그먼트(1)의 태양 전지 스트링들은 제4 모듈 세그먼트(4)의 태양 전지 스트링들과 동일한 개수의 태양 전지를 갖고, 상기 제2 모듈 세그먼트(2)의 태양 전지 스트링들은 제3 모듈 세그먼트(3)의 태양 전지 스트링들과 동일한 개수의 태양 전지를 갖는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    모든 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4)의 태양 전지 스트링들은 동일한 개수의 태양 전지를 갖거나, 또는
    상기 제1 모듈 세그먼트 및 제4 모듈 세그먼트(1, 2)의 태양 전지 스트링들은 제2 모듈 세그먼트 및 제3 모듈 세그먼트(2, 3)의 태양 전지 스트링보다 2배 많은 태양 전지를 갖는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4)는 동일한 개수의 태양 전지 스트링을 갖는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4)의 태양 전지 스트링의 개수는 모듈 세그먼트당 2 내지 8개 범위인 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4)의 각 태양 전지 스트링의 태양 전지의 개수는 5 내지 65개의 태양 전지 범위인 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    태양 전지 스트링의 각각 2개의 인접한 태양 전지는 적어도 하나, 바람직하게는 적어도 2개, 특히 적어도 3개의 전지 커넥터에 연결되는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 4개의 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4) 각각에서 태양 전지 스트링들이 병렬로만 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 모듈 세그먼트(1, 2)는, 병렬로 연결된 적어도 2개의 태양 전지 스트링을 갖는 적어도 2개의 부분 세그먼트를 구비하고, 상기 모듈 세그먼트는 상기 부분 세그먼트의 직렬 연결을 형성하기 위해 상기 모듈 세그먼트(1, 2)의 부분 세그먼트 사이에 배치된 세그먼트 크로스 커넥터(21, 22)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 태양 전지 모듈은, 병렬로 연결된 적어도 2개의 태양 전지 스트링을 갖는 적어도 하나의 추가 모듈 세그먼트(17, 18)를 구비하고, 이는 다른 모듈 세그먼트(1, 2, 3, 4) 중 적어도 하나와 직렬로 연결되며, 바람직하게는 상기 태양 전지 모듈은 상기 추가 모듈 세그먼트(17, 18)에 병렬로 연결된 추가 바이패스 소자(15, 16)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 태양 전지 모듈.
KR1020237015725A 2020-10-26 2021-10-14 태양 전지 모듈 KR20230093447A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020128080.7A DE102020128080B4 (de) 2020-10-26 2020-10-26 Solarzellenmodul
DE102020128080.7 2020-10-26
PCT/EP2021/078461 WO2022089947A1 (de) 2020-10-26 2021-10-14 Solarzellenmodul

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230093447A true KR20230093447A (ko) 2023-06-27

Family

ID=78179434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237015725A KR20230093447A (ko) 2020-10-26 2021-10-14 태양 전지 모듈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230411546A1 (ko)
EP (1) EP4233097A1 (ko)
KR (1) KR20230093447A (ko)
CN (1) CN116547818A (ko)
DE (1) DE102020128080B4 (ko)
WO (1) WO2022089947A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021131977A1 (de) 2021-12-03 2023-06-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Solarzellenmodul
DE102022110490B4 (de) 2022-04-29 2023-11-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Solarzellenmodul

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005012213B4 (de) 2005-01-26 2009-01-15 G. Spelsberg Gmbh & Co. Kg Anschlußschaltung
JP2009200445A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Sharp Corp 太陽光発電システム
DE102009060604A1 (de) 2009-12-23 2011-06-30 Energetica Holding Gmbh Solar-Modul mit einer Leiterplatte und Verfahren zur Herstellung und Anwendung
DE102011055754B4 (de) * 2011-06-01 2022-12-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Solarzellenmodul und Verfahren zum Verschalten von Solarzellen
GB2515837A (en) 2013-07-05 2015-01-07 Rec Solar Pte Ltd Solar cell assembly
US20150349176A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-03 Cogenra Solar, Inc. High voltage solar panel
US11482639B2 (en) * 2014-05-27 2022-10-25 Sunpower Corporation Shingled solar cell module
US20160226438A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Solaria Corporation Solar module with diode device for shading
US20160226439A1 (en) 2015-01-29 2016-08-04 Solaria Corporation Solar module with diode device for shading
US20170179324A1 (en) * 2015-12-14 2017-06-22 Solarcity Corporation High-efficiency low-cost solar panel with protection circuitry
GB2564123A (en) * 2017-07-04 2019-01-09 Rec Solar Pte Ltd Multi-purpose off-grid PV module design
CN109390417A (zh) * 2017-08-03 2019-02-26 成都晔凡科技有限公司 叠片组件连接结构及叠片组件
JP7012552B2 (ja) 2018-02-09 2022-02-14 シャープ株式会社 太陽電池モジュール及び太陽光発電システム
CN209000924U (zh) * 2018-02-10 2019-06-18 隆基绿能科技股份有限公司 双面光伏组件
JP7266444B2 (ja) 2019-03-29 2023-04-28 パナソニックホールディングス株式会社 太陽電池モジュール、及び太陽電池システム
CN110197858A (zh) * 2019-07-03 2019-09-03 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池片及光伏组件
CN111668333A (zh) * 2020-06-19 2020-09-15 合肥晶澳太阳能科技有限公司 一种电池串排布结构及光伏组件
CN111725345A (zh) * 2020-06-29 2020-09-29 合肥阳光新能源科技有限公司 一种光伏组件电路、光伏组件及光伏电站

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022089947A1 (de) 2022-05-05
EP4233097A1 (de) 2023-08-30
DE102020128080B4 (de) 2022-07-14
CN116547818A (zh) 2023-08-04
US20230411546A1 (en) 2023-12-21
DE102020128080A1 (de) 2022-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102524019B1 (ko) 태양전지 및 이를 이용한 태양전지 모듈과 이의 제조 방법
US8049096B2 (en) Solar battery module
JP2020098931A (ja) 太陽電池アセンブリ
KR102053138B1 (ko) 태양 전지
US20170018670A1 (en) Photovoltaic module with bypass diodes
US9337357B2 (en) Bifacial solar cell module
KR102018649B1 (ko) 태양 전지
US10714643B2 (en) Back side contact layer for PV module with modified cell connection topology
CN111213235B (zh) 具有四端叠层太阳能电池布置的太阳能电池板
KR20230093447A (ko) 태양 전지 모듈
JP2006216608A (ja) 太陽電池モジュール
US20170170336A1 (en) Systems and methods for routing wires in a solar module
JP7266444B2 (ja) 太陽電池モジュール、及び太陽電池システム
CN103280465A (zh) 一种有效提高输出功率的太阳能光伏组件
KR20160141763A (ko) 광전지 모듈
KR20180072110A (ko) 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널
KR20190120599A (ko) 태양전지 모듈
US20150068577A1 (en) Solar panel
KR20150062731A (ko) 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈
WO2024057855A1 (ja) 太陽電池モジュール
US20240056024A1 (en) Photovoltaic module and a method of manufacturing the same
KR20120111657A (ko) 태양 전지
US20230231065A1 (en) Tandem solar cell
KR101349847B1 (ko) 바이패스 다이오드 일체형 태양전지 패키지
JP2021190575A (ja) 太陽電池モジュールおよび太陽電池システム