KR20240085978A - 회수된 태양광 폐 모듈을 포함하는 태양광 반사판 및 이의 제조방법 - Google Patents

회수된 태양광 폐 모듈을 포함하는 태양광 반사판 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

태양광 폐 모듈을 경제적 및 효율적으로 재활용하여 태양 에너지의 이용 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 태양광 반사판에 관한 것으로, 상세하게 본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판은 회수 태양광 폐 모듈; 상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 은경막; 상기 은경막의 상부에 위치되는 하드코팅층; 을 포함한다.

Description

회수된 태양광 폐 모듈을 포함하는 태양광 반사판 및 이의 제조방법{Solar reflector comprising waste photovoltaic module and fabrication method thereof}
본 개시는 태양광 폐 모듈을 재활용하여 태양광 또는 태양열과 같은 태양 에너지의 이용 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 회수된 태양광 폐 모듈을 포함하는 태양광 반사판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 온실가스 배출량 감소와 탄소 배출권의 제한 등 다양한 조치를 통하여 기후변화에 대응하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.
특히, 화석 연료를 대체할 수 있는 친환경 대체 에너지원으로 신재생 에너지 분야, 그 중에서도 태양에너지를 이용한 태양광 발전 시스템에 대한 연구개발 및 산업화가 활발히 진행되고 있다.
하지만, 태양광 발전설비의 핵심을 이루는 태양광 모듈의 수명은 약 20년 내지 30년으로서 최근 들어 전 세계적으로 폐기되는 태양광 모듈의 처리가 중요한 이슈로 부각되고 있다.
일반적으로 프레임, 정션박스, 백시트, EVA(Ethylene-vinyl acetate), 태양전지 셀, 강화유리를 포함하는 태양광 폐 모듈을 재활용하는 경우는 반응 및 세척 과정에서 요구되는 다양한 공정이 필요하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
예를들면 이러한 공정들은 순수 제조 공정, 리본와이어 소재 회수 공정 및 웨이퍼 소재 회수공정이 각각 별도의 시스템 또는 장비에서 수행되어야 한다. 따라서, 태양전지의 재활용은 그 재활용 공정을 수행하는 데에 있어, 상당한 시간의 소비 및 고액의 비용이 요구될 뿐 아니라 특히, 화학적인 방법으로 EVA와 백시트를 제거하는 과정에서 EVA의 구체적인 조성 및 화학적 구성 성분에 따라 그 약품의 종류 및 양을 달리해야 하기 때문에 경제성이 크게 떨어지거나 단점이 있다.
또한, 태양광 폐 모듈에 포함된 구리, 은, 금 등과 같은 유가금속 및 실리콘을 분리 및 회수함에 있어서 회수율이 저조하여 상업적으로 가치가 떨어지기 때문에 태양광 폐 모듈은 실질적으로 방치 또는 매립되고 있는 실정이며, 심지어 불법적으로 소각되고 있다.
이에, 태양광 폐 모듈을 효율적으로 재활용할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허 10-2013-0080950호 대한민국 등록특허 10-2250482호
본 발명의 목적은 태양 에너지의 이용 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 태양광 폐 모듈을 포함하는 태양광 반사판 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 태양광 반사판을 포함하는 발전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태로 제공되는 태양광 반사판은 회수 태양광 폐 모듈; 상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 은경막; 및 상기 은경막의 상부에 위치하는 하드코팅층; 을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판에 있어, 태양광 반사판은 상기 회수 태양광 폐 모듈과 은경막 사이에 프라이머코팅층을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판에 있어, 상기 프라이머코팅층은 광 투과 가능한 아크릴계, 올레핀계, 카보네이트계, 케톤계 및 에스테르계 투명 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판에 있어, 태양광 반사판은 주석산화물 침적물을 포함하고, 상기 프라이머코팅층 상에 위치하는 전처리막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판에 있어, 태양광 반사판은 상기 은경막과 하드코팅층 사이에 컬러부여층을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판에 있어, 상기 컬러부여층은 광 투과형 무기피그먼트층, 유기발색층 및 염료(dye) 층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판에 있어, 상기 은경막의 두께는 20 내지 200 nm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판에 있어, 상기 하드코팅층은 실리콘 변성 아크릴수지 및 폴리에틸렌 수지, 폴리에스터 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 아크릴 에폭시 수지 및 아크릴우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상인 유용성 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판에 있어, 상기 태양광 반사판은 입사광에 의해 자체 발전이 가능한 것일 수 있다.
본 발명은 다른 일 양태로 전술한 태양광 반사판을 포함하는 발전 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 또 다른 일 양태로 태양광 반사판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판의 제조방법은 a) 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 은경막을 형성하는 단계; 및 b) 상기 형성된 은경막 상에 하드코팅층을 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계에서 은경막의 형성 전에 표면 처리액을 이용하여 상기 회수 태양광 폐 모듈의 표면 처리 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판의 제조방법에 있어, 상기 표면 처리액은 산화세륨(CeO2) 입자를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계에서, 은경막의 형성 전에 광 투과 가능한 아크릴계, 올레핀계, 카보네이트계, 케톤계 및 에스테르계 투명 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 프라이머코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판의 제조방법에 있어, 상기 프라이머코팅층 상에 루이스산으로 제1염화주석(SnCl2) 및 제2염화주석(SnCl4)이 혼합된 혼합물을 이용하여 전처리막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판의 제조방법에 있어, 상기 혼합물은 도데실벤젠술폰산을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계 이후, 형성된 은경막 상에 컬러부여층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 반사판의 제조방법에 있어, 상기 a) 단계의 은경막은 은 전구체를 포함하는 주액 및 환원제를 포함하는 부액을 동시에 분사하여 유도된 은거울 반응에 의해 형성되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판은 회수 태양광 폐 모듈; 상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 은경막; 상기 은경막의 상부에 위치하는 하드코팅층; 을 포함하는 것이다.
따라서, 상기 구성을 가지는 본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판을 양면형 태양광 모듈 발전 시스템 또는 태양열 발전 시스템에 적용할 경우, 태양 에너지의 이용 효율을 현저히 향상시킬 수 있기 때문에 태양광 폐 모듈을 경제적 및 효율적으로 재활용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 별도의 복잡한 해체공정을 최소화할 수 있어서 친환경적이면서 추가의 태양광 효율을 향상시킬 수 있고, 재활용 공정의 단순화를 통한 경제적인 효과를 달성할 수 있다.
도 1(a) 및 도 1(b)는 각각 회수 태양광 폐 모듈 및 실시예 1에 따라 제조된 태양광 반사판의 디지털 이미지를 도시한 도면이다.
도 2는 지면으로부터 이격되어 위치하는 양면형 태양광 모듈이 구비된 태양광 발전 시스템의 디지털 이미지이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 태양광 반사판 및 이의 제조방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.
따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타내는 것일 수 있다.
명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 특별히 한정하지 않는 한, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 배제하는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라 폐 태양광 패널에서 프레임을 제거한 패널 또는 개별 모듈을 재활용하는 것으로 상기 회수한 패널 또는 개별 모듈의 전면, 필요할 경우 전면 또는 후면 모두에 은경막을 증착하고, 상기 은경막의 증착면에 스크래치를 방지할 수 있는 투명 하드코팅층을 형성함으로써, 본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판을 제조하게 되었다. 이하에서는 상기 프레임을 제거하고 회수한 패널 또는 패널을 형성하는 개별 모듈을 '회수 태양광 폐 모듈”이라 한다.
모듈을 재활용하여 제조한 태양광 반사판은 회수 태양광 폐 모듈; 상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 은경막; 및 상기 은경막의 상부에 위치하는 하드코팅층; 을 포함할 수 있다.
태양광 폐 모듈을 재활용함에 있어, 종래는 폐 모듈을 분해 또는 파쇄하여 상업적으로 가치가 있는 구리, 은, 금 등과 같은 유가금속 및/또는 고순도의 실리콘을 분리 및 회수하는데 집중하여 이루어지고 있는 것이 일반적이었다.
그러나, 이러한 재활용 공정을 수행하기 위해서는 상당한 시간 및 비용이 요구되며, 유가금속 및/또는 고순도 실리콘의 회수율이 낮아 상업적 가치가 떨어지기 때문에 이러한 공정을 적용하여 태양광 폐 모듈을 재활용하기에는 한계가 있다. 이러한 한계로 인해 태양광 폐 모듈은 실질적으로 방치 또는 매립되고 있는 실정이며, 심지어 불법적으로 소각되어 사회적 및 환경적 문제를 야기시키고 있다.
반면에, 본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판은 회수한 태양광 패널로부터 회수 태양광 폐 모듈의 광입사면에 은경막을 형성하고 그 은경막 상부에 하드코팅층을 형성함으로서 완성될 수 있다. 따라서, 일 구현예는 상기와 같은 복잡한 공정 없이 기존의 태양광 모듈의 반사판으로 사용함으로써, 반사판에 의한 광반사에 의해 전면의 태양광 전지의 효율을 증가시킬 수 있다. 또한 상기 반사판 자체도 태양광 전지의 역할을 하여 전지 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 은경막을 통과하는 일부의 광에 의해 상기 반사판이 태양전지 발전 셀로 작용하여 발전을 이룰 수도 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 반사판은 회수 태양광 폐 모듈; 상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 은경막; 상기 은경막의 상부에 위치하는 하드코팅층; 을 포함할 수 있다.
이 때, 은경막이 위치하는 회수 태양광 폐 모듈의 상부는 유리 또는 유리 및 강화유리가 포함된 물질로 이루어진 것일 수 있다.
상기와 같이 재활용한 모듈을 이용하여 반사판을 제조함으로써, 태양광 폐 모듈을 분해 및/또는 파쇄하여 유가금속 및/또는 고순도 실리콘을 회수할 필요없이 재활용하는 것이므로 태양광 폐 모듈을 재활용함에 있어, 재활용의 경제성 및 효율성이 종래 대비 현저히 우수한 장점이 있다.
또한, 상기 태양광 반사판을 양면형 태양광 모듈 발전 시스템 또는 태양열 발전 시스템에 적용할 경우 태양 에너지의 이용 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이 때, 회수 태양광 폐 모듈은 사용 연한이 지난 태양광 모듈, 제조 과정 또는 운반 과정 또는 설치 과정 중에 손상된 태양광 모듈, 자연 재해 등에 의해 파손된 태양광 모듈 등을 의미할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구체예로, 회수 태양광 폐 모듈의 실질적인 광전변환 효율은 초기 태양광 모듈의 광전변환 효율 대비 90% 이하, 80% 이하, 70% 이하, 60% 이하, 50% 이하, 40% 이하, 30% 이하, 20% 이하, 10% 이하인 것을 의미할 수 있으나, 실질적인 광전변환 효율이 0%, 즉 발전기능을 상실한 태양광 폐 모듈을 배제하는 것은 아니다.
유리한 일 예로, 회수 태양광 폐 모듈의 실질적인 광전변환 효율은 초기 태양광 모듈의 광전변환 효율 대비 10 내지 80% 수준, 구체적으로 30 내지 80% 수준인 것일 수 있고, 상기 회수 태양광 폐 모듈을 포함하는 본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판은 입사광에 의해 자체 발전이 가능한 것일 수 있다.
구체적으로, 입사광이 직접적으로 조사되는 일면에 위치하는 모듈과 상기 일면에 대향하여 위치하는 대향면에 위치하는 모듈을 포함하는 양면형 태양광 모듈이 지면으로부터 이격되어 구비된 태양광 발전 시스템에 있어, 전술한 태양광 반사판을 상기 양면형 태양광 모듈 하단 즉, 지면에 위치시킬 경우, 입사광을 반사시켜 상기 대향면에 위치하는 모듈의 발전 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이 때, 태양광 반사판은 입사광에 의해 자체 발전 또한 가능하기 때문에 양면형 태양광 모듈이 구비된 태양광 발전 시스템의 발전 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 것이다.
태양광 반사판으로 입사되는 입사광의 일부를 반사시킴과 동시에 투과시켜 태양광 반사판의 자체 발전을 가능하게 할 수 있는 것은 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 은경막으로부터 기인한 것일 수 있다. 여기서 은경막은 은거울 반응을 유도하여 형성된 것일 수 있고, 후술할 태양관 반사판의 제조방법에서 보다 상세히 설명하도록 한다.
구체적 일 예에 있어, 은경막의 두께는 1000 nm 이하, 500nm 이하일 수 있고, 구체적으로 10 내지 300 nm, 보다 구체적으로 20 내지 200 nm, 보다 더 구체적으로 30 내지 100 nm 일 수 있다.
태양광 반사판으로 입사되는 입사광의 일부를 반사시킴과 동시에 일부를 투과시켜 태양광 반사판의 자체 발전을 가능하게 하여 태양광의 이용효율을 높이기 위해서는 은경막의 두께가 전술한 범위를 만족하는 것이 좋다.
본 발명은 다른 일 양태로 회수 태양광 폐 모듈; 상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 프라이머코팅층; 상기 프라이머코팅층 상부에 위치하는 은경막; 및 상기 은경막의 상부에 위치하는 하드코팅층; 을 포함하는 태양광 반사판을 제공할 수 있다.
일 실시예로, 회수 태양광 폐 모듈과 은경막 사이에 프라이머코팅층을 더 포함할 수 있다.
프라이머코팅층은 회수 태양광 폐 모듈과 은경막의 접착력을 증가시킬 수 있고, 일 구체예로, 프라이머코팅층은 광 투과 가능한 아크릴계, 올레핀계, 카보네이트계, 케톤계 및 에스테르계 투명 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태로 태양광 반사판은 회수 태양광 폐 모듈; 상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 프라이머코팅층; 상기 프라이머코팅층 상부에 위치하는 전처리막; 상기 전처리막 상부에 위치하는 은경막; 및 상기 은경막의 상부에 위치하는 하드코팅층; 을 포함할 수 있다.
프라이머코팅층 및 은경막 사이에 전처리막을 더 포함할 수 있고, 전처리막은 은경막과의 밀착성을 개선시키기 위한 목적으로 프라이머코팅층 상에 위치할 수 있다.
이 때, 전처리막은 루이스산으로 제1염화주석(SnCl2) 및 제2염화주석(SnCl4)이 혼합된 혼합물을 이용하여 형성된 주석산화물 침적물을 포함할 수 있다. 화학적으로 안정한 주석산화물 침적물은 표면활성 성분인 주석을 포함할 수 있고, 전처리막 상에 은경막 형성 시 은이 주석 위에 부착되어 밀착력 및 접착력이 우수한 은경막이 형성되어 은경막의 내후성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
일 구체예로, 전처리막의 두께는 0.01 내지 100 μm, 구체적으로 1 내지 50 μm, 보다 구체적으로 5 내지 20 μm 일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양태로 태양광 반사판은 회수 태양광 폐 모듈; 상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 프라이머코팅층; 상기 프라이머코팅층 상부에 위치하는 전처리막; 상기 전처리막 상부에 위치하는 은경막; 상기 은경막의 상부에 위치하는 컬러부여층; 및 상기 컬러부여층의 상부에 위치하는 하드코팅층; 을 포함할 수 있다.
본 발명은 또 다른 일 양태로, 태양광 반사판은 회수 태양광 폐 모듈; 상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 은경막; 상기 은경막의 상부에 위치하는 컬러부여층; 및 상기 컬러부여층의 상부에 위치하는 하드코팅층; 을 포함할 수 있다.
일 구체예로, 은경막과 하드코팅층 사이에 컬러부여층을 더 포함할 수 있다.
컬러부여층은 은경막 및 하드코팅층의 밀착력을 향상시킬 수 있음과 동시에 전술한 가시광선 및 적외선을 투과하여 태양광 반사판의 자체 발전을 가능하게 하는 것이라면 제한없이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판이 컬러부여층을 더 포함함에 따라 은경막 및 하드코팅층의 밀착력을 향상시켜 내구성이 우수한 태양광 반사판을 제공할 수 있다.
또한, 상기 태양광 반사판을 건물일체형 태양광 발전(Building Integrated Photovoltaic, BIPV) 시스템에 적용 시 태양광을 이용하여 전력을 생산할 수 있기 때문에 건물의 에너지 효율을 향상시킴과 동시에 건물 외관에 컬러를 부여하여 건물의 디자인적 요소를 만족시킬 수 있는 장점이 있다.
일 구체예로, 컬러부여층은 광 투과형 무기피그먼트층, 유기발색층 및 염료(dye) 층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 이 때, 컬러부여층은 당업계에 공지된 투명 중도 도료를 포함하는 것일 수 있다.
일 구현예에 있어, 은경막과 하드코팅층 사이에 은 프라이머층을 더 포함할 수 있다.
은 프라이머층을 더 포함함에 따라 은경막 및 하드코팅층의 밀착력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 이 때, 은 프라이머층은 전술한 가시광선 및 적외선을 투과하여 태양광 반사판의 자체 발전을 가능하게 하는 것이라면 제한없이 사용될 수 있고, 은 프라이머층의 두께는 10 내지 200 nm, 구체적으로 20 내지 100 nm일 수 있다.
일 구현예로, 하드코팅층은 실리콘 변성 아크릴수지 및 유용성 수지를 포함할 수 있다.
은경막의 상부 또는 은경막의 상부에 위치하는 컬러부여층의 상부에 위치하는 하드코팅층이 실리콘 변성 아크릴수지 및 유용성 수지를 포함함에 따라 최종적으로 형성된 은경막의 변색을 효과적으로 방지할 수 있고, 내후성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이 때, 유용성 수지 100 중량부를 기준으로 150 내지 500 중량부의 실리콘 변성 아크릴 수지를 포함할 수 있고, 실질적으로 200 내지 400 중량부의 실리콘 변성 아크릴 수지를 포함할 수 있다.
비 한정적인 예로, 실리콘 변성 아크릴 수지는 실란 화합물과 아크릴 단량체가 합성되어 제조된 수지가 사용될 수 있다.
보다 구체적인 예를 들어, 실리콘 변성 아크릴 수지는 비닐 트리에톡시 실란(vinyl triethoxy silane), 비닐 트리메톡시 실란(vinyl trimethoxy silane) 및 비닐 트리스(2-메톡시 에톡시) 실란 (vinyl tris(2-methoxy ethoxy) silane) 등으로부터 선택된 실란 화합물과, 메틸 메타아크릴레이트(methyl metaacrylate), 스티렌(styrene), n-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate), 하이드록 메틸 메타아크릴레이트 (hydroxy methyl metacrylate) 및 하이드록시 에틸 아크릴레이트(hydroxy ethyl acrylate) 등으로부터 선택된 단량체가 합성되어 제조된 수지가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구체예로, 유용성 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리에스터 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 아크릴 에폭시 수지 및 아크릴우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.
또한, 하드코팅층은 당업계에 공지된 자외선 차단제, 슬립제 및 레벨링제 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있고, 하드코팅층에 포함되는 첨가제는 유용성 수지 100 중량부를 기준으로 10 내지 50 중량부, 구체적으로 13 내지 40 중량부로 포함될 수 있다.
일 구체예로, 하드코팅층의 두께는 0.01 내지 100 μm, 구체적으로 1 내지 50 μm, 보다 구체적으로 5 내지 20 μm 일 수 있다.
본 발명은 또 다른 일 양태로 상술한 태양광 반사판을 포함하는 발전 시스템을 제공한다.
이 때, 발전 시스템은 태양 에너지를 이용하여 전력 생산이 가능한 시스템일 수 있고, 구체적 일 예로 태양광 발전 시스템 또는 태양열 발전 시스템일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 있어, 상술한 태양광 반사판은 발전 시스템의 반사경 및/또는 집광장치로 구비될 수 있으며, 전술한 바와 같이 자체 발전이 가능하여 태양에너지를 이용한 발전 시스템의 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 또 다른 일 양태로 태양광 반사판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판의 제조방법은 a) 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 은경막을 형성하는 단계; 및 b) 상기 형성된 은경막 상에 하드코팅층을 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다.
태양 에너지의 이용 효율을 향상시키기 위해 반사경 및/또는 집광 장치로 사용할 수 있는 태양광 반사판에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있고, 이와 더불어 수명이 다하거나 제조 또는 설치 과정에서 손상된 태양광 폐 모듈이 기하 급수적으로 증가하여 폐기 또는 재활용에 어려움이 있는 실정이다.
본 발명은 이러한 태양광 폐 모듈을 회수하여 회수 태양광 폐 모듈 상부에 은경막을 형성하는 단순한 공정을 통해 태양광 반사판을 제조하는 것으로 태양광 폐 모듈의 처리 문제와 태양광 반사판의 수요 문제를 동시에 해결할 수 있는 장점이 있다.
이 때, 태양광 폐 모듈은 전술한 바와 동일 내지 유사한 것으로 상세한 설명은 생략한다.
구체적으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 태양광 반사판은 회수 태양광 폐 모듈을 세정한 후 상기 태양광 폐 모듈의 상부에 은경막을 형성한 다음, 형성된 은경막 상에 하드코팅층을 형성하여 제조될 수 있다.
일 구현예로, 상기 세정된 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 형성되는 은경막은 은 전구체를 포함하는 주액 및 환원제를 포함하는 부액을 동시에 분사하여 유도된 은거울 반응에 의해 형성되는 것일 수 있다. 이 때, 회수 태양광 폐 모듈의 세정방법은 회수된 태양광 폐 모듈 표면에 존재하는 이물질의 제거가 가능한 당업계에 공지된 방법이라면 제한없이 사용될 수 있다.
유리한 일 예로, 이물질 제거를 위해 회수 태양광 폐 모듈의 표면을 세정한 이후, 표면 처리액을 이용하여 세정된 회수 태양광 폐 모듈의 표면을 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
세정된 회수 태양광 폐 모듈의 표면을 처리함에 따라 유리 또는 유리 및 강화유리가 포함된 물질로 이루어진 회수 태양광 폐 모듈의 표면 및 은경막과의 결착력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
일반적으로 은경막과의 결착력을 향상시키기 위해 회수 태양광 폐 모듈의 표면 상에 프라이머를 도포하고 있으나, 프라이머 도포 시 광 투과율이 저하되어 태양광 반사판의 자체 발전 효율의 저하가 야기될 수 있는 반면에, 표면 처리액을 이용하여 세정된 회수 태양광 폐 모듈의 표면을 처리함에 따라 광 투과율의 저하를 효과적으로 억제시킴과 동시에 은경막과의 결착력을 향상시킬 수 있는 것이다.
구체적 일 예로, 표면 처리액은 산화세륨(CeO2) 입자를 포함하는 것일 수 있다.
이 때, 표면 처리액은 5 내지 40 중량%, 구체적으로 10 내지 30 중량%의 산화세륨 입자를 포함하는 것일 수 있고, 산화세륨 입자가 유기 용매 또는 탈이온수에 분산된 것일 수 있다.
일 예로, 유기용매는 폴리올을 비롯한 알코올계 용매일 수 있으며, 구체적으로, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 메틸알코올, 이소프로필알콜, 에탄올, 메톡시에탄올, 아세톤, 톨루엔 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예로, 주액은 은 전구체, 암모니아 및 탈이온수를 포함할 수 있고, 보다 상세하게 주액은 10 내지 30 중량%의 은 전구체를 포함할 수 있고, 실질적으로 15 내지 25 중량%, 보다 실질적으로 10 내지 20 중량%의 은 전구체를 포함할 수 있다. 이 때, 은 전구체는 은을 함유하는 이온화 가능한 물질이라면 사용 가능하고, 바람직하게는 질산은일 수 있다.
일 구체예로, 주액은 은 전구체 100 중량부를 기준으로 80 내지 160 중량부, 실질적으로 90 내지 140 중량부의 암모니아를 포함할 수 있고, 주액은 용매로서 탈이온수를 30 내지 90중량%, 구체적으로 50 내지 80중량%의 함량으로 포함할 수 있다.
전술한 주액과 더불어 은거울반응을 유도하는 부액은 10 내지 40중량%, 유리하게 15 내지 30중량%, 보다 유리하게는 20 내지 30중량%의 환원제를 포함할 수 있다.
일 구체예에 있어, 환원제는 글루코오스, 말토오스, 프럭토오스, 락토오스, 갈락토오스, 만노오스, 크실로오스, 붕소화 수소나트륨, 차인산나트륨, 디메틸아민보란, 주석산, 주석산나트륨칼륨, 수산화칼륨, 시트르산, 트리에탄올아민, 구연산염, 이타콘산, 숙신산, 글루콘산, 에틸레디아민테트라아세트산(EDTA), 에틸레디아민테트라아세트산 디나트륨 염(EDTA-2Na) 및 에틸레디아민테트라아세트산 테트라나트륨염(EDTA-4Na) 중에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 독립적으로 서로 상이한 3종 이상의 환원제를 포함하는 것일 수 있다.
일 구체예로, 부액은 용매로서 50 내지 90중량%, 구체적으로 60 내지 80중량%의 탈이온수를 포함할 수 있다.
유리한 일 예로, 상술한 주액 및 부액을 동시에 분사하여 은경막을 형성하기 전에 광 투과 가능한 아크릴계, 올레핀계, 카보네이트계, 케톤계 및 에스테르계 투명 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 프라이머코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
은경막을 형성하기 전, 회수 태양광 폐 모듈 상에 프라이머코팅층을 형성함에 따라 태양광 폐 모듈과 은경막의 접착력을 증가시킬 수 있다. 이 때, 프라이머코팅층은 상기 투명 수지를 당업계에 공지된 분사 또는 도포방법을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예로, 은경막을 형성하기 전, 프라이머코팅층을 형성한 이후에 루이스산으로 제1염화주석(SnCl2) 및 제2염화주석(SnCl4)이 혼합된 혼합물을 이용하여 형성된 주석산화물 침적물을 포함하는 전처리막 형성 단계를 더 수행할 수 있다.
형성된 전처리막에 포함된 화학적으로 안정한 주석산화물 침적물은 표면활성 성분인 주석을 포함할 수 있고, 이러한 전처리막 상에 은경막을 형성 시 은이 주석 위에 부착되어 밀착력 및 접착력이 향상될 수 있다.
일 구현예에 있어, 전처리막은 전처리 코팅 조성물을 프라이머코팅층 상에 도포하여 형성될 수 있고, 전처리 코팅 조성물은 제1염화주석(SnCl2) 및 제2염화주석(SnCl4)이 혼합된 주석 염화물, 산, 계면활성제 및 탈이온수를 포함할 수 있다.
전처리 코팅 조성물은 전처리 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 10 내지 50 중량%, 구체적으로 15 내지 40 중량%의 제1염화주석(SnCl2) 및 제2염화주석(SnCl4)이 혼합된 주석 염화물을 포함할 수 있다.
구체적 일 예로, 혼합되는 제1염화주석(SnCl2) : 제2염화주석(SnCl4)의 중량비는 1 : 0.1 내지 2, 유리하게는 1 : 0.4 내지 1.5, 보다 유리하게는 1 : 0.5 내지 1.2 일 수 있다.
은경막과의 밀착성을 개선시키기 위해 은과의 고착이 우수하고, 프라이머코팅층 상에 균일한 은경막을 형성시키기 위해서 혼합되는 제1염화주석(SnCl2) : 제2염화주석(SnCl4)의 중량비는 전술한 범위를 만족하는 것이 유리하다.
일 구체예로, 전처리 코팅 조성물은 제1염화주석(SnCl2) 및 제2염화주석(SnCl4)이 혼합된 주석 염화물 100 중량부를 기준으로 20 내지 80 중량부의 산, 구체적으로 30 내지 70 중량부의 산을 포함할 수 있다.
일 예로, 산은 당업계에 널리 알려진 산 성분을 포함하는 것이라면 제한 없이 사용 가능하며, 비 한정적인 일 예로, 염산, 질산, 황산, 불산, 시트르산, 주석산, 이타콘산, 숙신산, 글루콘산 또는 이들의 혼합물 등 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
유리한 일 예로, 전처리 코팅 조성물은 도데실벤젠술폰산을 더 포함할 수 있다.
전처리 코팅 조성물에 도데실벤젠술폰산이 더 포함됨에 따라 전처리막의 젖음성을 더욱 향상시켜 전처리막 상에 형성되는 은경막의 균일성 측면에서 유리할 수 있다. 또한, 전처리 코팅 조성물에 더 포함된 도데실벤젠술폰산에 의해 제1염화주석(SnCl2) 및 제2염화주석(SnCl4)이 혼합된 주석 염화물 내의 염소를 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
이 때, 전처리 코팅 조성물에 포함된 염소를 효과적으로 제거하지 않으면 은경막 형성 시 염화반응에 의해 염화은 피막이 형성되어 은경막의 변색을 유도할 수 있고, 특히 빛에 노출될 경우 흑화 반응에 의해 흑갈색 또는 검은색으로 변색될 수 있기 때문에 전술한 바와 같이 전처리막 형성 시 전처리 코팅 조성물에 포함된 염소를 효과적을 제거하여 은경막의 변색을 억제시키기 위해서 전처리 코팅 조성물에 도데실벤젠술폰산이 더 포함되는 것이 바람직하다.
일 구체예로, 전처리 코팅 조성물에 더 포함되는 도데실벤젠술폰산은 3 내지 20 중량%, 구체적으로 5 내지 15 중량%, 더 구체적으로 8 내지 12 중량%의 함량으로 포함될 수 있다.
일 구현예에 있어, 전처리 코팅 조성물은 제1염화주석(SnCl2) 및 제2염화주석(SnCl4)이 혼합된 주석 염화물 100 중량부를 기준으로 1 내지 30 중량부, 실질적으로 1 내지 20 중량부의 계면활성제를 포함할 수 있다.
계면활성제는 양이온계, 음이온계, 비이온계의 계면활성제와 실리콘계 계면활성제로 이루어진 군 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 있어, 전처리 코팅 조성물은 용매로서 탈이온수를 40 내지 80 중량%, 구체적으로 50 내지 75 중량%의 함량으로 포함할 수 있다.
또한, 전처리 코팅 조성물에 염화납, 염화백금, 염화팔라듐 등과 같은 귀금속 염화물이 더 포함될 수 있다. 이 때, 포함되는 귀금속 염화물은 전처리 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01 내지 0.5 중량%, 구체적으로 0.05 내지 0.1 중량%일 수 있다.
여기서 전처리막은 앞서 상술한 전처리 코팅 조성물 10 내지 100g을 탈이온수 1L에 희석하여 제조된 전처리용 희석액을 프라이머코팅층 상에 분사 및/또는 도포하여 형성되는 것일 수 있다.
상술한 바와 같이, 전술한 주액 및 부액을 전처리막 상에 동시에 분사하여 은경막을 형성할 수 있는데 이 때, 주액 및 부액은 독립적으로 각각의 액 10 내지 100g을 탈이온수 1L에 희석하여 제조된 각각의 희석액(주 희석액 및 부 희석액)의 형태로 전처리막 상에 동시 분사 및/또는 도포될 수 있다.
유리한 일 예로, 각각의 희석액(주 희석액 및 부 희석액)은 쌍두건(2-Head Gun) 장치를 이용하여 1 : 1의 부피비로 동시에 전처리막 상으로 분사되어 은경막으로 형성될 수 있다.
일 구체예로, 유도된 은거울반응에 의해 은경막을 형성한 후, 은경막을 수세처리 한 다음 고압 공기로 블로윙하여, 반응 후 은경막 표면에 잔류하는 반응 부산물 및 탈이온수를 제거할 수 있다.
이 때, 고압 공기의 압력은 0.5 내지 5bar, 구체적으로 1 내지 3bar일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
반응 부산물 및 탈이온수가 제거된 은경막은 30 내지 100℃, 실질적으로 40 내지 80℃의 온도로 1 내지 60분, 구체적으로 10 내지 30분 동안 건조될 수 있다.
이어서, 형성된 은경막 상에 하드코팅층을 형성하는 단계를 수행할 수 있다.
하드코팅층은 전술한 바와 같이, 하드코팅층에 포함된 실리콘 변성 아크릴수지 및 유용성 수지를 함유하는 하드코팅 조성물을 은경막 상에 도포 및 건조하여 형성될 수 있고, 이 때 건조는 30 내지 100℃, 실질적으로 40 내지 80℃의 온도로 10 내지 60분, 구체적으로 20 내지 40분 동안 수행될 수 있다.
일 구현예에 있어, 전술한 하드코팅층을 형성하기 전, 은경막 상에 컬러부여층을 형성하는 단계를 더 수행할 수 있다.
은경막 상에 컬러부여층을 형성하는 단계를 더 수행함에 따라 은경막 및 하드코팅층의 밀착력을 향상시켜 내구성이 우수한 태양광 반사판을 제공할 수 있고, 또한 태양광 반사판에 컬러를 부여하여 건물일체형 태양광 발전(Building Integrated Photovoltaic, BIPV) 시스템에 적용 시 디자인적 요소를 개선할 수 있는 장점이 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 태양광 반사판 및 이의 제조방법에 대해 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한, 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
(실시예 1)
초기 광전변환효율 대비 50% 수준으로 효율이 저하된 회수 태양광 폐 모듈 상에 은경막을 형성한 후, 형성된 은경막 상에 하드코팅층을 형성시켜 태양광 반사판을 제조하였다.
먼저, 회수 태양광 폐 모듈 표면을 20 중량%의 산화세륨을 포함한 수용액을 이용하여 연마패드로 표면처리 하였다.
이어서, 은경막은 질산은, 암모나아 및 탈이온수를 각각 12 중량%, 12 중량% 및 76 중량%의 함량으로 혼합하여 제조한 주액 및 글루코오스, 하이드라진, 수산화칼륨, 주석산 및 탈이온수를 각각 9 중량%, 1.5 중량%, 10 중량%, 3 중량% 및 76.5 중량%의 혼합비가 되도록 제조한 부액(환원액)을 탈이온수 1L에 각각 30g을 혼합한 후 희석된 각각의 희석액을 쌍두건을 이용하여 1:1의 부피비로 동시에 분사하여 은경막을 형성시킨 다음 탈이온수를 이용하여 2차 수세처리 후 60 ℃ 온도에서 20분간 건조하여 30 nm의 두께의 은경막을 형성하였다.
하드코팅층은 합성 반응기에 아크릴 우레탄(수산기 1.3%)(BM 케미칼 AA 7233) 300g, 노르말부틸아세테이트 50g, 메틸이소부틸케톤 50g을 넣고 1500rpm 이상으로 약 10분간 교반 시킨 다음 주석 촉매를 10g을 넣고, 약 30분간 500rpm이상으로 교반 시켜 저장 안정성이 뛰어난 주제를 제조하고, 메틸이소부틸케톤 100g, HMDI(헥사메틸렌디이소시아네이트) (NCO함량 15%) 100g을 혼합한 후 500 rpm 이상으로 교반 시켜 저장 안정성이 뛰어난 경화제를 혼합한 후 제1조성물을 제조한 다음 상기 제1조성물, 자외선차단제(Tinnubin 192), 불소공중합체(남양화학 AP 600), 실리콘 변성 아크릴 수지(애경화학 AA 5502) 및 슬립&레벨링제(BYK 333)를 각각 44 중량%, 1.5 중량%, 3 중량%, 50 중량% 및 1.5 중량%로 혼합하여 제조된 제2조성물(하드코팅조성물)을 은경막 상에 분사한 후 60 ℃ 온도에서 30분간 건조하여 18μm 두께로 형성하였다.
회수 태양광 폐 모듈 및 실시예 1에 따라 제조된 태양광 반사판의 디지털 이미지를 각각 도 1(a) 및 도 1(b)에 도시하였다.
(실시예 2)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 은경막의 두께를 90 nm로 형성시킨 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
(실시예 3)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 은경막의 두께를 150 nm로 형성시킨 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
(실시예 4)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 은경막의 두께를 200 nm로 형성시킨 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
(실시예 5)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 은경막의 두께를 2 μm로 형성시킨 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
(실시예 6)
실시예 2와 동일하게 실시하되, 표면 처리액을 이용하여 표면처리를 수행하지 않고, 은경막 형성 전에 실시예 1의 제1조성물을 이용하여 회수 태양광 폐 모듈 상에 도포 및 건조하여 15 μm 두께의 프라이머코팅층을 형성한 다음 순자적으로 은경막 및 하드코팅층을 형성시킨 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
(실시예 7)
실시예 6과 동일하게 실시하되, 은경막 형성 전에 프라이머코팅층 상에 전처리 코팅 조성물을 이용하여 6 μm 두께의 전처리막을 형성시킨 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
이 때, 전처리 코팅 조성물은 10 중량%의 제1염화주석(SnCl2), 7 중량%의 제2염화주석(SnCl4), 10중량%의 염산, 음이온 계면활성제(BYK 192) 3 중량% 및 70 중량%의 탈이온수를 혼합하여 제조하였으며, 탈이온수 1L에 전처리 코팅 조성물 30g이 혼합된 전처리용 희석액을 분사하여 전처리막을 형성한 후, 탈이온수를 이용하여 수세처리하였다.
(실시예 8)
실시예 7과 동일하게 실시하되, 전처리 코팅 조성물에 10중량%의 도데실벤젠술폰산(Dodecyl benzene sulfonic acid)이 더 포함되는 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
(실시예 9)
실시예 2와 동일하게 실시하되, 은경막 상에 컬러부여층을 형성한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
이 때, 컬러부여층은 적색 무기안료(HMD1010, 한양특수화학)를 이용하여 은경막 상에 도포 및 건조하여 8 μm 두께로 형성하였다.
(비교예 10)
실시예 9와 동일하게 실시하되, 컬러부여층을 청색 유기안료(Blue 1160M, 현대케미칼)을 형성한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
(실시예 11)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 초기 광전변환효율 대비 약 5% 수준으로 효율이 저하된 태양광 폐 모듈을 이용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
(비교예 1)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 표면 처리액을 이용하여 표면처리를 수행하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
(실험예 1) 태양광 반사판의 자체 발전 성능 비교
제조된 각각의 태양광 반사판의 자체 발전 성능을 확인하였고, 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다. 이 때, 태양광 반사판 제조에 사용된 초기 광전변환효율 대비 50% 수준으로 효율이 저하된 회수 태양광 폐 모듈의 출력 전압이 48 V인 것을 확인하였다.
(표 1)
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 태양광 반사판은 자체 발전이 가능함을 알 수 있다. 특히, 실시예 1 및 실시예 2의 경우에 회수 태양광 폐 모듈 대비 약 75% 이상 수준의 출력 전압 특성이 나타나는 것을 확인하였다.
반면에, 은경막의 두께가 200 nm 이상일 경우 자체 발전 효율이 저하되고, 2 μm 이상일 경우는 광 투과 효율이 급격히 저하되어 실질적으로 자체 발전이 불가능함을 확인하였다.
또한, 실시예 9 및 실시예 10에서와 같이, 은경막 상에 안료를 이용한 컬러부여층이 형성됨에도 우수한 발전 효율을 갖는 것이 관찰되었다.
(실험예 2) 태양광 반사판 적용에 따른 태양광 발전 시스템의 발전효율 비교
도 2는 지면으로부터 이격되어 위치하는 양면형 태양광 모듈이 구비된 태양광 발전 시스템의 광학 이미지이다.
도 2에 도시된 바와 같이 지면으로부터 이격되어 위치하는 양면형 태양광 모듈은 콘크리트 반사판을 이용하는 것으로 콘크리트 반사판이 적용된 발전 시스템의 발전효율(100%)을 기준으로 콘크리트면에 고휘도 알루미늄 도료(성분 기재)가 도장된 도장 반사판, 실시예 2, 실시예 4, 실시예 6 내지 실시예 9 및 비교예 1의 태양광 반사판이 적용된 각각의 태양광 발전 시스템의 발전효율을 상대적으로 비교하였고 그 결과를 하기 표 2에 정리하였다.
이 때, 실시예 2, 실시예 4, 실시예 6 내지 실시예 9 및 비교예 1의 태양광 반사판은 양면형 태양광 모듈이 구비된 태양광 발전 시스템과 전기적으로 연결시켰다.
(표 2)
표 2에 나타난 바와 같이, 반사판의 종류에 따라 초기 효율이 상이한 것을 알 수 있는데, 이는 태양광 폐 모듈을 포함하는 실시예 2, 실시예 4, 실시예 6 내지 실시예 9의 태양광 반사판이 적용된 경우 콘크리트 반사판 및 도장 반사판과 달리 입사광을 반사시킴과 동시에 자체 발전이 가능하기 때문이다.
또한, 20일 후의 발전 효율을 살펴보면, 본 발명에 따른 태양관 반사판은 은경막 및 태양광 폐 모듈의 접착 특성이 우수할 뿐 아니라 은경막의 내후성 또한 매우 우수하여 초기 발전 효율 대비 96% 이상 유지되는 것을 알 수 있다.
반면에, 비교예 1의 경우는 우수한 초기 발전 효율 특성이 관찰되었으나, 20일 이후에 초기 발전 효율 대비 91.4% 수준으로 떨어지는 것이 관찰되었다.
즉, 내후성이 우수한 은경막을 회수 태양광 폐 모듈 상에 형성시켜 제조된 태양광 반사판을 활용할 경우 태양 에너지를 이용하는 발전 시스템의 발전 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 것을 확인하였다.
이상과 같이 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 본 발명이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (18)

  1. 회수 태양광 폐 모듈;
    상기 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 위치하는 은경막; 및
    상기 은경막의 상부에 위치하는 하드코팅층; 을 포함하는 태양광 반사판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회수 태양광 폐 모듈과 은경막 사이에 프라이머코팅층을 더 포함하는 것인 태양광 반사판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프라이머코팅층은 광 투과 가능한 아크릴계, 올레핀계, 카보네이트계, 케톤계 및 에스테르계 투명 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 태양광 반사판.
  4. 제2항에 있어서,
    주석산화물 침적물을 포함하고, 상기 프라이머코팅층 상에 위치하는 전처리막을 더 포함하는 태양광 반사판.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 은경막과 하드코팅층 사이에 컬러부여층을 더 포함하는 것인 태양광 반사판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컬러부여층은 광 투과형 무기피그먼트층, 유기발색층 및 염료(dye) 층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 태양광 반사판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 은경막의 두께는 20 내지 200 nm인 태양광 반사판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하드코팅층은 실리콘 변성 아크릴수지 및 폴리에틸렌 수지, 폴리에스터 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 아크릴 에폭시 수지 및 아크릴우레탄 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상인 유용성 수지를 포함하는 태양광 반사판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 반사판은 입사광에 의해 자체 발전이 가능한 것인 태양광 반사판.
  10. 제1항의 태양광 반사판을 포함하는 발전 시스템.
  11. a) 회수 태양광 폐 모듈의 상부에 은경막을 형성하는 단계; 및
    b) 상기 형성된 은경막 상에 하드코팅층을 형성하는 단계; 를 포함하는 태양광 반사판의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 a) 단계에서 은경막의 형성 전에 표면 처리액을 이용하여 상기 회수 태양광 폐 모듈의 표면 처리 단계를 더 포함하는 태양광 반사판의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 표면 처리액은 산화세륨(CeO2) 입자를 포함하는 것인 태양광 반사판의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 a) 단계에서, 은경막의 형성 전에 광 투과 가능한 아크릴계, 올레핀계, 카보네이트계, 케톤계 및 에스테르계 투명 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 프라이머코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양광 반사판의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프라이머코팅층 상에 루이스산으로 제1염화주석(SnCl2) 및 제2염화주석(SnCl4)이 혼합된 혼합물을 이용하여 전처리막을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양광 반사판의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 혼합물은 도데실벤젠술폰산을 더 포함하는 태양광 반사판의 제조방법.
  17. 제11항 또는 제14항에 있어서,
    상기 a) 단계 이후, 형성된 은경막 상에 컬러부여층을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양광 반사판의 제조방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 a) 단계의 은경막은 은 전구체를 포함하는 주액 및 환원제를 포함하는 부액을 동시에 분사하여 유도된 은거울 반응에 의해 형성되는 것인 태양관 반사판의 제조방법.
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