WO2012161405A1 - 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈 - Google Patents

절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈 Download PDF

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WO2012161405A1
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power generation
solar cell
back sheet
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박충권
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(주)솔라원
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention is a short phenomenon caused by the contact of the solar cell and the back sheet by laminating an insulating film of a material having excellent insulating properties between the solar cell and the metal back sheet in the laminating structure of the solar power module.
  • the present invention relates to a photovoltaic module having improved insulation characteristics, which is characterized by preventing a breakage of a module and increasing a photovoltaic efficiency.
  • Photovoltaic power generation system is a clean energy, which is spotlighted as a future energy source, and is a technology field that grows and develops with the industrial linkage caused by the scientific development of major countries around the world.
  • the present applicant is a heat dissipation sheet having a substrate 10, a front EVA 20, a solar cell 30, a rear EVA 40 and a coating layer as shown in Figure 2 as a way to improve the above problems
  • Patent No. 0999460 has issued a patent for a photovoltaic module having a heat dissipation sheet having a coating layer.
  • EVA ethylene vinyl acetate laminated between the solar cell 30 and the heat dissipation sheet 60 serves only as a crosslinking agent.
  • the failure rate is high due to the occurrence of a short circuit due to the short (short) phenomenon caused by the contact of the heat-radiating sheet 60 which is a metal material is not properly blocked.
  • the present invention is a method for improving the above problems, by improving the structure of the photovoltaic module of the Republic of Korea Patent No. 0999460, which has been developed and registered by the present inventor, the solar cell (cell) and By laminating an insulating film such as polyethylene terephthalate (PET), which is a material having excellent insulating properties, between the backsheet, which is a metal material, prevents short circuit caused by contact between the solar cell and the backsheet, thereby preventing damage to the module. It is an object of the present invention to provide a module for photovoltaic power generation with improved insulation characteristics, which is characterized by preventing and increasing photovoltaic efficiency.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Another object is to provide a photovoltaic module.
  • the present invention for achieving the above object in the solar power module
  • the photovoltaic module is in order of the substrate 10, the upper EVA 20, the solar cell 30, the intermediate EVA 40, the insulating film 50, the lower EVA 60 and the backsheet 70 in order.
  • the solar cell module with the improved insulation characteristic characterized by the laminated structure is a solution to a subject.
  • the insulating film 50 is polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyether ether ketone (PEEK), polyimide (PI), polyether sulfone (PES) Use one of your choice from
  • the back sheet 70 is selected from one type of aluminum, copper, brass, steel sheet, stainless steel sheet metal, and is characterized in that the coating layer or ceramic coating layer is formed on the surface.
  • the insulating film such as polyethylene terephthalate (PET) which is a material excellent in insulating properties between the cell (cell) and the metal back sheet in the laminating structure of the photovoltaic module
  • PET polyethylene terephthalate
  • the module is prevented from being damaged, and additionally, a coating layer or a ceramic coating layer is formed on the surface of the backsheet to remove internal heat generated in the module.
  • 1 is a graph showing the amount of photovoltaic power generation according to monthly sunlight by a conventional photovoltaic module
  • FIG. 2 is a view showing a cross-sectional structure of a conventional photovoltaic module
  • FIG. 3 is a view illustrating a cross-sectional structure of a module in which an insulation film is stacked between a solar cell and a back sheet as a module structure for photovoltaic power generation according to the present invention.
  • Figure 4 is a photograph of the installation for measuring the heat dissipation effect of the solar module for the present invention
  • Figure 5 relates to a photograph taken of the test equipment for measuring the amount of power generation of the photovoltaic module according to the present invention.
  • the present invention is to improve the problem of the short (short) caused by the contact of the solar cell and the back sheet in the conventional photovoltaic module, the insulating film is a material excellent in insulating properties between the solar cell and the back sheet.
  • the present invention has been completed by laminating a back sheet, which is a metal material, to block a short phenomenon caused by contact with a solar cell.
  • the present invention is characterized by improving the solar power generation efficiency by forming a coating layer or a ceramic coating layer on the surface of the backsheet to increase the heat radiation effect of the internal heat generated in the module.
  • the solar cell module having improved insulation characteristics includes a solar cell module.
  • the photovoltaic module is in order of the substrate 10, the upper EVA 20, the solar cell 30, the intermediate EVA 40, the insulating film 50, the lower EVA 60 and the backsheet 70 in order. It is characterized by a laminated structure.
  • the present invention is a laminated structure of a substrate, an upper EVA, a solar cell, a lower EVA, and a back sheet, in the same manner as a conventional conventional solar power generation module, and the material of the back sheet uses a metallic material, and is enumerated above.
  • Each laminated material of one kind is manufactured at the same time using a vacuum thermocompression method.
  • each component material used in the photovoltaic module according to the present invention typically uses the same material as the material used in the conventional photovoltaic module, and briefly describes each part constituting the photovoltaic module. The description is as follows.
  • the substrate 10 is a plate for injecting sunlight into the solar cell 30 therein to protect the solar cell 30, and it is preferable to use a transparent or translucent reinforced substrate or a synthetic resin substrate. As a result, it is more preferable to use the glass substrate 10.
  • EVA used in the present invention is used in the form of a sheet, the material can be selected from EVA, EEA, fluorocarbon resins or resins having the same or better performance.
  • the photovoltaic module according to the present invention is the thickness of the material constituting each layer, that is, the substrate 10, the upper EVA 20, the solar cell 30, the intermediate EVA 40 and the lower EVA (60) ) Is preferably 1 to 5 mm, 0.1 to 2 mm, 0.15 to 0.3 mm, 0.1 to 2 mm and 0.1 to 2 mm, respectively, the thickness of each material is not necessarily limited to the above-described thickness, consumers It can be adjusted according to the requirements of the manufacturer or the needs of the manufacturer.
  • the solar cell 30 is a semiconductor device that converts light into electricity.
  • the minimum unit is called a cell, and since the voltage from one cell is usually 0.5 to 0.6 V, the voltage is very small.
  • Modules are manufactured in the form of panels that can be connected in series to obtain voltages from several volts to several hundreds of volts.
  • the insulating film 50 is a film laminated between the solar cell 30 and the back sheet 70.
  • the solar cell 30 and the insulating film 95 are bonded using the intermediate EVA 40, and the insulating film 50 is used.
  • the backsheet 70 are bonded using the lower EVA 60. Accordingly, the insulating film 50 is laminated between the solar cell 30 and the back sheet 70, thereby completely blocking the contact between the back sheet 70 and the solar cell 30, which are excellent metallic materials. The short phenomenon caused by the sheet can be completely blocked.
  • the insulating film 50 is polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyether ether ketone (PEEK), polyE It is preferable to select and use 1 type from a polyimide (PI) and a polyether sulfone (PES).
  • the thickness of the insulating film 50 is 10 ⁇ 100 ⁇ m, when the thickness of the insulating film is less than the range defined above, when the impact is applied from the outside, the film is easily broken and short (short) phenomenon is When the thickness of the insulating film exceeds the above-defined range, there is a fear that the thickness of the film is so thick that it prevents the release of heat generated in the module and the heat dissipation effect is lowered.
  • the thickness of the insulating film is not necessarily limited to the above-described thickness, and may be appropriately adjusted according to the needs of the consumer or the needs of the manufacturer.
  • the back sheet 70 uses a metallic material as a means for heat dissipation to release heat generated in the module to the outside as well as to protect the module for photovoltaic power generation.
  • a metallic material it is preferable to select and use 1 type from aluminum, copper, brass, a steel plate, and a stainless steel metal plate.
  • the back sheet 70 is characterized by further improving the heat dissipation effect by forming a coating layer or a ceramic coating layer on one side 72 or both sides 71 and 72.
  • the thickness of the back sheet 70 is preferably 0.1 ⁇ 2 mm. If the thickness of the backsheet is less than the range defined above, there is a risk that the heat dissipation function of dissipating heat generated in the module to the outside may be deteriorated, and if the thickness of the backsheet exceeds the range defined above, In proportion to the thickness of the backsheet, the heat dissipation efficiency is no longer significantly improved.
  • the coating layer is formed by selecting one method from a conventional surface treatment method such as anodizing, chemical coating or plating, which is the same method as the coating layer forming method of Korean Patent No. 0999460, to which the inventor has already patented.
  • the most typical method of surface treatment is anodization, and anodization forms an oxide film on the surface of the backsheet metal to form a kind of ceramic thin film. Due to the crystallinity or component of, the difference between the thermal effects such as thermal conductivity, emissivity of the base material is generated, and this thermal difference has the advantage of making the heat dissipation condition in the optimal direction as a result of the heat flow in a constant direction.
  • the chemical conversion coating method is a surface treatment method in which the surface of the metal is ceramicized by chemical conversion coating.
  • Phosphate coating method can be found to have the advantage of having a controllable thickness, excellent paintability, excellent corrosion resistance and beautiful surface.
  • the most representative of the chemical conversion treatment of the metal surface is the chromate coating method, in addition to the inorganic chemical conversion coating method has the advantage that the heat dissipation effect can be excellent through the ceramicization of the metal surface.
  • the plating method is the most commonly used surface coating method for coating other metals, homogeneous metals, alloys, etc. on the metal surface.
  • the plating method is electroless plating, electrolytic plating, strike plating, spray coating, vacuum deposition, thermal deposition, Spray coating method, heterogeneous and homogeneous metal plating method. All of these plating methods can maximize the emissivity by treating the surface through the bonding of dissimilar metal to the surface. Therefore, the desired emissivity can be adjusted, it is also suitable for using the back sheet.
  • the coating layer of the back sheet according to the present invention may form a coating layer by selecting one of physical methods such as surface pore method using laser, using roughness method, and dissimilar metal bonding method.
  • the thickness of the coating layer of the backsheet is preferably 2 to 100 ⁇ m in the case of anodizing, 20 to 1000 ⁇ m in the case of the chemical coating method, and 10 to 50 ⁇ m in the plating method.
  • the thickness of is not necessarily limited to the above range, and may be appropriately adjusted as necessary.
  • the ceramic coating layer is a metal ceramic material, such as alumina, titanium oxide, zirconia, metal oxide, and the like, such as the ceramic material of the Republic of Korea Patent No. 962642, which the inventor has already patented, and an organic silane, an inorganic silane, a silane coupling agent, One or more of the non-metallic ceramic materials such as CNT are selected and formed.
  • the ceramic material mainly utilizes only metal oxides, and when some non-metal inorganic coating agents are mixed with the metal oxides and coated, the ceramic material may use heat-resistant synthetic resins such as urethane or polyimide that can withstand high temperatures of about 300 ° C.
  • the ceramic composition used in the present invention is not necessarily limited to the composition having a specific component and component ratio, and may be appropriately adjusted according to the needs of the manufacturer or the needs of the consumer.
  • the thickness of the ceramic coating layer is such that the thickness of the heat-resistant sheet can increase the properties such as durability, corrosion resistance, moisture resistance, etc., preferably 5 to 100 ⁇ m, the thickness of the ceramic coating layer is not necessarily limited to the above range. It may be adjusted as necessary.
  • the back sheet 70 formed a coating layer to produce a 200 Watt class module.
  • the glass substrate 10, the upper EVA 20, the solar cell 30, the intermediate EVA 40, the PET insulation film 50, the lower EVA 60, and the back sheet 70 are The thicknesses of were 2 ⁇ 0.1 mm, 0.2 mm, 0.2 ⁇ 0.05 mm, 0.2 mm, 25 ⁇ m, 0.2 mm, and 0.3 ⁇ 0.1 mm, respectively.
  • the back sheet material used in Example 1 is an aluminum thin film
  • the thickness of the coating layer formed on both sides of the back sheet is 50 ⁇ 10 ⁇ m in the case of the anodizing method, 500 ⁇ 50 ⁇ m in the chemical conversion method, chromate treatment method
  • a coating layer of 20 ⁇ 5 ⁇ m was formed, respectively.
  • the backsheet 70 formed a ceramic coating layer to produce a 200 Watt class module.
  • each layer constituting the module is as described in Example 1, the backsheet material used in Example 2 is a thin aluminum film, the thickness of the ceramic coating layer formed on both sides of the backsheet is 20 ⁇ 10 ⁇ m.
  • the ceramic coating layer of Example 2 three kinds of coating layers were formed by dividing the ceramic coating layer, the CNT coating layer, and the Si coating layer, which are metal oxides such as alumina, titanium oxide, and zirconia.
  • the above ceramic coating is a ceramic coating treatment using a spray coating method using the ceramic coating used in Patent No. 10-0871877 registered by The Molon Korea Co., Ltd. and formed a coating layer through heat treatment at 80 °C or more for 20-30 minutes .
  • the CNT coating was coated with the epoxy binder by spraying, because the CNT coating did not have its own adhesive force. After the coating treatment was performed using 5-30% of the conventionally dispersed sample of CNT used in Example 2, the coating process was 80 ° C. or more. Dried to form a coating layer.
  • the Si coating generally serves as a binder and a coating agent to form a coating layer by a spray method.
  • a module having a structure in which a glass substrate 10, an upper solar EVA 20, a solar cell 30, a lower solar EVA 40, and a back sheet 70 are laminated in order is manufactured, and the bag used in Comparative Example 1 is used.
  • the material of the sheet was a 200 Watt module using an aluminum thin film without a coating layer or a ceramic coating layer.
  • the glass substrate 10 In the same structure as the module structure of the first and second embodiments, the glass substrate 10, the upper EVA 20, the solar cell 30, the intermediate EVA 40, the PET insulating film 50, the lower EVA 60 and A module having a structure laminated in the order of the back sheet 70 was manufactured, but the material of the back sheet used in Comparative Example 2 was a 200 Watt module using an aluminum thin film in which no coating layer or ceramic coating layer was formed.
  • a facility for measuring the heat dissipation effect of the photovoltaic module is a device manufactured by the applicant, the installation of two photovoltaic modules in the acrylic chamber, the surface temperature of the acrylic chamber
  • the instrument was equipped with a surface measuring thermometer for measuring the temperature, a chamber measuring thermometer for measuring the temperature inside the acrylic chamber, and a sensed temperature measuring instrument for measuring the temperature of the surface of two solar modules. .
  • Figure 4 is a photograph taken a facility for measuring the heat radiation effect.
  • the heat dissipation effect measuring equipment of the photovoltaic module having the structure as described above is a facility having the structure as shown in the photograph of FIG. 4, so that the power generation amount, voltage, and current can be simultaneously measured using the photovoltaic module efficiency device. It is designed to control the internal temperature, and the measuring equipment used in the present invention is a surface temperature measuring equipment at an experimental level.
  • the surface temperature of the photovoltaic modules of Examples 1 and 2 according to the present invention is clear in April 2011, using Comparative Examples 1 and 2, which are the photovoltaic modules having the structure defined in 1, as the control module.
  • the results of the average value of the heat dissipation effect based on the relative temperature difference for the control module were measured using day 2 (9 o'clock to 5 o'clock) at 10 days after selecting the day. ] Is the same.
  • the module having the ceramic coating layer, the CNT coating layer and the Si coating layer formed on the surface of the back sheet like the module of Example 2 is the surface of the back sheet like the module of Example 1 It was found that the heat dissipation effect was somewhat superior to the module in which the coating layer was formed.
  • the module forming the coating layer by the anodizing method forms the coating layer by the chemical coating method. It was confirmed that the heat dissipation effect is better than the formed module. As a result, the oxide film formed by oxidizing the metal on the surface has a better heat dissipation effect than the compound type film composed of the general chemical film, and the film layer formed by the plating method is higher than the film layer formed by the anodization method or the phosphorylation film method. It was confirmed that the heat dissipation effect is low.
  • the module having the ceramic coating layer was found to have a better heat dissipation effect than the module having the CNT coating layer or the module having the Si coating layer.
  • the facility for measuring the amount of power generated by the 200-watt solar module is a device manufactured by the applicant, as shown in FIG. 5A, for two solar power generation units on a mobile holder.
  • the module was installed, and as shown in FIG. 5B, the amount of power generated by each solar module was measured by attaching a DC power meter.
  • Figure 5 is a photograph taken a facility for measuring the amount of power generation.
  • the modules of Examples 1 and 2 were found to have a higher power generation amount than the modules of Comparative Example 2, and the module of Example 2 was higher in power generation than the module of Example 1. I could see that.
  • the present invention is a photovoltaic module
  • the photovoltaic module is a substrate 10
  • the upper EVA 20 the solar cell 30, the intermediate EVA 40, the insulating film 50, the lower EVA ( 60) and the backsheet 70 are stacked in this order to form an embodiment of the invention.
  • the insulating film 50 is polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyether ether ketone (PEEK), polyimide (PI), polyether sulfone ( It is preferable to select and use 1 type from PES).
  • the back sheet 70 is preferably used by selecting one type from aluminum, copper, brass, steel sheet, stainless steel sheet metal.
  • the back sheet 70 is preferably formed with a coating layer or a ceramic coating layer on the surface.
  • the present invention improves the structure of the photovoltaic module of the Republic of Korea Patent No. 0999460, which has been developed and patented by the present inventors, it is a material excellent in insulating properties between the solar cell and the metal backsheet
  • an insulating film such as polyethylene terephthalate (PET)
  • PET polyethylene terephthalate
  • the short phenomenon caused by the contact of the solar cell and the backsheet is prevented to prevent breakage of the module, increase the solar power generation efficiency, and the present invention.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a coating layer or a ceramic coating layer on the backsheet surface of the solar cell module according to the present invention to increase the heat dissipation effect of the internal heat generated in the module, it is expected to be widely used in the industrial field to increase the photovoltaic efficiency.

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Abstract

본 발명은 태양광 발전용 모듈의 라미네이팅 구조에서 쏠라 셀(cell)과 금속 소재인 백시트 사이에 절연 특성이 우수한 소재인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등과 같은 절연필름을 적층한 것을 특징으로 하는 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈에 관한 것으로, 쏠라 셀과 백시트의 접촉에 의해 발생하는 쇼트(short) 현상을 차단하여 모듈의 파손을 예방하고, 부가적으로 백시트의 표면에 피막층 또는 세라믹 코팅층을 형성시켜 모듈 내에서 발생하는 내부 열의 방열효과를 높임으로써, 태양광 발전 효율을 더욱 높인 것이 장점이다.

Description

절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈
본 발명은 태양광 발전용 모듈의 라미네이팅 구조에서 쏠라 셀과 금속 소재인 백시트 사이에 절연 특성이 우수한 소재인 절연필름을 적층함으로써, 쏠라 셀과 백시트의 접촉에 의해 발생하는 쇼트(short) 현상을 차단하여 모듈의 파손을 예방하고, 태양광 발전효율을 높인 것을 특징으로 하는 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈에 관한 것이다.
태양광 발전시스템은 청정 에너지로서 미래의 에너지원으로 각광을 받으며 세계적인 주요국들의 과학발전으로 인한 산업연계와 맞물리며 성장 발전하고 있는 기술분야이다.
통상적인 태양광 발전시설은 일조량이 높은 지역과 밀접하게 연계시켜 실시되어지고 있는 산업분야로서, 일조량이 최고조가 되는 계절에 태양광 발전량이 높아야 하지만 실제로는 도 1에 도시된 바와 같이 일조량이 최고조에 달하는 6월보다 일조량은 적지만 대기의 기온이 선선한 4월과 11월에 태양광의 평균 발전량이 높고, 그리고 대기의 기온이 가장 높은 8월에 태양광 발전용 모듈의 표면온도가 대략 60~80℃의 높은 온도를 유지할 경우에는 태양광 평균 발전 효율이 12% 수준으로 떨어진다. 이와 같은 사실은 태양광 발전용 모듈의 표면온도에 따른 발전량 혹은 효율이 단결정 폴리실리콘이나 또는 다결정 실리콘 태양광 모듈에 의한 큰 영향을 받지 아니하며, 태양광 발전용 모듈 자체 및 주변기기에서 발생하는 열에 의해 발전효율이 저하된다.
따라서, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 방안으로 도 2에 도시된 바와 같이 기판(10), 전면 EVA(20), 쏠라 셀(30), 후면 EVA(40) 및 피막층이 형성된 방열시트(60)의 순으로 적층된 구조의 피막층이 형성된 방열시트(60)를 구비한 태양광 발전용 모듈을 각각 개발하여 종래의 태양광 발전용 모듈의 방열 특성을 개선시킨 기술을 개발하여 대한민국 등록특허 제0999460호로 피막층이 형성된 방열시트를 구비한 태양광 발전용 모듈을 특허등록시킨 바가 있다.
상기와 같은 태양광 발전용 모듈은 도 2에 도시된 바와 같이 쏠라 셀(30)과 방열시트(60) 사이에 적층된 EVA(ethylene vinyl acetate)가 가교제의 역할만 할 뿐 쏠라 셀(30)과 금속 소재인 방열시트(60)의 접촉에 의해 발생하는 쇼트(short) 현상을 제대로 차단하지 못해 누전의 발생 등으로 인해 불량률의 발생이 높은 문제점들이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 방안으로, 본 발명자가 개발하여 이미 특허등록시킨 바 있는 대한민국 등록특허 제0999460호의 태양광 발전용 모듈의 구조를 개선하여, 쏠라 셀(cell)과 금속 소재인 백시트 사이에 절연 특성이 우수한 소재인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등과 같은 절연필름을 적층시킴으로써, 쏠라 셀과 백시트의 접촉에 의해 발생하는 쇼트(short) 현상을 차단하여 모듈의 파손을 예방하고, 태양광 발전효율을 높인 것을 특징으로 하는 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈을 제공함을 과제로 한다
그리고 본 발명에 따른 태양광 발전용 모듈의 백시트 표면에 피막층 또는 세라믹 코팅층을 형성시켜 모듈 내에서 발생하는 내부 열의 방열효과를 높임으로써, 태양광 발전 효율을 높인 것이 특징으로 하는 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈을 제공함을 다른 과제로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 태양광 발전용 모듈에 있어서,
상기 태양광 발전용 모듈은 기판(10), 상부 EVA(20), 쏠라 셀(30), 중간 EVA(40), 절연필름(50), 하부 EVA(60) 및 백시트(70)의 순으로 적층되는 구조인 것을 특징으로 하는 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈을 과제 해결 수단으로 한다.
상기 절연필름(50)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 폴리이미드(PI), 폴리에테르술폰(PES) 중에서 1 종을 선택하여 사용하며,
상기 백시트(70)는 알루미늄, 동, 황동, 강판, 스테인리스 금속 박판 중에서 1 종을 선택하여 사용하고, 그 표면에 피막층 또는 세라믹 코팅층이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 태양광 발전용 모듈의 라미네이팅 구조에서 쏠라 셀(cell)과 금속 소재인 백시트 사이에 절연 특성이 우수한 소재인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등과 같은 절연필름을 적층시킴으로써, 쏠라 셀과 백시트의 접촉에 의해 발생하는 쇼트(short) 현상을 차단하여 모듈의 파손을 예방하고, 부가적으로 백시트의 표면에 피막층 또는 세라믹 코팅층을 형성시켜 모듈 내에서 발생하는 내부 열의 방열효과를 높임으로써, 태양광 발전 효율을 더욱 높인 것이 장점이다.
도 1은 통상적인 태양광 발전용 모듈에 의해 월별 일조량에 따른 태양광 발전량을 나타낸 그래프이고,
도 2는 종래의 태양광 발전용 모듈의 단면 구조를 나타낸 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전용 모듈 구조로서, 쏠라 셀과 백시트 사이에 절연필름이 적층된 모듈의 단면 구조를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명에 태양광 발전용 모듈의 방열효과를 측정하기 위한 설비를 찍은 사진이며,
도 5는 본 발명에 따른 태양광 발전용 모듈의 발전량을 측정하기 위한 테스트장비를 찍은 사진에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세한 설명에서 일반적인 태양광 발전용 모듈의 제조분야 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 언급은 간략히 하거나 생략하였다.
본 발명은 종래의 태양광 발전용 모듈에서 쏠라 셀과 백시트의 접촉에 의해 발생하는 쇼트(short) 현상의 문제점을 개선한 것으로, 쏠라 셀과 백시트 사이에 절연 특성이 우수한 소재인 절연필름을 적층하여 금속소재인 백시트가 쏠라 셀과의 접촉에 의해 발생하는 쇼트(short) 현상을 차단함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
그리고 본 발명은 백시트의 표면에 피막층 또는 세라믹 코팅층을 형성시켜 모듈 내에서 발생하는 내부 열의 방열효과를 높임으로써, 태양광 발전 효율을 높인 것이 특징이다.
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면인 도 3을 중심으로 상세히 설명하면 아래 내용과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈은 도 4에 도시된 바와 같이, 태양광 발전용 모듈에 있어서,
상기 태양광 발전용 모듈은 기판(10), 상부 EVA(20), 쏠라 셀(30), 중간 EVA(40), 절연필름(50), 하부 EVA(60) 및 백시트(70)의 순으로 적층되는 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 통상적인 종래의 태양광 발전용 모듈과 같이, 기판, 상부 EVA, 쏠라 셀, 하부 EVA, 백시트의 순으로 적층된 구조로서, 백시트의 소재는 금속성 소재를 사용하며, 상기에서 열거한 종류의 각 적층소재들을 한꺼번에 진공 열압착(열접착) 방법을 사용하여 제조한다.
참고로 본 발명에 따른 태양광 발전용 모듈에서 사용하는 각 부품소재들은 통상적으로 기존의 태양광 발전용 모듈에서 사용하는 소재와 동일한 소재를 사용하며, 태양광 발전용 모듈을 구성하는 각 부분품들을 간략히 설명하면 아래의 내용과 같다.
본 발명에서 기판(10)은 내부의 쏠라 셀(30)에 태양광을 입사시키고, 쏠라 셀(30)을 보호하기 위한 판으로, 투명 또는 반투명 강화 기판 또는 합성수지 기판을 사용하는 것이 바람직하며, 통상적으로 유리 기판(10)을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고 상부, 중간 및 하부 EVA(20)(40)(60)는 쏠라 셀(30)과 접합되는 부품인 기판(10)과 절연필름(50) 및 백시트(70)를 접착시키는 접착제 용도뿐만 아니라 각 층을 완충시켜 쏠라 셀(30)의 파손을 방지하는 완충재로서 보호층의 역할을 한다. 본 발명에서 사용하는 EVA는 시트의 형태로서 사용되며, 그 소재는 EVA, EEA, 불소수지 또는 이와 동등 이상의 성능을 갖는 수지 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 태양광 발전용 모듈은 각 층을 구성하고 있는 소재의 두께, 즉 기판(10), 상부 EVA(20), 쏠라 셀(30), 중간 EVA(40) 및 하부 EVA(60)의 두께가 각각 1~5 mm, 0.1~2 mm, 0.15~0.3 mm, 0.1~2 mm 및 0.1~2 mm인 것이 바람직하며, 각 소재의 두께는 상기에서 설명한 두께에만 반드시 한정되지 아니하고, 소비자의 요구나 또는 제조자의 필요에 따라 적절히 조정되어 질 수 있다.
그리고 쏠라 셀(30)은 빛을 전기로 변환하는 기능을 수행하는 반도체 소자로서, 최소단위를 셀(Cell)이라고 하며, 보통 한 개의 셀(Cell)로부터 나오는 전압이 0.5∼0.6V로 매우 작으므로 여러 개를 직렬로 연결하여 수V에서 수백V 이상의 전압을 얻을 수 있도록 패널형태로 제작한 것을 모듈이라고 하며, 이 모듈을 여러 개로 이어서 용도에 맞게 설치한 것을 어레이라고 한다.
또한 절연필름(50)은 쏠라 셀(30)과 백시트(70) 사이에 적층되는 필름으로 쏠라 셀(30)과 절연필름95)을 중간 EVA(40)를 사용하여 접착시키고, 절연필름(50)과 백시트(70)를 하부 EVA(60)를 사용하여 접착시킨다. 따라서, 쏠라 셀(30)과 백시트(70) 사이에 절연필름(50)이 적층됨으로써, 전기전도성이 우수한 금속 소재인 백시트(70)와 쏠라 셀(30)의 접촉을 완전 차단함으로서, 백시트에 의해 발생하는 쇼트(short) 현상을 완전 차단할 수 있다.
절연필름(50)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate, PTT), 폴리에테르 에테르케톤(polyether etherketone, PEEK), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리에테르술폰(polyether sulfone, PES) 중에서 1 종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 절연필름(50)의 두께는 10~100 ㎛인 것이 바람직하며, 절연필름의 두께가 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 외부에서 충격이 가해질 경우 필름이 쉽게 파손되어 쇼트(short) 현상이 발생할 우려가 있고, 절연필름의 두께가 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 필름의 두께가 두꺼워서 모듈 내에서 발생하는 열의 방출을 방해하여 방열효과가 저하할 우려가 있다.
상기 절연필름의 두께는 상기에서 설명한 두께에만 반드시 한정되지 아니하고, 소비자의 요구나 또는 제조자의 필요에 따라 적절히 조정되어 질 수 있다.
그리고 백시트(70)는 태양광 발전용 모듈을 보호하는 역할과 함께 모듈 내에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열기능을 하는 수단으로 금속성 소재를 사용한다. 구체적인 금속소재로는 알루미늄, 동, 황동, 강판, 스테인리스 금속 박판 중에서 1 종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 백시트(70)는 한쪽 면(72) 또는 양쪽 면(71, 72)에 피막층 또는 세라믹 코팅층을 형성시킴으로써, 방열효과를 더욱 향상시킨 것이 특징이다.
상기 백시트(70)의 두께는 0.1~2 mm인 것이 바람직하다. 백시트의 두께가 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 모듈 내에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열기능이 저하할 우려가 있고, 백시트의 두께가 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 백시트의 두께에 비례하여 방열효율은 현저히 더 이상 향상되지는 않는다.
상기 피막층은 본 발명자가 이미 특허 등록받은 바 있는 대한민국 등록특허 제0999460호의 피막층 형성방법과 동일한 방법인 양극산화법, 화성피막법 또는 도금법과 같은 통상적인 표면처리법 중에서 한 가지 방법을 선택하여 형성시킨다.
표면처리법의 가장 대표적인 방법은 양극산화법이며, 양극산화법을 통해 백시트 금속의 표면에 산화막이 형성이 되어져 일종의 세라믹 박막이 형성이 되어지고, 이러한 표면의 변화는 피막층의 내부에 형성된 미세입자 혹은 형성된 피막의 결정성혹은 성분에 의해 모재의 열전도률, 방사율과 같은 열적 효과와의 차이가 발생하게 되고 이러한 열적 차이는 열의 흐름을 일정한 방향으로 흐르게 함으로 결과적으로 최적의 방열조건을 만들 수 있는 장점이 있다.
화성피막법은 일반적으로 금속의 표면에 화성피막처리를 하여 금속의 표면을 세라믹화하는 표면처리법으로 인산염피막과 크로메이트 피막이 있다. 인산염 피막처리법은 두께의 조절이 가능하고 도장성이 우수하며, 내부식성이 뛰어나고 미려한 표면을 가지게 하는 것을 장점으로 찾을 수 있다. 또한 금속 표면의 화성처리의 가장 대표적인 것이 크로메이트 피막처리법이 있으며, 이외에도 무기질의 화성처리 피막법에 의해 금속 표면의 세라믹화를 통해 방열효과가 우수하게 나타날 수 있는 장점이 있다.
또한 도금법은 금속표면에 다른 금속 혹은 동종 금속, 합금 등을 코팅할 때 가장 많이 사용되어지는 표면처리법으로, 도금방법은 무전해도금, 전해도금, 스트라이크도금, 용사코팅법, 진공증착법, 열증착법, 스프레이도금법, 이종·동종금속도금법 등이 있다. 이러한 도금법은 모두 표면에 이종금속의 접합을 통해서 표면을 처리함으로 방사율을 극대화시킬 수 있다. 따라서 원하는 방사율이 조절이 가능함으로 백시트를 사용함에도 적합하다.
그리고 본 발명에 따른 백시트의 피막층은 레이저를 이용한 표면 세공법, 조도 활용법, 이종금속 접합법과 같은 물리적 방법 중에서 한 가지를 선택하여 피막층을 형성시킬 수도 있다.
본 발명에서 백시트의 피막층의 두께는 양극산화법의 경우에는 2~100㎛, 화성피막법의 경우에는 20~1000 ㎛, 도금법의 경우에는 10~50 ㎛의 피막층을 형성시키는 것이 바람직하며, 상기 피막층의 두께는 상기의 범위 내에 반드시 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 적절히 조정되어 질 수도 있다.
또한 세라믹 피막층은 본 발명자가 이미 특허 등록받은 바 있는 대한민국 등록특허 제962642호의 세라믹 소재와 동일한 소재인 알루미나, 산화티탄, 지르코니아, 산화금속과 같은 금속 세라믹 소재와 유기실란, 무기실란, 실란커플링제, CNT와 같은 비금속 세라믹 소재 중에서 한 가지 또는 그 이상을 선택하여 형성시킨다.
상기 세라믹 소재는 기본적으로 금속 산화물만을 주로 활용하고, 그리고 금속 산화물과 함께 비금속 무기코팅제를 일부 혼합시켜 코팅할 경우에는 300℃ 정도의 고온에서 견딜 수 있는 우레탄이나 폴리이미드 같은 내열 합성수지를 사용하기도 한다. 본 발명에서 사용하는 세라믹 조성물은 특정 성분 및 성분비를 갖는 조성물에만 반드시 한정하지 않고 제조자의 필요나 또는 소비자의 요구에 따라 적절히 조정되어질 수 있다.
세라믹 코팅층의 두께는 뱍열시트의 내구성, 내부식성, 내습성 등의 물성을 증가시킬 수 있을 정도의 두께로서 5~100㎛인 것이 바람직하며, 세라믹 코팅층의 두께는 상기의 범위 내에 반드시 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 적절히 조정되어질 수도 있다.
상기와 같은 부분품들로 이루어진 기존의 태양광 발전용 모듈은 상기 부분품들을 적층시킨 다음 통상적인 방법에 의해 라미네이터(Laminator)에 의해 진공 압착시킨 다음 태양광 발전용 모듈의 테두리는 통상적인 방법에 의해 알루미늄 등으로 마감처리하여 외부의 충격에도 충분히 견디고, 방수성을 가질 수 있도록 제조한다.
이하 본 발명에 따른 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈을 하기의 실시예를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같으며, 본 발명은 하기의 실시예에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니다.
1. 태양광 발전용 모듈의 제작
(실시예 1) : 피막층 형성 백시트가 구비된 모듈의 제작
유리기판(10), 상부 EVA(20), 쏠라 셀(30), 중간 EVA(40), PET 절연필름(50), 하부 EVA(60) 및 백시트(70)의 순으로 적층시킨 구조로서, 백시트(70)는 피막층을 형성시켜 200 Watt급 모듈을 제작하였다.
그리고 상기 실시예 1의 모듈에서 유리기판(10), 상부 EVA(20), 쏠라 셀(30), 중간 EVA(40), PET 절연필름(50), 하부 EVA(60) 및 백시트(70)의 두께는 각각 2±0.1 mm, 0.2 mm, 0.2±0.05 mm, 0.2 mm, 25 ㎛, 0.2 mm, 및 0.3±0.1 mm이었다.
또한 상기 실시예 1에서 사용한 백시트 소재는 알루미늄 박막이고, 백시트의 양쪽 면에 형성시킨 피막층의 두께는 양극산화법의 경우에는 50±10 ㎛, 화성피막법의 경우에는 500±50 ㎛, 크로메이트처리법의 경우에는 20±5 ㎛, 동 도금법의 경우에는 20±5 ㎛의 피막층을 각각 형성시켰다.
(실시예 2) : 세라믹 코팅층 형성 백시트가 구비된 모듈의 제작
유리기판(10), 상부 EVA(20), 쏠라 셀(30), 중간 EVA(40), PET 절연필름(50), 하부 EVA(60) 및 백시트(70)의 순으로 적층시킨 구조로서, 백시트(70)는 세라믹 코팅층을 형성시켜 200 Watt급 모듈을 제작하였다.
상기 모듈을 구성하고 있는 각 층의 두께는 상기 실시예 1에서 설명한 바와 같으며, 본 실시예 2에서 사용한 백시트 소재는 알루미늄 박막이고, 백시트의 양쪽 면에 형성시킨 세라믹 코팅층의 두께는 20±10 ㎛이다.
그리고 상기 실시예 2의 세라믹 코팅층은 알루미나, 산화티탄, 지르코니아 등과 같은 금속산화물인 세라믹코팅층, CNT 코팅층 및 Si 코팅층으로 각각 구분하여 3가지 종류의 코팅층을 형성시켰다
상기에서 세라믹코팅은 (주)더몰론코리아에서 특허 등록받은 제10-0871877호에서 사용한 세라믹 코팅제를 사용하여 스프레이 코팅방법으로 세라믹코팅처리를 하고 20~30분간 80℃이상의 열처리를 통하여 코팅층을 형성시켰다. 그리고 CNT 코팅은 자체의 부착력이 없음으로 인해서 에폭시 바인더와 혼합하여 스프레이방법으로 코팅처리를 하였으며 본 실시예 2에서 사용된 CNT 5~30%의 기존에 분산된 시료를 활용 코팅처리한 후 80℃이상에서 건조시켜 코팅층을 형성시켰다. 또한 Si코팅은 일반적으로 자체가 바인더 역할 겸 코팅제의 역할을 하는 것으로써 스프레이방법에 의해 코팅층을 형성시켰다.
(비교예 1) : 기본 구조의 모듈의 제작
유리기판(10), 상부 쏠라 EVA(20), 쏠라 셀(30), 하부 쏠라 EVA(40) 및 백시트(70)의 순으로 적층시킨 구조의 모듈을 제작하되, 본 비교예 1에서 사용한 백시트의 소재는 피막층 또는 세라믹 코팅층이 형성되지 않은 알루미늄 박막을 사용하여 200 Watt급 모듈을 제작하였다.
그리고 비교예 1의 모듈의 각 적층소재의 두께는 상기 실시예 1, 2에서 한정한 두께와 동일한 조건의 두께를 적용시켰다.
(비교예 2) : 절연필름이 적층된 모듈의 제작
실시예 1, 2의 모듈 구조와 동일한 구조로서, 유리기판(10), 상부 EVA(20), 쏠라 셀(30), 중간 EVA(40), PET 절연필름(50), 하부 EVA(60) 및 백시트(70)의 순으로 적층시킨 구조의 모듈을 제작하되, 본 비교예 2에서 사용한 백시트의 소재는 피막층 또는 세라믹 코팅층이 형성되지 않은 알루미늄 박막을 사용하여 200 Watt급 모듈을 제작하였다.
그리고 비교예 1의 모듈의 각 적층소재의 두께는 상기 실시예 1, 2에서 한정한 두께와 동일한 조건의 두께를 적용시켰다.
2. 태양광 발전용 모듈의 방열효과 측정설비
도 4의 사진에 나타난 바와 같이 태양광 발전용 모듈의 방열효과를 측정하기 위한 설비는 본 출원인이 자체 제작한 설비로서, 아크릴 챔버 내에 두 개의 태양광 발전용 모듈을 설치하고, 아크릴 챔버의 표면온도를 측정하는 표면 측정 온도계와 아크릴 챔버 내부의 온도를 측정하는 챔버 내부측정 온도계 및 두 개의 태양광 발전용 모듈의 표면의 온도를 각각 측정할 수 있도록 한 센스부착형 온도측정기를 구비한 설비를 사용하였다.
참고로, 도 4는 방열효과를 측정하기 위한 설비를 찍은 사진이다.
상기와 같은 구조를 갖는 태양광 발전용 모듈의 방열효과 측정설비는 도 4의 사진에 나타난 바와 같은 구조를 갖는 설비로서, 태양광 모듈 효율 장치를 이용하여 발전량 및 전압, 전류를 동시에 측정할 수 있도록 되어져 있으며 내부온도 조절이 가능하도록 설계되어 있으며, 본 발명에서 사용한 측정설비는 실험수준의 표면온도 측정설비이다.
3. 태양광 발전용 모듈의 방열효과 측정
상기 1에서 한정한 구조를 갖는 태양광발전용 모듈인 비교예 1, 2를 대조 모듈로 하고, 본 발명에 따른 실시예 1, 2의 태양광발전용 모듈의 표면온도를 2011년 4월 중 맑은 날을 선택하여 10 일간씩 주간(9시부터 5시까지)에 상기 2의 측정설비를 이용하여 측정한 다음 대조 모듈에 대한 상대적인 온도 차이에 의해 방열효과를 환산한 평균값의 결과는 아래 [표 1]의 내용과 같다.
표 1 (단위 : ℃)
구분 실시예 비교예 비고
1 2 1 2
a) 양극산화법 -13~-18 - 쇼트(short) 현상에 의한모듈의불량으로 인해실험 불가 -5~-10 모듈기준온도20 ~ 90 ℃
b) 인산화성피막법 -10~-14 -
c) 크로메이트처리법 -8~-12 -
d) 동 도금법 -9~-14 -
e) 세라믹 코팅 - -14~-19
f) CNT 코팅 - -12~-15
g) Si 코팅 - -11~-14
상기 [표 1]의 내용에 의하면, 실시예 1, 2의 모듈 경우 모두 비교예 2의 모듈에 비해 대체로 방열효과가 우수한 것으로 나타났다. 그리고 비교예 1의 모듈은 쏠라 셀(30)과 백시트(70) 사이에 절연필름(50)을 적층시키지 않음에 따라 금속소재인 알루미늄 박막의 백시트(70)와 쏠라 셀(30)의 접촉에 의해 쇼트(short) 현상이 발생하여 방열효과를 측정할 수 없었다.
또한 실시예 1, 2의 방열효과를 대비하여보면, 실시예 2의 모듈과 같이 백시트의 표면에 세라믹 코팅층, CNT 코팅층 및 Si 코팅층을 형성시킨 모듈이 실시예 1의 모듈과 같이 백시트의 표면에 피막층을 형성시킨 모듈에 비해 방열효과가 다소 우수한 것을 알 수 있었다.
그리고 실시예 1 모듈의 경우 양극산화법에 의한 피막층의 두께가 화성피막법에 의한 피막층의 두께보다 1/10 정도 얇음에도 불구하고, 양극산화법에 의해 피막층을 형성시킨 모듈이 화성피막법에 의해 피막층을 형성시킨 모듈보다 방열효과가 더 좋은 것으로 확인되었다. 이와 같은 사실로서 표면의 금속을 산화시킴에 의해서 형성된 산화피막이 일반적인 화성피막으로 이루어진 화합물형 피막에 비하여 방열 효과가 우수하며, 도금법에 의해 형성된 피막층은 양극산화법이나 인산화성피막법에 의해 형성시킨 피막층보다 방열효과가 낮은 것을 확인할 수 있었다.
그리고 실시예 2 모듈의 경우에는 세라믹 코팅층을 형성시킨 모듈이 CNT 코팅층을 형성시킨 모듈이나 또는 Si 코팅층을 형성시킨 모듈에 비해 방열효과가 더욱 우수함을 알 수 있었다.
4. 태양광 발전용 모듈의 방열효과에 따른 발전량의 측정
도 5의 사진에 나타난 바와 같이 200와트급 태양광 발전용 모듈의 발전량을 측정하기 위한 설비는 본 출원인이 자체 제작한 설비로서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 이동식 거치대 위에 두 개의 태양광 발전용 모듈을 설치하고, 도 5b에 도시된 바와같이 각각의 태양광모듈에서 발생되는 발전량을 직류전력측정기를 부착하여 발전량을 측정하였다.
참고로, 도 5는 발전량을 측정하기 위한 설비를 찍은 사진이다.
본 발명에 따른 실시예 1, 2 및 비교예 2의 태양광 발전용 모듈을 고정식으로 장착하여 2011년 4월 중 방열효과에 따른 일 평균 발전량을 측정한 결과는 아래 [표 2]의 내용과 같다.
표 2 (단위 : KW)
구분 실시예 비교예
1 2 2
고정식 모듈 9.18 9.42 9.03
상기 [표 2]에서 확인된 바와 같이 실시예 1, 2의 모듈은 모두 비교예 2의 모듈에 비해 발전량이 높은 것이 확인되었고, 실시예 2의모듈이 실시예 1의 모듈에 비해 발전량이 더욱 높은 것을 알 수 있었다.
상기의 실시예에서 확인되는 바와 같이 비교예 1의 모듈과 같이 절연필름을 사용하지 않은 모듈의 경우에는 백시트(70)와 쏠라 셀(30)의 접촉에 의해 쇼트(short) 현상이 발생하여 태양광 발전이 불가능하였으며, 또한 비교예 2의 모듈은 백시트(70)와 쏠라 셀(30) 사이에 절연필름(50)을 적층시켰지만, 백시트(70)의 표면에 피막층 또는 세라믹 코팅층을 형성시키지 않음에 따라 실시예 1, 2의 모듈에 비해 발전량이 적음이 확인되었다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈을 상기한 설명 및 첨부한 도면에 따라 설명하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 태양광 발전용 모듈에 있어서, 상기 태양광 발전용 모듈은 기판(10), 상부 EVA(20), 쏠라 셀(30), 중간 EVA(40), 절연필름(50), 하부 EVA(60) 및 백시트(70)의 순으로 적층되는 구조를 발명의 실시를 위한 형태로 한다.
이때, 상기 절연필름(50)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 폴리이미드(PI), 폴리에테르술폰(PES) 중에서 1 종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 백시트(70)는 알루미늄, 동, 황동, 강판, 스테인리스 금속 박판 중에서 1 종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 백시트(70)는 표면에 피막층 또는 세라믹 코팅층이 형성된 것이 바람직하다.
본 발명은 본 발명자가 개발하여 이미 특허등록시킨 바 있는 대한민국 등록특허 제0999460호의 태양광 발전용 모듈의 구조를 개선하여, 쏠라 셀(cell)과 금속 소재인 백시트 사이에 절연 특성이 우수한 소재인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등과 같은 절연필름을 적층시킴으로써, 쏠라 셀과 백시트의 접촉에 의해 발생하는 쇼트(short) 현상을 차단하여 모듈의 파손을 예방하고, 태양광 발전효율을 높이며, 그리고 본 발명에 따른 태양광 발전용 모듈의 백시트 표면에 피막층 또는 세라믹 코팅층을 형성시켜 모듈 내에서 발생하는 내부 열의 방열효과를 높임으로써, 태양광 발전 효율을 높인 것으로 산업현장에서 널리 사용될 것으로 기대된다.

Claims (4)

  1. 태양광 발전용 모듈에 있어서,
    상기 태양광 발전용 모듈은 기판(10), 상부 EVA(20), 쏠라 셀(30), 중간 EVA(40), 절연필름(50), 하부 EVA(60) 및 백시트(70)의 순으로 적층되는 구조인 것을 특징으로 하는 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연필름(50)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 폴리이미드(PI), 폴리에테르술폰(PES) 중에서 1 종을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 백시트(70)는 알루미늄, 동, 황동, 강판, 스테인리스 금속 박판 중에서 1 종을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 백시트(70)는 표면에 피막층 또는 세라믹 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 절연 특성이 개선된 태양광 발전용 모듈
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