WO2024253372A1 - 태양전지 모듈 - Google Patents

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WO2024253372A1
WO2024253372A1 PCT/KR2024/007221 KR2024007221W WO2024253372A1 WO 2024253372 A1 WO2024253372 A1 WO 2024253372A1 KR 2024007221 W KR2024007221 W KR 2024007221W WO 2024253372 A1 WO2024253372 A1 WO 2024253372A1
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WO
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box
solar cell
circuit
frame
cell module
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PCT/KR2024/007221
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이현승
송광영
라주현
김건우
김태윤
이원호
김상호
고명우
김성진
임재혁
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Hanwha Solutions Corp
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Hanwha Solutions Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H02S30/10—Frame structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/20—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising photovoltaic cells in arrays in or on a single semiconductor substrate, the photovoltaic cells having planar junctions
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/90—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/30—Coatings
    • H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers
    • H10F77/311—Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module.
  • a single solar cell produces a small amount of power, approximately a few watts (W), so to obtain the desired output, a solar cell module is used in which multiple solar cells are arranged in multiple strings.
  • solar cell modules are connected in series or parallel through a branch device, such as a junction box.
  • the junction box is usually placed in the center of the solar cells arranged in a row, and sends the power generated by the solar cell modules to the inverter. Because of this, the reinforcement plate supporting the frame is sometimes placed higher than the junction box, which prevents the frame from being reinforced evenly.
  • the purpose of the present invention is to provide a solar cell module in which a reinforcing member is arranged in the central portion of the frame and a junction box is provided in the reinforcing member itself so as to uniformly maintain the rigidity of the frame and maximize space utilization.
  • a solar cell module comprises: a panel having a solar cell; a frame for accommodating the panel; a reinforcing member connected to the frame to increase the rigidity of the frame; and a junction box mounted on the reinforcing member and collecting power generated by the solar cell.
  • a solar cell module comprises: a panel having a solar cell; a frame for accommodating the panel; a reinforcing member connected to the panel or the frame and increasing the rigidity of the frame; and a junction box formed integrally with the reinforcing member and collecting power generated by the solar cell.
  • a solar cell module comprises: a panel having a solar cell; a frame for accommodating the panel; a reinforcing member coupled to the panel and having both ends in close contact with the frame to increase the rigidity of the frame; a plurality of box parts formed integrally with the reinforcing member; a plurality of circuit parts respectively mounted in the plurality of box parts; a connecting member embedded in the reinforcing member and connecting the plurality of circuit parts; a filling member respectively filled in the box parts; and a cover member covering the box parts.
  • a reinforcing member is connected to a frame to increase the rigidity of the frame, and a junction box is formed on the reinforcing member to improve the power productivity of a double-sided solar cell.
  • the solar cell module according to the present invention can improve product productivity and assembly efficiency by forming the junction box integrally with the reinforcing material.
  • the solar cell module according to the present invention can realize unification of the circuit section by having the first connecting terminal embedded in the reinforcing member to connect the first circuit and the second circuit, and the second connecting terminal embedded in the reinforcing member to connect the second circuit and the third circuit.
  • FIG. 1 is a drawing schematically showing the front of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a drawing schematically showing a panel of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a drawing schematically showing a frame of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a drawing schematically showing a reinforcing material of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a drawing schematically showing a junction box of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a drawing schematically showing the front of a solar cell module according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a drawing schematically showing the rear surface of a solar cell module according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a drawing schematically showing a reinforcing material of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a drawing schematically showing the front of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a drawing schematically showing the rear side of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a drawing schematically showing a junction box of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention.
  • a solar cell module comprises: a panel having a solar cell; a frame for accommodating the panel; a reinforcing member connected to the frame to increase the rigidity of the frame; and a junction box mounted on the reinforcing member and collecting power generated by the solar cell.
  • the above panel may include a connecting line electrically connecting the solar cell; and a protective material protecting the solar cell.
  • the above protective material may include a front cover protecting the front surface of the solar cell; and a back cover protecting the back surface of the solar cell.
  • the above frame may include a frame frame surrounding the panel; and a frame support member formed on the frame frame and supporting the panel.
  • the above reinforcing material may include a reinforcing body arranged to cross the panel; and a reinforcing joint formed at each end of the reinforcing body and coupled with the frame.
  • the above reinforcing body can be placed in the central portion of the frame.
  • the above junction box may include a plurality of box parts arranged in the left and right longitudinal directions of the reinforcing material; circuit parts built into each of the plurality of box parts; and a connecting part electrically connecting the circuit parts.
  • the above box section includes a first box having a first circuit built in; a second box arranged adjacent to the first box and having a second circuit built in; and a third box arranged adjacent to the second box and having a third circuit built in; and the first box, the second box, and the third box can be arranged in a row.
  • the above first box, the above second box, and the above third box can be combined to the front part of the above reinforcing material.
  • the above first box, the above second box, and the above third box can be joined to the back surface of the above reinforcing material.
  • the above connecting portion may include a first connecting terminal connecting the first circuit and the second circuit; and a second connecting terminal connecting the second circuit and the third circuit.
  • a solar cell module comprises: a panel having a solar cell; a frame for accommodating the panel; a reinforcing member connected to the panel or the frame and increasing the rigidity of the frame; and a junction box formed integrally with the reinforcing member and collecting power generated by the solar cell.
  • the above reinforcing material may include a reinforcing body crossing the panel; and a reinforcing joint formed at each end of the reinforcing body and coupled with the panel or the frame.
  • the above reinforcing body can be placed in the central portion of the frame.
  • the above junction box may include a plurality of box parts formed integrally with the reinforcing material and arranged in the left and right longitudinal directions of the reinforcing material; circuit parts built into each of the plurality of box parts; and a connecting part electrically connecting the circuit parts.
  • the above box section includes a first box having a first circuit built in; a second box arranged adjacent to the first box and having a second circuit built in; and a third box arranged adjacent to the second box and having a third circuit built in; and the first box, the second box, and the third box can be arranged in a row.
  • the above connecting portion may include a first connecting terminal connecting the first circuit and the second circuit; and a second connecting terminal connecting the second circuit and the third circuit.
  • the above first connecting terminal and the above second connecting terminal can be built into the reinforcing material.
  • the plurality of above-mentioned box portions have a shape in which one side is open, and the above-mentioned junction box can include a filling portion that is filled in each of the plurality of above-mentioned box portions; and can cover the plurality of above-mentioned box portions.
  • a solar cell module comprises: a panel having a solar cell; a frame for accommodating the panel; a reinforcing member coupled to the panel and having both ends in close contact with the frame to increase the rigidity of the frame; a plurality of box parts formed integrally with the reinforcing member; a plurality of circuit parts respectively mounted in the plurality of box parts; a connecting member embedded in the reinforcing member and connecting the plurality of circuit parts; a filling member respectively filled in the box parts; and a cover member covering the box parts.
  • the "unit”, “module” or “part” for the components used in this specification performs at least one function or operation.
  • the "unit”, “module” or “part” can perform the function or operation by hardware, software or a combination of hardware and software.
  • a plurality of “units”, a plurality of “modules” or a plurality of “parts” excluding a "unit", a “module” or a “part” that must be performed in a specific hardware or is performed in at least one processor may be integrated into at least one module.
  • the singular expression includes the plural expression unless the context clearly indicates otherwise.
  • FIG. 1 is a drawing schematically showing the front side of a solar cell module according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a drawing schematically showing the back side of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • a solar cell module (1) according to the first embodiment of the present invention includes a panel (110), a frame (120), a reinforcing member (130), and a junction box (140).
  • the panel (110) has a plurality of solar cells (150).
  • the panel (110) protects the solar cells (150) by itself, and a plurality of solar cells (150) can be arranged in a row.
  • the solar cells (150) may be single-sided or double-sided.
  • the solar cells (150) may be single p-n junction or multiple p-n junction.
  • the solar cells (150) may be thin-film solar cells. In this way, the solar cells (150) may be composed of various shapes and types of solar cells.
  • the frame (120) can accommodate the panel (110).
  • the frame (120) is made of a metal material, and the panel (110) can be supported on the inside of the frame (120).
  • the frame (120) can be combined with a support installed on the ground or a fixed object.
  • the reinforcing material (130) can be connected to the frame (120) to increase the rigidity of the frame (120).
  • the reinforcing material (130) can be made of a metal material and directly connected to the frame (120), or can be made of a resin material and adhered to the inside of the frame (120).
  • the reinforcing material (130) can suppress the twisting of the frame (120) and the panel (110).
  • the junction box (140) is formed on the reinforcing material (130) and can collect power generated from solar cells (150).
  • the junction box (140) can be connected to an inverter (not shown) and guide the generated power to the inverter.
  • the panel (110) may include a first region (A1) where solar cells (150) are positioned, a second region (A2) where solar cells (150) are not positioned, and a third region (A3).
  • the first region (A1) may be divided into an upper region (U) and a lower region (D) that are symmetrical to each other based on the third region (A3) in the middle of the panel (110).
  • solar cells (150) can be arranged in a form of six strings.
  • a plurality of strings spaced apart from each other at a predetermined interval in the X1 direction to the X2 direction are sequentially referred to as the first upper string to the sixth upper string (US1 to US6).
  • solar cells (150) may also be arranged in a form of six strings.
  • a plurality of strings spaced apart from each other at a predetermined interval in the X1 direction to the X2 direction are sequentially referred to as the first to sixth lower strings (DS1 to DS6).
  • Fig. 3 is a drawing schematically showing a panel of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • the panel (110) may include a connecting line (111) and a protective material (112).
  • the connecting line (111) can electrically connect the solar cells (150).
  • the solar cells (150) arranged in each of the first to sixth upper strings (US1 to US6) can be electrically connected to each other by the connecting lines (111).
  • the solar cells (150) and the connecting lines (111) can be soldered based on a lead-free solder composition.
  • the solar cells (150) arranged in each of the first to sixth substrings (DS1 to DS6) can be electrically connected to each other by connection lines (111). At this time, the solar cells (150) and the connection lines (111) can be soldered based on a lead-free solder composition.
  • the connecting line (111) formed in the first to sixth upper strings (US1 to US6) and the connecting line (111) formed in the first to sixth lower strings (DS1 to DS6) can be electrically connected to a junction box (140).
  • the protective material (112) can protect the solar cell (150).
  • the protective material (112) can include a front cover (60) and a back cover (70).
  • the front cover (60) can protect the front of the solar cells (150).
  • the front cover (60) includes a front protection film (61) that protects the front of the solar cells (150), and the back cover (70) can include a back protection film (71) that protects the back of the solar cells (150).
  • the front cover (60) can further include a transparent member (62) positioned on the front of the front protection film (61), and the back cover (70) can include a back sheet (72) positioned on the back of the back protection film (71).
  • the back sheet (72) may be a layer for protecting the solar cells (150) from the influence of the external environment.
  • the back sheet (72) may protect the solar cells (150) by blocking moisture from penetrating from the back of the panel (110).
  • the back sheet (72) is formed of a single layer, but the present invention is not limited thereto.
  • the back sheet (72) may have a multilayer structure such as a layer that prevents moisture and oxygen penetration, a layer that prevents chemical corrosion, and a layer having insulating properties.
  • the back sheet (72) may be replaced with a transparent member.
  • the back sheet (72) may be replaced with glass.
  • the glass may be tempered glass having high transmittance and excellent breakage prevention function, similar to the transparent member (62).
  • the panel (110) may have a G2G (glass to glass) structure.
  • the front protective film (61) and the back protective film (71) may be integrated with the solar cells (150) by a lamination process while being respectively positioned on the upper and lower portions of the solar cells (150).
  • the front protective film (61) and the back protective film (71) may be layers for preventing corrosion due to moisture penetration and protecting the solar cells (150) from impact.
  • the front protective film (61) and the back protective film (71) may be made of a material such as ethylene vinyl acetate (EVA).
  • the transparent member (62) and the back sheet (72) covering the front protective film (61) and the back sheet (71) may be made of tempered glass having high transmittance and excellent breakage prevention function.
  • the transparent member (62) and the back sheet (72) may be embossed on the side or the surface in contact with the front protective film (61) and the back protective film (71) to enhance the light scattering effect.
  • the transparent member (62) and the back sheet (72) may be adhered to the front protective film (61) and the back protective film (71) by a material such as polyolefin elastomer, which is a polymer material having excellent moisture resistance.
  • Fig. 4 is a drawing schematically showing a frame of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • the frame (120) may include a frame frame (121) and a frame support member (122).
  • the frame frame (121) may be formed to surround the panel (110).
  • the frame frame (121) may have a square frame shape and surround the edge of the panel (110).
  • the frame support (122) is formed on the frame frame (121) and can support the panel (110).
  • the frame support (122) has a sunken shape on the inner surface of the frame frame (121) so that the edge of the panel (110) can be inserted.
  • Fig. 5 is a drawing schematically showing a reinforcing member of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • the reinforcing member (130) according to the first embodiment may include a reinforcing body (131) and a reinforcing joint (132).
  • the reinforcing body (131) may be arranged to cross the panel (110).
  • the reinforcing body (131) may be arranged to cross the back surface of the panel (110) and may support the back sheet (72) of the protective material (112).
  • the reinforcing body (131) may be arranged in the central portion of the frame (120).
  • the reinforcing body (131) may be arranged in the third area (A3) of FIG. 1.
  • a reinforcing support member (133) may be formed to protrude on the front surface of the reinforcing body (131) to support the back surface of the panel (110).
  • the reinforcing joint (132) is formed at each end of the reinforcing body (131) and can be combined with the frame (120).
  • the reinforcing material (130) can be made of the same material as the frame (120) so as to be combined with the frame (120).
  • Fig. 6 is a drawing schematically showing a junction box of a solar cell module according to the first embodiment of the present invention.
  • a junction box (140) according to the first embodiment may include a box portion (141), a circuit portion (142), and a connection portion (143).
  • the box portion (141) can be arranged in the left and right longitudinal direction of the reinforcing material (130).
  • the reinforcing body (131) has a length corresponding to the left and right width of the panel (110), and one or more box portions (141) can be arranged along the length of the reinforcing body (131).
  • the circuit part (142) can be built into each box part (141).
  • the circuit part (142) can have a diode mounted on a circuit formed on a substrate.
  • the circuit part (142) can be equipped with a circuit for collecting and transmitting generated power.
  • the connecting portion (143) can electrically connect the circuit portion (142).
  • the connecting portion (143) can be exposed to the outside to connect the circuit portion (142) provided in the spaced box portion (141).
  • the connecting portion (143) can be built into the reinforcing body (131) and connect the circuit portion (142) provided in the spaced box portion (141).
  • the box section (141) includes a first box (81), a second box (82), and a third box (83), and the first box (81), the second box (82), and the third box (83) may be arranged in a row.
  • the circuit section (142) may include a first circuit (91), a second circuit (92), and a third circuit (93).
  • a first circuit (91) may be built into the first box (81).
  • a second circuit (92) may be built into the second box (82) arranged adjacent to the first box (81).
  • a third circuit (93) may be built into the third box (83) arranged adjacent to the second box (82).
  • the first box (81), the second box (82), and the third box (83) may be spaced apart from each other in the direction from X1 to X2.
  • a connecting line (111) extending from the first upper string and the second upper string (US1, US2) and the first lower string and the second lower strings (DS1, DS2) can be connected to a third circuit (93).
  • the connecting line (111) can be connected to the third circuit (93) through a connector formed in an open area or side of the third box (83).
  • a connecting line (111) extending from the third upper string and the fourth upper string (US3, US4) and the third lower string and the fourth lower strings (DS3, DS4) can be connected to the second circuit (92).
  • the connecting line (111) can be connected to the second circuit (92) through a connector formed in an open area or side of the second box (82).
  • a connecting line (111) extending from the fifth upper string and the sixth upper string (US5, US6) and the fifth lower string and the sixth lower strings (DS5, DS6) can be connected to the first circuit (91).
  • the connecting line (111) can be connected to the first circuit (91) through a connector formed in an open area or side of the first box (81).
  • the first box (81), the second box (82), and the third box (83) can be combined on the front side of the reinforcing member (130).
  • the first box (81), the second box (82), and the third box (83) can protrude from the reinforcing member (130) toward the panel (110) to support the panel (110).
  • the reinforcing support member (133) that supports the back side of the panel (110) may be omitted on the front side of the reinforcing body (131).
  • first box (81), the second box (82), and the third box (83) can be joined to the back surface of the reinforcing member (130).
  • first box (81), the second box (82), and the third box (83) protrude from the reinforcing member (130) in the opposite direction to the panel (110) and are exposed to the outside, so that work on the circuit part (142) can be performed smoothly.
  • first box (81), the second box (82), and the third box (83) are made of the same material as the reinforcing material (130), the first box (81), the second box (82), and the third box (83) can be assembled to the reinforcing body (131) through welding or a fastening means.
  • first box (81), the second box (82), and the third box (83) are made of a different material from the reinforcing material (130), the first box (81), the second box (82), and the third box (83) can be assembled to the reinforcing body (131) through a fastening means.
  • the connection part (143) may include a first connection terminal (31) and a second connection terminal (32).
  • the first connection terminal (31) may connect the first circuit (91) and the second circuit (92), and the second connection terminal (32) may connect the second circuit (92) and the third circuit (93).
  • the first connection terminal (31) and the second connection terminal (32) may be designed to be exposed to the outside by penetrating the box part (141) or built into the reinforcing body (131), as necessary.
  • FIG. 7 is a drawing schematically showing the front side of a solar cell module according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a drawing schematically showing the back side of a solar cell module according to the second embodiment of the present invention.
  • a solar cell module (2) according to the second embodiment of the present invention includes a panel (210), a frame (220), a reinforcing member (230), and a junction box (240).
  • a component of a solar cell module (2) according to the second embodiment of the present invention corresponds to a component of a solar cell module (1) according to the first embodiment of the present invention
  • the description of the solar cell module (1) according to the first embodiment of the present invention may be applied as is, and therefore a detailed description thereof will be omitted.
  • the solar cell module (2) according to the second embodiment of the present invention is different from the solar cell module (1) according to the first embodiment of the present invention in some aspects, such as the reinforcing material (230) and the junction box (240), only the different parts of the reinforcing material (230) and the junction box (240) will be described below.
  • the reinforcing member (230) according to the second embodiment is connected to the panel (210) or the frame (220) and can increase the rigidity of the frame (220).
  • the junction box (240) formed integrally with the reinforcing member (230) can collect power generated from the solar cells (250).
  • Fig. 9 is a drawing schematically showing a reinforcing member of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
  • the reinforcing member (230) according to the second embodiment may include a reinforcing body (231) and a reinforcing joint (232).
  • the reinforcing body (231) may be arranged to cross the panel (210).
  • the reinforcing body (231) may be arranged to cross the back surface of the panel (210) and may support the back sheet (72) of the protective material (112) (see FIG. 3).
  • the reinforcing body (231) may be arranged in the central portion of the frame (220).
  • the reinforcing body (231) may be arranged in the third area (A3) of FIG. 7.
  • the reinforcing joint (232) is formed at each end of the reinforcing body (231) and can be combined with the panel (210) or the frame (220).
  • the reinforcing joint (232) can be made of a resin material and fused to the panel (210).
  • the reinforcing joint (232) can be made of a metal material and combined with the frame (120).
  • the reinforcing joint (232) can be assembled to the panel (210) or the frame (220) by a separate fastening means.
  • Fig. 10 is a drawing schematically showing a junction box of a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
  • a junction box (240) according to the second embodiment may include a box portion (241), a circuit portion (242), and a connection portion (243).
  • the box portion (241) is formed integrally with the reinforcing material (230) and can be arranged in the left and right longitudinal direction of the reinforcing material (230).
  • the reinforcing body (231) has a length corresponding to the left and right width of the panel (210), and one or more box portions (241) can be arranged along the length of the reinforcing body (231).
  • the circuit part (242) can be built into each box part (241).
  • the circuit part (242) can have a diode mounted on a circuit formed on a substrate.
  • the circuit part (242) can be equipped with a circuit for collecting and transmitting generated power.
  • the connecting portion (243) can electrically connect the circuit portion (242).
  • the connecting portion (243) can be built into the reinforcing material (230). That is, the connecting portion (243) can be inserted into the mold, and when the reinforcing material (230) is molded within the mold, the connecting portion (243) can be built into the reinforcing material (230).
  • the box section (241) includes a first box (81), a second box (82), and a third box (83), and the first box (81), the second box (82), and the third box (83) can be arranged in a row.
  • the circuit section (242) can include a first circuit (91), a second circuit (92), and a third circuit (93).
  • a first circuit (91) may be built into the first box (81).
  • a second circuit (92) may be built into the second box (82) arranged adjacent to the first box (81).
  • a third circuit (93) may be built into the third box (83) arranged adjacent to the second box (82).
  • the first box (81), the second box (82), and the third box (83) may be spaced apart from each other in the direction from X1 to X2 in Fig. 7.
  • the first box (81), the second box (82), and the third box (83) can be formed integrally with the reinforcing material (230).
  • the first box (81), the second box (82), and the third box (83) can be formed integrally while molding the reinforcing material (230) made of metal or resin.
  • the first box (81), the second box (82), and the third box (83) can have a sunken shape when viewed from the back of the reinforcing body (231).
  • the first box (81), the second box (82), and the third box (83) can protrude toward the panel (210) to support the back of the panel (210).
  • the connecting portion (243) may include a first connecting terminal (31) and a second connecting terminal (32).
  • the first connecting terminal (31) may connect the first circuit (91) and the second circuit (92), and the second connecting terminal (32) may connect the second circuit (92) and the third circuit (93).
  • the first connecting terminal (31) and the second connecting terminal (32) may be designed to be built into the reinforcing body (231).
  • the plurality of box sections (241) may have a shape in which one side is open.
  • the first box (81), the second box (82), and the third box (83) may have a shape in which they protrude toward the front of the reinforcing body (231) and the back surface of the reinforcing body (231) is sunken.
  • the junction box (240) may further include a filling portion (244) and a cover portion (245).
  • the filling part (244) can be filled into each of the plurality of box parts (241).
  • the filling part (244) includes a silicone material, and is injected into each of the first box (81), the second box (82), and the third box (83) and then cured to protect each of the first circuit (91), the second circuit (92), and the third circuit (93).
  • the cover part (245) can cover a plurality of box parts (241).
  • a cover part (245) made of the same material as the reinforcing material (230) is mounted on the part where the filling part (244) is filled to protect the filling part (244) and provide an aesthetic feeling that is integrated with the reinforcing body (231).
  • FIG. 11 is a drawing schematically showing the front side of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a drawing schematically showing the back side of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a drawing schematically showing a junction box of a solar cell module according to a third embodiment of the present invention.
  • a solar cell module (3) according to the third embodiment of the present invention includes a panel (310), a frame (320), a reinforcing member (330), and a junction box (340).
  • a component of a solar cell module (3) according to the third embodiment of the present invention corresponds to a component of a solar cell module (2) according to the second embodiment of the present invention
  • the description of the solar cell module (2) according to the second embodiment of the present invention may be applied as is, and therefore a detailed description thereof will be omitted.
  • the solar cell module (3) according to the third embodiment of the present invention has a different part of the reinforcing material (230) compared to the solar cell module (2) according to the second embodiment of the present invention, only the different part of the reinforcing material (330) will be described below.
  • the reinforcing member (330) is coupled to the panel (310), and both ends can be in close contact with the frame (320).
  • the reinforcing member (330) is formed of a resin material so as to be coupled with the panel (310), and both ends can be coupled with the panel (310) by heat fusion. Both ends of the reinforcing member (330) are in close contact with the inner side of the frame (320), thereby preventing the frame (320) from being warped.
  • the reinforcing joint (332) formed at both ends of the reinforcing body (331) is directly coupled with the panel (310), and the reinforcing body (331) or the reinforcing joint (332) is in close contact with the inner side of the frame (320), thereby supporting the frame (320).
  • the solar cell module can be applied to various industrially applicable devices. In addition, it can be applied to various devices equipped with solar cells.

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Abstract

본 발명은 태양전지 모듈에 관한 것으로, 복수개의 태양전지를 구비하는 패널, 패널을 수납하는 프레임, 프레임과 연결되어 프레임의 강성을 증대시키는 보강재 및 보강재에 형성되고 태양전지들에서 생성된 전력을 수집하는 정션박스를 포함한다.

Description

태양전지 모듈
본 발명은 태양전지 모듈에 관한 것이다.
한 개의 태양전지는 대략 수 와트(W) 내외의 작은 전력을 생산하므로, 원하는 출력을 얻기 위해서는, 복수의 태양전지들이 복수의 스트링(string)으로 배열되는 형태의 태양전지 모듈을 사용한다.
그리고, 복수의 태양전지들에서 생성된 전력을 외부로 인출하기 위한 분기 장치, 예컨대, 정션박스를 통해 태양전지 모듈들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 사용한다.
정션박스는 통상적으로 일렬로 배치되는 태양전지의 중앙부에 배치되고, 태양전지 모듈에서 생성된 전력을 인버터로 보낸다. 이로 인해 프레임을 지지하는 보강판이 정션박스 보다 상방에 배치되어 프레임을 균일하게 보강하지 못하는 경우가 있다.
본 발명은 프레임의 중앙부에 보강재가 배치되고, 보강재 자체에 정션박스가 구비되어 프레임의 강성을 균일하게 유지시키고 공간 활용을 극대화할 수 있는 태양전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따른 태양전지 모듈은: 태양전지를 구비하는 패널; 상기 패널을 수납하는 프레임; 상기 프레임과 연결되어 상기 프레임의 강성을 증대시키는 보강재; 및 상기 보강재에 장착되고, 상기 태양전지에서 생성된 전력을 수집하는 정션박스;를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 태양전지 모듈은: 태양전지를 구비하는 패널; 상기 패널을 수납하는 프레임; 상기 패널 또는 상기 프레임에 연결되고, 상기 프레임의 강성을 증대시키는 보강재; 및 상기 보강재와 일체로 형성되고, 상기 태양전지에서 생성된 전력을 수집하는 정션박스;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 태양전지 모듈은: 태양전지를 구비하는 패널; 상기 패널을 수납하는 프레임; 상기 패널에 결합되고, 양단부가 상기 프레임에 밀착되어 상기 프레임의 강성을 증대시키는 보강재; 상기 보강재와 일체로 형성되는 복수개의 박스부; 복수개의 상기 박스부에 각각 장착되는 복수개의 회로부; 상기 보강재에 내장되고, 복수개의 상기 회로부를 연결하는 연결부; 상기 박스부에 각각 충진되는 충진부; 및 상기 박스부를 커버하는 덮개부;를 포함한다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈은 보강재가 프레임에 연결되어 프레임의 강성을 증대시키고, 정션박스가 보강재에 형성되어 양면형 태양전지 전력 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈은 정션박스가 보강재와 일체로 형성되어 제품 생산성과 조립성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈은 제1연결단자가 보강재에 내장되어 제1회로와 제2회로를 연결하고, 제2연결단자가 보강재에 내장되어 제2회로와 제3회로가 연결되어, 회로부의 단일화를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 전면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 패널을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 프레임을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 보강재를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 정션박스를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈의 전면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈의 보강재를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈의 정션박스를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양전지 모듈의 전면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 태양전지 모듈의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양전지 모듈의 정션박스를 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 일측면에 따른 태양전지 모듈은: 태양전지를 구비하는 패널; 상기 패널을 수납하는 프레임; 상기 프레임과 연결되어 상기 프레임의 강성을 증대시키는 보강재; 및 상기 보강재에 장착되고, 상기 태양전지에서 생성된 전력을 수집하는 정션박스;를 포함한다.
상기 패널은, 상기 태양전지를 전기적으로 연결하는 연결라인; 및 상기 태양전지를 보호하는 보호재;를 포함할 수 있다.
상기 보호재는, 상기 태양전지의 전면을 보호하는 전면커버; 및 상기 태양전지의 배면을 보호하는 배면커버;를 포함할 수 있다.
상기 프레임은, 상기 패널을 둘러싸는 프레임 틀; 및 상기 프레임 틀에 형성되고, 상기 패널을 지지하는 프레임 지지부;를 포함할 수 있다.
상기 보강재는, 상기 패널을 가로지르도록 배치되는 보강몸체; 및 상기 보강몸체의 양단부에 각각 형성되고, 상기 프레임과 결합되는 보강결합체;를 포함할 수 있다.
상기 보강몸체는 상기 프레임의 중앙부에 배치될 수 있다.
상기 정션박스는, 상기 보강재의 좌우 길이방향으로 배치되는 복수개의 박스부; 복수개의 상기 박스부에 각각 내장되는 회로부; 및 상기 회로부를 전기적으로 연결하는 연결부;를 포함할 수 있다.
상기 박스부는 제1회로가 내장되는 제1박스; 상기 제1박스와 이웃하도록 배치되고, 제2회로가 내장되는 제2박스; 및 상기 제2박스와 이웃하도록 배치되고, 제3회로가 내장되는 제3박스;를 포함하고, 상기 제1박스, 상기 제2박스, 상기 제3박스는 일렬로 배치될 수 있다.
상기 제1박스, 상기 제2박스, 상기 제3박스는 상기 보강재의 전면부에 결합될 수 있다.
상기 제1박스, 상기 제2박스, 상기 제3박스는 상기 보강재의 배면부에 결합될 수 있다.
상기 연결부는 상기 제1회로와 상기 제2회로를 연결하는 제1연결단자; 및 상기 제2회로와 상기 제3회로를 연결하는 제2연결단자;을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 태양전지 모듈은: 태양전지를 구비하는 패널; 상기 패널을 수납하는 프레임; 상기 패널 또는 상기 프레임에 연결되고, 상기 프레임의 강성을 증대시키는 보강재; 및 상기 보강재와 일체로 형성되고, 상기 태양전지에서 생성된 전력을 수집하는 정션박스;를 포함한다.
상기 보강재는, 상기 패널을 가로지르는 보강몸체; 및 상기 보강몸체의 양단부에 각각 형성되고, 상기 패널 또는 상기 프레임과 결합되는 보강결합체;를 포함할 수 있다.
상기 보강몸체는 상기 프레임의 중앙부에 배치될 수 있다.
상기 정션박스는, 상기 보강재와 일체로 형성되고, 상기 보강재의 좌우 길이방향으로 배치되는 복수개의 박스부; 복수개의 상기 박스부에 각각 내장되는 회로부; 및 상기 회로부를 전기적으로 연결하는 연결부;를 포함할 수 있다.
상기 박스부는 제1회로가 내장되는 제1박스; 상기 제1박스와 이웃하도록 배치되고, 제2회로가 내장되는 제2박스; 및 상기 제2박스와 이웃하도록 배치되고, 제3회로가 내장되는 제3박스;를 포함하고, 상기 제1박스, 상기 제2박스, 상기 제3박스는 일렬로 배치될 수 있다.
상기 연결부는 상기 제1회로와 상기 제2회로를 연결하는 제1연결단자; 및 상기 제2회로와 상기 제3회로를 연결하는 제2연결단자;를 포함할 수 있다.
상기 제1연결단자와 상기 제2연결단자는 상기 보강재에 내장될 수 있다.
복수개의 상기 박스부는 일측이 개구된 형상을 하고, 상기 정션박스는, 복수개의 상기 박스부에 각각 충진되는 충진부; 및 복수개의 상기 박스부를 커버할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 태양전지 모듈은: 태양전지를 구비하는 패널; 상기 패널을 수납하는 프레임; 상기 패널에 결합되고, 양단부가 상기 프레임에 밀착되어 상기 프레임의 강성을 증대시키는 보강재; 상기 보강재와 일체로 형성되는 복수개의 박스부; 복수개의 상기 박스부에 각각 장착되는 복수개의 회로부; 상기 보강재에 내장되고, 복수개의 상기 회로부를 연결하는 연결부; 상기 박스부에 각각 충진되는 충진부; 및 상기 박스부를 커버하는 덮개부;를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "유닛", "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고, "유닛", "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "유닛", "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "유닛들", 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 전면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈(1)은 패널(110), 프레임(120), 보강재(130), 정션박스(140)를 포함한다.
패널(110)은 복수개의 태양전지(150)를 구비한다. 패널(110)은 태양전지(150)를 자체적으로 보호하고, 태양전지(150)는 일렬로 복수개가 연이어 배치될 수 있다.
태양전지(150)들은 단면 수광형이거나 양면 수광형일 수 있다. 또한, 태양전지(150)들은 단일 p-n 접합형이거나 다중 p-n 접합형일 수 있다. 또한, 태양전지(150)들은 박막형 태양전지일 수 있다. 이와 같이, 태양전지(150)들은 다양한 형태, 종류의 태양전지들로 구성될 수 있다.
프레임(120)은 패널(110)을 수납할 수 있다. 프레임(120)은 금속재질로 제작되고, 패널(110)은 프레임(120)의 내측에 지지될 수 있다. 프레임(120)에는 지면이나 고정물에 설치되는 지지대와 결합될 수 있다.
보강재(130)는 프레임(120)과 연결되어 프레임(120)의 강성을 증대시킬 수 있다. 보강재(130)는 금속재질로 제작되어 프레임(120)과 직접 연결되거나, 수지재질로 제작되어 프레임(120)의 내측에 밀착될 수 있다. 보강재(130)는 프레임(120) 및 패널(110)의 비틀림을 억제할 수 있다.
정션박스(140)는 보강재(130)에 형성되고, 태양전지(150)들에서 생성된 전력을 수집할 수 있다. 정션박스(140)는 미도시한 인버터와 연결되어 생산된 전력을 인버터로 안내할 수 있다.
패널(110)은 태양전지(150)들이 위치하는 제1영역(A1)과 태양전지(150)들이 위치하지 않는 제2영역(A2) 및 제3영역(A3)을 포함할 수 있다. 패널(110)에서 제1영역(A1)은 패널(110)) 중간의 제3영역(A3)을 기준으로 서로 대칭되는 상부영역(U)과 하부영역(D)으로 구분될 수 있다.
상부영역(U)에서는 태양전지(150)들이 6개의 스트링들을 이루는 형태로 배열될 수 있다. 이하에서는, X1 방향으로부터 X2 방향으로 소정의 간격을 두고 이격되는 복수의 스트링들을 순차적으로 제1상부스트링 내지 제6상부스트링(US1 내지 US6)이라 한다.
하부영역(D)에서도 태양전지(150)들이 6개의 스트링들을 이루는 형태로 배열될 수 있다. 이하에서는, X1 방향으로부터 X2 방향으로 소정의 간격을 두고 이격되는 복수의 스트링들을 순차적으로 제1하부스트링 내지 제6하부스트링(DS1 내지 DS6)이라 한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 패널을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 패널(110)은 연결라인(111)과 보호재(112)를 포함할 수 있다.
연결라인(111)은 태양전지(150)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제1상부스트링 내지 제6상부스트링(US1 내지 US6) 각각에 배열된 태양전지(150)들은 연결라인(111)들에 의해 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 태양전지(150)들과 연결라인(111)들은 무연 솔더 조성물을 기반으로 솔더 접합될 수 있다.
제1하부스트링 내지 제6하부스트링들(DS1 내지 DS6) 각각에 배열된 태양전지(150)들은 연결라인(111)들에 의해 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 태양전지(150)들과 연결라인(111)들은 무연 솔더 조성물을 기반으로 솔더 접합될 수 있다.
제1상부스트링 내지 제6상부스트링(US1 내지 US6)에 형성되는 연결라인(111)과, 제1하부스트링 내지 제6하부스트링들(DS1 내지 DS6)에 형성되는 연결라인(111)은 정션박스((140)와 전기적으로 연결될 수 있다.
보호재(112)는 태양전지(150)를 보호할 수 있다. 보호재(112)는 전면커버(60)와 배면커버(70)를 포함할 수 있다.
전면커버(60)는 태양전지(150)의 전면을 보호할 수 있다. 전면커버(60)는 태양전지(150)들의 전면을 보호하는 전면보호막(61)을 포함하고, 배면커버(70)는 태양전지(150)들의 배면을 보호하는 배면보호막(71)을 포함할 수 있다. 전면커버(60)에는 전면보호막(61)의 전면에 위치하는 투명부재(62)를 더 포함하고, 배면커버(70)에는 배면보호막(71)의 후면에 위치하는 배면시트(back sheet)(72)를 포함할 수 있다.
배면시트(72)는 외부 환경의 영향으로부터 태양전지(150)들을 보호하기 위한 층일 수 있다. 배면시트(72)는 패널(110)의 후면에서 습기가 침투하는 것을 차단하여 태양전지(150)들을 보호할 수 있다.
도 3에서는 배면시트(72)가 단일층으로 이루어지는 실시예를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 배면시트(72)는 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.
다른 실시예에서, 태양전지(150)들이 양면 수광형(Bifacial) 태양전지인 경우, 배면시트(72)는 투명 부재로 대체될 수 있다. 일예로, 배면시트(72)는 유리(glass)로 대체될 수 있다. 유리는 투명부재(62)와 유사하게 투과율이 높고 파손 방지 기능이 우수한 강화 유리일 수 있다. 이와 같이, 투명부재(62)와 배면시트(72)가 유리로 이루어지면, 패널(110)이 G2G(glass to glass) 구조를 가질 수 있다.
전면보호막(61)과 배면보호막(71)은 태양전지(150)들의 상부 및 하부에 각각 배치된 상태에서 라미네이션 공정에 의해 태양전지(150)들과 일체화될 수 있다. 전면보호막(61)과 배면보호막(71)은 습기 침투로 인한 부식을 방지하고 태양전지(150)들을 충격으로부터 보호하기 위한 층일 수 있다. 전면보호막(61)과 배면보호막(71)은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.
전면보호막(61)과 배면보호막(71)을 커버하는 투명부재(62)와 배면시트(72)는 투과율이 높고 파손 방지 기능이 우수한 강화 유리 등으로 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 투명부재(62)와 배면시트(72)는 빛의 산란 효과를 높이기 위해서 측면 또는 전면보호막(61)과 배면보호막(71)에 접하는 면이 엠보싱(embossing) 처리될 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 태양전지 모듈(1)이 수상 태양광 발전 모듈인 경우, 투명부재(62)와 배면시트(72)는 방습성이 우수한 폴리머 물질인 폴리올레핀 엘라스토머(polyolefin elastomer) 등의 물질에 의해 전면보호막(61)과 배면보호막(71)에 접착될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 프레임을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 프레임(120)은 프레임 틀(121)과 프레임 지지부(122)를 포함할 수 있다.
프레임 틀(121)은 패널(110)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 일예로, 프레임 틀(121)은 사각틀 형상을 하여 패널(110)의 가장자리를 감쌀 수 있다.
프레임 지지부(122)는 프레임 틀(121)에 형성되고, 패널(110)을 지지할 수 있다. 일예로, 프레임 지지부(122)는 프레임 틀(121)의 내측면에 함몰된 형상을 하여 패널(110)의 가장자리가 삽입될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 보강재를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 제1실시예에 따른 보강재(130)는 보강몸체(131)와 보강결합체(132)를 포함할 수 있다.
보강몸체(131)는 패널(110)을 가로지르도록 배치될 수 있다. 보강몸체(131)는 패널(110)의 배면을 가로지르도록 배치되고, 보호재(112)의 배면시트(72)를 지지할 수 있다. 보강몸체(131)는 프레임(120)의 중앙부에 배치될 수 있다. 일예로, 보강몸체(131)는 도 1의 제3영역(A3)에 배치될 수 있다. 보강몸체(131)의 전면에는 패널(110)의 배면을 지지하는 보강지지대(133)가 돌출 형성될 수 있다.
보강결합체(132)는 보강몸체(131)의 양단부에 각각 형성되고, 프레임(120)과 결합될 수 있다. 프레임(120)과 결합되도록 보강재(130)는 프레임(120)과 동일한 재질로 제작될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈의 정션박스를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면 제1실시예에 따른 정션박스(140)는 박스부(141), 회로부(142) 및 연결부(143)를 포함할 수 있다.
박스부(141)는 보강재(130)의 좌우 길이방향으로 배치될 수 있다. 보강몸체(131)는 패널(110)의 좌우 폭과 대응되는 길이를 가지며, 보강몸체(131)의 길이를 따라 하나 이상의 박스부(141)가 배치될 수 있다.
회로부(142)는 박스부(141)에 각각 내장될 수 있다. 회로부(142)는 기판에 형성된 회로에 다이오드가 실장될 수 있다. 회로부(142)는 생성된 전력을 수집하여 송출하기 위한 회로를 구비할 수 있다.
연결부(143)는 회로부(142)를 전기적으로 연결할 수 있다. 연결부(143)는 이격된 박스부(141)에 구비되는 회로부(142)를 연결하도록 외부로 노출될 수 있다. 그 외, 연결부(143)는 보강몸체(131)에 내장되어 이격된 박스부(141)에 구비되는 회로부(142)를 연결할 수 있다.
제1실시예에 따른 박스부(141)는 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)를 포함하고, 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 일렬로 배치될 수 있다. 회로부(142)는 제1회로(91), 제2회로(92), 제3회로(93)를 포함할 수 있다.
제1박스(81)에는 제1회로(91)가 내장될 수 있다. 제1박스(81)와 이웃하도록 배치되는 제2박스(82)에는 제2회로(92)가 내장될 수 있다. 제2박스(82)와 이웃하도록 배치되는 제3박스(83)에는 제3회로(93)가 내장될 수 있다. 도 2에서 X1에서 X2 방향으로 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)가 이격되어 배치될 수 있다.
제1상부스트링과 제2상부스트링(US1,US2) 및 제1하부스트링과 제2하부스트링들(DS1,DS2)에서 연장되는 연결라인(111)은 제3회로(93)와 접속될 수 있다. 연결라인(111)은 제3박스(83)의 개구된 영역 또는 측면에 형성되는 커넥터를 통해 제3회로(93)와 접속될 수 있다.
제3상부스트링과 제4상부스트링(US3,US4) 및 제3하부스트링과 제4하부스트링들(DS3,DS4)에서 연장되는 연결라인(111)은 제2회로(92)와 접속될 수 있다. 연결라인(111)은 제2박스(82)의 개구된 영역 또는 측면에 형성되는 커넥터를 통해 제2회로(92)와 접속될 수 있다.
제5상부스트링과 제6상부스트링(US5,US6) 및 제5하부스트링과 제6하부스트링들(DS5,DS6)에서 연장되는 연결라인(111)은 제1회로(91)와 접속될 수 있다. 연결라인(111)은 제1박스(81)의 개구된 영역 또는 측면에 형성되는 커넥터를 통해 제1회로(91)와 접속될 수 있다.
제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 보강재(130)의 전면부에 결합될 수 있다. 일예로, 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 보강재(130)에서 패널(110) 방향으로 돌출되어 패널(110)을 지지할 수 있다. 이때, 보강몸체(131)의 전면에는 패널(110)의 배면을 지지하는 보강지지대(133)가 생략되어도 무방하다.
그 외, 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 보강재(130)의 배면부에 결합될 수 있다. 일예로, 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 보강재(130)에서 패널(110) 반대 방향으로 돌출되어 외부로 노출되므로, 회로부(142)에 대한 작업이 원활하게 이루어질 수 있다.
제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)가 보강재(130)와 동일한 재질인 경우, 용접이나 체결수단을 통해 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)가 보강몸체(131)에 조립될 수 있다. 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)가 보강재(130)와 상이한 재질인 경우, 체결수단을 통해 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)가 보강몸체(131)에 조립될 수 있다.
제1실시예에 따른 연결부(143)는 제1연결단자(31)와 제2연결단자(32)를 포함할 수 있다. 제1연결단자(31)는 제1회로(91)와 제2회로(92)를 연결하고, 제2연결단자(32)는 제2회로(92)와 제3회로(93)를 연결할 수 있다. 제1연결단자(31)와 제2연결단자(32)를 통해 제1회로(91), 제2회로(92), 제3회로(93)는 전기적으로 연결되어 하나의 회로가 될 수 있다. 제1연결단자(31)와 제2연결단자(32)는 필요에 따라 박스부(141)를 관통하여 외부로 노출되거나 보강몸체(131)에 내장되도록 설계될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈의 전면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈(2)은 패널(210), 프레임(220), 보강재(230), 정션박스(240)를 포함한다. 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈(2)의 구성요소에서 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈(1)의 구성요소와 대응되는 경우, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈(1)에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈(2)은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양전지 모듈(1)과 대비할 때 보강재(230)와 정션박스(240)가 일부 상이하므로, 아래에서는 보강재(230)와 정션박스(240)의 상이한 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
제2실시예에 따른 보강재(230)는 패널(210) 또는 프레임(220)에 연결되고, 프레임(220)의 강성을 증대시킬 수 있다. 보강재(230)와 일체로 형성되는 정션박스(240)는 태양전지(250)들에서 생성된 전력을 수집할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈의 보강재를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 제2실시예에 따른 보강재(230)는 보강몸체(231)와 보강결합체(232)를 포함할 수 있다.
보강몸체(231)는 패널(210)을 가로지르도록 배치될 수 있다. 보강몸체(231)는 패널(210)의 배면을 가로지르도록 배치되고, 보호재(112)의 배면시트(72)를 지지할 수 있다(도 3 참조). 보강몸체(231)는 프레임(220)의 중앙부에 배치될 수 있다. 일예로, 보강몸체(231)는 도 7의 제3영역(A3)에 배치될 수 있다.
보강결합체(232)는 보강몸체(231)의 양단부에 각각 형성되고, 패널(210) 또는 프레임(220)과 결합될 수 있다. 보강결합체(232)는 수지재질로 제작되어 패널(210)에 융착될 수 있다. 또한, 보강결합체(232)는 금속재질로 제작되어 프레임(120)과 결합될 수 있다. 그 외, 보강결합체(232)는 별도의 체결수단에 의해 패널(210) 또는 프레임(220)에 조립될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈의 정션박스를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10을 참조하면 제2실시예에 따른 정션박스(240)는 박스부(241), 회로부(242) 및 연결부(243)를 포함할 수 있다.
박스부(241)는 보강재(230)와 일체로 형성되고, 보강재(230)의 좌우 길이방향으로 배치될 수 있다. 보강몸체(231)는 패널(210)의 좌우 폭과 대응되는 길이를 가지며, 보강몸체(231)의 길이를 따라 하나 이상의 박스부(241)가 배치될 수 있다.
회로부(242)는 박스부(241)에 각각 내장될 수 있다. 회로부(242)는 기판에 형성된 회로에 다이오드가 실장될 수 있다. 회로부(242)는 생성된 전력을 수집하여 송출하기 위한 회로를 구비할 수 있다.
연결부(243)는 회로부(242)를 전기적으로 연결할 수 있다. 연결부(243)는 보강재(230)에 내장될 수 있다. 즉, 연결부(243)는 금형에 투입되고, 금형 내에서 보강재(230)가 성형될 때 보강재(230)에 연결부(243)가 내장될 수 있다.
제2실시예에 따른 박스부(241)는 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)를 포함하고, 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 일렬로 배치될 수 있다. 회로부(242)는 제1회로(91), 제2회로(92), 제3회로(93)를 포함할 수 있다.
제1박스(81)에는 제1회로(91)가 내장될 수 있다. 제1박스(81)와 이웃하도록 배치되는 제2박스(82)에는 제2회로(92)가 내장될 수 있다. 제2박스(82)와 이웃하도록 배치되는 제3박스(83)에는 제3회로(93)가 내장될 수 있다. 도 7의 X1에서 X2 방향으로 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)가 이격되어 배치될 수 있다.
제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 보강재(230)와 일체로 형성될 수 있다. 금속재질 또는 수지재질의 보강재(230)를 성형하면서 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)가 일체로 형성될 수 있다. 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 보강몸체(231)의 배면에서 볼 때 함몰된 형상을 할 수 있다. 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 패널(210) 방향으로 돌출되어 패널(210)의 배면을 지지할 수 있다.
제2실시예에 따른 연결부(243)는 제1연결단자(31)와 제2연결단자(32)를 포함할 수 있다. 제1연결단자(31)는 제1회로(91)와 제2회로(92)를 연결하고, 제2연결단자(32)는 제2회로(92)와 제3회로(93)를 연결할 수 있다. 제1연결단자(31)와 제2연결단자(32)를 통해 제1회로(91), 제2회로(92), 제3회로(93)는 전기적으로 연결되어 하나의 회로가 될 수 있다. 제1연결단자(31)와 제2연결단자(32)는 보강몸체(231)에 내장되도록 설계될 수 있다.
복수개의 박스부(241)는 일측이 개구된 형상을 할 수 있다. 일예로, 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)는 보강몸체(231)의 전면 방향으로 돌출되어 보강몸체(231)의 배면이 함몰된 형상을 할 수 있다.
제2실시예에 따른 정션박스(240)는 충진부(244)와 덮개부(245)를 더 포함할 수 있다.
충진부(244)는 복수개의 박스부(241)에 각각 충진될 수 있다. 일예로, 충진부(244)는 실리콘재질을 포함하고, 제1박스(81), 제2박스(82), 제3박스(83)에 각각 주입된 후 경화되어 제1회로(91), 제2회로(92), 제3회로(93)를 각각 보호할 수 있다.
덮개부(245)는 복수개의 박스부(241)를 커버할 수 있다. 일예로, 충진부(244)가 충진된 부분에는 보강재(230)와 동일한 재질의 덮개부(245)가 장착되어 충진부(244)를 보호하고, 보강몸체(231)와 일체화된 심미감을 줄 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양전지 모듈의 전면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 태양전지 모듈의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 태양전지 모듈의 정션박스를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 태양전지 모듈(3)은 패널(310), 프레임(320), 보강재(330), 정션박스(340)를 포함한다. 본 발명의 제3실시예에 따른 태양전지 모듈(3)의 구성요소에서 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈(2)의 구성요소와 대응되는 경우, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈(2)에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만, 본 발명의 제3실시예에 따른 태양전지 모듈(3)은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양전지 모듈(2)과 대비할 때 보강재(230)의 일부가 상이하므로, 아래에서는 보강재(330)의 상이한 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
제3실시예에 따른 보강재(330)는 패널(310)에 결합되고, 양단부가 프레임(320)에 밀착될 수 있다. 보강재(330)는 패널(310)과 결합되도록 수지재질로 성형되고, 열융착에 의해 양단부가 패널(310)과 결합될 수 있다. 보강재(330)의 양단부는 프레임(320)의 내측과 밀착되어 프레임(320)의 뒤틀림 현상을 방지할 수 있다. 도 13에서 보강몸체(331)의 양단부에 형성되는 보강결합체(332)는 패널(310)과 직접 결합되고, 보강몸체(331) 또는 보강결합체(332)는 프레임(320)의 내측과 밀착되어 프레임(320)을 지지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 태양전지 모듈은 다양한 산업상 이용 가능한 장치에 적용될 수 있다. 또한, 태양 전지가 구비되는 다양한 장치에 적용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 태양전지를 구비하는 패널;
    상기 패널을 수납하는 프레임;
    상기 프레임과 연결되어 상기 프레임의 강성을 증대시키는 보강재; 및
    상기 보강재에 장착되고, 상기 태양전지에서 생성된 전력을 수집하는 정션박스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패널은,
    상기 태양전지를 전기적으로 연결하는 연결라인; 및
    상기 태양전지를 보호하는 보호재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보호재는,
    상기 태양전지의 전면을 보호하는 전면커버; 및
    상기 태양전지의 배면을 보호하는 배면커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 패널을 둘러싸는 프레임 틀; 및
    상기 프레임 틀에 형성되고, 상기 패널을 지지하는 프레임 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보강재는,
    상기 패널을 가로지르도록 배치되는 보강몸체; 및
    상기 보강몸체의 양단부에 각각 형성되고, 상기 프레임과 결합되는 보강결합체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보강몸체는 상기 프레임의 중앙부에 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 정션박스는,
    상기 보강재의 좌우 길이방향으로 배치되는 복수개의 박스부;
    복수개의 상기 박스부에 각각 내장되는 회로부; 및
    상기 회로부를 전기적으로 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 박스부는
    제1회로가 내장되는 제1박스;
    상기 제1박스와 이웃하도록 배치되고, 제2회로가 내장되는 제2박스; 및
    상기 제2박스와 이웃하도록 배치되고, 제3회로가 내장되는 제3박스;를 포함하고,
    상기 제1박스, 상기 제2박스, 상기 제3박스는 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1박스, 상기 제2박스, 상기 제3박스는 상기 보강재의 전면부에 결합되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1박스, 상기 제2박스, 상기 제3박스는 상기 보강재의 배면부에 결합되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 연결부는
    상기 제1회로와 상기 제2회로를 연결하는 제1연결단자; 및
    상기 제2회로와 상기 제3회로를 연결하는 제2연결단자;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  12. 태양전지를 구비하는 패널;
    상기 패널을 수납하는 프레임;
    상기 패널 또는 상기 프레임에 연결되고, 상기 프레임의 강성을 증대시키는 보강재; 및
    상기 보강재와 일체로 형성되고, 상기 태양전지에서 생성된 전력을 수집하는 정션박스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 보강재는,
    상기 패널을 가로지르는 보강몸체; 및
    상기 보강몸체의 양단부에 각각 형성되고, 상기 패널 또는 상기 프레임과 결합되는 보강결합체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보강몸체는 상기 프레임의 중앙부에 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 정션박스는,
    상기 보강재와 일체로 형성되고, 상기 보강재의 좌우 길이방향으로 배치되는 복수개의 박스부;
    복수개의 상기 박스부에 각각 내장되는 회로부; 및
    상기 회로부를 전기적으로 연결하는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 박스부는
    제1회로가 내장되는 제1박스;
    상기 제1박스와 이웃하도록 배치되고, 제2회로가 내장되는 제2박스; 및
    상기 제2박스와 이웃하도록 배치되고, 제3회로가 내장되는 제3박스;를 포함하고,
    상기 제1박스, 상기 제2박스, 상기 제3박스는 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 연결부는
    상기 제1회로와 상기 제2회로를 연결하는 제1연결단자; 및
    상기 제2회로와 상기 제3회로를 연결하는 제2연결단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1연결단자와 상기 제2연결단자는 상기 보강재에 내장되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  19. 제15항에 있어서,
    복수개의 상기 박스부는 일측이 개구된 형상을 하고,
    상기 정션박스는,
    복수개의 상기 박스부에 각각 충진되는 충진부; 및
    복수개의 상기 박스부를 커버하는 덮개부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  20. 태양전지를 구비하는 패널;
    상기 패널을 수납하는 프레임;
    상기 패널에 결합되고, 양단부가 상기 프레임에 밀착되어 상기 프레임의 강성을 증대시키는 보강재;
    상기 보강재와 일체로 형성되는 복수개의 박스부;
    복수개의 상기 박스부에 각각 장착되는 복수개의 회로부;
    상기 보강재에 내장되고, 복수개의 상기 회로부를 연결하는 연결부;
    상기 박스부에 각각 충진되는 충진부; 및
    상기 박스부를 커버하는 덮개부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈
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