KR102077120B1 - Color solar cell module and building integrated photovoltaic of that - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축물 일체화 기술을 적용하여 태양광 발전을 수행함과 동시에 선택된 색상이 표현되도록 하여 건축물의 외관미를 향상시킴은 물론 반사에 의한 눈부심을 예방할 수 있는 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a color solar cell module and its integrated structure, and more particularly, by applying a building integrated technology to perform photovoltaic power generation and at the same time to express the selected color to improve the appearance of the building as well as reflection It relates to a color solar cell module and a building integrated structure thereof that can prevent glare caused by.
최근에는, 건축물 일체화 기술(BIPV : Building Integrated Photovoltaic) 또는 제로 에너지 건축 설계로서, 태양전지 모듈을 건축물의 외장재로 사용하는 방식이 주목 받고 있다.Recently, as a building integrated photovoltaic (BIPV) or zero-energy building design, a method of using a solar cell module as an exterior material of a building has attracted attention.
건축물 일체화 기술은, 건축물 외장재를 외부 환경에 대해 보호하는 소재로서의 단순한 개념에서 탈피하여, 에너지 창출 도구의 개념으로 발전시킨 것이다.Building integration technology breaks away from a simple concept of a building exterior material as a material for protecting the external environment and has developed into a concept of an energy generating tool.
즉, 건축물 일체화 기술은 풍력이나 태양광을 에너지 자원으로 한 발전설비를 건축물의 외장재에 설치함으로써, 무공해의 무한 에너지원을 바탕으로 전력을 생산하는 복합기술이라 할 수 있다.In other words, the building integration technology is a complex technology that produces electric power based on an infinite pollution-free energy source by installing a power generation facility using wind or solar energy as an energy source in a building exterior material.
따라서, 태양광 발전설비 즉 태양전지 모듈을 건축물 일체화 기술에 적용함으로써, 기존의 태양광 발전시스템 설치에 필요한 지리적 비용 및 설치에 필요한 자원을 절감하는 이중효과를 기대할 수 있게 된다.Therefore, by applying a solar power generation facility, that is, a solar cell module to the building integration technology, it is possible to expect a dual effect of reducing the geographical cost and resources required for the installation of the existing solar power generation system.
또한, 최근에는 고층 건축물이 증가하면서 단열 성능과 함께 건축물의 외관미를 향상시킬 수 있는 기술이 연구 개발됨에 따라 외장재를 유리로 마감하는 경우가 증가하고 있다.In addition, in recent years, as the rise of high-rise buildings has been researched and developed to improve the appearance and beauty of the building as well as insulation performance, the case of the exterior finish with glass is increasing.
따라서, 태양광 발전설비와 유리 외장재를 결합한 유리 패널형 태양전지 모듈의 개발이 활발히 진행되고 있으나, 종래의 유리 패널형 태양전지 모듈은 제조 시 단일 색상(검정색 등)만을 나타내는 경우가 대부분이므로, 건축물의 색상 및 주변 환경과 조화를 이루지 못하는 경우가 많은 문제점이 있었다.Therefore, the development of the glass panel solar cell module combining the solar power equipment and the glass exterior material has been actively progressed, but the conventional glass panel solar cell module shows only a single color (such as black) at the time of manufacture, There was a lot of problems when the color and the environment did not harmonize with.
즉, 종래의 유리 패널형 태양전지 모듈은 자체의 고유 색상에 의해 건축물 외관의 심미감이 단조로움을 초래할 수밖에 없으므로, 독창적인 외관미를 실현하지 못함은 물론 주변 환경과 조화를 이루지 못하게 되는 문제점이 있었다.That is, the conventional glass panel type solar cell module has a unique aesthetic color of the building appearance can not only cause the monotony, so that the original appearance is not realized and the problem is not harmonized with the surrounding environment. there was.
또한, 종래의 유리 패널형 태양전지 모듈은, 그 전면유리가 태양광을 직진 방향으로 반사시킴에 따라 주변 건축물 내에 상주하는 사람을 비롯하여 주변인들에게 강한 눈부심을 발생시켜 불쾌감을 초래하게 되는 문제점도 있었다.In addition, the glass panel solar cell module of the related art has a problem in that the windshield reflects sunlight in a straight direction, causing unpleasant sensations by causing strong glare to those around them, including those who reside in the surrounding buildings. .
또한, 종래의 유리 패널형 태양전지 모듈이 건축물 일체화 기술에 의해 건축물의 외장재로 시공된 상태에서, 화재가 발생하는 경우, 유리 패널형 태양전지 모듈이 건축물로부터 쉽게 분리되어 유동성을 갖게 되는바, 화재에 따른 유독가스가 다른 층으로 쉽게 확산시키게 될 우려가 있는 문제점도 있었다.In addition, when a fire occurs in a state where a conventional glass panel solar cell module is constructed as an exterior material of a building by a building integration technology, the glass panel solar cell module is easily separated from a building and has fluidity. There was also a problem that the toxic gas due to the easy diffusion to other layers.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 건축물 및 주변 환경과 조화를 이룰 수 있도록 다양한 색상을 구현할 수 있는 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, the technical problem to be solved by the present invention is a color solar cell module that can implement a variety of colors to achieve harmony with the building and the surrounding environment and its integrated structure To provide.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 입사된 태양광을 효율적으로 흡수함은 물론 전면유리층 표면의 에칭 면(표면개질층)에 의해 난반사가 이루어지도록 하여 주변에 강한 눈부심에 따른 불쾌감 발생을 최소화하고, 바라보는 방향에 따라 다양한 색감이 발생되도록 하여 외관미를 더욱 향상시킬 수 있는 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조를 제공하는 것이다.In addition, another technical problem to be solved by the present invention, as well as efficiently absorb the incident sunlight, as well as diffuse reflection by the etching surface (surface modification layer) of the front glass layer surface to the discomfort caused by strong glare around It is to provide a color solar cell module and its integrated structure to minimize the occurrence and to improve the appearance by allowing a variety of colors to be generated according to the viewing direction.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 화재 발생 시 전면유리층 또는 후면기재층 중, 적어도 하나는 고정된 상태를 유지하도록 함으로써, 화재의 확산을 예방하도록 한 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조를 제공하는 것이다.In addition, another technical problem to be solved by the present invention, when the fire occurs, at least one of the front glass layer or the rear substrate layer to maintain a fixed state, to prevent the spread of fire color solar cell module and its It is to provide an integrated structure of buildings.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈은, 일 면에 표면개질층이 형성되고, 타 면에 칼라코팅층이 형성된 설정 두께의 전면유리층; 일 면에 반사코팅층이 형성된 설정 두께의 후면기재층; 상기 전면유리층과 상기 후면기재층에 개재되는 태양전지층; 및 상기 태양전지층의 양 면에 접하여 상기 전면유리층의 칼라코팅층과, 상기 후면기재층의 반사코팅층과 접합되어 밀봉되는 접합시트를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.Color solar cell module according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the surface modification layer is formed on one surface, the front glass layer of a predetermined thickness formed the color coating layer on the other surface; A back substrate layer having a set thickness having a reflective coating layer formed on one surface thereof; A solar cell layer interposed between the front glass layer and the back substrate layer; And a bonding sheet which is in contact with both sides of the solar cell layer and bonded to the color coating layer of the front glass layer and the reflective coating layer of the back substrate layer.
이 때, 상기 전면유리층 일 면에 형성되는 표면개질층은, 화학적 에칭에 의해 구현되되, 그 표면조도 Ra 값이 0.20~0.50인 것이 바람직하다.At this time, the surface modification layer formed on one surface of the windshield layer is implemented by chemical etching, the surface roughness Ra value is preferably 0.20 ~ 0.50.
또한, 상기 접합시트는, PVB(Polyvinyl butyral) 또는 EVA(Ethylene vinyl acetate)로 이루어질 수 있다.In addition, the bonding sheet may be made of polyvinyl butyral (PVB) or ethylene vinyl acetate (EVA).
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈의 건축물 일체화 구조는, 단차부가 형성된 프레임; 상기 프레임과 결합되는 마감재; 상기 프레임의 단차부와 상기 마감재 사이에 고정되게 배치되는 것으로서, 상기한 구성의 칼라 태양전지 모듈을 포함하되, 상기 칼라 태양전지 모듈의 전면유리층과 후면기재층의 양 단부 길이가 서로 다르게 형성되어 스텝 타입으로 단차지게 형성되고, 상기 전면유리층 및 후면기재층 중, 상대적으로 길이가 긴 후면기재층 단부가 상기 프레임의 단차부에 밀착되게 안착된 상태에서, 상기 후면기재층의 단부와 상기 마감재에 개재되어 상기 후면기재층을 항상 프레임의 단차부 쪽으로 가압시키는 가압부재를 더 포함하는 구성일 수 있다.On the other hand, building integrated structure of the color solar cell module according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the frame is formed with a stepped portion; Finishing material coupled to the frame; It is fixedly disposed between the stepped portion of the frame and the finish, and includes a color solar cell module of the above configuration, the length of both ends of the front glass layer and the rear substrate layer of the color solar cell module is formed different It is formed step by step type, the end of the rear base layer and the finishing material in the state in which the relatively long end of the rear base layer of the front glass layer and the rear base layer is seated in close contact with the step portion of the frame. It may be a configuration further comprising a pressing member which is interposed in the back substrate layer to always press toward the stepped portion of the frame.
여기서, 상기 가압부재는, 내화금속 재질이고, 사각 단면 형상의 제1 부재와, 상기 제1 부재의 일측 면으로부터 일정 너비만큼 돌출된 제2 부재로 구성되되, 상기 제1 부재의 양 면에는 각각 제1 걸림돌기 및 제2 걸림돌기가 형성되고, 상기 프레임에는 상기 제1 걸림돌기 및 제2 걸림돌기 중, 어느 하나의 걸림돌기가 걸림되기 위한 걸림 홈이 형성되며, 상기 걸림 홈에 걸림된 어느 하나의 걸림돌기의 대향 면에 형성된 다른 하나의 걸림돌기는 상대적으로 길이가 짧은 유리의 끝단 내면에 걸림이 이루어질 수 있다.Here, the pressing member is made of a refractory metal, and comprises a first member having a rectangular cross-sectional shape and a second member protruding by a predetermined width from one side of the first member, respectively, on both sides of the first member. A first locking protrusion and a second locking protrusion are formed, and a locking groove for locking any one of the first locking protrusions and the second locking protrusions is formed in the frame, and any one of the first locking protrusions and the locking protrusion is locked. The other locking protrusion formed on the opposite surface of the locking protrusion may be caught on the inner surface of the end of the relatively short glass.
또한, 상기 프레임은, 상대적으로 폭이 넓은 제1 프레임부와, 상기 제1 프레임부의 일 면 중앙 부위로부터 돌출되게 결합되되, 상기 제1 프레임부에 비하여 상대적으로 폭이 좁은 제2 프레임부로 구성되고, 상기 제2 프레임부의 측면에 걸림 홈이 형성될 수 있다.The frame may include a first frame portion having a relatively wide width, and a second frame portion having a narrower width than that of the first frame portion, being coupled to protrude from a central portion of one surface of the first frame portion. A locking groove may be formed on the side of the second frame part.
이 때, 상기 마감재와 상기 제2 프레임부는 결합부재에 의해 고정되게 결합될 수 있다.At this time, the finishing material and the second frame portion may be fixedly coupled by a coupling member.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조에 의하면, 건축물 및 주변 환경과 조화를 이룰 수 있도록 다양한 색상을 구현하여 외관 및 심미감을 크게 향상시키는 효과가 제공될 수 있다.According to the color solar cell module and the building integrated structure thereof according to an embodiment of the present invention, by implementing a variety of colors to be in harmony with the building and the surrounding environment it can be provided with the effect of greatly improving the appearance and aesthetics.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조에 의하면, 입사된 태양광이 효율적으로 흡수됨은 물론 전면유리층 표면의 에칭 면(표면개질층)에 의해 난반사가 이루어지게 되어 주변에 강한 눈부심에 따른 불쾌감 발생이 최소화되고, 바라보는 방향에 따라 다양한 색감이 발생되어 외관미가 더욱 향상되는 효과도 제공될 수 있다.In addition, according to the color solar cell module and its structure integrated structure according to an embodiment of the present invention, the incident solar light is not only efficiently absorbed, but also diffuse reflection is made by the etching surface (surface modification layer) of the front glass layer surface. The occurrence of discomfort caused by strong glare around is minimized, and various colors are generated depending on the viewing direction, thereby improving the appearance.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조에 의하면, 화재 발생 시 전면유리층 또는 후면기재층 중, 적어도 하나는 고정된 상태를 유지하게 됨으로써, 화재의 확산이 예방되는 유용한 효과도 제공될 수 있다.In addition, according to the color solar cell module according to an embodiment of the present invention and its structure integrated structure, at least one of the front glass layer or the rear substrate layer is maintained at a fixed state when the fire occurs, thereby preventing the spread of fire. Useful effects can also be provided.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈의 구성을 나타내기 위한 사시도.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈의 구성을 나타내기 위한 분리 사시도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈이 스텝 타입으로 단차지게 형성되어 건축물에 일체화된 구조로 시공된 관계를 도시한 일부 사시도.
도 6은 도 5의 요부 확대 단면도.1 is a perspective view for showing the configuration of a color solar cell module according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of FIG.
Figure 3 is an exploded perspective view showing the configuration of a color solar cell module according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of FIG.
5 is a partial perspective view illustrating a relationship in which the color solar cell module according to the embodiment of the present invention is formed stepped into a step type and constructed as a structure integrated in a building.
6 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of FIG. 5;
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and the present embodiments are only provided to complete the disclosure of the present invention and to provide general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Thus, in some embodiments, well known process steps, well known structures and well known techniques are not described in detail in order to avoid obscuring the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, including and / or comprising means not to exclude the presence or addition of one or more other components, steps, and / or actions other than the components, steps, and / or actions mentioned. Used as. And “and / or” includes each and all combinations of one or more of the items mentioned.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to perspective, sectional, side and / or schematic views which are ideal exemplary views of the present invention. Accordingly, shapes of the exemplary views may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Therefore, the exemplary embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but include changes in forms generated according to manufacturing processes. In addition, each component in the drawings shown in an embodiment of the present invention may be shown to be somewhat enlarged or reduced in consideration of the convenience of description.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈 및 이의 건축물 일체화 구조를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a color solar cell module and a building integrated structure thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈의 구성을 나타내기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.1 is a perspective view for illustrating the configuration of a color solar cell module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of FIG.
또한, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈의 구성을 나타내기 위한 분리 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다.3 is an exploded perspective view illustrating the configuration of a color solar cell module according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈(10)은, 전면유리층(20)과, 태양전지층(40) 및 후면기재층(30)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.1 to 4, the color
즉, 일정 두께를 갖는 전면유리층(20)과 일정 두께를 갖는 후면기재층(30) 사이에 태양전지층(40)이 배치된 상태로 적층된 상태로 구성될 수 있다.That is, the
여기서, 전면유리층(20)은 강화유리, 반강화 유리, 일반 판유리, 색유리 등 공지된 모든 유리가 적용될 수 있으며, 그 두께는 0.5mm~10mm 범위 내의 것이 적용되는 것이 바람직하다.Here, the
이러한, 전면유리층(20)의 일 면 즉, 외부로 드러나게 되는 전면에는 화학적 에칭에 의해 그 표면조도 Ra 값이 0.20~0.50 범위를 이루는 표면개질층(22)이 형성되고, 전면유리층(20)의 타 면 즉, 외부로 드러나지 않는 후면에는 일정 두께의 칼라 코팅층이 도포될 수 있다.The
전면유리층(20)의 일 면에 표면개질층(22)이 형성되면, 나노 요철 구조가 형성되는 효과를 가져올 수 있으므로, 태양전지층(40)의 은폐성 및 발전효율이 더 향상될 수 있다.When the
즉, 전면유리층(20)을 통과하여 태양전지층(40)으로 반사되는 빛은 표면개질층(22)에 의해 태양전지층(40) 방향인 후면기재 방향으로 재반사시킴으로써, 가시광에 대한 태양전지층(40) 색상의 은폐성이 향상되며, 재반사된 빛은 태양전지층(40)에 다시 입사되어 태양광에 대한 발전효율이 더욱 증가될 수 있다.That is, light reflected by the
상기한 표면개질층(22)은 종래에 공지된 습식 또는 건식 에칭법에 의해 형성할 수 있다.The
예를 들어, 실크 스크린 방식의 화학 에칭, 레이저 에칭, 연마 에칭, 샌드블라스트 등의 방법으로 수행할 수 있다.For example, it may be carried out by a method of chemical etching, laser etching, polishing etching, sandblasting or the like of the silk screen method.
한편, 칼라코팅층(24)은 외부에서 입사된 태양광의 일부를 반사하고 다른 일부를 투과하여 태양전지 모듈(10)의 색상을 변화시킬 수 있다.Meanwhile, the
즉, 칼라코팅층(24)은 입사된 태양광의 일부를 반사시켜 태양전지 모듈(10)의 색상을 변화시킴에 따라 심미감을 부여할 수 있고, 또한 다른 일부를 투과하여 태양전지층(40)에 빛 에너지를 공급할 수 있다.That is, the
또한, 칼라코팅층(24)은 입사되는 태양광의 각도에 따라 태양전지층(40)의 발전효율에 최소한의 영향을 미치며, 보라색, 청색, 황색, 오렌지색 및 적색과 같은 다양한 색상을 구현할 수 있다.In addition, the
이러한 칼라코팅층(24)은, BN, SiNX (0.2 ≤ x ≤ 1.3), TiN, TaNx (0.5 ≤ x ≤1.5) 등을 포함하는 금속 질화막, TiO2, Cr2O3, Al2O3 Nb2O4 등을 포함하는 금속 산화막, 또는 Ag, Ni, Cr, Ge, Ga, Si 등을 포함하는 금속막으로 이루어지되, 대략 10㎛~30㎛의 두께로 코팅되는 것이 바람직하다.The
한편, 후면기재층(30)은 전면유리층(20)으로부터 입사된 빛을 흡수할 수 있도록, 그 일 면에 반사코팅층(32)이 형성될 수 있다.On the other hand, the
반사코팅층(32)은 입사된 태양광을 흡수할 뿐만 아니라, 난반사를 방지하여 태양전지 모듈(10)의 색상을 더욱 선명하게 하므로 보다 향상된 심미감을 제공하는 기능을 수행함은 물론, 태양전지층(40)의 발전 변환 효율을 더욱 증가시키는 기능을 수행할 수 있다.The
이러한 반사코팅층(32)은, 무기입자, 유기입자 및/또는 유무기 하이브리드 입자로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 카본 나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene), 카본블랙(carbon black), 바인블랙(vine black), 램프블랙(lamp black), 아이보리블랙(ivory black), 티타늄블랙(titanium black) 등이 사용될 수 있다.The
참고로, 후면기재층(30)은 소다-라임 유리(soda-lime glass, SLG)를 포함하는 유리 기재, 세라믹 기재, 스테인리스강을 포함하는 금속 기재, 폴리머 기재 또는 블랙 백시트(black back sheet)가 적용될 수 있다. 한편, 태양전지층(40)은 앞서 설명한 바와 같이, 전면유리층(20)과 후면기재층(30) 사이에 서로 이격되어 위치하는 태양전지 단위셀의 집합으로 배치될 수 있다.For reference, the
여기서 태양전지 단위셀은, 결정질 태양전지, 비결정질 태양전지, 박막 태양전지, 염료감응 태양전지, 유기 태양전지 등이 적용될 수 있다.Here, the solar cell unit cell may be a crystalline solar cell, an amorphous solar cell, a thin film solar cell, a dye-sensitized solar cell, an organic solar cell, or the like.
이러한 태양전지층(40)은, 입사된 태양광을 외부로 반사시킴으로써, 외부에서 바라볼 때 태양전지층(40)이 가지고 있는 고유의 색을 나타낼 수 있는데, 이 때 앞서 설명한 바와 같이, 전면유리층(20)에 형성된 표면개질층(22)과 칼라코팅층(24)에 의해 태양전지층(40) 고유의 색상에 대한 은폐성이 향상될 수 있으며, 태양광에 대한 발전 효율이 증가될 수 있다.The
한편, 태양전지층(40)은 전면유리층(20)의 칼라코팅층(24)과, 후면기재층(30)의 반사코팅층(32)에 대하여 그 양 면이 접합시트(50)에 의해 접합이 이루어지게 된다.On the other hand, the
이러한 접합시트(50)는, 고온 가압의 접합 공정 후, 하나의 접합시트(50)로 형성될 수 있다.The
즉, 접합시트(50)는 태양전지층(40)의 양 측면에 접하여 전면유리층(20)의 칼라코팅층(24)과, 후면기재층(30)의 반사코팅층(32)을 접합,밀봉시키는 기능을 수행할 수 있다.That is, the
이러한 접합시트(50)는 태양전지층(40)의 수명을 감소시킬 수 있는 외부의 수분이나 산소를 차단하고, 외부의 충격으로부터 보호하는 기능을 수행하며, 가수분해 또는 적외선에 의한 열화 방지에 우수하고 태양광에 대한 투과율이 높은 재질인 것이 적용됨이 바람직하다.The
따라서, 접합시트(50)는 PVB(Polyvinyl butyral) 또는 EVA(Ethylene vinyl acetate)로 이루어지는 것이 바람직하며. 또한, PVB 또는 EVA 이외에 에틸렌초산비닐 부분 산화물, 규소 수지, 에스테르계 수지 및 올레핀계 수지 중에서 선택된 하나 이상의 고분자를 포함하는 것이 바람직하다.Therefore, the
상기와 같은 구성으로 이루어질 수 있는 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈(10)은, 전 면에 표면개질층(22)이 형성되고, 후면에 칼라코팅층(24)이 도포된 전면유리층(20)에 의해 다양한 색상을 구현할 수 있게 됨으로써, 건축물 및 주변 환경과 조화를 이루게 되어 외관을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.Color
또한, 반사코팅층(32)을 갖는 후면기재층(30)에 의해 입사된 태양광을 효과적으로 흡수할 뿐만 아니라, 난반사를 방지하여 색상을 더욱 선명하게 하므로 심미감을 향상시킬 수 있으며, 태양전지층(40)의 변환 효율도 증가시킬 수 있게 된다.In addition, it not only effectively absorbs sunlight incident by the
특히, 전면유리층(20)의 전 면에 형성된 표면개질층(22)에 의해 입사되는 태양광이 난반사되어 주변에 눈부심 발생을 최소화하게 됨은 물론, 통과된 태양광 중, 칼라코팅층(24)에서 반사된 빛이 표면개질층(22)에 의해 산란되어 바라보는 방향에 따라 다양한 색상을 나타내게 됨으로써, 더욱 심미감을 향상시킬 수 있게 된다.In particular, the solar light incident by the
이하에서는, 상기한 구성의 칼라 태양전지 모듈(10)을 건축물에 일체화되게 시공한 구조를 설명하기로 한다.Hereinafter, a structure in which the color
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈(10)이 스텝 타입으로 단차지게 형성되어 건축물에 일체화된 구조로 시공된 관계를 도시한 일부 사시도이고, 도 6은 도 5의 요부 확대 단면도이다.FIG. 5 is a partial perspective view illustrating a relationship in which the color
본 발명의 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈(10)이 일체화로 시공되는 건축물 구조는, 일정 간격을 두고 상하 슬라브에 대하여 고정되게 배치되는 복수의 수직프레임(130)과, 이 복수의 수직프레임(130)들 사이에 소정의 높이 차를 두고 고정되게 배치되는 복수의 수평프레임(미도시됨) 및 수직프레임(130)과 수평프레임 사이의 공간에 설치되는 칼라 태양전지 모듈(10)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.The building structure in which the color
여기서, 수직프레임(130)및 수평프레임(이하에서는, 프레임(130)으로 통칭함.)은 칼라 태양전지 모듈(10)이 안착되기 위한 단차부(도면부호 미부여)가 형성되도록 전체적인 폭이 상대적으로 큰 제1 프레임부(132)와, 이 제1 프레임부(132)의 일면 중앙 부위로부터 돌출되게 결합되어 제1 프레임부(132)에 대하여 상대적으로 폭이 작은 제2 프레임부(134)로 구성될 수 있다.Here, the
따라서, 프레임(130)의 제2 프레임부(134) 양측에는 서로 대향되는 방향으로 칼라 태양전지 모듈(10) 중, 전면유리층(20) 또는 후면기재층(30)이 안착되고, 후술되는 가압부재(300)가 안착되기 위한 단차부가 형성될 수 있다.Accordingly, the
여기서, 칼라 태양전지 모듈(10)은 태양전지층(40)에 의해 전면유리층(20)과 후면기재층(30)이 일정 간격만큼 이격되게 배치되되, 그 단부의 길이가 다르게 단차지게 형성될 수 있다.Here, the color
예를 들어, 칼라 태양전지 모듈(10)에서, 후측에 배치되는 후면기재층(30)은 그 단부가 프레임(130)의 단차부에 안착되어 제2 프레임부(134)의 일 측면과 밀접하게 위치되고, 전측에 배치되는 전면유리층(20)은 그 단부가 후면기재층(30)의 단부 측에 안착되어 후면기재층(30)을 프레임(130)의 단차부 쪽으로 가압하는 가압부재(300)의 일측 면과 밀착이 이루어지면서 가압부재(300)의 후술되는 단턱부(도면부호 미부여)에 안착되어 지지될 수 있다.For example, in the color
따라서, 후면기재층(30)에 비하여 전면유리층(20)은 그 전체적인 길이가 상대적으로 짧게 형성됨으로써, 그 단부가 단차지게 배치될 수 있다.Accordingly, the
또한, 칼라 태양전지 모듈(10)을 구성하는 후면기재층(30)과 전면유리층(20)은 태양전지층(40)에 의해 일정 간격만큼 이격된 상태로 배치가 이루어지게 된다.In addition, the
한편, 프레임(130)과 대향되는 반대 측에는 가압부재(300)의 일 면을 가압함에 따라 가압부재(300) 및 후면기재층(30)을 안정되게 고정시키기 위한 마감재(140)가 배치되고, 이 마감재(140)와 프레임(130)의 제2 프레임부(134)는 볼트 또는 나사 등의 결합부재(142)에 의해 결합되어 고정될 수 있다.On the other hand, the opposite side opposite to the
여기서, 가압부재(300)는 열에 의해 쉽게 변형되거나 녹지 않는 내화금속 재질로 제작된 것이 적용되는 것이 바람직하다.Here, the pressing
이러한 가압부재(300)는 대략 사각 단면 형상의 봉 형태로 형성되는 제1 부재(310)와, 이 제1 부재(310)의 일측 면으로부터 일정 너비만큼 돌출된 제2 부재(311)로 구성되어 대략 ㄱ자 형태로 이루어질 수 있으며, 제1 부재(310)의 양 면에는 각각 제1 걸림돌기(314) 및 제2 걸림돌기(312)가 형성된 구조로 이루어질 수 있다.The pressing
또한, 프레임(130)의 제2 프레임부(134) 양 측면에는 가압부재(300)의 제1 걸림돌기(314)에 대응하는 걸림 홈(136)이 형성될 수 있다.In addition, locking
따라서, 가압부재(300)의 제1 부재(310) 일 측면에 형성된 제1 걸림돌기(314)는 프레임(130)의 제2 프레임부(134)에 형성된 걸림 홈(136)에 걸림이 이루어지도록 결합되고, 제1 부재(310)의 타 측면에 형성된 제2 걸림돌기(312)는 전면유리층(20)의 끝단 내면에 걸림이 이루어지도록 결합됨으로써, 칼라 태양전지 모듈(10)의 설치 방향과 교차되는 방향으로의 이탈이 예방될 수 있다.Therefore, the
상기와 같은 구성으로 이루어질 수 있는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 칼라 태양전지 모듈(10)의 건축물 일체화 구조 및 그에 따른 작동관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to the building integrated structure of the color
먼저, 프레임(130)의 단차부에 후면기재층(30)의 단부를 안착시키되, 그 끝단이 제2 프레임부(134)의 일 면과 밀접하게 위치되도록 한다.First, the end of the
다음에, 후면기재층(30)에 대하여 태양전지층(40)에 의해 일정 간격이 이격된 상태로 전면유리층(20)을 적층되게 배치하여 고정시킨다.Next, the
계속해서, 후면기재층(30)의 단부에 가압부재(300)가 안착되도록 하되, 가압부재(300)의 제1 걸림돌기(314)를 제2 프레임부(134)의 걸림 홈(136)에 끼워맞추어 고정되도록 함과 동시에, 가압부재(300)의 제2 걸림돌기(312)를 전면유리층(20)의 끝단 내면에 걸림되도록 함으로써, 전면유리층(20)의 단부는 가압부재(300)의 제1 부재(310)와 제2 부재(311) 사이의 단턱부에 의해 감싸지도록 한다.Subsequently, the pressing
따라서, 전면유리층(20)의 단부는 가압부재(300)의 단턱부와 제2 걸림돌기(312) 사이에 삽입된 형태로 고정이 이루어지게 된다.Therefore, the end of the
마지막으로 마감재(140)를 가압부재(300)의 일 면에 밀착시킨 상태에서, 마감재(140)와 제2 프레임부(134)를 볼트나 나사 등의 결합부재(142)로서 체결하여 고정시킨다.Finally, in a state in which the
따라서, 가압부재(300)는 후면기재층(30)의 단부 측 일 면과 마감재(140) 사이에 배치됨으로써, 후면기재층(30)을 프레임(130)의 단차부 방향으로 항상 가압하게 된다.Therefore, the pressing
참고로, 본 발명의 일 실시 예에서는 가압부재(300)와 제2 프레임부(134)가 제1 걸림돌기(314) 및 걸림 홈(136)에 의해 결합이 이루어지도록 한 것을 일 예로 설명하였으나, 가압부재(300)와 제2 프레임부(134)는 볼트나 나사 등의 결합부재로서 체결하여 고정되도록 할 수도 있음은 물론이다.For reference, in the exemplary embodiment of the present invention, the pressing
상기와 같은 구성으로 이루어질 수 있는 칼라 태양전지 모듈(10)의 경우, 화재 발생 등에 의해 칼라 태양전지 모듈(10)에 열이 전달되어 칼라 태양전지 모듈(10)에 개재된 태양전지층(40)이 변형 또는 손상되더라도 외측의 전면유리층(20)은 가압부재의 제2 걸림돌기(312)와 단턱부 사이에 고정되어 고정된 상태를 유지하고, 후면기재층(30)은 가압부재(300)에 의해 프레임(130)의 단차부에 밀착되어 고정된 상태를 유지하게 되는바, 화재에 의한 열기나 유독가스 등의 유입이 차단되는 효과가 제공될 수 있다.In the case of the color
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the invention.
10 : 칼라 태양전지 모듈 20 : 전면유리층
22 : 표면개질층 24 : 칼라코팅층
30 : 후면기재층 32 : 반사코팅층
40 : 태양전지층 50 : 접합시트
130 : 프레임 132 : 제1 프레임부
134 : 제2 프레임부 136 : 걸림 홈
140 : 마감재 300 : 가압부재
310 : 제1 부재 311 : 제2 부재
312 : 제2 걸림돌기 314 : 제1 걸림돌기10: color solar cell module 20: front glass layer
22
30: backing layer 32: reflective coating layer
40: solar cell layer 50: bonding sheet
130: frame 132: first frame portion
134: second frame portion 136: locking groove
140: finish 300: pressure member
310: first member 311: second member
312: second locking protrusion 314: first locking protrusion
Claims (7)
상기 프레임과 결합되는 마감재;
상기 프레임의 단차부와 상기 마감재 사이에 고정되게 배치되는 것으로서, 일 면에 표면개질층이 형성되고, 타 면에 칼라코팅층이 형성된 설정 두께의 전면유리층과, 일 면에 반사코팅층이 형성된 설정 두께의 후면기재층과, 상기 전면유리층과 상기 후면기재층에 개재되는 태양전지층 및 상기 태양전지층의 양 면에 접하여 상기 전면유리층의 칼라코팅층과 상기 후면기재층의 반사코팅층과 접합되어 밀봉되는 접합시트를 포함하는 칼라 태양전지 모듈로 구성되고,
상기 칼라 태양전지 모듈의 전면유리층과 후면기재층의 양 단부 길이가 서로 다르게 형성되어 스텝 타입으로 단차지게 형성되며,
상기 전면유리층 및 후면기재층 중, 상대적으로 길이가 긴 후면기재층 단부가 상기 프레임의 단차부에 밀착되게 안착된 상태에서, 상기 후면기재층의 단부와 상기 마감재에 개재되어 상기 후면기재층을 항상 프레임의 단차부 쪽으로 가압시키는 가압부재를 더 포함하되,
상기 가압부재는, 내화금속 재질이고, 사각 단면 형상의 제1 부재와, 상기 제1 부재의 일측 면으로부터 일정 너비만큼 돌출된 제2 부재로 구성되며,
상기 제1 부재의 양 면에는 각각 제1 걸림돌기 및 제2 걸림돌기가 형성되고,
상기 프레임에는 상기 제1 걸림돌기 및 제2 걸림돌기 중, 어느 하나의 걸림돌기가 걸림되기 위한 걸림 홈이 형성되며,
상기 걸림 홈에 걸림된 어느 하나의 걸림돌기의 대향 면에 형성된 다른 하나의 걸림돌기는 상대적으로 길이가 짧은 유리의 끝단 내면에 걸림이 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라 태양전지 모듈의 건축물 일체화 구조.
A frame having a stepped portion;
Finishing material coupled to the frame;
It is fixedly disposed between the stepped portion of the frame and the finishing material, the surface modification layer is formed on one surface, the front glass layer of a predetermined thickness formed with a color coating layer on the other surface, and a predetermined thickness formed with a reflective coating layer on one surface Contact with both sides of the solar cell layer and the solar cell layer interposed on the rear glass layer and the rear glass layer and the color coating layer of the front glass layer and the reflective coating layer of the rear substrate layer to be sealed. Consists of a color solar cell module comprising a bonding sheet,
The lengths of both ends of the front glass layer and the rear substrate layer of the color solar cell module are different from each other, and are formed stepwise.
Of the front glass layer and the rear substrate layer, a relatively long length of the rear substrate layer end is seated in close contact with the stepped portion of the frame, the rear substrate layer is interposed between the end of the rear substrate layer and the finishing material Further comprising a pressing member for always pressing toward the stepped portion of the frame,
The pressing member is made of a refractory metal, and includes a first member having a rectangular cross-sectional shape and a second member protruding by a predetermined width from one side of the first member.
First and second locking projections are formed on both surfaces of the first member,
The frame is provided with a locking groove for locking any one of the first locking projections and the second locking projections,
The building block of the color solar cell module, characterized in that the other locking projection formed on the opposing surface of any one of the locking projections caught in the locking groove is caught on the inner surface of the end of the relatively short glass.
상기 전면유리층 일 면에 형성되는 표면개질층은,
화학적 에칭에 의해 구현되되, 그 표면조도 Ra 값이 0.20~0.50인 것을 특징으로 하는 칼라 태양전지 모듈의 건축물 일체화 구조.
The method of claim 1,
The surface modification layer formed on one surface of the windshield layer,
Implemented by chemical etching, the surface roughness Ra value of the building integrated structure of the color solar cell module, characterized in that 0.20 ~ 0.50.
상기 접합시트는,
PVB(Polyvinyl butyral) 또는 EVA(Ethylene vinyl acetate)로 이루어진 것을 특징으로 칼라 태양전지 모듈의 건축물 일체화 구조.
The method of claim 1,
The bonding sheet,
Building integrated structure of color solar cell module, characterized by consisting of PVB (Polyvinyl butyral) or EVA (Ethylene vinyl acetate).
상기 프레임은,
상대적으로 폭이 넓은 제1 프레임부와,
상기 제1 프레임부의 일 면 중앙 부위로부터 돌출되게 결합되되, 상기 제1 프레임부에 비하여 상대적으로 폭이 좁은 제2 프레임부로 구성되고,
상기 제2 프레임부의 측면에 걸림 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 칼라 태양전지 모듈의 건축물 일체화 구조.
The method of claim 1,
The frame,
A relatively wide first frame portion,
Is coupled to protrude from the central portion of one surface of the first frame portion, it is composed of a second frame portion relatively narrower than the first frame portion,
The building integrated structure of the color solar cell module, characterized in that the engaging groove is formed on the side of the second frame portion.
상기 마감재와 상기 제2 프레임부는 결합부재에 의해 고정되게 결합되는 것을 특징으로 하는 칼라 태양전지 모듈의 건축물 일체화 구조.The method of claim 6,
The finishing material and the second frame portion building integrated structure of the color solar cell module, characterized in that is fixedly coupled by a coupling member.
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