KR20100071246A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 내열성, 내구성, 내화학성, 내습성 및 절연성능이 우수할 뿐만 아니라 반사효과가 우수한 기능성 시트를 백 시트로 사용함으로써, 태양광의 입사량을 향상시킬 수 있게 되어 태양전지의 효율을 상승시킬 수 있으며, 적외선 영역의 파장이 태양전지 셀로 입사되지 않도록 반사하여 태양전지 셀의 온도 상승을 억제함으로써 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있는 태양전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module, and more particularly, by using a functional sheet having excellent heat resistance, durability, chemical resistance, moisture resistance, and insulation performance as well as an excellent reflection effect as a back sheet, the incident amount of solar light can be improved. It is possible to increase the efficiency of the solar cell, and relates to a solar cell module that can improve the efficiency of the solar cell by suppressing the temperature rise of the solar cell by reflecting so that the wavelength of the infrared region is not incident to the solar cell. .
최근 지구 환경 오염 및 화석 에너지 고갈 문제 등으로 인하여, 환경 친화형 대체 에너지원 개발 및 미래 에너지원의 다원화 등이 국제적인 이슈로 등장하고 있다. 이러한 배경 하에서 태양 에너지를 활용한 태양전지가 미래의 유력한 대체 에너지원으로 주목 받고 있으며, 또한 태양전지의 저가화가 진행되면서 관련 세계 시장 규모도 급속도로 증가되고 있다.Recently, due to global environmental pollution and fossil energy depletion, development of environmentally friendly alternative energy sources and diversification of future energy sources have emerged as international issues. Under these circumstances, solar cells utilizing solar energy are attracting attention as a viable alternative energy source of the future, and as the price of solar cells decreases, the global market size is rapidly increasing.
이러한 태양전지의 최소 단위를 셀(Cell)이라고 하며, 실제로 태양전지를 셀 그대로 사용하는 일은 거의 없으며, 실제 사용되는데 필요한 전압이 수 V에서 수십 혹은 수백 V 이상인데 비하여 셀 1개로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작기 때문에 다수의 단위 태양전지들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용하고 있다. The minimum unit of such a solar cell is called a cell, and in practice, the solar cell is rarely used as it is, and the voltage from one cell is about 10 to hundreds or more from several V. Because it is very small at 0.5V, many unit solar cells are connected in series or parallel with the required unit capacity.
또한, 태양전지가 야외에서 사용되는 경우 여러 가지 혹독한 환경에 처하게 되므로, 필요한 단위 용량으로 연결된 다수의 셀을 혹독한 환경에서 보호하기 위하여 복수의 셀을 패키지로 한 태양전지 패널(solar cell panel)로 구성하여 사용한다.In addition, when a solar cell is used outdoors, it may be subjected to various harsh environments, so that a plurality of cells are packaged into a solar cell panel to protect a plurality of cells connected to a required unit capacity in a harsh environment. Configure and use.
이러한 태양전지 패널은 빌딩 등의 구조물에 안정된 전기를 공급하는 수단으로 사용되고 있다.Such solar cell panels are used as a means for supplying stable electricity to structures such as buildings.
한편, 태양전지 패널은 태양빛을 흡수하여 전기를 생성하는 원리이기 때문에 태양광의 입사량에 따라 전기 생산량이 결정된다.On the other hand, since the solar cell panel absorbs sunlight to generate electricity, the amount of electricity produced is determined by the incident amount of sunlight.
종래에는 태양전지 패널로 입사되는 태양빛의 양을 늘리기 위하여 별도의 부재(볼록렌즈 등)를 사용하였으나. 이러한 부재는 비용 및 익스테리어 측면에서 태양전지 패널에 직접 적용하기 어려운 문제점이 있었다.Conventionally, a separate member (convex lens, etc.) is used to increase the amount of sunlight incident on the solar cell panel. Such a member has a problem that it is difficult to apply directly to the solar panel in terms of cost and exterior.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 내열성, 내구성, 내화학성, 내습성 및 절연성능이 우수할 뿐만 아니라 반사효과가 우수한 백 시트를 사용하여, 태양광의 입사량을 향상시킴으로써 태양전지의 효율을 상승시킬 수 있는 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is not only excellent heat resistance, durability, chemical resistance, moisture resistance and insulation performance, but also using the back sheet excellent in the reflection effect, It is to provide a solar cell module that can increase the efficiency of the solar cell by improving.
또한, 본 발명의 목적은 적외선 영역의 파장은 반사시켜 태양전지 셀로 입사되지 않도록 하고, 그 이하 영역의 파장이 투과되어 태양전지 셀로 입사되도록 하여 태양전지 셀의 온도 상승을 억제하여 발전 효율을 높일 수 있는 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to reflect the wavelength of the infrared region so as not to be incident to the solar cell, the wavelength of the sub-area is transmitted through the incident to the solar cell to suppress the temperature rise of the solar cell to increase the power generation efficiency. It is to provide a solar cell module.
본 발명의 상기한 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object of the present invention,
본 발명의 일 측면에 따르면, According to one aspect of the invention,
태양전지 셀;Solar cell;
상기 태양전지 셀의 전면에 부착된 글라스; Glass attached to the front of the solar cell;
상기 태양전지 셀과 글라스 사이에 배치된 적외선 반사 필름; 및An infrared reflecting film disposed between the solar cell and the glass; And
상기 태양전지 셀의 후면에 부착되며, 반사 필름이 구비된 백 시트를 포함하는 태양전지 모듈이 제공된다.A solar cell module is attached to a rear surface of the solar cell and includes a back sheet having a reflective film.
이때, 상기 반사 필름에는 표면에 복수의 요철이 형성될 수 있으며, 이러한 요철은 삼각 프리즘 구조일 수 있다.In this case, a plurality of irregularities may be formed on a surface of the reflective film, and the irregularities may have a triangular prism structure.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,According to another aspect of the invention,
태양전지 셀;Solar cell;
상기 태양전지 셀의 전면에 부착된 글라스; Glass attached to the front of the solar cell;
상기 태양전지 셀의 후면에 부착되며, 반사 필름이 구비된 백 시트; 및 A back sheet attached to a rear surface of the solar cell and provided with a reflective film; And
상기 태양전지 셀과 백 시트 사이에 배치된 굴절 필름을 포함하는 것을 태양전지 모듈이 제공된다.A solar cell module is provided that includes a refractive film disposed between the solar cell and the back sheet.
이때, 상기 반사 필름에는 표면에 복수의 요철이 형성될 수 있으며, 이러한 요철은 삼각 프리즘 구조일 수 있다.In this case, a plurality of irregularities may be formed on a surface of the reflective film, and the irregularities may have a triangular prism structure.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 내열성, 내구성, 내화학성, 내습성 및 절연성능이 우수할 뿐만 아니라 반사효과가 우수한 백 시트를 사용하여, 태양전지 셀로 입사되는 태양광의 양을 향상시킴으로써 태양전지 모듈의 효율을 상승시킬 수 있다.As described above, the solar cell module according to the present invention not only has excellent heat resistance, durability, chemical resistance, moisture resistance and insulation performance, but also uses a back sheet having excellent reflection effect, and thus the amount of sunlight incident on the solar cell. By improving, the efficiency of a solar cell module can be raised.
또한, 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 적외선 영역의 파장은 반사시켜 태양전지 셀로 입사되지 않고, 그 이하 영역의 파장이 투과되어 태양전지 셀로 입사되므로 태양전지 모듈의 온도 상승을 억제하여 발전 효율을 높일 수 있다. In addition, the solar cell module according to the present invention reflects the wavelength of the infrared region and is not incident to the solar cell, but the wavelength of the lower region is transmitted and incident to the solar cell, thereby increasing the power generation efficiency by suppressing the temperature rise of the solar cell module. Can be.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지 모듈을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a solar cell module according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings show exemplary forms of the present invention, which are provided to explain the present invention in more detail, and the technical scope of the present invention is not limited thereto.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도이고, 도 2는 도 1의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈을 구성하는 백 시트의 구성도이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 집광 과정을 나타내는 개념도이며, 본 문서에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위해 도시된 것으로, 도면에 도시되는 각 층(layer) 및 각 부재의 형상은 설명의 편의를 위해 과장되거나 축소될 수 있다.1 is a plan view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of Figure 1, Figure 3 is a solar cell module according to an embodiment of the present invention 3 to 6 is a conceptual diagram showing a condensing process of the solar cell module according to an embodiment of the present invention, the accompanying drawings are shown for convenience of description, The shape of each layer and each member shown in the drawings may be exaggerated or reduced for convenience of description.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈(10)은 태양전지 셀(13)과 상기 태양전지 셀(13)의 전면에 부착된 글라스(15) 및 상기 태양전지 셀(13)의 후면에 부착되며, 반사 필름(21)이 구비된 백 시트(20)를 포함한다.The
또한, 태양전지 모듈(10)은 상기 태양전지 셀(13)과 글라스(15) 사이에 배치된 적외선 반사 필름(30)을 포함한다.In addition, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈(10)은 태양전지 셀(13)과 백 시트(20) 사이에 배치된 굴절 필름(40)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 태 양전지 셀(13)의 전면이란 용어는 태양전지 셀(13)의 일면 중 태양광의 입사방향에 대응되는 면을 의미하고, 후면이란 용어는 태양전지 모듈(10)이 설치되는 구조물 등의 벽면에 대응되는 면을 의미한다.In addition, the
미설명 부호인 14는 점착 필름(예를 들어, EVA 필름)을 나타내고, 11은 태양전지 셀(13), 글라스(15) 및 백 시트(20)를 포함하는 태양전지 모듈(10)의 에지부에 결합된 지지 프레임을 나타내고, 12는 탄성 패드를 나타낸다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈(10)을 구성하는 백 시트(20)는, 도 3을 참조하면, 기재필름(22) 및 기재필름(22) 상에 형성된 반사 필름(21)을 포함한다.On the other hand, the
여기서, 상기 기재 필름(22)은 내열성, 내구성, 내화학성, 내습성 및 절연성능이 우수한 재질로 형성될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니나 예를 들어, 폴리 비닐 플루오라이드(poly vinyl fluoride: PVF), 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(poly ethylene tetephthalate: PET) 및 에틸렌 테트라 플루오르 에틸렌(ethylene tetrafluoroethylene, ETFE)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 것이 다층 구조를 갖도록 적층 되어 형성될 수 있다.Here, the
도 3에는 아래부터 PVF(23), PET(24) 및 PVF(23)가 차례대로 적층된 기재필름이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 내열성, 내구성, 내화학성, 내습성 및 절연성능이 우수하도록 상기 그룹으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 것이 다양하게 다층 구조를 갖도록 적층되어 형성될 수 있으며, 예를 들어 아래부터 ETEE 및 산화규소층을 적층하여 기재필름을 형성할 수 있다. 3 shows a substrate film in which
또한, 백 시트(20)는 상기 기재 필름과 반사 필름 사이에 배치된 산화 규소층 또는 프라이머 층을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 이러한 층을 사이에 개재하여 기재 필름(22)과 반사필름(21)의 접착력을 높일 수 있다.In addition, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈(10)을 구성하는 반사필름(21)의 표면에는 다양한 형상 구조를 갖는 요철을 형성할 수 있으며, 예를 들어 상기 요철을 돌출 형성된 삼각 프리즘으로 형성하여 입사되는 빛의 굴절 반사가 일어나도록 할 수 있으며, 삼각 프리즘을 다양한 각도로 형성하여 반사각을 조절함으로써 반사효율을 더욱 높일 수 있다.In addition, the surface of the
위와 같이 구성된, 태양전지 모듈(10)에서의 태양광의 거동을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.With reference to the accompanying drawings, the behavior of solar light in the
도 4에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈의 전면을 이루는 글라스(15)를 투과한 태양광 중 적외선 영역의 파장은 적외선 반사 필름(30)에 의하여 글라스 쪽으로 반사가 일어나게 되고, 그 이하 영역의 파장만이 적외선 반사 필름(30)을 통과하여 태양전지 셀(13)로 입사되므로, 적외선에 의한 태양전지 셀의 온도 상승을 억제할 수 있으므로 발전효율을 높일 수 있다.As shown in FIG. 4, the wavelength of the infrared region of the sunlight transmitted through the
도 5에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈의 전면을 이루는 글라스(15)를 투과한 태양광은 일부가 태양전지 셀(13)로 집광되며, 나머지 일부는 백 시트(20)로 진행하게 된다. 이때, 백 시트(20)로 향하는 태양광은 굴절 필름(40)을 통과하는 과정에서 입사광의 각도가 변형되어, 백 시트(20)를 통한 태양전지 셀(13)로의 재반사를 용이하게 할 수 있으므로, 태양전지 모듈(10)의 발전 효율을 높일 수 있다.As shown in FIG. 5, the solar light transmitted through the
도 6에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈의 전면을 이루는 글라스(15)를 투과한 태양광은 일부가 태양전지 셀(13)로 집광되며, 나머지 일부는 백 시트(20)로 진행하게 된다. 이때, 백 시트의 반사 필름(21)에 의하여 반사된 태양광을 다시 태양전지 셀(13)로 집광될 수 있으므로, 태양전지 모듈의 효율을 높일 수 있다.As shown in FIG. 6, the solar light transmitted through the
또한, 반사필름(21)은 표면에 돌출 형성된 삼각 프리즘으로 입사되는 빛의 굴절 반사가 일어나도록 할 수 있으며, 반사각을 조절함으로써 반사효율을 더욱 높일 수 있다.In addition, the
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. And additions should be considered to be within the scope of the following claims.
예를 들어, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈(10)은 태양전지 셀(13); 상기 태양전지 셀의 전면에 부착된 글라스(15); 상기 태양전지 셀의 후면에 부착되며, 반사 필름이 구비된 백 시트(20) 및 상기 태양전지 셀과 백 시트 사이에 배치된 굴절 필름(40)을 포함할 수 있으며, 각 시트 및 필름의 구체적인 기능은 전술한 바와 같다.For example, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도.1 is a plan view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈을 구성하는 백 시트의 구성도.3 is a block diagram of a back sheet constituting a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 집광 과정을 나타내는 개념도.4 to 6 is a conceptual diagram showing a light collecting process of the solar cell module according to an embodiment of the present invention.
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