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KR980012648A - 태양 전지 모듈 및 그를 이용한 하이브리드 지붕 패널 - Google Patents

태양 전지 모듈 및 그를 이용한 하이브리드 지붕 패널 Download PDF

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KR980012648A
KR980012648A KR1019970033466A KR19970033466A KR980012648A KR 980012648 A KR980012648 A KR 980012648A KR 1019970033466 A KR1019970033466 A KR 1019970033466A KR 19970033466 A KR19970033466 A KR 19970033466A KR 980012648 A KR980012648 A KR 980012648A
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KR
South Korea
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solar cell
cell module
photovoltaic
insulating material
base material
Prior art date
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KR1019970033466A
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Inventor
다께시 다까다
기미또시 후까에
도시히꼬 미무라
마사히로 모리
사또루 시오미
Original Assignee
미따라이 후지오
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미따라이 후지오, 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 미따라이 후지오
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Publication of KR100307478B1 publication Critical patent/KR100307478B1/ko

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Abstract

제1 태양 전지 모듈은 최소한 기본 재료: 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료: 제1 절연 재료 상에 형성되는 복수의 광기전력 소자를 갖는 광기전력 소자: 및 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하며, 기본 재료는 L 자형 단면을 가지며, 만곡부는 광기전력 소자가 배치되지 않은 부분에 형성된다. 제2 태양 전지 모듈은 최소한 기본 재료, 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료: 제1 절연 재료 상에 형성되고, 복수의 광기전력 소자와 제1 절연 재료 상에 형성되는 광기전력 소자들을 전기 접속하기 위한 배선 재료를 포함하는 광기전력 소자 세트: 및 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하며, 태양 전지 모듈은 배선 재료가 배치되어 있는 부분에 만곡부를 가진다. 기본 재료는 L 또는 W자형을 가짐으로써, 최적 상승각은 설치의 위치 및 경사를 고려하여 자유롭게 설계될 수 있다. 이는 전력 발생랑을 증가시킨다. 동시에, 이는 집열토를 효과적으로 높이며, 특히, 비 단결정 반도체의 광 열화의 복구를 돕는다. 이러한 형태의 태양 전지 모듈을 집열 패널에 일체화함으로써, 전력을 발생시킴과 동시에 열을 유효하게 사용하는 하이브리드 지붕 패널(hybrid roof panel)이 실현된다.

Description

태양 전지 모듈 및 그를 이용한 하이브리드 지붕 패널
도 1은 본 발명의 제1 W자형 태양 전지 모듈의 실시예를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제2 W자형 태양 전지 모듈의 실시예를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 제2 W자형 태양 전지 모듈의 만곡부의 실시예를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 광기전력 소자의 실시예를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 제1 태양 전지 모듈을 사용하는 하이브리드 지붕 패널의 실시예를 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 제2 태양 전지 모 듈을 사용하는 하이브리드 지붕 패널의 실시예를 도시한 단면도,
도 7은 예 1 내지 4에 따른 광기전력 소자의 사시도,
도 8은 예 1 및 4에 따라 설정된 광기전력 소자의 단면도,
도 9는 예 1 및 4에 따라 만곡되기 전의 태양 전지 모듈의 단면도,
도 10은 예 1 및 4에 따른 W자형 태양 전지 모듈의 사시도,
도 11은 예 1 및 4에 따른 W자형 태양 전지 모듈의 만곡부의 단면도,
도 12는 예 4에 따른 하이브리드 지붕 패널의 단면도,
도 13a는 종래의 집열(heat collecting) 패널을 도시한 사시도,
도 13b는 도 13a의 13B-l3B선에 따른 단면도,
도 14는 종래의 W자형 집열 패널의 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101, 971 : 기본 재료
102, 903 : 광기전력 소자 세트
403, 703 : 반도체 층
501, 601 : 태양 전지 모듈
503 : 패널 · 용기
504 : 창
506 : 공기 취입구
507 : 공기 취출구
801 : 광기전력 소자
802 : 배선 재료
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 광기전력 소자를 이용한 태양 전지 모듈과, 태양 전지 모듈 및 집열 패널의 일체화로 형성되는 하이브리드 지붕 패널(hybrid roof panel)에 관한 것이다. 종래에, 단열 상자에 태양광을 수신하고 수신된 태양광의 열을 사용하여 온수(warm water) 또는 온풍(warm air)를 만들어 내는 태양 열 발생 시스템은 태양 에너지의 사용 방법으로서 공지된 바이다. 이러한 양 열 발생 시스템으로서, 광을 잘 흡수하는 혹색 철판을 사용하는 집열 패널이 실용화되어 있다(일본 특허 공보 7-280358호). 도 13a 및 13b는 집열 패널의 각각의 사시도 및 단면도이다. 이러한 집열 패널은 집열 부재(1301: 흑색 철판)에 의해 수신된 태양 방사열이 외부 공기에 방열되지 않도록 유리 상자(1302) 내에 제한되어 있는 구조로 되어 있다. 공기 취입구(air inlet: 1303)으로부터 공급된 공기는 집열 부재(1301)로부터 열을 수신하여 점차 가열되어, 공기 취출구(air outlet: 1374)로부터 온풍이 추출된다. 유리(1306)가 광수신측 상에 배열되고 패널 하단판(bottom plate)의 단열재(1307)는 비 광수신측 상에 배열되기 때문에 집열 부재(1301)의 비 광수신측은 집열 패널 내의 기류 통로(air passage: 1305)로서 사용되며: 이러한 단열재(1307)를 포함한 비 수광측은 외부 공기로의 열 손실을 더 적게 가진다. 특히, 한랭지에서는 열에 대한 관심이 높아, 집열 패널을 사용한 태양열 발생 시스템이 보급되어 사용되고 있다. 한랭지는 비교적 높은 위도에 위치해 있기 때문에, 이들 지역에서 태양광의 입사각도는 낮다. 따라서, 태양광으로부터 효율적으로 집열시키기 위하여, 집열 부재(1301)는 소정의 각도를 가져야 한다. 이상적으로,(도 13b의 2점 쇄선의 화살표로 표시된) 태양광은 90°로 입사된다. 보통, 집열면을 수평으로 위도 +10° 의 각 도에서 배치하는 것이 최적인 것으로 고려된다. 도° 14는 향상된 W자형 집열 패널을 도시한 단면도이다. 복수의 W자형 집열 패널(1401)이 집열 패널에 부착된다. 각 집열 패널(1401)의 집열면은 집열 패널 내에서 각도(θ)로 경사져서, 태양 고도가 낮은 경우에도 높은 집열 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 이러한 집열 패널은 한랭지 등에서 광범위하게 사용되고 있다. W자형 집열 패널(1401)의 입상(rained angle 각도()는 지대의 위도 및 지붕의 경사도를 고려하여 (도 14에 서 1점 쇄선 화살표로 표시된) 태양광의 입사 각도에 따라서 최적 각도로 자유롭게 설계될 수 있다. 또한, 집열 부재(1401)는 연속적인 W자형으로 형성되므로, 집얼판(1401)의 비 수광측 상의 공기의 흐름에 저항을 주는 것이 가능하다. 이는 부분적으로 집열 효율을 향상시키게 된다. 상술한 바와 같이, 집열 패널을 사용하는 한랭지는 고위도 지역이 많다. 따라서, 도 13a 및 13b에 도시된 바와 같이 평탄한 집열판을 사용하는 집열 패널보다 집열 효율이 높은 도 14의 W자형 집열 패널을 더욱 많이 사용한다. 부가적으로, W자형 집열 패널의 입상 각도()는 기존의 어떠한 지붕 경사도에 따라서 최적으로 설정될 수 있으며, 패널은 예를 들어, 지붕이외의 벽 등에도 부착될 수 있다. 이에 따라, W자형 집열 패널의 이용 가치는 높다. 태양열 발생 시스템에 있어서, 상술한 바와 같이 집열 패널에 의해 얻어진 온풍을 주택 내로 공급하기 위해 팬(rats)을 동작시키는 것이 필요하며, 이를 위해서는 전기가 필요하다. 팬의 전원으로서의 태양 전지 소자가 집열 패널 내에 배치되고 집열 및 발전(power generation)을 동시에 행할 수 있는 하이브리드 지붕 패널이 개발되고 있다. 하지만, 이러한 하이브리드 지붕 패널은 열 전달 매체에 관하여 태양 전지 소자의 내후성(weather resistance)을 확보하기 위해 비활성 가스 등이 밀봉되어야 하기 때문에 비실용적이며, 이는 패널의 기밀성 (airtightness)과 같은 과제가 많아진다. 또한, 전원과 같은 태양 전지의 절연성이 보호되어야 한다. 따라서, 태양 전지 소자가 바로 사용될 경우, 집열 패널의 절연성도 보호되어야 한다. 아울러, 집열 패널의 조립에 있어서는 저 작업성 및 고 비용의 문제점이 있다. 즉, 집열 패널 내의 태양 전지 소자를 배치하기 위하여 조립 공정 단계의 수가 증가되고, 부착 부품 및 기차 부속 부품도 필요하게 된다. 이에 따라 조립 비용이 증가하여, 하이브리드 지붕 패널은 비실용적이 된다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
본 발명은 상기 상황을 고려한 것으로, 태양 전지를 가진 집열 패널(하이브리드 지붕 패널)의 집열 효율 및 발전 효율 모두를 향상시키고자 하는 목적을 갖는다. 본 발명의 다른 목적은 조립이 용이하고 대량 생산성이 높은 하이브리드 지붕 패널을 제공하는 것이다. 이러한 목적 달성을 위하여, 제1 태양 전지 모듈은 최소한 기본 재료, 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료, 제1 절연 재료 상에 형성되고 복수의 광기전력 소자를 포함하는 광기전력 소자 세트, 및 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하며, 기본 재료는 L자형 단면을 가지고, 광기전력 소자가 배치되어 있지 않은 부분에 만곡부가 형성된다. 제2 태양 전지 모듈은 최소한 기본 재료, 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료, 제1 절연 재료 상에 형성되고 복수의 광기전력 소자 및 이 광기전력 소자를 전기적으로 접속하기 위한 배선 재료를 포함하는 광기전력 소자 세트, 및 이 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하며, 태양 전지 모듈은 배선 재료가 배치되어 있는 부분에 만곡부를 가진다. 기본 재료는 L자 또는 W자형이므로, 최적 입상 각도는 지대 및 설치 경사도를 고려하여 자유롭게 설계될 수 있다. 이로써, 전력 발생량을 증가시키게 된다. 동시에, 이는 집열 효율을 높이고, 특히, 비 단결정 반도체의 광학 열화의 복구를 돕는다. 이러한 형태의 태양 전지 모듈을 집열 패널에 통합함으로써, 전력을 발생시킴과 동시에 열을 효율적으로 사용하는 하이브리드 지붕 패널이 실현된다. 특히, 기본 재료가 W자형인 본 발명의 제2 태양 전지 모듈에 있어서, 태양 전지 모듈은 하이브리드 지붕 패널이 조립될 경우 상호 접속될 필요가 없다. 이는 또한 하이브리드 지붕 패널의 대량 생산성을 높인다. 광기전력 소자 세트의 배선 재료만이 형성되어 있는 부분이 만곡되는 본 발명의 제2 태양 전지 모듈에 있어서, 이 배선 재료는 연질(soft) 금속 또는 편성(knitted) 도전체이다. 이는 모듈의 제조에 있어 수율을 향상 시킨다. 만곡부의 만곡 반경은 특정 범위 내에서 설정된다. 결국, 장기간의 신뢰성이 매우 높은 태양 전지 및 하이 브리드 지붕 패널이 제공된다.
[발명의 구성 및 작용]
본 발명의 태양 전지 및 하이브리드 지붕 패널의 실시예들은 수반하는 도면을 참조하여 이하 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명은 이들 실시예에 제한되지 않는다. 도 1 및 2는 본 발명의 제1 및 제2 태양 전지 모듈의 사시도이다. 광기전력 소자 세트(102)는 제1 절연 재료(도시 생략)를 통해 기본 재료 상에 형성되고, 제2 절연 재료(도시 생략)는 광기전력 소자 세트(102) 상에 형성된다. 케이블 커넥터(105)는 단자로서 사용된다. 광기전력 소자 세트(102)는 복수의 광기전력 소자 (103) 및 이들 광기전력 소자(103)를 상호 접속하기 위한 배선 재료(104)를 포함한다. 도 1에 도시된 본 발명의 제1 태양 전지 모듈은 광기전력 소자 세트(102)가 형성되지 않은 부분에서 만곡된다. 도 2에 도시된 본 발명의 제2 태양 전지 모듈은 배선 재료(104)가 형성되어 있는 붕분에서 만곡된다. 도 3은 본 발명의 제2 태양 전지 모듈의 만곡부의 단면도이다. 배선 재료(104)는 제1 절연 재료(301) 및 제2 절연 재료(302)에 의해 절연 및 밀봉되는 동안 기본 재료(101)에 접착되어 있다. 구성 재료들 간의 경계면에 접착제(303)가 충진되어 이들 접착성을 확보하게 된다. 각각의 구성 재료에 관하여 이하 설명하고자 한다.
[기본 재료(101)]
기본 재료(101)는 태양 전지 모듈의 강도를 높이는데 사용되는 판 재료이며, 높은 내후성 및 높은 내하중성(load resistance)을 갖는 것이 요구된다. 기본 재료(101)는 또한 각종 형태로 자유롭게 만곡되도록 높은 가공성을 가져야 한다. 그 재료의 예로는 동판, 알루미늄 합금판, 납판, 아연판, 티타늄판, 및 스테인레스 강철판과 같은 금속판과, 코팅된 아연 강철판과 같은 절연 금속을 들 수 있다.
[제1 절연 재료(301)]
제1 절연 재료(301)는 광기전력 소자 세트(102) 및 기본 재료(101) 간의 절연성을 확보해야 하며, 우수한 절연성을 갖는 것이 요구된다. 이 재료는 신장율(elongation), 신장 강도, 연질(softness). 및 가공성이 매우 우수하다. 예로는 나일론 및 플리에틸렌데레프탈레이트(polyethyleneterephthalate)를 들 수 있다
[광기전력 소자 세트(102)]
광기전력 소자 세트(102)는 배선 재료(104)를 사용하여 광기전력 소자(103)를 직렬 또는 병렬로 접속함으로써 형성된다. 도 4는 광기전력 소자(103)의 사시도이다. 광기전력 소자(103)는 도전성 기판(401), 이면 반사층(backsidereflecting layer: 402), 반도체 층(403), 투명 전극 층(404), 및 집전(collector) 전극(405)를 포함한다. 도전성 기판(401)은 광기전력 소자의 기판이며, 비 수광측 상의 전극으로서 작용한다. 이면 반사층(402)은 더 큰 광기전 력을 얻기 위해 반도테 층(403)에 광을 반사시킨다. 반도체 층(403)은 광을 흡수하여 전기 에너지로 변환시킨다. 투명 전극 층(404)은 수광면 측 상의 전극이다. 집전 전극(405)은 투명 전극 상에 발생되는 전류를 효율적으로 집전시키는데 사용된다. 도전성 기판(401)으로서 사용되는 재료의 예로는 스테인레스 강철, 알루미늄, 동, 티타늄, 탄소 시트, 아연 도금 시트(galvaniaed sheet), 도전층이 형성되어 있는 예를 들어, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴러에틸렌나프탈 라이드(polyethylenenaphthalide), 또는 에폭시 등의 수지막, 및 유리 등의 세라믹이 있다. 이면 반사층(402)으로서는, 예를 들어, 금속층, 금속 산화물층, 및 금속층과 금속 산화물 층의 복합층이 사용 될 수 있다. 금속의 예로는 티타늄, 크로뮴, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 은, 및 니켈 등이다. 금속 산화물의 예로는 아연 산화물, 티타늄 산화물 및 주석 산화물 등이다. 반도체 층(403)을 형성하는 재료의 예로는 비 단결정 반도체, 결정 실리콘, 및 동 인듐 세레나이드(copperindium selenide) 및 카드뮴-텔루뮴 화합물(cadmium-tellurium compound) 등의 화합물 반도체 등이다. 비 단결정 반도태는 비결정 실리콘, 비결정 실리콘 게르마늄, 비결정 실리콘 카바이드(carbide), 비결정 실리콘 니트라이드(nitride), 이들 반도체들의 미결정(microcrystals) 또는 결정(orystallites), 및 다결정 실리콘 등이다. 비 단결정 반도체의 변환 효율은 광의 방출에 의해 낮아지며, 즉, 소위. 스테블러-우론스키 효과(Stebler-Wionskieffect)가 공지되어 있다. 하지만, 이러한 광의 열화 본상은 어닐링에 의해 복구된다. 따라서, 비 단결정 반도체는 특히, 본 발명의 태양 전지 모듈에 사용되는 것이 바람직하다. 비 단결정 반도체가 사용될 경우, 반도체 층(403)은 실란 가스, 게르만(germane) 가스, 또는 하이드로카본 등을 사용하는 플라즈마 CVD에 의해 형성될 수 있다. 결정 실리콘이 사용될 경우, 반도체 층(403)은 응용 (molten) 실리콘을 시트화(sheeting)하고 비 단결정 반도체를 열처리함으로써 형성될 수 있다. 화합물 반도체가 사용될 경우 반도테 층(403)은 전자 빔 중착, 스퍼터링, 전기 증착(electrodeposition), 또는 인쇄 등에 의해 형성가능하다. 반도체 층(403)의 구성 요소로서, 핀 접합(pin junction), pn 접합, 또는 쇼트키 접합(Schottky junction)이 이용된다. 투명 전극 층(404)을 형성하는 재료로는 인듐 산화물 주석 산화물, ITO, 아연 산화물, 티타늄 산화물, 및 카드뮴 황화물 등이 있다. 그 형성 방법으로는, 내열 증착, 전자 빔 증착, 또는 스퍼터링 등을 이용하는 것이 가 능하다. 집전 전극(405)을 형성하는 재료로는 티타늄, 크로뮴, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 은, 니켈, 동, 및 주석 등 금속이 있다. 그 형성 방법으로는 이들 재료 중 임의의 금속 가루가 분산되는 도전성 페이스트(paste)를 인쇄하거나, 이 도전성 페이스트를 이들 금속 중 임의의 금속 와이어에 접촉하게 하는 것이 가능하다. 이러한 도전성 페이스트의 바인더(binder)로서, 폴리에스체르, 에폭시, 페놀, 아크립, 알키드(alkyd), 폴리비닐아세데이트, 고무, 및 우레탄 등이 사용될 수 있다. 배선 재료(104)는 광기전력 소자들을 전기적으로 접속시킨다. 양호하게도, 그 재료는 도전성 외에도 신장율, 신장 강도, 연질, 및 가공성에 있어서 우수하다. 알루미늄, 은, 동, 및 주석 등의 금속이 그 예이다. 편성 도전체 등을 사용하는 것도 가능하다. 광기전력 소자(103) 및 배선 재료(104)를 접속하는 방법은 특정하게 한정되지는 않는다. 예로는 납땜, 스폿 용접(spot welding), 초음파 용접 등이 있다.
[제2 절연 재료(302)]
제2 절연 재료(302)는 태양 전지 모듈의 표면을 보호하여 그 절연성을 확보한다. 제2 절연 재료(302)는 절연성이 우수하고, 투광성이 높으며, 내후성이 좋은 오염되기 어려운 것이 요구된다. 또한, 이 재료는 신장율, 신장강도, 연질 및 가공성이 매우 우수하다. 예로는 폴리에틸렌테트라플루오르에틸렌, 트리플루_오르화폴리에틸렌, 및 플루오르화폴리비닐의 플루오르 수지막이 있다. 플루오르 수지막은 보통 접착성이 높지 않기 때문에 접착면 상에서 코로나(corona) 처리 또는 프라이머(primer) 처리를 행하는 것이 바람직하다.
[접착제 (303)]
접착제(긴3)는 상술한 각 재료를 접착하고, 고 접착성, 고 투광성, 고 내후성을 갖는 것이 요구된다. 부가적으로, 접착제(303)는 공정시 각 재료의 신축성을 유발할 수 있는 유연성을 가져야 한다. 그 재료의 예로는, EVA(비닐 에세데이트-에틸렌 공중합체), 부티랄(butyral) 수지, 실리콘 수지, 및 에폭시 수지 등의 수지가 있 다. 또한, 태양 전지 모듈의 스크래치 내성을 증가시키기 위해, 유리 섬유로 함침(impregnate)되거나 반도체 층을 열화시키는 자외선을 흡수하는 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 절연 재료(301 및 302)가 접착층을 가질 경우 이들 층은 접착제로서 사용될 수 있다.
(만곡)
본 발명의 태양 전지의 만곡 방법은 특정한 것으로 한정되지 않으며, 일반적인 강철판 처리 방법이 사용될 수 있다. 예로는 밴더(bender) 가공, 롤 포머(roll former) 가공, 및 프레스 가공 등이 있다. 이들 방법 중 한 가지 방법에 의해 만곡 각도 및 만곡 반경을 제어함으로써 모듈이 만곡된다. 만곡 각도는 설치 장소 및 설치도에 따라 최적 각도로 설정됨을 주목해야 한다. 만곡부의 만곡 반경은 본 발명의 제1 태양 전지 모듈에서는 3.O㎜이상, 본 발명의 제2 태양 전지 모듈에서는 4.5㎜이상이 바람직하다. 만곡부의 만곡 반경이 너무 작으면, 기본 재료 및 절연 재료가 박리되거나 배선 재료가 만곡부에서 균열될 수 있다
(하이브리드 지붕 패널의 제1 실시예)
도 7는 집열 및 발전을 동시에 행할 수 있는 본 발명의 하이브리드 지붕 패널의 실시예를 도시하고 있다. 이러한 하이브리드 지붕 패널에 있어서, 도 1에 되시된 바와 같은 본 발명의 3개의 제1 태양 전지 모듈(501)및 4개의 W자형 흑색 철판(502)은 패널 용기(503) 내에 배치되어 있다. 패널 용기(503)의 한 면은 태양 광 (505)이 입사할 수 있는 창(504)으로 되어 있다 이러한 하이브리드 지붕 패널은 또한 지붕용(roOfing) 재료로서의 기능을 가지며, 이에 따라 빔 등의 지붕 퍼링(furling ) 또는 지붕 구조 재료 상에 배치될 수 있다. 본 발명의 하이브리드 지붕 패널은 임의의 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 하이브리드 지붕 패널은 처마 (eaves)에서부터 마루까지 일체로 된 패널이 가능하며, 또는 복수의 패널이 접속가능하다. 한편, 하이브리드 지붕 패널은 통상의 지붕 패널에 결합될 수 있다. 이 경우. 통풍층(ventilation layer)은 통상의 지붕 패널이나 지붕용 재료 및 지붕 퍼링 간에 형성되어 통풍층은 본 발명의 하이브리드 지붕 패널의 용기와 통하게 된다. 태앙 전지 모듈(571)은 기본 재료(101) 상에 수지 등의 제1 및 제2 절연 재료로 복수의 광기전력 소자(102)들을 일체로 밀봉하여 형성된다. 또한, 태양 전지 모듈(501)은 광기전력 소자(102)가 형성되지 않은 부분된 즉, 기본 재료(101) 및 절연 재료를 포함한 부분에서 만곡되어 L자형 단먼을 가지게 된다 패널 용기(503)는 공기가 통과할 수 있는 공기 취입구(506) 및 공기 취출구(507)를 가진다. 태양 전지 모듈 (501) 및 W 자형 흑색 철판(502)은 태양광(575)에 노출되도록 부착되어 있으며, 공기를 패널 용기(573) 내의 두 부분으로 분할한다. 태양 전지 모듈(571) 및 W자형 흑색 철판(572)은 태양광을 홉수하고, 열을 발생시키며, 비 수광면측 상의 공기(511)에 열을 전달한다. 공기 취입구(506)의 기류는 태양 전지 모듈(501) 및 W자형 흑색 철판(502)에 의해 데워지고, 발생되는 온풍은 공기 취출구(507)로부터 유출된다. 창(504)으로부터 열 방열로 인해 수광면측 상에서 온도가 충분히 상승할 수 없기 때문에 수광면측 상의 공기는 열 전달 매체로서 사용되지 않는다. 외부 공기는 공기 취입구(506)로부터 공급되고, 공기 취출구로부터 추출된 뜨거운 공기는 주택의 내부에 도입되며 찬 날씨에 주택을 가열하는데 사용될 수 있다. 열 저장 수단 및/또는 공기 순환 수단은 주택 내에서 설치될 수 있다. 더운 날씨에, 외부 취출구로부터 주택의 외부로 공기를 고갈함으로써 지붕의 단열 효과를 높일수 있다. 이러한 방식으로, 쾌적한 실내 환경을 유지하는 기류 장치가 구성될 수 있다. 또한, 태양 전지 모듈(501)이 모듈의 비 광수신측으로부터 나와 케이블 커넥터(508)에 의해 외부로 추출되는 전력을 발생시키는 것은 당연하다. 추출된 전력은 전력 변환기에 의해 AC전원으로 변환되거나 충전 배터치에 충전될 수 있다. L자형 단면을 가진 태양 전지 모듈(501)의 수는 전력의 필요량에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 마찬가지로. 필요에 따라 선택 흡수 판을 사용함으로써 W자형 철판(502)의 집열 효과를 향상시킬 수 있다. W자형 흑색 칠판(502)과 마찬가지로, 본 발명의 제1 태양 전지 모듈(501)은 태양광(505)이 태양 전지 모듈 (501)에 최적 각도로 조사하도록 용이하게 배치될 수 있다. 따라서. 본 발명의 하이브리드 지붕 패널이 사용될 경우, 집열 효율 및 발전 효율을 모두 향상시킬 수 있다. 전술한 반도체 층(403)에서와 같이. 고온에서 우수한 특성을 갖고 고온에서 광 열화를 극복할 것으로 예상 가능한 비 단결정 반도체가 특히 양호하게 사용된다. 하지만, 광 기전력 소자가 소자 성능이 역효과적인 고온에 노출되는 경우, 패널 용기(503)에서 비교적 저온인 부분에 태양 전지 모듈(501)을 배치하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 패널 용기(503)의 온도는 공기 취입구(506) 부근에서 가장 낮고, 공기 취출구(507)쪽으로 가면서 점차 상숭한다. 따라서, 태양 전지 모듈(501)은 공기 취입구(507) 근방에 때치되고, 전기를 추출하기 위한 리드선(508)은 공기 취입구(506)로부터 외부로 확장된다 태양 전지 모듈이 본 발명의 하이브취드 지붕 패널의 장기에 사용될 경우, 모듈의 온도에 대해 주의가 요구 된다. 왜냐하면, 하이브리드 지붕 패널이 지붕에 사용될 때. 예를 들면. 내부 온도가 약 120°C까지 상승하는 것이 실험적으로 확인되기 때룬이다. 이러한 고온의 환경에서 태양 전지 모듈의 안정성을 확보하기 위해, 태양 전지 모듈 및 패널 용기 내에 배치된 모듈의 케이블 커넥터는 120°C 이상의 내열성을 가질 것이 요구된다 태양 전지 모듈의 절연 재료로 사용되는 ETFE(에틸렌-데트라플루오르에틸렌 공중합체) 또는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)의 연속적인 사용 온도의 상한값은 120°C 이상이다. 따라서, 절연과 같은 안정성을 확보 할 수 있다 하지만, 케이블 커넥터(교7)가 지붕의 이면측에 배치되기 때문에 케이블 커넥터(508)의 내후성은 태양 전지 모듈로서 고려되지 않는다. 예를 들면 염화비닐은 일반적으로 케이블의 외장(sheath) 및/또는 하우징으로서 사용된다. 부가적으로, 케이블의 절연성은 그 하우징에 의해 보호된다. 염화비닐이 절연 재료로서 사용될 경우 재료의 연속 사용 온도의 상한선은 75°C로 예상된다. 즉, 보통의 내열성 케이블 커넥터의 상한 온도는 75°C이 다. 이러한 이유로, 본 발명의 제1 태양 전지 모듈(501)의 복수 단(stage)은 도 5에 도시된 바와 같이 패널 용기(503) 내에 배치될 경우, 염화비닐 등의 종래의 케이블 커넥터는 이들 태양 전지 모듈(501) 간의 전기적 접속 에 사용되지 않는다. 따라서, 접속부(512)는 (1) 코어부(core)를 노출시키기 위해 접속될 내열 전선(509)의 피복(covering)을 벗기는 단계, (2) 노출된 코어부를 납땜 없는 슬리브(sleeve)에 의해 메우는(caulking) 단계, (3) 도선이 이미 통해 있는 열 수축 튜브(tubing)를 슬리브 상으로 이동시키고. 절연 코팅을 얻기 위해 열총(heat gun)에 의해 튜브를 열 수축시키는 단계에 의해 형성된다. 한편, 하이브리드 지붕 패널은 패널 외부에 전기 접속되어, 종래의 케이블 커덱터는 이러한 목적으로 사용될 수 있다. 패널 내부의 내열 전선(509) 및 패널 외부의 케이블 커넥터(508)은 패널의 공기 취입구(506) 부근에 배치되는 단자 상자(terminal box: 510) 내의 단자 테이블 상에 접속된다
[패널 용기 (503)]
패널 용기(503)의 재료는 단열성이 높은 것이 바람직하며, 예로는 나무, 폴리스틸렌(polystyrene), 규화칼슘(calcium silicate), 및 발포 스티롤(loamed styrol) 등을 들 수 있다.
[창(504)]
창(504)의 재료는 투광성 및 단열성이 높은 것이 바람직하다. 그 예로는 유리, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴, 및 나일론 등이 있다. 또한, 창은 고무, 실리콘, 또는 아크립 등의 접착제를 사용하여 패널 용기(503)에 부착될 수 있으며, 에칭 커버가 형성될 수 있다.
[공기 리입구(506) 및 공기 취출구(507)]
공기 취입구(506) 및 공기 취출구(507)의 각각은 패널 용기(503)의 적어도 한 쪽 부분에 형성되며 공기 또는 물 등의 열 전달 매체가 유입되거나 유출되는 것을 허용한다. 또한, 먼지 등의 흔입을 방지하기 위한 필터 또는 산성 물질을 함유한 공기에 대한 화학 필터를 부착하는 것도 가능하다. 공기의 유입량을 제어하기 위하 여 스로틀 기구(throttle mechanism)가 제공될 수 있다.
(하이브리드 지붕 패널의 제2 실시예)
복수의 모듈 단이 도 5에 도시된 바와 같이 배열되어 있는 제1 실시예에서, 하이브리드 지붕 패널의 조립에 있어서 이들 모듈을 전기적으로 접속시키는 것이 필요하며, 이는 조립 작업을 복잡하게 한다 이에 따라, 본 발명의 제1 태양 전지 모듈의 복수 단이 필요할 경우, 제1 태양 전지 모듈 대신에 후술될 본 발명의 제2 태양 전지 모듈을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 도 6에서, 도 5에서와 동일한 참조 부호는 동일 부분을 나타낸다. 태양 전지 모듈(601)은 도 2 및 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 제2 태양 전지 모듈이다. 이 태양 전지 모듈은 광기전력 소자(103)를 접속하는 접속 부재(174) 부분 내에 기본 재료(101)를 만곡함으로써 제조된다. 이 실시예는 하이브리드 지붕 패널의 모듈을 접속시킬 필요가 없게 되어, 패널의 조립체를 매우 단순화하고 전기적 접속의 신뢰성을 향상시키게 된다. 이러한 목적으로, 만곡 반경은 전술한 바와 같이 소정의 반경보다 큰 것이 바람직하다.
[예]
이하, 본 발명의 예에 관하여 설명하고 있으나, 본 반명은 이들 예로 국한되지는 않는다.
[예1]
이 예에 따른 태양 전지 모듈은 비 결정성 광기전력 소자가 아연 도금 시트 상에 플라스틱으로 절연 피복 되어있는 태양 전지 모듈을 만곡시킴으로써 얻어지는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 제2 태양 전지 모듈이다. 이러한 태양 전지 모듈은 5 개의 W자형 모듈을 통합함으로써 형성되어, 수평면에 대한 수광면의 입상 각도는 약 10°이다 이하, 본 예의 태양 전지 모듈에 관하여 수반되는 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
(광기전력 소자의 제조)
먼저, 도 7에 도시된 바와 같은 광기전력 소자가 제조되었다. 세척된 스테인레스 강철판(701) 상에 스퍼터링 법으로 이면 반사층(702)으로서 Al층 및 ZnO층을 순차적으로 형성한다. 계속해서, 플라즈마 CVD는 SiH4, PH3,및 H2의 혼합 가스로부터 n형 a-Si층을, SiH4, 및 H2,의 혼합 가스로부터 i형 a-Si층을, 및 SiH4, BF3, 및 H2의 혼합 가스로부터 P형 미세 결정 c-Si층을 형성하도록 행해져, n-층/i-층/p-층/n-층/i-층/p-층/n-층/i-층/p-층을 포함한 트리플(triple)형 a-Si 반도테 층(703)을 형성하게 된다. 부가적으로, 투명 전극층(704)으로서 In203, 박막
은 저항 가열법으로 증착된다. 스테인레스 강철판(701)의 단부에는 스테인레스 강철판(701) 및 투명 전극층(704)이 단락 회로화된다. 따라서, 이러한 단락 회로를 복구하기 위해, 투명 전극층(704)은 전해 에칭에 의해 부분적으로 제거된다. 그 후, 절연 양면 피복 테이프(705)를 상면에 배치하여 테이프 접착 재료에 의해 보유한다. 리드 전극(707)으로서 동 호일을 접착하여 호일 및 테이프 사이에 도선을 끼운다. 전체 기판을 열 프레스하여 집전 전극(706)으로서 카본 페이스트 피복 와이어를 투명 전극 층(704)에 접착한다.
(직렬 접속)
계속해서, 도 8에 도시된 바와 같이 설정된 광기전력 소자를 제조한다. 이러한 광기전력 소자 세트에 있어서, 상술한 20개의 광기전력 소자가 직렬로 접속되어 있다. 즉, 10개의 광기전력 소자(801)는 1㎜ 및 90mm의 교대 반복 갭에 의해 배치되어 있으며, 나머지 10개의 광기전력 소자(801)는 제1 및 제2의 10개의 광기전력 소 자 사이의 2mm 갭으로 대향 방향으로 완전히 구부러지도록 동일하께 배치되어 있다. 그들 간의 1㎜ 갭의 광기전력소자(871)는 리드 전극(707)에 의해 전기 접속된다(도 7). 리드 전극(707)만이 단락되므로 그들 간의 90mm갭의 광기전력 소자(801)는 이들 광기전력 소자(801)의 리드 전극(707)에 배선 재료(802)를 접속함으로써 전기 접속된다. 배선 재료(802)가 만곡되어야 하므로, 200㎛ 두께의 연짙 동을 사용한다. 광기전력 소자(801)의 리드 전극(707)이 위의 목적을 위한 방향에 있지 않기 배문에 그들 간의 2mm 갭의 광기전력 소자(801)는 배선 재료 (802)로서 연질 동을 접속함으로써 전기 접속된다. 정/부의 단자 추출부(803)는 단부에서 광기전력 소자의 하부면 상에 형성된다. 또한, 흑색 PET 테이프(804)는 발전에 기여하지 않은 리드 전극 및 배선 재료에 첨부되어 훌륭한 외관을 얻게 된다
(모듈의 제조)
상기 광기전력 소자를 사용하여 태양 전지 모듈을 제조하였다. 도 9는 만곡 전의 태양 전지 모듈의 단면도이다. 기본 재료(901)로서 0.4mm 두께의 아연 도금 시트 상에 제1 절연 재료(902)로서 50㎛ 두께의 PET 막을 적층하고, 광기전력 소자(801), 배선 재료(802) 등을 포함한 광기전력 소자 세트(903)는 제1 절연 재료(902) 상에 적층된다. 부가적으로, 제2 절연 재료(904)로서 50㎛ 두께의 BTFE(에틸렌-데트라플루오르에틸렌 공중합체)를 광기전력 소자 세트(903) 상에 적층한다. 접착제(705)로서 460㎛두께의 EVA(에틸렌-비닐 에세테이트 공중합체)로 제2 절연 재료(904) 및 광기전력 소자 세트(903)를 접착한다. 또한, 제1 절연 재료(902) 및 기본 재료(901)를 다른 접착제(906)로 접착한다. 이들 재료는 진공 라미네이션법(lamination)으로 접착된다. 단자 추출구(907)는 이미 모듈의 하부면에 형성되어 있다
(만곡)
도 10은 만곡 후의 태양 전지 모듈의 사시도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 배선 재료(802)가 형성되어 있는 부분에서 10°의 입상 각도를 갖는 W자형이 40㎜ 간격으로 상하 97°로 만곡이 반복되어 형성된다. 이러한 만곡 가공은 밴더(bender)를 사용하여 행해지고, 만곡부의 만곡 반경은 4.5㎜로 설정된다. 또한, 단자들은 케이 블 커넥터(1001)를 사용하여 단자 추출구(907)로부터 추출된다. 도 11은 만곡부에 대한 단면도이다. 배선 재료(802)로서 200㎛ 두께의 연질 동은 제2절연 재료(904)로서 507m 두께의 BTFE(에틸렌-테트라플루오르에틸렌 공 중합제) 및 제1 절연 재료(902)로서 50㎛ 두께의 PET(폴리에틸렌체레프탈레이트)에 의해 절연 밀봉되고, 이러한 구조물은 기본 재료(901)로서 아연 도금 시트에 접착 된다. 50㎛ 두께의 흑색 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 테이프는 배선 재료(802)의 표면에 마스크 시일(804:도 8 참조)로서 접착된다. 배선 재료(802) 및 제1 절연 재료(902) 간의 경계면과 제1 젼연 재료(902) 및 기본 재료(901) 간의 경계면에 230㎛ 두께의 EVA(에틸렌-비닐 아세체이트 공 중합체)를 접착제(906)로서 사용한다. 배선 재료(동)에 대한 접 착력은 약 4009/10mm이다. 배선 재료(802) 및 마스크 시일(804) 간의 경계면과 마스크 시일(804) 및 제2 절연 재료(9컬) 간의 경계면에 4607n 두께의 EVA(에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체)를 접착제로서 사용한다. 만곡 가공의 중립면은 기본 재료(901)의 중심에 있다 만곡이 행해짙 경우, 외부에서는 신장력이 작용하며,내부에서는 수축력이 작용한다. 만곡부에서 배선 재료(802)로서 연질의 동을 사용한다. 왜냐하면, 경질 동이 사용될 경우, 배선 재료에 인장력이 가해져 만곡시 배선 재료가 파괴되기 때문이다. 즉, 배선 재료(802)로서 연질의 동을 사용하여 만곡 가공을 실현하게 된다. 더욱 구체적으로, 이 예에서 만곡부의 만곡 반경은 4.5mm이고, 중립면에서의 거리는 약 0.6mm이다. 이에 따라, 아래 방향으로의 만곡에 의한 계산된 변형량은 약 13%의 신장에 있다 따라서, 35% 이상의 신장율을 갖는 연길의 동이 배선 재료로서 사용된다. 표 1은 만곡부의 만곡 반경을 변화시킴으로써 만곡이 행해진 경우, 배선 재료 및 모듈 보호 재료(절연 재료 및 접착제)의 상태의 관찰 결과를 나타낸다. 표 1에서와 같이, 만곡 반경이 1.5㎜로 감소될 경우. 연질의 동 배선 재료는 부분적으로 부서지게 된다. 또한, 환경 테스트를 할 경우, 모듈 보호 재료와 같은 접착제 등이 특히 위쪽 방향의 만곡부에서 특히 박리된다. 만곡 반경이 3.Omm일 경우, 배선 재료는 부서지지 않고 모듈 보호 재료와 같은 접착제 등이 위쪽 방향의 만곡부에서 박리된다. 이들 결과는 상하 방향으로 만곡되는 본 예에서의 본 발명의 제2태양 전지 모듈에서, 만곡 반경이 4.5mm 이상일 경우, 접착제 등의 박리가 없는 매우 양호한 상태에서 만곡이 이루어질 수 있음을 증명한다. 한편, 도 1에 도시된 바와 같이 아래 방향으로만 만곡되는 단 발명의 제1태양 전지 모듈의 경우, 만곡 반경이 3.O㎜ 이상일 경우 동일하께 양호한 상태로 만곡 가공될 수 있다 만곡부의 만곡 반경이 4.5mm인 본 예의 태양 전지 모듈은 심각한 환경 즉, 실외에 노출될 경우에도 장기간 동안 신뢰성을 확보할 수 있다.
[표 1]
본 예의 환경 테스트는 습도 사이클 테스트(-40°C↔·.+85°C, 85%RH)의 10사이클, 고온 고습 테스트(85°C,85%RH)의 1000시간, 120°c 열 테스트의 1000시간, 및 온도 사이를 테스트(-40°C↔+90°C)의 200사이클에서 행해짐을 주목해야 한다.
(예 2)
본 예에 따른 태양 전지 모듈은 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 가지며, 즉, 예1에서와 같은 아연 도금 시트 상에 플라스틱으로 비 결정 광기전력 소자를 절연 피복함으로써 제조된 태양 전지 모듈을 만곡시켜 얻어진 L자형 태양 전지 모듈이다. 이러한 W자형 태양 전지 모듈의 수광면의 수평에 대한 입상 각도는 약 10°이 다. 본 예의 W자형 태양 전지 모듈은 기본 재료 및 수지를 포함한 부분에서 만곡되며, 예 1에서와 같은 배선 재료 상에서는 만곡되지 않는다. 만곡부의 만곡 반경은 3.Omm이다. 예1의 태양 전지 모듈과 마찬가지로, 본 예의 태양 전지 모듈은 장기간 동안 신뢰성을 확보할 수 있다.
(예 3)
본 예에 따른 태양 전지 모듈은 예1에서 아연 도금 시트 상에 수지로 비결정 광기전력 소자들을 절연 피복 함으로써 제조된 태양 전지 모듈을 만곡하여 얻어진 W자형 태양 전지 모듈이다. 이러한 W자혀 태양 전지 모듈은 7개의 연속 W자형 부분을 포함하며, 이러한 W자형 태양 전지 모듈의 수광면의 수평에 대한 입상 각도 는 약 10°이다. 예1의 W자형 태양 전지 모듈과 다른 점은 만곡부의 수가 7이고. 만곡부에서 편성 도전체가 배선 재료로서 사용된다는 점이다. 본 예에서, 주석 도금된 동선(copper wore)은 편성 도전체의 중심으로서 사용된다. 이로써, 수축성 및 가공시 변형에 대한 추종성이 향상된다. 이러한 태양 전지 모듈은 또한 만곡 후에 모듈이 진동할 경우의 만곡부에서 배선 재료의 피로 파괴(fatigue breaking)를 방지하는 효과를 갖는다.
(예 4)
본 예에 따른 하이브리드 지붕 패널은 예 1의 W자형 태양 전지 모듈을 사용한다. 그 구조에 관하여 도 12의 단면도를 참조하여 설명하고자 한다. 이러한 하이브리드 지붕 패널은 공기 취입구(1203) 및 공기 취출구(1204)가 형성되어 있는 패널 용기(1202), 광을 투과하는 창(1201), 상술한 W자형 셀 모듈(1205), 및 W자형 흑색 철판(1206)을 포함한다. 패널 용기(1202)의 프레임 및 표면은 패널 용기(1272)의 강도를 높이도록 철판에 의해 형성된다. 부가적으로, 패널 용기(1202)의 내부는 열을 달아나지 않게 하기 위해 단열 재료(도시 생략)로 피복된다. 이러한 단열재료로는 폴리스틸렌을 사용한다. 창(1201)으로서 내하중성 및 단열성을 높이기 위해 4mm 두께의 강화 유리를 사용함으로써, 외부 공기로의 열 손실을 최소화하게 된다. 가능한 한 많은 태양광을 얻기 위하여, 창(1201)은 패널 용기의 거의 상면 전체 상에 형성된다 공기 취입구(1203)는 패널 용기(1202)의 폭 방향의 한쪽 측면에 형성된다. 공기 취입구(1203)는 W자형 태양 전지 모듈(1205) 및 W자형 흑색 철판(1206)의 비 수광면측 상에 공간으로 연결될 수 있도록 형성된다. 공기 취출구(1204)는 패널 용기(1202)의 하부면에서 공기 취입구(1203)과 멀리 떨어져서 형성된다. 공기 취출구(1204)는 직경 150㎜의 원형구로 되어 있다. 이러한 치수는 공기 취출구(1204)가 주택 실내로 온풍을 유인하기 위한 도관(duct)과 연결되어 있는 것에 요구되는 것으로, 그 치수는 도관의 사이즈에 따라서 선택될 수 있다. 먼지 필터는 주택으로의 먼지 침입을 방지하도록 제공된다. 패널 용기(1202)에 있어서, W자형 태양 전지 모듈(1205) 및 W자형 흑색 철판(1206)은 창(1201)과 평행하여 배치되어 있다. 소정의 스페이서가 삽입되어 있는 이들 W자헝 태양 전지 모듈(1205) 및 W자형 흑색 철판 (1206)은 패널 용기(1202)의 측벽에 부착되어 있는 L 각도(1277)에 기계 나사에 의해 고정된다. W자평 태양 전지 모듈(1205)에 의해 발생된 전기는 케이블 커넥터(1208)에 의해 공기 취입구(1203)로부터 외부로 추출된다. 케이블 커넥터(1278)는 공기 취입구(1203) 부근에 위치한다. 따라서, 온도는 통상의 지붕 이 면에서와 같은 것으로 고려되므로, 일반적인 케이블 커넥터를 사용한다.
[발명의 효과]
따라서, 본 발명에 따르면, 태양 전지를 가진 집열 패널(하이브리드 지붕 패널)로서, 집열 효율 및 발전 효율이 향상되고, 조립이 용이하며 대량 생산성이 높은 하이브리드 지붕 패널을 실현하게 된다.

Claims (26)

  1. 적어도, 기본 재료(base material): 상기 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료: 상기 제1 절연 재료 상에 형성되는 복수의 광기전력 소자(Photovoltaic elements)를 포함하는 광기전력 소자 세트: 및 상기 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하며, 상기 기본 재료가 L자경 단면을 갖고, 광기전력 소자가 배치되어 있지 않은 부분에 만곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈(solar cell moduls).
  2. 제1항에 있어서, 상기 만곡부의 만곡 반경은 3.0mm이상인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광기전력 소자는 비-단결정성 반도체인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  4. 적어도, 기본 재료: 상기 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료: 상기 제1 절연 재료 상에 형성되고, 복수의 광기전력 소자 및 상기 광기전력 소자들을 전기 접속시키기 위한 배선 재료를 포함하는 광기전력 소자 세트: 및 상기 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하며, 상기 태양 전지 모듈은 상기 배선 재료가 배치되어 있는 부분에 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 배선 재료는 연질 금속(soft metal)인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  6. 제4에 있어서 상기 배선 재료는 편성 도전체(knitted conductor)인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  7. 제4항에 있어서, 상기 만곡부의 만곡 반경은 4.5mm이상인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  8. 제4항에 있어서, 상기 기본 재료는 복수의 만곡부를 갖고, 상기 광기전력 소자들의 수광면(light receiving surfaces)은 상호 평행하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈
  9. 제4항에 있어서, 상기 기본 재료의 단면부는 W자형으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  10. 제4항에 있어서, 상기 광기전력 소자는 비-단결정성 반도체인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
  11. 적어도, 공기 취입구(air inlet) 및 공기 취출구(air outlet)를 갖는 용기: 상기 용기의 내부를 두 구분으로 분할하도록 배치되는 태양 전지 모듈: 및 상기 용기의 상면에 형성되는 창을 포함하며, 상기 태양 전지 모듈은 적어도, 기본 재료, 상기 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료, 상기 제1 절연 재료 상에 형성되고 복수의 광기전력 소자를 포함하는 광기전력 소자 세트, 및 상기 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하고, 상기 기본 재료는 L자형 단면을 가지며, 광기전력 소자가 배치되어 있지 않은 부분에 만곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 지붕 패널(roof panel).
  12. 제11에 있어서, 상기 만곡부의 만곡 반경은 3.Omm이상인 것을 특징으로 하는 지붕 패널.
  13. 제11항에 있어서, 상기 광기전력 소자는 비-단결정성 반도체를 갖는 것을 특징으로 하는 지붕 패널.
  14. 적어도, 공기 취입구 및 공기 취출구를 갖는 용기: 상기 용기의 내부를 두 부분으로 분할하도록 배치되는 태양 전지 모듈: 및 상기 용기의 상면에 형성되는 탕을 포함하며, 상기 태양 전지 모듈은 적어도, 기본 재료, 상기 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료, 상기 제1 절연 재료 상에 형성되고, 복수의 광기전력 소자 및 상기 광기전력 소자들을 전기 접속시키기 위한 배선 재료를 포함하는 광기전력 소자 세트, 및 상기 광기전 력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하고, 상기 배선 재료가 배치되어 있는 부분에 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 지붕 패널.
  15. 제14항에 있어서, 상기 배선 재료는 연질 금속인 것을 특징으로 하는 지붕 패널.
  16. 제14항에 있어서, 상기 배선 재료는 편성 도전체인 것을 특징으로 하는 지붕 패널
  17. 제14항에 있어서, 상기 만곡부의 만곡 반경은 4.5mm이상인 것을 특징으로 하는 지붕 패널
  18. 제14항에 있어서, 상기 기본 재료는 복수의 만곡부를 가지며, 상기 광기전력 소자들의 수광면은 상호 평행하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 지붕 패널
  19. 제14항에 있어서, 상기 기본 재료의 단면부는 W자형으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 지붕 패널.
  20. 제14항에 있어서, 상기 광기전력 소자는 비-단결정성 반도체를 갖는 것을 특징으로 하는 지붕 패널.
  21. 적어도, 공기 취입구 및 공기 취출구를 갖는 용기, 상기 용기의 내부를 두 부분으로 분할하도록 배치되 는 태양 전지 모듈, 및 상기 용기의 상면에 형성되는 탕을 포함하는 지붕 패널을 설치하는 방법으로, 상기 태 양 전지 모듈은 적어도, 기본 재료, 상기 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료, 상기 제1 절연 재료 상에 형성되는 복수의 광기전력 소자를 포함하는 광기전력 소자 세트, 및 상기 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하며, 상기 기본 재료는 L자형 단면을 갖고, 광기전력 소자가 배치되어 있지 않은 부분 에 만곡부가 형성되는 방법에 있어서, 상기 지붕 패널은 상기 공기 취입구로부터 외부 공기를 유입함과 동시 에 상기 공기 취출구로부터 추출된 공기를 주택 내로 유입하거나 그 공기를 외부로 배출하도록 지붕 퍼링 또 는 지붕 구성 재료 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 적어도, 공기 취입구 및 공기 취출구를 갖는 용기, 상기 용기의 내부를 두 부분으로 분할하도록 배치되 는 태양 전지 모듈, 및 상기 용기의 상면에 형성되는 탕을 포함하는 지붕 패널을 설치하는 방법으로, 상기 태 양 전지 모듈은 기본 재료, 상기 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료, 상기 제1 절연 재료 상에 형성되고,복수의 광기전력 소자 및 상기 광기전력 소자들을 전기 접속시키기 위한 배선 재료를 포함하는 광기전력 소 자 세트, 및 상기 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하고, 상기 배선 재료가 배치되어 있는 부분에 만곡부를 갖는 방법에 있어서, 상기 지붕 패널은 상기 공기 취입구로부터 외부 공기를 유입함과 동시에 상기 공기 취출구로부터 추출된 공기를 주택 내부에 유입하거나 그 공기를 외부로 배출하도록 지붕퍼링 또는 지붕 구성 재료 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 적어도, 공기 취입구 및 공기 취출구를 갖는 용기, 상기 용기의 내부를 두 부분으로 분할하도록 배치되는 태양 전지 모듈, 및 상기 용기의 상면에 형성되는 창을 포함하는 지부 패널: 상기 외부 공기를 상기 공기 취입구에 유입하기 위한 수단 ; 및 상기 공기 취출구로부터 추출된 공기를 주택의 내부로 유입하거나 그 광 기를 외부로 배출하기 위한 수단을 포함하며, 상기 태양 전지 모듈은 적어도, 기본 재쵸. 상기 기본 재료 상에형성되는 제1 절연 재료, 상기 제1 절연 재료 상에 형성되고 복수의 광기전력 소자를 포함하는 팡기전력 소자 세트, 및 상기 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절인 재료를 포함하고, 상기 기본 재료는 L자정 단면을 가지며, 광기전력 소자가 배치되어 있지 않은 부분에 만곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기류 장티(airflowing apparatus).
  24. 적어도, 공기 취입구 및 공기 취출구를 갖는 용기, 상기 용기의 내부를 두 부분으로 분할하도록 배치되는 태양 전지 모듈, 및 상기 용기의 상면에 형성되는 창을 포함하는 지붕 패널 ; 상기 외부 공기를 상기 공기 취입구에 유입하기 위한 수단 , 및 상기 공기 취출구로부터 추출된 공기를 주택의 내부로 유입하거나 그 공 기를 외부로 배출하기 위한 수단을 포함하며, 상기 태양 전지 모듈은 적어도, 기본 재료, 상기 기본 재료 상에형성되는 제1 절연 재료, 상기 제1 절연 재료 상에 형성되고. 복수의 광기전력 소자 및 광기전력 소지 세트들 을 전기 접속시키기 위한 배선 재료를 포함하는 광기전력 소자 세트,및 상기 광기전력 소자 세트 상에 형성 되는 제2 절연 재료를 포함하고, 상기 배선 재료가 배치되어 있는 부분에 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 기류 장치 .
  25. 적어도. 기본 재료, 상기 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료, 상기 제1 절연 재료 상에 형성되고 복수의 광기전력 소자를 포함하는 광기전력 소자 세트, 및 상기 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하며, 상기 기본 재료는 L자형 단면을 갖고, 광기전력 소자가 배치되어 있지 않은 부분에 만곡부 가 경성되는 태양 전지 모듈 : 및 상기 태양 전지 모듈에 전기 접속되는 전력 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전력 발생기.
  26. 적어도, 기본 재료, 상기 기본 재료 상에 형성되는 제1 절연 재료, 상기 제1 절연 재료 상에 형성되고,복수의 광기전력 소자 및 광기전력 소자들을 전기 점속시키기 위한 배선 재료를 포함하는 광기전력 소자 세 트, 및 상기 광기전력 소자 세트 상에 형성되는 제2 절연 재료를 포함하며, 상기 배선 재료가 배치되어 있는 부분에 만곡부를 갖는 태양 전지 모들 : 및 상기 태양 전지 모듈에 전기 접속되는 전력 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전력 발생기.
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