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KR20130101244A - 태양전지 모듈 - Google Patents

태양전지 모듈 Download PDF

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KR20130101244A
KR20130101244A KR1020120022235A KR20120022235A KR20130101244A KR 20130101244 A KR20130101244 A KR 20130101244A KR 1020120022235 A KR1020120022235 A KR 1020120022235A KR 20120022235 A KR20120022235 A KR 20120022235A KR 20130101244 A KR20130101244 A KR 20130101244A
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KR
South Korea
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solar cell
frame
subframe
cell module
connection member
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KR1020120022235A
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Inventor
박덕훈
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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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
    • 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

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

실시예에 따른 태양전지 모듈은, 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널을 수용하고, 서로 이웃하는 제1 프레임 및 제2 프레임; 및 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에 위치하는 연결부재를 포함하고, 상기 연결부재의 일부는 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에서 외부로 노출된다.

Description

태양전지 모듈{SOLAR CELL MODULE}
실시예는 태양전지 모듈에 관한 것이다.
광전 변환 효과를 이용하여 빛에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전 모듈은 지구 환경의 보전에 기여하는 무공해 에너지를 얻는 수단으로 널리 사용되고 있다.
태양 전지의 광전 변환 효율이 개선됨에 따라, 태양광 발전 모듈을 구비한 많은 태양광 발전 시스템이 주거 용도로까지 설치되기에 이르렀다.
일광으로부터 전력을 발생시키는 태양 전지를 구비하는 태양광 발전 모듈로부터 발생된 전력을 외부로 출력시키기 위해, 양 전극 및 음 전극의 기능을 하는 전도체들이 태양광 발전 모듈에 배치되며, 전류를 외부로 출력시키기 위한 케이블이 연결되는 접속 단자들로서, 전도체들의 단부들이 광기전성 모듈의 외부로 꺼내어진다.
건축물의 투명유리를 대체하여 사용되는 BIPV(Building Integrated Photovoltaic System) 모듈의 경우, 태양전지 모듈을 수용하기 위한 프레임을 설치한다. 이러한 프레임을 체결하기 위해 프레임과 프레임 사이에 코너키가 위치하게 된다. 이러한 코너키를 프레임 내부로 완전히 삽입하여 체결해야 하기 때문에, 공정의 작업 효율이 떨어지게 된다는 문제가 있다. 또한, 코너키는 볼트 체결 방식에 비하여 프레임을 경량화할 수 있다는 장점이 있으나, 코너키 자체의 구조로 인하여 추가적 경량화가 힘들다는 문제가 있다.
실시예는 신뢰성이 향상된 태양전지 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은, 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널을 수용하고, 서로 이웃하는 제1 프레임 및 제2 프레임; 및 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에 위치하는 연결부재를 포함하고, 상기 연결부재의 일부는 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에서 외부로 노출된다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 연결부재를 포함하고, 상기 연결부재의 일부가 외부로 노출됨으로써, 모듈 공정의 작업성을 개선할 수 있다. 또한, 태양전지 모듈의 강성을 향상시킴으로써, 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 상기 연결부재는 상기 연결부재의 내부가 비어있는 수용부를 포함하여, 상기 수용부 내에 태양전지 패널의 모서리가 수용될 수 있다. 따라서, 태양전지 패널을 안정적으로 수용할 수 있다.
또한, 상기 연결부재가 내부가 비어있도록 구비됨으로써, 태양전지 모듈의 무게를 줄일 수 있다. 즉, 태양전지 모듈을 경량화하여 신뢰성을 향상할 수 있다. 특히, 태양전지 모듈의 면적이 작을수록 상기 연결부재가 차지하는 비중이 높아지는데, 실시예에 따른 태양전지 모듈에서는 상기 연결부재의 무게를 줄임으로써, 구조를 개선할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에서, A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 실시예에 따른 태양전지 모듈을 상세하게 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 태양전지 모듈을 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2에서, A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 프레임(100), 태양전지 패널(300), 버스 바(400), 정션 박스(500) 및 케이블(600)을 포함한다.
상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(300)을 수용한다. 더 자세하게, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(300)의 측면을 수용한다.
또한, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(300)의 측면을 둘러싼다. 예를 들어, 상기 프레임(100)은 상기 태양전지 패널(300)의 4 개의 측면에 배치된다.
상기 프레임(100)으로 사용될 수 있는 물질의 예로서는 알루미늄 등의 금속을 들 수 있다.
상기 프레임(100)은 제1 서브 프레임(110), 제2 서브 프레임(120), 제3 서브 프레임(130) 및 제4 서브 프레임(140)을 포함한다. 상기 제1 서브 프레임(110), 상기 제2 서브 프레임(120), 상기 제3 서브 프레임(130) 및 상기 제4 서브 프레임(140)은 서로 체결되거나, 일체로 형성될 수 있다.
상기 제1 서브 프레임(110)은 상기 태양전지 패널(300)의 일 측면을 둘러싼다. 상기 제2 서브 프레임(120)은 상기 태양전지 패널(300)의 다른 측면을 수용한다.
상기 제3 서브 프레임(130)은 상기 태양전지 패널(300)을 사이에 두고, 상기 제1 서브 프레임(110)과 마주본다. 상기 제3 서브 프레임(130)은 상기 태양전지 패널(300)의 또 다른 측면을 수용한다.
상기 제4 서브 프레임(140)은 상기 태양전지 패널(300)의 또 다른 측면을 수용한다. 상기 제4 서브 프레임(140)은 상기 태양전지 패널(300)을 사이에 두고, 상기 제2 서브 프레임(120)과 마주본다.
상기 제1 서브 프레임(110), 상기 제2 서브 프레임(120), 상기 제3 서브 프레임(130) 및 상기 제4 서브 프레임(140)은 유사한 구조를 가진다. 즉, 상기 제1 서브 프레임(110), 상기 제2 서브 프레임(120), 상기 제3 서브 프레임(130) 및 상기 제4 서브 프레임(140)은 상기 태양전지 패널(300)을 수용하기 위한 서포트부를 포함한다.
예를 들어, 상기 제1 서브 프레임(110), 상기 제2 서브 프레임(120), 상기 제3 서브 프레임(130) 및 상기 제4 서브 프레임(140)은 제1 수용부(100a)를 포함한다.
상기 제1 수용부(100a)는 상기 태양전지 패널(300)을 수용할 수 있다. 또한, 상기 제1 수용부(100a)는 상기 연결부재(700)의 일부를 수용할 수 있다.
한편, 상기 연결부재(700)는 상기 제1 서브 프레임(110) 및 상기 제2 서브 프레임(120)사이에 위치한다. 또한, 상기 연결부재(700)는 상기 제2 서브 프레임(120) 및 상기 제3 서브 프레임(130) 사이에 위치한다. 또한, 상기 연결부재(700)는 상기 제3 서브 프레임(130) 및 상기 제4 서브 프레임(140) 사이에 위치한다. 또한, 상기 연결부재(700)는 상기 제1 서브 프레임(110) 및 상기 제4 서브 프레임(140) 사이에 위치한다. 따라서, 상기 연결부재(700)는 상기 태양전지 패널(300)의 각 모서리에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 연결부재(700)는 4개로 구비될 수 있다.
상기 연결부재(700)는 제1 서브 프레임(110) 및 상기 제2 서브 프레임(120)사이에서 외부로 노출된다. 또한, 상기 연결부재(700)는 상기 제2 서브 프레임(120) 및 상기 제3 서브 프레임(130) 사이에서 외부로 노출된다. 또한, 상기 연결부재(700)는 상기 제3 서브 프레임(130) 및 상기 제4 서브 프레임(140) 사이에서 외부로 노출된다. 또한, 상기 연결부재(700)는 상기 제1 서브 프레임(110) 및 상기 제4 서브 프레임(140) 사이에서 외부로 노출된다.
상기 연결부재(700)의 일부는 상기 제1 서브 프레임(110) 및 상기 제2 서브 프레임(120) 내부로 삽입된다. 구체적으로, 상기 연결부재(700)의 어느 한 끝단은 상기 제1 서브 프레임(110) 내부로 삽입되고, 상기 연결부재(700)의 다른 한 끝단은 상기 제2 서브 프레임(120) 내부로 삽입된다.
구체적으로, 상기 연결부재(700)는 제1 삽입부(702), 제2 삽입부(703) 및 노출부(701)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 삽입부(702)는 상기 제1 서브 프레임(110)의 내부로 삽입된다. 상기 제2 삽입부(703)는 상기 제2 서브 프레임(120)의 내부로 삽입된다. 상기 제1 삽입부(702) 및 상기 제2 삽입부(703)를 통해 상기 프레임(100) 및 상기 연결부재(700)가 체결될 수 있다.
상기 노출부(701)는 상기 제1 삽입부(702)와 상기 제2 삽입부(703) 사이에 위치한다. 즉, 상기 노출부(701)는 상기 제1 서브 프레임(110) 및 상기 제2 서브 프레임(120) 사이에 위치함으로써, 상기 태양전지 패널(300)의 모서리를 둘러쌀 수 있다.
실시예는 상기 연결부재(700)의 일부가 외부로 노출됨으로써, 모듈 공정의 작업성을 개선할 수 있다. 또한, 태양전지 모듈의 강성을 향상시킴으로써, 신뢰성을 향상할 수 있다.
한편, 상기 연결부재(700)는 제2 수용부(700a)를 포함한다. 즉, 상기 연결부재(700)의 내부는 비어있다. 상기 연결부재(700)가 내부가 비어있도록 구비됨으로써, 태양전지 모듈의 무게를 줄일 수 있다. 즉, 태양전지 모듈을 경량화하여 신뢰성을 향상할 수 있다. 특히, 태양전지 모듈의 면적이 작을수록 상기 연결부재(700)가 차지하는 비중이 높아지는데, 실시예에 따른 태양전지 모듈에서는 상기 연결부재(700)의 무게를 줄임으로써, 구조를 개선할 수 있다.
또한, 상기 제2 수용부(700a)에 상기 태양전지 패널(300)의 모서리가 수용됨으로써, 상기 태양전지 패널(300)을 안정적으로 수용할 수 있다.
상기 태양전지 패널(300)은 플레이트 형상을 가진다. 예를 들어, 상기 태양전지 패널(300)은 사각 플레이트 형상을 가질 수 있다.
상기 태양전지 패널(300)은 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 더 자세하게, 상기 태양전지 패널(300)의 외곽 영역이 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 즉, 상기 태양전지 패널(300)의 4 개의 측면이 상기 프레임(100) 내측에 배치된다.
상기 태양전지 패널(300)은 태양광을 입사받아 전기에너지로 변환시킨다. 상기 태양전지 패널(300)은 지지기판(310) 및 다수 개의 태양전지 셀들(320)을 포함한다.
상기 태양전지 패널(300) 및 상기 프레임(100) 사이에는 실링부재(150)가 개재된다. 상기 실링부재(150)로 사용되는 물질의 예로서는 탄성을 가지는 수지 등을 들 수 있다. 상기 실링부재(150)는 상기 태양전지 패널(300) 및 상기 프레임(100) 사이에 이물질이 침투되는 것을 방지한다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 보호유리 및 에바 필름(ethylene vinylene acetate;EVA)을 포함한다.
상기 보호유리는 상기 태양전지 셀들(320) 상에 배치된다. 또한, 상기 보호유리는 상기 태양전지 패널(300)과 마찬가지로 상기 프레임(100) 내측에 배치된다. 상기 보호유리는 외부의 물리적인 충격 및/또는 이물질로부터 상기 태양전지 셀들(320)을 보호한다. 상기 보호유리는 투명하며, 예를 들어, 강화 유리일 수 있다.
상기 보호유리 상에도 상기 발수층이 배치될 수 있다.
상기 에바 필름은 상기 보호유리 및 상기 태양전지 셀들(320) 사이에 개재된다. 상기 에바 필름은 상기 보호유리 및 상기 태양전지 셀들(320) 사이에서 완충 기능을 수행한다.
상기 버스 바(400)는 상기 태양전지 패널(300)에 접속된다. 더 자세하게, 상기 버스 바(400)는 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들(320)의 상면에 배치된다. 상기 버스 바(400)는 상기 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들(320)의 상면에 직접 접촉하여, 상기 태양전지 셀들(320)에 접속된다.
상기 정션 박스(500)는 상기 태양전지 패널(300) 아래에 배치된다. 상기 정션 박스(500)는 상기 태양전지 패널(300)의 하면에 부착될 수 있다. 상기 정션 박스(500)는 다이오드 등을 구비하고, 상기 버스 바(400) 및 상기 케이블(600)에 연결되는 회로기판을 수용할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 상기 버스 바(400)와 상기 회로기판을 연결하기 위한 배선을 더 포함할 수 있다.
상기 케이블(600)은 상기 회로기판에 연결되며, 다른 태양전지 패널(300)에 연결된다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 태양전지 패널;
    상기 태양전지 패널을 수용하고, 서로 이웃하는 제1 프레임 및 제2 프레임; 및
    상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에 위치하는 연결부재를 포함하고,
    상기 연결부재의 일부는 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에서 외부로 노출되는 태양전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재의 일부는 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 내부로 삽입되는 태양전지 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부재의 어느 한 끝단은 상기 제1 프레임 내부로 삽입되고,
    상기 연결부재의 다른 한 끝단은 상기 제2 프레임 내부로 삽입되는 태양전지 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는,
    상기 제1 프레임의 내부로 삽입되는 제1 삽입부;
    상기 제2 프레임 내부로 삽입되는 제2 삽입부; 및
    상기 제1 삽입부와 상기 제2 삽입부 사이에 위치하는 노출부를 포함하는 태양전지 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 노출부는 상기 태양전지 패널의 모서리를 둘러싸는 태양전지 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 태양전지 패널을 수용할 수 있는 수용부를 포함하는 태양전지 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재는 적어도 하나 이상 구비되는 태양전지 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210073816A (ko) * 2019-12-11 2021-06-21 재단법인 구미전자정보기술원 블록형 태양전지 모듈

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Patent event date: 20130624