KR100933008B1 - Glass substrate for cover of solar photovoltatic power generation module and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판에 관한 것으로써, 두께가 1.5 내지 3.2mm 저철분 무늬 유리를 화학강화처리하여 태양광 투과율을 향상시켜 발전 효율을 높이는 태양광발전 모듈 커버용 저철분 유리 기판 및 이를 제조하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a glass substrate for a photovoltaic module cover, and a low iron glass for a photovoltaic module cover that improves solar power transmittance by increasing the solar transmittance by chemically strengthening a low iron pattern glass having a thickness of 1.5 to 3.2 mm. It relates to a substrate and a technique for manufacturing the same.
태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판 제조에 있어서, 일반적으로는 열강화 처리한 커버용 유리 기판을 사용하고 있다. 이때, 열강화 처리는 650 내지 750℃의 온도에서 수행되고 있어, 가열 과정에서 유리 기판에 변형이 가해질 위험이 있다. 따라서, 열강화 처리가 가능한 유리 두께는 최소 3.2mm 이상 유리에서만 가능하였다. 그러나, 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판의 두께가 지나치게 두꺼워 질 경우 투과율이 저조하게 되고, 이에 따라 발전 효율이 떨어져 태양광 발전 모듈의 단 위 면적당 생산전력이 감소 되는 문제가 발생한다. In manufacturing the glass substrate for photovoltaic module covers, generally, the glass substrate for a cover which heat-hardened was used. At this time, the thermal strengthening treatment is performed at a temperature of 650 to 750 ℃, there is a risk that the deformation is applied to the glass substrate during the heating process. Therefore, the glass thickness which can be thermally strengthened was possible only with glass of 3.2 mm or more. However, when the thickness of the glass substrate for the photovoltaic module cover is too thick, the transmittance is low, and thus the power generation efficiency is reduced, resulting in a problem that the production power per unit area of the photovoltaic module is reduced.
이와 같이, 태양광 발전 모듈의 발전 효율은 커버용 유리 기판의 투과율에 영향을 받고, 유리 기판의 성분과 두께에 따라 그 효율이 직접적으로 변화하게 된다. 또한, 유리 기판의 두께가 두꺼워 질수록 유리 기판의 무게가 증가하게 되므로, 이를 지탱하기 위해서는 프레임의 충격강도를 증가시켜야 하는 등 설치비용이 증가하게 되고, 태양광 발전 모듈을 제조하는 원가도 상승하게 된다.In this way, the power generation efficiency of the photovoltaic module is affected by the transmittance of the glass substrate for the cover, and the efficiency is directly changed depending on the component and the thickness of the glass substrate. In addition, as the thickness of the glass substrate increases, the weight of the glass substrate increases, so that the installation cost increases, such as increasing the impact strength of the frame in order to support it, and the cost of manufacturing the photovoltaic module also increases. do.
따라서, 유리 기판의 두께를 감소시키는 것이 중요한 문제로 대두 되고 있으나, 열강화 방식에 적용할 수 있는 유리 두께를 감소시키는데에는 여전히 한계가 있다.Therefore, while reducing the thickness of the glass substrate has emerged as an important problem, there is still a limit to reducing the glass thickness applicable to the thermal strengthening method.
본 발명은 커버용 유리 기판을 저철분 무늬 유리로 제조하되, 화학강화처리 방식을 적용함으로써, 1.5 내지 3.2mm 이내의 두께로 제조하고, 이로 인하여 태양광 투과율을 향상시키고, 발전 효율을 극대화시킬 수 있는 태양광 발전 모듈의 커버용 유리 기판 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.According to the present invention, the glass substrate for the cover is made of low iron patterned glass, but by applying a chemical strengthening method, a thickness of 1.5 to 3.2 mm is manufactured, thereby improving solar transmittance and maximizing power generation efficiency. It is an object of the present invention to provide a glass substrate for a cover of a photovoltaic module and a method of manufacturing the same.
아울러, 본 발명은 상술한 태양광 발전 모듈의 커버용 유리 기판을 사용하여 투광효율을 향상시키고, 이로 인하여 전력생산량도 증가된 태양광 전지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a photovoltaic cell that improves light transmission efficiency by using the glass substrate for a cover of the photovoltaic module as described above, thereby increasing power output.
본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판은 SiO2 65 내지 66중량%, B2O3 21 내지 22중량%, Al2O3 5 내지 6중량%, Li2O 0.5 내지 1중량%, Na2O 2.2 내지 3.5중량%, CaO 0.3 내지 0.8중량%, BaO 0.7 내지 2.0중량%, FeO 0.001 내지 0.015중량% 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물로 이루어지는 1.5 내지 3.2mm의 두께의 저철분 무늬 유리 기판에 화학강화 처리하여, 90%이상의 태양광 투과율 및 200 내지 260℃의 내열성을 가지고, 40 내지 75 kg/㎠의 충격강도를 가지는 것을 특징으로 한다.Glass substrate for solar module cover according to the present invention is 65 to 66% by weight of SiO 2 , 21 to 22% by weight of B 2 O 3 , 5 to 6% by weight of Al 2 O 3 , 0.5 to 1% by weight of Li 2 O, Low iron patterned glass substrate with a thickness of 1.5 to 3.2 mm consisting of 2.2 to 3.5 wt% Na 2 O, 0.3 to 0.8 wt% CaO, 0.7 to 2.0 wt% BaO, 0.001 to 0.015 wt% FeO and other inevitable impurities Chemically strengthened, having a solar transmittance of 90% or more and a heat resistance of 200 to 260 ° C., and having an impact strength of 40 to 75 kg / cm 2.
여기서, 상기 저철분 무늬 유리 기판의 두께는 2.0 내지 2.8mm인 것을 특징으로 하고, 상기 저철분 무늬 유리 기판은 매트 매트 피니쉬드(Matt Matt Finished, MM) 방식으로 유리의 양면을 표면 무늬 처리한 것 또는 프리매스틱 매트 피니쉬드(Prismatic Matt Finished, PM) 방식으로 유리의 일면에 무늬 처리한 것을 특징으로 하고, 상기 충격강도는 45 내지 55 kg/㎠인 것을 특징으로 하고, 상기 태양광 투과율은 90 내지 99%, 바람직하게는 91 내지 99%인 것을 특징으로 한다.Here, the low iron patterned glass substrate is characterized in that the thickness of 2.0 to 2.8mm, the low iron patterned glass substrate is a surface matte of both surfaces of the glass by Matt Matt Finished (MM) method Or it is characterized in that the patterned on one surface of the glass in a Primatic Matt Finished (PM) method, the impact strength is characterized in that 45 to 55 kg / ㎠, the solar transmittance is 90 To 99%, preferably 91 to 99%.
아울러, 본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판 제조 방법은 SiO2, B2O3, Al2O3, Li2O, Na2O, CaO, BaO, FeO 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물 원료를 용융시켜 용융유리를 형성하는 단계와, 상기 용융유리를 무늬가 있는 두 개의 롤러 사이를 통과시키면서 1.5 내지 3.2mm의 두께의 저철분 무늬 유리 기판으로 형성하는 단계와, 상기 저철분 무늬 유리 기판을 410 내지 460℃의 질산칼륨(KNO3) 용액에 3 내지 5시간 동안 침지시켜, 상기 저철분 무늬 유리 기판 표면의 나트륨 이온(Na+)과 상기 질산칼륨(KNO3) 용액의 칼륨 이온(K+)이 서로 치환되도록 하는 이온교환 공정을 수행하는 단계와, 상기 저철분 무늬 유리 기판을 상기 질산칼륨(KNO3) 용액에서 건져낸 후 서냉시키고, 고압세척 및 건조공정을 수행하여 화학강화 처리된 저철분 무늬 유리 기판을 형성하는 단계 및 상기 화학강화 처리된 저철분 무늬 유리 기판을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a glass substrate for solar module cover according to the present invention is SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O, CaO, BaO, FeO and other inevitable impurities Melting the raw material to form a molten glass, forming the molten glass into a low iron patterned glass substrate having a thickness of 1.5 to 3.2 mm while passing between two patterned rollers, and the low iron patterned glass substrate It was immersed in a potassium nitrate (KNO 3 ) solution of 410 ~ 460 ℃ for 3 to 5 hours, sodium ions (Na +) on the surface of the low iron patterned glass substrate and potassium ions (K +) of the potassium nitrate (KNO 3 ) solution Performing an ion exchange process to allow the substitution of the low iron pattern glass substrates from the potassium nitrate (KNO 3 ) solution, followed by slow cooling and high pressure washing and drying to perform chemically strengthened low iron pattern Glass substrate Forming and is characterized in that it comprises the step of cutting the low iron patterned glass substrates of the chemical strengthening treatment.
여기서, 상기 저철분 무늬 유리 기판의 철분(Fe) 함유량을 0 초과 150ppm 이하로 조절하는 것을 특징으로 한다.Here, it is characterized by adjusting the iron (Fe) content of the low iron patterned glass substrate to more than 0 and 150 ppm or less.
아울러, 본 발명에 따른 태양광 전지는 태양광 발전 모듈의 하부를 지지하는 백시트(Back Sheet)와, 상기 백시트 상부에 형성되는 제 1 완충 시트와, 상기 제 1 완충 시트 상부에 형성되며, 태양광 발전을 수행하는 셀과, 상기 셀 상부에 형성되는 제 2 완충 시트와, 상기 제 2 완충시트 상부에 형성되어, 상술한 유리 기판으로 형성되며, 태양광을 투과시키는 상술한 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판; 및In addition, the solar cell according to the present invention is formed on the back sheet (Back Sheet) for supporting the lower portion of the photovoltaic module, the first buffer sheet formed on the back sheet, and the first buffer sheet, The above-described photovoltaic module for generating photovoltaic power, a second buffer sheet formed on the cell, and a second buffer sheet formed on the second buffer sheet, and formed of the above-described glass substrate and transmitting solar light. Glass substrates for covers; And
상기 백시트, 제 1 완충시트, 셀, 제 2 완충시트 및 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판을 고정시키는 알루미늄 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 전지.The backsheet, the first buffer sheet, the cell, the second buffer sheet and the photovoltaic cell comprising an aluminum frame for fixing the glass substrate for the photovoltaic module cover.
본 발명은 태양광 발전 모듈의 커버용으로 사용되는 저철분 무늬 유리 기판을 화학강화 처리함으로써, 3.2mm 이하의 두께를 실현하면서도 종래와 동일 수준 또는 그 이상의 충격강도를 유지할 수 있도록 한다. 또한, 내열성 및 투과율이 향상되어 태양광 발전 모듈의 보호 및 발전 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판을 적용한 태양광 전지는 단위 면적당 발생시키는 전력 생산량을 30,000와트(W)까지 극대화시킬 수 있고, 커버용 유리 기판의 두께 및 무게를 감소시킴으로써, 생산 제조 원가 감소 및 태양광 전지를 설치하는 비용을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다. The present invention by chemically strengthening the low iron patterned glass substrate used for the cover of the photovoltaic module, so as to realize a thickness of 3.2mm or less while maintaining the same or higher impact strength than the conventional. In addition, heat resistance and transmittance may be improved to improve protection and power generation efficiency of the solar power module. In addition, the photovoltaic cell to which the photovoltaic module cover glass substrate according to the present invention is applied can maximize power generation generated per unit area up to 30,000 watts (W), and by reducing the thickness and weight of the cover glass substrate, It provides the effect of reducing the production manufacturing cost and the cost of installing the solar cell.
본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판은 종래의 열강화 처리 제품 보다 투과율 및 내열성을 향상시키기 위하여, 화학강화 방법을 사용한다. 아울러, 화학강화 방법에 의한 효율이 극대화 될 수 있도록 저철분 무늬 유리 기판을 제조하는 조성물을 조절한다.The glass substrate for a photovoltaic module cover according to the present invention uses a chemical strengthening method in order to improve the transmittance and heat resistance than conventional thermally strengthened processed products. In addition, the composition to manufacture a low iron patterned glass substrate so as to maximize the efficiency by the chemical strengthening method.
이하에서는 상술한 본 발명의 기술에 근거하여, 높은 생산 전력을 얻을 수 있도록 하는 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판 및 이를 제조하는 방법에 대해 상세히 설명하는 것으로 한다.Hereinafter, based on the above-described technology of the present invention, it will be described in detail with respect to the glass substrate for a photovoltaic module cover and a method of manufacturing the same to obtain a high production power.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims.
본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판을 제조하기 위한 방법으로 먼저, SiO2, B2O3, Al2O3, Li2O, Na2O, CaO, BaO, FeO 및 기타 불가피하게 포함되는 불순물 원료를 용융시켜 용융유리를 형성한다.As a method for manufacturing a glass substrate for a photovoltaic module cover according to the present invention, first, SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O, CaO, BaO, FeO and other inevitably The impurity raw material included is melted to form a molten glass.
이때, SiO2 65 내지 66중량%, B2O3 21 내지 22중량%, Al2O3 5 내지 6중량%, Li2O 0.5 내지 1중량%, Na2O 2.2 내지 3.5중량%, CaO 0.3 내지 0.8중량%, BaO 0.7 내지 2.0중량% 및 FeO 0.001 내지 0.015중량%의 비율로 첨가되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, 65 to 66% by weight of SiO 2 , 21 to 22% by weight of B 2 O 3 , 5 to 6% by weight of Al 2 O 3 , 0.5 to 1% by weight of Li 2 O, 2.2 to 3.5% by weight of Na 2 O, CaO 0.3 To 0.8% by weight, 0.7 to 2.0% by weight BaO and 0.001 to 0.015% by weight of FeO are preferably added.
여기서, SiO2 는 유리의 주성분으로 규사 또는 규석을 통하여 얻을 수 있다. SiO2 가 64중량% 미만으로 첨가되면 유리의 기본 구조가 이루어지지 않을 수 있고, 66중량%를 초과하게 되면 유리 용융이 어려워지고 유리의 기본적 특성이 열화될 수 있다.Here, SiO 2 may be obtained through silica sand or silica as a main component of the glass. If SiO 2 is added below 64% by weight, the basic structure of the glass may not be achieved, and when it exceeds 66% by weight, glass melting becomes difficult and the basic properties of the glass may be degraded.
다음으로, Na2O는 소다회를 통하여 얻을 수 있으며, 유리의 용융을 쉽게 하고 용융유리의 기포를 제거하거나 균질화를 돕기 위해 사용되는데, 유리 기판의 표면에 나트륨 이온(Na+) 형태로 존재하여 유리가 알칼리성을 띄게 하고, 후속의 화학강화 공정에서 이온교환 작용을 일으키는 주요 원소로서 작용한다. 따라서, Na2O가 0.1중량% 미만으로 첨가될 경우, 후속 공정에서 본 발명에 따른 화학강화 공정이 정상적으로 수행되지 않을 수 있고, 3.5중량%를 초과하게 될 경우 유리의 용융이 너무 쉽게 되어 충격강도 저하의 원인이 될 수 있다.Next, Na 2 O can be obtained through soda ash, and is used to facilitate melting of the glass, to remove bubbles from the molten glass, or to help homogenization. The glass is present in the form of sodium ions (Na +) on the surface of the glass substrate. It becomes alkaline and acts as the main element causing ion exchange in subsequent chemical strengthening processes. Therefore, when Na 2 O is added at less than 0.1% by weight, the chemical strengthening process according to the present invention may not be normally performed in a subsequent process, and if it exceeds 3.5% by weight, the melting of the glass becomes too easy and the impact strength It may cause a decrease.
그 다음으로, CaO는 석회석을 통하여 얻을 수 있으며, 용융유리 내의 화학적 성질을 안정화 시키는 역할을 한다. CaO가 0.3중량% 미만으로 첨가될 경우 화학적 안정화가 충분히 이루어지지 않아 유리의 특성이 저하될 수 있고, 0.8중량%를 초과 할 경우 안정화에 사용되고 잔류하는 석회석에 의하여 유리의 충격강도가 저하되는 문제를 야기할 수 있다.CaO can then be obtained through limestone and stabilizes the chemical properties in the molten glass. If CaO is added at less than 0.3% by weight, chemical stabilization may not be sufficient, and the glass may be deteriorated. If the content is more than 0.8% by weight, the impact strength of the glass may be reduced by the remaining limestone. Can cause.
그 다음으로, B2O3는 유리의 저팽창성, 화학적 내구성, 내열성을 안정화시키는 역할을 하며, 붕산(H3BO3)을 통하여 얻을 수 있다. 따라서, B2O3 의 첨가량이 20 내지 22중량%를 벗어나는 경우 유리의 안정성, 내구성 및 내열성이 열화될 수 있다.Next, B 2 O 3 serves to stabilize the low expansion, chemical durability, and heat resistance of the glass, it can be obtained through boric acid (H 3 BO 3 ). Therefore, when the amount of B 2 O 3 added exceeds 20 to 22% by weight, the stability, durability and heat resistance of the glass may be deteriorated.
그 다음으로, 염기성 산화물로 Al2O3 및 Li2O이 사용될 수 있고, BaO 산화제 및 미량의 FeO가 첨가될 수 있다.Next, Al 2 O 3 and Li 2 O can be used as the basic oxide, and BaO oxidant and trace amounts of FeO can be added.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 원료를 이용하여 용융유리를 제조한다.As explained above, this invention manufactures a molten glass using the raw material mentioned above.
그 다음으로, 상술한 용융유리를 무늬가 있는 두 개의 롤러 사이를 통과시키면서 1.5 내지 3.2mm의 두께(도 3의 t)의 저철분 무늬 유리 기판으로 형성한다. 바람직하게는 롤 아웃(Roll-out) 방식으로 2.0 내지 2.8mm의 두께로 형성하며, 양면을 특수 표면 처리한 저철분 무늬 유리 카스미(일면 안개무늬) 또는 세미 샌드(Semi Sand)와 유사한 형상을 갖는 MM(Matt Matt Finished) 방식으로 형성하거나, 한 면은 격자무늬, 다른 한 면은 특수표면처리한 무늬유리 미스트 라이트와 유사한 형상을 갖는 PM(Prismatic Matt Finished) 방식으로 형성할 수 있다.Next, the molten glass described above is formed into a low iron patterned glass substrate having a thickness of 1.5 to 3.2 mm (t in FIG. 3) while passing between two patterned rollers. Preferably, the roll-out method has a thickness of 2.0 to 2.8 mm, and has a shape similar to that of low iron patterned glass kasumi (one side mist pattern) or semi sand with special surface treatment on both sides. It may be formed by the MM (Matt Matt Finished) method, or one side may be formed by the PM (Prismatic Matt Finished) method having a shape similar to the patterned glass mist light on the other surface.
그 다음에는, 상기 저철분 무늬 유리 기판을 410 내지 460℃의 질산칼륨(KNO3) 용액에 3 내지 5시간 동안 침지시켜, 저철분 무늬 유리 기판 표면의 나트륨 이온(Na+)과 질산칼륨(KNO3) 용액 내의 칼륨 이온(K+)이 서로 치환되도록 하는 이온교환 공정을 수행한다.Next, the low iron patterned glass substrate is immersed in a solution of potassium nitrate (KNO 3 ) at 410 to 460 ° C. for 3 to 5 hours, and sodium ions (Na +) and potassium nitrate (KNO 3 ) on the surface of the low iron patterned glass substrate are ) An ion exchange process is performed in which the potassium ions (K +) in the solution are replaced with each other.
그 다음에는, 저철분 무늬 유리 기판을 상기 유리를 질산칼륨(KNO3) 용액에서 건져낸 후 서냉시키고, 고압세척 및 건조공정을 수행하여 화학강화 처리된 저철분 무늬 유리 기판을 형성하고, 화학강화 처리된 저철분 무늬 유리 기판을 태양광 발전 모듈 크기에 맞게 절단하는 단계를 수행한다.Next, the low iron patterned glass substrate was dried in a potassium nitrate (KNO 3 ) solution and then cooled slowly, and a high-pressure washing and drying process was performed to form a chemically strengthened low iron patterned glass substrate, and then chemically strengthened. The step of cutting the low iron patterned glass substrate to fit the size of the photovoltaic module.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 화학강화 과정을 도시한 개략도들이다.1 and 2 are schematic diagrams showing a chemical strengthening process according to the present invention.
도 1을 참조하면, 나트륨 이온(Na+, 120)이 용융되어 있는 유리 기판(100)을 410 내지 460℃의 칼륨 이온(K+, 130)을 포함하는 질산칼륨(KNO3) 용액 내에 3 내지 5 시간 담근다.Referring to FIG. 1, the
도 2를 참조하면, 질산칼륨(KNO3) 용액 내의 칼륨 이온(K+, 130)이 유리 기판(100) 내의 나트륨 이온(Na+, 120)과 치환되면서, 질산칼륨(KNO3) 용액 내에는 치환된 나트륨 이온(125)이 형성되고, 유리 기판(100) 내에는 치환된 칼륨 이온(135)이 형성된다.Figure 2, as substituted and potassium nitrate (KNO 3), potassium ion (K +, 130), sodium ion (Na +, 120) within the
이와 같은 이온 교환에 의한 방식으로 유리 기판(100)이 화학강화 처리가 수 행되는 것이다.The chemical strengthening process of the
종래에는 열강화 온도가 600 내지 700℃ 이상에서 이루어지고 있었으므로, 태양광 전지 모듈 커버용 유리 기판의 경우 두께가 3.2mm 이하가 되면 열강화 후 유리 기판의 형태가 변형되는 문제가 있었다.Conventionally, since the thermal strengthening temperature has been made at 600 to 700 ° C. or higher, in the case of the glass substrate for a solar cell module cover, when the thickness becomes 3.2 mm or less, there is a problem in that the shape of the glass substrate is changed after thermal strengthening.
그런나, 본 발명에서는 화학강화 방식을 사용함으로써, 유리 기판의 두께를 3.2mm 이하로 감소시킬 수 있게 되었다.However, in the present invention, by using a chemical strengthening method, it is possible to reduce the thickness of the glass substrate to 3.2mm or less.
또한, 본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커퍼용 유리 기판은 화학강화에 의해 종래의 열강화 유리 기판 내열성 온도(170 ~ 190℃) 보다 더 높은 200 내지 260℃의 온도를 확보할 수 있게 되었고, 충격강도는 일반 유리의 9배 내지 15배로 파괴 압력은 800Mpa까지 견딜 수 있게 되었다.In addition, the glass substrate for the photovoltaic module cupper according to the present invention is able to secure a temperature of 200 to 260 ℃ higher than the conventional heat-resistant glass substrate heat resistance temperature (170 ~ 190 ℃) by chemical strengthening, impact The strength is 9 to 15 times that of ordinary glass, and the breaking pressure can withstand up to 800 Mpa.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판은 두께를 감소시키면서도 충격강도는 종래의 열강화 처리 제품과 동일 수준으로 유지할 수 있고, 외부 충격으로부터 모듈에 손상이 발생되지 않도록 할 수 있다.As described above, the glass substrate for the solar cell module cover according to the present invention can reduce the thickness while maintaining the impact strength at the same level as the conventional thermally strengthened product, and to prevent damage to the module from external impact. Can be.
따라서, 본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판을 이용하여 태양공 전지를 제조할 경우 투과율 향상과 동시에 태양광 발전 모듈당 생산전력을 극대화시킬 수 있으며, 제조원가 절감 및 태양광 발전 모듈의 설치비용을 감소시킬 수 있다.Therefore, when manufacturing a solar cell using the glass substrate for solar module cover according to the present invention can improve the transmittance and maximize the production power per photovoltaic module, reducing the manufacturing cost and installation of the photovoltaic module The cost can be reduced.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 전지를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a solar cell according to the present invention.
도 3을 참조하면, 태양광 발전 모듈의 하부를 지지하는 백시트(Back Sheet, 300)가 구비되고, 백시트 상부에 제 1 완충 시트(320) 및 태양광 발전을 수행하는 셀(330)이 순차적으로 형성된다. Referring to FIG. 3, the
다음에는, 셀(330) 상부에 제 2 완충 시트(340)가 형성되고, 제 2 완충시트(340) 상부에 본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판(350)이 형성된다.Next, the
그 다음에는, 백시트(300), 제 1 완충시트(320), 셀(330), 제 2 완충시트(340) 및 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판(350)을 고정시키는 알루미늄 프레임(360)이 모듈의 둘레를 감싸는 형태로 형성된다.Next, the
실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples
이하에서는, 상술한 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판을 두께별로 적용한 태양광 전지의 상부 충격강도 및 발전효율을 측정하여 그 특성을 비교하는 것으로 한다.Hereinafter, the upper impact strength and the power generation efficiency of the photovoltaic cell to which the above-described glass substrate for photovoltaic module cover is applied for each thickness are measured and the characteristics thereof are compared.
여기서, 태양광 전지를 구성하는 모듈은 셀 54장으로 구성하였으며, 각 3개의 태양광 전지에 대한 특성을 조사하여 평균 값을 나타내었다.Here, the module constituting the photovoltaic cell was composed of 54 cells, and the characteristics of each of the three photovoltaic cells were investigated to represent average values.
발전효율은 태양광 전지에 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판을 설치한 후와 설치전의 발전전환율 차이를 백분율(%)로 환산하여 측정하였다.The power generation efficiency was measured by converting the difference in power generation conversion rate after installing the glass substrate for photovoltaic module cover to the photovoltaic cell as a percentage (%).
충격강도 실험은 610*610mm의 면적을 갖는 커버용 유리 기판에 1,040그램(g)의 철볼(Ball)을 낙하시켜 실험하였으며, 낙하거리를 1,000mm 지점으로 하여 측정 하였다. 즉, 각 유리 기판의 두께별 1,000kg·㎝/㎠으로 충격을 가했을 경우 파괴 되지 않고 견디는 정도를 측정한 것이며, KS CIES 61215 10-15항, 10-16항을 기준 충격강도로 하여 실험을 진행하였다.The impact strength test was performed by dropping 1,040 grams (g) of steel balls on a cover glass substrate having an area of 610 * 610 mm, and measured the drop distance as 1,000 mm. In other words, when the impact is applied at 1,000kg · cm / ㎠ by thickness of each glass substrate, the degree of endurance is measured without breaking. It was.
실시예1 내지 실시예4Examples 1-4
실시예1은 본 발명에 따른 화학강화 처리를 적용한 커버용 유리 기판을 적용하였으며, 그 두께는 3.2mm로 하였다.In Example 1, a glass substrate for a cover to which the chemical strengthening treatment was applied according to the present invention was applied, and the thickness thereof was 3.2 mm.
다음으로, 실시예2는 3.0mm, 실시예3은 2.0mm, 실시예4는 1.5mm의 커버용 유리 기판을 각각 적용하여 충격강도 및 발전효율을 측정하였다.Next, Example 2 is 3.0mm, Example 3 is 2.0mm, Example 4 was applied to the glass substrate for the cover of 1.5mm respectively to measure the impact strength and power generation efficiency.
비교예1 내지 비교예4Comparative Examples 1 to 4
열강화 처리를 적용한 커버용 유리기판을 적용한 것을 제외하고, 모든 다른 조건은 실시예1 내지 실시예4와 각각 동일하게 적용하였다.All other conditions were applied in the same manner as in Examples 1 to 4, except that the glass substrate for the cover to which the thermal strengthening treatment was applied was applied.
상기 실험 결과를 종합해 보면 하기 [표 1]과 같이 나타난다.In summary, the experimental results are shown in the following [Table 1].
[표 1]TABLE 1
상기 실시예1 및 비교예1의 발전효율을 비교하여 보면, 본 발명에 따른 실시예1(화학강화 적용)의 경우 종래 기술(열 강화)에 비하여 발전효율이 0.36% 향상된 것을 볼 수 있다. 일반적으로 0.1%의 발전효율은 3,800W/MW/일의 향상을 나타내므로, 이는 일/3.8시간/메가와트(MW) 기준으로 환산할 경우 13,680와트(W) 만큼 전력생산량이 증가된 것을 뜻하므로, 전력효율이 향상되었음을 알 수 있다.Comparing the power generation efficiency of Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that in Example 1 according to the present invention (applied to chemical strengthening), the power generation efficiency is improved by 0.36% compared to the prior art (heat strengthening). In general, the 0.1% power generation efficiency represents an improvement of 3,800 W / MW / day, which translates into an increase in power output by 13,680 watts (W) in terms of days / 3.8 hours / megawatt (MW). As a result, the power efficiency is improved.
다음으로, 실시예2의 발전효율과 비교예2의 발전효율을 비교하면, 본 발명에 따른 실시예2의 발전효율이 0.38% 증가하였으므로, 일/3.8시간/메가와트(MW) 기준으로 환산할 경우 14,440와트(W) 만큼 전력생산량이 증가된 것을 알 수 있다.Next, comparing the power generation efficiency of Example 2 with the power generation efficiency of Comparative Example 2, since the power generation efficiency of Example 2 according to the present invention increased by 0.38%, it can be converted on a day / 3.8 hour / megawatt (MW) basis. It can be seen that the power output increased by 14,440 watts (W).
그 다음으로, 비교예3의 경우 유리 기판에 변형이 발생하여 비교가 불가능하므로, 실시예3의 발전효율과 비교예1의 발전효율을 비교하여 투과율 향상정도를 측정하였다. 실시예3 및 비교예1 사이의 발전효율 차이는 0.78% 이고, 일/3.8시간/메가와트(MW) 기준으로 환산할 경우 29,640와트(W) 만큼 전력생산량이 증가된 것을 알 수 있다.Next, in the case of Comparative Example 3, the deformation occurred in the glass substrate and thus the comparison was impossible, and thus the degree of transmittance improvement was measured by comparing the power generation efficiency of Example 3 with the power generation efficiency of Comparative Example 1. The difference in power generation efficiency between Example 3 and Comparative Example 1 is 0.78%, and in terms of daily / 3.8 hours / megawatts (MW), it can be seen that the power output is increased by 29,640 watts (W).
그 다음으로, 실시예4 및 비교예1 사이의 발전효율 차이를 비교하면 0.79%이고, 일/3.8시간/메가와트(MW) 기준으로 환산할 경우 30,020와트(W) 만큼 전력생산량이 증가된 것을 알 수 있다.Next, the difference in power generation efficiency between Example 4 and Comparative Example 1 is 0.79%, and in terms of daily / 3.8 hours / megawatt (MW), the power output is increased by 30,020 watts (W). Able to know.
이와 같은 실시예3, 4 대 비교예1의 비교를 통하여 본 발명에 따른 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판의 투과율이 95 내지 99%인 것을 확인할 수 있으며, 유 리 효율계수는 87 내지 90% 수준으로 나타나고 있음을 확인할 수 있다.Through comparison of Examples 3 and 4 and Comparative Example 1, it can be seen that the transmittance of the glass substrate for the solar cell module cover according to the present invention is 95 to 99%, and the glass efficiency coefficient is 87 to 90%. You can see that it appears.
아울러, 본 발명에 따른 실시예4의 경우까지도 충격강도가 45.50Kg/㎠로 나타나고 있어, 보다 안정적인 태양광 전지 보호가 보장되고 있다.In addition, even in the case of Example 4 according to the present invention, the impact strength is 45.50 Kg / cm 2, which ensures more stable solar cell protection.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저철분 무늬 유리 조성물 및 화학강화 방법을 이용하여 태양광 발전 모듈 커버용 유리 기판을 제조할 경우, 열강화 방식을 사용한 종래의 경우보다 유리 기판의 두께를 최대 62.5%까지 감소시킬 수 있으므로, 생산 원가 및 설치비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 투과율 향상에 따른 발전효율의 증가로 인하여, 종래 대비 13,680 내지 29,640와트(W)의 전력 생산 증가 효과를 나타내고 있다.As described above, when manufacturing the glass substrate for the solar power module cover using the low iron patterned glass composition and the chemical strengthening method according to the present invention, the thickness of the glass substrate up to 62.5 than the conventional case using the thermal strengthening method As a result, it can reduce production costs and installation costs. In addition, due to the increase in power generation efficiency due to the improved transmittance, it has been shown to increase the power production of 13,680 to 29,640 watts (W) compared with the conventional.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various forms, and having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may 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.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 화학강화 과정을 도시한 개략도들.1 and 2 are schematic diagrams showing a chemical strengthening process according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 전지를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a solar cell according to the present invention.
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| KR1020090038178A KR100933008B1 (en) | 2009-04-30 | 2009-04-30 | Glass substrate for cover of solar photovoltatic power generation module and method for fabricating the same |
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| KR101327039B1 (en) | 2011-11-29 | 2013-11-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Solar cell and method of fabricating the same |
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