KR101121510B1 - Cylindrical solar cell module, manufacturing method for the same, and laminator used for the method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원통형 태양전지 모듈 및 그 제조방법, 원통형 태양전지 모듈 제조에 사용되는 라미네이터에 관한 것이다. The present invention relates to a cylindrical solar cell module, a method of manufacturing the same, and a laminator used for manufacturing the cylindrical solar cell module.
석유나 석탄과 같은 화석연료의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다.Predicting the depletion of fossil fuels such as oil and coal, there is a growing interest in alternative energy to replace them.
그 중에서도 태양에너지는 자원이 풍부하고 환경오염의 문제가 없어 특히 주목받고 있다. 태양에너지의 이용방법은 태양열을 이용한 태양열 에너지와, 태양광을 전기적 에너지로 변환하는 태양광 에너지가 있으며, 일반적으로 태양전지라 하면 태양광 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 것을 말한다.Among them, solar energy is particularly attracting attention because of its abundant resources and no problem of environmental pollution. The use of solar energy includes solar energy using solar heat and solar energy converting sunlight into electrical energy. Generally, a solar cell refers to producing electricity using solar energy.
태양전지는 반도체에 흡수된 태양광에 의하여 형성된 전자-정공 쌍을 통하여 전기를 생산하며, 전자-정공 쌍을 분리하기 위하여 전기적으로 음극성에 가까운 p-형 반도체와 전기적으로 양극성인 n-형 반도체를 접합시켜 전기의 높낮이를 형성한다. 태양광에 의하여 형성된 전자-정공 쌍은 p-n 접합 전위 차이에 의하여 분리되고 분리된 전자와 정공은 전극을 통해서 외측으로 전력을 공급한다.Solar cells produce electricity through electron-hole pairs formed by the sunlight absorbed by the semiconductor, and p-type semiconductors that are electrically negative and n-type semiconductors that are electrically bipolar to separate the electron-hole pairs. Bonding to form the height of electricity. The electron-hole pairs formed by sunlight are separated by the p-n junction potential difference, and the separated electrons and holes supply power to the outside through the electrodes.
이러한 태양전지는 단위 태양전지 셀의 출력이 수W 정도로 낮기 때문에, 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용하게 되며, 이때 장기간의 자연환경 및 외부충격에 견딜 수 있는 구조로 밀봉된 태양전지 모듈을 제조하여 사용하는 것이 일반적이다.Since the output of unit solar cells is as low as several W, the unit is used in series or parallel connection with the required unit capacity, and at this time, the sealed solar cell module is constructed to withstand the long-term natural environment and external shock. It is common to manufacture and use.
도 3은 일반적인 태양전지 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically showing a configuration of a general solar cell module.
일반적인 태양전지 모듈은 태양광이 입사하는 방향의 전면 지지부재(160)와 반대 방향의 후면 부재(120)의 사이에 태양전지 셀(140)이 위치하며, 태양전지 셀(140)은 전면 지지부재(160)와 후면 부재(120)의 사이에서 밀봉재(180)로 밀봉된다. In a typical solar cell module, the
전면 지지부재(160)는 태양광이 입사하는 방향에서 모듈을 지지하는 부분이므로, 태양광을 잘 투과하면서도 전기적으로 절연특성을 나타내야하며, 현재 일반적으로 저철분 강화유리를 사용하고 있다.Since the
후면 부재(120)는 태양광이 입사하는 반대 방향에서 모듈을 지지하는 부분이며, 모듈의 후면에서 침투하는 습기를 방지할 수 있는 FP/PE/FP 적층구조의 후면판(듀폰사 상품명 테들라)을 사용하는 것이 일반적이다.The
밀봉재(180)는 장기간 외측에 노출될 경우에 습기 침투로 인하여 발생할 수 있는 금속전극의 부식과 같은 환경적 영향으로부터 태양전지 셀(140)을 보호하기 위한 밀봉재료이며, 광투과율이 낮은 경우 태양전지 모듈의 효율이 낮아지므로 광투과율이 높은 재질을 이용하여야 한다. 현재에 가장 많이 사용되고 있는 밀봉재(180)의 재질은 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)이며, 400~1200nm의 파장범위에서 90%이상의 투과율을 보일 뿐만 아니라, 자외선에 강하고, 방습특성이 뛰어난 재료이다.The sealing
도 4는 일반적인 태양전지 모듈의 제조방법을 나타내는 개략도이다.4 is a schematic view showing a manufacturing method of a general solar cell module.
현재 태양전지 모듈의 제조방법은 태양전지 셀(140)을 밀봉재로 밀봉하기 위하여 라이미네이션 공정을 사용하는 것이 일반적이다.Currently, a method of manufacturing a solar cell module generally uses a lamination process to seal the
먼저, 후면 부재(120), 하부 밀봉재시트(130), 태양전지 셀(140), 상부 밀봉재시트(150) 및 전면 지지부재(160)를 순서대로 적층하여 적층체를 형성한다.First, the
다음으로 적층체를 라미네이터(laminator)를 이용한 라미네이션 공정으로 밀봉하는 것이다. 라미네션 공정은 아래쪽의 가열부(170)에서 열을 가하면서 상부의 다이아 프레임(110)이 적층체를 압착함으로써, 하부 밀봉재시트(130)와 상부 밀봉재 시트(140)가 녹아 태양전지 셀(140)이 밀봉된다.Next, the laminate is sealed by a lamination process using a laminator. In the lamination process, the
이렇게 가열압착에 의해 제조된 평평한 구조의 태양전지 모듈은 태양광을 받지 않는 상태에서는 내측에 응력으로 인한 문제가 없다. 그러나 태양광이 장시간 입사되는 경우에는 입사면 쪽의 온도가 반대면 쪽의 온도보다 높아지며, 그 결과로 입사면 쪽의 밀봉재가 반대면 쪽의 밀봉재에 비하여 더 팽창하게 된다. 또한, 밀봉재의 열팽창계수가 태양전지 셀의 열팽창계수보다 크기 때문에, 결국 태양전지 셀(140)이 도 5와 같이 휘면서 응력을 받게 된다.Thus, a flat solar cell module manufactured by hot pressing does not have a problem due to stress in the inside without receiving sunlight. However, when sunlight is incident for a long time, the temperature at the incident surface becomes higher than the temperature at the opposite surface, and as a result, the sealing material at the incident surface is more expanded than the sealing material at the opposite surface. In addition, since the thermal expansion coefficient of the sealing material is larger than the thermal expansion coefficient of the solar cell, the
또한, 여러 종류의 태양전지 중에서 가장 사용량이 많은 실리콘 태양전지의 주재료가 되는 실리콘의 가격이 지속적으로 상승하면서, 태양전지 셀의 두께를 얇게 하려는 노력이 계속되고 있다. 제조된 실리콘 태양전지 셀의 두께가 얇아지면서 태양전지 셀이 자연 상태에서도 휘어지는 현상이 발생하고 있으며, 앞으로 실리콘 태양전지 셀의 두께가 더 얇아질수록 이러한 휘어짐은 더 심해질 것으로 보인다. 이렇게 자연 상태에서 휘어진 실리콘 태양전지 셀을 현재의 평판형 태양전지 모듈로 제조하는 과정에서 태양전지 셀에 스트레스가 가해지는 문제가 발생하고 있다.In addition, as the price of silicon, which is the main material of the most-used silicon solar cell among various kinds of solar cells, continues to rise, efforts have been made to reduce the thickness of the solar cell. As the thickness of the manufactured silicon solar cell becomes thinner, the solar cell is bent even in the natural state, and as the thickness of the silicon solar cell becomes thinner, the warpage will become more severe. Thus, a problem arises that stress is applied to the solar cell in the process of manufacturing the silicon solar cell bent in the natural state with the current flat panel solar module.
실리콘 태양전지 셀의 제조기술이 발달함에 따라서 태양전지 셀의 두께가 계속 얇아지고 있는 실정에서 종래의 평판형 태양전지 모듈에서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 노력이 계속되고 있으며, 대한민국 공개 2007-0098637호 등의 발명이 출원되어 있으나, 평판형 구조의 태양전지 모듈의 형상을 유지하고 있기 때문에 문제의 해결에 한계가 있는 실정이다.
With the development of silicon solar cell manufacturing technology, efforts have been made to solve the problems arising in conventional flat panel solar cell modules in a situation where the thickness of the solar cell continues to be thinned. Republic of Korea Publication 2007-0098637 Although the present inventions have been filed, there is a limit in solving the problem because the shape of the solar cell module having a flat plate structure is maintained.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 원통형 태양전지 모듈 및 그 제조방법, 그리고 그에 사용되는 라미네이테를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a cylindrical solar cell module, a method for manufacturing the same, and a laminator used therein, which can solve the problems of the prior art described above.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 원통형 태양전지 모듈은, 내부의 원통형 공간인 팽창부; 상기 팽창부를 둘러싸고 있는 파이프 형상의 내측 부재; 상기 내측 부재의 바깥쪽으로 이격된 파이프 형상의 외측 지지부재; 상기 내측 부재와 상기 외측 지지부재의 사이에 위치하는 태양전지 셀; 및 상기 내측 부재와 상기 외측 지지부재의 사이의 태양전지 셀을 밀봉하는 밀봉재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the cylindrical solar cell module according to the present invention, the expansion portion which is a cylindrical space therein; A pipe-shaped inner member surrounding the inflation portion; An outer support member having a pipe shape spaced outwardly of the inner member; A solar cell positioned between the inner member and the outer support member; And a sealing material for sealing the solar cell between the inner member and the outer support member.
본 발명의 원통형 태양전지 모듈은 종래의 평판형 태양전지 모듈과 달리 전체적인 외형이 원통형으로 구성된다.Cylindrical solar cell module of the present invention, unlike the conventional flat panel solar cell module is composed of a cylindrical overall appearance.
이때, 태양전지 셀은 하프파이프 형상으로 배치된 것이 바람직하다. 태양전지 셀이 하프파이프 형상으로 배치되어 태양전지 모듈의 원형 단면에서 위쪽부분에만 위치하도록 하여야 태양전지 모듈의 효율이 좋다.At this time, the solar cell is preferably arranged in a half-pipe shape. The solar cell is arranged in a half-pipe shape so that the solar cell module is located only in the upper portion of the circular cross section of the solar cell module efficiency is good.
그리고 팽창부는 지지체로 채워질 수 있으며, 지지체는 합성수지 재질일 수 있다. 내부의 공간인 팽창부를 합성수지 재질의 지지체로 채움으로써 외력에 대한 내구성을 높일 수 있다.And the expansion portion may be filled with a support, the support may be a synthetic resin material. By filling the expansion part, which is an internal space, with a support made of synthetic resin, durability against external force can be increased.
나아가 밀봉재는 EVA이고, 내측 부재는 테들라 시트 또는 유리이며, 외측 지지부재는 유리인 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the sealing material is EVA, the inner member is a tdela sheet or glass, and the outer support member is glass.
또 본 발명에 의한 원통형 태양전지 모듈의 제조방법은, 외면이 원통형인 팽창부재를 준비하는 단계; 상기 팽창부재의 외면에 태양전지 셀을 포함한 태양전지 모듈의 구성부분을 순서대로 둘러싸서 원통형으로 적층된 원통체를 구성하는 단계; 및 라미네이터를 이용해 상기 원통체의 외면을 가열하여 상기 태양전지 셀을 밀봉하는 라미네이션 공정을 실시하는 단계를 포함하여 구성되며, 상기 라미네이션 공정에서 상기 팽창부재를 팽창시켜 상기 원통체의 내부에서 바깥쪽 방향으로 압력을 가하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for manufacturing a cylindrical solar cell module according to the present invention comprises the steps of preparing an expansion member having a cylindrical outer surface; Circumscribing components of the solar cell module including the solar cell on the outer surface of the expansion member in order to form a cylindrical body stacked in a cylindrical shape; And performing a lamination process of heating the outer surface of the cylindrical body using a laminator to seal the solar cell, and expanding the expansion member in the lamination process to outward from the inside of the cylindrical body. It is characterized by applying a pressure.
본 발명의 원통형 태양전지 모듈의 제조방법은 태양전지 셀을 밀봉하기 위하여 외부에서 열을 가하고 내부의 팽창부재를 팽창시켜 압력을 가하는 라미네이션 공정을 실시하는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method of the cylindrical solar cell module of the present invention is characterized by performing a lamination process of applying heat to the outside and expanding the internal expansion member to apply pressure to seal the solar cell.
이때 라미네이션 공정에서 팽창부재를 팽창시키는 방법이 팽창부재에 공기를 주입하는 방법일 수 있다. 원통형으로 적층된 원통체에 압력을 가하기 위해 팽창부재를 팽창시키는 방법은 다양하게 선택될 수 있으나, 간단하게 공기를 주입하여 팽창하는 방법을 이용할 수 있다.In this case, the method of expanding the expansion member in the lamination process may be a method of injecting air into the expansion member. The method of inflating the expansion member to apply pressure to the cylindrical body stacked in a cylindrical shape can be selected in various ways, it is possible to use a method of expanding by simply injecting air.
그리고 원통체를 구성하는 단계가, 내측 밀봉재 시트와 태양전지 셀과 외측 밀봉재 시트 및 외측 지지부재를 순서대로 팽창부재의 외주면에 둘러싸는 것일 수 있으며, 내측 밀봉재 시트를 둘러싸기 전에 내측 부재를 팽창부재의 외면에 둘러싸는 것도 가능하다. And the step of constructing the cylindrical body, the inner sealing material sheet and the solar cell, the outer sealing material sheet and the outer support member may be in order to surround the outer peripheral surface of the expansion member, the inner member before the inner sealing material sheet surrounding the expansion member It is also possible to surround the outer surface of the.
태양전지 모듈은 여러 가지 구성을 다양하게 조합할 수 있으며, 평판형 태양전지 모듈을 제조하는 과정 중에 적층체를 구성하는 후면 부재, 후면 밀봉재 시트, 태양전지 셀, 전면 밀봉재 시트 및 전면 지지부재에 대응되는 내측 부재, 내측 밀봉재 시트, 태양전지 셀, 외측 밀봉재 시트 및 외측 지지부재를 순서에 따라 원통형으로 둘러싸서 원통체를 구성할 수 있다.The solar cell module can be variously combined in various configurations, and corresponds to the back member, back seal sheet, solar cell, front seal sheet and front support member constituting the laminate during the manufacturing of the flat panel solar cell module. The cylindrical member may be configured by surrounding the inner member, the inner sealing sheet, the solar cell, the outer sealing sheet and the outer supporting member in a cylindrical order.
이때, 태양전지 셀은 하프파이프 형상으로 내측 밀봉재 시트의 외주면에 위치시키는 것이 바람직하다. 태양전지 셀을 파이프 형상으로 구성하는 것보다 하프파이프 형상으로 구성하는 것이 태양전지 모듈의 효율이 좋다.At this time, it is preferable that the solar cell is located on the outer circumferential surface of the inner sealing material sheet in a half-pipe shape. It is more efficient to construct a solar cell module in a half-pipe form than in a pipe form.
그리고 본 발명에 의한 원통형 태양전지 모듈 제조에 사용되는 라미네이터는, 원통형 태양전지 모듈의 라미네이션 공정에 사용되는 라미네이터로서, 원통형 태양전지 모듈의 외면에 접하는 원통형의 내면이 형성된 가열부; 및 상기 가열부 내에 설치된 원통형 태양전지 모듈의 안쪽에 공기를 주입하는 공기 주입부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And the laminator used in the cylindrical solar cell module production according to the present invention, a laminator used in the lamination process of the cylindrical solar cell module, the heating portion is formed with a cylindrical inner surface in contact with the outer surface of the cylindrical solar cell module; And an air injection unit for injecting air into the cylindrical solar cell module installed in the heating unit.
본 발명의 원통형 태양전지 모듈 제조용 라미네이터는 외부에서 열을 가하는 가열부와 내부에서 바깥쪽으로 압력을 가하기 위한 공기 주입부를 포함하여 구성된다.Laminator for manufacturing a cylindrical solar cell module of the present invention comprises a heating portion for applying heat from the outside and an air injection portion for applying pressure from the inside to the outside.
이때, 라미네이터는 공기 주입부와 기밀 연결되고 공기 주입부로부터 주입되는 공기로 인하여 팽창하는 팽창부재를 더 포함하고, 이 팽창부재의 외면은 원통형일 수 있다. 팽창부재를 라미네이터의 구성요소로 구성하여 공기 주입기와의 기밀성을 높일 수 있다.In this case, the laminator may further include an expansion member that is hermetically connected to the air injection unit and expands due to the air injected from the air injection unit, and the outer surface of the expansion member may be cylindrical. The expansion member may be configured as a component of the laminator to increase airtightness with the air injector.
그리고 내부에 태양전지 모듈을 설치하고 제거하기 쉽도록, 가열부는 적어도 둘 이상의 부분으로 분리되는 것이 바람직하다.And in order to easily install and remove the solar cell module therein, the heating unit is preferably separated into at least two or more parts.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 팽창부재의 외주면에 원통형으로 순차 적층된 원통체를 구성하고, 이 원통체의 바깥쪽에서 열을 가하고 내부에 바깥쪽 방향으로 압력을 가하는 라미네이션 공정을 실시함으로써, 원통형의 태양전지 모듈을 제조할 수 있는 효과가 있다.The present invention configured as described above constitutes a cylindrical body by constituting a cylindrical body sequentially stacked in a cylindrical shape on an outer circumferential surface of the expansion member, and applying a heat from the outside of the cylindrical body and applying a pressure in the outward direction to the inside thereof. There is an effect to manufacture a solar cell module.
또한, 원통형의 태양전지 모듈을 제공함으로써, 종래 평판형 태양전지 모듈에서 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, by providing a cylindrical solar cell module, there is an effect that can solve the problems occurring in the conventional flat panel solar cell module.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈을 제조하는 방법을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈의 단면을 나타내는 도면이다.1 is a schematic view showing a method of manufacturing a cylindrical solar cell module according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a cylindrical solar cell module according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;
먼저, 본 발명은 원통형 태양전지 모듈의 제조 방법에 대한 것이다.First, the present invention relates to a method of manufacturing a cylindrical solar cell module.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈을 제조하는 방법을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a method of manufacturing a cylindrical solar cell module according to an embodiment of the present invention.
본 실시예의 원통형 태양전지의 제조방법에서는 우선 팽창부재(10)를 준비한다. 팽창부재(10)는 외면이 원통형이고, 내부에 빈 공간(12)이 있으며, 공기를 주입하면 팽창한다. 이러한 팽창부재(10)는 원통형 태양전지 모듈을 제조한 뒤에 모듈로부터 제거될 수도 있고, 남겨질 수도 있다.In the manufacturing method of the cylindrical solar cell of this embodiment, first, the
다음으로 팽창부재(10)의 외면에 태양전지 모듈의 구성부분을 순서에 따라서 둘러싸서 태양전지 모듈의 구성부분이 원통형으로 적층된 원통체를 만든다. 태양전지 모듈의 구성부분은 다양하게 구성될 수 있으며, 현재의 평판형 태양전지 모듈의 제조과정에서 시트 형태로 제작된 구성부분들을 적층하여 적층체를 만드는 것과 유사하게 각 구성부분을 원통형으로 구성하는 것이다.Next, the outer surface of the
본 실시예는 도 3에 도시된 후면 부재(120), 밀봉재(180), 태양전지 셀(140) 및 전면 지지부재(160)로 구성되는 평판형 태양전지와 대응되는 구조를 갖는 원통형 태양전지 모듈을 제조하는 방법이다.This embodiment is a cylindrical solar cell module having a structure corresponding to a flat panel solar cell composed of the
먼저 팽창부재(10)의 외주면에 내측 부재(20)를 둘러싸고, 그 외주면에 내측 밀봉재 시트(30), 태양전지 셀(40), 외측 밀봉재 시트(50) 및 외측 지지부재(60)를 순서대로 배치한다.First, the
내측 부재(20)는 평판형 태양전지 모듈의 후면 지재부재(120)에 대응되는 구성부분이며, 듀폰사의 테들라 제품이나 유리를 사용할 수 있다. 다른 실시예에서, 팽창부재(10)가 습기를 막는 효과를 갖는 등의 경우라면, 원통형 태양전지 제조 뒤에 팽창부재(10)는 제거하지 않고 후면 부재 용도로 사용할 수 있으며, 이때는 내측 부재(20)를 팽창부재(10)에 둘러싸는 단계를 생략할 수도 있다.The
내측 밀봉재 시트(30)와 외측 밀봉재 시트(50)는 이후 라이네이션 공정을 통해서 태양전지 셀(40)을 밀봉하는 부분이다. 본 실시예의 내측 밀봉재 시트(30)와 외측 밀봉재 시트(50)의 재질은 EVA 시트이다.The inner
태양전지 셀(40)은 내측 밀봉재 시트(30)와 외측 밀봉재 시트(50)의 사이에 위치하며, 자연적으로 휘어진 방향을 따라서 위치시킨다. 특히, 태양전지 셀(40)은 내측 밀봉재 시트(30)의 외주면 전체를 둘러싸는 것이 아니고, 원형의 외면의 일부에만 위치하도록 하프파이프(half-pipe) 형상으로 위치시킨다.The
외측 지지부재(60)는 평판형 태양전지 모듈의 전면 지지부재(160)에 대응되는 구성부분이며, 저철분 강화유리를 사용한다.The
이렇게 구성된 원통체는 내측 밀봉재 시트(30)와 외측 밀봉재 시트(50)가 분리되어서 태양전지 셀(40)을 밀봉하기 전의 형태이며, 태양전지 셀(40)을 밀봉하도록 라미네이션 공정을 실시하여야 한다.The cylindrical body configured as described above is in a form before the inner
라미네이션 공정은 가압과 가열을 통하여 밀봉재 시트를 녹였다가 다시 경화시킴으로써 태양전지 셀(40)을 밀봉하는 단계이다.The lamination process is a step of sealing the
종래의 평판형 태양전지 모듈을 제조하는 과정에서의 라미네이션 공정은 일면에서는 가열을 하고 타면에서는 압력을 가하는 방식을 이용하였으나, 본 실시예의 제조방법은 원통형 태양전지 모듈을 제조하는 것이므로 이를 적용할 수가 없다.The lamination process in the manufacturing process of the conventional flat panel solar cell module used a method of heating on one side and applying pressure on the other side, but the manufacturing method of the present embodiment is not manufactured because it is a cylindrical solar cell module. .
본 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈의 제조방법에서 라미네이션 공정은 원통형으로 적층된 원통체의 외면에서 열을 가하고, 내부에서 팽창부재(10)를 팽창시켜 압력을 가하는 것으로 구성된다.In the manufacturing method of the cylindrical solar cell module according to the present embodiment, the lamination process consists of applying heat to the outer surface of the cylindrical body stacked in a cylindrical shape, and expanding the
도 1에 도시된 것과 같이, 팽창부재(10) 내부의 공간(12)에 공기를 주입하면 공간(12) 내부의 공기가 화살표 방향으로 힘을 작용하여 팽창부재(10)를 팽창시킴으로써, 내부에서 바깥쪽 방향으로 압력이 발생한다. 따라서 종래에 평판형 태양전지 모듈을 제조하는 과정에서 태양전지 셀에 가해졌던 압력과 달리, 태양전지 셀이 자연적으로 휘어진 상태를 유지하도록 압력이 가해지므로, 태양전지 셀이 받는 스트레스가 크게 감소한다.As shown in FIG. 1, when air is injected into the
이러한 라미네이션 공정에 의하면, 외면에서 가해진 열에 의하여 외측 밀봉재 시트(50)와 내측 밀봉재 시트(30)가 액화되고, 팽창부재(10)의 팽창으로 인해 내부에서 바깥쪽으로 가해지는 압력에 의하여 액화된 밀봉재가 태양전지 셀(40)의 주변을 빈틈없이 둘러싸게 되며, 이후 냉각에 의하여 밀봉재가 다시 경화되면서 태양전지 셀(40)을 밀봉한다.According to such a lamination process, the outer
본 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈의 제조방법은 원통형의 팽창부재를 내부에서 팽창시켜 내부에서 바깥쪽 방향으로 압력을 발생시킴으로써, 원통형의 태양전지 모듈을 제조할 수 있다.
In the method of manufacturing a cylindrical solar cell module according to the present embodiment, the cylindrical expandable member may be expanded inward to generate pressure in the outward direction, thereby manufacturing the cylindrical solar cell module.
다음으로, 본 발명의 원통형 태양전지 모듈을 제조하는 라미네이션 공정에 사용되는 라미네이터의 실시예에 대해 설명한다.Next, the Example of the laminator used for the lamination process which manufactures the cylindrical solar cell module of this invention is demonstrated.
본 발명의 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈의 라미네이션 공정용 라미네이터는 가열부(70)와 공기 주입부(도면에 표시되지 않음)를 포함하여 구성된다.The laminator for the lamination process of the cylindrical solar cell module according to the embodiment of the present invention is configured to include a
가열부(70)는 태양전지 모듈을 구성하는 부분들을 원통형으로 적층한 원통체를 외부에서 가열하는 부분이다. 가열부(70)는 단순히 가열만을 하는 것이 아니라, 내부에서 바깥쪽으로 가해지는 압력을 외부에서 지지하는 역할을 하여야하므로, 원통체의 외면에 밀착되는 원통형의 내면을 갖는다. 그리고 가열부(70)를 두 개로 분리된 구조로 구성하면, 원통체를 설치하고 제거하는 과정이 쉬워진다.The
공기 주입부는 원통체의 내부에 위치하는 팽창부재(10)에 공기를 주입하여 팽창부재(10)를 팽창시키는 부분이다. 팽창부재(10)를 팽창시켜 바깥쪽 방향으로 압력을 발생시키기 위해서, 공기 주입부는 팽창부재(10)에 상당한 압력으로 공기를 주입할 수 있어야 한다. 팽창부재(10)에 높은 압력으로 공기를 주입하기 위해서는 기밀구조가 중요하며, 이를 위해서 팽창부재(10)가 라미네이터의 구성요소로서 공기 주입기와 기밀 연결된 구조일 수 있다. 팽창부재(10)가 라미네이터의 구성요소인 경우, 원통형 태양전지 모듈을 제조하는 과정에서 내측 부재(20)가 필수적인 구성요소가 될 것이다.The air injecting portion is a portion for inflating the
본 실시예의 원통형 태양전지 모듈 제조용 라미네이터를 이용하면, 원통형 태양전지 모듈의 외면에 접하는 가열부(70)에서 열을 가하면서, 공기 주입부를 통해 원통형 태양전지 모듈의 내부에 공기를 주입하여 팽창부재(10)를 팽창시킴으로써 내부에서 바깥쪽으로 압력을 가하여 라미네이션 공정을 실시할 수 있다.
When using the laminator for manufacturing a cylindrical solar cell module of the present embodiment, while applying heat from the
다음으로, 전술한 제조 방법 및 라미네이터를 이용하여 제조되는 원통형 태양전지 모듈에 대해 설명한다.Next, a cylindrical solar cell module manufactured using the above-described manufacturing method and laminator will be described.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원통형 태양전지 모듈의 단면을 나타내는 도면이다.2 is a cross-sectional view of a cylindrical solar cell module according to an embodiment of the present invention.
도 2에서, 본 실시예의 원통형 태양전지 모듈은 팽창부(90), 내측 부재(20), 태양전지 셀(40), 밀봉재(80) 및 외측 지지부재(60)로 구성된다.In FIG. 2, the cylindrical solar cell module of the present embodiment includes an expansion part 90, an
팽창부(90)는 라미네이션 공정에서 내부에서 바깥쪽 방향으로 압력을 가하기 위하여, 내부를 팽창시키는 과정에서 형성된 원통형의 공간이다. 팽창부(90)는 라미네이션 공정 뒤에, 빈 공간으로 남겨둘 수도 있고, 내부를 지지체로 채울 수도 있다. 팽창부(90)가 지지체로 채워진 원통형 태양전지 모듈의 경우, 팽창부(90)가 비어있는 원통형 태양전지 모듈에 비하여 외력에 대한 내구성이 향상될 것이다. 이러한 지지체는 유체상태의 합성수지 등을 팽창부(90)의 내부에 채우고 경화시키는 방법으로 형성할 수 있다.The expansion unit 90 is a cylindrical space formed in the process of expanding the interior to apply pressure from the inside to the outside in the lamination process. The expansion unit 90 may be left as an empty space after the lamination process, or may fill the inside with a support. In the case of a cylindrical solar cell module in which the expansion part 90 is filled with a support, durability against external force will be improved as compared with the cylindrical solar cell module in which the expansion part 90 is empty. Such a support may be formed by filling a synthetic resin in a fluid state into the expansion part 90 and curing the same.
내측 부재(20)는 평판형 태양전지 모듈의 후면 지재부재에 대응되는 구성부분이다. 본 실시예의 내측 부재(20)의 재질은 평판형 태양전지 모듈의 후면 부재로 사용되는 듀폰사의 테들라 제품 또는 유리일 수 있다.The
다른 실시예에서는 내측 부재(20)가 안쪽의 팽창부재를 팽창시켜 원통형 태양전지 모듈을 제조하는 과정에서 사용된 팽창부재일 수도 있다.In another embodiment, the
외측 지지부재(60)는 평판형 태양전지 모듈의 전면 지지부재에 대응되는 구성부분이며, 저철분 강화유리를 사용한다.The
밀봉재(80)는 평판형 태양전지 모듈의 밀봉재에 대응되는 구성부분으로서, 내측 부재(20)와 외측 지지부재(60)의 사이에 위치하는 태양전지 셀(40)을 밀봉한다. 밀봉재(80)의 재질은 EVA를 사용한다.The sealing
태양전지 셀(40)은 입사된 태양광을 이용하여 전지를 생산하는 부분이다. 일반적으로 널리 사용되는 15x15cm의 단위 셀들을 직렬 연결하여 원하는 전압의 태양전지 모듈을 구성한다.The
본 실시예의 원통형 태양전지 모듈은 태양전지 셀(40)이 모듈의 원형 단면을 기준으로 위쪽에 위치하도록 하프파이프 형상으로 배치된다. 태양전지 셀(40)을 파이프 형상으로 배치하는 경우, 태양전지 모듈의 효율이 떨어지고 태양전지 모듈에과도한 스트레스가 가해지는 단점이 있으므로 원통형 태양전지 모듈의 원형단면의 위쪽에만 위치하도록 하는 것이 좋다.The cylindrical solar cell module of the present embodiment is arranged in a half-pipe shape such that the
이러한 태양전지 셀(40)은 단면의 형상이 원호형상을 유지하고 있으므로, 태양광입사에 따른 온도차이로 인한 열팽창의 문제가 없다.Since the cross-sectional shape of the
도 2는 원통형 태양전지 모듈의 제조과정에서 내부에 위치시켰던 팽창부재(10)를 제거하지 않은 경우를 나타내며, 팽창부재(10)가 특별한 기능을 하지 않는 경우라면 제거될 수도 있다.
Figure 2 shows a case in which the
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been described through the preferred embodiments, the above-described embodiments are merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes may be made without departing from the technical idea of the present invention. Those of ordinary skill will understand. Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted not by the specific embodiments, but by the matters described in the claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
10: 팽창부재 20: 내측 부재
30: 내측 밀봉재 시트 40, 140: 태양전지 셀
50: 외측 밀봉재 시트 60: 외측 지지부재
70, 170: 가열부 80, 180: 밀봉재
90: 팽창부 110: 다이아 프레임
120: 후면 부재 130: 후면 밀봉재 시트
150: 전면 밀봉재 시트 160: 전면 지지부재10: expansion member 20: inner member
30: inner sealing
50: outer seal member sheet 60: outer support member
70, 170:
90: expansion portion 110: diamond frame
120: rear member 130: rear seal sheet
150: front sealing material sheet 160: front support member
Claims (15)
상기 팽창부를 둘러싸고 있는 파이프 형상의 내측 부재;
상기 내측 부재의 바깥쪽으로 이격된 파이프 형상의 외측 지지부재;
상기 내측 부재와 상기 외측 지지부재의 사이에 위치하는 태양전지 셀; 및
상기 내측 부재와 상기 외측 지지부재의 사이의 태양전지 셀을 밀봉하는 밀봉재를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
An expansion part that is an inner cylindrical space;
A pipe-shaped inner member surrounding the inflation portion;
An outer support member having a pipe shape spaced outwardly of the inner member;
A solar cell positioned between the inner member and the outer support member; And
Cylindrical solar cell module comprising a sealing material for sealing the solar cell between the inner member and the outer support member.
상기 태양전지 셀이 하프파이프 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method according to claim 1,
Cylindrical solar cell module, characterized in that the solar cell is arranged in a half-pipe shape.
상기 팽창부가 지지체로 채워진 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method according to claim 1,
Cylindrical solar cell module, characterized in that the expansion portion is filled with a support.
상기 지지체가 합성수지인 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method according to claim 3,
Cylindrical solar cell module, characterized in that the support is a synthetic resin.
상기 밀봉재가 EVA 재질인 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
Claim 1
Cylindrical solar cell module, characterized in that the sealing material is EVA material.
상기 내측 부재가 테들라 시트이거나 유리인 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method according to claim 1,
Cylindrical solar cell module, characterized in that the inner member is a Tedla sheet or glass.
상기 외측 지지부재가 유리인 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈.
The method according to claim 1,
Cylindrical solar cell module, characterized in that the outer support member is glass.
상기 팽창부재의 외면에 태양전지 셀을 포함한 태양전지 모듈의 구성부분을 순서대로 둘러싸서 원통형으로 적층된 원통체를 구성하는 단계; 및
상기 원통체의 외면을 가열하여 상기 태양전지 셀을 밀봉하는 라미네이션 공정을 실시하는 단계를 포함하여 구성되며,
상기 라미네이션 공정에서 상기 팽창부재를 팽창시켜 상기 원통체의 내부에서 바깥쪽 방향으로 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈의 제조방법.
Preparing an expansion member having a cylindrical outer surface;
Circumscribing components of the solar cell module including the solar cell on the outer surface of the expansion member in order to form a cylindrical body stacked in a cylindrical shape; And
And performing a lamination process of heating the outer surface of the cylindrical body to seal the solar cell.
The method of manufacturing a cylindrical solar cell module, characterized in that for expanding the expansion member in the lamination process to apply a pressure in the outward direction from the inside of the cylindrical body.
상기 라미네이션 공정에서 상기 팽창부재를 팽창시키는 방법이 상기 팽창부재에 공기를 주입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈의 제조방법.
The method according to claim 8,
And a method of expanding the expansion member in the lamination process by injecting air into the expansion member.
상기 원통체를 구성하는 단계가,
내측 밀봉재 시트와 태양전지 셀과 외측 밀봉재 시트 및 외측 지지부재를 순서대로 상기 팽창부재의 외주면에 둘러싸서 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈의 제조방법.
The method according to claim 8,
Comprising the cylindrical body,
The inner sealing material sheet, the solar cell, the outer sealing material sheet and the outer support member in order to surround the outer peripheral surface of the expansion member, characterized in that the manufacturing method of the cylindrical solar cell module.
상기 내측 밀봉재 시트를 둘러싸기 전에 내측 부재를 상기 팽창부재의 외면에 둘러싸는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈의 제조방법.
The method according to claim 10,
A method of manufacturing a cylindrical solar cell module, wherein an inner member is surrounded by an outer surface of the expansion member before surrounding the inner sealing sheet.
상기 태양전지 셀을 상기 내측 밀봉재 시트 외주면에 하프파이프 형상으로 위치시키는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈의 제조방법.
The method according to claim 10,
The method of manufacturing a cylindrical solar cell module, characterized in that the solar cell is located in the half-pipe shape on the outer peripheral surface of the inner sealing material sheet.
원통형 태양전지 모듈의 외면에 접하는 원통형의 내면이 형성된 가열부; 및
상기 가열부 내에 설치된 원통형 태양전지 모듈의 안쪽에 공기를 주입하는 공기 주입부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈 제조에 사용되는 라미네이터.
Laminator used in the lamination process of the cylindrical solar cell module,
A heating unit in which a cylindrical inner surface is formed in contact with an outer surface of the cylindrical solar cell module; And
Laminator for manufacturing a cylindrical solar cell module, characterized in that it comprises an air injection unit for injecting air into the inside of the cylindrical solar cell module installed in the heating unit.
상기 라미네이터가 상기 공기 주입부와 기밀 연결되고 상기 공기 주입부로부터 주입되는 공기로 인하여 팽창하는 팽창부재를 더 포함하며, 상기 팽창부재의 외면이 원통형인 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈 제조에 사용되는 라미네이터.
The method according to claim 13,
The laminator is airtightly connected to the air inlet and further includes an expansion member that expands due to the air injected from the air inlet, the outer surface of the expansion member is used in the manufacture of a cylindrical solar cell module Laminator.
상기 가열부가 적어도 둘 이상의 부분으로 분리되는 것을 특징으로 하는 원통형 태양전지 모듈 제조에 사용되는 라미네이터.The method according to claim 13,
Laminator for use in manufacturing a cylindrical solar cell module, characterized in that the heating portion is separated into at least two parts.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110003149A KR101121510B1 (en) | 2011-01-12 | 2011-01-12 | Cylindrical solar cell module, manufacturing method for the same, and laminator used for the method |
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| KR (1) | KR101121510B1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101502480B1 (en) * | 2013-11-11 | 2015-03-13 | 한국에너지기술연구원 | Cylindrical solar cell module and array, and solar light power generator comprising same |
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- 2011-01-12 KR KR1020110003149A patent/KR101121510B1/en active IP Right Grant
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