KR102000062B1 - 태양광 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지와, 태양 전지 중 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 태양 전지 중 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈, 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스를 포함하며, 정션 박스는, 제1 도전성 라인과 제2 도전성 라인 사이에 배치되는 커패시터부와, 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부와, 컨버터부를 제어하는 제어부를 구비하는 전력 변환부를 포함하며, 전력 변환부는, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급한다. 이에 의해, 음영 발생시에 바이패스 다이오드가 없더라도 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있게 된다.

Description

태양광 모듈{Photovoltaic module}
본 발명은 태양광 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 음영 발생시에 바이패스 다이오드가 없더라도 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있는 태양광 모듈에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 반도체 소자를 이용하여 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다.
한편, 태양광 모듈은 태양광 발전을 위한 태양전지가 직렬 혹은 병렬로 연결된 상태를 의미한다.
본 발명의 목적은, 음영 발생시에 바이패스 다이오드가 없더라도 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있는 태양광 모듈을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지와, 태양 전지 중 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 태양 전지 중 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈, 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스를 포함하며, 정션 박스는, 제1 도전성 라인과 제2 도전성 라인 사이에 배치되는 커패시터부와, 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부와, 컨버터부를 제어하는 제어부를 구비하는 전력 변환부를 포함하며, 전력 변환부는, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈은, 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지와, 태양 전지 중 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 태양 전지 중 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈, 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스를 포함하며, 정션 박스는, 제1 도전성 라인과 제2 도전성 라인 사이에 배치되는 커패시터부와, 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부와, 컨버터부를 제어하는 제어부를 구비하는 전력 변환부를 포함하며, 전력 변환부는, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지와, 태양 전지 중 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 태양 전지 중 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈, 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스를 포함하며, 정션 박스는, 제1 도전성 라인과 제2 도전성 라인 사이에 배치되는 커패시터부와, 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부와, 레벨 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터부와, 컨버터부와 인버터부를 제어하는 제어부를 구비하는 전력 변환부를 포함하며, 전력 변환부는, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지와, 태양 전지 중 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 태양 전지 중 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈, 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스를 포함하며, 정션 박스는, 제1 도전성 라인과 제2 도전성 라인 사이에 배치되는 커패시터부와, 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부와, 컨버터부를 제어하는 제어부를 구비하는 전력 변환부를 포함하며, 전력 변환부는, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급함으로써, 음영 발생시에 바이패스 다이오드가 없더라도 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있게 된다.
한편, 태양광 모듈은, 입력 전압 검출부에 검출된 입력 전압의 전압 변화율이 소정치 이상인 경우, 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급하도록 제어함으로써, 음영 발생시에 바이패스 다이오드가 없더라도 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있게 된다.
한편, 태양광 모듈은, 음영이 발생하는 경우, 음영이 발생한 태양전지 모듈에서 공급되는 직류 전압 구간에 대해, 최대 전력 지점을 산출하며, 산출된 복수의 최대 전력 지점 중 최대값을 최대 전력 지점으로 결정하고, 최대 전력 지점에 대응하는 제2 전류를 공급함으로써, 음영 발생시에 대응하는 최대 전력의 출력이 가능하게 된다.
한편, 태양광 모듈은, 복수의 태양전지 중 일부가 일렬로 연결되어 형성된 태양전지 스트링의 단부에 접속된 버스 리본을 포함하고, 제1 도전성 라인과 제2 도전성 라인은, 버스 리본이 접속되지 않은 태양전지 스트링의 단부에 각각 접속되며, 태양전지 모듈에 형성된 개구부를 통해, 태양전지 모듈의 배면에 연장되고, 태양 전지 모듈의 배면에 배치되는 커패시터부의 양단에 접속됨으로써, 바이패스 다이오드 없이, 음영 발생에도 대응 가능한 태양광 모듈을 구현할 수 있게 된다. 따라서, 제조 비용의 저감이 가능하게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지와, 태양 전지 중 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 태양 전지 중 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈, 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스를 포함하며, 정션 박스는, 제1 도전성 라인과 제2 도전성 라인 사이에 배치되는 커패시터부와, 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부와, 컨버터부를 제어하는 제어부를 구비하는 전력 변환부를 포함하며, 전력 변환부는, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급함으로써, 음영 발생시에 바이패스 다이오드가 없더라도 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있게 된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 모듈은, 복수의 태양 전지와, 태양 전지 중 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 태양 전지 중 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈, 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스를 포함하며, 정션 박스는, 제1 도전성 라인과 제2 도전성 라인 사이에 배치되는 커패시터부와, 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부와, 레벨 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터부와, 컨버터부와 인버터부를 제어하는 제어부를 구비하는 전력 변환부를 포함하며, 전력 변환부는, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급함으로써, 음영 발생시에 바이패스 다이오드가 없더라도 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있게 된다.
도 1 내지 도 2는 종래의 태양광 모듈을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 정면도이다.
도 4는 도 3의 태양광 모듈의 배면도이다.
도 5는 도 3의 태양광 모듈 내의 전력변환부의 일예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 태양광 모듈 내의 전력변환부의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7는 도 3의 태양광 모듈 내의 전력변환부의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 3의 태양전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 9는 도 3의 태양전지 모듈에서 음영이 없는 경우를 예시하는 도면이다.
도 10은 도 3의 태양전지 모듈에서 음영이 발생한 경우를 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 12a 내지 도 14는 도 11의 제어 방법 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1 내지 도 2는 종래의 태양광 모듈을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 도 1 및 도 2의 태양광 모듈(70)은, 복수의 태양 전지를 구비하는 태양 전지 모듈(30)과, 4개의 태양전지 스트링에 각각 접속하는 4개의 도전성 라인(35a~35d), 4개의 도전성 라인(35a~35d) 사이에 각각 접속되는 바이패스 다이오스 소자(Da,Db,Dc), 컨버터(53), 인버터(54)를 구비할 수 있다.
태양 전지 모듈(30) 내의 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생하는 경우, 바이패스 다이오스 소자(Da,Db,Dc) 중 적어도 일부의 턴 온에 의해, 핫 스팟(hot spot)이 발생하지 않게 된다.
즉, 4개의 도전성 라인(35a~35d) 중 적어도 일부에서에서, 바이패스(bypass)가 수행되어, 일부 도전성 라인으로부터의, 직류 전원이 공급되지 않게 된다.
한편, 도 1 내지 도 2와 같은 태양광 모듈(70)의 경우, 일부의 태양 전지에 음영이 발생하여도, 해당 스트링에 접속되는 바이패스 다이오드의 턴 온에 의해, 해당 스트링의 직류 전원을 모두 공급할 수 없게되어, 발전하는 전력 대비, 공급되는 전력이 현저히 낮아지게 된다.
또한, 바이패스 다이오드의 사용으로, 제조 비용등이 추가되며, 바이패스 다이오드의 고장으로 인한, 태양광 모듈(70)을 교체하여야 하는 번거로움이 있게 된다.
이에 따라, 본 발명에서는, 바이패스 다이오드를 구비하지 않으면서도, 음영 발생시, 핫 스팟이 발생하지 않도록 하는 태양광 모듈에 대해 제안한다. 이에 대해서는, 도 3 이하를 참조하여 기술한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 정면도이고 도 4는 도 3의 태양광 모듈의 배면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈(50)은, 태양전지 모듈(100), 태양전지 모듈(100)의 배면에 위치하는 정션 박스(200)를 포함할 수 있다.
정션 박스(200) 내에는, 태양전지 모듈(100)에서 공급되는 직류 전원을 변환하기 위한 전력 변환부(도 5의 500a, 도 6의 500b,도 7의 500c)가 구비될 수 있다.
태양전지 모듈(100)은, 복수의 태양 전지(SLC1,...SLCn)와, 태양 전지 중 제1 태양 전지(SLC1)에 접속되는 제1 도전성 라인(135a)과, 태양 전지 중 제2 태양 전지(SLCn)에 접속되는 제2 도전성 라인(135d)을 구비할 수 있다.
복수의 태양 전지(SLC1,...SLCn)는, 직렬 또는 직병렬 혼합으로 연결될 수 있다. 도면에서는, 60개의 태양 전지가 서로 직렬 접속되는 것을 예시한다.
한편, 서로 직렬 접속되는 복수의 태양 전지(SLC1,...SLCn) 중, 첫번째 태양 전지(SLC1)에는 제1 도전성 라인(135a)가 접속될 수 있으며, 마지막 태양전지(SLCn)에는 제2 도전성 라인(135d)가 접속될 수 있다.
제1 도전성 라인(135a)과 제2 도전성 라인(135d)은, 태양전지 모듈의 전면에서 배면으로 개구를 통해 연장될 수 있으며, 후술하는 전력 변환부(도 5의 500a, 도 6의 500b,도 7의 500c) 내의 커패시터부(520)의 양단에 바로 연결될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 제1 도전성 라인(135a) 및 제2 도전성 라인(135d)과, 커패시터부(520) 사이에, 바이패스 다이오드가 구비되지 않으며, 이에 따라, 제조 비용이 저감될 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 1 내지 도 2와 같이, 바이패스 다이오드가 구비되는 태양광 모듈의 경우, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생하더라도, 바이패스 다이오드의 턴 온에 의해, 핫 스팟(hot spot)이 발생하지 않게 된다.
한편, 본 발명과 같이, 태양광 모듈에 바이패스 다이오드가 구비되지 않은 상태에서, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생하는 경우, 핫 스팟(hot spot)이 발생할 수 있게 된다.
이러한 점을 해결하기 위해, 본 발명에서는, 전력 변환부(도 5의 500a, 도 6의 500b,도 7의 500c)가, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급하도록 한다.
즉, 전력 변환부(도 5의 500a, 도 6의 500b,도 7의 500c)는, 음영 발생을 감지하는 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급함으로써, 음영 영역 부근에서 온도가 상승하는 현상인 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있게 된다. 따라서, 안정적으로 태양광 모듈(50)을 구동할 수 있게 된다.
이러한 방식에 대해서는, 도 5 이하를 참조하여 보다 상세히 기술한다.
한편, 도면에서는, 태양전지 모듈(100)의 전면에, 10개의 태양전지가 하나의 스트링이 되어, 총 6개의 스트링(140a,140b,140c,140d,140e,140f)이 형성되는 것을 예시한다.
한편, 전체 태양전지(SLC1,...SLCn)가 서로 직렬 접속되도록 하기 위해, 스트링과 스트링 사이에, 버스 리본이 접속될 수 있다.
도면에서는, 태양전지 모듈(100)의 하단에, 제1 스트링(140a)과 제2 스트링(140b) 사이에 접속되는 제1 버스 리본(145a), 제3 스트링(140c)과 제4 스트링(140d) 사이에 접속되는 제3 버스 리본(145c), 제5 스트링(140e)과 제6 스트링(140f) 사이에 접속되는 제5 버스 리본(145e)을 예시한다.
또한, 도면에서는, 태양전지 모듈(100)의 상단에, 제2 스트링(140b)과 제3 스트링(140c) 사이에 접속되는 제2 버스 리본(145b), 제4 스트링(140d)과 제5 스트링(140e) 사이에 접속되는 제4 버스 리본(145c)을 예시한다.
즉, 제1 스트링 내지 제6 스트링(140a~140f) 중 제1 스트링(140a)의 상단부와 제6 스트링(140f)의 상단부를 제외한, 각 스트링의 상단부, 하단부에는, 도면과 같이 버스 리본(145a~145f)이 접속될 수 있다.
한편, 제1 도전성 라인(135a)과 제2 도전성 라인(135d)은, 버스 리본(145a~145f)이 접속되지 않은 태양전지 스트링의 단부인, 제1 스트링(140a)의 상단부와 제6 스트링(140f)의 상단부에, 각각 접속되며, 태양전지 모듈(100)에 형성된 개구부를 통해, 태양전지 모듈(100)의 배면에 연장되고, 태양 전지 모듈의 배면에 배치되는 커패시터부(520)의 양단에 접속될 수 있다.
도 5는 도 3의 태양광 모듈 내의 전력변환부의 일예를 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 도 5의 전력변환부(500a)는, 커패시터부(520), 컨버터부(530), 인버터부(540)을 구비할 수 있다. 이러한, 전력변환부(500a)를 마이크로 인버터(micro inverter)라 명명할 수도 있다.
한편, 도 5의 전력변환부(500a)는, 커패시터(C1), 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B), 컨버터 출력전류 검출부(C), 컨버터 출력전압 검출부(D), 인버터 출력 전류 검출부(E), 인버터 출력 전압 검출부(F)를 더 구비할 수 있다.
한편, 도 5의 전력변환부(500a)는, 바이패스 다이오드를 구비하지 않는 것을 특징으로 한다.
한편, 도 5의 전력변환부(500a) 중 커패시터부(520)와, 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B)가, 도 4의 정션박스(200) 내에 구비될 수 있다.
그 외, 전력변환부(500a) 내의, 컨버터부(530), 인버터부(540), 컨버터 출력전류 검출부(C), 컨버터 출력전압 검출부(D), 인버터 출력 전류 검출부(E), 인버터 출력 전압 검출부(F) 등은, 별도의 제2 정션박스(미도시) 등에 구비될 수 있다.
이에 따라, 도 5에 기반한 태양광 모듈(50)은, 태양전지 모듈(100)과, 커패시터부(520)와, 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B)만을 구비하는 전력변환부(500a)를 구비할 수 있다.
커패시터부(520)는, 태양전지 모듈로부터의 직류 전원을 저장할 수 있다.
특히, 커패시터부(520) 양단에, 상술한 바와 같이, 제1 도전성 라인(135a)과 제2 도전성 라인(135d)이 접속될 수 있다.
한편, 도면에서는, 커패시터부(520)가 서로 병렬 연결되는 복수의 커패시터(Ca,Cb,Cc)를 구비하는 것으로 예시하나, 이와 달리, 복수의 커패시터가, 직병렬 혼합으로 접속되거나, 직렬로 접지단에 접속되는 것도 가능하다. 또는, 커패시터부(520)가 하나의 커패시터만을 구비하는 것도 가능하다.
컨버터부(530)는, 커패시터부(520)에 저장된 직류 전원을 이용하여, 전력 변환을 수행할 수 있다. 즉, 컨버터부(530)는, 직류 전원의 레벨을 가변하는 dc/dc 컨버터를 구비할 수 있다.
이를 위해, 컨버터부(530)는, 탭 인덕터 컨버터, 플라이백 컨버터, 또는 벅 부스트 컨버터 등을 구비할 수 있으며, 이들이 조합에 의한 인터리빙 컨버터를 구비할 수도 있다.
도면에서는, 컨버터부(530)가 탭 인덕터 컨버터를 구비하는 것을 예시한다.
도면에서 도시되는 컨버터부(530), 즉 탭 인덕터 컨버터는, 탭 인덕터(T), 탭 인덕터(T)와 접지단 사이에 접속되는 스위칭 소자(S1), 탭 인덕터의 출력단에 접속되어, 일방향 도통을 수행하는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.
한편, 다이오드(D1)의 출력단, 즉 캐소드(cathod)과 접지단 사이에, dc단 커패시터(미도시)가 접속될 수 있다.
구체적으로 스위칭 소자(S1)는, 탭 인덕터(T)의 탭과 접지단 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 탭 인덕터(T)의 출력단(2차측)은 다이오드(D1)의 애노드(anode)에 접속하며, 다이오드(D1)의 캐소드(cathode)와 접지단 사이에, dc단 커패시터(C1)가 접속될 수 있다.
한편, 탭 인덕터(T)의 1차측과 2차측은 반대의 극성을 가진다. 한편, 탭 인덕터(T)는, 스위칭 트랜스포머(transformer)로 명명될 수도 있다.
한편, 컨버터부(530) 내의 스위칭 소자(S1)는, 제어부(550)로부터의 컨버터 스위칭 제어신호에 기초하여, 턴 온/오프 동작할 수 있다. 이에 의해, 레벨 변환된 직류 전원이 출력될 수 있다.
인버터부(540)는, 컨버터부(530)에서 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다.
도면에서는, 풀 브릿지 인버터(full-bridge inverter)를 예시한다. 즉, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b)가 한 쌍이 되며, 총 두 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)에는 다이오드가 역병렬로 연결될 수 있다.
인버터부(540) 내의 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b)은, 제어부(550)로부터의 인버터 스위칭 제어신호에 기초하여, 턴 온/오프 동작할 수 있다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 교류 전원이 출력될 수 있다. 바람직하게는, 그리드(grid)의 교류 주파수와 동일한 주파수(대략 60Hz 또는 50Hz)를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 커패시터(C1)는, 컨버터부(530)와 인버터부(540) 사이에, 배치될 수 있다.
커패시터(C1)는, 컨버터부(530)의 레벨 변환된 직류 전원을 저장할 수 있다. 한편, 커패시터(C1)의 양단을 dc단이라 명명할 수 있으며, 이에 따라, 커패시터(C1)는 dc단 커패시터라 명명될 수도 있다.
한편, 입력 전류 감지부(A)는, 태양전지 모듈(100)에서 커패시터부(520)로 공급되는 입력 전류(ic1)를 감지할 수 있다.
한편, 입력 전압 감지부(B)는, 태양전지 모듈(100)에서 커패시터부(520)로 공급되는 입력 전압(Vc1)을 감지할 수 있다. 여기서, 입력 전압(Vc1)은, 커패시터부(520) 양단에 저장된 전압과 동일할 수 있다.
감지된 입력 전류(ic1)와 입력 전압(vc1)은, 제어부(550)에 입력될 수 있다.
한편, 컨버터 출력전류 검출부(C)는, 컨버터부(530)에서 출력되는 출력전류(ic2), 즉 dc단 전류를 감지하며, 컨버터 출력전압 검출부(D)는, 컨버터부(530)에서 출력되는 출력전압(vc2), 즉 dc 단 전압을 감지한다. 감지된 출력전류(ic2)와 출력전압(vc2)은, 제어부(550)에 입력될 수 있다.
한편, 인버터 출력 전류 검출부(E)는, 인버터부(540)에서 출력되는 전류(ic3)를 감지하며, 인버터 출력 전압 검출부(F)는, 인버터부(540)에서 출력되는 전압(vc3)을 감지한다. 검출된 전류(ic3)와 전압(vc3)은, 제어부(550)에 입력된다.
한편, 제어부(550)는, 컨버터부(530)의 스위칭 소자(S1)를 제어하는 제어 신호를 출력할 수 있다. 특히, 제어부(550)는, 검출된 입력전류(ic1), 입력 전압(vc1), 출력전류(ic2), 출력전압(vc2), 출력전류(ic3), 또는 출력전압(vc3) 중 적어도 하나에 기초하여, 컨버터부(530) 내의 스위칭 소자(S1)의 턴 온 타이밍 신호를 출력할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 인버터부(540)의 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)를 제어하는 인버터 제어 신호를 출력할 수 있다. 특히, 제어부(550)는, 검출된 입력전류(ic1), 입력 전압(vc1), 출력전류(ic2), 출력전압(vc2), 출력전류(ic3), 또는 출력전압(vc3) 중 적어도 하나에 기초하여, 인버터부(540)의 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b)의 턴 온 타이밍 신호를 출력할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 태양전지 모듈(100)에 대한, 최대 전력 지점을 연산하고, 그에 따라, 최대 전력에 해당하는 직류 전원을 출력하도록, 컨버터부(530)를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 관련하여, 제어부(550)는, 입력 전류 검출부(A)에서 검출된 입력 전류(ic1), 또는 입력 전압 검출부(B)에서 검출된 입력 전압(vc1)에 기초하여, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생하였는 지 여부를 판단하고, 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류(Impp1) 보다 레벨이 작은 제2 전류(Impp2)을 공급하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 음영 발생시에 바이패스 다이오드가 없더라도 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있게 된다.
한편, 제어부(550)는, 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 태양전지에 흐르는 제1 전류(Impp1) 보다 레벨이 작은 제2 전류(Impp2)가 태양전지, 또는 태양전지 모듈(100)에 흐르도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 태양전지 모듈(100) 내에 핫 스팟이 발생하지 않도록 제어할 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 제어부(550)는, 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류(Impp1) 보다 레벨이 작은 제2 전류(Impp2)을 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 입력 전압 검출부(B)에 검출된 입력 전압(Vc1)의 전압 변화율이 소정치 이상인 경우, 음영이 발생한 것으로 판단하고, 태양전지 모듈(100) 내에 핫 스팟이 발생하지 않도록, 제1 전류(Impp1) 보다 레벨이 작은 제2 전류(Impp2)을 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 태양전지 모듈(100)에서 음영이 발생하는 경우, 음영이 발생한 태양전지 모듈(100)에서 공급되는 직류 전압 구간에 대해, 최대 전력 지점을 산출하며, 산출된 복수의 최대 전력 지점 중 최대값을 최대 전력 지점으로 결정하고, 최대 전력 지점에 대응하는 제2 전압(Vmpp2)을 공급하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(550)는, 음영이 발생하는 경우, 음영이 발생한 태양전지 모듈(100)에서 공급 가능한 직류 전압 구간에서의, 전압 대비 전력 곡선의 변곡점을 연산하고, 연산된 변곡점을 최대 전력 지점(mpp2)을 산출할 수 있다. 그리고, 최대 전력 지점(mpp2)에 대응하여, 태양전지 모듈(100)에서 제2 전압(Vmpp2)을 공급하도록 제어할 수 있다.
도 6은 도 3의 태양광 모듈 내의 전력변환부의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 6의 전력변환부(500b)는, 도 5의 전력변환부(500a)와 유사하나, 도 5와 달리, 인버터부(540), 커패시터(C1), 인버터 출력 전류 검출부(E), 인버터 출력 전압 검출부(F)가 구비되지 않는 것에 그 차이가 있다.
즉, 도 6의 전력변환부(500b)는, 커패시터부(520), 컨버터부(530), 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B), 컨버터 출력전류 검출부(C), 컨버터 출력전압 검출부(D)를 구비할 수 있다.
한편, 정션 박스(200) 내에, 전력변환부(500b)가 모두 구비될 수 있다.
이에 따라, 도 6에 기반한 태양광 모듈(50)은, 태양전지 모듈(100)과, 커패시터부(520), 컨버터부(530), 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B), 컨버터 출력전류 검출부(C), 컨버터 출력전압 검출부(D)를 구비하는 전력변환부(500b)를 구비할 수 있다.
도 7는 도 3의 태양광 모듈 내의 전력변환부의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7의 전력변환부(500c)는, 도 6의 전력변환부(500b)와 유사하나, 도 6와 달리, 인버터부(540), 커패시터(C1), 인버터 출력 전류 검출부(E), 인버터 출력 전압 검출부(F)가 더 구비되는 것에 그 차이가 있다.
즉, 도 7의 전력변환부(500c)는, 커패시터부(520), 컨버터부(530), 인버터부(540), 커패시터(C1), 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B), 컨버터 출력전류 검출부(C), 컨버터 출력전압 검출부(D), 인버터 출력 전류 검출부(E), 인버터 출력 전압 검출부(F)를 구비할 수 있다.
한편, 정션 박스(200) 내에, 전력변환부(500c)가 모두 구비될 수 있다.
이에 따라, 도 7에 기반한 태양광 모듈(50)은, 태양전지 모듈(100)과, 커패시터부(520), 컨버터부(530), 인버터부(540), 커패시터(C1), 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B), 컨버터 출력전류 검출부(C), 컨버터 출력전압 검출부(D), 인버터 출력 전류 검출부(E), 인버터 출력 전압 검출부(F)를 구비하는 전력변환부(500c)를 구비할 수 있다.
한편, 도 7에 기반한 태양광 모듈(50)은, 태양전지 모듈(100)과 정션박스(200)를 통해, 바로, 교류 전원을 출력할 수 있으므로, 이를 일체형 태양광 모듈 또는 태양광 AC 모듈이라 명명할 수도 있다.
도 8은 도 3의 태양전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 8을 참조하면, 도 3의 태양전지 모듈(100)은, 복수의 태양 전지(130)를 포함할 수 있다. 그 외, 복수의 태양전지(130)의 하면과 상면에 위치하는 제1 밀봉재(120)와 제2 밀봉재(150), 제1 밀봉재(120)의 하면에 위치하는 후면 기판(110) 및 제2 밀봉재(150)의 상면에 위치하는 전면 기판(160)을 더 포함할 수 있다.
먼저, 태양전지(130)는, 태양전지(130)는, 태양 에너지를 전기 에너지로 변화하는 반도체 소자로써, 실리콘 태양전지(silicon solar cell), 화합물 반도체 태양전지(compound semiconductor solar cell) 및 적층형 태양전지(tandem solar cell), 염료감응형 또는 CdTe, CIGS형 태양전지 등일 수 있다.
태양전지(130)는 태양광이 입사하는 수광면과 수광면의 반대측인 이면으로 형성된다. 예를 들어, 태양전지(130)는, 제1 도전형의 실리콘 기판과, 실리콘 기판상에 형성되며 제1 도전형과 반대 도전형을 가지는 제2 도전형 반도체층과, 제2 도전형 반도체층의 일부면을 노출시키는 적어도 하나 이상의 개구부를 포함하며 제2 도전형 반도체층 상에 형성되는 반사방지막과, 적어도 하나 이상의 개구부를 통해 노출된 제 2 도전형 반도체층의 일부면에 접촉하는 전면전극과, 상기 실리콘 기판의 후면에 형성된 후면전극을 포함할 수 있다.
각 태양전지(130)는, 전기적으로 직렬 또는 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 구체적으로, 복수의 태양 전지(130)는, 리본(133)에 의해 전기적으로 접속될 수 있다. 리본(133)은, 태양전지(130)의 수광면 상에 형성된 전면 전극과, 인접한 다른 태양전지(130)의 이면 상에 형성된 후면 전극집전 전극에 접합될 수 있다.
도면에서는, 리본(133)이 2줄로 형성되고, 이 리본(133)에 의해, 태양전지(130)가 일렬로 연결되어, 태양전지 스트링(140)이 형성되는 것을 예시한다.
이에 의해, 도 3에서 설명한 바와 같이, 6개의 스트링(140a,140b,140c,140d,140e,140f)이 형성되고, 각 스트링은 10개의 태양전지를 구비할 수 있다.
후면 기판(110)은, 백시트로서, 방수, 절연 및 자외선 차단 기능을 하며, TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 도 6에서는 후면 기판(110)이 직사각형의 모양으로 도시되어 있으나, 태양전지 모듈(100)이 설치되는 환경에 따라 원형, 반원형 등 다양한 모양으로 제조될 수 있다.
한편, 후면 기판(110) 상에는 제1 밀봉재(120)가 후면 기판(110)과 동일한 크기로 부착되어 형성될 수 있고, 제1 밀봉재(120) 상에는 복수의 태양전지(130)가 수 개의 열을 이루도록 서로 이웃하여 위치할 수 있다.
제2 밀봉재(150)는, 태양전지(130) 상에 위치하여 제1 밀봉재(120)와 라미네이션(Lamination)에 의해 접합할 수 있다.
여기에서, 제1 밀봉재(120)와, 제2 밀봉재(150)는, 태양전지의 각 요소들이 화학적으로 결합할 수 있도록 한다. 이러한 제1 밀봉재(120)와 제2 밀봉재(150)는, 에틸렌 초산 비닐 수지 (Ethylene Vinyl Acetate;EVA) 필름 등 다양한 예가 가능하다.
한편, 전면 기판(160)은, 태양광을 투과하도록 제2 밀봉재(150) 상에 위치하며, 외부의 충격 등으로부터 태양전지(130)를 보호하기 위해 강화유리인 것이 바람직하다. 또한, 태양광의 반사를 방지하고 태양광의 투과율을 높이기 위해 철분이 적게 들어간 저철분 강화유리인 것이 더욱 바람직하다.
도 9는 도 3의 태양전지 모듈에서 음영이 없는 경우를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 6개의 태양전지 스트링(140a,140b,140c,140d,140e,140f) 중 제1 태양전지 스트링(140a)의 상단에 제1 도전성 라인(145a)가 접속되며, 제6 태양전지 스트링(140f)의 상단에 제2 도전성 라인(145d)가 접속된다.
한편, 음영이 없는 정상적인 태양 전지에서 발생하는 대략 0.5V의 전압이 발생하는 경우, 60개의 태양전지에서 대략 30V(=0.5V*60)의 직류 전원이 생성될 수 있다. 이때, 각 태양전지에서 흐르는 전류는, 대략 9A일 수 있다.
도 10은 도 3의 태양전지 모듈에서 음영이 발생한 경우를 예시하는 도면이다.
도면을 참조하면, 태양전지 모듈(100) 내의 6개의 태양전지 스트링(140a,140b,140c,140d,140e,140f) 중 제1 태양전지 스트링(140a)에, 음영(800)이 발생한 것이 예시된다.
음영(800)이 발생하는 경우, 제1 태양전지 스트링(140a) 내의 각 태양 전지는, 상술한 대략 0.6V의 직류 전원을 공급할 수 없게 된다. 예를 들어, 역전압(대략 -15V)이 발생될 수 있다.
또한, 음영(80)이 발생하는 경우, 제1 태양전지 스트링(140a) 내의 각 태양 전지에 흐르는 대략 3A로 낮아지며, 이에 따라 태양전지 모듈(100) 전체에서, 도 9의 9A의 전류가 흐르지 못하고, 3A의 전류가 흐르게 된다.
이에, 9A의 전류와 3A의 전류의 차이인, 6A의 전류가, 음영이 발생한 태양전지 부근에, 흐르게 되며, 이에 따라, 핫 스팟(hot spot)이 발생할 수 있게 된다.
한편, 본 발명과 같이, 바이패스 다이오드를 구비하지 않는 태양광 모듈(50)의 경우, 음영 발생에 의한 핫 스팟 발생 가능성이 더 높아지게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 태양광 모듈(50)은, 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생한 경우, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류(Impp1) 보다 레벨이 작은 제2 전류(Impp2)을 공급한다. 이에 따라, 음영 발생시에 바이패스 다이오드가 없더라도 핫 스팟 발생 가능성을 저감시킬 수 있게 된다.
이에 대해서는 도 11를 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈의 동작 방법을 도시한 순서도이고, 도 12a 내지 도 14는 도 11의 제어 방법 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 11를 참조하면, 태양광 모듈(50)의 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B)는, 각각 입력 전류(Ic1)와 입력 전압(Vc1)을 검출한다(S910).
제어부(550)는, 입력 전류 감지부(A), 입력 전압 감지부(B)에서 검출되는 입력 전류(Ic1)와 입력 전압(Vc1)을 수신할 수 있다.
다음, 제어부(550)는, 입력 전압 감지부(B)에서 검출되는 입력 전압(Vc1)의 전압 변화율이 소정치 이상인 지 여부를 판단한다(S930). 그리고, 해당하는 경우, 핫 스팟이 발생하지 않도록 제어한다(S840).
제어부(550)는, 입력 전압 감지부(B)에서 검출되는 입력 전압(Vc1)의 전압 변화율을 주기적으로 체크할 수 있다.
도 10과 같이 음영(800)이 발생한 경우, 태양전지 모듈에서 공급되는 입력 직류 전원이, 대략 30V에서, 대략 25V로 변경될 수 있다.
이에 제어부(550)는, 전압 변화율이, 소정치(3V/sec 또는 3V/min) 이상인 경으, 태양전지 모듈(100)에 음영이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이에 제어부(550)는, 음영에 따른 핫 스팟이 발생하지 않도록, 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류(Impp1) 보다 레벨이 작은 제2 전류(Impp2)을 공급하도록 제어할 수 있다.
도 12a는, 음영 발생 전의 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전류 곡선(VIC1)과, 음영 발생 후의 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전류 곡선(VIC2)를 예시한다.
한편, 도 12b는, 음영 발생 전의 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전력 곡선(VPC1)과, 음영 발생 후의 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전력 곡선(VPC2)를 예시한다.
도 12a, 및 도 12b에 따르면, 제어부(550)는, 음영 발생 전에, 최대 전력 검출 알고리즘(Maximum Power Point Tracking; MPPT)에 의해, 개방 전압(Voc)을 최대전압(V1)에서부터 감소시키면서, 각 전압 별, 전력을 연산하고, 연산된 전력이 최대 전력인지 여부를 판단한다.
V1 전압에서, Vmpp1 전압까지는 전력이 증가하므로, 연산된 전력을 갱신하여 저장한다. 그리고, Vmpp1 전압에서, V2 전압까지는 전력이 감소하므로, 결국, Vmpp1 전압에 해당하는 Pmpp1를 최대 전력으로 결정하게 된다.
이에 따라, 음영 발생 전에, 태양전지 모듈(100)은, Vmpp1 전압과, Impp1 전류를 공급하게 된다. 여기서, Vmpp1 전압은 대략 30V이고, Impp1 전류는, 대략 9A일 수 있다. 즉, 음영 발생 전에, 태양전지 모듈(100)은, 대략 270W의 전력을 공급할 수 있다.
한편, 음영이 발생한 경우, 도 12a, 및 도 12b와 같이, 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전류 곡선(VIC2)과, 태양전지 모듈에서 공급되는 전압 대비 전력 곡선(VPC2)으로 변경되게 된다.
이에 제어부(550)는, 음영 발생에 따른, 최대 전력 검출 알고리즘(Maximum Power Point Tracking; MPPT)에 의해, 개방 전압(Voc)을 최대전압(V1)에서부터 감소시키면서, 각 전압 별, 전력을 연산하고, 연산된 전력이 최대 전력인지 여부를 판단한다.
V1 전압에서, Vmpp2 전압까지는 전력이 증가하므로, 연산된 전력을 갱신하여 저장한다. 그리고, Vmpp2 전압에서, V2 전압까지는 전력이 감소하므로, 결국, Vmpp2 전압에 해당하는 Pmpp2를 최대 전력으로 결정하게 된다.
이때, Vmpp2 전압은, 도면에서와 같이, Vmpp1 전압 보다 레벨이 크게 된다.
이에 따라, 음영 발생 후에, 태양전지 모듈(100)은, Vmpp2 전압과, Impp2 전류를 공급하게 된다. 여기서, Vmpp2 전압은 대략 33V이고, Impp1 전류는, 대략 3A일 수 있다. 즉, 음영 발생 전에, 태양전지 모듈(100)은, 대략 100W의 전력을 공급할 수 있다.
결국, 음영 발생시, 태양전지 모듈(100)은, 음영 발생 전보다 큰 전압을 공급하며, 음영 발생 전 보다 작은 전류를 공급하게 된다.
이와 같이, 음영이 발생한 태양전지 모듈(100)에서 공급되는 전류가 낮아지므로, 도 10의 음영(800) 영역에서, 온도가 상승하는 핫 스팟이 발생하지 않게 된다. 따라서, 음영 발생에도 불구하고, 그리고, 바이패스 다이오드가 없음에도 불구하고, 안정적으로 태양전지 모듈(100)을 동작시킬 수 있게 된다.
도 13a는 음영 발생 전의 태양광 모듈(100)에서 공급되는 전력(Pmpp1), 전압(Vmpp1), 전류(Impp1)를 나타내며, 도 13b는 음영 발생 후의 태양광 모듈(100)에서 공급되는 전력(Pmpp2), 전압(Vmpp2), 전류(Impp2)를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 도 13b의 전압(Pmpp2)만이 도 13a의 전압(Pmpp1) 보다 레벨이 크며, 그 외의, 도 13b의 전력(Pmpp2), 전류(Impp2)는, 도 13a의 전력(Pmpp2), 전류(Impp2) 보다 레벨이 낮게 된다.
한편, 도 14는, 시간 대비 전력 변화 곡선과, 시간 대비 온도 변화 곡선을 예시한다.
도 14의 (a)는, 시간 대비 전력 변화 곡선을 예시한다.
도면을 참조하면, 태양전지 모듈(100)은, Tsh 시점 이전까지, Pmpp1의 전력을 공급하다가, Tsh 시점에 음영이 발생하는 경우, tsh2 시점부터, Pmpp2 전력을 공급할 수 있다.
도 14의 (b)는, 시간 대비 온도 변화 곡선을 예시한다.
도면을 참조하면, 태양전지 모듈(100)은, Tsh 시점 이전까지, 대략 Tmpp의 온도를 유지하다가, Tsh 시점에 음영이 발생하는 경우, 온도가 증가하기 시작하다가, tsh2 시점부터, 다시 온도가 하강하여, 대략 Tmpp 부근의 온도를 유지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서는, 태양전지 모듈(100)의 온도 변화가 아닌, 입력 전압 검출부(B)에 기반한 전압 변화율에 따라, 음영 발생 여부를 판단하고, 제어함으로써, 온도 대비 신속한 제어가 가능해지며, 또한, 별도의 온도 센서 등이 제거될 수 있어, 제조 비용을 저감할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 태양광 모듈은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (17)

  1. 서로 직렬 접속되는 복수의 태양 전지와, 상기 태양 전지 중 첫 번째 태양 전지인 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 상기 태양 전지 중 마지막 태양 전지인 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈;
    상기 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스;를 포함하며,상기 정션 박스는,
    상기 제1 도전성 라인과 상기 제2 도전성 라인 사이에, 배치되는 커패시터부를 구비하는 전력 변환부;를 포함하며,
    상기 제1 도전성 라인과 상기 제2 도전성 라인 사이에, 바이패스 다이오드가 배치되지 않으며,
    상기 복수의 태양 전지가 제1 내지 제n 태양전지 스트링을 형성하며,
    상기 태양전지 모듈은, 상기 제1 내지 제n 태양전지 스트링이 서로 직렬 접속되도록, 제1 태양전지 스트링의 일단과, 제n 태양전지 스트링의 일단을 제외한, 각 태양전지 스트링의 단부에 접속되는 복수의 버스 리본을 더 구비하며,
    상기 제1 도전성 라인은, 상기 제1 태양전지 스트링의 일단에 배치되는 상기 제1 태양 전지에 접속되며,
    상기 제2 도전성 라인은, 상기 제n 태양전지 스트링의 일단에 배치되는 상기 제2 태양전지에 접속되며,
    상기 전력 변환부는,
    상기 커패시터부에 흐르는 입력 전류를 검출하는 입력 전류 검출부;
    상기 커패시터부의 양단의 입력 전압을 검출하는 입력 전압 검출부; 및
    상기 입력 전류 검출부에서 검출된 상기 입력 전류, 또는 상기 입력 전압 검출부에서 검출된 입력 전압의 전압 변화율이 소정치 이상인 경우, 상기 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생하는 것으로 판단하여, 상기 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 음영이 발생한 경우, 상기 음영 발생 전에 상기 태양전지에 흐르는 제1 전압 보다 레벨이 큰 제2 전압이 상기 태양전지에 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 음영이 발생한 경우, 상기 태양전지 모듈 내에 핫 스팟이 발생하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전력 변환부는,
    상기 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 컨버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전력 변환부는,
    상기 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부; 및
    상기 레벨 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 컨버터부와, 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 태양전지 모듈에서 상기 음영이 발생하는 경우, 상기 음영이 발생한 태양전지 모듈에서 공급되는 직류 전압 구간에 대해, 최대 전력 지점을 산출하며, 산출된 복수의 최대 전력 지점 중 최대값을 최대 전력 지점으로 결정하고, 상기 최대 전력 지점에 대응하는 상기 제2 전류를 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 직류 전압 구간에서의, 전압 대비 전력 곡선의 변곡점을 연산하고, 상기 연산된 변곡점을 상기 최대 전력 지점을 산출하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 태양전지 모듈에서 상기 음영이 발생하는 경우, 상기 음영이 발생한 태양전지 모듈에서 공급되는 직류 전압 구간에 대해, 최대 전력 지점을 산출하며, 산출된 복수의 최대 전력 지점 중 최대값을 최대 전력 지점으로 결정하고, 상기 최대 전력 지점에 대응하는 상기 제2 전류를 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 직류 전압 구간에서의, 전압 대비 전력 곡선의 변곡점을 연산하고, 상기 연산된 변곡점을 상기 최대 전력 지점을 산출하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 태양전지 모듈은,
    상기 복수의 태양전지의 하면과 상면에 형성되는 제1 밀봉재와 제2 밀봉재;
    상기 제1 밀봉재의 하면에 형성되는 후면 기판; 및
    상기 제2 밀봉재의 상면에 형성되는 전면 기판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 도전성 라인과 상기 제2 도전성 라인은, 상기 태양전지 모듈에 형성된 개구부를 통해, 상기 태양전지 모듈의 배면에 연장되고, 상기 태양 전지 모듈의 배면에 배치되는 상기 커패시터부의 양단에 접속되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  14. 서로 직렬 접속되는 복수의 태양 전지와, 상기 태양 전지 중 첫 번째 태양 전지인 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 상기 태양 전지 중 마지막 태양 전지인 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈;
    상기 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스;를 포함하며,
    상기 정션 박스는,
    상기 제1 도전성 라인과 상기 제2 도전성 라인 사이에 배치되는 커패시터부와, 상기 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부와, 상기 컨버터부를 제어하는 제어부를 구비하는 전력 변환부;를 포함하며,
    상기 제1 도전성 라인과 상기 제2 도전성 라인 사이에, 바이패스 다이오드가 배치되지 않으며,
    상기 복수의 태양 전지가 제1 내지 제n 태양전지 스트링을 형성하며,
    상기 태양전지 모듈은, 상기 제1 내지 제n 태양전지 스트링이 서로 직렬 접속되도록, 제1 태양전지 스트링의 일단과, 제n 태양전지 스트링의 일단을 제외한, 각 태양전지 스트링의 단부에 접속되는 복수의 버스 리본을 더 구비하며,
    상기 제1 도전성 라인은, 상기 제1 태양전지 스트링의 일단에 배치되는 상기 제1 태양 전지에 접속되며,
    상기 제2 도전성 라인은, 상기 제n 태양전지 스트링의 일단에 배치되는 상기 제2 태양전지에 접속되며,
    상기 전력 변환부는,
    상기 커패시터부에 흐르는 입력 전류를 검출하는 입력 전류 검출부;
    상기 커패시터부의 양단의 입력 전압을 검출하는 입력 전압 검출부; 및
    상기 입력 전류 검출부에서 검출된 상기 입력 전류, 또는 상기 입력 전압 검출부에서 검출된 입력 전압의 전압 변화율이 소정치 이상인 경우, 상기 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생하는 것으로 판단하여, 상기 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  15. 삭제
  16. 서로 직렬 접속되는 복수의 태양 전지와, 상기 태양 전지 중 첫 번째 태양 전지인 제1 태양 전지에 접속되는 제1 도전성 라인과, 상기 태양 전지 중 마지막 태양 전지인 제2 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 라인을 구비하는 태양전지 모듈;
    상기 태양전지 모듈의 배면에 부착되는 정션박스;를 포함하며,
    상기 정션 박스는,
    상기 제1 도전성 라인과 상기 제2 도전성 라인 사이에 배치되는 커패시터부와, 상기 커패시터부 양단의 직류 전원의 레벨을 변환하여 출력하는 컨버터부와, 상기 레벨 변환된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 출력하는 인버터부와, 상기 컨버터부와 상기 인버터부를 제어하는 제어부를 구비하는 전력 변환부;를 포함하며,
    상기 제1 도전성 라인과 상기 제2 도전성 라인 사이에, 바이패스 다이오드가 배치되지 않으며,
    상기 복수의 태양 전지가 제1 내지 제n 태양전지 스트링을 형성하며,
    상기 태양전지 모듈은, 상기 제1 내지 제n 태양전지 스트링이 서로 직렬 접속되도록, 제1 태양전지 스트링의 일단과, 제n 태양전지 스트링의 일단을 제외한, 각 태양전지 스트링의 단부에 접속되는 복수의 버스 리본을 더 구비하며,
    상기 제1 도전성 라인은, 상기 제1 태양전지 스트링의 일단에 배치되는 상기 제1 태양 전지에 접속되며,
    상기 제2 도전성 라인은, 상기 제n 태양전지 스트링의 일단에 배치되는 상기 제2 태양전지에 접속되며,
    상기 전력 변환부는,
    상기 커패시터부에 흐르는 입력 전류를 검출하는 입력 전류 검출부;
    상기 커패시터부의 양단의 입력 전압을 검출하는 입력 전압 검출부; 및
    상기 입력 전류 검출부에서 검출된 상기 입력 전류, 또는 상기 입력 전압 검출부에서 검출된 입력 전압의 전압 변화율이 소정치 이상인 경우, 상기 복수의 태양 전지 중 일부에 음영이 발생하는 것으로 판단하여, 상기 음영 발생 전에 공급하던 제1 전류 보다 레벨이 작은 제2 전류를 공급하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  17. 삭제
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