KR20130006835A - Back sheet for a solar cell having an excellent heat releasing property and the preparing process thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방열특성이 우수한 태양전지 백시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 태양전지의 방열 특성을 개선하기 위해 특정한 전열성 필러를 포함하는 접착제를 사용하여 형성된 다층 구조의 태양전지 백시트 및 그 제조방법과 상기 태양전지 백시트를 구비하는 태양전지 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar cell back sheet having excellent heat dissipation characteristics and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a solar cell back sheet having a multilayer structure formed by using an adhesive including a specific heat conductive filler to improve heat dissipation characteristics of a solar cell. And it relates to a solar cell module comprising the manufacturing method and the solar cell back sheet.
최근 들어, 한정된 에너지 자원의 고갈위기를 극복하고 자연친화적으로 환경오염을 일으키지 않는 에너지로, 무공해, 무소음, 무한 공급 에너지라는 이유로 태양을 이용한 태양전지가 최근 각광을 받고 있다. 태양전지에 있어서 광전효과를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 반도체 소자는 단결정 실리콘 기반 또는 다결정 실리콘 기반을 이용해서 제작하는 경우가 많으며, 이러한 태양전지 모듈에 사용되는 백시트는 기계적 강도뿐 아니라 수분이나 산소, 화학물질, 먼지와 같은 외부 요인으로부터 소자를 보호하는 기능을 가져야 하며, 또한 장치의 효율성 측면에서 보다 가볍고 얇은 구조가 선호된다.Recently, solar cells using the sun have been in the spotlight recently because they overcome energy shortages of limited energy resources and do not cause environmental pollution in an environmentally friendly manner. In solar cells, semiconductor devices that convert light energy into electrical energy by using a photoelectric effect are often manufactured using a single crystalline silicon or a polycrystalline silicon base. It must have the ability to protect the device from external factors such as moisture, oxygen, chemicals and dust, and a lighter and thinner structure is preferred in terms of device efficiency.
따라서, 이러한 백시트로서 사용에 따른 요구조건을 충족시킬 수 있는 물질로는 현재까지는 폴리머 유래의 시트가 가장 적합한 것으로 알려졌으며, 실제로 대부분의 백시트 성분으로는 폴리머가 상용되고 있다. 그러나, 하나의 폴리머 만으로는 백시트로서의 상기한 다양한 요구조건을 충분하게 충족시킬 수 없었으며, 따라서 전통적으로 백시트는 고유의 역할을 부여하는 물질들로 된 다층구조로 이루어져 있다. 이러한 다층 구조의 백시트는 일반적으로 내가수분해성의 배리어층을 중심으로 외곽에 내후성 필름이 접지되고 셀 쪽으로는 전기절연층이 접지되어 있는 구조를 가진다. 상기 배리어층에는 폴리에스터를 비롯한 플라스틱 필름과 알루미늄 박막이 주로 이용되며 배리어 기능 외에도 기계적인 지지체 역할을 하고 있다.Therefore, as a material capable of satisfying the requirements for use as such a backsheet, a sheet derived from a polymer is known to be the most suitable until now, and in practice, a polymer is commonly used for most backsheet components. However, one polymer alone has not been able to fully satisfy the above various requirements as a backsheet, so traditionally the backsheet has a multi-layered structure of materials that give it a unique role. Such a multi-layer backsheet generally has a structure in which a weather resistant film is grounded on the outer side of the hydrolysis resistant barrier layer and an electrical insulation layer is grounded on the cell side. In the barrier layer, a plastic film including polyester and an aluminum thin film are mainly used. In addition to the barrier function, the barrier layer serves as a mechanical support.
그런데, 상기한 바와 같은 백시트를 포함하는 태양전지 모듈을 야외에 설치할 경우에 실제 발전시에 주변 온도가 상온이라 하더라도 태양전지 모듈의 온도는 반도체 소자의 동작에 의해 열 등이 발생함에 따라 50℃ 이상까지 상승하게 된다. 그런데, 이와 같이 태양전지 모듈의 온도가 일정온도 이상으로 상승하였을 경우 반도체 소자의 온도 특성에 기인해서 발전효율이 현저하게 저하한다는 문제점이 있다.However, when the solar cell module including the back sheet as described above is installed outdoors, the temperature of the solar cell module is 50 ° C. as the heat is generated by the operation of the semiconductor device even if the ambient temperature is normal at the time of actual power generation. It rises to the above. By the way, when the temperature of the solar cell module rises above a certain temperature, there is a problem that the power generation efficiency is significantly lowered due to the temperature characteristics of the semiconductor device.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 다양한 시도가 제안되어왔는데, 예를 들어 일본 특허출원 공개공보 제1994-181333호는 태양전지 모듈의 이면 쪽의 표면에 요철 형상의 열방사율이 높은 필름을 설치하는 것으로 방열 특성을 얻는 기술을 제안하고 있다. 그리나, 상기 필름에 큰 요철 형상을 부여하는 것이 제조기술상 어렵기 때문에 충분한 방열 특성을 얻지 못하고 있는 실정이다. 또 다른 예로는 일본 특허출원 공개공보 제2010-027714호에서 백시트에 금속박을 형성하는 것과 일본 특허출원 공개공보 제2009-170772호에서 백시트에 고열전도 필름을 형성하여 백시트에 고열전도 특성을 부여하는 기술을 제안하고 있다. 그러나, 상기한 방법은 백시트의 제조 비용이 증가하는 등의 문제점이 있다. 또한, 대한민국 특허출원 제2009-0030479호는 축열 및 방열기능성을 향상시키기 위해 "폴리에스테르계 기재층 및 상기 폴리에스테르계 기재층의 적어도 한 면에 구비되고, 축열재 및 방열재를 포함하는 축방열 시트층을 포함하는 태양전지 백시트"를 개시하고 있으나, 상기 방법은 충분한 발열특성을 발휘하지 못하고 있어 개선이 요구되고 있는 실정이다.
Therefore, various attempts have been proposed to solve the above problems. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 1994-181333 is provided with a film having a high thermal emissivity in the form of irregularities on the surface of the back side of the solar cell module. It proposes the technique of obtaining a heat radiation characteristic. However, it is difficult to obtain sufficient heat dissipation characteristics because it is difficult in manufacturing technology to give a large uneven shape to the film. Another example is forming a metal foil on a back sheet in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-027714 and forming a high thermal conductive film on the back sheet in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-170772 to provide high thermal conductivity characteristics to the back sheet. We propose technique to give. However, the above method has a problem in that the manufacturing cost of the backsheet is increased. In addition, the Republic of Korea Patent Application No. 2009-0030479 is provided on at least one side of the "polyester-based substrate layer and the polyester-based substrate layer in order to improve the heat storage and heat dissipation functionality, heat storage including a heat storage material and a heat dissipating material A solar cell backsheet including a sheet layer "is disclosed, but the above method does not exhibit sufficient heat generation characteristics and an improvement is required.
상기한 바와 같이, 종래의 태양전지 모듈의 백시트는 여러 가지 우수한 이점을 지니고는 있지만 여전히 해결되어야 할 문제점, 즉 방열 특성을 향상시키는 것이 필수적으로 해결되어야 할 과제로 제시되고 있으나, 현재까지 적절한 방안이 제시되고 있지 못한 실정이다.
As described above, the backsheet of the conventional solar cell module has a number of excellent advantages, but it is still a problem to be solved, that is, it is proposed as an essential problem to be solved. This situation has not been presented.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 있어서의 기술적 문제점을 감안하여 된 것으로, 본 발명의 주목적은 태양전지 백시트의 제조에 있어 제조기술상 문제점이 없으며 또한 기타 문제를 발생하지 않으면서 효과적으로 방열 특성을 우수하게 발현할 수 있는 태양전지 백시트를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above technical problems in the prior art, and the main purpose of the present invention is to provide effective heat dissipation characteristics without producing any problems in manufacturing technology in producing a solar cell back sheet and without causing other problems. It is to provide a solar cell back sheet that can be excellently expressed.
본 발명의 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 가지는 태양전지 백시트를 이용한 태양전지 모듈을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a solar cell module using the solar cell back sheet having the above-mentioned excellent characteristics.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 우수한 특성을 가지는 태양전지 백시트의 용이한 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide an easy method for manufacturing a solar cell backsheet having the above excellent characteristics.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
The present invention may also be directed to accomplishing other objects that can be easily derived by those skilled in the art from the overall description of the present specification, other than the above-described and obvious objects.
상기한 본원발명의 목적은 본 발명자 등이 상술한 바와 같이 태양전지 모듈을 야외에 설치할 경우 태양전지 모듈의 온도가 반도체 소자의 동작에 의해 열 등이 발생함에 따라 상승하며, 이와 같이 태양전지 모듈의 온도가 상승하였을 경우 반도체 소자의 온도 특성에 기인해서 발전효율이 저하한다는 문제점을 인지하고, 또한 경제적이고 용이한 백시트 제조 기술이 요구되는 실정에서 전열성 필러를 포함하는 접착제를 사용한 다층 구조의 백시트를 통해 상술한 종래의 문제점을 해결할 수 있음을 밝혀내었으며, 이와 같이 구성되는 본 발명에서는 접착제층의 전열성 향상을 통하여 우수한 방열 특성을 실현할 수 있었고 궁극적으로 태양전지 모듈의 발전 효율을 향상할 수 있게 하여 본 발명을 완성하였다.
The object of the present invention described above is that when the present inventors install the solar cell module outdoors as described above, the temperature of the solar cell module rises as heat is generated by the operation of the semiconductor device, and thus Recognizing the problem that the power generation efficiency is lowered due to the temperature characteristics of the semiconductor device when the temperature rises, and in a situation where an economical and easy backsheet manufacturing technology is required, a bag having a multilayer structure using an adhesive including an electrothermal filler It has been found that the above-described conventional problems can be solved through the sheet, and in the present invention configured as described above, excellent heat dissipation characteristics can be realized through improved heat transfer properties of the adhesive layer, and ultimately, power generation efficiency of the solar cell module can be improved. It is possible to complete the present invention.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위한 연구 검토를 실시한 결과, 태양전지 백시트가 다층으로 구성되는 바, 폴리머층간을 접착시키는 접착제층에서의 열저항 감소와 전열성 향상이, 상기 과제를 해결하기 위한 유효한 수단이 될 수 있는 것을 밝혀내어 해결할 수 있었으며, 상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 방열특성이 우수한 태양전지 백시트는;MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of carrying out the research study for solving the said subject, when the solar cell backsheet consists of multiple layers, the reduction of the thermal resistance and the heat transfer in the adhesive bond layer which bonds between polymer layers is sufficient for solving the said subject. It has been found that the effective means can be solved, and as a specific means for achieving the above object, a solar cell back sheet having excellent heat dissipation characteristics of the present invention;
전열성 필러를 포함하는 접착제를 사용하여, 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 또는 무기화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 층을 적층하여 형성된 것임을 특징으로 한다.Polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinylidene fluoride (PVF), polyvinylidene fluoride, using an adhesive comprising an electrothermal filler It is characterized in that it is formed by laminating a layer selected from the group consisting of a nitride (PVDF), ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene chlorotrifluoroethylene (ECTFE) or an inorganic compound.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 접착제는 에폭시계, 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계, 폴리아미드이미드계로 이루어진 그룹에서 선택되어지되, 상기 접착제의 연필경도가 5B ~ 3H인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the adhesive is selected from the group consisting of epoxy, acrylic, silicone, urethane, polyamideimide, and the adhesive is characterized in that the pencil hardness of 5B ~ 3H.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 전열성 필러는 알루미늄, 동, 은, 철과 같은 금속 또는 알루미나, 마그네시아, 베릴리아, 실리카, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화규소, 산화붕소, 탄화티탄, 질화규소, 멀라이트, 그라파이트, 다이아몬드와 같은 세라믹으로 이루어진 그룹에서 선택되어진 것을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the heat conductive filler is a metal such as aluminum, copper, silver, iron or alumina, magnesia, beryllia, silica, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, boron oxide, titanium carbide, silicon nitride , Selected from the group consisting of ceramics such as mullite, graphite and diamond.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 접착제 중에서 전열성 필러의 체적 충진율은 5 ~ 80Vf%인 것을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the volume filling rate of the heat-transfer filler in the adhesive is characterized in that 5 ~ 80Vf%.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 표면 조도(Ra)는 0.001 ~ 3㎛인 것임을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the surface roughness (Ra) of the polyethylene terephthalate (PET) is characterized in that 0.001 ~ 3㎛.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 전열성 필러의 평균 장축경 길이는 0.01 ~ 10㎛인 것을 특징으로 하되, 평균 장축경 길이가 다른 2종 이상의 필러를 사용하는 것을 특징으로 한다.According to another configuration of the present invention, the average longitudinal axis length of the heat-transfer filler is characterized in that 0.01 ~ 10㎛, characterized in that using two or more kinds of fillers different in the average longitudinal axis length.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 전열성 필러의 형태는 구형, 봉형, 바늘형, 방추형, 섬유상형임을 특징으로 한다.
According to another configuration of the present invention, the heat-sensitive filler is characterized in that the spherical, rod-shaped, needle-like, fusiform, fibrous.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방열특성이 우수한 태양전지 모듈은;Solar cell module with excellent heat dissipation characteristics of the present invention for achieving the above another object;
다층 구조의 태양전지 백시트를 포함하는 태양전지 모듈에 있어서, 상기 백시트는 전열성 필러를 포함하는 접착제를 사용하여 형성된 것임을 특징으로 한다.
In a solar cell module comprising a solar cell back sheet of a multi-layer structure, the back sheet is characterized in that formed using an adhesive comprising a heat-resistant filler.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방열특성이 우수한 태양전지 백시트의 제조방법은; Method for producing a solar cell back sheet having excellent heat radiation characteristics of the present invention for achieving the above another object;
알루미늄, 동, 은, 철과 같은 금속 또는 알루미나, 마그네시아, 베릴리아, 실리카, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화규소, 산화붕소, 탄화티탄, 질화규소, 멀라이트, 그라파이트, 다이아몬드와 같은 세라믹으로 이루어진 그룹에서 선택되어진 전열성 필러를, 에폭시계, 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계, 폴리아미드이미드계로 이루어진 그룹에서 선택되어진 접착제에 배합하여, 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 또는 무기화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 기재층의 적어도 일면에 접착제층을 형성하는 단계를 포함하여 제조함을 특징으로 한다.
In groups such as aluminum, copper, silver, iron or ceramics such as alumina, magnesia, beryllia, silica, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, boron oxide, titanium carbide, silicon nitride, mullite, graphite, diamond The selected heat-sensitive filler is blended with an adhesive selected from the group consisting of epoxy, acrylic, silicone, urethane, and polyamide-imide-based polymers, and includes polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), Polyethylenenaphthalate (PEN), Polyvinylfluoride (PVF), Polyvinylidene fluoride (PVDF), Ethylene tetrafluoroethylene (ETFE), Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), Ethylenechlorotrifluoroethylene (ECTFE Or forming an adhesive layer on at least one surface of the base layer selected from the group consisting of inorganic compounds. It is characterized in that the manufacturing.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 방열 특성이 우수한 태양전지 백시트는 단지 전열성 필러를 포함하는 접착제를 사용함에 의해 제조기술상 문제점과 같은 종래의 문제점 없이 백시트의 방열특성을 우수하게 하여 태양전지 모듈의 온도 상승을 현저하게 억제할 수 있으므로, 결과적으로 태양전지 모듈 내 온도를 종래 대비 낮게 유지할 수 있는 태양전지 백시트 및 상기 백시트를 포함하는 태양전지의 제공이 가능하게 되었고, 이에 의해 반도체 소자의 온도 특성에 기인하는 발전효율을 향상할 수 있는 태양전지를 제공하여 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하였다.
The solar cell back sheet having excellent heat dissipation characteristics of the present invention configured as described above is excellent in the heat dissipation characteristics of the back sheet without the conventional problems such as manufacturing problems by using an adhesive including a heat-sensitive filler. Since it is possible to significantly suppress the increase in the temperature of the solar cell module, as a result, it is possible to provide a solar cell backsheet and a solar cell including the backsheet, which can keep the temperature in the solar cell module lower than before. Solving the above problems of the prior art by providing a solar cell that can improve the power generation efficiency due to the temperature characteristics.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 단면을 나타내는 단면도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 단면을 나타내는 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 전열성 필러의 일종인 알루미나의 체적 충진율에 따른 열전도율을 나타낸 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a solar cell module according to an embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view showing a cross section of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the thermal conductivity according to the volume filling rate of alumina, which is a kind of heat conductive filler according to the present invention.
이하, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 첨부 도면을 참고로 보다 자세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 요지의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있다.
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail with reference to attached drawing by preferred embodiment. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can variously deform and implement within the range of the summary.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 태양전지 모듈의 단면을 각각 나타내는 단면도이다.1 and 2 are cross-sectional views each showing a cross section of a solar cell module according to a preferred embodiment of the present invention.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 태양전지 백시트층(14, 24)은 폴리에틸렌(PE)층(15), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)층(17) 사이에 전열성 필러를 포함한 접착제층(16)이 형성된 것, 또는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)층(25), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)층(27), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)층(25) 사이에 전열성 필러를 포함한 접착제층(26)이 형성되어 사용되며, 본 발명에 따른 전열성 필러는 접착제 중에 일정비율 존재한다.As shown in the figure, the solar
태양전지 백시트가 다층으로 구성되는 바, 폴리머층 간을 접착시키는 접착제층에서의 열저항 감소와 전열성 향상이 태양전지 백시트의 방열특성 향상의 유효한 수단이 될 수 있음을 이하에 구체적으로 설명한다.Since the solar cell backsheet is composed of multiple layers, it will be described in detail below that the reduction of heat resistance and heat transfer in the adhesive layer that bonds the polymer layers can be an effective means of improving the heat radiation characteristics of the solar cell backsheet. do.
먼저, 폴리머층간을 접착시키는 접착제층에서의 열저항 감소에 대해 설명한다.First, the reduction of the thermal resistance in the adhesive layer which bonds between polymer layers is demonstrated.
폴리머층과 접착제층간의 접촉계면에는 폴리머와 접착제가 밀착되지 않은 공극이 존재한다. 일반적으로 상기 공극부가 많이 발생할수록 계면 열저항이 커지며, 폴리머층의 표면요철에 접착제층을 최대한 밀착시킴으로서 상기 계면 열저항이 커지는 문제점을 해결할 수 있다.In the contact interface between the polymer layer and the adhesive layer, there are voids in which the polymer and the adhesive are not in close contact. In general, the more the voids occur, the greater the interface thermal resistance, and the adhesive layer can be closely adhered to the surface irregularities of the polymer layer to solve the problem of increasing the interface thermal resistance.
접착제는 에폭시계, 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계, 폴리아미드이미드계로 이루어진 그룹에서 선택할 수 있으며, 상기 접착제로 이루어진 접착제층을 저경도화하는 것으로 폴리머와 접착제가 밀착되지 않아서 발생하는 공극을 줄일 수 있다. 상기 접착제층은 연필경도 5B ~ 3H인 것이 좋다. 연필경도가 5B보다 낮을 경우, 접착제층 자체의 충분한 물리적 강도를 얻을 수 없고, 반대로 연필경도가 3H보다 높을 경우에는 폴리머와 접착제간의 충분한 밀착을 얻을 수 없어 바람직하지 않다. 접착제층을 저경도화함과 동시에 접착제층 자체의 물리적 강도를 유지하는 측면에서 특히 4B ~ 1B인 것이 바람직하다.The adhesive may be selected from the group consisting of epoxy, acrylic, silicone, urethane, and polyamideimide, and by reducing the hardness of the adhesive layer made of the adhesive, the gap between the polymer and the adhesive may not be in close contact with each other. The adhesive layer is preferably pencil hardness 5B ~ 3H. If the pencil hardness is lower than 5B, sufficient physical strength of the adhesive layer itself cannot be obtained. On the contrary, if the pencil hardness is higher than 3H, sufficient adhesion between the polymer and the adhesive cannot be obtained, which is not preferable. In view of lowering the hardness of the adhesive layer and maintaining the physical strength of the adhesive layer itself, the adhesive layer is preferably 4B to 1B.
또한, 폴리머층의 표면요철을 최적화함으로써 상기 공극부의 컨트롤을 통한 계면 열저항의 저감과 동시에 폴리머층과 접착제층간의 충분한 물리적 결합력을 확보하는 것이 중요하다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서 사용한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 표면 조도(Ra)가 0.001 ~ 3㎛인 것이 바람직하다. 표면 조도(Ra)가 0.001㎛이하일 경우에는 상기 공극부 발생을 억제할 수 있으나, 폴리머층과 접착제층간의 충분한 물리적 결합력을 얻을 수 없게 되고, 반대로 표면 조도(Ra)가 3㎛이상일 경우에는 공극 발생으로 인한 계면 열저항으로 인해 백시트의 충분한 방열 특성을 얻을 수 없게 되어 바람직하지 않다.In addition, by optimizing the surface irregularities of the polymer layer, it is important to reduce the interfacial thermal resistance through the control of the voids and to secure sufficient physical bonding force between the polymer layer and the adhesive layer. It is preferable that polyethylene terephthalate (PET) and surface roughness (Ra) used by preferable embodiment of this invention are 0.001-3 micrometers. When the surface roughness Ra is 0.001 μm or less, the generation of the voids can be suppressed, but sufficient physical bonding force between the polymer layer and the adhesive layer cannot be obtained. On the contrary, when the surface roughness Ra is 3 μm or more, the voids are generated. Due to the interfacial thermal resistance, it is not preferable that sufficient heat dissipation characteristics of the backsheet cannot be obtained.
다음으로 접착제층의 전열성 향상에 대해 설명한다.Next, the heat transfer improvement of an adhesive bond layer is demonstrated.
접착제층에 전열성 필러를 첨가함으로써 접착제층의 열전도율을 크게 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 태양전지 백시트의 방열 특성을 향상시킬 수 있다.By adding a heat-sensitive filler to the adhesive layer, the thermal conductivity of the adhesive layer can be greatly improved, thereby improving heat dissipation characteristics of the solar cell back sheet.
일반적으로 에폭시계, 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계, 폴리아미드이미드계 등의 접착제는 열전도율이 낮으며, 약 0.10 ~ 0.30 W/(mㆍK) 정도이다. 이와 같은 접착제에 열전도율이 높은 금속, 세라믹 등을 첨가함으로써 접착제에 전열성을 부여할 수 있다.In general, adhesives such as epoxy, acrylic, silicone, urethane, and polyamideimide have low thermal conductivity and are about 0.10 to 0.30 W / (m · K). By adding a metal, ceramic, etc. with high thermal conductivity to such an adhesive agent, a heat conductive property can be provided to an adhesive agent.
접착제와 전열성 필러를 혼합한 복합재료의 열전도율을 구하기 위해 일반적으로 하기의 맥스웰 이론식을 사용한다:The following Maxwell's equation is generally used to find the thermal conductivity of a composite material in which an adhesive and a thermally conductive filler are mixed:
맥스웰 이론식Maxwell's theory
여기서, λc: 필러 배합 후 접착제 열전도율Λ c : adhesive thermal conductivity after filler formulation
λ: 필러 열전도율λ: filler thermal conductivity
λo: 접착제 열전도율λ o : adhesive thermal conductivity
Ø: 필러 체적충진율
Ø: Filler volume fill rate
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 전열성 필러로는 알루미늄, 동, 은, 철 등의 금속 또는 알루미나, 마그네시아, 베릴리아, 실리카, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화규소, 산화붕소, 탄화티탄, 질화규소, 멀라이트, 그라파이트, 다이아몬드 등의 세라믹으로 이루어진 그룹에서 선택하여 사용할 수 있다. 경제성 및 수급 용이성을 고려하면 특히 알루미나를 이용하는 것이 바람직하다.According to a preferred embodiment of the present invention, the heat-sensitive filler may be a metal such as aluminum, copper, silver, iron or alumina, magnesia, beryllia, silica, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, boron oxide, titanium carbide, silicon nitride Can be selected from the group consisting of ceramics, such as mullite, graphite, diamond. In consideration of economy and ease of supply, it is particularly preferable to use alumina.
도 3은 본 발명에 따른 전열성 필러의 일종인 알루미나의 체적 충진율에 따른 열전도율을 나타낸 그래프이다. 상기 맥스웰 이론식을 근거로, 전열성 필러로써 구형 알루미나 입자를 배합하였을 경우 다음 표 1의 우레탄계 접착제와 알루미나의 열전도율을 바탕으로 알루미나 체적 충진율에 따른 열전도율을 계산하여 그 결과를 도 3에 나타냈다.3 is a graph showing the thermal conductivity according to the volume filling rate of alumina, which is a kind of heat conductive filler according to the present invention. Based on the Maxwell's formula, when the spherical alumina particles were blended as the heat transfer filler, the thermal conductivity according to the alumina volume filling rate was calculated based on the thermal conductivity of the urethane-based adhesive and alumina of Table 1, and the results are shown in FIG. 3.
[W/(mㆍK)]Thermal conductivity
[W / (mK)]
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 열전도율이 낮은 접착제에 열전도율이 높은 알루미나와 같은 필러를 첨가하여도, 체적충진율에 비례해서 일정하게 접착제의 열전도율이 상승하지 않는다. 이것은 전열성 필러의 체적충진율이 낮을 경우, 접착제 수지가 전열성 필러를 둘러싸는 형태를 취하며, 접착제 수지 자체의 열전도율이 지배적 요소로 발현하기 때문이다. 알루미나의 체적충진율이 60Vf%를 넘는 영역부터 열전도율이 급상승하기 시작한다. 이것은 알루미나의 체적충진율이 60Vf%를 넘는 영역부터 최밀충진상태에 근접하기 때문이다.As can be seen in FIG. 3, even when a filler such as alumina having high thermal conductivity is added to the adhesive having low thermal conductivity, the thermal conductivity of the adhesive does not increase in proportion to the volume filling rate. This is because when the volume filling rate of the heat conductive filler is low, the adhesive resin surrounds the heat conductive filler, and the thermal conductivity of the adhesive resin itself is expressed as a dominant factor. Thermal conductivity starts to rise sharply in the region where the volume filling rate of alumina exceeds 60Vf%. This is because the volume filling rate of alumina is close to the closest filling state from the region exceeding 60 Vf%.
상기 접착제 중에서 전열성 필러의 체적충진율은 5 ~ 80Vf%인 것이 바람직하다. 5% 이하일 경우, 접착제에 충분한 열전도성을 부여할 수 없고, 또한 80Vf%이상일 경우, 접착제에 전열성 필러를 균일하게 분산시키는 것이 어려우며, 접착제층 내부에 접착제 역할을 하는 수지의 비율이 감소하게 되므로 폴리머층과 접착제층간에 충분한 접착력을 얻을 수 없게 되어 바람직하지 않다. 더욱 바람직하게는 전열성 필러가 접착제 중에 최밀충진상태에 근접하여 높은 열전도율을 얻을 수 있는 것과 동시에, 접착제와 폴리머층간에 충분한 접착력을 얻을 수 있는 50 ~ 70Vf%로 사용하는 것이 좋다.It is preferable that the volume filling rate of the heat conductive filler in the adhesive is 5 to 80 Vf%. If it is 5% or less, sufficient thermal conductivity cannot be imparted to the adhesive, and if it is 80 Vf% or more, it is difficult to uniformly disperse the heat-transfer filler in the adhesive, and the proportion of the resin that serves as the adhesive in the adhesive layer is reduced. It is not preferable that sufficient adhesive force cannot be obtained between the polymer layer and the adhesive layer. More preferably, the heat-sensitive filler is preferably used at 50 to 70 Vf% to obtain high thermal conductivity near the closest filling state in the adhesive and at the same time to obtain sufficient adhesive strength between the adhesive and the polymer layer.
또한, 상기 전열성 필러의 평균 장축경 길이가 0.01 ~ 10㎛인 것이 바람직하다. 0.01 이하일 경우, 전열성 필러간 상호 인력이 지배적 요소가 되어 접착제 중에 전열성 필러를 균일하게 분산시키는 것이 어렵고, 또한 10㎛이상일 경우, 접착제층의 후도가 10㎛보다 두꺼워야 하므로 경제성 및 접착제층의 기계적 안정성이 떨어지게 되어 바람직하지 않다. 더욱 바람직하게는 전열성 필러의 평균 장축경 길이가 0.05 ~ 5㎛인 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 전열성 필러를 사용할 시에는 평균 장축경 길이가 다른 2종 이상의 필러를 동시에 사용하는 것이 바람직하다. 1종만을 사용하였을 경우, 필러간에 공극이 발생하여 높은 체적충진율을 얻을 수 없다. 2종 이상을 사용하였을 경우, 큰 필러 사이에 존재하는 공극을 보다 작은 필러가 충진함으로써 높은 체적충진율을 얻을 수 있게 되어 바람직하다. Moreover, it is preferable that the average long-axis diameter length of the said heat conductive filler is 0.01-10 micrometers. If it is 0.01 or less, the mutual attraction between the heat conductive fillers becomes a dominant factor, and it is difficult to uniformly disperse the heat conductive fillers in the adhesive, and if it is 10 μm or more, the thickness of the adhesive layer should be thicker than 10 μm, so that it is economical and the adhesive layer It is not preferable because the mechanical stability of is poor. More preferably, it is good to use the thing whose average long-axis diameter length of a heat conductive filler is 0.05-5 micrometers. When using the said electrothermal filler, it is preferable to use 2 or more types of fillers from which an average long-axis diameter length differs simultaneously. If only one type is used, voids are generated between the fillers, and a high volume filling rate cannot be obtained. In the case where two or more kinds are used, it is preferable to obtain a high volume filling rate by filling smaller pores between the larger fillers.
상기 전열성 필러의 형태는 특정 형태에 국한되지 않지만, 실용적인 측면에서 바람직하게는 구형, 봉형, 바늘형, 방추형, 섬유상형의 전열성 필러를 사용하는 것이 바람직하다.Although the form of the said heat conductive filler is not limited to a specific form, it is preferable to use a heat-transfer filler of spherical form, rod form, needle form, fusiform, and fibrous form from a practical point of view.
상기 본 발명의 실시형태에 따라 준비된 전열성 필러를 포함하는 접착제는 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐플루오라이드(PVF), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 에틸렌테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE) 또는 무기화합물로 이루어진 그룹에서 선택된 기재층의 적어도 일면에 접착제층을 형성하는 단계를 포함하여 태양전지용 백시트를 구성하게 되며, 이는 상기 전열성 필러를 포함하는 접착제를 스핀 코터, 그라비아 코터, 립 코터, 콤마 코터와 같은 이 기술분야에서 통상적으로 적용하는 방식으로 기재층의 적어도 일면에 도포하는 방법, 또는 상기 전열성 필러를 포함하는 접착제를 통상의 방법을 사용하여 시트 상으로 만들어 기재층의 적어도 일면에 접착하는 방법을 통하여 어려움 없이 행할 수 있을 것이다.
Adhesive including a heat-sensitive filler prepared according to an embodiment of the present invention is polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl fluoride (PVF ), At least a base layer selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylenetetrafluoroethylene (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylenechlorotrifluoroethylene (ECTFE) or inorganic compounds Forming an adhesive layer on one surface to form a backsheet for a solar cell, which is commonly applied in the art, such as a spin coater, gravure coater, lip coater, comma coater adhesive comprising the heat conductive filler A method of applying to at least one surface of the base material layer in a manner, or a conventional method using an adhesive comprising the heat-transfer filler Created by using a sheet will be carried out without difficulties by a method of adhesive on at least one surface of the substrate layer.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위를 이들 실시예에 한정하기 위한 것이 아님은 물론이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to these Examples.
실시예 1Example 1
폴리우레탄계 접착제(도요 잉크사, 주제: LIS-073, 경화제: LCR-001)에 전열성 필러로써 평균 장축경 길이가 각각 0.5㎛, 2㎛인 2종의 구형 알루미나 입자를 체적충진율이 60Vf%, 연필경도가 2B가 되도록 배합하였다. PET필름(Toray사 X10S)의 단면에 그라비아 코터를 이용해서 상기 접착제를 7㎛ 두께로 도포하고 PE필름(Toray사 White Polyethylene)과 합지하여 PET/PE구조를 가지는 태양전지 백시트를 제조하였다.
As a heat-resistant filler on a polyurethane-based adhesive (Toyo Ink Co., Ltd., LIS-073, Curing Agent: LCR-001), two spherical alumina particles having an average major axis length of 0.5 µm and 2 µm, respectively, have a volume filling rate of 60 Vf%, It was mix | blended so that the pencil hardness might be 2B. Using a gravure coater on the cross section of the PET film (Toray Co., Ltd. X10S), the adhesive was applied to a thickness of 7 μm and laminated with a PE film (Toray Co., Ltd. White Polyethylene) to prepare a solar cell back sheet having a PET / PE structure.
실시예 2Example 2
폴리우레탄계 접착제(도요 잉크사, 주제: LIS-073, 경화제: LCR-001)에 전열성 필러로써 평균 장축경 길이가 각각 0.5㎛, 2㎛인 2종의 구형 알루미나 입자를 체적충진율이 60Vf%, 연필경도가 2B가 되도록 배합하였다. PET필름(Toray사 X10S)의 양면에 그라비아 코터를 이용해서 상기 접착제를 7㎛ 두께로 도포하고 PVDF필름(Arkema사 Kynar)과 합지하여 PVDF/PET/PVDF구조를 가지는 태양전지 백시트를 제조하였다.
As a heat-resistant filler on a polyurethane-based adhesive (Toyo Ink Co., Ltd., LIS-073, Curing Agent: LCR-001), two spherical alumina particles having an average major axis length of 0.5 µm and 2 µm, respectively, have a volume filling rate of 60 Vf%, It was mix | blended so that the pencil hardness might be 2B. Using a gravure coater on both sides of the PET film (Toray Co., Ltd. X10S), the adhesive was applied to a thickness of 7 μm, and laminated with a PVDF film (Kernar, Arkema) to prepare a solar cell back sheet having a PVDF / PET / PVDF structure.
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1에서 접착제에 전열성 필러로써 구형 알루미나 입자를 배합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 하여 PET/PE구조를 가지는 태양전지 백시트를 제조하였다.
A solar cell backsheet having a PET / PE structure was prepared in the same manner as in Example 1, except that the spherical alumina particles were not mixed with the adhesive in the adhesive in Example 1.
비교예 2Comparative Example 2
상기 실시예 2에서 접착제에 전열성 필러로써 구형 알루미나 입자를 배합하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2와 같은 방법으로 하여 PVDF/PET/PVDF구조를 가지는 태양전지 백시트를 제조하였다.
A solar cell backsheet having a PVDF / PET / PVDF structure was prepared in the same manner as in Example 2, except that spherical alumina particles were not mixed with the adhesive in the adhesive in Example 2.
비교예 3Comparative Example 3
상기 실시예 1에서 접착제층의 연필경도가 4H인 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 하여 PET/PE구조를 가지는 태양전지 백시트를 제조하였다.
A solar cell backsheet having a PET / PE structure was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the pencil hardness of the adhesive layer was 4H in Example 1.
실험예 1Experimental Example 1
상기 각 실시예 및 비교예에서 제조된 태양전지 백시트의 기계적 안정성을 알아보기 위해 PET-PE간 그리고 PVDF-PET간 박리강도(T-Peel Strength, ASTM D1876)를 측정하여 표 2에 나타내었다.In order to determine the mechanical stability of the solar cell backsheet prepared in each of the above Examples and Comparative Examples, the peel strength (T-Peel Strength, ASTM D1876) between PET-PE and PVDF-PET was measured and shown in Table 2.
[N/50mm]Peel strength
[N / 50mm]
상기 표 2에 나타난 결과로부터 접착제에 전열성 필러를 체적충진율이 60Vf%가 되도록 배합하였을 경우에도 백시트로서 사용함에 전혀 문제가 없는 20N/50mm이상의 우수한 수준의 기계적 특성이 유지됨을 확인할 수 있다.
It can be seen from the results shown in Table 2 that even when the heat-sensitive filler is blended in the adhesive so that the volume filling rate is 60 Vf%, excellent mechanical properties of 20 N / 50 mm or more are maintained without any problem when used as a back sheet.
실험예 2Experimental Example 2
상기 각 실시예 및 비교예에서 제조된 태양전지 백시트의 방열 특성을 알아보기 위해 동일한 조건하에 상기 백시트를 사용한 결정형 Si타입의 태양전지 모듈을 제작하였다. 각각의 태양전지 모듈을 할로겐 램프 광원에서 동일한 거리만큼 떨어뜨리고, 태양전지 모듈의 표면 글래스가 광원을 마주보도록 설치하고, 일정시간 방치해서 열평형 상태에 이르게 하였다.In order to examine the heat dissipation characteristics of the solar cell backsheets manufactured in the above Examples and Comparative Examples, a crystalline Si type solar cell module using the backsheet was manufactured under the same conditions. Each solar cell module was separated by the same distance from the halogen lamp light source, and the surface glass of the solar cell module was installed to face the light source, and left for a certain time to reach a thermal equilibrium state.
그리고, 백시트 방향에서 적외선 온도계(M74KE-574F, Shirotec사)를 이용해서 열평형 온도를 측정한 결과를 표 3에 나타내었다.And the result of having measured the thermal equilibrium temperature using the infrared thermometer (M74KE-574F, Shirotec company) in the back seat direction is shown in Table 3.
상기 표 3에 나타난 결과로부터 접착제에 전열성 필러를 배합함으로써, 태양전지 모듈의 열평형 온도를 약 3℃ 낮출 수 있었으며, 본 발명의 태양전지 백시트가 우수한 방열 특성을 가지고 있는 것이 증명되었고, 태양전지 모듈의 백시트로써 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
By combining the heat-sensitive filler in the adhesive from the results shown in Table 3, it was possible to lower the thermal equilibrium temperature of the solar cell module by about 3 ℃, it was proved that the solar cell backsheet of the present invention has excellent heat dissipation characteristics, It can be seen that it can be usefully used as a back sheet of the battery module.
11, 21 : 프론트 글래스
12, 22 : 태양전지 셀
13, 23 : 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA)층
14, 24 : 백시트층
15 : 폴리에틸렌(PE)층
16, 26 : 접착제층
17, 27 : 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)층
18, 28 : 전열성 필러
25 : 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)층11, 21: front glass
12, 22: solar cell
13, 23: ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) layer
14, 24: backsheet layer
15: polyethylene (PE) layer
16, 26: adhesive layer
17, 27: polyethylene terephthalate (PET) layer
18, 28: electrothermal filler
25: polyvinylidene fluoride (PVDF) layer
Claims (9)
Polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinylidene fluoride (PVF), polyvinylidene fluoride, using an adhesive comprising an electrothermal filler Heat dissipation, characterized in that formed by laminating a layer selected from the group consisting of (PVDF), ethylenetetrafluoroethylene (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylenechlorotrifluoroethylene (ECTFE) or an inorganic compound Solar cell back sheet with excellent characteristics.
According to claim 1, wherein the adhesive is selected from the group consisting of epoxy, acrylic, silicone, urethane, polyamideimide-based, heat dissipation characteristics, characterized in that the pencil hardness of the adhesive is 5B ~ 3H Excellent solar cell backsheet.
The method of claim 1, wherein the heat-transfer filler is a metal such as aluminum, copper, silver, iron or alumina, magnesia, beryllia, silica, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, boron oxide, titanium carbide, silicon nitride, mullite The solar cell back sheet with excellent heat dissipation characteristics, characterized in that selected from the group consisting of ceramic, such as graphite, diamond.
The solar cell back sheet as claimed in claim 1, wherein a volume filling rate of the heat conductive filler in the adhesive in the adhesive including the heat conductive filler is 5 to 80 Vf%.
According to claim 1, The surface roughness (Ra) of the polyethylene terephthalate (PET) is a solar cell back sheet having excellent heat dissipation characteristics, characterized in that 0.001 ~ 3㎛.
The heat dissipation characteristics of claim 3 or 4, wherein the average long axis diameter of the heat-transfer filler is 0.01 to 10 µm, and two or more fillers having different average long axis diameters are used. Excellent solar cell backsheet.
The solar cell back sheet of claim 3 or 4, wherein the heat conductive filler has a spherical shape, a rod shape, a needle shape, a fusiform shape, and a fibrous shape.
In a solar cell module comprising a multi-layered solar cell backsheet, the backsheet is formed using an adhesive comprising a heat-transfer filler according to any one of claims 1 to 5 Battery module.
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|---|---|---|---|---|
| KR101487257B1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-28 | 엘에스산전 주식회사 | Photovoltaic module |
| CN105280740A (en) * | 2015-03-12 | 2016-01-27 | 常州天合光能有限公司 | Photovoltaic module capable of active cooling |
| JP2020061438A (en) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 大日本印刷株式会社 | Back protective sheet for solar cell module |
| KR102302158B1 (en) * | 2021-02-16 | 2021-09-14 | 유정우 | Solar panel with radiating fins |
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| KR102374450B1 (en) * | 2021-11-25 | 2022-03-15 | 주식회사 티에너지 | Heat radiant structure of solar power generation |
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| KR20110052450A (en) * | 2010-09-27 | 2011-05-18 | 주식회사 배스팀 | Solar generating module having solar refraction sheet |
-
2011
- 2011-06-24 KR KR1020110061601A patent/KR101240714B1/en active IP Right Grant
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101487257B1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-28 | 엘에스산전 주식회사 | Photovoltaic module |
| CN105280740A (en) * | 2015-03-12 | 2016-01-27 | 常州天合光能有限公司 | Photovoltaic module capable of active cooling |
| JP2020061438A (en) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 大日本印刷株式会社 | Back protective sheet for solar cell module |
| KR102302158B1 (en) * | 2021-02-16 | 2021-09-14 | 유정우 | Solar panel with radiating fins |
| KR102303013B1 (en) * | 2021-02-16 | 2021-09-16 | 유정우 | Solar panel with heat dissipation backsheet |
| KR102374450B1 (en) * | 2021-11-25 | 2022-03-15 | 주식회사 티에너지 | Heat radiant structure of solar power generation |
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