KR20150016867A - 정션 박스 및 이를 구비하는 태양광 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 하우징 및 하우징에 연결되고 갭을 두고 이격된 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 제1 도전성 연결부재를 포함하고, 제1 단부와 상기 제2 단부는, 제1 도전성 연결부재가 제1 위치에 있을 때 하우징의 외부에서 연장되고 제1 도전성 연결부재가 제2 위치에 있을 때 하우징의 내부에서 중첩되는 태양광 모듈용 정션 박스를 개시한다.

Description

정션 박스 및 이를 구비하는 태양광 모듈{Junction box and photovoltaic module comprising the same}

본 발명은 정션 박스 및 이를 구비하는 태양광 모듈에 관한 것이다.

태양전지란 광기전력 효과(Photovoltaic Effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 직접 변환시키는 장치로, 차세대 전지로써 각광받고 있다. 태양전지는 그 구성 물질에 따라서 실리콘 태양전지, 박막형 태양전지, 염료감응형 태양전지 및 유기고분자형 태양전지 등으로 구분될 수 있다.

한편, 태양광 모듈은 태양전지가 직렬 혹은 병렬로 연결된 상태를 의미한다. 태양광 모듈은 태양전지가 생산한 전기를 모으고, 전류가 역류하는 것을 방지하도록 제어하는 정션 박스를 포함할 수 있다. 일반적으로, 정션 박스는 전류의 역류를 방지하기 위해 다이오드를 포함하며, 태양광 모듈의 일측면에 부착될 수 있다.

본 발명은 정션 박스 및 이를 구비하는 태양광 모듈에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 하우징; 및 상기 하우징에 연결되고, 갭을 두고 이격된 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 제1 도전성 연결부재;를 포함하고, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부는, 상기 제1 도전성 연결부재가 제1 위치에 있을 때 상기 하우징의 외부에서 연장되고, 상기 제1 도전성 연결부재가 제2 위치에 있을 때 상기 하우징의 내부에서 중첩되는, 태양광 모듈용 정션 박스를 개시한다.

본 실시예에 있어서, 상기 태양광 모듈용 정션 박스는, 상기 제1 도전성 연결부재가 상기 제1 위치에 있을 때 상기 제1,2 단부 사이의 상기 갭을 통해 도전성 와이어를 수용할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 적어도 어느 하나는 접착 물질을 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 접착 물질은 도전성을 가질 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 도전성 연결부재는 상기 제1,2 단부에 수직이고 가이드홈을 구비하는 측면을 더 포함하고, 상기 하우징은 측벽 및 상기 측벽의 내측면으로부터 연장되고 상기 제1 도전성 연결부재의 상기 측면의 상기 가이드홈에 안착되는 돌기를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 가이드홈은, 상기 제1 도전성 연결부재가 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동할 때 상기 돌기가 상기 제1 도전성 연결부재의 상기 측면에 대하여 힘을 가할 수 있도록, 상기 제1 도전성 연결부재의 상기 제1,2 단부를 향하는 방향을 따라 깊이가 감소하는 제1 가이드홈일 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 가이드홈은 상기 제1 도전성 연결부재가 상기 하우징의 내부에서 안정적으로 유지되도록 상기 제2 단부에 대해 수직으로 연장된 제2 가이드홈일 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 도전성 연결부재의 상기 측면은 안착홈을 더 포함하고, 상기 돌기는 상기 제1 도전성 연결부재가 상기 제2 위치에 있을 때 상기 안착홈에 안착될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 도전성 연결부재에 전기적으로 연결되고, 상기 하우징에 연결된 제2 도전성 연결부재를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 하우징의 내부 공간을 분리하는 격벽을 더 포함하고, 상기 제1,2 도전성 연결부재는 상기 내부 공간의 제1 부분에 배치될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1,2 도전성 연결부재 사이에서 전기적으로 연결된 다이오드를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 다이오드는, 상기 격벽을 사이에 두고 상기 제1,2 도전성 연결부재가 위치한 상기 제1 부분의 반대편인 상기 내부 공간의 제2 부분에 배치될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 도전성 연결부재와 전기적으로 연결되고 상기 하우징의 외측으로 연장된 케이블; 및 상기 제1 도전성 연결부재와 상기 케이블 사이에서 연결된 리드 플레이트;를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 리드 플레이트는 탄성 변형될 수 있다ㅏ.

본 실시예에 있어서, 상기 하우징의 상부면으로부터 연장되고 상기 제1 도전성 연결부재의 상부면에 형성된 개구를 통과하는 가압부를 더 포함하고, 상기 가압부는 상기 제2 위치에서 상기 제1 도전성 연결부재의 상기 제1,2 단부에 대하여 압력을 가할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 하우징은, 측벽; 및 상기 측벽의 가장자리 둘레에 형성된 플랜지;를 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 플랜지는 상기 측벽의 하부로부터 실질적으로 수직인 방향을 따라 연장될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 태양광 모듈용 정션 박스가 외부 기판에 부착되도록 상기 플랜지는 상기 플랜지에 형성된 접착 물질을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는, 기판; 상기 기판에 형성된 복수의 태양전지; 및 앞선 실시예에 따른 태양광 모듈용 정션 박스;를 포함하고, 상기 태양광 모듈용 정션 박스는 상기 제2 위치에서 상기 기판에 부착된, 태양광 모듈을 개시한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 원터치 타입으로 기판 상에 부착되면서 동시에 버스 리본과 전기적으로 연결될 수 있는 정션 박스 및 태양광 모듈을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 2a은 정션 박스가 부착되기 전의 태양광 모듈을 나타낸 분해 사시도이고, 도 2b는 정션 박스가 부착된 후의 태양광 모듈을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 박스를 하부에서 올려다 본 사시도이다.
도 4는 정션 박스의 하우징을 하부에서 올려다 본 사시도이다.
도 5는 정션 박스의 도전성 연결부재를 상부에서 내려다 본 사시도이다.
도 6은 도 3의 하부면도이다.
도 7a는 정션 박스가 부착되기 전을 나타낸 측단면도이고, 도 7b는 정션 박스가 부착된 후를 나타낸 측단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 한편, 하기에서 사용된 "/"는 상황에 따라 "및"으로 해석될 수도 있고 "또는"으로 해석될 수도 있다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 또는 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈(1)을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이고, 도 2a은 정션 박스(20)가 부착되기 전의 태양광 모듈(1)을 나타낸 분해 사시도이며, 도 2b는 정션 박스(20)가 부착된 후의 태양광 모듈(1)을 나타낸 분해사시도이다. 설명의 편의를 위하여, 도 2a 및 도 2b에서는 태양광 모듈(1)의 제2 기판(12) 이 상부를 향해는 것으로 도시하였다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양광 모듈(1)은 복수의 태양전지(10), 복수의 태양전지(10)를 전기적으로 연결하며 태양전지 스트링(17)을 이루는 리본(15), 태양전지 스트링(17)의 상부에 위치하는 제1 밀봉 필름(13)과 제1 기판(11), 태양전지 스트링(17)의 하부에 위치하는 제2 밀봉 필름(14)과 제2 기판(12), 및 제2 기판(12)에 부착된 정션 박스(20)을 포함할 수 있다.

태양전지(10)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변화하는 반도체 소자로써, 예를 들어, 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 포함하는 실리콘 태양전지(silicon solar cell)일 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 태양전지(10)는 화합물 반도체 태양전지(compound semiconductor solar cell), 적층형 태양전지(tandem solar cell) 등일 수 있다.

제1 기판(11)은 수광면 기판으로서, 광 투과성이 우수한 유리(glass), 또는 고분자 재질로 형성될 수 있다. 제1 기판(11)은 외부의 충격 등으로부터 태양전지(100)를 보호할 수 있도록 충분한 강성을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 기판(11)은 강화유리로 형성될 수 있다. 또한, 태양광의 반사를 방지하고 태양광의 투과율을 높이기 위해, 제1 기판(11)은 철분이 적게 들어간 저철분 강화유리로 형성될 수 있다.

제2 기판(12)는 제1 기판(11)과 마주보도록 배치되고, 태양전지(10)을 보호하도록 방수, 절연 및 자외선 차단 기능을 한다. 제2 기판(12)는 Polyvinyl Fluoride/PET/ Polyvinyl Fluoride층이 적층 되어 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 밀봉 필름(13)은 태양전지(10)와 제1 기판(11) 사이에 개재되며, 제2 밀봉 필름(14)은 태양전지(10)와 제2 기판(12) 사이에 개재된다. 제1,2 밀봉 필름(13, 14)은 라미네이션에 의하여 접착되어 태양전지(10)로 수분이나 산소 등이 침투하는 것을 차단한다. 제1,2 밀봉 필름(13, 14)은 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 에틸렌초산비닐 부분 산화물, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다.

리본(15)은 복수의 태양전지(10)를 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결할 수 있다. 리본(15)에 의해 전기적으로 연결된 복수의 태양전지(10)는 태양전지 스트링(17)을 이루며, 태양전지 스트링(17)은 수개의 열을 이루도록 서로 이웃하게 배치될 수 있다.

리본(15)은 태양전지(10)의 수광면 상에 형성된 전면 전극과, 인접한 다른 태양전지(10)의 이면 상에 형성된 후면 전극을 태빙 공정에 의해 연결할 수 있다. 태빙 공정은 태양전지(10)의 일면에 플력스(flux)를 도포하고, 플럭스가 도포된 태양전지(10)에 리본(15)을 위치시킨 다음, 소성 과정을 거침으로써 행할 수 있다.

또는, 태양전지(10)의 일면과 리본(15) 사이에 전도성 필름(미도시)을 부착시킨 다음, 열 압착에 의해 복수의 태양전지(10)를 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결할 수 있다. 전도성 필름(미도시)은 도전성이 우수한 금, 은, 니켈, 구리 등으로 형성된 도전성 입자가 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지 등으로 형성된 필름 내에 분산된 것으로, 열압착에 의해 도전성 입자가 필름의 외부로 드러나게 되고, 드러난 도전성 입자에 의해 태양전지(10)와 리본(15)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이 전도성 필름(미도시)에 의해 복수의 태양전지(10)를 연결하는 경우는, 공정온도가 낮아져 태양전지 스트링(17)의 휘어짐이 방지될 수 있다.

도전성 와이어(18 이하, 버스 리본이라 함)은 태양전지 스트링(17)의 리본(15) 양끝단을 교대로 연결할 수 있다. 버스 리본(18)은 서로 다른 극성을 갖는 한 쌍이 제2 기판(12)을 관통하여 외부로 돌출될 수 있다. 버스 리본(18)은 태양광 모듈(1)의 배면에 배치되는 정션 박스(20)에 연결될 수 있다.

정션 박스(20)는 복수의 태양전지(10)에서 생산한 전기를 모으고, 전류의 역류를 방지하여 순방향으로 전류가 흐르도록 제어한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 정션 박스(20)는 원터치 방식(one-touch type)으로 태양광 모듈(1)에 부착되면서 버스 리본(18)과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 버스 리본(18)의 단부(18a)은 수광면의 반대편인 태양광 모듈(1)의 배면, 예컨대 제2 기판(12)에 형성된 홀(h)을 관통하여 연장될 수 있다. 이후, 정션 박스(20)의 플랜지(110, 이하 연장부라 함)가 태양광 모듈(1)의 배면에 부착되면서, 동시에 버스 리본(18)의 단부(18a)은 정션 박스(20)의 내부에 형성된 도전성 연결부재(200)와 접촉하면서 전기적으로 연결될 수 있다.

이하에서는, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 정션 박스(20)에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 박스(20)를 하부에서 올려다 본 사시도이고, 도 4는 정션 박스(20)의 하우징(100)을 하부에서 올려다 본 사시도이며, 도 5는 정션 박스(20)의 도전성 연결부재(200)를 상부에서 내려다 본 사시도이고, 도 6은 도 3의 하부면도이다. 설명의 편의를 위하여 도 3은 하우징(100)의 일 측면(102S3)의 일부가 개방된 상태를 도시하였다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정션 박스(20)는 하우징(100), 하우징(100)의 내부에 위치하는 도전성 연결부재(200), 다이오드(220), 및 하우징(100)의 외부로 연장되는 케이블(310)을 포함할 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 제2 기판(12)를 관통하여 한 쌍의 버스 리본(18)이 돌출되어 있으므로, 도전성 연결부재(200)는 한 쌍이 구비될 수 있다. 각각의 도전성 연결부재(200)의 구조 및 구성은 동일하게 형성될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 하우징(100)은 일면이 개방된 대략 육면체의 형상이다. 하우징(100)은, 하우징(100)의 개방된 일면과 동일한 평면상에 놓이며 측면으로부터 대략 수직으로 연장되는 연장부(110)를 포함한다. 예컨대, 하우징(100)은 상부면(101), 상부면(101)에 대하여 대략 수직으로 연장되는 4개의 측면들(102S1, 102S2, 102S3, 나머지 하나의 측면은 미도시)을 구비하며, 상부면(101)과 마주보는 하부면은 개방된 상태이다. 개방된 하부면을 통해 버스 리본(18)의 단부(18a)는 도전성 연결부재(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 연장부(110)는 측면들(102S1, 102S2, 102S3) 에 대하여 대략 수직으로 연장될 수 있 으며, 하부면과 동일한 평면 상에서 개방된 하부면을 둘러싸도록 배치될 수 있다.

하우징(100)은, 연장부(110)를 통해 제2 기판(12)에 부착될 수 있다. 이 때, 연장부(110)의 하부면이 제2 기판(12) 상에 부착될 수 있으며, 연장부(110)의 하부면 상에는 제1 접착 물질(M1)이 위치할 수 있다. 제1 접착 물질(M1)로는 점성을 갖는 젤 타입의 접착제 또는 고체상의 접착 테이프를 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

하우징(100)의 내부 공간은 격벽(103)에 의하여 나누어질 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 격벽(103)을 중심으로 일측에 형성된 하우징(100)의 제1 공간(S1)에는 하우징(100)의 상부면(101)으로부터 하방을 향해 연장된 가압 돌기(120), 및 서로 마주보는 양 측면(102S1, 102S2)에 각각 형성된 제1 돌기(121) 및 제2 돌기(122)가 구비될 수 있다. 하우징(100)의 제2 공간(S2)에는 도전성 연결부재(200)와 전기적으로 연결되는 다이오드(220)가 배치될 수 있다.

가압 돌기(120)는 도전성 연결부재(200)의 상부면(201)에 형성된 홀(H)을 관통하여 하방으로 연장된다. 제1,2 돌기(121, 122)는 서로 마주보도는 양 측면(102S1, 102S2)에 각각 형성되어, 정션 박스(20)가 제2 기판(12) 상에 부착되기 전에 도전성 연결부재(200)가 하방으로 떨어지지 않게 홀딩한다. 그리고, 제1 돌기(121)는 정션 박스(20)가 제2 기판(12) 상에 부착될 때 버스 리본(18)과 도전성 연결부재(200)가 접촉할 수 있도록 도전성 연결부재(200)의 일 측면을 밀어주는 역할을 수행한다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 도전성 연결부재(200)는 도 2a 및 도 2b에서 설명한 버스 리본(18)의 단부(18a)와 하우징(100)의 외부로 연장되는 케이블(310)을 전기적으로 연결한다. 정션 박스(20)가 제2 기판(12) 상에 부착되기 전에는, 도전성 연결부재(200)의 일부만이 하우징(100)의 내부에 수용된 상태였다가, 정션 박스(20)가 제2 기판(12) 상에 부착되면서 도전성 연결부재(200)의 전부가 하우징(100)의 내부에 수용되고 버스 리본(18)의 단부(18a)와 도전성 연결부재(200)가 전기적으로 연결된다.

도전성 연결부재(200)는 가압 돌기(120)가 관통하는 상부면(201), 상부면(201)에 대하여 대략 수직으로 연장되고 서로 마주보는 제1 측면(202S1)과 제2 측면(202S2), 제1 측면(202S1)에 대하여 대략 수직으로 연장되는 제1 단부(202e1), 제2 측면(202S2)에 대하여 대략 수직으로 연장되는 제2 단부(202e2), 및 도전성 연결부재(200)와 케이블(310)을 기계적 및 전기적으로 연결하기 위한 리드 플레이트(210)를 포함할 수 있다.

제1 단부(202e1)와 제2 단부(202e2)는 동일한 평면 상에 놓이고, 상호 이격되어 이들 사이에는 갭이 형성된다. 버스 리본(18)의 단부(18a)는 제1,2 단부(202e1, 202e2)사이의 갭을 향해 연장될 수 있으며, 제1,2 단부(202e1, 202e2) 사이에 포개어지면서 도전성 연결부재(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 리드 플레이트(210)는 제2 공간(S2)을 향해 연장되도록 하우징(100)의 격벽(103)을 관통하며 케이블(310)과 연결될 수 있다.

도전성 연결부재(200)의 제1 측면(202S1)은 제1 돌기(121)가 형성된 하우징(100)의 일 측면(102S1)과 마주보도록 배치되고, 제2 측면(202S2)은 제2 돌기(122)가 형성된 하우징(100)의 타 측면(102S2)과 마주보도록 배치될 수 있다.

도전성 연결부재(200)의 제1 측면(202S1)은 제1 가이드홈(G1) 및 제1 가이드홈(G1)의 아래에 위치하는 제1 안착홈(G3)을 포함하고 제2 측면(202S2)은 제2 가이드홈(G2) 및 제2 가이드홈(G2)의 아래에 위치하는 제2 안착홈(G4)을 포함할 수 있다. 정션 박스(20)가 제2 기판(12)에 부착되기 전에, 제1 돌기(121)와 제2 돌기(122)의 적어도 일부는 각각 제1 가이드홈(G1)과 제2 가이드홈(G2)에 수용되고, 따라서 도전성 연결부재(200)의 일부가 하우징(100)의 내부에 수용될 수 있다.

정션 박스(20)가 제2 기판(12) 상에 부착될 때, 하우징(100)의 내부에 일부만 수용되어 있던 도전성 연결부재(200)는 도전성 연결부재(200)의 전부가 하우징(100)의 내부에 수용되도록 하우징(100)의 상부면(101)을 향해 상대적으로 이동한다. 이 때, 하우징(100)의 제1 돌기(121)는 제1 가이드홈(G1)을 따라 이동하다가 제1 안착홈(G3)에 수용되고, 제2 돌기(122)는 제2 가이드홈(G2)을 따라 이동하다가 제2 안착홈(G4)에 수용된다.

제1 가이드홈(G1)의 깊이와 제1 안착홈(G3)의 깊이는 제1 돌기(121)의 돌출높이와 다르게 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 가이드홈(G1)의 깊이와 제1 안착홈(G3)의 깊이는 제1 돌기(121)의 돌출높이보다 작게 형성될 수 있다. 그리고, 제1 가이드홈(G1)은 하방을 향해 제1 가이드홈(G1)의 깊이가 점점 감소하도록 경사(경사면 또는 경사진 깊이)를 포함할 수 있다. 따라서, 도전성 연결부재(200)가 하우징(100)의 내부로 이동할 때, 제1 돌기(121)는 제1 단부(202e1)를 제2 단부(202e2)를 향하는 방향으로 이동시킨다. 예컨대, 제1 돌기(121)가 제1 가이드홈(G1)을 지나 제1 안착홈(G3)에 수용됨에 따라, 제1 측면(202S1)은 제1 돌기(121)에 의해 제2 측면(202S2)을 향하는 방향으로 밀리게 되고, 제1 측면(202S1)에 연결된 제1 단부(202e1)가 제2 단부(202e2)를 향해 이동하게 된다. 이 때, 제1,2 단부(202e1, 202e2)사이의 갭에 수직으로 연장된 버스 리본(18)의 단부(18a)는 제1,2 단부(202e1, 202e2) 사이에서 포개어지도록 절곡될 수 있다.

상술한 바와 같이 도전성 연결부재(200)가 하우징(100)의 내부로 이동할 때, 제1 돌기(121)에 의하여 제1 단부(202e1)는 제2 단부(202e2)를 향해서 이동하지만, 제2 단부(202e2)는 도전성 연결부재(200)가 상방을 향해 이동하더라도 제1 단부(202e1)를 향해 이동하지 않는다. 즉, 도전성 연결부재(200)의 제2 측면(202S2)과 제2 단부(202e2)는 수직을 유지할 수 있다.

이를 위해, 제2 가이드홈(G2)과 제2 안착홈(G4)은, 도전성 연결부재(200)가 상방을 향해 이동하더라도 제2 돌기(122)가 제2 측면(202S2)을 밀거나 제2 단부(202e2)를 이동시키지 않도록, 예컨대 도전성 연결 부재(200)가 하우징(100)의 내부에서 안정적으로 유지되도록, 형성될 수 있다. 예컨대, 제2 가이드홈(G2)의 깊이와 제2 안착홈(G4)의 깊이는 제2 돌기(122)의 돌출높이와 실질적으로 동일하게 형성되고, 제2 가이드홈(G2)은 제1 가이드홈(G1)과 달리 제2 측면(202S2)과 평행한 홈을 가질 수 있다.

또한, 도전성 연결부재(200)의 제2 측면(202S2)과 제2 단부(202e2) 사이에는 이들 사이의 각도를 유지시켜주기 위한 각도 유지 부재(230)가 더 포함될 수 있다. 따라서, 정션 박스(20)가 부착되기 위한 제2 돌기(122)의 외력 이외의 다른 힘이 작용하더라도 제2 측면(202S2)과 제2 단부(202e2) 사이의 각도는 일정한 값을 유지할 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 리드 플레이트(210)는 도전성 연결부재(200)의 상부면(201)으로부터 케이블(310)까지 연장될 수 있다. 리드 플레이트(210)는 하우징(100)의 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2) 사이에 개재된 격벽(103)을 관통할 수 있으며, 도전성 연결부재(200)의 상부면(201)에 연결되며 제1 공간(S1)에 있는 리드 플레이트(210)의 일측은, 도 5에 도시된 바와 같이 소정의 각도를 갖도록 꺽인 경사면을 포함할 수 있다. 리드 플레이트(210)는 탄성 변형 가능하다. 예컨대, 리드 플레이트(210)의 경사면은 탄성을 가질 수 있다. 따라서, 정션 박스(20)가 제2 기판(12)에 부착되면서 도전성 연결부재(200)가 상방을 향해 상대적으로 이동할 때, 리드 플레이트(210)의 경사면은 평평하게 펴지면서 하우징(100)의 상부면(101)의 내측에 접할 수 있다.

다이오드(220)는 하우징(100)의 제2 공간(S2)에 배치될 수 있으며, 도전성 연결부재(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 다이오드(220)는 제2 공간(S2)로 연장된 리드 플레이트(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 다이오드(220)는 케이블(310)로 향해 흐르는 전류의 역류를 방지하고 순방향으로 전류가 흐르도록 제어한다.

이하에서는, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 정션 박스(20)의 부착 및 버스 리본(18)과 정션 박스(20)의 전기적 결합을 설명한다.

도 7a는 정션 박스(20)가 부착되기 전, 예컨대 도전성 연결부재(200)가 제1 위치에 있을 때를 나타낸 측단면도이고, 도 7b는 정션 박스(20)가 부착된 후, 예컨대 도전성 연결부재(200)가 제2 위치에 있을 때를 나타낸 측단면도이다.

먼저, 도 7a를 참조하면, 가압 돌기(120)는 도전성 연결부재(200)의 상부면(201)에 형성된 홀(H)을 관통하여 하방을 향해 연장된다. 가압 돌기(120)의 아래에는 도전성 연결부재(200)의 제1 단부(202e1) 및 제2 단부(202e2) 사이에 형성된 갭이 위치하며, 갭에는 버스 리본(18)의 단부(18a)가 돌출되어 있다. 즉, 가압 돌기(120)는 갭과 대응되는 위치, 예컨대 갭의 바로 위에 위치할 수 있다.

하우징(100)의 제1`측면에 형성된 제1 돌기(121)의 적어도 일부는 제1 가이드홈(G1)에 수용되고, 제2 측면(202S2)에 형성된 제2 돌기(122)의 적어도 일부는 제2 가이드홈(G2)에 수용되어, 도전성 연결 부재(200)는 양쪽에 배치된 제1,2 돌기(121, 122)에 의하여 일부가 하우징(100)의 내부에 수용된다.

리드 플레이트(210)는 앞서 설명한 바와 같이 도전성 연결부재(200)의 상부면(201)과 케이블(310)을 연결하도록 격벽(103)을 관통하여 연장된다. 도전성 연결부재(200)의 상부면(201)에 인접한 리드 플레이트(210)의 일측은 경사면을 포함할 수 있고, 케이블(310)에 인접한 리드 플레이트(210) 타측은 격벽(103)을 관통하여 케이블(310)과 연결된다.

하우징(100)의 연장부(110)의 일측면, 즉 제2 기판(12)의 상부면과 마주보는 면에는 제1 접착 물질(M1)이 배치된다.

제2 단부(202e2) 상에도 제2 접착 물질(M2)이 배치될 수 있다. 제2 단부(202e2) 상의 제2접착 물질(M2)은 버스 리본(18)의 단부(18a)와 도전성 연결 부재(200) 간의 전기적 연결을 위해 도전성을 갖는 접착 물질일 수 있다.

도 7b를 참조하면, 정션 박스(20)가 제2 기판(12) 상에 놓이면서, 연장부(110)의 일측면, 즉 하부면은 제2 기판(12)과 접촉하게 되고 연장부(110)와 제2 기판(12) 사이에 개재된 접착 물질에 의하여 정션 박스(20)가 제2 기판(12)에 부착된다. 정션 박스(20)가 제2 기판(12)에 부착됨과 동시에 갭에 배치된 버스 리본(18)의 단부(18a)는 제1,2 단부(202e1, 202e2) 사이에 포개어지도록 절곡되면서, 도전성 연결부재(200)와 전기적으로 연결된다.

도전성 연결부재(200)와 버스 리본(18)의 전기적 연결 과정은 다음과 같다.

정션 박스(20)가 제2 기판(12)상에 부착되면서, 제2 기판(12)과 하우징(100) 사이에 개재된 도전성 연결부재(200)는 상대적으로 하우징(100)의 내부를 향해 이동한다. 이 때, 하우징(100)의 일 측면에 형성된 제1 돌기(121)는 제1 가이드홈(G1)을 지나 제1 안착홈(G3)에 수용되며, 하우징(100)의 타 측면에 형성된 제2 돌기(122)는 제2 가이드홈(G2)을 지나 제2 안착홈(G4)에 수용된다.

제2 가이드홈(G2)의 깊이와 제2 안착홈(G4)의 깊이는 제2 돌기(122)의 돌출높이와 실질적으로 동일하게 형성되므로, 도전성 연결부재(200)의 제2 측면(202S2)과 제2 측면(202S2)에 대하여 대략 수직으로 연장된 제2 단부(202e2)는 그대로 하우징(100)의 내부에 수용된다.

그러나, 제1 가이드홈(G1)의 깊이와 제1 안착홈(G3)의 깊이는 제1 돌기(121)의 돌출높이보다 작게 형성되고, 제1 가이드홈(G1)이 경사를 갖도록 그 깊이가 점차 감소하는 형상이므로, 도전성 연결부재(200)의 상대적 이동에 따라 제1 측면(202S1)은 제2 측면(202S2)을 향해 밀리게 되고, 제1 측면(202S1)과 연결된 제1 단부(202e1)도 제2 단부(202e2)를 향해 이동하게 된다.

버스 리본(18)의 단부(18a)는 제1 돌기(121)에 의해 밀려 제2 단부(202e2)를 향해 이동하는 제1 단부(202e1)에 의하여 제2 단부(202e2) 상에 놓이도록 절곡된다. 이 때, 가압 돌기(120)가 제1,2 단부(202e1, 202e2)의 중첩 영역을 누르면서, 버스 리본(18)의 단부(18a)는 제2 단부(202e2)와 제1 단부(202e1) 사이에 개재된 채로 제1,2 단부(202e1, 202e2)와 접촉할 수 있다. 제2 단부(202e2)상에 배치된 도전성 제2접착 물질(M2)을 통해 버스 리본(18)의 단부(18a)는 제2 단부(202e2)와 더욱 밀착되면서 전기적으로 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이, 정션 박스(20)는 원터치 타입으로 제2 기판(12) 상에 부착되면서 동시에 버스 리본(18)과 전기적으로 연결될 수 있으므로, 전기적 연결을 안정적으로 수행하면서도 조립성이 우수하다는 장점이 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1: 태양광 모듈 10: 태양전지
11: 제1 기판 12: 제2 기판
13: 제1 밀봉 필름 14: 제2 밀봉 필름
17: 태양전지 스트링 18: 버스 리본
20: 정션 박스 100: 하우징
101: 하우징의 상부면
102S1, 102S2, 102S3: 하우징의 측면들
103: 격벽 110: 플랜지(연장부)
120: 가압 돌기 121: 제1 돌기
122: 제2 돌기 200: 도전성 연결부재
201: 도전성 연결부재의 상부면
202S1: 도전성 연결부재의 제1 측면
202S2: 도전성 연결부재의 제2 측면
202e1: 도전성 연결부재의 제1 단부
202e2: 도전성 연결부재의 제2 단부
210: 리드 플레이트 220: 다이오드
310: 케이블 S1: 제1 공간
S2: 제2 공간 G1: 제1 가이드홈
G2: 제2 가이드홈 G3: 제1 안착홈
G4: 제2 안착홈

Claims (19)

1. 하우징; 및
   상기 하우징에 연결되고, 갭을 두고 이격된 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 제1 도전성 연결부재;를 포함하고,
   상기 제1 단부와 상기 제2 단부는,
   상기 제1 도전성 연결부재가 제1 위치에 있을 때 상기 하우징의 외부에서 연장되고, 상기 제1 도전성 연결부재가 제2 위치에 있을 때 상기 하우징의 내부에서 중첩되는, 태양광 모듈용 정션 박스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 태양광 모듈용 정션 박스는,
   상기 제1 도전성 연결부재가 상기 제1 위치에 있을 때 상기 제1,2 단부 사이의 상기 갭을 통해 도전성 와이어를 수용하는, 태양광 모듈용 정션 박스.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 중 적어도 어느 하나는 접착 물질을 포함하는, 태양광 모듈용 정션 박스.
4. 제3항에 있어서,
   상기 접착 물질은 도전성을 갖는, 태양광 모듈용 정션 박스.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 도전성 연결부재는 상기 제1,2 단부에 수직이고 가이드홈을 구비하는 측면을 더 포함하고,
   상기 하우징은 측벽 및 상기 측벽의 내측면으로부터 연장되고 상기 제1 도전성 연결부재의 상기 측면의 상기 가이드홈에 안착되는 돌기를 포함하는, 태양광 모듈용 정션 박스.
6. 제5항에 있어서,
   상기 가이드홈은, 상기 제1 도전성 연결부재가 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동할 때 상기 돌기가 상기 제1 도전성 연결부재의 상기 측면에 대하여 힘을 가할 수 있도록, 상기 제1 도전성 연결부재의 상기 제1,2 단부를 향하는 방향을 따라 깊이가 감소하는 제1 가이드홈인, 태양광 모듈용 정션 박스.
7. 제5항에 있어서,
   상기 가이드홈은
   상기 제1 도전성 연결부재가 상기 하우징의 내부에서 안정적으로 유지되도록 상기 제2 단부에 대해 수직으로 연장된 제2 가이드홈인, 태양광 모듈용 정션 박스.
8. 제5항에 있어서,
   상기 제1 도전성 연결부재의 상기 측면은 안착홈을 더 포함하고, 상기 돌기는 상기 제1 도전성 연결부재가 상기 제2 위치에 있을 때 상기 안착홈에 안착되는, 태양광 모듈용 정션 박스.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 도전성 연결부재에 전기적으로 연결되고, 상기 하우징에 연결된 제2 도전성 연결부재를 더 포함하는, 태양광 모듈용 정션 박스.
10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징의 내부 공간을 분리하는 격벽을 더 포함하고,
    상기 제1,2 도전성 연결부재는 상기 내부 공간의 제1 부분에 배치되는, 태양광 모듈용 정션 박스.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1,2 도전성 연결부재 사이에서 전기적으로 연결된 다이오드를 더 포함하는, 태양광 모듈용 정션 박스.
12. 제11항에 있어서,
    상기 다이오드는, 상기 격벽을 사이에 두고 상기 제1,2 도전성 연결부재가 위치한 상기 제1 부분의 반대편인 상기 내부 공간의 제2 부분에 배치되는, 태양광 모듈용 정션 박스.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전성 연결부재와 전기적으로 연결되고 상기 하우징의 외측으로 연장된 케이블; 및
    상기 제1 도전성 연결부재와 상기 케이블 사이에서 연결된 리드 플레이트;를 더 포함하는, 태양광 모듈용 정션 박스.
14. 제13항에 있어서,
    상기 리드 플레이트는 탄성 변형되는, 태양광 모듈용 정션 박스.
15. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 상부면으로부터 연장되고 상기 제1 도전성 연결부재의 상부면에 형성된 개구를 통과하는 가압부를 더 포함하고,
    상기 가압부는 상기 제2 위치에서 상기 제1 도전성 연결부재의 상기 제1,2 단부에 대하여 압력을 가하는, 태양광 모듈용 정션 박스.
16. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    측벽; 및
    상기 측벽의 가장자리 둘레에 형성된 플랜지;를 포함하는, 태양광 모듈용 정션 박스.
17. 제16항에 있어서,
    상기 플랜지는 상기 측벽의 하부로부터 실질적으로 수직인 방향을 따라 연장된, 태양광 모듈용 정션 박스.
18. 제17항에 있어서,
    상기 태양광 모듈용 정션 박스가 외부 기판에 부착되도록 상기 플랜지는 상기 플랜지에 형성된 접착 물질을 더 포함하는, 태양광 모듈용 정션 박스.
19. 기판;
    상기 기판에 형성된 복수의 태양전지; 및
    청구항 1에 따른 태양광 모듈용 정션 박스;를 포함하고,
    상기 태양광 모듈용 정션 박스는 상기 제2 위치에서 상기 기판에 부착된, 태양광 모듈.

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