KR20200073303A - 고효율 태양광 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고효율 태양광 모듈에 관한 것으로, 프레임, 글라스, 전면 EVA, 태양전지, 후면 EVA, 탄소면상발열체, 백시트 및 탄소코팅막 순으로 적층된 태양전지 패널; 및 상기 태양전지 패널에 쌓인 눈을 녹이는 제설장치;를 포함하되, 상기 제설장치는 CCTV 모니터를 통해 태양전지 패널 상의 적설 여부를 확인하는 모니터링부와, 배터리의 전류를 태양전지 측으로 보내는 역바이어스 공급부, 및 상기 모니터링부, 배터리 및 역바이어스 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고효율 태양광 모듈{High Efficiency Solar Module}
본 발명은 고효율 태양광 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방열 및 제설 기능을 갖는 고효율 태양광 모듈에 관한 것이다.
최근 지구온난화의 가속화와 한정된 자원에 의해 친환경 에너지인 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 이중에서도 무연료, 무공해, 무소음 및 무진동의 특성을 가진 태양광 발전 시스템은 증설이 용이하고, 반영구적 사용이 가능하며, 유지비가 적은 장점을 가지고 있다.
반면, 태양광 발전 시스템은 외부에 노출된 상태로 설치되기 때문에 자연 재해에 매우 취약한 단점이 있다. 예를 들어, 겨울철에 태양광 모듈에 적설로 인해 태양광 발전 감소와 지지대 붕괴사고 발생하게 되므로, 태양광 모듈의 제설장치 개발에 대한 연구가 요구되고 있다.
그러나, 종래의 태양광 모듈의 제설장치로는 와이퍼를 이용한 제설 장치가 있으나, 태양전지 패널에 퇴적된 눈이 결빙되면 와이퍼 작동이 중단되거나 와이퍼가 손상될 우려가 있다. 따라서, 태양광 모듈에서의 적설 여부를 판단하여 자동으로 제설 기능을 수행할 수 있는 태양광 모듈의 제설장치가 요구된다.
또한, 일반적으로 태양광 모듈의 온도가 상승되면 발전출력이 감소하므로, 태양광 모듈의 효율 향상을 위해서는 온도를 낮추는 기술이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 태양전지 패널에 탄소복합소재 및 탄소면상발열체와 제설장치를 적용하여 태양광발전 효율을 향상시키는 고효율 태양광 모듈을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고효율 태양광 모듈은 프레임, 글라스, 전면 EVA, 태양전지, 후면 EVA, 탄소면상발열체, 백시트 및 탄소코팅막 순으로 적층된 태양전지 패널; 및 상기 태양전지 패널에 쌓인 눈을 녹이는 제설장치;를 포함하되, 상기 제설장치는 CCTV 모니터를 통해 태양전지 패널 상의 적설 여부를 확인하는 모니터링부와, 배터리의 전류를 태양전지 측으로 보내는 역바이어스 공급부, 및 상기 모니터링부, 배터리 및 역바이어스 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 탄소면상발열체는 방열 효과를 높이기 위하여 직사각형 형상의 패턴을 형성할 수 있다.
상기 탄소코팅막은 탄소, 그라파이트 및 바인더를 혼합한 복합소재를 인쇄하여 형성할 수 있다.
상기 제설장치는 제어부가 역바이어스 공급부를 제어하여 스위치(SW)를 온(ON)시키면, 배터리 전압이 역바이어스 공급부의 저항(R) 및 스위치(SW)를 통해 태양전지에 전류를 보내 태양전지에서 발열이 일어나 태양전지 패널에 쌓인 눈을 녹일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면 탄소복합재와 탄소면상발열체를 통해 상시 온도를 낮추고, 제설장치로 겨울철 쌓인 눈을 제거하여 태양광발전 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고효율 태양광 모듈의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지 패널의 조립도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 태양광 모듈에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 고효율 태양광 모듈의 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 태양전지 패널의 조립도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고효율 태양광 모듈은 경사지게 설치되는 태양전지 패널(100)에 쌓인 눈을 녹이는 제설장치(200)를 포함하여 구성된다.
상기 태양전지 패널(100)은 프레임(110), 글라스(120), 전면 EVA(130), 태양전지(140), 후면 EVA(150), 탄소면상발열체(160), 백시트(Back sheet)(170) 및 탄소코팅막(180) 순으로 적층하여 구성된다. 여기서, 상기 태양전지 패널(100)을 구성하는 프레임(110), 글라스(120), 전면 EVA(130), 태양전지(140), 후면 EVA(150), 백시트(Back sheet)(170)는 널리 알려진 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 탄소면상발열체(160)는 방열 효과를 높이기 위하여 직사각형 형상의 패턴을 형성할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
상기 탄소코팅막(180)은 탄소, 그라파이트 및 바인더를 혼합한 복합소재를 인쇄하여 형성할 수 있다.
이러한 탄소면상발열체(160)와 탄소코팅막(180)은 면상 발열과 방열의 복합기능을 구현함으로써 태양전지의 여름철이나 과열로 인한 태양광 효율저하를 개선하여 태양광 발전의 효율을 높일 수 있다.
상기 제설장치(200)는 태양에너지를 수광하여 전기에너지로 변환시켜 충전한 전기를 다시 역으로 각 태양전지 측으로 공급하여 태양전지를 발열시켜 눈을 녹일 수 있다.
여기서, 상기 제설장치(200)는 CCTV 모니터를 통해 태양전지 패널(100) 상의 적설 여부를 확인하는 모니터링부(210)와, 배터리(220)의 전류를 태양전지 측으로 보내는 역바이어스 공급부(230)와, 상기 모니터링부(210), 배터리(220) 및 역바이어스 공급부(230)를 제어하는 제어부(240)로 구성될 수 있다.
이러한 제설장치(200)는 모티터링부(210)를 통해 태양전지 패널(100) 상에 적설이 확인되면, 제어부(240)가 역바이어스 공급부(230)를 제어하여 스위치(SW)를 온(ON)시키게 됨으로써 배터리(220) 전압이 역바이어스 공급부(230)의 저항(R) 및 스위치(SW)를 통해 태양전지에 전류를 보내 태양전지에서 발열이 일어나 태양전지 패널(100)에 쌓인 눈을 녹여 제거할 수 있다.
이같이 제설장치(200)는 쌓인 눈을 보다 신속하면서도 효율적으로 간편하게 제거할 수 있게 되어 겨울철 눈으로 인한 태양전지의 기능 상실을 미연에 방지할 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 태양전지 패널 160: 탄소면상발열체
180: 탄소코팅막 200: 제설장치
210: 모니터링부 220: 배터리
230: 역바이어스 공급부 240: 제어부:

Claims (4)

  1. 프레임, 글라스, 전면 EVA, 태양전지, 후면 EVA, 탄소면상발열체, 백시트 및 탄소코팅막 순으로 적층된 태양전지 패널; 및
    상기 태양전지 패널에 쌓인 눈을 녹이는 제설장치;를 포함하되,
    상기 제설장치는
    CCTV 모니터를 통해 태양전지 패널 상의 적설 여부를 확인하는 모니터링부와,
    배터리의 전류를 태양전지 측으로 보내는 역바이어스 공급부, 및
    상기 모니터링부, 배터리 및 역바이어스 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 태양광 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄소면상발열체는 방열 효과를 높이기 위하여 직사각형 형상의 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 고효율 태양광 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄소코팅막은 탄소, 그라파이트 및 바인더를 혼합한 복합소재를 인쇄하여 형성하는 것을 특징으로 하는 고효율 태양광 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제설장치는 제어부가 역바이어스 공급부를 제어하여 스위치(SW)를 온(ON)시키면, 배터리 전압이 역바이어스 공급부의 저항(R) 및 스위치(SW)를 통해 태양전지에 전류를 보내 태양전지에서 발열이 일어나 태양전지 패널에 쌓인 눈을 녹이는 것을 특징으로 하는 고효율 태양광 모듈.
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