WO2020004847A1 - 태양 전지 모듈 - Google Patents

태양 전지 모듈 Download PDF

Info

Publication number
WO2020004847A1
WO2020004847A1 PCT/KR2019/007259 KR2019007259W WO2020004847A1 WO 2020004847 A1 WO2020004847 A1 WO 2020004847A1 KR 2019007259 W KR2019007259 W KR 2019007259W WO 2020004847 A1 WO2020004847 A1 WO 2020004847A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solar cell
main body
bypass diode
cell module
connecting member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2019/007259
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
우정훈
송용
염정환
전준호
김명환
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of WO2020004847A1 publication Critical patent/WO2020004847A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/70—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising bypass diodes
    • H10F19/75—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising bypass diodes the bypass diodes being integrated or directly associated with the photovoltaic cells, e.g. formed in or on the same substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/30—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells
    • H10F19/31—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules comprising thin-film photovoltaic cells having multiple laterally adjacent thin-film photovoltaic cells deposited on the same substrate
    • H10F19/35—Structures for the connecting of adjacent photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/80—Encapsulations or containers for integrated devices, or assemblies of multiple devices, having photovoltaic cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/90—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F19/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one photovoltaic cell covered by group H10F10/00, e.g. photovoltaic modules
    • H10F19/90—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers
    • H10F19/902—Structures for connecting between photovoltaic cells, e.g. interconnections or insulating spacers for series or parallel connection of photovoltaic cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/50—Encapsulations or containers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell module, and more particularly, to a solar cell module having an improved structure that can be installed in various locations and spaces.
  • a solar cell module is formed by packaging a plurality of solar cells in series or in parallel.
  • a general solar cell module has a flat panel structure in which a plurality of solar cells are positioned in one direction and in a direction crossing each other in a main body having a large area so as to produce a desired output.
  • the flat panel solar cell module is difficult to install in a narrow area and has no excellent aesthetic characteristics.
  • a solar cell module having various structures other than flat panel structures.
  • a solar cell module has been proposed in which a solar cell is placed on each slat such as a blind or a sun visor and electrically connected thereto.
  • a junction box provided with a bypass diode.
  • a structure has been proposed in which electrodes for the role of the bypass diode are divided into adjacent blinds and the electrodes are exposed to the outside of the slats so that the bypass diodes operate when the slats are in contact with each other.
  • bypass diode may operate only when the slats overlap and the electrodes are in contact with each other. In the case where the slats do not overlap but the solar cell located in some slats due to the shadow does not perform photoelectric conversion, the bypass diode could not work.
  • the present invention has a structure that extends in one direction rather than a flat plate structure to be installed in a variety of positions, for example, a narrow position and to provide a solar cell module excellent in aesthetic characteristics. In this case, there is no need to provide a junction box to provide a solar cell module that can simplify the structure.
  • the present invention is to provide a solar cell module that can realize a sufficient amount of power generation while having a small volume by arranging a plurality of bodies in various numbers, arrangements and the like.
  • a solar cell module is a solar cell module having at least one main body having a shape extending in a first direction, the plurality of solar cells and the main body is connected along the first direction and the And a bypass diode electrically connected to a plurality of solar cells and provided in the main body.
  • the main body may include a first cover member positioned on a first surface side of the plurality of solar cells; A second cover member positioned on a second side of the plurality of solar cells;
  • the display device may further include a sealing material sealing the plurality of solar cells between the first cover member and the second cover member.
  • the bypass diode may be embedded in the body.
  • the sealant includes a first sealant positioned between the first face of the solar cell and the first cover member, and a second sealant positioned between the second face and the second cover member of the solar cell. can do.
  • the bypass diode may be positioned between the first sealing member and the second sealing member and spaced apart from the plurality of solar cells.
  • the bypass diode may be configured as a chip-shaped diode having a thickness smaller than the width and width.
  • the ratio of the thickness of the bypass diode to the thickness of the portion where the bypass diode is not positioned in the main body may be 2 times or less.
  • the bypass diode may have a thickness of about 0.1 mm to about 3 mm.
  • the plurality of solar cells in each of the main bodies include a first end solar cell positioned adjacent to a first end in the first direction, and a second end positioned adjacent to a second end opposite to the first end.
  • the main body may include a first conductive connecting member connected to a first electrode of a first end solar cell at the first end side, and a first end connected to a second electrode of the second end solar cell at the second end side. It may have a second conductive connecting member extending to a portion adjacent to.
  • An anode electrode of the bypass diode may be connected to any one of the first and second conductive connectors, and a cathode electrode of the bypass diode may be connected to the other of the first and second conductive connectors.
  • the first conductive connecting member and the second conductive connecting member may be exposed to the outside through the same first end and not exposed to the outside through the second end.
  • the first conductive connecting member may include a first connecting portion extending in the second direction toward the first end.
  • the second conductive connecting member may include a plurality of solar cells along the first direction from a second connecting portion extending along the second direction toward the second end and from a second connecting portion to a portion adjacent to the first end. It may have an extended portion extending along one edge while being spaced apart.
  • the extended portion may extend along one edge in the second direction and may not be provided at the other edge.
  • the first conductive connecting member may further include a first terminal portion extending outwardly from the first connecting portion through the first end portion.
  • the second conductive connecting member may further include a second terminal portion extending outwardly from the extending portion through the first end portion.
  • the extension portion and the second terminal portion may be positioned adjacent to one edge in the second direction, and the first terminal portion may be positioned adjacent to the other edge in the second direction.
  • the main body may be provided in plurality and connected in series to each other, and each of the main body may include at least one bypass diode. Then, the power generation amount may be proportionally increased according to the number of main bodies so that the solar cell module has a desired power generation amount.
  • the first conductive connecting member of one body and the second conductive connecting member of a body adjacent thereto may be connected to each other in the plurality of main bodies.
  • the output of each main body may be 10W to 40W.
  • the bypass diode may be incorporated in the main body to simplify the structure of the solar cell module.
  • the main body having a relatively small output as in the present embodiment is difficult to use the conventional bypass diode or / and junction box by miniaturization, the internal structure of the bypass diode in each main body to simplify the structure and volume Can be minimized.
  • the solar cell module may be provided with a plurality of the main body to have a desired sufficient output. Then, the solar cell module can be formed in various structures and can be formed to be used for various locations and for various purposes.
  • photoelectric conversion is performed using each main body as a basic unit, when shadows, defects, etc. occur, current does not flow only to the solar cell of the main body through the bypass diode. Accordingly, it is possible to effectively reduce problems such as reduced power generation and hot spots, which may be caused by shadows or defects.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing various examples of applying a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating one main body included in the solar cell module illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the solar cell taken along line IV-IV of FIG. 2.
  • FIG. 5 is an enlarged partial plan view of a portion A of FIG. 2.
  • FIG. 6 is an enlarged partial plan view of a portion B of FIG. 2.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view of the bypass diode shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a plurality of main bodies included in the solar cell module illustrated in FIG. 1 and shown together with a micro inverter.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating one body that may be included in a solar cell module according to a modification of the present invention.
  • any part of the specification “includes” other parts, unless otherwise stated, other parts are not excluded, and may further include other parts.
  • a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” another part, this includes not only the case where the other part is “just above” but also the other part located in the middle.
  • parts such as layers, films, regions, plates, etc. are “just above” another part, it means that no other part is located in the middle.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing various examples of applying a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • the solar cell module 100 includes a plurality of solar cells (reference numeral 150 of FIG. 2, hereinafter identical), and includes at least a main body 10 having a shape extending in one direction. One can be provided.
  • the solar cell module 100 may be used in various ways including a plurality of main bodies 10 in a direction crossing the one direction.
  • the solar cell module 100 has a louver-type structure, so that a part or the whole of the plurality of main bodies 10 may be overlapped to manually adjust the length or the amount of light. Or applied to automatic blinds.
  • the plurality of main bodies 10 may be disposed in a vertical direction to each other so that the solar cell module 100 may be installed in a porch or the like having a balustrade structure.
  • the fixing part which integrally fixes the plurality of main bodies 10 is not shown.
  • Various configurations known as the fixing portion can be applied.
  • the plurality of main bodies 10 are illustrated to be perpendicular to the bottom surface, but the plurality of main bodies 10 may be positioned to have an inclined portion or a portion overlapping with the bottom surface.
  • the solar cell module 100 may have a sunshade structure in which the solar cell module 100 is installed parallel to or inclined with the bottom surface of the building.
  • the fixing part which integrally fixes the plurality of main bodies 10 is not shown.
  • Various configurations known as the fixing portion can be applied.
  • the plurality of main bodies 10 are illustrated as being parallel to the bottom surface, but the plurality of main bodies 10 may be positioned to have a portion which is formed to be inclined with the bottom surface or partially overlapped.
  • the solar cell module 100 has been described mainly in the case of being installed in a building, but the solar cell module 100 according to the present embodiment may be applied to various objects such as a vehicle and a location.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating one main body 10 included in the solar cell module 100 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2. 4 is a partial cross-sectional view of the solar cell 150 taken along line IV-IV of FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged partial plan view of portion A of FIG. 2.
  • the main body 10 included in the solar cell module 100 includes a plurality of solar cells 150 connected along a first direction (x direction in the drawing).
  • the bypass diode 180 may be electrically connected to the plurality of solar cells 150 and provided in the main body 10.
  • the solar cell module 100 may include a first cover member 110 positioned on a first surface (eg, a front surface) of the plurality of solar cells 150, and a second surface (one of the plurality of solar cells 150).
  • the device further includes a second cover member 120 positioned at the rear side, and a sealing member 130 sealing the plurality of solar cells 150 between the first cover member 110 and the second cover member 120. can do.
  • the solar cell 150 may include a photoelectric conversion unit for converting the solar cell into electrical energy, and an electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit to collect and transmit a current.
  • the plurality of solar cells 150 may be connected (eg, connected in series) in a first direction by the wiring member 142 to form a solar cell string.
  • the wiring member 142 electrically connects two neighboring solar cells 150 among the plurality of solar cells 150.
  • the solar cell 150 is exemplified as a silicon crystalline solar cell.
  • the semiconductor substrate 160 may be composed of a crystalline semiconductor (eg, a single crystal or a polycrystalline semiconductor, for example, single crystal or polycrystalline silicon) including a single semiconductor material (eg, a Group 4 element).
  • the conductive regions 20 and 30 may include a first conductive region 20 and a second conductive region 30, and the first or second conductive regions 20 and 30 may be semiconductor substrates 160. It may be composed of a doped region constituting a portion of), or an amorphous, microcrystalline or polycrystalline semiconductor layer.
  • the electrodes 42 and 44 may include a first electrode 42 connected to the first conductivity type region 20 and a second electrode 44 connected to the second conductivity type region 30.
  • the first and second passivation films 22 and 32 and the anti-reflection film 24 may be further included.
  • the first electrode 42 includes a plurality of finger lines 42a positioned in parallel in one direction, and is positioned in a direction crossing (eg, orthogonal to) the finger lines 42a and the wiring member 142.
  • Bus bar 42b corresponding to (eg, one-to-one correspondence).
  • the bus bars 42b may be provided in plurality at predetermined intervals, and may include a pad part 422 having a width equal to or greater than that of the wiring material 142 and substantially connected to the wiring material 142.
  • a line portion 421 may be further provided to connect the pad portion 422 while having a width smaller than that of the 422 and the wiring member 142.
  • the second electrode 44 may also include a finger line and a bus bar, and the bus bar may include a line part and a pad part.
  • the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible, such as the second electrode 44 having a shape different from that of the first electrode 42 or being formed as a whole.
  • the first and / or second electrodes 42 and 44 may have a relatively small width and may reduce the area of the bus bar 42b while being used with the wiring member 142. Adhesion can be improved.
  • the width or diameter of the wiring member 142 is 1 ⁇ m or less (for example, 200 ⁇ m to 600 ⁇ m), and a shape having substantially the same length from the center in one direction and a direction crossing the same (eg, a circle). It may have a or rounded portion.
  • the wiring member 142 includes a core layer 142a made of metal and a solder layer 142b formed on the surface of the core layer 142a and including a solder material to enable soldering with the electrodes 42 and 44. It may include. Then, the wiring member 142 can be easily attached to the solar cell 150 by applying heat while the wiring member 142 is positioned on the solar cell 150.
  • the solar cell 150 used in the present embodiment has a shape having substantially the same length in one direction and a direction crossing the same (for example, having an approximately rectangular shape and having an inclined portion 150a at each corner).
  • An octagonal solar cell having an octagonal shape may be cut in one direction to have a long axis and a short axis. Then, the resistance by the current in each solar cell 150 can be reduced while using the existing manufacturing equipment as it is, it is possible to reduce the output loss of the solar cell module 100 including the same.
  • the drawing illustrates that the mother solar cell is cut to pass through the center and divided into two solar cells 150 and three to eleven wiring members 142 are provided.
  • the present invention is not limited thereto, and the mother solar cell that is not cut may be used as it is, or the mother solar cell may be cut and used by three or more solar cells 150.
  • the solar cell 150 cut in a direction parallel to the bus bar 42b is used in the mother solar cell.
  • the finger line 42a is formed in a short axis
  • the bus bar 42b is formed in the long axis
  • the bus bar 42b in which the wiring member 142 is formed in the long axis extends from the front side to the rear side in the two solar cells 150. It may have an extended structure.
  • the solar cells 150 may be connected to each other without overlapping portions to improve an area contributing to photoelectric conversion.
  • the mother solar cell can be formed using existing manufacturing equipment, and the wiring member 142 can be attached to the solar cell 150 using the existing tabbing equipment, thereby simplifying the manufacturing process.
  • the solar cell 150 may have a different structure and shape.
  • various materials known as the semiconductor substrate 160, the conductive regions 20 and 30, the electrodes 42 and 44, the first and second passivation films 22 and 32, the anti-reflection film 24, and the like may be used.
  • the configuration may be applied, and their positions, shapes, and the like may be variously modified.
  • a rear electrode structure other than the double-sided light receiving structure as described above may be applied.
  • the solar cell 150 may be connected to a member having various structures, for example, a ribbon or an interconnector.
  • the plurality of solar cells 150 includes one solar cell string in each body 10, a plurality of strings may be provided in each body 10.
  • the solar cell 150 may have various shapes or structures, such as a thin film solar cell, a semiconductor compound solar cell, a dye-sensitized solar cell, an amorphous solar cell, and the like.
  • the sealant 130 may include a first sealant 131 positioned on the front surface of the solar cell 150 connected by the wiring member 142, and a second sealant 132 positioned on the rear surface of the solar cell 150.
  • the first cover member 110 is disposed on the first seal member 131 to form the front surface of the main body 10
  • the second cover member 120 is positioned on the second seal member 132 to provide the main body 10. Configure the back of the.
  • the solar cell 150 may be sealed by the sealant 130, the first cover member 110, and the second cover member 120 to be protected from external shocks, moisture, ultraviolet rays, and the like.
  • Various insulating materials known as the sealant 130, the first cover member 110, and the second cover member 120 may be used.
  • an ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA), polyvinyl butyral, silicon resin, ester resin, olefin resin, or the like may be used as the sealing material 130.
  • the first or second cover members 110 and 120 may be made of a light transmitting material that can transmit light, and may be provided as a film or a sheet including a resin.
  • the solar cell module 100 may be suitably used as a louver structure, a railing structure, a sunshade structure, and the like by reducing the weight.
  • the present invention is not limited thereto, and at least one of the first and second cover members 110 and 120 may include a glass substrate, a non-transparent material, a reflective material, or the like. Many other variations are possible.
  • FIG. 6 is an enlarged partial plan view of a portion B of FIG. 2, and FIG. 7 is a schematic perspective view of the bypass diode 180 illustrated in FIG. 6.
  • each main body 10 may be provided with a bypass diode 180 built-in. This will be described in more detail later.
  • the some solar cell 150 is the 1st end solar cell 151 located adjacent to the 1st end part 10a in a 1st direction (x-axis direction of drawing), and a 1st And a second end solar cell 152 positioned adjacent to the second end 10b in the direction.
  • Each main body 10 has a first conductive connecting member 172 connected to the first electrode 42 of the first end solar cell 151 at the first end 10a side, and a second at the second end 10b side.
  • a second conductive connector 174 may be provided that is connected to the second electrode 44 of the end solar cell 152 and extends to a portion adjacent to the first end 10a.
  • the anode electrode 182 of the bypass diode 180 is connected to one of the first and second conductive connectors 172 and 174, and the cathode electrode 184 of the bypass diode 180 is connected to the first and second electrodes. It may be connected to the other of the conductive connectors 172, 174.
  • terms such as first and second are used only for differentiation from each other, but the present invention is not limited thereto.
  • the first conductive connector 172 is formed of an electrical and physical connection between the plurality of wiring members 142 connected to the first electrode 42 of the first end solar cell 151 toward the first end 10a.
  • a first terminal portion 172a may be provided, and the first terminal portion 172b may extend further from the first connection portion 172a to the outside.
  • the first connecting portion 172a may be formed in the second direction and the first terminal portion 172b may be formed in the first direction to be manufactured by a simple manufacturing process.
  • the first conductive connecting member 172 may be formed in a single structure including the first connecting portion 172a and the first terminal portion 172b integrally, thereby simplifying the structure.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the second conductive connector 174 is a second connection portion in which the plurality of wiring members 142 connected to the second electrode 44 of the second end solar cell 152 are electrically and physically connected to the second end 10b. 174a and an extending portion 174c extending from the second connecting portion 174a to the first end 10a and further extending outwardly from the extending portion 174c. It can be provided.
  • the extended portion 174c may be positioned to be spaced apart from the plurality of solar cells 150 to prevent unwanted short circuits and the like.
  • the second connecting portion 174a is formed in the second direction and the second connecting portion 174a and the second terminal portion 174b are formed long along the first direction on the same line to simplify the structure.
  • the second conductive connecting member 174 may be formed in a single structure including the first connecting portion 172a, the extending portion 174c, and the second terminal portion 174b integrally and manufactured by a simple manufacturing process. .
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first terminal portion 172b of the first conductive connecting member 172 and the second terminal portion 174b of the second conductive connecting member 174 pass through the first end 10a of the main body 10 to the outside. Since it extends and is positioned toward the first end 10a, the electrical connection structure with the other main body 10 can be simplified. There is no first and second terminal portion 174b for connection to the outside towards the second end 10b.
  • the second conductive connecting member 174 is provided only near one edge when viewed in the second direction, and the second conductive connecting member 174 is not provided near the other edge, and thus the conductive connecting members 172 and 174 are viewed in the second direction.
  • the second conductive connecting member 174 may be located near the edge of one side where the inclined portion (chamfer portion) 150a of the solar cell 150 is located.
  • the inclined portion 150a of the solar cell 150 when the inclined portion 150a of the solar cell 150 is installed as shown in FIG. 1A, the inclined portion 150a may be positioned at a portion that may overlap with the other main body 10. Then, the interference by the other main body 10 can be minimized and the part which can be covered by the other main body 10 can be effectively utilized.
  • the first and second conductive connectors 172 and 174 can include various known conductive materials (eg, metals). In consideration of stable current flow, the first and second conductive connectors 172 and 174 may have a larger width than the wiring member 142.
  • the bypass diode 180 may be installed inside the main body 10.
  • the bypass diode 180 may be provided in the main body 10 in its entire configuration constituting the bypass diode 180 to be embedded in each main body 10.
  • the cathode electrode 184 and the anode electrode 182 of the bypass diode 180 may be provided together in each main body 10.
  • the bypass diode 180 is positioned between the first sealing member 131 and the second sealing member 132 and is spaced apart from the plurality of solar cells 150, but the first and second conductive connectors 172 and 174 are separated from each other. It may be electrically connected to and physically connected to the plurality of solar cells 150.
  • the bypass diode 180 includes an p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer, an anode electrode 182 connected to the p-type semiconductor layer, and a cathode electrode connected to the n-type semiconductor layer ( 184 may be configured as a semiconductor device.
  • An anode electrode 182 may be connected to one of the first and second conductive connectors 172 and 174, and a cathode electrode 184 may be connected to the other of the first and second conductive connectors 172 and 174.
  • the bypass diode 180 may be provided as a chip-shaped diode, and may have a different form, a different material, and the like from the solar cell 150, and the cathode electrode 184 and the anode electrode 182 may also be provided with the solar cell 150.
  • the first electrode 42 and the second electrode 44 of the () may be provided in a different form, different materials, and the like. Since the chip type diode has a thickness smaller than the width and width, the chip type diode may be stably positioned between the first sealing material 131 and the second sealing material 132 by a lamination process.
  • the ratio of the thickness T2 of the bypass diode 180 to the thickness T1 of the portion of the body 10 in which the bypass diode 180 is not located is two times or less, or the bypass diode 180
  • the thickness T2 may be 0.1 mm to 3 mm.
  • the bypass diode 180 may be stably embedded in the main body 10, but the present invention is not limited thereto.
  • the bypass diode 180 may have a vertical width or a horizontal width of 5 mm or less so as not to occupy a large area, but the present invention is not limited thereto.
  • the anode electrode 182 and the cathode electrode 184 of the bypass diode 180 may be connected to the first and second conductive connectors 172 and 174 by various methods, respectively.
  • the anode electrode 182 and the cathode electrode 184 of the bypass diode 180 may be directly soldered and connected to the first and second conductive connectors 172 and 174, respectively.
  • the bypass diode 180 may be formed at the portion adjacent to the first end portion 10a at which the first connecting portion 172a of the first conductive connecting member 172 is located. It is illustrated that the extension portion 174c is located adjacent to one side edge where it is located. That is, the bypass diode 180 may be located near the edge of the main body 10 where the first and second conductive connecting members 172 and 174 are adjacent to each other. Then, the structures of the first conductive connecting member 172 and the second conductive connecting member 174 can be simplified. However, the present invention is not limited thereto. Therefore, a plurality of bypass diodes 180 may be provided in each main body 10.
  • the bypass diode 180 may be embedded in the main body 10 to simplify the structure of the solar cell module 100.
  • the main body 10 having a relatively small output as in the present embodiment is difficult to use the conventional bypass diode or / and junction box by miniaturization, the bypass diode 180 in each main body 10 ) To simplify the structure and minimize the volume.
  • bypass diodes 180 are provided in each of the main bodies 10, only the amount of power generated by the main body 10 that does not generate power is reduced, thereby minimizing the amount of power generated.
  • the solar cell module 100 including a plurality of the above-described main body 10 will be described in detail with reference to FIG. 8.
  • FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a plurality of main bodies 10 included in the solar cell module 100 illustrated in FIG. 1 and unfolded together with the micro inverter 200.
  • examples of the polarities (ie, (+) and ( ⁇ )) of the conductive connectors 172 and 174 and the micro inverter 30 are illustrated for convenience of understanding, but the present invention is not limited thereto.
  • the solar cell module 100 may include a plurality of main bodies 10, and the solar cells 150 included in the plurality of main bodies 10 may be connected to each other.
  • each body 10 may have a relatively small output (for example, 10W or more, for example, 10W to 40W).
  • the output of the main body 10 is less than 10 W, the amount of power generation is small, and even if the main body 10 is provided, it may not be provided with a desired sufficient amount of power generation.
  • the output of the main body 10 exceeds 40W, the size or length of the main body 10 may increase, which may lower structural stability or may be difficult to install in a narrow space.
  • the main body 10 may have a desired output by having a plurality of solar cells 150 in consideration of the output of the solar cell 150.
  • four or more solar cells 150 may be provided (for example, four or more and six or less), and the plurality of solar cells 150 may be connected in series to have a desired output.
  • the main body 10 having a plurality of solar cells 150 connected in series may have a power generation amount proportional to the number of solar cells 150.
  • the solar cell module 100 may be provided with a plurality of the main body 10 to have a sufficient output desired. That is, when a plurality of the main body 10 having a relatively small output is connected in series to have a desired output, the amount of power generation increases in proportion to the number of the main body 10. Therefore, it is possible to adjust the number of the main body 10 to have a desired amount of power generation. According to this, the solar cell module 100 can be formed in various structures and can be formed to be used for various positions and various purposes. In addition, since photoelectric conversion is performed using each main body 10 as a basic unit, in case of shadows or defects, current does not flow only to the solar cell 150 of the main body 10 through the bypass diode 180. . Therefore, only the amount of power generated corresponding to the solar cell 150 located in the main body 10 is reduced. Accordingly, it is possible to effectively reduce problems such as reduced power generation and hot spots, which may be caused by shadows or defects.
  • the plurality of main bodies 10 may be electrically connected by various methods.
  • the first conductive connecting member 172 of the main body 10 of the plurality of main bodies 10 may be connected to the second conductive connecting member 174 of the main body 10 adjacent thereto.
  • the first and second conductive connecting members 172 and 174 having different polarities of the neighboring main bodies 10 may be sequentially connected at one side, and the plurality of main bodies 10 may be connected in series. Then, the connection structure can be simplified and the space required for the connection can be minimized.
  • the first conductive connecting member 172 and the second conductive connecting member 174 of the main body 10 adjacent to each other may be connected to each other by the third conductive connecting member 176.
  • the third conductive connector 176 may have the same material or structure as or different from the first and / or second conductive connector 172 and 174, and may be formed by the first and second conductive connector 172 by various methods. 174).
  • both ends of the third conductive connector 176 may be directly soldered and connected to the first and second conductive connector 172 and 174, respectively.
  • the present invention is not limited thereto, and the third conductive connector 176 extends from the first or second conductive connector 172 and 174 to form part of the first or second conductive connector 172 and 174. May be Alternatively, the third conductive connector 176 may be an electric cable.
  • the first conductive connecting member 172 and the second conductive connecting member 174 positioned at both sides of the solar cell module 100 may be connected to one terminal and the other terminal of the micro inverter 200, respectively.
  • the first conductive connecting member 172 and the second conductive connecting member 174 may be connected to the micro inverter 200 by the fourth conductive connecting member 178.
  • the fourth conductive connecting member 178 may have the same or different material or structure from at least one of the first to third conductive connecting members 172, 174, and 176, and may be formed by the first and second conductive connecting members in various ways. 172, 174.
  • the fourth conductive connecting member 178 may be directly soldered to the first and second conductive connecting members 172 and 174, respectively.
  • the present invention is not limited thereto, and the fourth conductive connecting member 178 extends from the first or second conductive connecting member 172 and 174 to form part of the first or second conductive connecting member 172 and 174. May be Alternatively, the fourth conductive connecting member 178 may be an electric cable.
  • the micro inverter 200 a micro inverter having a capacity capable of processing a power generation amount according to the number of the main bodies 10 may be used.
  • the micro inverter 200 may have a capacity of 200W to 300W.
  • the present invention is not limited thereto. Therefore, since the power generation amount of the solar cell module 100 can be increased according to the number of the main bodies 10 and has infinite expandability, it can have a large-capacity micro inverter corresponding thereto.
  • the micro inverter 200 may be used for the solar cell module 100 and may have various known structures.
  • One micro inverter 200 may be provided or may be provided in plurality in some cases.
  • the micro inverter 200 may be installed at various positions, verandas, walls, terminal boxes, fixing parts of the solar cell module 100, and the like.
  • the extension portion 174c of the second conductive connecting member 174 is positioned toward the front.
  • the present invention is not limited thereto, and a portion corresponding to the extended portion 174c may be folded along the fold line BL shown in FIG. 9 so that the portion where the extended portion 174c is located is located at the rear side.
  • the folding process by the fold line BL may be performed after the lamination process of the sealing member 130 and the first and second cover members 110 and 120, and is connected to the solar cell 150 before the lamination process. It can be performed in.
  • the solar cell 150 When performing a folding process performed before the lamination process, in order to prevent unnecessary short-circuit with other parts of the solar cell 150, the first conductive connector 172, and the second conductive connector 174, the solar cell 150 An insulating layer may be positioned between the back surface of the back panel) and the extension portion 174b. Many other variations are possible.

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈은, 제1 방향으로 길게 이어지는 형상을 가지는 적어도 하나의 본체를 구비하는 태양 전지 모듈로서, 상기 본체가 상기 제1 방향을 따라 연결되는 복수의 태양 전지와 상기 복수의 태양 전지에 전기적으로 연결되며 상기 본체에 구비되는 바이패스 다이오드를 포함한다. 상기 본체는, 상기 복수의 태양 전지의 제1 면 쪽에 위치하는 제1 커버 부재; 상기 복수의 태양 전지의 제2 면 쪽에 위치하는 제2 커버 부재; 상기 제1 커버 부재와 상기 제2 커버 부재 사이에서 상기 복수의 태양 전지를 밀봉하는 밀봉재를 더 포함할 수 있다.

Description

태양 전지 모듈
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는, 개선된 구조를 가져 다양한 위치 및 공간에 설치될 수 있는 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 태양 전지 모듈은 복수의 태양 전지를 직렬 또는 병렬로 연결하여 패키징(packaging)하는 것에 의하여 형성된다. 일반적인 태양 전지 모듈은 원하는 출력을 낼 수 있도록 큰 면적을 가지는 하나의 본체 내에 일 방향 및 이에 교차하는 방향으로 각기 복수의 태양 전지를 위치시키는 평판형 구조를 가진다. 평판형 구조의 태양 전지 모듈은 좁은 영역에 설치하기 어려우며 심미적 특성도 우수하지 않았다.
이에 최근에는 평판형 구조 이외의 다양한 구조를 가지는 태양 전지 모듈이 제안되고 있다. 예를 들어, 블라인드, 차양막 등의 각 슬랫에 태양 전지를 위치시키고 이들을 전기적으로 연결한 태양 전지 모듈이 제안되었다. 그런데, 이러한 태양 전지 모듈에서는 바이패스 다이오드가 구비되는 정션 박스를 별도로 구비하기가 어려웠다. 이를 고려하여 바이패드 다이오드의 역할을 위한 전극들을 이웃한 블라인드에 나누어 위치시키고 전극들을 슬랫 외부로 노출하여, 슬랫들이 서로 접촉한 상태가 되면 바이패스 다이오드가 작동하도록 하는 구조가 제안되었다. 그러나 이러한 구조는 전기적 연결 구조가 복잡하고, 바이패스 다이오드를 구성하는 전극들이 외부로 노출되어야 하므로 외부 환경에 의하여 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 슬랫들이 겹쳐져서 전극들이 서로 접촉하는 경우에만 바이패스 다이오드가 작동할 수 있어, 슬랫들이 겹쳐지지는 않았으나 그림자 등에 의하여 일부 슬랫에 위치한 태양 전지가 광전 변환 작용을 하지 못하는 경우에는 바이패스 다이오드가 작동될 수 없었다.
본 발명은 평판형 구조가 아닌 일 방향으로 길게 이어지는 구조를 가져 다양한 위치, 예를 들어, 좁은 위치에 설치가 가능하며 심미적 특성이 우수한 태양 전지 모듈을 제공하고자 한다. 이때, 정션 박스를 별도로 구비하지 않아도 되어 구조를 단순화할 수 있는 태양 전지 모듈을 제공하고자 한다.
특히, 본 발명은 복수의 본체를 다양한 개수, 배치 등으로 배치하여 작은 부피를 가지면서도 충분한 발전량을 구현할 수 있는 태양 전지 모듈을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈은, 제1 방향으로 길게 이어지는 형상을 가지는 적어도 하나의 본체를 구비하는 태양 전지 모듈로서, 상기 본체가 상기 제1 방향을 따라 연결되는 복수의 태양 전지와 상기 복수의 태양 전지에 전기적으로 연결되며 상기 본체에 구비되는 바이패스 다이오드를 포함한다. 상기 본체는, 상기 복수의 태양 전지의 제1 면 쪽에 위치하는 제1 커버 부재; 상기 복수의 태양 전지의 제2 면 쪽에 위치하는 제2 커버 부재; 상기 제1 커버 부재와 상기 제2 커버 부재 사이에서 상기 복수의 태양 전지를 밀봉하는 밀봉재를 더 포함할 수 있다.
상기 바이패스 다이오드가 상기 본체에 내장될 수 있다.
상기 밀봉재는, 상기 태양 전지의 상기 제1 면과 상기 제1 커버 부재 사이에 위치하는 제1 밀봉재와, 상기 태양 전지의 상기 제2 면과 상기 제2 커버 부재 사이에 위치하는 제2 밀봉재를 포함할 수 있다. 상기 바이패스 다이오드가 상기 제1 밀봉재와 상기 제2 밀봉재 사이에 위치하며 상기 복수의 태양 전지와 이격하여 위치할 수 있다.
상기 바이패스 다이오드가 가로 폭 및 세로 폭보다 두께가 작은 칩형 다이오드로 구성될 수 있다.
상기 본체에서 상기 바이패스 다이오드가 위치하지 않은 부분의 두께에 대한 상기 바이패스 다이오드의 두께의 비율이 2배 이하일 수 있다.
상기 바이패스 다이오드의 두께가 0.1mm 내지 3mm일 수 있다.
상기 각 본체에서 상기 복수의 태양 전지는, 상기 제1 방향에서의 제1 단부에 인접하여 위치하는 제1 단부 태양 전지와, 상기 제1 단부와 반대되는 제2 단부에 인접하여 위치하는 제2 단부 태양 전지를 포함할 수 있다. 상기 각 본체는, 상기 제1 단부 쪽에서 제1 단부 태양 전지의 제1 전극에 연결되는 제1 도전성 연결재와, 상기 제2 단부 쪽에서 상기 제2 단부 태양 전지의 제2 전극에 연결되면서 상기 제1 단부에 인접한 부분까지 연장되는 제2 도전성 연결재를 구비할 수 있다. 상기 바이패스 다이오드의 애노드 전극이 상기 제1 및 제2 도전성 연결재 중 어느 하나에 연결되고 상기 바이패스 다이오드의 캐소드 전극이 상기 제1 및 제2 도전성 연결재 중 다른 하나에 연결될 수 있다.
상기 제1 도전성 연결재와 상기 제2 도전성 연결재가 동일한 상기 제1 단부를 지나 외부로 노출되고, 상기 제2 단부를 지나서 외부로 노출되지 않을 수 있다.
상기 제1 도전성 연결재는 상기 제1 단부 쪽에서 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제1 연결 부분을 구비할 수 있다. 상기 제2 도전성 연결재는 상기 제2 단부 쪽에서 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제2 연결 부분 및 상기 제2 연결 부분으로부터 상기 제1 단부에 인접한 부분까지 상기 제1 방향을 따라 상기 복수의 태양 전지와 이격되면서 일측 가장자리를 따라 연장되는 연장 부분을 구비할 수 있다.
상기 연장 부분이 상기 제2 방향에서의 일측 가장자리를 따라 길게 이어지고, 다른 가장자리에는 구비되지 않을 수 있다.
상기 제1 도전성 연결재가 상기 제1 연결 부분으로부터 상기 제1 단부를 지나 외부로 연장되는 제1 단자 부분을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 도전성 연결재가 상기 연장 부분으로부터 상기 제1 단부를 지나 외부로 연장되는 제2 단자 부분을 더 포함할 수 있다. 상기 연장 부분 및 상기 제2 단자 부분이 상기 제2 방향에서의 일측 가장자리에 인접하여 위치하고, 상기 제1 단자 부분이 상기 제2 방향에서의 타측 가장자리에 인접하여 위치할 수 있다.
상기 본체가 복수로 구비되어 서로 직렬 연결되고, 상기 각 본체에 상기 바이패스 다이오드가 적어도 하나씩 구비될 수 있다. 그러면, 본체의 개수에 따라 발전량을 비례하여 증가시켜 태양 전지 모듈이 원하는 발전량을 가지도록 할 수 있다.
상기 복수의 본체에서 하나의 본체의 상기 제1 도전성 연결재와 이에 이웃한 본체의 상기 제2 도전성 연결재가 서로 연결될 수 있다.
상기 각 본체의 출력이 10W 내지 40W일 수 있다.
본 실시예에서는 바이패스 다이오드를 본체 내에 내장하여 태양 전지 모듈의 구조를 단순화할 수 있다. 특히, 본 실시예에서와 같이 상대적으로 작은 출력을 가지는 본체는 소형화에 의하여 기존과 같은 바이패스 다이오드 또는/및 정션 박스의 사용이 어려운바, 각 본체 내에 바이패스 다이오드를 내장하여 구조를 단순화하고 부피를 최소화할 수 있다.
그리고 태양 전지 모듈은 본체를 복수로 구비하여 원하는 충분한 출력을 가지도록 할 수 있다. 그러면, 태양 전지 모듈을 다양한 구조로 형성할 수 있어 다양한 위치, 다양한 목적으로 사용하도록 형성할 수 있다. 또한, 각 본체를 기본 단위로 하여 광전 변환이 이루어지므로, 그림자, 불량 등이 발생될 경우에는 바이패스 다이오드를 통하여 해당 본체의 태양 전지에만 전류가 흐르지 않도록 한다. 이에 따라 그림자, 불량 등에 의하여 발생될 수 있는 발전량 감소, 핫스팟 등의 문제를 효과적으로 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 적용한 다양한 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지 모듈에 포함되는 하나의 본체를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 잘라서 본 태양 전지의 부분 단면도이다.
도 5는 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 평면도이다.
도 6은 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 부분 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 바이패스 다이오드를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 8는 도 1에 도시한 태양 전지 모듈에 포함되는 복수의 본체를 펼쳐서 마이크로 인버터와 함께 도시한 개략적인 구성도이다.
도 9는 본 발명의 변형예에 따른 태양 전지 모듈에 포함될 수 있는 하나의 본체를 도시한 평면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 적용한 다양한 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)은 복수의 태양 전지(도 2의 참조부호 150, 이하 동일)를 구비하며 일 방향으로 길게 이어지는 형상을 가지는 본체(10)를 적어도 하나 구비할 수 있다.
이때, 태양 전지 모듈(100)는 일 방향과 교차하는 방향으로 복수의 본체(10)를 구비하여 다양하게 사용될 수 있다.
일 예로, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 태양 전지 모듈(100)은 루버형 구조를 가져, 복수의 본체(10)의 일부 또는 전부가 겹쳐지면서 길이 또는 채광량 등을 조절할 수 있는 수동 또는 자동 블라인드에 적용될 수 있다.
다른 예로, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 복수의 본체(10)가 서로 수직 방향으로 위치하여 태양 전지 모듈(100)이 난간형 구조를 가져 베란다 등에 설치될 수도 있다. 간략한 도시를 위하여 도 1의 (b)에서는 복수의 본체(10)를 일체로 고정하는 고정부는 도시하지 않았다. 고정부로는 알려진 다양한 구성이 적용될 수 있다. 도 1의 (b)에서는 복수의 본체(10)가 바닥면과 수직하게 위치한 것으로 도시하였으나, 복수의 본체(10)는 바닥면과 경사지게 형성되거나 일부 겹쳐지는 부분을 구비하도록 위치할 수도 있다.
또 다른 예로, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 태양 전지 모듈(100)이 건물의 외부 등에 바닥면과 평행 또는 경사지게 설치되는 차양형 구조를 가질 수 있다. 간략한 도시를 위하여 도 1의 (b)에서는 복수의 본체(10)를 일체로 고정하는 고정부는 도시하지 않았다. 고정부로는 알려진 다양한 구성이 적용될 수 있다. 도 1의 (b)에서는 복수의 본체(10)가 바닥면과 평행한 것으로 도시하였으나, 복수의 본체(10)는 바닥면과 경사지게 형성되거나 일부 겹쳐지는 부분을 구비하도록 위치할 수도 있다.
상술한 설명에서는 태양 전지 모듈(100)이 건물에 설치되는 경우를 위주로 설명하였으나, 본 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)은 차량 등 다양한 물건, 위치 등에 적용될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지 모듈(100)에 포함되는 하나의 본체(10)를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 III-III 선을 따라 잘라서 본 단면도이다. 도 4는 도 2의 IV-IV 선을 따라 잘라서 본 태양 전지(150)의 부분 단면도이고, 도 5는 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 평면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에서 태양 전지 모듈(100)에 포함되는 본체(10)는, 제1 방향(도면의 x 방향)을 따라 연결되는 복수의 태양 전지(150)를 구비하고, 복수의 태양 전지(150)에 전기적으로 연결되며 본체(10)에 구비되는 바이패스 다이오드(180)를 구비할 수 있다. 그리고 태양 전지 모듈(100)은 복수의 태양 전지(150)의 제1 면(일 예로, 전면) 쪽에 위치하는 제1 커버 부재(110)와, 복수의 태양 전지(150)의 제2 면(일 예로, 후면) 쪽에 위치하는 제2 커버 부재(120)와, 제1 커버 부재(110)와 제2 커버 부재(120) 사이에서 복수의 태양 전지(150)를 밀봉하는 밀봉재(130)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 태양 전지(150)는, 태양 전지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환부와, 광전 변환부에 전기적으로 연결되어 전류를 수집하여 전달하는 전극을 포함할 수 있다. 그리고 복수의 태양 전지(150)는 배선재(142)에 의하여 제1 방향으로 연결(일 예로, 직렬 연결)되어 태양 전지 스트링을 구성할 수 있다. 일 예로, 배선재(142)는 복수 개의 태양 전지(150) 중에서 이웃한 두 개의 태양 전지(150)를 전기적으로 연결한다.
일 예로, 도 4 및 도 5에서는, 태양 전지(150)가 실리콘 결정질 태양 전지로 구성되는 것을 예시하였다. 실리콘 결정질 태양 전지로 구성되면 우수한 발전량을 가질 수 있다. 예를 들어, 태양 전지(150)가, 반도체 기판(160)과, 반도체 기판(160)에 또는 반도체 기판(160) 위에 형성되는 도전형 영역(20, 30)과, 도전형 영역(20, 30)에 연결되는 전극(42, 44)을 포함한다. 여기서, 반도체 기판(160)은 단일 반도체 물질(일 예로, 4족 원소)를 포함하는 결정질 반도체(예를 들어, 단결정 또는 다결정 반도체, 일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 도전형 영역(20, 30)은 제1 도전형 영역(20) 및 제2 도전형 영역(30)을 포함할 수 있고, 제1 또는 제2 도전형 영역(20, 30)은 반도체 기판(160)의 일부를 구성하는 도핑 영역, 또는 비정질, 미세 결정 또는 다결정 반도체층으로 구성될 수 있다. 전극(42, 44)은 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42) 및 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 제2 전극(44)을 포함할 수 있다. 그 외 제1 및 제2 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24) 등을 더 포함할 수 있다.
이때, 제1 전극(42)은, 일 방향으로 평행하게 위치하는 복수의 핑거 라인(42a)을 포함하고, 핑거 라인(42a)과 교차(일 예로, 직교)하는 방향으로 위치하며 배선재(142)에 대응(일 예로, 일대일 대응)하는 버스바(42b)를 구비할 수 있다. 이때, 버스바(42b)는 소정 간격을 두고 복수로 구비되며 배선재(142)와 같거나 그보다 큰 폭을 가져 배선재(142)에 실질적으로 연결되는 패드부(422)를 구비할 수 있고, 패드부(422) 및 배선재(142)보다 작은 폭을 가지면서 패드부(422)를 연결하는 라인부(421)를 더 구비할 수 있다. 이와 유사하게 제2 전극(44)도 핑거 라인 및 버스바를 구비하고, 버스바는 라인부 및 패드부를 구비할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 전극(44)이 제1 전극(42)과 다른 형상을 가지거나 전체적으로 형성되는 등 다양한 변형이 가능하다.
제1 및/또는 제2 전극(42, 44)이 이러한 구조를 가지면 상대적으로 작은 폭을 가지면서 많은 개수의 배선재(142)을 사용할 때 버스바(42b)의 면적을 줄이면서도 배선재(142)와의 부착력은 향상할 수 있다. 일 예로, 배선재(142)의 폭 또는 직경이 1um 이하(일 예로, 200㎛ 내지 600㎛)이고, 일 방향 및 이와 교차하는 방향에서 중심부터의 길이가 실질적으로 동일한 형상(예를 들어, 원형)을 가지거나 라운드진 부분을 포함할 수 있다. 이러한 배선재(142)는, 금속으로 이루어진 코어층(142a)과, 코어층(142a)의 표면 위에 형성되며 솔더 물질을 포함하여 전극(42, 44)과 솔더링이 가능하도록 하는 솔더층(142b)을 포함할 수 있다. 그러면, 태양 전지(150) 위에 배선재(142)를 위치시킨 상태로 열을 가하는 것에 의하여 배선재(142)를 쉽게 태양 전지(150)에 부착할 수 있다.
이때, 일 예로, 본 실시예에서 사용된 태양 전지(150)는 일 방향 및 이에 교차하는 방향에서의 길이가 실질적으로 동일한 형상(일 예로, 대략적으로 사각형을 가지되 각 모서리에 경사부(150a)를 구비하는 팔각형 형상)의 모 태양 전지를 일 방향으로 절단하여 장축 및 단축을 가질 수 있다. 그러면, 기존의 제조 장비를 그대로 이용하면서도 각 태양 전지(150)에서 전류에 의한 저항을 줄일 수 있어, 이를 포함하는 태양 전지 모듈(100)의 출력 손실을 저감할 수 있다. 일 예로, 도면에서는 모 태양 전지를 중심을 지나도록 절단하여 2개의 태양 전지(150)로 나누어 형성되며 배선재(142)가 3개 내지 11개 구비되는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 절단되지 않은 모 태양 전지를 그대로 사용하거나, 모 태양 전지를 세 개 이상의 태양 전지(150)로 절단하여 사용할 수도 있다. 그리고 본 실시예에서는 모 태양 전지에서 버스바(42b)와 평행한 방향으로 절단된 태양 전지(150)를 사용한다. 그러면, 핑거 라인(42a)이 단축으로 형성되고 버스바(42b)가 장축으로 형성되며, 배선재(142)가 장축으로 형성된 버스바(42b)를 두 개의 태양 전지(150)에서 전면부터 후면까지 걸쳐서 연장되는 구조를 가질 수 있다. 그러면, 절단된 구조를 가지면서도 태양 전지(150)가 서로 겹쳐지는 부분 없이 서로 연결되어 광전 변환에 기여하는 면적을 향상할 수 있다. 또한, 기존의 제조 장비를 이용하여 모 태양 전지를 형성할 수 있으며 기존의 태빙 장비를 이용하여 배선재(142)를 태양 전지(150)에 부착할 수 있어 제조 공정을 단순화할 수 있다.
상술한 설명에서는 본체(10)에 적용될 수 있는 태양 전지(150)의 구조 및 이의 연결 구조의 일 예를 설명하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 태양 전지(150)가 이와 다른 구조 및 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 반도체 기판(160), 도전형 영역(20, 30), 전극(42, 44), 제1 및 제2 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24) 등으로는 알려진 다양한 물질 또는 구성이 적용될 수 있고, 이들의 위치, 형상 등도 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같은 양면 수광 구조가 아닌 후면 전극 구조가 적용될 수 있다. 그리고 태양 전지(150)을 다양한 구조의 부재, 예를 들어, 리본, 인터커넥터 등으로 연결할 수 있다. 또한, 복수의 태양 전지(150)가 각 본체(10) 내에서 하나의 태양 전지 스트링을 구비하는 것을 예시하였으나, 각 본체(10) 내에 복수의 스트링이 구비될 수도 있다. 또한, 태양 전지(150)가 박막 태양 전지, 반도체 화합물 태양 전지, 염료 감응형 태양 전지, 비정질 태양 전지 등 다양한 형태 또는 구조를 가질 수 있다.
밀봉재(130)는, 배선재(142)에 의하여 연결된 태양 전지(150)의 전면에 위치하는 제1 밀봉재(131)와, 태양 전지(150)의 후면에 위치하는 제2 밀봉재(132)를 포함할 수 있다. 제1 커버 부재(110)는 제1 밀봉재(131) 상에 위치하여 본체(10)의 전면을 구성하고, 제2 커버 부재(120)는 제2 밀봉재(132) 상에 위치하여 본체(10)의 후면을 구성한다. 태양 전지(150)는 밀봉재(130), 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)에 의하여 밀봉되어 각기 외부의 충격, 습기, 자외선 등으로부터 보호될 수 있다. 밀봉재(130), 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)로는 알려진 다양한 절연 물질이 사용될 수 있다. 일 예로, 밀봉재(130)로 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다. 그리고 제1 또는 제2 커버 부재(110, 120)는 광이 투과할 수 있는 투광성 물질로 구성될 수 있고, 수지를 포함하는 필름 또는 시트로 구비될 수 있다. 이에 의하여 무게를 줄여 태양 전지 모듈(100)이 루버형 구조, 난간형 구조, 차양형 구조 등으로 적합하게 사용되도록 할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 커버 부재(110, 120)의 적어도 하나가 유리 기판, 비투광성 물질, 또는 반사 물질 등을 포함할 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
이하에서는 도 2 내지 도 5와 함께 도 6 및 도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 본체(10)를 좀더 상세하게 설명한다.
도 6은 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 부분 평면도이고, 도 7은 도 6에 도시한 바이패스 다이오드(180)를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 각 본체(10)에는 바이패스 다이오드(180)가 내장되어 설치될 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
각 본체(10)에서 복수의 태양 전지(150)는, 제1 방향(도면의 x축 방향)에서의 제1 단부(10a)에 인접하여 위치하는 제1 단부 태양 전지(151), 그리고 제1 방향에서의 제2 단부(10b)에 인접하여 위치하는 제2 단부 태양 전지(152)를 포함한다. 각 본체(10)는, 제1 단부(10a) 쪽에서 제1 단부 태양 전지(151)의 제1 전극(42)에 연결되는 제1 도전성 연결재(172)와, 제2 단부(10b) 쪽에서 제2 단부 태양 전지(152)의 제2 전극(44)에 연결되면서 제1 단부(10a)에 인접한 부분까지 연장되는 제2 도전성 연결재(174)를 구비할 수 있다. 그리고 바이패스 다이오드(180)의 애노드 전극(182)이 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174) 중 어느 하나에 연결되고 바이패스 다이오드(180)의 캐소드 전극(184)이 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174) 중 다른 하나에 연결될 수 있다. 여기서, 제1, 제2 등의 용어는 서로 간의 구별만을 위하여 사용하였을 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
좀더 구체적으로, 제1 도전성 연결재(172)는 제1 단부(10a) 쪽에서 제1 단부 태양 전지(151)의 제1 전극(42)에 연결된 복수의 배선재(142)가 전기적 및 물리적으로 연결되는 제1 연결 부분(172a)을 구비하고, 제1 연결 부분(172a)으로부터 외부를 향하여 연장되는 제1 단자 부분(172b)을 더 구비할 수 있다. 제1 연결 부분(172a)이 제2 방향으로 형성되고 제1 단자 부분(172b)이 제1 방향으로 형성되어 단순한 제조 공정에 의하여 제조될 수 있다. 그리고 제1 도전성 연결재(172)가 제1 연결 부분(172a)과 제1 단자 부분(172b)을 일체로 포함하는 단일의 구조로 형성되어 구조를 단순화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 제2 도전성 연결재(174)는 제2 단부(10b) 쪽에서 제2 단부 태양 전지(152)의 제2 전극(44)에 연결된 복수의 배선재(142)가 전기적 및 물리적으로 연결되는 제2 연결 부분(174a) 및 제2 연결 부분(174a)으로부터 제1 단부(10a)까지 길게 이어지는 연장 부분(174c)을 구비하고, 연장 부분(174c)으로부터 외부를 향하여 연장되는 제2 단자 부분(174b)을 더 구비할 수 있다. 연장 부분(174c)은 복수의 태양 전지(150)와 이격되도록 위치하여 원하지 않는 단락 등이 방지될 수 있다. 제2 연결 부분(174a)이 제2 방향으로 형성되고 제2 연결 부분(174a) 및 제2 단자 부분(174b)이 동일 선상에서 제1 방향을 따라 길게 형성되어 구조를 단순화할 수 있다. 그리고 제2 도전성 연결재(174)가 제1 연결 부분(172a), 연장 부분(174c) 및 제2 단자 부분(174b)을 일체로 포함하는 단일의 구조로 형성되어 단순한 제조 공정에 의하여 제조될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 제1 도전성 연결재(172)의 제1 단자 부분(172b)과 제2 도전성 연결재(174)의 제2 단자 부분(174b)이 본체(10)의 제1 단부(10a)를 지나면서 외부로 연장되어 제1 단부(10a) 쪽에 위치하므로, 다른 본체(10)와의 전기적 연결 구조도 단순화할 수 있다. 제2 단부(10b) 쪽에는 외부와의 연결을 위한 제1 및 제2 단자 부분(174b)이 위치하지 않는다.
이에 따라 제2 방향으로 볼 때 일측 가장자리 부근에서만 제2 도전성 연결재(174)가 구비되고 타측 가장자리 부근에서는 제2 도전성 연결재(174)가 구비되지 않아, 제2 방향으로 볼 때 도전성 연결재(172, 174)의 구조가 비대칭적일 수 있다. 즉, 연장 부분(174c) 및 제2 단자 부분(174b)은 제2 방향에서의 일측 가장자리에 인접하도록 위치하고, 제1 단자 부분(172b)은 제2 방향에서의 타측 가장자리에 인접하여 위치하여, 구조를 단순화할 수 있다. 이때, 제2 도전성 연결재(174)는 태양 전지(150)의 경사부(챔퍼부)(150a)가 위치한 일측 가장자리 부근에 위치할 수 있다. 그리고 태양 전지(150)의 경사부(150a)는 도 1의 (a)와 같이 설치될 경우에 다른 본체(10)와 겹쳐질 수 있는 부분에 위치할 수 있다. 그러면, 다른 본체(10)에 의한 간섭을 최소화하고 다른 본체(10)에 의하여 가려질 수 있는 부분을 효과적으로 활용할 수 있다.
제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)로는 알려진 다양한 도전성 물질(일 예로, 금속)을 포함할 수 있다. 안정적인 전류 흐름을 고려하여 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)가 배선재(142)보다 큰 폭을 가질 수 있다.
본 실시예에서 바이패스 다이오드(180)는 본체(10)의 내부에 내장되어 설치될 수 있다. 이때, 바이패스 다이오드(180)는 각 본체(10)에 내장되도록 바이패스 다이오드(180)를 구성하는 구성 전체가 본체(10)에 구비될 수 있다. 일 예로, 각 본체(10)에 바이패스 다이오드(180)의 캐소드 전극(184) 및 애노드 전극(182)이 함께 구비될 수 있다. 좀더 구체적으로, 바이패스 다이오드(180)는 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132) 사이에 위치하며 복수의 태양 전지(150)와는 이격하되 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)에 전기적 및 물리적으로 연결되어 복수의 태양 전지(150)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이때, 본 실시예에서 바이패스 다이오드(180)는 p형 반도체층 및 n형 반도체층을 포함하고, p형 반도체층에 연결되는 애노드 전극(182)과, n형 반도체층에 연결되는 캐소드 전극(184)을 포함하는 반도체 소자로 구성될 수 있다. 애노드 전극(182)이 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174) 중 하나에 연결되고, 캐소드 전극(184)이 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174) 중 다른 하나에 연결될 수 있다.
일 예로, 바이패스 다이오드(180)가 칩형 다이오드로 구비되어, 태양 전지(150)와 다른 형태, 다른 물질 등을 구비할 수 있고, 캐소드 전극(184) 및 애노드 전극(182)도 태양 전지(150)의 제1 전극(42) 및 제2 전극(44)과 다른 형태, 다른 물질 등을 구비할 수 있다. 이와 같은 칩형 다이오드는 가로 폭 및 세로 폭보다 두께가 작은 형태를 가지므로, 라미네이션 공정에 의하여 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132) 사이에 안정적으로 위치할 수 있다. 여기서, 본체(10)에서 바이패스 다이오드(180)가 위치하지 않은 부분의 두께(T1)에 대한 바이패스 다이오드(180)의 두께(T2)의 비율이 2배 이하이거나, 바이패스 다이오드(180)의 두께(T2)가 0.1mm 내지 3mm일 수 있다. 그러면, 바이패스 다이오드(180)가 본체(10) 내부에 안정적으로 내장될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 바이패스 다이오드(180)는 큰 면적을 차지하지 않도록 5mm 이하의 세로 폭 또는 가로 폭을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
바이패스 다이오드(180)의 애노드 전극(182) 및 캐소드 전극(184)은 각기 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)에 다양한 방법에 의하여 연결될 수 있다. 일 예로, 바이패스 다이오드(180)의 애노드 전극(182) 및 캐소드 전극(184)은 각기 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)에 직접 솔더링하여 연결될 수 있다.
본 실시에에서는 일 예로, 바이패스 다이오드(180)가 제1 도전성 연결재(172)의 제1 연결 부분(172a)이 위치하는 제1 단부(10a)에 인접한 부분에서 제2 도전성 연결재(174)의 연장 부분(174c)이 위치하는 일측 가장자리에 인접하여 위치한 것을 예시하였다. 즉, 바이패스 다이오드(180)는 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)가 서로 인접하는 본체(10)의 모서리 부근에 하나 위치할 수 있다. 그러면, 제1 도전성 연결재(172)와 제2 도전성 연결재(174)의 구조를 단순화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 각 본체(10)에 복수의 바이패스 다이오드(180)가 구비될 수도 있다.
태양 전지(150)에 광이 입사되면, 광전 변환에 의하여 전류가 생성되어 흐르게 된다. 이때, 바이패스 다이오드(180)에 일정 이상의 전압이 인가되지 않으므로 바이패스 다이오드는 턴-오프(turn-off)된 상태로 유지된다. 반면, 태양 전지(150)가 쉐이딩, 불량 등에 의하여 정상 작동되지 않으면 바이패스 다이오드(180)에 일정 전압 이상의 전압이 인가되어 턴-온(turn-on)되어 바이패스 다이오드(180)를 통하여 전류가 흐르게 된다. 이에 따라 정상 작동되지 않는 태양 전지(150)를 포함하는 본체(10)에 흐를 전류가 바이패스 다이오드(180)를 따라 우회하여 흐르게 된다. 이에 의하면, 다른 본체(10)에 전류가 집중되는 등에 의한 문제, 예를 들어, 핫 스팟(hot spot) 등을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 바이패스 다이오드(180)를 본체(10) 내에 내장하여 태양 전지 모듈(100)의 구조를 단순화할 수 있다. 특히, 본 실시예에서와 같이 상대적으로 작은 출력을 가지는 본체(10)는 소형화에 의하여 기존과 같은 바이패스 다이오드 또는/및 정션 박스의 사용이 어려운바, 각 본체(10) 내에 바이패스 다이오드(180)를 내장하여 구조를 단순화하고 부피를 최소화할 수 있다.
즉, 기존의 태양 전지 모듈에서는 바이패스 다이오드를 구비하는 별도의 정션 박스를 구비하여 구조가 복잡하고, 바이패스 다이오드의 연결 구조, 수량의 제한 등에 의하여 하나의 태양 전지 스트링에 문제가 발생해도 복수의 태양 전지 스트링을 모두 사용하지 못하여 발전량이 크게 저하될 수 있었다. 본 실시예에서는 각 본체(10)에 바이패스 다이오드(180)가 구비되므로, 발전을 하지 못하는 본체(10)의 발전량만이 저하되므로 발전량 저하를 최소화할 수 있다.
이하에서는 상술한 본체(10)를 복수로 구비한 태양 전지 모듈(100)을 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 8는 도 1에 도시한 태양 전지 모듈(100)에 포함되는 복수의 본체(10)를 펼쳐서 마이크로 인버터(200)와 함께 도시한 개략적인 구성도이다. 도 8에서는 이해를 돕기 위하여 도전성 연결재(172, 174) 및 마이크로 인버터(30)의 극성(즉, (+)와 (-))의 일 예를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에서는 태양 전지 모듈(100)이 복수의 본체(10)를 구비하고, 복수의 본체(10)에 포함되는 태양 전지(150)가 서로 연결될 수 있다.
복수의 본체(10)의 각각에 대해서는 상술한 설명이 그대로 적용될 수 있다. 여기서, 각 본체(10)는 상대적으로 작은 출력(예를 들어, 10W 이상, 일 예로, 10W 내지 40W)을 가질 수 있다. 본체(10)의 출력이 10W 미만이면, 발전량이 적어 복수의 본체(10)를 구비하여도 원하는 충분한 발전량을 구비하지 못할 수 있다. 본체(10)의 출력이 40W를 초과하면, 본체(10)의 크기 또는 길이가 커져서 구조적 안정성이 저하되거나 좁은 공간에 설치하기 어려울 수 있다.
이러한 본체(10)는 태양 전지(150)의 출력을 고려하여 복수의 태양 전지(150)를 구비하는 것에 의하여 원하는 출력을 가질 수 있다. 일 예로, 상술한 태양 전지(150)를 네 개 이상(일 예로, 네 개 이상 여섯 개 이하)으로 구비할 수 있고, 이러한 복수의 태양 전지(150)는 직렬로 연결되어 원하는 출력을 구비하도록 할 수 있다. 직렬로 연결된 복수의 태양 전지(150)를 구비한 본체(10)는 태양 전지(150)의 개수에 비례하는 발전량을 가질 수 있다.
그리고 태양 전지 모듈(100)은 본체(10)를 복수로 구비하여 원하는 충분한 출력을 가지도록 할 수 있다. 즉, 상대적으로 작은 출력을 가지는 본체(10)를 원하는 출력을 가지도록 복수로 직렬 연결하면, 본체(10)의 개수에 따라 비례하여 발전량이 증가된다. 따라서 본체(10)의 개수를 조절하여 원하는 발전량을 가지도록 할 수 있다. 이에 의하면, 태양 전지 모듈(100)을 다양한 구조로 형성할 수 있어 다양한 위치, 다양한 목적으로 사용하도록 형성할 수 있다. 또한, 각 본체(10)를 기본 단위로 하여 광전 변환이 이루어지므로, 그림자, 불량 등의 경우에는 바이패스 다이오드(180)를 통하여 해당 본체(10)의 태양 전지(150)에만 전류가 흐르지 않도록 한다. 따라서 해당 본체(10)에 위치한 태양 전지(150)에 해당하는 만큼의 발전량만 감소한다. 이에 따라 그림자, 불량 등에 의하여 발생될 수 있는 발전량 감소, 핫스팟 등의 문제를 효과적으로 저감할 수 있다.
여기서, 복수의 본체(10)는 다양한 방법에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 복수의 본체(10)에서 하나의 본체(10)의 제1 도전성 연결재(172)가 이에 이웃한 본체(10)의 제2 도전성 연결재(174)에 연결될 수 있다. 이에 의하여 이웃한 본체(10)의 서로 다른 극성의 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)가 일측에서 차례로 연결되어 복수의 본체(10)가 직렬 연결될 수 있다. 그러면, 연결 구조를 단순화하고 연결에 필요한 공간 등을 최소화할 수 있다.
일 예로, 서로 이웃한 본체(10)의 제1 도전성 연결재(172) 및 제2 도전성 연결재(174)가 제3 도전성 연결재(176)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 제3 도전성 연결재(176)는 제1 및/또는 제2 도전성 연결재(172, 174)와 같거나 이와 다른 물질, 또는 구조를 가질 수 있고, 다양한 방법에 의하여 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)에 연결될 수 있다. 일 예로, 제3 도전성 연결재(176)의 양측 단부가 각기 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)에 직접 솔더링하여 연결될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제3 도전성 연결재(176)가 제1 또는 제2 도전성 연결재(172, 174)의 일부를 구성하도록 제1 또는 제2 도전성 연결재(172, 174)로부터 연장되어 형성될 수도 있다. 또는 제3 도전성 연결재(176)가 전기 케이블일 수 있다.
태양 전지 모듈(100)의 양측에 위치한 제1 도전성 연결재(172) 및 제2 도전성 연결재(174)는 각기 마이크로 인버터(200)의 일 단자 및 다른 단자에 연결될 수 있다. 일 예로, 제1 도전성 연결재(172) 및 제2 도전성 연결재(174)가 제4 도전성 연결재(178)에 의하여 마이크로 인버터(200)에 연결될 수 있다. 제4 도전성 연결재(178)는 제1 내지 제3 도전성 연결재(172, 174, 176) 중 적어도 하나와 같거나 이와 다른 물질, 또는 구조를 가질 수 있고, 다양한 방법에 의하여 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)에 연결될 수 있다. 일 예로, 제4 도전성 연결재(178)가 각기 제1 및 제2 도전성 연결재(172, 174)에 직접 솔더링하여 연결될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제4 도전성 연결재(178)가 제1 또는 제2 도전성 연결재(172, 174)의 일부를 구성하도록 제1 또는 제2 도전성 연결재(172, 174)로부터 연장되어 형성될 수도 있다. 또는 제4 도전성 연결재(178)가 전기 케이블일 수 있다.
마이크로 인버터(200)로는 본체(10)의 개수에 따른 발전량을 처리할 수 있는 용량을 가지는 마이크로 인버터를 사용할 수 있다. 일 예로, 마이크로 인버터(200)는 200W 내지 300W의 용량을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본체(10)의 개수에 따라 태양 전지 모듈(100)의 발전량을 증가시킬 수 있어 무한한 확장성을 가지므로, 이에 대응하는 대용량의 마이크로 인버터를 가질 수 있다. 마이크로 인버터(200)는 태양 전지 모듈(100)에 사용 가능하며 알려진 다양한 구조 등을 가질 수 있다. 마이크로 인버터(200)는 하나 구비될 수도 있고, 경우에 따라 복수로 구비될 수도 있다. 그리고 마이크로 인버터(200)는 다양한 위치, 베란다, 벽, 단자함, 태양 전지 모듈(100)의 고정부 등에 설치될 수 있다.
상술한 실시예들에서는 제2 도전성 연결재(174)의 연장 부분(174c)이 전면을 향하여 위치한 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 도 9에 도시한 접힘선(BL)을 따라 연장 부분(174c)에 해당하는 부분을 접어서 연장 부분(174c)이 위치한 부분이 후면에 위치하도록 할 수 있다. 접힘선(BL)에 의하여 접는 공정은 밀봉재(130) 및 제1 및 제2 커버 부재(110, 120)를 라미네이션하는 공정 이후에 수행될 수도 있고, 라미네이션 공정 이전에 태양 전지(150)에 연결된 상태에서 수행될 수 있다. 라미네이션 공정 이전에 수행되는 접는 공정을 수행하는 경우에는 태양 전지(150), 제1 도전성 연결재(172), 제2 도전성 연결재(174)의 다른 부분과의 불필요한 단락을 방지하기 위하여, 태양 전지(150) 등의 후면과 연장 부분(174b) 사이에 절연층을 위치시킬 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 제1 방향으로 길게 이어지는 형상을 가지는 적어도 하나의 본체를 구비하는 태양 전지 모듈로서,
    상기 본체는,
    상기 제1 방향을 따라 연결되는 복수의 태양 전지;
    상기 복수의 태양 전지의 제1 면 쪽에 위치하는 제1 커버 부재;
    상기 복수의 태양 전지의 제2 면 쪽에 위치하는 제2 커버 부재;
    상기 제1 커버 부재와 상기 제2 커버 부재 사이에서 상기 복수의 태양 전지를 밀봉하는 밀봉재; 및
    상기 복수의 태양 전지에 전기적으로 연결되며 상기 본체에 구비되는 바이패스 다이오드
    를 포함하는 태양 전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 다이오드가 상기 본체에 내장되는 태양 전지 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 밀봉재는, 상기 태양 전지의 상기 제1 면과 상기 제1 커버 부재 사이에 위치하는 제1 밀봉재와, 상기 태양 전지의 상기 제2 면과 상기 제2 커버 부재 사이에 위치하는 제2 밀봉재를 포함하고,
    상기 바이패스 다이오드가 상기 제1 밀봉재와 상기 제2 밀봉재 사이에 위치하며 상기 복수의 태양 전지와 이격하여 위치하는 태양 전지 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바이패스 다이오드가 가로 폭 및 세로 폭보다 두께가 작은 칩형 다이오드인 태양 전지 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체에서 상기 바이패스 다이오드가 위치하지 않은 부분의 두께에 대한 상기 바이패스 다이오드의 두께의 비율이 2배 이하인 태양 전지 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바이패스 다이오드의 두께가 0.1mm 내지 3mm인 태양 전지 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 각 본체에서 상기 복수의 태양 전지는, 상기 제1 방향에서의 제1 단부에 인접하여 위치하는 제1 단부 태양 전지와, 상기 제1 단부와 반대되는 제2 단부에 인접하여 위치하는 제2 단부 태양 전지를 포함하고,
    상기 각 본체는, 상기 제1 단부 쪽에서 제1 단부 태양 전지의 제1 전극에 연결되는 제1 도전성 연결재와, 상기 제2 단부 쪽에서 상기 제2 단부 태양 전지의 제2 전극에 연결되면서 상기 제1 단부에 인접한 부분까지 연장되는 제2 도전성 연결재를 구비하고,
    상기 바이패스 다이오드의 애노드 전극이 상기 제1 및 제2 도전성 연결재 중 어느 하나에 연결되고 상기 바이패스 다이오드의 캐소드 전극이 상기 제1 및 제2 도전성 연결재 중 다른 하나에 연결되는 태양 전지 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 도전성 연결재와 상기 제2 도전성 연결재가 동일한 상기 제1 단부를 지나 외부로 노출되고, 상기 제2 단부를 지나서 외부로 노출되지 않는 태양 전지 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 도전성 연결재는 상기 제1 단부 쪽에서 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제1 연결 부분을 구비하고,
    상기 제2 도전성 연결재는 상기 제2 단부 쪽에서 상기 제2 방향을 따라 연장되는 제2 연결 부분 및 상기 제2 연결 부분으로부터 상기 제1 단부에 인접한 부분까지 상기 제1 방향을 따라 상기 복수의 태양 전지와 이격되면서 일측 가장자리를 따라 연장되는 연장 부분을 구비하는 태양 전지 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연장 부분이 상기 제2 방향에서의 일측 가장자리를 따라 길게 이어지고, 다른 가장자리에는 구비되지 않는 태양 전지 모듈.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 도전성 연결재가 상기 제1 연결 부분으로부터 상기 제1 단부를 지나 외부로 연장되는 제1 단자 부분을 더 포함하고,
    상기 제2 도전성 연결재가 상기 연장 부분으로부터 상기 제1 단부를 지나 외부로 연장되는 제2 단자 부분을 더 포함하고,
    상기 연장 부분 및 상기 제2 단자 부분이 상기 제2 방향에서의 일측 가장자리에 인접하여 위치하고, 상기 제1 단자 부분이 상기 제2 방향에서의 타측 가장자리에 인접하여 위치하는 태양 전지 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 본체가 복수로 구비되어 서로 직렬 연결되고,
    상기 각 본체에 상기 바이패스 다이오드가 적어도 하나씩 구비되는 태양 전지 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 본체에서 하나의 본체의 상기 제1 도전성 연결재와 이에 이웃한 본체의 상기 제2 도전성 연결재가 서로 연결되는 태양 전지 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 각 본체의 출력이 10W 내지 40W인 태양 전지 모듈.
PCT/KR2019/007259 2018-06-25 2019-06-17 태양 전지 모듈 Ceased WO2020004847A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180072785A KR20200000677A (ko) 2018-06-25 2018-06-25 태양 전지 모듈
KR10-2018-0072785 2018-06-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020004847A1 true WO2020004847A1 (ko) 2020-01-02

Family

ID=68987256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/007259 Ceased WO2020004847A1 (ko) 2018-06-25 2019-06-17 태양 전지 모듈

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20200000677A (ko)
WO (1) WO2020004847A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3920411A4 (en) * 2020-02-17 2023-01-18 Hengdian Group DMEGC Magnetics Co., Ltd. SCREEN FOR PHOTOVOLTAIC SYSTEM

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102538958B1 (ko) * 2022-07-18 2023-06-01 주식회사 솔란드 롤러블 태양광 모듈

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110022958A (ko) * 2009-08-28 2011-03-08 한국전자통신연구원 태양전지를 이용한 차양 장치
US20120006483A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-12 7Ac Technologies, Inc. Methods for Interconnecting Solar Cells
JP2014095233A (ja) * 2012-11-09 2014-05-22 Mitsubishi Chemicals Corp 縦型ブラインド
KR20180000898A (ko) * 2016-06-24 2018-01-04 정준석 태양광발전모듈루버를 구비한 루버창호
US20180076762A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 David R. Hall Photovoltaic Modular System

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110022958A (ko) * 2009-08-28 2011-03-08 한국전자통신연구원 태양전지를 이용한 차양 장치
US20120006483A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-12 7Ac Technologies, Inc. Methods for Interconnecting Solar Cells
JP2014095233A (ja) * 2012-11-09 2014-05-22 Mitsubishi Chemicals Corp 縦型ブラインド
KR20180000898A (ko) * 2016-06-24 2018-01-04 정준석 태양광발전모듈루버를 구비한 루버창호
US20180076762A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 David R. Hall Photovoltaic Modular System

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3920411A4 (en) * 2020-02-17 2023-01-18 Hengdian Group DMEGC Magnetics Co., Ltd. SCREEN FOR PHOTOVOLTAIC SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200000677A (ko) 2020-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11139406B2 (en) Solar cell
WO2011071227A1 (en) Solar cell module
WO2011037373A2 (en) Solar cell module and method of manufacturing the same
WO2011043517A1 (en) Solar cell and solar cell module
WO2016186317A1 (ko) 페로브스카이트 태양 전지 모듈
JP5714080B2 (ja) 太陽電池モジュール
KR101321550B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이를 포함하는 태양광 모듈
WO2011078630A2 (ko) 태양광 발전장치
ES2951134T3 (es) Módulo fotovoltaico de placa única resistente a puntos calientes
US10454409B2 (en) Non-flat solar roof tiles
WO2020013509A1 (en) Solar power generator and solar power generating blind
WO2021201342A1 (ko) 디자이너블 슁글드 태양광 모듈 및 그 제조 방법
WO2022059366A1 (ja) 太陽電池、および太陽電池システム
CN107068796A (zh) 太阳能电池模块
KR102604429B1 (ko) 태양 전지 모듈 및 이의 제조 방법
WO2013162302A1 (en) Photovoltaic apparatus
WO2019112120A1 (en) Solar cell panel
WO2020204527A1 (ko) 태양전지 패널 및 그 제조 방법
WO2020004847A1 (ko) 태양 전지 모듈
WO2011071226A1 (en) Solar cell module
WO2013133589A1 (en) Solar cell apparatus
WO2020013464A1 (ko) 태양광 발전 장치
KR20200001081A (ko) 태양 전지 모듈 및 이의 제조 방법
WO2020242041A1 (ko) 태양 전지 패널
WO2015041463A1 (ko) 태양전지 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19824451

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19824451

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1