(57)【要約】太陽光発電装置及びこれを含む運送装置が開示される。太陽光発電装置は、太陽電池パネル、及び上記太陽電池パネルの上に配置される電気衝撃保護部を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの上に配置される電気衝撃保護部と、
を含むことを特徴とする、太陽光発電装置。
【請求項２】
前記太陽電池パネルの上に配置される保護基板と、
前記太陽電池パネル及び前記保護基板の間に介される緩衝層と、を含み、
前記電気衝撃保護部は、前記保護基板及び前記緩衝層の間に介されることを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項３】
前記電気衝撃保護部は、前記保護基板の下面にコーティングされることを特徴とする、請求項２に記載の太陽光発電装置。
【請求項４】
前記電気衝撃保護部は、
第１方向に延びる多数個の第１透明電極と、
前記第１透明電極と交差する多数個の第２透明電極と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項５】
前記第１透明電極の間の間隔は前記第１透明電極の幅の１．５倍乃至５００倍であることを特徴とする、請求項４に記載の太陽光発電装置。
【請求項６】
前記電気衝撃保護部はメッシュ形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項７】
前記太陽電池パネルの周囲を囲むフレームを含み、
前記電気衝撃保護部は、前記フレームに電気的に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項８】
前記太陽電池パネルの上に配置される保護基板と、
前記太陽電池パネル及び前記保護基板の間に介される緩衝層とを含み、
前記電気衝撃保護部は前記緩衝層の内に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項９】
前記太陽電池パネルの上に配置される保護基板を含み、
前記電気衝撃保護部は前記保護基板の上面に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項１０】
前記電気衝撃保護部は透明な導電物質を含むことを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項１１】
前記電気衝撃保護部は、前記保護基板の上面または下面にコーティングされる導電層を含み、
前記導電層には前記保護基板の上面または下面を露出させる多数個のオープン領域が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項１２】
前記電気衝撃保護部は透明な導電性ポリマーを含むことを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電装置。
【請求項１３】
前記太陽電池パネルの上に配置される保護基板と、
前記太陽電池パネル及び前記保護基板の間に介される緩衝層とを含み、
前記電気衝撃保護部は前記緩衝層の上面及び側面を覆うことを特徴とする、請求項１２に記載の太陽光発電装置。
【請求項１４】
太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの上に配置される電気衝撃保護部と、
を含むことを特徴とする、運送装置。
【請求項１５】
前記太陽電池パネル及び前記電気衝撃保護部を支持する胴体部を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の運送装置。
【請求項１６】
前記電気衝撃保護部は前記胴体部に接地されることを特徴とする、請求項１５に記載の運送装置。
【請求項１７】
前記太陽電池パネルの上に配置される保護基板を含み、
前記電気衝撃保護部は、前記保護基板の上面または下面に配置されることを特徴とする、請求項１４に記載の運送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電装置及びこれを含む運送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電変換効果を用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電モジュールは、地球環境の保全に寄与する無公害エネルギーを得る手段として広く使われている。
【０００３】
太陽電池の光電変換効率が改善されるによって、太陽光発電モジュールを備えた多い太陽光発電システムが住居用途にまで設置されるに至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、外部の電気衝撃による損傷を防止する太陽光発電装置及びこれを含む運送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従う太陽光発電装置は、太陽電池パネル、及び上記太陽電池パネルの上に配置される電気衝撃保護部を含む。
【０００６】
また、本発明に従う運送装置は、上記太陽光発電装置を含む。
【０００７】
特に、本発明に従う太陽光発電装置は、上記太陽電池パネルの上に配置される保護基板、及び上記太陽電池パネル及び上記保護基板の間に介される緩衝層をさらに含むことができ、上記電気衝撃保護部は上記保護基板及び上記緩衝層の間に介される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に従う太陽光発電装置は、電気衝撃保護部を使用して、太陽電池パネルを保護することができる。
【０００９】
特に、電気衝撃保護部は静電気または落雷などを吸収して、太陽電池パネルの損傷を防止することができる。
【００１０】
これによって、本発明に従う太陽光発電装置は、向上した耐久性及び信頼性を有することができる。
【００１１】
特に、本発明に従う太陽光発電装置は、自動車または飛行機などの運送装置に適用できる。この際、運送装置には静電気または落雷などの電気的な衝撃がよりたくさん印加できる。
【００１２】
この際、上記電気衝撃保護部は上記太陽電池パネルを効果的に保護するので、本発明に従う運送装置は向上した耐久性及び信頼性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に従う太陽電池モジュールを示す平面図である。
【図２】電気衝撃保護部を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に従う太陽電池モジュールを示す断面図である。
【図４】電気衝撃保護部及びフレームが連結された状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に従う太陽電池モジュールが適用された自動車を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に従う太陽電池モジュールが適用された飛行機を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に従う太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に従う太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態に従う太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。
【図１０】本発明の更に他の実施形態に従う太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態に従う太陽電池モジュールの電気衝撃保護部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を説明するに当たって、各パネル、バー、フレーム、基板、溝、またはフィルムなどが、各パネル、バー、基板、溝、またはフィルムなどの“上（on）”に、または“下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上（on）”と“下（under）”は、“直接（directly）”または“他の構成要素を介して（indirectly）”形成されることを全て含む。また、各構成要素の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。図面において、各構成要素のサイズは説明のために誇張することがあり、実際に適用されるサイズを意味するものではない。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に従う太陽電池モジュールを示す平面図である。図２は、電気衝撃保護部を示す図である。図３は、本発明の実施形態に従う太陽電池モジュールを示す断面図である。図４は、電気衝撃保護部及びフレームが連結された状態を示す図である。図５は、本発明の実施形態に従う太陽電池モジュールが適用された自動車を示す図である。図６は、本発明の実施形態に従う太陽電池モジュールが適用された飛行機を示す図である。
【００１６】
図１乃至図４を参照すると、実施形態に従う太陽電池モジュールは、フレーム１００、太陽電池パネル２００、保護基板３００、緩衝シート４００、及び電気衝撃保護部５００を含む。
【００１７】
上記フレーム１００は、上記太陽電池パネル２００の外側に配置される。上記フレーム１００は、上記太陽電池パネル２００、上記保護基板３００、上記緩衝シート４００、及び上記電気衝撃保護部５００を収容する。より詳しくは、上記フレーム１００は上記太陽電池パネル２００の側面を囲む。
【００１８】
上記フレーム１００は導電体でありうる。例えば、上記フレーム１００は金属フレーム１００でありうる。上記フレーム１００に使われる物質の例としては、アルミニウム、ステンレススチール、または鉄などを含むことができる。
【００１９】
上記フレーム１００は４個のサブフレームから構成される。上記サブフレームは、上記太陽電池パネル２００の隅に各々配置される。上記サブフレームは互いに締結できる。
【００２０】
上記太陽電池パネル２００は、上記フレーム１００の内側に配置される。上記太陽電池パネル２００はプレート形状を有し、多数個の太陽電池２１０を含む。
【００２１】
上記太陽電池２１０は、例えば、ＣＩＧＳ系太陽電池、シリコン系列太陽電池、燃料感応系列太陽電池、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体太陽電池、またはＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体太陽電池でありうる。
【００２２】
また、上記太陽電池２１０は、ガラス基板などの透明な基板２２０の上に配置される。
【００２３】
上記太陽電池２１０はストライプ（stripe）形態に配置される。また、上記太陽電池２１０はマトリックス（matrix）形態など、多様な形態に配置される。上記太陽電池２１０は、互いに直列または／及び並列に連結できる。
【００２４】
上記保護基板３００は、上記太陽電池パネル２００の上に配置される。より詳しくは、上記保護基板３００は上記太陽電池パネル２００に対向して配置される。
【００２５】
上記保護基板３００は透明で、高い強度を有する。上記保護基板３００に使われる物質の例としては、強化ガラスなどが挙げられる。
【００２６】
上記緩衝シート４００は、上記保護基板３００及び上記太陽電池パネル２００の間に介される。上記緩衝シート４００は、上記太陽電池パネル２００を外部の物理的な衝撃から保護する。また、上記緩衝シート４００は、上記保護基板３００及び上記太陽電池パネル２００の間の衝突を防止する。
【００２７】
上記緩衝シート４００は、上記太陽電池パネル２００に一層多い光が入射されるように反射防止機能を遂行することができる。
【００２８】
上記緩衝シート４００に使われる物質の例としては、エチレンビニールアセテート樹脂（ethylene vinylacetate resin；EVA resin）などが挙げられる。
【００２９】
上記保護基板３００及び上記緩衝シート４００は、上記フレーム１００の内側に配置される。より詳しくは、上記太陽電池パネル２００、上記保護基板３００、及び上記緩衝シート４００の側面は、上記フレーム１００に挿入固定される。
【００３０】
また、上記太陽電池パネル２００、上記保護基板３００、及び上記緩衝シート４００と上記フレーム１００との間の空間にはシーリング材１０１が注入される。上記シーリング材１０１によって、上記太陽電池パネル２００、上記保護基板３００、及び上記緩衝シート４００は、上記フレーム１００に一層硬く固定される。
【００３１】
また、上記シーリング材１０１は、上記フレーム１００に印加される物理的な衝撃を吸収して、上記太陽電池パネル２００などを保護することができる。
【００３２】
また、実施形態に従う太陽電池モジュールは上記太陽電池２１０に連結され、外部の充填装置または他の太陽電池モジュールと連結される配線を含むことができる。また、上記太陽電池モジュールは、上記配線及び上記太陽電池２１０を互いに連結させるためのバスバーをさらに含むことができる。
【００３３】
上記電気衝撃保護部５００は、上記太陽電池パネル２００の上に配置される。より詳しくは、上記電気衝撃保護部５００は上記太陽電池パネル２００の上面に全体的に配置できる。上記電気衝撃保護部５００は、上記保護基板３００の下に配置される。上記電気衝撃保護部５００は、上記保護基板３００及び上記太陽電池パネル２００の間に介される。より詳しくは、上記電気衝撃保護部５００は、上記緩衝シート４００及び上記保護基板３００の間に介される。より詳しくは、上記電気衝撃保護部５００は上記保護基板３００の下面にコーティングできる。
【００３４】
上記電気衝撃保護部５００は導電体である。上記電気衝撃保護部５００は透明である。上記電気衝撃保護部５００に使われる物質の例としては、インジウムチンオキサイド、またはインジウムジンクオキサイドなどの透明な導電物質などが挙げられる。
【００３５】
上記電気衝撃保護部５００は、真空蒸着工程により形成される。例えば、上記保護基板３００の下面に上記透明な導電物質が均等に蒸着されて透明導電層が形成される。以後、上記透明導電層はフォトリソグラフィ工程またはレーザーによりパターニングされ、上記電気衝撃保護部５００が形成される。
【００３６】
これとは異なり、上記電気衝撃保護部５００はプリンティング工程により形成される。例えば、上記保護基板３００の下面に上記透明な導電物質を含むペーストがプリントされる。以後、上記プリントされたペーストは熱処理されて、上記保護基板３００の下面に上記電気衝撃保護部５００が形成される。
【００３７】
これとは異なり、上記電気衝撃保護部５００を別に形成し、形成された電気衝撃保護部５００を接着剤などを使用して、上記保護基板３００の下面に付着させることができる。
【００３８】
図１及び図２に示すように、上記電気衝撃保護部５００はメッシュ形状を有することができる。より詳しくは、上記電気衝撃保護部５００は多数個の第１透明電極５１０及び多数個の第２透明電極５２０を含むことができる。
【００３９】
上記第１透明電極５１０は第１方向に延びる。上記第１透明電極５１０は互いに離隔する。より詳しくは、上記第１透明電極５１０は一定の間隔で離隔し、互いに平行に配置される。
【００４０】
上記第２透明電極５２０は、上記第１透明電極５１０と交差する。上記第２透明電極５２０は、上記第１方向と交差する第２方向に延びる。上記第２透明電極５２０は互いに離隔する。より詳しくは、上記第２透明電極５２０は一定の間隔で離隔し、互いに平行に配置される。
【００４１】
上記第１透明電極５１０及び上記第２透明電極５２０は互いに連結される。より詳しくは、上記第１透明電極５１０及び上記第２透明電極５２０は互いに一体形成される。
【００４２】
上記第１透明電極５１０及び上記第２透明電極５２０は、上記フレーム１００に対して斜線形態に配置できる。即ち、上記第１方向及び上記第２方向は、上記フレーム１００が延びる方向に対して傾斜することができる。これとは異なり、上記第１方向及び上記第２方向は、上記フレーム１００が延びる方向に対して実質的に垂直または水平でありうる。
【００４３】
上記第１透明電極５１０の幅は約１０μｍ乃至約１０００μｍであり、上記第１透明電極５１０の間の間隔は上記第１透明電極５１０の幅の約１．５倍乃至約５００倍でありうる。また、上記第１透明電極５１０の厚さは約１００ｎｍ乃至約１０００ｎｍでありうる。
【００４４】
上記第２透明電極５２０の幅は約１０μｍ乃至約１０００μｍであり、上記第２透明電極５２０の間の間隔は上記第２透明電極５２０の幅の約１．５倍乃至約５００倍でありうる。また、上記第２透明電極５２０の厚さは約１００ｎｍ乃至約１０００ｎｍでありうる。
【００４５】
図４に示すように、上記電気衝撃保護部５００は上記フレーム１００に電気的に連結される。より詳しくは、上記電気衝撃保護部５００に第１ソルダー５０１を通じて連結配線６００が接続され、上記連結配線６００は第２ソルダー１０２を通じて上記フレーム１００に連結される。この際、上記連結配線６００は上記シーリング材１０１を通過する。
【００４６】
上記連結配線６００は多数個でありうる。即ち、多数個の連結配線６００が上記電気衝撃保護部５００と上記フレーム１００を連結することができる。この際、上記連結配線６００は上記電気衝撃保護部５００の外郭に均等に配置できる。
【００４７】
上記連結配線６００はフレキシブル（flexible）であり、上記連結配線６００に使われる物質の例としては、銅などが挙げられる。
【００４８】
上記フレーム１００は追加的な配線などにより接地される。これによって、上記電気衝撃保護部５００は上記フレーム１００を通じて接地される。
【００４９】
これによって、実施形態に従う太陽電池モジュールは、上記電気衝撃保護部５００を使用して、上記太陽電池パネル２００を保護することができる。特に、上記電気衝撃保護部５００は、静電気または落雷などを吸収して、上記太陽電池パネル２００の損傷を防止することができる。
【００５０】
これによって、実施形態に従う太陽電池モジュールは、向上した耐久性及び信頼性を有することができる。
【００５１】
特に、図５及び図６に示すように、実施形態に従う太陽電池モジュール１は自動車または飛行機などの運送装置に取付できる。
【００５２】
図５に示すように、実施形態に従う太陽電池モジュール１は、自動車の屋根などに設置できる。また、図６に示すように、実施形態に従う太陽電池モジュール１は、飛行機の翼などに設置できる。
【００５３】
また、実施形態に従う太陽電池モジュール１の電気衝撃保護部５００は、自動車の胴体部２または飛行機の胴体部２に接地できる。上記胴体部２は、上記電気衝撃保護部５００を支持する。また、上記胴体部２の少なくとも一部は導体で形成される。
【００５４】
このように、実施形態に従う太陽電池モジュール１が自動車または飛行機などの運送装置に適用される時、運送装置が運用される時、空気との摩擦によって静電気などが発生される。
【００５５】
このように発生される静電気などは、上記電気衝撃保護部５００によって外部に容易に抜け出して、実施形態に従う太陽電池モジュール１は、電気的な衝撃から効果的に保護できる。
【００５６】
図７及び図８は、本発明の他の実施形態に従う太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。本実施形態では、前述した太陽電池モジュール及びこれを含む運送装置に対する説明を参照する。即ち、前述した実施形態に対する説明は、本実施形態に対する説明に変更された部分を除いて本質的に結合できる。
【００５７】
図７及び図８を参照すると、電気衝撃保護部５００は、緩衝層３００の内に配置される。より詳しくは、上記緩衝層３００は第１緩衝層３１０及び第２緩衝層３２０を含む。この際、上記電気衝撃保護部５００は、上記第１緩衝層３１０及び上記第２緩衝層３２０の間に介される。上記第１緩衝層３１０及び上記第２緩衝層３２０は互いに接着され、上記電気衝撃保護部５００にも接着される。
【００５８】
上記電気衝撃保護部５００は、太陽電池パネル２００に一層隣接して配置される。これによって、上記電気衝撃保護部５００は上記太陽電池パネル２００などに印加される静電気などを効果的に吸収することができる。
【００５９】
また、上記電気衝撃保護部５００は、２つの緩衝層３１０、３２０によってサンドイッチされるので、保護基板４００に効果的に接着できる。即ち、上記電気衝撃保護部５００は、上記第２緩衝層３２０を通じて上記保護基板４００に接着されるので、直接接着される場合より効果的に上記保護基板４００に接着できる。
【００６０】
図９及び図１０は、本発明の更に他の実施形態に従う太陽電池モジュールの断面を示す断面図である。本実施形態では、前述した太陽電池モジュール及びこれを含む運送装置に対する説明を参照する。即ち、前述した実施形態に対する説明は、本実施形態に対する説明に変更された部分を除いて本質的に結合できる。
【００６１】
図９及び図１０を参照すると、電気衝撃保護部５０２は緩衝層３００の側面及び太陽電池パネル２００の側面を覆うことができる。より詳しくは、上記電気衝撃保護部５０２は、上記緩衝層３００の側面及び上記太陽電池パネル２００の側面にコーティングできる。また、上記電気衝撃保護部５０２は、上記太陽電池パネル２００の下面にもコーティングできる。
【００６２】
また、上記電気衝撃保護部５０２は、上記フレーム１００と直接接触できる。即ち、上記電気衝撃保護部５０２が上記太陽電池パネル２００及び上記フレーム１００の間に介され、上記フレーム１００と直接接続できる。
【００６３】
上記電気衝撃保護部５０２はフレキシブルである。例えば、上記電気衝撃保護部５００は導電性ポリマーを含むことができる。上記電気衝撃保護部５０２に使われる導電性ポリマーの例としては、ポリピロール（poly-pyrrole）、ポリサルファーニトリド（polysulfurnitride）またはポリ（３，４−エチレンジオキシチオペン（poly（3，4-ethylenedioxythiophene；ＰＥＤＯＴ）などが挙げられる。ポリ（３，４−エチレンジオキシチオペン）は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ構造を有することができる。また、上記電気衝撃保護部５０２に使われる導電性ポリマーは透明でありうる。
【００６４】
このように、上記電気衝撃保護部５０２は伝導性ポリマーを含むので、フレキシブルで、かつ多様な形態に適用できる。これによって、上記電気衝撃保護部５０２は上記フレーム１００に直接接続され、実施形態に従う太陽電池モジュールは容易に製造できる。
【００６５】
図１１は、本発明の更に他の実施形態に従う太陽電池モジュールの電気衝撃保護部を示す図である。本実施形態では、前述した太陽電池モジュール及びこれを含む運送装置に対する説明を参照する。即ち、前述した実施形態に対する説明は、本実施形態に対する説明に変更された部分を除いて本質的に結合できる。
【００６６】
図１１を参照すると、上記電気衝撃保護部５０３は多数個のオープン領域（ＯＲ）を含む。上記電気衝撃保護部５０３が形成されるために、透明な導電性物質が保護基板４００の上面または下面にコーティングされ、パターニング工程により上記オープン領域（ＯＲ）に対応する部分がエッチングされる。これによって、上記オープン領域（ＯＲ）が形成される。
【００６７】
この際、上記オープン領域（ＯＲ）の面積は多様に調節できる。即ち、フレーム１００に隣接した部分のオープン領域（ＯＲ）は相対的に広い面積を有し、上記保護基板４００の中央部分は相対的に少ない面積を有することができる。
【００６８】
これによって、本実施形態に従う太陽電池モジュールは相対的に電気的な衝撃がたくさん印加できる部分でオープン領域（ＯＲ）の面積を小さくすることができる。したがって、実施形態に従う太陽電池モジュールは、全体的に落雷及び静電気などの電気的な衝撃から効果的に保護できる。
【００６９】
また、実施形態に従う太陽電池モジュールは、電気的な衝撃からの保護性能を減少させず、上記オープン領域（ＯＲ）の面積を極大化して、光−電変換効率を増加させることができる。
【００７０】
本実施形態における太陽電池モジュールは、広くは太陽光発電装置に該当する。したがって、本実施形態における太陽電池モジュールの構造は多様な形態の太陽光発電装置に適用できる。
【００７１】
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
【００７２】
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【産業上利用可能性】
【００７３】
本発明に従う太陽光発電装置は、太陽光発電分野に用いられる。
【図１】
2013539240.tif 000003
【図２】
2013539240.tif 000004
【図３】
2013539240.tif 000005
【図４】
2013539240.tif 000006
【図５】
2013539240.tif 000007
【図６】
2013539240.tif 000008
【図７】
2013539240.tif 000009
【図８】
2013539240.tif 000010
【図９】
2013539240.tif 000011
【図１０】
2013539240.tif 000012
【図１１】
2013539240.tif 000013
【国際調査報告】
2013539240.tif 000014
2013539240.tif 000015
2013539240.tif 000016
2013539240.tif 000017