WO2013125877A1 - Backsheet for solar cell module and solar cell module comprising same - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a solar cell module back sheet and a solar cell module including the same. More particularly, the present invention relates to a solar cell module back sheet having the excellent heat dissipation, which can improve the amount of power generation of a solar cell and to be distributed at a low price, and has excellent adhesive strength.
- the solar cell is composed of a plurality of solar cells (module) is modular. At this time, the plurality of solar cells are packed and fixed to the encapsulation layer, and a back sheet as a sealing member is bonded to the lower surface of the encapsulation layer to be modularized. This will be described with reference to FIG. 1. 1. 1 is a cross-sectional view of a conventional solar cell module according to the related art, in which a back sheet according to the prior art is shown.
- a solar cell module generally includes transparent tempered glass 3 to which light is incident, an upper encapsulation layer 2a, a plurality of solar cells C, a lower encapsulation layer 2b, and a back sheet 1.
- the plurality of solar cells C are packed and fixed in the encapsulation layers 2a and 2b. That is, as shown in FIG. 1, the plurality of solar cells C are packed and fixed between the upper encapsulation layer 2a and the lower encapsulation layer 2b.
- the encapsulation layers 2a and 2b mainly use ethylene vinyl acetate (EVA), which is advantageous for packing (fixing) the solar cell (C).
- EVA ethylene vinyl acetate
- the back sheet 1 is adhered to a lower surface of the solar cell module, that is, the lower surface of the lower encapsulation layer 2b to protect the solar cell C.
- the solar cell module is required to have a long life without output degradation over a long time.
- the back sheet 1 should be able to block moisture or oxygen that adversely affects the solar cell C, and to prevent degradation due to ultraviolet rays.
- the cost reduction of the back sheet 1 is strongly demanded.
- the back sheet 1 should be made of a material having heat resistance and durability (weather resistance) that can withstand high temperature, humidity, ultraviolet rays, etc., to prolong the life of the solar cell module. do.
- the solar cell module back sheet 1 has a structure in which a heat resistant polyethylene terephthalate (PET) film and a weather resistant fluorine film are laminated as a base substrate.
- PET polyethylene terephthalate
- the back sheet 1 includes a PET film 1a as a base substrate and a fluorine-based film 1b adhered to the PET film 1a through an adhesive.
- Republic of Korea Patent No. 10-1022820 and Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0020227 discloses a technology related to this.
- the PET film 1a is useful as a base substrate of the back sheet 1 due to its excellent heat resistance and excellent durability such as mechanical strength.
- films such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or polyvinyl fluoride (PVF) are mainly used.
- PVDF polyvinylidene fluoride
- PVF polyvinyl fluoride
- the fluorine-based film 1b has an advantage of excellent durability (weather resistance) and the like.
- the conventional back sheet 1 has a problem in that the price of the constituent material is high and the price is not competitive.
- a fluorine-based film 1b such as PVDF or PVF molded into a film as described above is applied to the PET film 1a.
- the fluorine-based film 1b such as PVDF or PVF has a problem in that the price of the film itself is high and the price of the back sheet 1 cannot be reduced.
- the conventional back sheet 1 is poor in interlayer adhesion of each layer constituting the back sheet 1, adhesive strength for modularization, poor durability, etc., and is not good in terms of barrier properties such as moisture barrier properties.
- barrier properties such as moisture barrier properties.
- the back sheet 1 should be firmly adhered to the lower encapsulation layer 2b of the solar cell module, that is, the EVA sheet, to maintain sealing property.
- the back sheet 1 has a weak adhesive strength between the fluorine-based film 1b and the EVA sheet, resulting in poor durability. There is this.
- the fluorine-based film 1b is advantageous in durability and the like, but also has problems of poor barrier properties such as moisture barrier property due to high moisture permeability.
- the solar cell generates heat during driving. At this time, the generated heat should be dissipated (discharged) to the outside as much as possible, which is advantageous for the light conversion efficiency (efficiency for converting light into electricity) of the solar cell, that is, the amount of power generation.
- the conventional back sheet 1 has a problem in that there is no heat dissipation for dissipating heat generated from the solar cell or low, and thus the power generation amount (light conversion efficiency) of the solar cell is not improved.
- Patent Document 1 Republic of Korea Patent No. 10-1022820
- Patent Document 2 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0020227
- an object of the present invention is to provide a solar cell module back sheet having excellent durability and heat dissipation and a solar cell module including the same.
- an object of the present invention is to provide a back sheet for a solar cell module having excellent adhesiveness and barrier properties (such as moisture barrier) and a solar cell module including the same.
- the substrate may include at least one selected from a polyester film layer and a metal layer.
- a base material contains a metal layer, and the said metal layer can use what is two or more layers from which a thermal conductivity differs.
- the surface layer may include at least one selected from a polyethylene-based film layer and a fluorine coating layer.
- the polyethylene film layer may include a white inorganic material
- the fluorine coating layer may include an ethylene-containing fluorine resin.
- the present invention provides a solar cell module comprising the back sheet according to the present invention.
- the present invention has excellent durability and heat dissipation, including a heat dissipating fluorine coating layer. Accordingly, the lifespan of the solar cell module can be extended, and the heat generated from the solar cell can be efficiently dissipated (discharged) to improve the power generation amount (light conversion efficiency) of the solar cell. In addition, it can be spread at a lower price than the conventional one, and is excellent in adhesiveness and barrier properties (such as moisture barrier property).
- FIG. 1 is a cross-sectional view of a solar cell module and a back sheet according to the prior art.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a first embodiment of the present invention.
- FIG 3 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of a solar cell module back sheet according to a fifth embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a solar cell module according to an exemplary embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a first embodiment of the present invention.
- 3 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a second embodiment of the present invention.
- 4 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a third embodiment of the present invention.
- 5 is a cross-sectional configuration diagram of a solar cell module back sheet according to a fourth embodiment of the present invention
- FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of a solar cell module back sheet according to a fifth embodiment of the present invention.
- the solar cell module back sheet (hereinafter, abbreviated as "back sheet") according to the present invention is the base layer 10 and the surface layer 20 formed on one surface of the base 10. ), And a heat dissipating fluorine coating layer 30 formed on the other side of the substrate 10.
- the heat dissipating fluorine coating layer 30 may contain a heat dissipation material and a fluorine resin.
- the substrate 10 is not limited as long as it has a bearing force.
- the substrate 10 may further have one or more selected from heat resistance, barrier properties, heat dissipation properties, and the like together with the supporting force.
- the substrate 10 may be made of one or more materials selected from, for example, a synthetic resin material and a metal material. At this time, when the substrate 10 is made of a synthetic resin material, it may be selected from, for example, polyester, polyolefin, and polyamide.
- polyethylene terephthalate PET
- polybutylene terephthalate PBT
- Polybutyleneterephthalate PET
- polyethylene naphthalate PEN
- Polyethylenenaphthalate PET
- polybutylene naphthalate PBN
- Polybutylenenaphthalate PET
- PE polyethylene
- PE polyetylene
- Polypropylene PP
- the substrate 10 may include one or more selected from the polyester film layer 12 and the metal layer 14.
- the substrate 10 may be composed of a polyester film layer 12 as illustrated in FIG. 2, or may be composed of a metal layer 14 as illustrated in FIGS. 3 and 4.
- the substrate 10 may include a polyester film layer 12 and a metal layer 14 formed on the polyester film layer 12 as illustrated in FIG. 5.
- the polyester film layer 12 is excellent in heat resistance and barrier properties
- the metal layer 14 is excellent in heat resistance and barrier properties as well as heat dissipation.
- FIG. 2 illustrates a first embodiment of the present invention, which illustrates a state in which the polyester film layer 12 is applied as the substrate 10.
- the polyester film layer 12 is not limited as long as it contains a polyester-based resin, for example, by molding a composition containing a polyester-based resin polymerized with a compound having a carboxyl group and a compound having a hydroxyl group in the form of a film Can be used.
- the polyester film layer 12 is a polyester resin, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT) and polybutylene naphthalate ( PBN) and the like. More specifically, the polyester film layer 12 may include one or more resins selected from polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and the like having ethylene in the molecule among those listed above. Further, the polyester film layer 12 may be composed of a polyethylene terephthalate film (PET film) or polyethylene naphthalate film (PEN film).
- the polyester film layer 12 is not particularly limited, but may have a thickness of, for example, 50 ⁇ m (micrometer) to 1,000 ⁇ m. In this case, when the thickness of the polyester film layer 12 is less than 50 ⁇ m, barrier properties, heat resistance, mechanical strength (tensile strength, etc.) and dimensional stability may not be good, and when it exceeds 1,000 ⁇ m, flexibility or It may not be desirable in terms of cost. In consideration of this point, the polyester film layer 12 may have a thickness of 80 ⁇ 500 ⁇ m, more specifically may have a thickness of 100 ⁇ 300 ⁇ m.
- FIG 3 illustrates a second embodiment of the present invention, which illustrates the application of the metal layer 14 as the substrate 10.
- the metal layer 14 is not limited as long as it includes a thermally conductive metal.
- the metal layer 14 may be formed of, for example, a metal deposition layer or a metal thin film.
- the metal layer 14 may be a single layer or a multilayer of two or more layers. In this case, when the metal layer 14 is a metal deposition layer, for example, the metal layer 14 may be formed by being deposited on the surface layer 20 or by being deposited on the polyester film layer 12 as described above.
- the metal constituting the metal layer 14 is not limited as long as it is thermally conductive, for example, aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), tin ( Sn), zinc (Zn), tungsten (W) and iron (Fe) may be selected from the group consisting of.
- Metals in the present invention include those composed of one single metal, a mixture of two or more, or two or more alloys (eg, stainless steel, etc.) selected from the metals listed above. In this case, the metal may be selected from an aluminum (Al) thin film or an aluminum (Al) alloy thin film which is excellent in thermal conductivity and advantageous in weight and price.
- the thickness of the metal layer 14 is not limited.
- the metal layer 14 may have a thickness of 0.01 ⁇ m to 1,000 ⁇ m. In this case, when the thickness of the metal layer 14 is less than 0.01 ⁇ m, heat dissipation and bearing capacity may be insignificant, and when the thickness of the metal layer 14 is more than 1,000 ⁇ m, the flexibility of the back sheet 100 may be inferior and may be undesirable in terms of price.
- the metal layer 14 may have a thickness of, for example, 0.1 ⁇ m to 500 ⁇ m, and more specifically, may have a thickness of 5 ⁇ m to 300 ⁇ m.
- the metal layer 14 may be a metal corrosion treatment on the surface. That is, the metal layer 14 may include a corrosion protection layer 14b as shown in FIG. 3. Specifically, the metal layer 14 may include a metal base layer 14a and a corrosion preventing layer 14b formed on the surface of the metal base layer 14a. In this case, the metal substrate 14a may be a metal deposition layer or a metal thin film.
- the anti-corrosion layer 14b may be formed on one side or both sides of the metal substrate 14a, which is not limited as long as it is for preventing corrosion of the metal, that is, for preventing corrosion of the metal substrate 14a.
- the corrosion protection layer 14b may be formed by a method used in the general metal field for preventing corrosion of a metal, for example, plating or coating of a corrosion inhibitor.
- the corrosion preventing layer 14b may be formed by coating one or more selected from corrosion inhibitors such as, for example, phosphoric acid (phosphate) and chromium (chromic acid).
- the anti-corrosion layer 14b is an organic material, for example, a silane compound that forms a siloxane bond (Si-O-Si) with a metal, or a thiol group (-SH) that forms a metal-sulfur (S) covalent bond.
- a silane compound that forms a siloxane bond (Si-O-Si) with a metal or a thiol group (-SH) that forms a metal-sulfur (S) covalent bond.
- Alkanethiol-based compound and the like may be formed by coating a corrosion inhibitor.
- the corrosion protection layer 14b is not particularly limited, but may have a thickness of, for example, 0.001 ⁇ m to 30 ⁇ m. At this time, if the thickness of the anti-corrosion layer 14b is less than 0.001 ⁇ m, the anti-corrosion effect may be insignificant. If the thickness of the anti-corrosion layer 14b is over 30 ⁇ m, it may not be desirable in terms of price. In consideration of this point, the corrosion preventing layer 14b may have a thickness of, for example, 0.01 to 20 ⁇ m, and more specifically, a thickness of 0.5 to 10 ⁇ m.
- the metal layer 14 may be composed of two or more layers having different thermal conductivity.
- the metal layer 14 may have a multilayer structure of two or more layers, and each layer may be configured to have different thermal conductivity.
- the metal layer 14 may be formed of two or more layers, and may be made of metal having a different material from the adjacent layer. This will be described with reference to FIG. 4.
- Figure 4 shows a third embodiment of the present invention, which illustrates a metal layer 14 is applied as a base material 10, but the metal layer 14 is formed in a multi-layer structure.
- the metal layer 14 may be formed of at least two layers, and the metal constituting each layer may be formed of a metal different from an adjacent layer. That is, the metal layer 14 may be laminated or laminated with two or more metal thin films to have a multilayer structure of two or more layers, but may be formed of metal thin films of different materials from adjacent layers.
- the metal layer 14 of the multilayer structure is not particularly limited, but may have a multilayer structure of 2 to 10 layers, more specifically, 2 to 5 layers.
- at least one layer of the multilayer may include an aluminum (Al) thin film, which is advantageous in price, weight, strength, and thermal conductivity.
- at least one layer of the multilayer may further include a copper (Cu) thin film that is advantageous in thermal conductivity.
- a metal layer 14 composed of two layers includes a first metal layer 14-1 and a second metal layer 14-2 laminated and laminated under the first metal layer 14-1. 14) is illustrated.
- the metals constituting the first metal layer 14-1 and the second metal layer 14-2 are different from each other. That is, the kind of metal which comprises the metal thin film of each layer differs.
- the first metal layer 14-1 is composed of an aluminum (Al) thin film
- the second metal layer 14-2 is composed of a copper (Cu) thin film
- the metal layer 14 is formed of Al // Cu. It can be a two-layer structure.
- Each of these metal layers 14-1 and 14-2 may be corrosion-protected as described above. That is, each of the metal layers 14-1 and 14-2 may have a corrosion preventing layer 14b formed on at least one surface thereof.
- the metal layer 14 may include a first metal layer 14-1, a second metal layer 14-2 laminated and laminated under the first metal layer 14-1, and the second metal layer ( 14-2) may have a three-layer structure consisting of a third metal layer (not shown) laminated and laminated.
- the metals constituting the first metal layer 14-1, the second metal layer 14-2, and the third metal layer are formed of different metals between adjacent layers.
- the first metal layer 14-1 is composed of an aluminum (Al) thin film
- the second metal layer 14-2 is composed of a copper (Cu) thin film
- the third metal layer is formed of an aluminum (Al) thin film.
- the metal layer 14 may have a three-layer structure of Al // Cu // Al.
- the metal layer 14 may be a three-layer structure composed of Cu // Al // Cu.
- all three layers may be different metals and may have a three-layer structure composed of Al // Cu // Ni or a three-layer structure composed of an alloy of Cu // Al // Cu + Zn. have.
- the four layers may have a lamination structure of Al // Cu // Al // Cu, or Al // Cu // stainless steel // Al. That is, the metal layer 14 is formed by stacking two or more kinds of metal thin films, and different metal thin films are adjacent to each other.
- the layers constituting the metal layer 14 may be laminated by one or more means selected from heat and pressure. That is, in bonding each layer, the metal thin films constituting each layer are alternately laminated so that the same metal thin films are not adjacent to each other, and then heat and / or pressure are applied without using any adhesive material such as an adhesive. It is good to add and bond.
- both heat and pressure are applied to be laminated. For example, it may be pressed and laminated through a pressure roller maintaining a predetermined temperature.
- the metal layer 14 may be formed of two or more layers, and each layer may have an excellent heat dissipation property when the metal layer 14 is formed of a different metal from the adjacent layer.
- each layer may have an excellent heat dissipation property when the metal layer 14 is formed of a different metal from the adjacent layer.
- it when it consists of two layers of Al and Cu as a heterogeneous metal, it has the outstanding heat dissipation property rather than a single layer of Al or Cu.
- the back sheet 100 should quickly absorb heat generated from the solar cell and quickly release it to the outside so that the power generation amount (photo conversion efficiency) of the solar cell is improved. That is, the back sheet 100 should have good thermal conductivity and thermal diffusivity as well as heat dissipation efficiency to the outside.
- Metals generally have the property of having heat, no matter how excellent the thermal conductivity is. Accordingly, when the metal is first heated, heat is rapidly transferred and spreads evenly, and after a certain threshold, the heat of the metal itself is raised. That is, no matter how excellent the thermal conductivity of the metal, even after a certain time, the efficiency of heat release to the outside falls for the same reason.
- Cu has a higher thermal conductivity than Al.
- Cu has a high thermal conductivity and can quickly absorb heat from the solar cell.
- Cu has a great tendency to have heat, so the heat release efficiency (heat transfer effect) to the outside is lower than that of Al.
- Al has good heat dissipation efficiency to the outside as opposed to Cu, but has a lower heat absorption capacity from Cu than Cu.
- the thermal conductivity (heat absorption capacity from the solar cell) and the heat release efficiency (heat transfer effect) to the outside are achieved by the laminated composite of two or more different metals, for example, Al and Cu.
- Complementary to each other has excellent heat dissipation. That is, for example, Cu mainly plays a role of quickly absorbing heat from the solar cell, and Al mainly plays a role of quickly dissipating the transferred heat to the outside, thereby achieving excellent heat dissipation.
- Al it is not only lightweight but also excellent in mechanical strength such as tensile strength, which is useful as a base material for the back sheet 100.
- the metal layer 10 includes at least two or more kinds of metals different from each other, more specifically, at least two or more kinds of metal thin films having different thermal conductivity are not adjacent to each other. It is not restrict
- each layer is desirable in heat dissipation when laminated via heat and / or pressure. That is, when the adhesive material does not exist between the layers, and the layers are adhered / laminated in a clad manner using heat and pressure, heat dissipation is maximized due to the excellent heat transfer effect between the layers. Accordingly, the metal layer 14 efficiently emits heat generated in the solar cell C (see FIG. 7) to improve the power generation amount (light conversion efficiency) of the solar cell.
- FIG. 5 illustrates a fourth embodiment of the present invention, which illustrates a state in which a polyester film layer 12 and a metal layer 14 are applied as a substrate 10.
- the substrate 10 may include a polyester film layer 12 and a metal layer 14 formed on the polyester film layer 12 as described above.
- the metal layer 14 may be formed of a metal deposition layer formed by depositing on the surface of the polyester film layer 12, or may be formed by bonding a metal thin film through heat fusion or an adhesive, and the like. It may have a structure.
- the base material 10 includes the polyester film layer 12 and the metal layer 14 as described above, as shown in FIG. 5, the metal layer 14 is directly in contact with the heat dissipating fluorine coating layer 30 in terms of heat dissipation. I can come in contact.
- the back sheet 100 may have a structure in which the surface layer 20, the polyester film layer 12, the metal layer 14, and the heat dissipating fluorine paint coating layer 30 are sequentially stacked. Can be. At this time, the heat dissipation may be maximized by the adjacent metal layer 14 and the heat dissipating fluorine coating layer 30.
- the surface layer 20 is formed on the substrate 10, which may be bonded to the encapsulation layer 220 (see FIG. 7) of the solar cell module.
- the surface layer 20 constitutes the outermost layer of the back sheet 100 according to the present invention, which may be adhered to the lower encapsulation layer 222 (see FIG. 7) of the solar cell module.
- the surface layer 20 may have heat resistance, durability, and electrolyte resistance.
- the surface layer 20 may have an excellent adhesive strength that can be adhered to the encapsulation layer 220 well.
- the surface layer 20 may include at least one selected from a polyethylene film layer 22 and a fluorine coating layer 24.
- the surface layer 20 may be specifically composed of a polyethylene film layer 22 or a fluorine coating layer 24.
- the surface layer 20 may have a structure including both the polyethylene film layer 22 and the fluorine coating layer 24.
- the polyethylene-based film layer 22 may be formed by coating a resin composition including polyethylene-based resin, or by molding a film formed from the resin composition by heat fusion or an adhesive.
- the adhesive is not particularly limited, and for example, one or more adhesives selected from acrylic, urethane and epoxy resins can be used.
- the polyethylene resin constituting the polyethylene film layer 22 is not limited as long as it contains ethylene in the molecule.
- the polyethylene resin may be selected, for example, from homopolymers or ethylene containing copolymers of ethylene monomers. Examples of the copolymer include ethylene monomers and copolymers such as propylene or butylene monomers.
- the polyethylene-based resin for example, one or more selected from polyethylene (PE), ethylene-propylene copolymer, ethylene-butylene copolymer and the like can be used.
- the polyethylene-based film layer 22 when the above polyethylene-based film layer 22 is applied as the surface layer 20, it has excellent durability and the like, and promotes excellent price competitiveness compared to the conventional back sheet.
- the polyethylene-based film layer 24 is significantly cheaper than the conventional fluorine-based film (1b, see Fig. 1), such as PVDF and PVF, while having a durable price or the like, the back sheet 100 is inexpensive It can be made available at a price.
- the surface layer 20 is bonded to the encapsulation layer 220 of the solar cell module, wherein the surface layer 20 has excellent adhesion when the polyethylene-based film layer 22 as described above. That is, the polyethylene film layer 22 achieves excellent adhesion between the back sheet 100 and the encapsulation layer 220.
- the encapsulation layer 220 of the solar cell module may be generally composed of an ethylene vinyl acetate (EVA) sheet, wherein the polyethylene film layer 22 is homogeneous constituting the ethylene vinyl acetate (EVA) sheet. Including ethylene as a monomer of the has a good adhesion with the encapsulation layer 220.
- EVA ethylene vinyl acetate
- the substrate 10 may include a polyester film layer 12 as described above, wherein the surface layer 20 is excellent with the substrate 10 when the surface layer 20 is composed of a polyethylene-based film layer 22.
- the polyester film layer 12 as the base material 10 is preferably composed of a polyethylene terephthalate film (PET film) or polyethylene naphthalate film (PEN film), wherein the polyethylene-based film layer 22 is polyethylene tere Containing ethylene as the homogeneous monomer constituting the phthalate film (PET film) or polyethylene naphthalate film (PEN film), it has excellent interlayer adhesion with the polyester film layer 12.
- the polyethylene film layer 22 may improve barrier properties. That is, the polyethylene-based resin constituting the polyethylene-based film layer 22 is excellent in impermeability of gas or liquid, and can improve durability by improving barrier properties such as moisture barrier property to the back sheet 100.
- the polyethylene film layer 22 may include a white inorganic material.
- the polyethylene film layer 22 may be made of polyethylene-based resin as a main material, and further include a white inorganic material.
- the white inorganic material is not limited as long as it is a white inorganic particle.
- the white inorganic material may be at least one selected from titanium dioxide (TiO 2 ), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), and the like.
- the white inorganic material may include titanium dioxide (TiO 2 ). That is, a white inorganic material may be a mixture further comprising at least one selected from titanium dioxide (TiO 2) or a structure, titanium dioxide (TiO 2), calcium (CaO) and magnesium oxide (MgO), such as the oxidation.
- the polyethylene film layer 22 as the surface layer 20 further includes a white inorganic material
- mechanical strength may be improved and light conversion efficiency of the solar cell may be improved. That is, the white inorganic material improves the mechanical strength of the polyethylene film layer 22 to increase the durability of the back sheet 100.
- the white inorganic material imparts a reflecting ability to the polyethylene-based film layer 22 to reflect the incident sunlight toward the solar cell C. As a result, the amount of light received (the amount of light received) of the solar cell C is increased to improve the light conversion efficiency (the rate at which light is converted to electricity).
- the white inorganic material may include titanium dioxide (TiO 2 ), and the titanium dioxide (TiO 2 ) has an excellent effect of improving the reflectance (light conversion efficiency) of sunlight.
- the polyethylene-based film layer 22 when the polyethylene-based film layer 22 includes a white inorganic material, it may include 2 to 20 parts by weight of a white inorganic material based on 100 parts by weight of polyethylene-based resin. At this time, when the content of the white inorganic material is less than 2 parts by weight, the improvement effect such as mechanical strength and the reflectance of the sunlight (light conversion efficiency) according to the content of the white inorganic material may be insignificant. And when the content of the white inorganic material exceeds 20 parts by weight, the adhesion may be lowered.
- the white inorganic material when the content of the white inorganic material is too much exceeding 20 parts by weight, the content of the polyethylene-based resin is relatively small, the adhesion between the polyethylene film layer 22 and the encapsulation layer 220, and the polyethylene film layer 22 And the interlayer adhesion between the substrate and the substrate 10 may be lowered.
- the white inorganic material may be included in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of polyethylene-based resin.
- the white inorganic material such as titanium dioxide (TiO 2 ) may have a particle size of 30 ⁇ m or less.
- the white inorganic material may have a particle size of, for example, 0.05-30 ⁇ m. In this case, when the particle size of the white inorganic material is less than 0.05 ⁇ m, the solar light reflecting effect may be insignificant, and when the particle size of the white inorganic material exceeds 30 ⁇ m, the adhesion of the polyethylene resin may be inhibited.
- the white inorganic material may more specifically have a particle size of 0.1 to 10 ⁇ m.
- the polyethylene film layer 22 may have a thickness of 10 ⁇ 500 ⁇ m. At this time, if the thickness of the polyethylene-based film layer 22 is less than 10 ⁇ m is too thin, the improvement effect such as durability, adhesive force, mechanical strength and the reflectance of sunlight can be insignificant. If the thickness is too thick, the thickness and the heat dissipation performance of the back sheet 100 may be impaired, which may be undesirable in terms of price. In consideration of this point, the polyethylene-based film layer 22 may include a white inorganic material, and may have a thickness of about 50 ⁇ m to about 300 ⁇ m.
- the surface layer 20 may include a fluorine coating layer 24 in terms of cost competitiveness and durability (ultraviolet ray shielding, heat resistance, dimensional stability, etc.).
- the fluorine coating layer 24 is formed by coating a fluorine resin composition on the substrate 10. That is, in the present invention, the fluorine coating layer 24 is formed by coating and fixing (curing) the liquid fluorine resin composition without bonding the fluorine-based film 1b (see FIG. 1) on the film through an adhesive as in the related art. . Accordingly, according to the present invention, it is possible to reduce the price of the back sheet 100 and to improve the interlayer adhesion. Specifically, the back sheet 100 may be formed by coating a low-cost liquid fluorine resin composition and forming a durable fluorine coating layer 24 without bonding the fluorine-based film 1b such as PVDF, which has a high price of the film itself as in the related art. ) Can be lowered. In addition, the base material 10 and the fluorine coating layer 24 have favorable interlayer adhesion force by coating and hardening of a fluororesin composition.
- the fluorine coating layer 24 may have a thickness of 5 ⁇ 30 ⁇ m. At this time, when the thickness of the fluorine coating layer 24 is less than 5 ⁇ m, effects such as durability due to its coating may be insignificant. When the thickness of the fluorine coating layer 24 exceeds 30 ⁇ m, the curing time may be long, and it may be difficult to lower the price. As described above, in the case of coating and forming the fluorine coating layer 24 to a thickness of 5 to 30 ⁇ m, for example, the price of the fluorine coating layer 24 can be reduced by two times or more than in the case of using a fluorine-based film 1b such as PVDF. . In consideration of durability and price, the fluorine coating layer 24 may have a thickness of 10 to 20 ⁇ m.
- the fluorine coating layer 24 is formed by coating a fluorine resin composition as described above, wherein the fluorine resin composition includes at least a fluorine resin, and may further include a solvent as a diluent for coating property of the fluorine resin.
- the solvent is not limited as long as the solvent is diluted with a fluorine resin to have a viscosity such that coating is possible.
- the solvent for example, one or more organic solvents selected from alcohols, glycols, ketones, formamides and the like can be used.
- the solvent may use one or more selected from methanol, ethanol, isopropanol, methylene glycol, ethylene glycol, methyl ethyl ketone (MEK), dimethylformamide (DMF), and the like.
- the said fluororesin composition is not specifically limited, 50-300 weight part of solvents may be included with respect to 100 weight part of fluororesins.
- 50-300 weight part of solvents may be included with respect to 100 weight part of fluororesins.
- the content of the solvent is less than 50 parts by weight, the viscosity may be high and coating workability may be lowered.
- curing (drying) may take a long time, which may be undesirable.
- the fluorine resin is not limited as long as it contains fluorine (F) in the molecule.
- the fluorine resin may be one having durability and hydrolysis resistance.
- the fluorine resin is not limited as long as it contains fluorine (F) in the molecule.
- the fluororesin is, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy resin (PFA) consisting of a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene.
- PCTFE polychlorotrifluoroethylene
- PVDF polyvinylidene fluoride
- PVF polyvinyl fluoride
- the fluorine resin may use an ethylene-containing fluorine resin including ethylene together with fluorine in a molecule.
- the fluororesin is, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy resin (PFA) consisting of a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl ether, tetrafluoroethylene and hexa
- PTFE polytetrafluoroethylene
- PFA perfluoroalkoxy resin
- One or more ethylene containing fluorine resins selected from polymers of fluoropropylene, copolymers of tetrafluoroethylene and ethylene or propylene, polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) and the like can be used.
- the ethylene-containing fluorine resins as listed above contain ethylene together with fluorine in the molecule, which is advantageous for improving adhesion with durability and hydrolysis resistance.
- the encapsulation layer 220 (see FIG. 7) of the solar cell module may be composed of an ethylene vinyl acetate (EVA) sheet, wherein the ethylene-containing fluorine resin constitutes an ethylene vinyl acetate (EVA) sheet. Adhesion is improved by including ethylene as the homogeneous monomer.
- the fluorine coating layer 24 is a surface layer 20, which is bonded to the encapsulation layer 220, wherein the fluorine coating layer 24 includes the encapsulation layer 220 when the fluorine coating layer 24 includes an ethylene-containing fluorine resin as listed above. It is bonded with high strength.
- the ethylene-containing fluororesin may improve the adhesion between the substrate 10 and the layer.
- the substrate 10 may include the polyester film layer 12 as described above.
- the fluorine coating layer 24 as the surface layer 20 consists of ethylene-containing fluorine resin, it has the outstanding interlayer adhesiveness with the base material 10 comprised by the polyethylene type film layer 22.
- the polyester film layer 12 as the substrate 10 may be composed of a polyethylene terephthalate film (PET film) or a polyethylene naphthalate film (PEN film).
- the polyester film layer 12 including ethylene as a homogeneous monomer constituting a polyethylene terephthalate film (PET film) or polyethylene naphthalate film (PEN film) ) And good interlayer adhesion.
- PET film polyethylene terephthalate film
- PEN film polyethylene naphthalate film
- the coating method and the number of times of coating of the fluororesin composition for forming the fluorine coating layer 24 are not limited.
- Fluorine resin compositions are, for example, spin coating, dip coating, bar coating, spray coating, ink-jet printing, gravure and The coating may be performed one or more times by one or more coating methods selected from screen-printing and the like.
- a primer layer 26 may be further formed on the fluorine coating layer 24.
- FIG. 6 illustrates a fifth embodiment of the present invention, which illustrates the application of the surface layer 20 including the primer layer 26.
- the surface layer 20 may include a fluorine coating layer 24 formed on the substrate 10 and a primer layer 26 formed on the fluorine coating layer 24.
- the primer layer 26 is to improve the adhesion between the fluorine coating layer 24 and the encapsulation layer 220, which is formed by coating a thin adhesive resin.
- the primer layer 26 is not specifically limited, it may have a thickness of 10 micrometers or less, for example, the thickness of 2-5 micrometers.
- the primer layer 26 may be formed by coating one or more adhesive resins selected from, for example, polyethylene, ethylene vinyl acetate (EVA), acrylic, urethane, and epoxy resins.
- the heat dissipating fluorine paint coating layer 30 is formed on the other side of the substrate 10, which increases heat dissipation and at the same time improves durability.
- the heat dissipating fluorine paint coating layer 30 contains a heat dissipating material and a fluorine resin.
- the heat dissipating fluorine coating layer 30 is formed by coating a coating composition containing a heat dissipating material and a fluorine resin on the substrate 10.
- the heat dissipating material may use a particulate, which acts as a heat conductive effective material for heat dissipation.
- the said fluororesin aims at durability, it also aims at the bonding force between particulate heat dissipation materials, and the adhesive force between a heat dissipation material, and the base material 10.
- the heat radiating material may be one having thermal conductivity.
- the heat dissipating material may be one or more selected from, for example, carbon materials and metal particles.
- the carbon material is not limited as long as it is a thermally conductive carbon body, for example, graphite (graphite), graphene (graphene), carbon nanotubes (CNT, carbon nano tube) and carbon nano fibers (CNF, carbon nano fiber) It may be used one or more selected from the group consisting of.
- this carbon material is not specifically limited, What has a particle size (diameter or length) of 200 micrometers or less, specifically, 0.1 nm (nanometer)-200 micrometers can be used.
- the metal particles are not limited as long as they are thermally conductive metals, for example, aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), tin (Sn), zinc ( Zn), one or more selected from the group consisting of tungsten (W) and iron (Fe) can be used.
- the metal particles may specifically use one single metal, two or more mixtures or two or more alloys (eg, stainless steel, etc.) selected from the metals listed above.
- Such metal particles are not particularly limited, but they may also be used having a particle size (diameter) of 200 ⁇ m or less, specifically, 0.1 nm (nanometer) to 200 ⁇ m.
- the fluorine resin constituting the heat dissipating fluorine coating layer 30 is not limited as long as it has fluorine (F) in the molecule, which can be used, for example, as illustrated above.
- the fluororesin is, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy resin (PFA) consisting of a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, tetrafluoroethylene and hexafluoro At least one selected from polymers of propylene, copolymers of tetrafluoroethylene and ethylene or propylene, polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF) and polyvinyl fluoride (PVF) Can be.
- PCTFE polychlorotrifluoroethylene
- PVDF polyvinylidene fluoride
- PVF polyvinyl fluoride
- the heat dissipating fluorine paint coating layer 30 may be formed by coating a liquid or paste-like coating composition containing 5 to 70 parts by weight of the heat dissipation material with respect to 100 parts by weight of the fluorine resin. At this time, if the content of the heat dissipation material is less than 5 parts by weight, the thermal conductivity may be low because the thermal conductivity is too small. If the content is more than 70 parts by weight, the coating property is inferior and the content of the fluorine resin is relatively low. It may not be desirable.
- the coating composition for forming the heat dissipating fluorine coating layer 30 may include a solvent for coating property in addition to the heat dissipating material and the fluorine resin. And as an additive may further include one or more selected from dispersants, antioxidants, sunscreens and antifoaming agents.
- the coating composition may further include a binder resin as necessary. Such a binder resin is for adhesion, and it may be selected from natural resins and synthetic resins. As the binder resin, at least one selected from resins such as polyesters, acrylics, epoxys, urethanes, ureas, and polyolefins (polyethylene, polypropylene, etc.) may be used.
- the coating method and the number of times of coating of the coating composition for forming the heat dissipating fluorine coating layer 30 is not limited.
- the heat dissipating fluorine coating layer 30 may include, for example, spin coating, dip coating, bar coating, spray coating, ink-jet printing.
- the heat dissipating fluorine coating layer 30 is not particularly limited but may have a thickness of several tens of nanometers (nm) to 500 ⁇ m. At this time, if the thickness of the heat dissipating fluorine coating layer 30 is too low, the heat dissipation and durability improvement effect is insignificant, and partial heat dissipation may occur due to the surface scratching phenomenon caused by external impact. And when it exceeds 500 ⁇ m may reduce the flexibility (flexible) of the back sheet 100 and may be undesirable in terms of price. In consideration of this point, the heat dissipating fluorine coating layer 30 may have a thickness of 0.1 ⁇ m to 300 ⁇ m, and more specifically, may have a thickness of 1.0 ⁇ m to 100 ⁇ m.
- a primer layer may be further formed between the heat dissipating fluorine paint coating layer 30 and the substrate 10.
- the primer layer is for improving the adhesion between the heat dissipating fluorine paint coating layer 30 and the substrate 10, which is formed by a thin coating of the adhesive resin as described above.
- This primer layer is not particularly limited, but may have a thickness of 10 ⁇ m or less, for example, a thickness of 2 to 5 ⁇ m.
- the primer layer may be formed by coating one or more adhesive resins selected from polyethylene, ethylene vinyl acetate (EVA), acrylic, urethane, and epoxy resins.
- a separate layer may be further formed below the heat dissipating fluorine coating layer 30.
- a protective layer for scratch resistance or the like may be further formed below the heat dissipating fluorine paint coating layer 30, and the protective layer may be selected from, for example, a polyester film.
- the solar cell module according to the present invention may include the back sheet 100 of the present invention as described above.
- 7 is a cross-sectional view showing an exemplary form of a solar cell module according to the present invention.
- the solar cell module according to the present invention may include the transparent member 210, the encapsulation layer 220, the solar cell C, and the back sheet 100 of the present invention as described above. have.
- the transparent member 210 is to protect the upper side of the solar cell (C), which may be used for tempered glass, etc., which is advantageous for the incident light with the protection of the solar cell (C).
- the encapsulation layer 220 is capable of packing and fixing a plurality of electrically connected solar cells (C), which is illustrated in FIG. 7, which includes an upper encapsulation layer 221 and a lower encapsulation layer 222. It can be divided into.
- the encapsulation layer 220 may be composed of ethylene vinyl acetate (EVA) sheet.
- the back sheet 100 is adhered to the lower portion of the encapsulation layer 220. More specifically, the surface layer 20 of the back sheet 100 is adhered to the lower surface of the lower encapsulation layer 222.
- the surface layer 20 and the lower encapsulation layer 222 may be bonded through heat fusion or an adhesive.
- the adhesive is not particularly limited, and for example, one or more adhesives selected from acrylic, urethane and epoxy resins can be used.
- the surface layer 20 and the lower encapsulation layer 222 may be preferably bonded by heat fusion.
- the heat dissipation fluorine paint coating layer 30 is included to have excellent durability and heat dissipation. Accordingly, the lifespan of the solar cell module can be extended, and the heat generated from the solar cell can be efficiently dissipated (discharged) to improve the power generation amount (light conversion efficiency) of the solar cell.
- the substrate 10 includes the metal layer 14
- heat dissipation is further improved along with durability.
- the surface layer 20 includes a polyethylene-based film layer 22 and / or a fluorine coating layer 24, it can be spread at a lower price than the conventional, adhesive and barrier properties (moisture barrier, etc.) This is excellent.
- Example and comparative example of this invention are illustrated.
- the following examples are merely provided to aid the understanding of the present invention, whereby the technical scope of the present invention is not limited.
- TiO 2 titanium dioxide
- PE polyethylene
- ' W-PE film ' both surfaces of the aluminum (Al) thin film of 80 ⁇ m were subjected to the anti-corrosion treatment, and then the W-PE film (PE + TiO 2 ) prepared above was attached to one side thereof with an acrylic adhesive.
- a heat-dissipating fluorine paint was gravure coated / coated to a thickness of 25 ⁇ m to prepare a back sheet having a laminated structure of a W-PE film / Al thin film / heat-resistant fluorine paint.
- the anti-corrosion treatment was performed by treating the aluminum (Al) thin film with chromic acid at a thickness of about 1 ⁇ m, respectively.
- the heat dissipating fluorine paint used was a liquid coating composition containing tetrafluoroethylene (PTFE) and graphite powder in a weight ratio of 100: 50.
- a back sheet was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a fluorine coating layer was formed instead of the W-PE film. That is, tetrafluoroethylene (PTFE) was coated on the surface of the corrosion protection layer formed on the Al thin film to have a thickness of 15 ⁇ m to prepare a back sheet having a laminated structure of fluorine coated / Al thin film / heat-resistant fluorine paint.
- PTFE tetrafluoroethylene
- a back sheet was manufactured in the same manner as in Example 2 except that two metal thin films were used. That is, the Al thin film having a thickness of 80 ⁇ m and the Cu thin film having a thickness of 50 ⁇ m were subjected to corrosion protection, and these were laminated with heat and pressure. Then, tetrafluoroethylene (PTFE) and a heat-dissipating fluorine coating composition were coated on both surfaces of the laminated metal thin film (Al / Cu thin film) in the same manner as in Example 2, whereby fluorine coating / Al thin film / Cu thin film / heat dissipation was applied. A back sheet having a laminated structure of fluorine paint was prepared.
- PTFE tetrafluoroethylene
- a heat-dissipating fluorine coating composition were coated on both surfaces of the laminated metal thin film (Al / Cu thin film) in the same manner as in Example 2, whereby fluorine coating / Al thin film / Cu thin film / heat diss
- a back sheet having a laminated structure of a PVDF film / PET film / PVDF film by bonding a PVDF film (thickness 30 ⁇ m) to an acrylic adhesive on both sides of a PET film (thickness 250 ⁇ m) is used. It was used as a specimen.
- each back sheet specimen was cut into A4 size, the EVA sheet was cut into a smaller size than the back sheet specimen, and superimposed and put into a hot air oven for 15 minutes at 150 ° C. for adhesion. And after taking out of the oven and cooling, it cut into 15 mm x 15 mm (width x length) size, and measured the peeling strength (adhesive force with EVA) between an EVA sheet and a back sheet.
- the back sheet specimens according to each example and the comparative example were cut to a size of 15 mm x 15 mm (width x length) using a cutter bar, and then measured using a conventional moisture permeability meter.
- the amount of solar cell power generation before the back sheet attachment was 100%, and the amount of power generation after the attachment was evaluated and expressed as a relative ratio before attachment.
- Example 2 Example 3 Back sheet laminated structure PVDF Film / PET Film / PVDF Film W-PE / Al Thin Film / Heat Resistant Fluorine Paint Fluorine coating / Al thin film / Anti-heat fluorine paint Fluoride coating / Al thin film / Cu thin film / heat resistant fluorine paint durability ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ EVA and adhesive force (kgf / 15mm) Inability to peel Inability to peel Inability to peel Inability to peel Inability to peel Water vapor permeability (g / m2 ⁇ day) 2.4 0 0 0 Heat dissipation performance 100 °C 82 °C 84 °C 78 °C Generation amount (%) 100 115 113 118 118
- the back sheet according to Examples 1 to 3 of the present invention has excellent durability as well as excellent adhesion to the EVA sheet as compared with the conventional comparative example.
- the heat dissipation performance and the generation amount is very excellent.
- Example 3 it can be seen that when using two metal thin films (Al / Cu thin film) having different thermal conductivity, the heat dissipation performance and the power generation is further improved.
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Description
본 발명은 태양전지 모듈용 백 시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다. 보다 상세하게는 방열성이 우수하여 태양전지의 발전량을 향상시킬 수 있고 저렴한 가격으로 보급될 수 있으며, 접착력 등이 우수한 태양전지 모듈용 백 시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module back sheet and a solar cell module including the same. More particularly, the present invention relates to a solar cell module back sheet having the excellent heat dissipation, which can improve the amount of power generation of a solar cell and to be distributed at a low price, and has excellent adhesive strength.
최근, 차세대 친환경 에너지원으로서 태양전지가 개발되어 주택용, 공업용 등으로 급속하게 보급되고 있다.Recently, solar cells have been developed as next-generation environmentally friendly energy sources and are rapidly being used for residential, industrial, and the like.
태양전지는 다수의 태양전지 셀(cell)이 모듈화되어 구성된다. 이때, 다수의 태양전지 셀은 봉지층에 패킹(packing)되어 고정되며, 상기 봉지층의 하부 면에는 밀봉 부재로서의 백 시트(back sheet)가 접착되어 모듈화된다. 이를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 일반적인 태양전지 모듈의 단면 구성도를 보인 것으로서, 여기에는 종래 기술에 따른 백 시트가 도시되어 있다. The solar cell is composed of a plurality of solar cells (module) is modular. At this time, the plurality of solar cells are packed and fixed to the encapsulation layer, and a back sheet as a sealing member is bonded to the lower surface of the encapsulation layer to be modularized. This will be described with reference to FIG. 1. 1 is a cross-sectional view of a conventional solar cell module according to the related art, in which a back sheet according to the prior art is shown.
도 1을 참조하면, 태양전지 모듈은 일반적으로 광이 입사되는 투명 강화 유리(3), 상부 봉지층(2a), 다수의 태양전지 셀(C), 하부 봉지층(2b) 및 백 시트(1)가 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 다수의 태양전지 셀(C)은 봉지층(2a)(2b)에 패킹되어 고정되어 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 태양전지 셀(C)은 상부 봉지층(2a)과 하부 봉지층(2b)의 사이에 패킹되어 고정되어 있다. 이때, 상기 봉지층(2a)(2b)은 태양전지 셀(C)의 패킹(고정)에 유리한 에틸렌비닐아세테이트(EVA)가 주로 사용된다. 상기 백 시트(1)는 태양전지 모듈의 하부, 즉 상기 하부 봉지층(2b)의 하부 면에 접착되어 태양전지 셀(C)을 보호한다. Referring to FIG. 1, a solar cell module generally includes transparent tempered glass 3 to which light is incident, an
태양전지 모듈은 장시간에 걸쳐 출력 저하가 없는 장수명화가 요구된다. 이러한 장수명화를 위해, 상기 백 시트(1)는 태양전지 셀(C)에 악영향을 주는 수분이나 산소를 차단할 수 있고, 자외선 등에 의한 열화를 방지할 수 있어야 한다. 또한, 최근에는 백 시트(1)의 저가격화가 강하게 요구되고 있다. 이에 따라, 백 시트(1)는 태양전지 모듈의 장수명화를 위해 높은 온도나 습도, 그리고 자외선 등에 잘 견딜 수 있는 내열성 및 내구성(내후성) 등을 가진 재질이어야 하며, 이와 함께 저가의 가격으로 보급되어야 한다. The solar cell module is required to have a long life without output degradation over a long time. For this long life, the
일반적으로, 태양전지 모듈용 백 시트(1)는 베이스 기재로서 내열성의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름과 내후성의 불소계 필름이 적층된 구조를 갖는다. 구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 백 시트(1)는 베이스 기재로서의 PET 필름(1a)과, 상기 PET 필름(1a)에 접착제를 통해 접착된 불소계 필름(1b)을 포함한다. 대한민국 등록특허 제10-1022820호 및 대한민국 공개특허 제10-2011-0020227호에는 이와 관련한 기술이 제시되어 있다. In general, the solar cell
상기 PET 필름(1a)은, 내열성은 물론 기계적 강도 등의 내구성이 우수하여 백 시트(1)의 베이스 기재로서 유용하다. 또한, 상기 불소계 필름(1b)은 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF; Polyvinylidene fluoride)나 폴리비닐플로라이드(PVF; Polyvinyl fluoride) 등의 필름이 주로 사용된다. 이러한 불소계 필름(1b)은 내구성(내후성) 등이 뛰어난 장점이 있다.The PET film 1a is useful as a base substrate of the
그러나 종래의 백 시트(1)는 구성 재질의 가격이 높아 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다. 구체적으로, 종래 백 시트(1)를 구성함에 있어서, 내구성(내후성)을 위해, 상기한 바와 같이 필름 상으로 성형된 PVDF나 PVF 등의 불소계 필름(1b)을 PET 필름(1a) 상에 접착제를 통해 접착하고 있는데, 이때 상기 PVDF나 PVF 등의 불소계 필름(1b)은 필름 자체의 가격이 높아 백 시트(1)의 저가격화를 도모하지 못하고 있는 문제점이 있다. However, the
또한, 종래의 백 시트(1)는, 백 시트(1)를 구성하는 각층의 층간 접착력과, 모듈화를 위한 접착력이 약하여 내구성 등이 떨어지고, 습기 차단성 등의 배리어(barrier) 특성 면에서도 양호하지 못한 문제점이 있다. 구체적으로, PET 필름(1a)과 불소계 필름(1b)을 접착제를 통해 접착시키고 있지만, 이들 두 필름(1a)(1b) 사이의 층간 접착력이 약한 문제점이 있다. 아울러, 백 시트(1)는 태양전지 모듈의 하부 봉지층(2b), 즉 EVA 시트에 견고하게 접착되어 밀봉성을 유지해야 하는데, 불소계 필름(1b)과 EVA 시트 간의 접착력이 약하여 내구성이 떨어지는 문제점이 있다. 부가적으로, 상기 불소계 필름(1b)은 내구성 등에서는 유리하나, 투습도가 높아 습기 차단성 등의 배리어성이 양호하지 못한 문제점도 지적된다. In addition, the
한편, 태양전지는 구동 시 열을 발생한다. 이때, 발생된 열은 가능한 한 외부로 발산(방출)되어야 태양전지의 광전환 효율(광을 전기로 바꾸는 효율), 즉 발전량에 유리하다. 그러나 종래의 백 시트(1)는 태양전지에서 발생된 열을 발산하는 방열성이 없거나 낮아, 태양전지의 발전량(광전환 효율)을 향상시키지 못하고 있는 문제점이 있다.On the other hand, the solar cell generates heat during driving. At this time, the generated heat should be dissipated (discharged) to the outside as much as possible, which is advantageous for the light conversion efficiency (efficiency for converting light into electricity) of the solar cell, that is, the amount of power generation. However, the
[선행기술문헌][Preceding technical literature]
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-1022820호 (Patent Document 1) Republic of Korea Patent No. 10-1022820
(특허문헌 2) 대한민국 공개특허 제10-2011-0020227호(Patent Document 2) Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0020227
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 우수한 내구성 및 방열성을 가지는 태양전지 모듈용 백 시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈을 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a solar cell module back sheet having excellent durability and heat dissipation and a solar cell module including the same.
또한, 본 발명은 저렴한 가격으로 보급될 수 있으며, 접착성 및 배리어성(습기 차단성 등) 등이 우수한 태양전지 모듈용 백 시트 및 이를 포함하는 태양전지 모듈을 제공하는 데에 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a back sheet for a solar cell module having excellent adhesiveness and barrier properties (such as moisture barrier) and a solar cell module including the same.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, The present invention to achieve the above object,
기재; materials;
상기 기재의 일면에 형성된 표면층; 및A surface layer formed on one surface of the substrate; And
상기 기재의 타측면에 형성되고, 방열 재료와 불소 수지를 함유하는 방열 불소 도료 코팅층을 포함하는 태양전지 모듈용 백 시트를 제공한다. It is formed on the other side of the substrate and provides a back sheet for a solar cell module comprising a heat dissipation material and a heat dissipation fluorine coating layer containing a fluorine resin.
이때, 상기 기재는 폴리에스테르 필름층 및 금속층으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 기재는 금속층을 포함하고, 상기 금속층은 열전도율이 다른 2층 이상인 것을 사용할 수 있다. In this case, the substrate may include at least one selected from a polyester film layer and a metal layer. Moreover, a base material contains a metal layer, and the said metal layer can use what is two or more layers from which a thermal conductivity differs.
또한, 상기 표면층은 폴리에틸렌계 필름층 및 불소 코팅층으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 상기 폴리에틸렌계 필름층은 백색 무기물을 포함할 수 있고, 상기 불소 코팅층은 에틸렌 함유 불소 수지를 포함할 수 있다.In addition, the surface layer may include at least one selected from a polyethylene-based film layer and a fluorine coating layer. In this case, the polyethylene film layer may include a white inorganic material, and the fluorine coating layer may include an ethylene-containing fluorine resin.
아울러, 본 발명은, 상기 본 발명에 따른 백 시트를 포함하는 태양전지 모듈을 제공한다.In addition, the present invention provides a solar cell module comprising the back sheet according to the present invention.
본 발명에 따르면, 방열 불소 도료 코팅층을 포함하여 우수한 내구성과 방열성을 갖는다. 이에 따라, 태양전지 모듈의 장수명화를 도모할 수 있으며, 태양전지에서 발생된 열을 효율적으로 발산(방출)하여 태양전지의 발전량(광전환 효율)을 향상시키는 효과를 갖는다. 또한, 종래보다 저렴한 가격으로 보급될 수 있으며, 접착성 및 배리어성(습기 차단성 등) 등이 우수하다.According to the present invention, it has excellent durability and heat dissipation, including a heat dissipating fluorine coating layer. Accordingly, the lifespan of the solar cell module can be extended, and the heat generated from the solar cell can be efficiently dissipated (discharged) to improve the power generation amount (light conversion efficiency) of the solar cell. In addition, it can be spread at a lower price than the conventional one, and is excellent in adhesiveness and barrier properties (such as moisture barrier property).
도 1은 종래 기술에 따른 태양전지 모듈과 백 시트의 단면 구성도를 보인 것이다. 1 is a cross-sectional view of a solar cell module and a back sheet according to the prior art.
도 2는 본 발명의 제1구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이다. 2 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이다. 3 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a second embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제3구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이다. 4 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a third embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제4구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이다. 5 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a fourth embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제5구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이다. 6 is a cross-sectional configuration diagram of a solar cell module back sheet according to a fifth embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 예시적인 형태에 따른 태양전지 모듈의 단면 구성도를 보인 것이다.7 is a cross-sectional view of a solar cell module according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 도시한 예시적인 구현예를 보인 것이다. 도 2는 본 발명의 제1구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이다. 도 3은 본 발명의 제2구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이다. 도 4는 본 발명의 제3구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이다. 그리고 도 5는 본 발명의 제4구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이고, 도 6은 본 발명의 제5구현예에 따른 태양전지 모듈용 백 시트의 단면 구성도이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention. The accompanying drawings show illustrative embodiments depicted in order to facilitate understanding of the present invention. 2 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a first embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a second embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view of a solar cell module back sheet according to a third embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional configuration diagram of a solar cell module back sheet according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of a solar cell module back sheet according to a fifth embodiment of the present invention.
먼저, 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 태양전지 모듈용 백 시트(이하, "백 시트"로 약칭한다.)는 기재(10), 상기 기재(10)의 일면에 형성된 표면층(20), 및 상기 기재(10)의 타측면에 형성된 방열 불소 도료 코팅층(30)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 방열 불소 도료 코팅층(30)은 방열 재료와 불소 수지를 함유할 수 있다. First, referring to FIG. 2, the solar cell module back sheet (hereinafter, abbreviated as "back sheet") according to the present invention is the
상기 기재(10)는 지지력을 갖는 것이면 제한되지 않는다. 기재(10)는 지지력과 함께 내열성, 배리어성 및 방열성 등으로부터 선택된 하나 이상을 더 가질 수 있다. 기재(10)는 예를 들어 합성수지재 및 금속재 등으로부터 선택된 하나 이상의 재질로 구성될 수 있다. 이때, 기재(10)가 합성수지재로 구성된 경우, 이는 예를 들어 폴리에스테르계, 폴리올레핀계 및 폴리아미드계 등으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET ; Polyethyleneterephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT ; Polybutyleneterephthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN ; Polyethylenenaphthalate), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN ; Polybutylenenaphthalate), 폴리에틸렌(PE ; Ppolyetylene) 및 폴리프로필렌(PP ; Polypropylene) 등으로부터 선택된 하나 이상으로 구성될 수 있다. The
본 발명의 일 구현예에 따라서, 상기 기재(10)는 폴리에스테르 필름층(12) 및 금속층(14)으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 기재(10)는 도 2에 예시한 바와 같이 폴리에스테르 필름층(12)으로 구성되거나, 도 3 및 도 4에 예시한 바와 같이 금속층(14)으로 구성될 수 있다. 또한, 기재(10)는 도 5에 예시한 바와 같이 폴리에스테르 필름층(12)과, 상기 폴리에스테르 필름층(12) 상에 형성된 금속층(14)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 폴리에스테르 필름층(12)은 내열성 및 배리어성 등이 우수하며, 상기 금속층(14)은 내열성 및 배리어성은 물론 방열성이 우수하다.According to one embodiment of the invention, the
도 2는 본 발명의 제1구현예를 도시한 것으로, 이는 기재(10)로서 폴리에스테르 필름층(12)이 적용된 모습을 예시한 것이다. 2 illustrates a first embodiment of the present invention, which illustrates a state in which the
상기 폴리에스테르 필름층(12)은 폴리에스테르계 수지를 포함하는 것이면 제한되지 않으며, 예를 들어 카르복실기를 가지는 화합물과 수산기를 가지는 화합물이 중합된 폴리에스테르계 수지를 포함하는 조성물을 필름 형상으로 성형한 것을 사용할 수 있다. The
또한, 상기 폴리에스테르 필름층(12)은 폴리에스테르계 수지로서 내열성 및 기계적 강도 등에서 유리한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 및 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN) 등으로부터 선택된 하나 이상의 수지를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 폴리에스테르 필름층(12)은 상기한 나열한 것들 중에서 분자 내에 에틸렌을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등으로부터 선택된 하나 이상의 수지를 포함할 수 있다. 나아가, 폴리에스테르 필름층(12)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 필름(PEN 필름)으로 구성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 폴리에스테르 필름층(12)은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 50㎛(마이크로미터) ~ 1,000㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 폴리에스테르 필름층(12)의 두께가 50㎛ 미만이면 배리어성, 내열성, 기계적 강도(인장강도 등) 및 치수안정성 등이 양호하지 않을 수 있으며, 1,000㎛를 초과하는 경우 유연성(flexible)이나 비용 면에서 바람직하지 않을 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 상기 폴리에스테르 필름층(12)은 80 ~ 500㎛의 두께를 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 100 ~ 300㎛의 두께를 가질 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 제2구현예를 도시한 것으로, 이는 기재(10)로서 금속층(14)이 적용된 모습을 예시한 것이다. 3 illustrates a second embodiment of the present invention, which illustrates the application of the
상기 금속층(14)은 열전도성의 금속을 포함하는 것이면 제한되지 않는다. 이러한 금속층(14)은 예를 들어 금속 증착층으로 구성되거나, 금속 박막으로 구성될 수 있다. 그리고 금속층(14)은 1층 또는 2층 이상의 다층일 수 있다. 이때 금속층(14)이 금속 증착층인 경우, 예를 들어 표면층(20)에 증착되어 형성되거나, 상기한 바와 같은 폴리에스테르 필름층(12) 상에 증착되어 형성될 수 있다.The
본 발명에서 상기 금속층(14)을 구성하는 금속은 열전도성이면 제한되지 않으며, 예를 들어 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn), 텅스텐(W) 및 철(Fe)로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다. 본 발명에서 금속은 상기 나열된 금속들 중에서 선택된 1종의 단일 금속, 2종 이상의 혼합, 또는 2종 이상의 합금(예를 들어, 스테인리스 등)으로 구성된 것을 포함한다. 이때, 상기 금속은 열전도성이 우수하면서 중량 및 가격 면에서도 유리한 알루미늄(Al) 박막 또는 알루미늄(Al) 합금 박막으로부터 선택될 수 있다.In the present invention, the metal constituting the
상기 금속층(14)의 두께는 제한되지 않는다. 금속층(14)은 0.01㎛ ~ 1,000㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 금속층(14)의 두께가 0.01㎛ 미만인 경우 방열성과 지지력 등이 미미할 수 있고, 1,000㎛를 초과하는 경우 백 시트(100)의 유연성(flexible)이 떨어지고 가격 면에서도 바람직하지 않을 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 금속층(14)은 예를 들어 0.1㎛ ~ 500㎛의 두께를 가질 수 있고, 보다 구체적으로 5㎛ ~ 300㎛의 두께를 가질 수 있다.The thickness of the
본 발명에 따른 다른 일 구현예에 따라서, 상기 금속층(14)은 표면에 금속 부식 방지 처리된 것일 수 있다. 즉, 금속층(14)은 도 3에 도시한 바와 같이 부식 방지층(14b)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 금속층(14)은 금속 기재층(14a)과, 상기 금속 기재층(14a)의 표면에 형성된 부식 방지층(14b)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 금속 기재(14a)는 금속 증착층이거나 금속 박막으로부터 선택된다.According to another embodiment of the present invention, the
상기 부식 방지층(14b)은 금속 기재(14a)의 한 면, 또는 양면에 형성될 수 있고, 이는 금속의 부식 방지를 위한 것, 즉 상기 금속 기재(14a)의 부식을 방지하기 위한 것이면 제한되지 않는다. 부식 방지층(14b)은 금속의 부식 방지를 위해 일반 금속분야에서 사용되는 방법, 예를 들어 도금이나 부식 방지제의 코팅에 의해 형성될 수 있다. 부식 방지층(14b)은, 예를 들어 인산계(인산 처리) 및 크롬계(크롬산 처리) 등의 부식 방지제로부터 선택된 하나 이상이 코팅되어 형성될 수 있다. 다른 예로, 부식 방지층(14b)은 유기물로서, 예를 들어 금속과 실록산 결합(Si-O-Si)을 형성시키는 실란계 화합물이나, 금속-황(S) 공유 결합을 형성시키는 티올기(-SH) 함유 알칸티올계 화합물 등이 부식 방지제가 코팅되어 형성될 수 있다. The
또한, 상기 부식 방지층(14b)은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 0.001㎛ ~ 30㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 부식 방지층(14b)의 두께가 0.001㎛ 미만으로서 너무 얇으면 부식 방지 효과가 미미할 수 있으며, 30㎛ 초과하여 너무 두꺼우면 가격 면에서 바람직하지 않을 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 부식 방지층(14b)은 예를 들어 0.01 ~ 20㎛의 두께를 가질 수 있고, 보다 구체적으로 0.5 ~ 10㎛의 두께를 가질 수 있다.In addition, the
아울러, 본 발명의 일 구현예에 따라서, 상기 금속층(14)은 열전도율이 다른 2층 이상으로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 금속층(14)은 2층 이상의 다층 구조를 가지되, 각 층은 열전도율이 서로 다른 것으로 구성될 수 있다. 또한, 금속층(14)은 2층 이상으로 구성되되, 인접하는 층과는 서로 다른 재질의 금속으로 구성될 수 있다. 이를 도 4를 참조하여 설명한다. In addition, according to one embodiment of the present invention, the
도 4는 본 발명의 제3구현예를 도시한 것으로, 이는 기재(10)로서 금속층(14)이 적용되되 상기 금속층(14)이 다층 구조로 형성된 모습을 예시한 것이다. Figure 4 shows a third embodiment of the present invention, which illustrates a
도 4를 참조하면, 상기 금속층(14)은 적어도 2층 이상으로 구성되되 각 층을 구성하는 금속은 인접하는 층과 다른 금속으로 구성될 수 있다. 즉, 금속층(14)은 2장 이상의 금속 박막이 적층 합지되어 2층 이상의 다층 구조를 가지되, 인접하는 층과는 서로 다른 재질의 금속 박막으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
이때, 상기 다층 구조의 금속층(14)은 특별히 한정하는 것은 아니지만 2층 내지 10층, 보다 구체적인 예를 들어 2층 내지 5층의 다층 구조를 가질 수 있다. 이때, 다층 중에서 적어도 하나 이상의 층은 가격이나 중량, 그리고 강도 및 열전도성 등에서 유리한 알루미늄(Al) 박막을 포함할 수 있다. 아울러, 다층 중에서 적어도 하나 이상의 층은 열전도성에서 유리한 구리(Cu) 박막을 더 포함할 수 있다.At this time, the
도 4에는 2층으로 구성된 금속층(14)으로서, 제1금속층(14-1)과, 상기 제1금속층(14-1)의 하부에 적층 합지된 제2금속층(14-2)으로 구성된 금속층(14)이 예시되어 있다. 이때, 제1금속층(14-1)과 제2금속층(14-2)을 구성하는 금속은 서로 다르다. 즉, 각 층의 금속 박막을 구성하는 금속의 종류가 서로 다르다. 예를 들어, 제1금속층(14-1)은 알루미늄(Al) 박막으로 구성되고, 제2금속층(14-2)은 구리(Cu) 박막으로 구성되어, 상기 금속층(14)은 Al//Cu의 2층 구조가 될 수 있다. 그리고 이들 각 금속층들(14-1)(14-2)은 전술한 바와 같이 부식 방지 처리된 것일 수 있다. 즉, 각 금속층들(14-1)(14-2)은 적어도 한 면에 부식 방지층(14b)이 형성된 것일 수 있다.In FIG. 4, a
다른 예를 들어, 상기 금속층(14)은 제1금속층(14-1), 상기 제1금속층(14-1)의 하부에 적층 합지된 제2금속층(14-2), 및 상기 제2금속층(14-2)의 하부에 적층 합지된 제3금속층(도시하지 않음)으로 구성된 3층 구조를 가질 수 있다. 이때, 제1금속층(14-1), 제2금속층(14-2) 및 제3금속층을 구성하는 금속은 인접하는 층끼리는 서로 다른 금속으로 구성된다. 예를 들어, 제1금속층(14-1)은 알루미늄(Al) 박막으로 구성되고, 제2금속층(14-2)은 구리(Cu) 박막으로 구성되며, 제3금속층은 알루미늄(Al) 박막으로 구성되어, 상기 금속층(14)은 Al//Cu//Al의 3층 구조가 될 수 있다. 이와 같이 서로 다른 금속끼리 인접된다. 3층 구조의 다른 예를 들면, 금속층(14)은 Cu//Al//Cu로 구성된 3층 구조가 될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 3층이 모두 서로 다른 금속으로서, Al//Cu//Ni로 구성된 3층 구조를 가지거나, Cu//Al//Cu+Zn의 합금으로 구성된 3층 구조를 가질 수 있다.For another example, the
4층 및 5층일 경우에도 위와 같다. 예를 들어, 4층의 경우 Al//Cu//Al//Cu, 또는 Al//Cu//스테인리스//Al의 적층 구조를 가질 수 있다. 즉, 금속층(14)은 2종 이상의 금속 박막이 적층되어 구성되되, 서로 다른 금속 박막끼리 인접된다.The same applies to the fourth and fifth floors. For example, the four layers may have a lamination structure of Al // Cu // Al // Cu, or Al // Cu // stainless steel // Al. That is, the
또한, 상기 금속층(14)을 구성하는 각 층들은 열 및 압력 중에서 선택된 하나 이상의 수단으로 합지되는 것이 좋다. 즉, 각 층을 접합시킴에 있어서, 각 층을 구성하는 금속 박막들을 동종의 금속 박막끼리 인접되지 않게 교대로 적층한 후, 접착제 등의 어떠한 접착성 물질을 사용하지 않고, 열 및/또는 압력을 가하여 접합(합지)되는 것이 좋다. 바람직하게는, 열과 압력 모두가 가해져 합지되는 것이 좋다. 예를 들어, 소정의 온도를 유지하고 있는 가압 롤러를 통해 압착시켜 합지될 수 있다.In addition, the layers constituting the
위와 같이 금속층(14)을 2층 이상으로 구성하되, 각 층은 인접하는 층과 서로 다른 금속으로 구성하게 되면 단일층으로 구성된 경우보다 우수한 방열성을 갖는다. 예를 들어, Al 또는 Cu 단층보다, 이종(異種)의 금속으로서 Al과 Cu의 2층으로 구성된 경우 우수한 방열성을 갖는다. As described above, the
백 시트(100)는 태양전지의 발전량(광전환 효율)이 향상되도록, 태양전지로부터 발생된 열을 빠르게 흡수하여 신속하게 외부로 방출시켜야 한다. 즉, 백 시트(100)는 열전도도와 열확산성은 물론 외부로의 열 방출 효율이 좋아야 한다. 금속은 일반적으로 열전도도가 아무리 뛰어난 금속이라 할지라도 열을 가지고 있으려는 성질을 가지고 있다. 이에 따라, 금속은 처음 가열했을 때에는 열이 빠르게 전달되어 골고루 퍼지다가 어느 한계점이 지나면 금속 자체의 열이 상승된다. 즉, 열전도도가 아무리 뛰어난 금속이라 하더라도 일정시간이 지나면 위와 같은 이유로 외부로의 열 방출 효율이 떨어진다. The
Al과 Cu를 예로 들면, Cu는 Al보다 열전도도가 크다. 이때, 방열성을 위한 금속층(10)으로서 Cu만 사용하는 경우, Cu는 열전도도가 높아 태양전지로부터 열을 빠르게 흡수할 수 있다. 그러나 Cu는 열을 가지고 있으려는 성질이 커 외부로의 열 방출 효율(열전달 효과)이 Al보다 떨어진다. 또한, Al은 Cu와는 반대로 외부로의 열 방출 효율은 좋으나, 태양전지로부터의 열 흡수능이 Cu보다 떨어진다. Taking Al and Cu as an example, Cu has a higher thermal conductivity than Al. At this time, when only Cu is used as the
따라서 방열성을 위한 금속층(14)으로서, 서로 다른 2종 이상의 금속, 예를 들어 Al과 Cu의 적층 복합에 의해 열전도도(태양전지로부터의 열 흡수능)와 외부로의 열 방출 효율(열전달 효과)이 상호 보완되어 우수한 방열성을 갖는다. 즉, 예를 들어 Cu는 태양전지로부터 열을 빠르게 흡수하는 역할을 주로 담당하고, Al은 전달된 열을 외부로 신속히 방출하는 역할을 주로 담당하여, 우수한 방열성이 도모된다. 아울러, Al의 경우에는 경량을 가짐은 물론 인장 강도 등의 기계적 강도가 우수하여 백 시트(100)의 기재로서도 유용하다. 이때, Al과 Cu을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명에서 금속층(10)은 서로 다른 적어도 2종 이상의 금속, 보다 구체적으로는 열전도도가 다른 적어도 2종 이상의 금속 박막이 동일 종류의 금속 박막끼리 인접되지 않게 교대로 적층 합지되어, 2층 이상의 다층 구조를 가지는 것이면 제한되지 않는다. Therefore, as the
또한, 상기 2층 이상의 상기 각 층들을 합지함에 있어서, 각 층의 사이에 접착제 등과 같은 접착 물질을 개재하여 접착시키는 경우, 상기 접착 물질이 층간 열전달 저해요소로 작용하여 방열성이 저하될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 상기한 바와 같이 각 층들은 열 및/또는 압력을 통해 합지되는 경우 방열성에서 바람직하다. 즉, 층 사이에 접착 물질이 존재하지 않고, 열과 압력을 이용한 클래드(Clad) 방식으로 층 상호간이 밀착/합지된 경우, 층간 열전달 효과가 우수해짐으로 인하여 방열성이 극대화된다. 이에 따라, 상기 금속층(14)이 태양전지 셀(C, 도 7 참조)에서 발생된 열을 효율적으로 방출하여 태양전지의 발전량(광전환 효율)을 향상시킨다.In addition, in laminating each of the two or more layers, in the case of adhering an adhesive material, such as an adhesive, between the layers, the adhesive material may act as an interlayer heat transfer inhibiting element, thereby reducing heat dissipation. In view of this, as described above, each layer is desirable in heat dissipation when laminated via heat and / or pressure. That is, when the adhesive material does not exist between the layers, and the layers are adhered / laminated in a clad manner using heat and pressure, heat dissipation is maximized due to the excellent heat transfer effect between the layers. Accordingly, the
도 5는 본 발명의 제4구현예를 도시한 것으로, 이는 기재(10)로서 폴리에스테르 필름층(12)과 금속층(14)이 적용된 모습을 예시한 것이다. FIG. 5 illustrates a fourth embodiment of the present invention, which illustrates a state in which a
도 5를 참조하면, 기재(10)는 전술한 바와 같이 폴리에스테르 필름층(12)과, 상기 폴리에스테르 필름층(12) 상에 형성된 금속층(14)을 포함할 수 있다. 이때, 금속층(14)은 폴리에스테르 필름층(12)의 표면에 증착되어 형성된 금속 증착층으로 구성되거나, 금속 박막이 열융착이나 접착제 등을 통해 접착되어 형성될 수 있으며, 이 또한 2층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다. Referring to FIG. 5, the
아울러, 위와 같이 기재(10)가 폴리에스테르 필름층(12)과 금속층(14)을 포함하는 경우, 도 5에 도시한 바와 같이 금속층(14)은 방열성면에서 방열 불소 도료 코팅층(30)과 직접 접할 수 있다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 백 시트(100)는 표면층(20), 폴리에스테르 필름층(12), 금속층(14) 및 방열 불소 도료 코팅층(30)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 인접하여 적층된 금속층(14)과 방열 불소 도료 코팅층(30)에 의해 방열성이 극대화될 수 있다. In addition, when the
한편, 상기 표면층(20)은 기재(10) 상에 형성되어, 이는 태양전지 모듈의 봉지층(220, 도 7 참조)과 접착될 수 있다. 구체적으로, 상기 표면층(20)은 본 발명에 따른 백 시트(100)의 최외각층을 구성하는 것으로서, 이는 태양전지 모듈의 하부 봉지층(222, 도 7 참조)과 접착될 수 있다. 상기 표면층(20)은 내열성, 내구성, 및 내전해액성 등을 가질 수 있다. 또한, 상기 표면층(20)은 봉지층(220)와 양호하게 접착될 수 있는 우수한 접착력을 가질 수 있다.On the other hand, the
본 발명의 일 구현예에 따라서, 상기 표면층(20)은 폴리에틸렌계 필름층(22) 및 불소 코팅층(24) 중에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 표면층(20)은 구체적으로 폴리에틸렌계 필름층(22)으로 구성되거나, 불소 코팅층(24)으로 구성될 수 있다. 또한, 표면층(20)은 폴리에틸렌계 필름층(22)과 불소 코팅층(24) 둘 모두를 포함하는 구조를 가질 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the
상기 폴리에틸렌계 필름층(22)은 폴리에틸렌계 수지를 포함하는 수지 조성물이 코팅되어 형성되거나, 상기 수지 조성물로부터 성형된 필름이 열융착이나 접착제 등에 의해 접착되어 형성될 수 있다. 상기 접착제는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 아크릴계, 우레탄계 및 에폭시계 수지 등으로부터 선택된 1종 이상의 접착제를 사용할 수 있다. The polyethylene-based
상기 폴리에틸렌계 필름층(22)을 구성하는 폴리에틸렌계 수지는 분자 내에 에틸렌을 포함하는 것이면 제한되지 않는다. 상기 폴리에틸렌계 수지는, 예를 들어 에틸렌 단량체의 단독 중합체 또는 에틸렌 함유 공합중체로부터 선택될 수 있다. 상기 공중합체는 에틸렌 단량체와, 프로필렌 또는 부틸렌 단량체 등의 공중합체를 예로 들 수 있다. 폴리에틸렌계 수지는, 구체적인 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 에틸렌-부틸렌 공합체 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.The polyethylene resin constituting the
본 발명에 따르면, 표면층(20)으로서 위와 같은 폴리에틸렌계 필름층(22)이 적용되는 경우, 우수한 내구성 등을 가짐은 물론, 종래의 백 시트 대비 우수한 가격 경쟁력을 도모한다. 구체적으로, 폴리에틸렌계 필름층(24)은 종래의 PVDF나 PVF 등의 불소계 필름(1b, 도 1 참조)과 대비하여 동등 이상의 내구성 등을 갖게 하면서 가격이 현저히 저렴하여 백 시트(100)를 저가의 가격으로 보급되게 할 수 있다. According to the present invention, when the above polyethylene-based
또한, 표면층(20)은 태양전지 모듈의 봉지층(220)과 접착되는데, 이때 표면층(20)이 상기한 바와 같은 폴리에틸렌계 필름층(22)으로 구성된 경우 우수한 접착성을 갖는다. 즉, 폴리에틸렌계 필름층(22)은 백 시트(100)와 봉지층(220) 간의 우수한 접착력을 도모한다. 보다 구체적으로, 태양전지 모듈의 봉지층(220)은 일반적으로 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 시트로 구성될 수 있는데, 이때 상기 폴리에틸렌계 필름층(22)은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 시트를 구성하는 동질의 단량체로서 에틸렌을 포함하여 봉지층(220)과 우수한 접착력을 갖는다.In addition, the
아울러, 본 발명에서 상기 기재(10)는 전술한 바와 같이 폴리에스테르 필름층(12)을 포함할 수 있는데, 이때 표면층(20)이 폴리에틸렌계 필름층(22)으로 구성된 경우 기재(10)와의 우수한 층간 접착성을 갖는다. 즉, 기재(10)로서의 폴리에스테르 필름층(12)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)이나 폴리에틸렌나프탈레이트 필름(PEN 필름)으로 구성된 것이 바람직한데, 이때 상기 폴리에틸렌계 필름층(22)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)이나 폴리에틸렌나프탈레이트 필름(PEN 필름)을 구성하는 동질의 단량체로서 에틸렌을 포함하여, 폴리에스테르 필름층(12)과 우수한 층간 접착력을 갖는다. 또한, 상기 폴리에틸렌계 필름층(22)은 배리어성을 개선할 수 있다. 즉, 폴리에틸렌계 필름층(22)을 구성하는 폴리에틸렌계 수지는 기체나 액체의 불투과성이 우수하여, 백 시트(100)에 습기 차단성 등의 배리어성을 개선하여 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, in the present invention, the
본 발명의 일 구현예에 따라서, 상기 폴리에틸렌계 필름층(22)은 백색 무기물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 폴리에틸렌계 필름층(22)은 폴리에틸렌계 수지를 주재료로 하되, 백색 무기물을 더 포함할 수 있다. According to one embodiment of the invention, the
상기 백색 무기물은 백색의 무기물 입자이면 제한되지 않는다. 백색 무기물은, 이산화티타늄(TiO2), 산화칼슘(CaO) 및 산화마그네슘(MgO) 등으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 백색 무기물은 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있다. 즉, 백색 무기물은 이산화티타늄(TiO2)으로 구성되거나, 이산화티타늄(TiO2)에 산화칼슘(CaO) 및 산화마그네슘(MgO) 등으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는 혼합물일 수 있다. The white inorganic material is not limited as long as it is a white inorganic particle. The white inorganic material may be at least one selected from titanium dioxide (TiO 2 ), calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO), and the like. The white inorganic material may include titanium dioxide (TiO 2 ). That is, a white inorganic material may be a mixture further comprising at least one selected from titanium dioxide (TiO 2) or a structure, titanium dioxide (TiO 2), calcium (CaO) and magnesium oxide (MgO), such as the oxidation.
위와 같이, 표면층(20)으로서의 폴리에틸렌계 필름층(22)이 백색 무기물을 더 포함하는 경우, 기계적 강도가 향상되고, 태양전지의 광전환 효율이 향상될 수 있다. 즉, 상기 백색 무기물은 폴리에틸렌계 필름층(22)의 기계적 강도를 향상시켜 백 시트(100)의 내구성을 증가시킨다. 또한, 백색 무기물은 폴리에틸렌계 필름층(22)에 반사능을 부여하여, 입사된 태양광을 태양전지 셀(C) 쪽으로 반사시킨다. 이에 따라, 태양전지 셀(C)의 수광량(광을 받는 양)이 증가되어 광전환 효율(광을 전기로 바꾸는 비율)이 향상된다. 이때, 상기한 바와 같이 백색 무기물은 이산화티타늄(TiO2)을 포함할 수 있으며, 상기 이산화티타늄(TiO2)은 태양광의 반사능(광전환 효율) 등의 개선 효과가 매우 우수하다.As described above, when the
아울러, 상기 폴리에틸렌계 필름층(22)은 백색 무기물을 포함하는 경우, 이는 폴리에틸렌계 수지 100중량부에 대하여 백색 무기물을 2 ~ 20중량부로 포함할 수 있다. 이때, 백색 무기물의 함량이 2중량부 미만이면, 백색 무기물의 함유에 따른 기계적 강도 및 태양광의 반사능(광전환 효율) 등의 개선 효과가 미미할 수 있다. 그리고 백색 무기물의 함량이 20중량부를 초과하면, 접착력이 낮아질 수 있다. 즉, 백색 무기물의 함량이 20중량부를 초과하여 너무 많은 경우, 상대적으로 폴리에틸렌계 수지의 함량이 작아져 폴리에틸렌계 필름층(22)과 봉지층(220) 간의 접착력, 그리고 폴리에틸렌계 필름층(22)과 기재(10) 사이의 층간 접착력이 낮아질 수 있다. 기계적 강도, 태양광의 반사능 및 접착력 등을 고려하여, 상기 백색 무기물은 폴리에틸렌계 수지 100중량부에 대하여 5 ~ 15중량부로 포함될 수 있다. In addition, when the polyethylene-based
또한, 상기 이산화티타늄(TiO2) 등의 백색 무기물은 30㎛ 이하의 입자 크기를 가질 수 있다. 백색 무기물은 예를 들어 0.05 ~ 30㎛의 입자 크기를 가질 수 있다. 이때, 백색 무기물의 입자 크기가 0.05㎛ 미만이면 태양광 반사능 효과가 미미할 수 있으며, 30㎛를 초과하면 폴리에틸렌계 수지의 접착력을 저해할 수 있다. 백색 무기물은, 보다 구체적으로 0.1 ~ 10㎛의 입자 크기를 가질 수 있다. In addition, the white inorganic material such as titanium dioxide (TiO 2 ) may have a particle size of 30 μm or less. The white inorganic material may have a particle size of, for example, 0.05-30 μm. In this case, when the particle size of the white inorganic material is less than 0.05 μm, the solar light reflecting effect may be insignificant, and when the particle size of the white inorganic material exceeds 30 μm, the adhesion of the polyethylene resin may be inhibited. The white inorganic material may more specifically have a particle size of 0.1 to 10 μm.
아울러, 상기 폴리에틸렌계 필름층(22)은 10 ~ 500㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 10㎛ 미만으로서 폴리에틸렌계 필름층(22)의 두께가 너무 얇으면 내구성, 접착력, 기계적 강도 및 태양광의 반사능 등의 개선 효과가 미미할 수 있다. 그리고 500㎛를 초과하여 너무 두꺼우면, 백 시트(100)의 유연성(flexible) 및 방열성능을 저해할 수 있고, 가격 면에서도 바람직하지 않을 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 폴리에틸렌계 필름층(22)은 백색 무기물을 포함하되, 50 ~ 300㎛의 두께를 가질 수 있다. In addition, the
또한, 가격 경쟁력 및 내구성(자외선 차단성, 내열화성, 치수 안정성 등) 등의 측면에서 상기 표면층(20)은 불소 코팅층(24)을 포함할 수 있다. In addition, the
상기 불소 코팅층(24)은 불소 수지 조성물이 기재(10) 상에 코팅되어 형성된다. 즉, 본 발명에서 상기 불소 코팅층(24)은, 종래와 같이 필름 상의 불소계 필름(1b, 도 1 참조)이 접착제를 통해 접착되지 않고, 액상의 불소 수지 조성물이 코팅, 고착(경화)되어 형성된다. 이에 따라, 본 발명에 따르면 백 시트(100)의 저가격화를 도모하고, 층간 접착력을 개선할 수 있다. 구체적으로, 종래와 같이 필름 자체의 가격이 높은 PVDF 등의 불소계 필름(1b)을 접착하지 않고, 가격이 저렴한 액상의 불소 수지 조성물을 코팅하여 내구성의 불소 코팅층(24)을 형성함으로써 백 시트(100)의 저가격화를 도모할 수 있다. 아울러, 불소 수지 조성물의 코팅, 경화에 의해, 기재(10)와 불소 코팅층(24)은 양호한 층간 접착력을 갖는다. The
또한, 상기 불소 코팅층(24)은, 5 ~ 30㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 불소 코팅층(24)의 두께가 5㎛ 미만인 경우, 이의 코팅에 따른 내구성 등의 효과가 미미할 수 있다. 그리고 불소 코팅층(24)의 두께가 30㎛를 초과하는 경우, 경화 시간이 오래 걸리고, 저가격화를 도모하기 어려울 수 있다. 이와 같이, 불소 코팅층(24)을 5 ~ 30㎛의 두께로 코팅, 형성하는 경우, 종래 PVDF 등의 불소계 필름(1b)을 사용하는 경우보다, 예를 들어 2배 이상의 저가격화를 도모할 수 있다. 그리고 내구성 및 가격 등을 고려하여, 불소 코팅층(24)은 10 ~ 20㎛의 두께를 가질 수 있다.In addition, the
상기 불소 코팅층(24)은 전술한 바와 같이 불소 수지 조성물이 코팅되어 형성되는데, 이때 상기 불소 수지 조성물은 적어도 불소 수지를 포함하되, 상기 불소 수지의 코팅성을 위한 희석제로서 용매를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 용매는 불소 수지를 희석하여 코팅이 가능할 정도의 점도를 갖게 하는 것이면 제한되지 않는다. 용매는, 예를 들어 알콜계, 글리콜계, 케톤계 및 포름아마이드계 등으로부터 선택된 하나 이상의 유기용제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 메틸렌글리콜, 에틸렌글리콜, 메틸에틸케톤(MEK) 및 다이메틸포름아마이드(DMF) 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. The
아울러, 상기 불소 수지 조성물은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 불소 수지 100중량부에 대하여 용매 50 ~ 300중량부를 포함할 수 있다. 이때, 용매의 함량이 50중량부 미만이면 점도가 높아 코팅 작업성이 떨어질 수 있으며, 300중량부를 초과하면 경화(건조) 시간이 오래 걸려 바람직하지 않을 수 있다.In addition, although the said fluororesin composition is not specifically limited, 50-300 weight part of solvents may be included with respect to 100 weight part of fluororesins. At this time, when the content of the solvent is less than 50 parts by weight, the viscosity may be high and coating workability may be lowered. When the content of the solvent exceeds 300 parts by weight, curing (drying) may take a long time, which may be undesirable.
또한, 본 발명에서, 상기 불소 수지는 분자 내에 불소(F)를 포함하는 것이면 제한되지 않는다. 불소 수지는 내구성과 함께 내가수분해성 등을 가지는 것이면 좋다. 불소 수지는 분자 내에 불소(F)를 포함하는 것이면 제한되지 않는다. 불소 수지는, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로알킬비닐에테르의 공중합체로 이루어지는 퍼플루오로알콕시 수지(PFA), 테트라플루오로에틸렌과 헥사플루오로프로필렌의 중합체, 테트라플루오로에틸렌과 에틸렌 또는 프로필렌의 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF) 및 폴리비닐플로라이드(PVF) 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. In the present invention, the fluorine resin is not limited as long as it contains fluorine (F) in the molecule. The fluorine resin may be one having durability and hydrolysis resistance. The fluorine resin is not limited as long as it contains fluorine (F) in the molecule. The fluororesin is, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy resin (PFA) consisting of a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene. At least one selected from polymers of tetrafluoroethylene and copolymers of ethylene or propylene, polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), and the like. .
본 발명의 다른 일 구현예에 따라서, 상기 불소 수지는 분자 내에 불소와 함께 에틸렌을 포함하는 에틸렌 함유 불소 수지를 사용할 수 있다. 불소 수지는 예를 들어 상기 나열된 수지 중에서 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로알킬비닐에테르의 공중합체로 이루어지는 퍼플루오로알콕시 수지(PFA), 테트라플루오로에틸렌과 헥사플루오로프로필렌의 중합체, 테트라플루오로에틸렌과 에틸렌 또는 프로필렌의 공중합체, 및 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 등으로부터 선택된 하나 이상의 에틸렌 함유 불소 수지를 사용할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the fluorine resin may use an ethylene-containing fluorine resin including ethylene together with fluorine in a molecule. The fluororesin is, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy resin (PFA) consisting of a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinyl ether, tetrafluoroethylene and hexa One or more ethylene containing fluorine resins selected from polymers of fluoropropylene, copolymers of tetrafluoroethylene and ethylene or propylene, polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) and the like can be used.
상기 나열한 바와 같은 에틸렌 함유 불소 수지는 분자 내에 불소와 함께 에틸렌을 포함하여, 내구성 및 내가수분해성 등과 함께 접착력 개선에 유리하다. 구체적으로, 앞서 설명한 바와 같이 태양전지 모듈의 봉지층(220, 도 7 참조)은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 시트로 구성될 수 있는데, 이때 에틸렌 함유 불소 수지는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 시트를 구성하는 동질의 단량체로서 에틸렌을 포함하여 접착력이 개선된다. 즉, 불소 코팅층(24)은 표면층(20)으로서, 이는 봉지층(220)과 접착되는데, 이때 불소 코팅층(24)이 상기 나열한 바와 같은 에틸렌 함유 불소 수지를 포함하는 경우, 봉지층(220)과 고강도로 접착된다. The ethylene-containing fluorine resins as listed above contain ethylene together with fluorine in the molecule, which is advantageous for improving adhesion with durability and hydrolysis resistance. Specifically, as described above, the encapsulation layer 220 (see FIG. 7) of the solar cell module may be composed of an ethylene vinyl acetate (EVA) sheet, wherein the ethylene-containing fluorine resin constitutes an ethylene vinyl acetate (EVA) sheet. Adhesion is improved by including ethylene as the homogeneous monomer. That is, the
아울러, 상기 에틸렌 함유 불소 수지는 기재(10)와 층간 접착력을 개선시킬 수 있다. 구체적으로, 기재(10)는 전술한 바와 같이 폴리에스테르 필름층(12)을 포함할 수 있다. 이때 표면층(20)으로서의 불소 코팅층(24)이 에틸렌 함유 불소 수지로 구성된 경우, 폴리에틸렌계 필름층(22)으로 구성된 기재(10)와의 우수한 층간 접착성을 갖는다. 즉, 기재(10)로서의 폴리에스테르 필름층(12)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)이나 폴리에틸렌나프탈레이트 필름(PEN 필름)으로 구성될 수 있다. 이때 상기 불소 코팅층(24)이 에틸렌 함유 불소 수지로 구성된 경우, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)이나 폴리에틸렌나프탈레이트 필름(PEN 필름)을 구성하는 동질의 단량체로서 에틸렌을 포함하여 폴리에스테르 필름층(12)과 우수한 층간 접착력을 제공할 수 있다. In addition, the ethylene-containing fluororesin may improve the adhesion between the
또한, 상기 불소 코팅층(24)을 형성하기 위한 불소 수지 조성물의 코팅 방법 및 코팅 회수는 제한되지 않는다. 불소 수지 조성물은, 예를 들어 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating), 바 코팅(bar coating), 스프레이 코팅(spray coating), 잉크젯 프린팅(ink-jet printing), 그라비아(gravure) 및 스크린 프린팅(screen-printing) 등으로부터 선택된 하나 이상의 코팅 방법으로 1회 이상 코팅될 수 있다. In addition, the coating method and the number of times of coating of the fluororesin composition for forming the
다른 구현예에 따라서, 상기 표면층(20)이 불소 코팅층(24)을 포함하는 경우, 상기 불소 코팅층(24) 상에는 프라이머층(26, primer layer)이 더 형성될 수 있다. According to another embodiment, when the
도 6은 본 발명의 제5구현예를 도시한 것으로, 이는 프라이머층(26)을 포함하는 표면층(20)이 적용된 모습을 예시한 것이다. FIG. 6 illustrates a fifth embodiment of the present invention, which illustrates the application of the
구체적으로, 도 6을 참조하면, 상기 표면층(20)은 기재(10) 상에 형성된 불소 코팅층(24)과, 상기 불소 코팅층(24) 상에 형성된 프라이머층(26)을 포함할 수 있다. Specifically, referring to FIG. 6, the
이때, 상기 프라이머층(26)은 불소 코팅층(24)과 봉지층(220)의 접착력 개선을 위한 것으로서, 이는 접착성의 수지가 얇게 코팅되어 형성된다. 프라이머층(26)은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 10㎛ 이하의 두께, 구체적인 예를 들어 2 ~ 5㎛의 두께를 가질 수 있다. 이러한 프라이머층(26)은 예를 들어 폴리에틸렌계, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아크릴계, 우레탄계 및 에폭시계 수지 등으로부터 선택된 1종 이상의 접착성 수지가 코팅되어 형성될 수 있다. In this case, the
한편, 상기 방열 불소 도료 코팅층(30)은 기재(10)의 타측면에 형성되어, 이는 방열성을 증가시킴과 동시에 내구성을 향상시킨다. 이러한 방열 불소 도료 코팅층(30)은 방열 재료와 불소 수지를 함유한다. 구체적으로, 방열 불소 도료 코팅층(30)은 방열 재료와 불소 수지를 함유하는 도료 조성물이 기재(10) 상에 코팅되어 형성된다. 이때, 상기 방열 재료는 입자상을 사용할 수 있으며, 이는 방열성을 위한 열전도성 유효 물질로 작용한다. 그리고 상기 불소 수지는 내구성을 도모하면서, 이와 함께 입자상의 방열 재료 상호간의 결합력, 그리고 방열 재료와 기재(10) 간의 접착력을 도모한다. On the other hand, the heat dissipating fluorine
본 발명에서, 상기 방열 재료는 열전도성을 갖는 것이면 좋다. 방열 재료는 예를 들어 탄소 소재 및 금속 입자 등으로부터 선택된 하나 이상인 것일 수 있다.In the present invention, the heat radiating material may be one having thermal conductivity. The heat dissipating material may be one or more selected from, for example, carbon materials and metal particles.
이때, 상기 탄소 소재는 열전도성의 탄소체이면 제한되지 않으며, 예를 들어 그라파이트(graphite), 그래핀(graphene), 탄소나노튜브(CNT, carbon nano tube) 및 탄소나노섬유(CNF, carbon nano fiber) 등으로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 이러한 탄소 소재는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 200㎛ 이하, 구체적으로는 0.1nm(나노미터) 내지 200㎛의 입자 크기(직경이나 길이)를 가지는 것을 사용할 수 있다. At this time, the carbon material is not limited as long as it is a thermally conductive carbon body, for example, graphite (graphite), graphene (graphene), carbon nanotubes (CNT, carbon nano tube) and carbon nano fibers (CNF, carbon nano fiber) It may be used one or more selected from the group consisting of. Although this carbon material is not specifically limited, What has a particle size (diameter or length) of 200 micrometers or less, specifically, 0.1 nm (nanometer)-200 micrometers can be used.
또한, 상기 금속 입자는 열전도성의 금속이면 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 주석(Sn), 아연(Zn), 텅스텐(W) 및 철(Fe)로 이루어진 군중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 금속 입자는 구체적으로 상기 나열된 금속들 중에서 선택된 하나의 단일 금속, 2 이상의 혼합 또는 2 이상의 합금(예를 들어, 스테인리스 등)을 사용할 수 있다. 이러한 금속 입자는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 이 또한 200㎛ 이하, 구체적으로는 0.1nm(나노미터) 내지 200㎛의 입자 크기(직경)를 가지는 것을 사용할 수 있다. In addition, the metal particles are not limited as long as they are thermally conductive metals, for example, aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), tin (Sn), zinc ( Zn), one or more selected from the group consisting of tungsten (W) and iron (Fe) can be used. The metal particles may specifically use one single metal, two or more mixtures or two or more alloys (eg, stainless steel, etc.) selected from the metals listed above. Such metal particles are not particularly limited, but they may also be used having a particle size (diameter) of 200 μm or less, specifically, 0.1 nm (nanometer) to 200 μm.
아울러, 방열 불소 도료 코팅층(30)을 구성하는 불소 수지는 분자 내에 불소(F)를 가지는 것이면 제한되지 않으며, 이는 예를 들어 상기 예시한 바와 같은 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 불소 수지는 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로알킬비닐에테르의 공중합체로 이루어지는 퍼플루오로알콕시 수지(PFA), 테트라플루오로에틸렌과 헥사플루오로프로필렌의 중합체, 테트라플루오로에틸렌과 에틸렌 또는 프로필렌의 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리비닐리덴플로라이드(PVDF) 및 폴리비닐플로라이드(PVF) 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. In addition, the fluorine resin constituting the heat dissipating
또한, 상기 방열 불소 도료 코팅층(30)은 불소 수지 100중량부에 대하여 방열 재료 5 ~ 70중량부를 함유하는 액상 또는 페이스트 상의 도료 조성물이 코팅되어 형성될 수 있다. 이때, 방열 재료의 함량이 5중량부 미만으로서 너무 작으면 열전도도가 낮아 방열성 개선 효과가 미미할 수 있고, 70중량부를 초과하여 너무 많으면 코팅성이 떨어지고 상대적으로 불소 수지의 함량이 작아 내구성이나 접착력에 바람직하지 않을 수 있다.In addition, the heat dissipating fluorine
상기 방열 불소 도료 코팅층(30)을 형성하기 위한 도료 조성물은 방열 재료 및 불소 수지 이외에, 코팅성을 위한 용매를 포함할 수 있다. 그리고 첨가제로서 분산제, 산화방지제, 자외선 차단제 및 소포제 등으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 도료 조성물은 필요에 따라 바인더 수지를 더 포함할 수 있다. 이러한 바인더 수지는 접착력을 위한 것으로서, 이는 천연수지나 합성수지로부터 선택될 수 있다. 바인더 수지는, 예를 들어 폴리에스테르계, 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계, 우레아계 및 폴리올레핀계(폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등) 등의 수지로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.The coating composition for forming the heat dissipating
아울러, 상기 방열 불소 도료 코팅층(30)을 형성하기 위한 도료 조성물의 코팅 방법 및 코팅 회수는 제한되지 않는다. 방열 불소 도료 코팅층(30)은 상기 도료 조성물이 예를 들어 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating), 바 코팅(bar coating), 스프레이 코팅(spray coating), 잉크젯 프린팅(ink-jet printing), 그라비아(gravure), 스크린 프린팅(screen-printing), 메이어 바 코팅(meyer bar coating), 슬롯 다이 코팅(slot die coating), 리버스 코팅(reverser coating) 및 오프셋(offset) 등으로부터 선택된 하나 이상의 코팅 방법으로 1회 이상 또는 2회 이상 코팅되어 형성될 수 있다. In addition, the coating method and the number of times of coating of the coating composition for forming the heat dissipating
또한, 상기 방열 불소 도료 코팅층(30)은 특별히 한정하는 것은 아니지만 수십 나노미터(㎚) ~ 500㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 방열 불소 도료 코팅층(30)의 두께가 너무 낮으면 방열성 및 내구성 개선 효과가 미미하고, 외부 충격에 의한 표면 긁힘 현상에 의해 부분적인 방열성 저하가 발생할 수 있다. 그리고 500㎛를 초과하는 경우 백 시트(100)의 유연성(flexible)을 떨어뜨리고 가격 면에서도 바람직하지 않을 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 방열 불소 도료 코팅층(30)은 0.1㎛ ~ 300㎛의 두께를 가질 수 있으며, 보다 구체적으로는 1.0㎛ ~ 100㎛의 두께를 가질 수 있다. In addition, the heat dissipating
아울러, 다른 구현예에 따라서, 상기 방열 불소 도료 코팅층(30)과 기재(10)의 사이에는 프라이머층이 더 형성될 수 있다. 프라이머층은 방열 불소 도료 코팅층(30)과 기재(10) 간의 접착력 개선을 위한 것으로서, 이는 전술한 바와 같이 접착성의 수지가 얇게 코팅되어 형성된다. 이러한 프라이머층은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 10㎛ 이하의 두께, 구체적인 예를 들어 2 ~ 5㎛의 두께를 가질 수 있다. 프라이머층은 상기한 바와 같이 예를 들어 폴리에틸렌계, 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 아크릴계, 우레탄계 및 에폭시계 수지 등으로부터 선택된 1종 이상의 접착성 수지가 코팅되어 형성될 수 있다. In addition, according to another embodiment, a primer layer may be further formed between the heat dissipating fluorine
또한, 본 발명의 또 다른 구현예에 따라서, 상기 방열 불소 도료 코팅층(30)의 하부에는 별도의 층이 더 형성될 수 있다. 예를 들어, 방열 불소 도료 코팅층(30)의 하부에는 내스크래치성 등을 위한 보호층이 더 형성될 수 있으며, 이러한 보호층은 예를 들어 폴리에스테르계 필름 등으로부터 선택될 수 있다. In addition, according to another embodiment of the present invention, a separate layer may be further formed below the heat dissipating
한편, 본 발명에 따른 태양전지 모듈은, 상기한 바와 같은 본 발명의 백 시트(100)를 포함할 수 있다. 도 7은 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 예시적인 형태를 보인 단면 구성도이다. Meanwhile, the solar cell module according to the present invention may include the
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 투명 부재(210), 봉지층(220), 태양전지 셀(C), 및 상기한 바와 같은 본 발명의 백 시트(100)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the solar cell module according to the present invention may include the
이때, 상기 투명 부재(210)는 태양전지 셀(C)의 상부 측을 보호하는 것으로서, 이는 태양전지 셀(C)의 보호와 함께 광의 입사에 유리한 강화 유리 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 봉지층(220)은 전기적으로 연결된 다수의 태양전지 셀(C)을 패킹, 고정할 수 있는 것으로서, 이는 도 7에 예시된 바와 같이 상부 봉지층(221)과 하부 봉지층(222)으로 구분될 수 있다. 이러한 봉지층(220)은 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 시트로 구성될 수 있다. In this case, the
아울러, 백 시트(100)는 봉지층(220)의 하부에 접착된다. 보다 구체적으로, 하부 봉지층(222)의 하부 면에 백 시트(100)의 표면층(20)이 접착된다. 이때, 상기 표면층(20)과 하부 봉지층(222)은 열융착이나 접착제 등을 통해 접착될 수 있다. 접착제는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 아크릴계, 우레탄계 및 에폭시계 수지 등으로부터 선택된 1종 이상의 접착제를 사용할 수 있다. 표면층(20)과 하부 봉지층(222)은, 바람직하게는 열융착에 의해 접착될 수 있다.In addition, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 방열 불소 도료 코팅층(30)을 포함하여 우수한 내구성과 방열성을 갖는다. 이에 따라, 태양전지 모듈의 장수명화를 도모할 수 있으며, 태양전지에서 발생된 열을 효율적으로 발산(방출)하여 태양전지의 발전량(광전환 효율)을 향상시킨다. 또한, 본 발명의 구현예에 따라서, 상기 기재(10)가 금속층(14)을 포함하는 경우, 내구성 등과 함께 방열성이 더욱 개선된다. 아울러, 상기 표면층(20)이 폴리에틸렌계 필름층(22) 및/또는 불소 코팅층(24)을 포함하는 경우, 종래보다 저렴한 가격으로 보급될 수 있으며, 접착성 및 배리어성(습기 차단성 등) 등이 우수하다.As described above, according to the present invention, the heat dissipation fluorine
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the Example and comparative example of this invention are illustrated. The following examples are merely provided to aid the understanding of the present invention, whereby the technical scope of the present invention is not limited.
[실시예 1]Example 1
폴리에틸렌(PE) 100중량부에 대하여 평균 입도 3㎛ 크기의 이산화티타늄(TiO2) 10중량부를 혼합한 다음, 이를 통상의 필름 성형방법으로 2축 연신하여 150㎛ 두께의 백색 PE 필름(이하, 'W-PE 필름'이라 한다.)을 제조하였다. 그리고 80㎛의 알루미늄(Al) 박막의 양면을 부식 방지 처리한 다음, 이의 한쪽 면에 상기 제조한 W-PE 필름(PE + TiO2)을 아크릴계 접착제로 접착하였다. 또한, 상기 알루미늄(Al) 박막의 타측면에는 방열 불소 도료를 25㎛의 두께로 그라비아 코팅/코팅 경화시켜, W-PE 필름/Al 박막/방열불소도료의 적층 구조를 가지는 백 시트를 제조하였다. 10 parts by weight of titanium dioxide (TiO 2 ) having an average particle size of 3 μm is mixed with respect to 100 parts by weight of polyethylene (PE), and then biaxially stretched by a conventional film forming method to obtain a white PE film having a thickness of 150 μm (hereinafter, ' W-PE film '. Then, both surfaces of the aluminum (Al) thin film of 80 μm were subjected to the anti-corrosion treatment, and then the W-PE film (PE + TiO 2 ) prepared above was attached to one side thereof with an acrylic adhesive. Further, on the other side of the aluminum (Al) thin film, a heat-dissipating fluorine paint was gravure coated / coated to a thickness of 25 μm to prepare a back sheet having a laminated structure of a W-PE film / Al thin film / heat-resistant fluorine paint.
이때, 상기 부식 방지 처리는 알루미늄(Al) 박막의 양면에 각각 약 1㎛의 두께로 크롬산 처리하여 실시하였다. 그리고 상기 방열 불소 도료는 테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 그라파이트 분말이 100 : 50의 중량비로 포함된 액상의 도료 조성물을 사용하였다. At this time, the anti-corrosion treatment was performed by treating the aluminum (Al) thin film with chromic acid at a thickness of about 1 μm, respectively. The heat dissipating fluorine paint used was a liquid coating composition containing tetrafluoroethylene (PTFE) and graphite powder in a weight ratio of 100: 50.
[실시예 2]Example 2
상기 실시예 1과 대비하여 W-PE 필름 대신에 불소 코팅층을 형성한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 백 시트를 제조하였다. 즉, Al 박막 상에 형성된 부식 방지층의 표면에 테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 15㎛ 두께로 코팅하여, 불소코팅/Al 박막/방열불소도료의 적층 구조를 가지는 백 시트를 제조하였다. A back sheet was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a fluorine coating layer was formed instead of the W-PE film. That is, tetrafluoroethylene (PTFE) was coated on the surface of the corrosion protection layer formed on the Al thin film to have a thickness of 15 μm to prepare a back sheet having a laminated structure of fluorine coated / Al thin film / heat-resistant fluorine paint.
[실시예 3]Example 3
상기 실시예 2와 대비하여 2장의 금속 박막을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 백 시트를 제조하였다. 즉, 80㎛ 두께의 Al 박막과 50㎛ 두께의 Cu 박막을 부식 방지 처리한 다음, 이들을 열과 압력으로 합지하였다. 그리고 상기 합지된 금속 박막(Al/Cu 박막)의 양면에 상기 실시예 2과 동일한 방법으로 테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 방열 불소 도료 조성물을 각각 코팅하여, 불소코팅/Al 박막/Cu 박막/방열불소도료의 적층 구조를 가지는 백 시트를 제조하였다. A back sheet was manufactured in the same manner as in Example 2 except that two metal thin films were used. That is, the Al thin film having a thickness of 80 μm and the Cu thin film having a thickness of 50 μm were subjected to corrosion protection, and these were laminated with heat and pressure. Then, tetrafluoroethylene (PTFE) and a heat-dissipating fluorine coating composition were coated on both surfaces of the laminated metal thin film (Al / Cu thin film) in the same manner as in Example 2, whereby fluorine coating / Al thin film / Cu thin film / heat dissipation was applied. A back sheet having a laminated structure of fluorine paint was prepared.
[비교예][Comparative Example]
종래의 백 시트로서, PET 필름(두께 250㎛)의 양 면에 PVDF 필름(두께 30㎛)을 아크릴계 접착제로 접착하여, PVDF 필름/PET 필름/PVDF 필름의 적층 구조를 가지는 백 시트를 본 비교예의 시편으로 사용하였다. As a conventional back sheet, a back sheet having a laminated structure of a PVDF film / PET film / PVDF film by bonding a PVDF film (
상기 각 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편에 대하여, 아래와 같이 내구성, EVA와의 접착력, 투습도, 발열성능 및 발전량(%)을 평가하고, 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다. For the back sheet specimens according to the above Examples and Comparative Examples, the durability, adhesion to EVA, moisture permeability, exothermic performance and the amount of power generation (%) were evaluated, and the results are shown in the following [Table 1].
(1) 내구성 (1) durability
각 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편에 대하여, 제논(Xenon) 아크를 이용하는 내구성 시험기(Xenon Weather-Ometer, ATLAS Ci3000+)를 이용하여, 항온 항습(80℃, 80%RH) 3000hr 조건에서 통상적인 방법에 따라 내구성을 평가하여, 우수 : ◎, 양호 : ○, 불만족 : △으로 나타내었다. For the back sheet specimens according to the examples and comparative examples, using a durability tester (Xenon Weather-Ometer, ATLAS Ci3000 +) using Xenon arc, at a constant temperature and humidity (80 ℃, 80% RH) 3000hr conditions The durability was evaluated according to the phosphorus method, and it was shown as excellent: (◎), good: (circle), and dissatisfaction: (triangle | delta).
(2) EVA와의 접착력(2) adhesion with EVA
각 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편을 EVA 시트와 열융착하여 접착하였다. 이때, 각 백 시트 시편은 A4 크기로 절단하고, EVA 시트는 백 시트 시편보다 작은 크기로 절단한 다음, 포개어 열풍 오븐에 150℃, 15분간 넣어 접착하였다. 그리고 오븐에서 꺼내어 식힌 후, 15mm x 15mm(가로 x 세로) 크기로 절단한 다음, EVA 시트와 백 시트 간의 박리 강도(EVA와의 접착력)를 측정하였다. The back sheet specimens according to the Examples and Comparative Examples were thermally bonded to the EVA sheet. At this time, each back sheet specimen was cut into A4 size, the EVA sheet was cut into a smaller size than the back sheet specimen, and superimposed and put into a hot air oven for 15 minutes at 150 ° C. for adhesion. And after taking out of the oven and cooling, it cut into 15 mm x 15 mm (width x length) size, and measured the peeling strength (adhesive force with EVA) between an EVA sheet and a back sheet.
(3) 투습도(3) moisture permeability
각 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편을 커터 바(cutter bar)를 이용하여 15mm x 15mm(가로 x 세로) 크기로 절단한 다음, 통상의 투습도 측정기를 이용하여 측정하였다. The back sheet specimens according to each example and the comparative example were cut to a size of 15 mm x 15 mm (width x length) using a cutter bar, and then measured using a conventional moisture permeability meter.
(4) 발열성능(4) heating performance
열원(LED 램프)이 설치된 알루미늄판을 피시험체로 하여, 초기 100?로 설정된 피시험체에 각 실시예 및 비교예에 따른 백 시트 시편을 붙이고, 1시간 후의 피시험체 온도를 측정하여 나타내었다. Using an aluminum plate provided with a heat source (LED lamp) as a test object, a back sheet test piece according to each of Examples and Comparative Examples was attached to a test object set at an initial stage of 100 ?, and the test object temperature after 1 hour was measured and shown.
(5) 발전량(%)(5) Power generation amount (%)
백 시트 부착 전의 태양전지 발전량을 100%로 하고, 부착 후의 발전량을 평가하여 부착 전에 대한 상대적인 비율로 나타내었다.The amount of solar cell power generation before the back sheet attachment was 100%, and the amount of power generation after the attachment was evaluated and expressed as a relative ratio before attachment.
표 1
상기 [표 1]에 보인 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 백 시트는 종래의 비교예와 대비하여, 내구성이 우수함은 물론, EVA 시트와의 접착력에 있어 우수한 특성을 가짐을 알 수 있었다. 특히, 종래의 비교예와 대비하여, 방열성능 및 발전량이 매우 우수함을 알 수 있었다. 그리고 실시예 3에서와 같이, 열전도율이 서로 다른 2장의 금속 박막(Al/Cu 박막)을 사용하는 경우, 방열성능과 발전량이 더욱 개선됨을 알 수 있었다.As shown in Table 1, it is understood that the back sheet according to Examples 1 to 3 of the present invention has excellent durability as well as excellent adhesion to the EVA sheet as compared with the conventional comparative example. Could. In particular, compared with the conventional comparative example, it was found that the heat dissipation performance and the generation amount is very excellent. And as in Example 3, it can be seen that when using two metal thin films (Al / Cu thin film) having different thermal conductivity, the heat dissipation performance and the power generation is further improved.
[부호의 설명][Description of the code]
10 : 기재 12 : 폴리에스테르 필름층10: base material 12: polyester film layer
14 : 금속층 20 : 표면층14
22 : 폴리에틸렌계 필름층 24 : 불소 코팅층22
30 : 방열 불소 도료 코팅층 100 : 백 시트30: heat dissipation fluorine coating layer 100: back sheet
210 : 투명 부재 220 : 봉지층 210: transparent member 220: encapsulation layer
C : 태양전지 셀C: solar cell
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