WO2016068366A1 - Solar cell assembly comprising ribbon wire having easy interconnection and sagging prevention structure, and high concentration solar cell module comprising same - Google Patents
Solar cell assembly comprising ribbon wire having easy interconnection and sagging prevention structure, and high concentration solar cell module comprising same Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a solar cell assembly and a highly light concentrating solar cell module having the same, and more particularly, to a solar cell assembly having a ribbon wire having an interconnect structure and a sag prevention structure, and a high condensing solar cell module having the same. It is about.
- PV photovoltaic
- silicon solar cells are mainly used.
- Multi-junction solar cells have higher energy conversion efficiencies compared to silicon solar cells. In general, multi-junction solar cells have more than 35% energy efficiency, while silicon solar cells are about 20% efficient. Has Particularly under concentration, some multi-junction solar cells now have energy efficiency of over 40%.
- the condensing solar cell module using the multi-junction solar cell includes a solar cell, a primary lens for condensing sunlight primarily, and a secondary lens for condensing light condensed from the primary lens to the solar cell.
- the solar cell is mounted on a cell mount such as a circuit board or a receiver as disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0135200.
- the condensing photovoltaic power generation system is composed of a plurality of condensing photovoltaic modules in an array form on the support frame, so that the solar cell module is orthogonal to the sun to improve the efficiency of the multi-junction solar cells.
- a tracking device for rotating the solar cell module array is provided.
- the light concentrating solar cell module is provided with a heat dissipation device for radiating heat generated from the solar cell. do.
- Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2010-0083945 discloses a "heat dissipation module of a high concentration photovoltaic device.” There is a problem in that the solar cell module must be assembled separately.
- Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2011-0036221 discloses a "photovoltaic power generation device" including a heat pipe.
- the photovoltaic device including the heat pipe has a complicated structure for providing a heat pipe. there is a problem.
- the present invention is to solve the above problems, it provides a solar cell assembly that can improve the heat dissipation function and assemblage with a simple configuration and a high-concentration solar cell module having the same.
- the present invention provides a solar cell assembly that is easy to interconnect and a high light-concentrating solar cell module having the same.
- the present invention provides a solar cell assembly having a ribbon wire having a sag-preventing structure and a high light collecting solar cell module having the same.
- the solar cell assembly comprises a circuit board having a solar cell;
- the heat pipe is made long in the longitudinal direction, the circuit board is provided;
- a second ribbon wire connected to the solar cell, wherein the second ribbon wire includes a flange portion connected to the circuit board, a step portion connected to the flange portion, and a second length portion connected to the step portion. And a bending portion bent upward from an end portion of the second length portion.
- the solar cell assembly according to the present invention includes a circuit board having a solar cell;
- the heat pipe is made long in the longitudinal direction, the circuit board is provided;
- the highly concentrated solar cell module is a frame consisting of a side plate and a base plate; Is provided with a solar cell, the solar cell assembly coupled to the base plate; And a lens plate provided on an upper portion of the frame to condense incident light to the solar cell, wherein the solar cell assembly comprises: a circuit board on which the solar cell is provided; The heat pipe is made long in the longitudinal direction, the circuit board is provided; And a second ribbon wire connected to the solar cell, wherein the second ribbon wire includes a flange portion connected to the circuit board, a step portion connected to the flange portion, and a second length portion connected to the step portion. And a bent portion bent upward from an end of the second length portion, and the solar cell assembly may be connected to each other as the bent portions of the adjacent second ribbon wires are joined to each other.
- the solar cell assembly according to the present invention having the configuration as described above can be easily interconnected to improve the overall assembly of the module.
- the solar cell assembly according to the present invention having the above configuration has a structure in which the length of the ribbon wire has a sag prevention structure, the length of the ribbon wire can be prevented from contacting the bottom surface by an external impact.
- the high-concentration solar cell module according to the present invention is attached to a heat pipe formed in the longitudinal direction having a heat dissipation function of the circuit board on which the solar cell itself is attached, and the heat pipe is formed in the base plate bar Since the heat generated from the solar cell can be effectively radiated to a large area by the heat pipe and then radiated to the outside more effectively by the base plate in sequence, thereby maximizing the radiating effect.
- the high-concentration solar cell module according to the present invention is made of a ribbon wire that is not coated with a wire connecting the plurality of solar cells, a separate wire cover configuration is not required to protect the wire from sunlight and thus the overall configuration. And assembly can be simplified.
- FIG. 1 is a perspective view showing a high light collecting solar cell module according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1,
- FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 1,
- FIG. 4 is a perspective view showing a solar cell assembly according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a view showing a state in which the solar cell assembly is coupled to the base plate
- FIG. 6 is an exploded perspective view of the solar cell assembly and the base plate
- FIG. 7 is an enlarged view of region 'A' of FIG. 5,
- FIG. 8 is an enlarged view of region 'B' of FIG. 5,
- FIG. 10 is a perspective view showing a ribbon wire according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a perspective view showing a highly-concentrated solar cell module according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1
- FIG. 3 is a cutaway view taken along line BB of FIG. 1. It is a cross section.
- the highly concentrating solar cell module 10 is provided with a frame consisting of a side plate and a base plate 30, a solar cell 102, and a base plate 30.
- Solar cell assembly (100) coupled to the), provided on the frame includes a lens plate 20 for condensing the incident sunlight to the solar cell (102).
- the frame is made long in the vertical direction (y), and is provided to have rigidity (stiffness) by itself, and the side plate and the base plate 30 may be formed in an upper shape.
- the side plate may be composed of a horizontal plate 25 made short in the horizontal direction (x), and a vertical plate 50 made longer in the longitudinal direction (y) than the horizontal plate 25.
- a plurality of heat dissipation ribs 51 may be formed in the vertical plate 50 to improve rigidity, and the heat dissipation ribs 51 may protrude on the outer surface of the vertical plate 50 to provide rigidity of the vertical plate 50. At the same time to increase the contact area with the outside to increase the heat generated in the closed frame inside the vertical plate 50 to smoothly conduct to the outside and discharged.
- a coupling rib for screwing the vertical plate 50 may be formed on the inner side or the outer side of the horizontal plate 25, and the coupling rib improves the rigidity of the horizontal plate 25. And at the same time to facilitate the screw coupling with the vertical plate (50).
- the vertical plate 50, the horizontal plate 25, and the base plate 30 constituting the frame are preferably made of aluminum, which is light and has excellent thermal conductivity, which has its own rigidity.
- the frame, that is, the vertical plate 50, the horizontal plate 25, and the base plate 30 may be integrally manufactured by extrusion molding so as to have a structure having low stiffness.
- the lens plate 20 is configured to condense incident solar light to the solar cell 102 provided on the upper portion of the frame.
- a plurality of pattern portions 22 may be provided, and the pattern portions 22 may be provided in the form of a Fresnel lens. That is, the lens plate 20 may be provided in a form in which a plurality of Fresnel lens patterns are formed on a plate.
- the lens plate 20 may be made of one plate, but may be made of a plurality of piece lens plates arranged and coupled to an upper portion of the frame.
- Solar cell assembly 100 is a configuration to maximize the heat dissipation effect in a simple configuration and at the same time simple assembly.
- the configuration of the solar cell assembly 100 will be described in detail.
- FIG. 4 is a perspective view illustrating a solar cell assembly according to an embodiment of the present invention.
- the solar cell assembly 100 has a heat pipe 110 and a solar cell 102 made to extend in the longitudinal direction (or horizontal direction (x)).
- the mounted circuit board 104, the solar cell 102 includes a wire 130 to be energized with each other.
- the solar cell 102 is a configuration for converting solar energy into electrical energy.
- a high efficiency III-V compound semiconductor multi-junction solar cell may be used, and the circuit board 104 may be combined with other components.
- the solar cell 11 may be a receiver or a carrier generally used in the art. That is, in the present invention, the circuit board 104 is a configuration in which the solar cell 102 is mounted, and the embodiment may be configured in various forms.
- the circuit board 104 is directly attached to the heat pipe 110 by soldering or soldering. That is, the solar cell assembly 100 according to the present invention is directly attached to the circuit board 104 on which the solar cell 102 is mounted directly by soldering or the like directly on the heat pipe 110 which is elongated in the longitudinal direction having a heat dissipation function. Because it is coupled to the heat generated from the solar cell 102 can be more effectively radiated, and furthermore, the heat generated from the solar cell 102 is effectively transmitted along the longitudinal direction of the heat pipe 110 to be radiated to a large area do.
- a circuit board 104 in which one solar cell 102 is mounted on one heat pipe 110 has a longitudinal direction of the heat pipe 110. It may be attached to be coupled to a plurality of arranged at a predetermined interval. However, the present invention is not limited thereto, and one circuit board 104 may be attached to one heat pipe 110.
- a thermally conductive adhesive member sheet 74 made of a thermal interface material (TIM) may be interposed between the circuit board 104 and the heat pipe 110.
- the wire 130 is configured to connect the plurality of solar cells 102 spaced at predetermined intervals in series or in parallel so as to be energized with each other, and is preferably made of an uncovered ribbon wire 130. This eliminates the need for a separate wire cover configuration to protect conventional coated wires from off-axix sunlight, thus simplifying the overall configuration and assembly. Detailed description thereof will be described later.
- the solar cell assembly 100 includes a secondary lens 120 provided on the heat pipe 110 to cover the circuit board 104 to condense the solar light collected by the lens plate 20 to the solar cell 102. It may further include.
- the secondary lens 120 extends downward from the center of the cover portion 122 covering the circuit board 104 and the light incident to the center of the cover portion 122 by internal total reflection. And a lens unit 124 condensing into 102, and a predetermined space 126 may be formed inside the secondary lens 120.
- the solar cell 102 and the circuit board 104 may be protected from the outside by the cover part 122 of the secondary lens 120. And a separate configuration for protecting the circuit board 104 is not required, and thus the overall configuration and assembly can be simplified.
- the groove 114 is formed to be elongated in the longitudinal direction on the heat pipe 110 and the circuit board 104 is provided in the groove 114. Then, the secondary lens 120 may be easily provided on the circuit board 104.
- FIG 5 is a view showing a state in which the solar cell assembly is coupled to the base plate
- Figure 6 is an exploded perspective view of the solar cell assembly and the base plate.
- the base plate 30 is provided with a seating portion 33 in which the heat pipe 110, which is formed in the longitudinal direction, is mounted in the horizontal direction (x).
- Reference numeral 33 may be provided by a pair of seating forming ribs 32 protruding from the base plate 30 is formed long in the horizontal direction (x).
- a heat dissipation rib 31 may protrude from a lower portion of the base plate 30.
- the highly-concentrated solar cell module 10 attaches and bonds the circuit board 104 on which the solar cell 102 is mounted directly on the heat pipe 110 which is elongated in the longitudinal direction having a heat dissipation function. Since the heat pipe 110 is coupled directly above the base plate 30 having the heat dissipation ribs 31 formed therein, heat generated from the solar cell 102 is effectively dissipated to a large area by the heat pipe 110. After the sequential base plate 30 can be more effectively radiated to the outside, thereby maximizing the radiating effect.
- An inner locking jaw 34 may be formed on the inner surface of the seating forming rib 32 to fix the heat pipe 110 seated on the seating portion 33. Then, if the heat pipe 110 is forcibly fitted to the seating portion 33 or the heat pipe 110 is coupled to the seating portion 33 while the base plate 30 is slightly bent, the heat pipe 110 is formed on both sides.
- the inner locking jaw 34 can be fixed in a locked state. Therefore, the module 10 according to the present invention can easily fix and fix the solar cell assembly 100 to the base plate 30 without a separate screw coupling to simplify the overall configuration and assembly.
- a thermally conductive adhesive member sheet 70 made of a thermal interface material (TIM) may be interposed between the seating portion 33 and the heat pipe 110.
- a plurality of solar cell assemblies 100 may be arrayed in a horizontal direction (x) on the seating part 33 of the base plate 30, and the base plate 30 may have a horizontal direction ( x) a plurality of solar cell assemblies 100 arrayed in a vertical direction (y) are coupled in a form arranged in a predetermined interval, a plurality of solar cells 102 provided in the solar cell assembly 100 arranged in this way ) May be energized with each other by the ribbon wire (130).
- the base plate 30 has a predetermined width in the longitudinal direction (y) and is arranged in the longitudinal direction (y) to combine, a plurality of pieces (base) base plate 40 each screwed to the vertical plate (50) It may be made of.
- a heat dissipation rib 31 is formed at each lower portion of the base plate 40, and coupling ribs 35 are formed at both ends thereof to engage with adjacent pieces of base plate 40, and a vertical plate 50 is formed at the upper end thereof.
- At least one screw coupling rib 36 and a pair of seating forming ribs 32 for screwing together may be formed.
- one pair of seating ribs 32 is formed on one piece base plate 40 is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and a pair of seating ribs 32 is provided. Two or more may be formed, and thus, the solar cell assembly 100 arranged in the horizontal direction (x) may be arranged in the longitudinal direction (y) in one piece base plate 40.
- each piece base plate 40 can be improved in rigidity by the heat dissipation rib 31, a pair of seating forming ribs 32, the coupling rib 35, the screw coupling rib 36, etc.
- the area in contact with the outside is widened by the 31 to generate the inside of the sealed frame to smoothly discharge the heat transferred to the piece base plate 40 to the outside, and also coupled to the coupling rib 35 and screwed
- the rib 36 may be easily assembled and assembled with the piece base plate 40 made of a thin plate.
- the highly focused solar cell module 10 may further include a fixed elastic member 60 coupled to the pair of mounting portion forming ribs 32 in a state in which the secondary lens 120 is compressed. have.
- the heat pipe 110 When the fixed elastic member 60 compresses the secondary lens 120 as described above, the heat pipe 110 is compressed at the same time, so that the secondary lens 120 is fixed to the base plate 30. In addition to being easy, the heat pipe 110 together with the secondary lens 120 can be more firmly fixed. In addition, the contact of the circuit board 104 and the heat pipe 110 and the contact of the heat pipe 110 and the base plate 30 may be more closely contacted by the crimping of the fixed elastic member 60. It can be maximized.
- FIG. 7 is an enlarged view of region 'A' of FIG. 5, and FIG. 8 is an enlarged view of region 'B' of FIG. 5.
- the ribbon wire 130 according to the present invention may include a first ribbon wire 140 through which a plurality of solar cells 102 provided in the heat pipe 110 are energized with each other.
- the second ribbon wire 150 may be provided at both ends of the heat pipe 110.
- the first ribbon wire 140 extends from the first length portion 142, a pair of stepped portions 144 extending downward from both sides of the first length portion 142, and the stepped portion 144. It may comprise a pair of flange portions 146.
- the pair of flange portions 146 is a portion connected to the circuit board 104, and may be attached to the circuit board 104 by soldering or the like. After the attachment, the pair of flange parts 146 may support the first ribbon wire 140. . That is, the first ribbon wire 140 is fixed by itself as the pair of flange portions 146 are attached to each other by soldering, welding, or the like, to the circuit board 104 spaced apart from each other. It has a structure.
- the first ribbon wire 140 may be fixed in a more stable state on its own, and is preferably made of a plate shape having a predetermined width as a whole to have sufficient current carrying capacity.
- first ribbon wire 140 may maintain a state in which the first length portion 142 is spaced apart from the bottom by a predetermined distance by the pair of flanges 146 and the pair of stepped portions 144. There is no need for a separate configuration for the insulation of the length unit 142, so that the overall configuration and assembly can be simplified.
- the second ribbon wire 150 has a flange portion 156 connected to the circuit board 104, a stepped portion 154 connected to the flange portion 156, and a second length portion 156 connected to the stepped portion 154. ) And a bent portion 158 that is bent upward from the end of the second length portion 156.
- the reason why the ribbon wire 130 according to the present invention includes the first ribbon wire 140 and the second ribbon wire 150 is to facilitate interconnection of the solar cell assembly 100.
- the high-concentration solar cell module 10 is different from the place where the assembly 100 is manufactured and the place where the module 10 is assembled, the plurality of assemblies 100 are manufactured separately and then the module ( 10) is transported to a place for assembling to be coupled to the base plate (30).
- the assembly 100 is a ribbon wire 130 provided at both ends for convenience of transfer, that is, the second ribbon wire 150 is that the first ribbon wire 140 is made of a complete ribbon wire 130 and Otherwise assembled to the assembly 100 in a predetermined state is broken.
- the connection of the plurality of assemblies 100 assembled as described above may be performed by connecting the second ribbon wires 150 to each other while being coupled to the base plate 30 when the module 10 is assembled.
- the ribbon wire 130 according to the present invention is formed in the form of a flat plate having a predetermined width, the second ribbon wire 150 assembled to the assembly 100 in a state where a predetermined portion is broken is not connected to each other. Not easy
- the second ribbon wire 150 when the second ribbon wire 150 includes the bent portion 158 bent upward at the end of the second length portion 152, the second ribbon wire 150 is assembled to the adjacent assembly 100. Since the bent portions 158 of the ribbon wire 150 are brought into surface contact with each other and can be easily connected by welding, riveting, or bonding using a conductive material, the overall assembly of the module 10 can be greatly improved. have.
- one assembly 100 may include one or three or more solar cells 102.
- the configuration of the ribbon wire 130 provided in one assembly 100 may vary depending on the number of solar cells 102 provided in one assembly 100. For example, when one solar cell 102 is provided in the assembly 100, only two second ribbon wires 150 are provided in the assembly 100 without the first ribbon wire 140 and the assembly 100. In the case where a plurality of solar cells 102 are provided, two second ribbon wires 150 and at least one first ribbon wire 140 may be provided in the assembly 100.
- the assembly 100 according to the present invention may be arranged in a horizontal direction (x) and connected in parallel to each other.
- the assembly 100 is provided at an end of the horizontal direction (x).
- the second length part 152 of the second ribbon wire 150 is vertically connected from the horizontal length part 153 and the horizontal length part 153 having a predetermined length in the horizontal direction, and thus the vertical length ( y) it may be made of a longitudinal length portion 155 having a predetermined length.
- FIG. 9 is a schematic plan view of a circuit board.
- the solar cell 102 is mounted at an approximately center portion of the circuit board 104, and two surfaces of the circuit board 104 are not electrically connected to each other on both sides of the solar cell 102. Electroconductive connections 105, 106 may be formed, either one of the two electrically conductive connections 105, 106 being directly connected to the solar cell 102, and the other 106 being connected to the sun by a lead wire 108.
- the by-pass diode (107) may be provided between the two electrically conductive connectors 105, 106, the two electrically conductive connectors 105, 106, the ribbon wire 130
- the flange portions 146 and 156 of the s) may be connected as they are attached to each other by soldering, welding, or the like. Therefore, the plurality of solar cells 102 spaced apart from each other at predetermined intervals may be energized with each other by the ribbon wire 130.
- the ribbon wire 130 according to the present invention is formed in a thin plate shape, the support of the stepped portion 134 is collapsed due to an external impact, and thus the length portion 132 may sag. In this case, the sagging length portion 132 ) causes a problem such as disconnection or short circuit when it comes into contact with the bottom surface, and thus a sag prevention structure of the ribbon wire 130 is required.
- FIG. 10 is a perspective view showing a ribbon wire according to another embodiment of the present invention.
- the length portion 162 of the ribbon wire 160 may be provided with a bent portion 165 that is bent downward from both sides.
- the bent portion 165 may be formed to extend from both sides of the length portion 162, but is preferably formed by pressing both sides of the length portion 162 of the flat form according to the embodiment by pressing a predetermined force.
- the bent portion 165 when the bent portion 165 is formed in the length portion 162, even if the structure of the ribbon wire 160 collapses due to external impact, the length portion 162 may be prevented from sagging.
- the ribbon wires 130 and 160 according to the present invention have a thin plate shape, when the length portion 162 is formed only in a flat state as in the above embodiment, the stepped portion 164 is collapsed by an external impact. The length portion 162 is sag downwards as it is.
- the bent portion 165 when the bent portion 165 is provided in the length portion 162, the length portion 162 is downward even if the stepped portion 164 collapses due to an external impact. Will not sag.
- the ribbon wire 160 it is possible to prevent a problem such as disconnection or short circuit, which occurs when the length portion 162 sags due to external impact and contacts the bottom surface.
- the present invention relates to a solar cell assembly having a ribbon wire that is easy to interconnect and has a sag-proof structure, and a highly condensed solar cell module having the same, the embodiment of which can be modified in various forms. Will do. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed in the present specification, and all forms changeable by those skilled in the art to which the present invention pertains will belong to the scope of the present invention.
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 태양전지 어셈블리 및 이를 구비하는 고집광형 태양전지모듈에 관한 것으로서, 구체적으로는 상호 연결이 용이하며 처짐 방지 구조를 갖는 리본와이어를 구비하는 태양전지 어셈블리와, 이를 구비하는 고집광형 태양전지모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell assembly and a highly light concentrating solar cell module having the same, and more particularly, to a solar cell assembly having a ribbon wire having an interconnect structure and a sag prevention structure, and a high condensing solar cell module having the same. It is about.
근래 태양광을 이용한 태양광 발전(Photovoltaic, PV) 장치가 많이 사용되어 지는데, 특히 실리콘 태양전지를 이용한 태양광 발전 장치가 주로 사용된다. Recently, photovoltaic (PV) devices using photovoltaic (PV) are widely used. In particular, photovoltaic devices using silicon solar cells are mainly used.
그러나 고효율 Ⅲ-Ⅴ 화합물 반도체 다중접합 태양전지(multi-junction solar cell)의 비약적인 발전으로 다중접합 태양전지에 저가의 집광장치를 사용하여 태양광을 집중시키는 방식의 집광형 태양광 발전(Concetrating Photovoltaic, CPV) 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.However, with the rapid development of high-efficiency III-V compound semiconductor multi-junction solar cell, concentrating photovoltaic, CPV) devices are actively being researched.
다중접합 태양전지(multi-junction solar cell)는 실리콘 태양전지와 비교하여 높은 에너지 변환 효율을 가지는데, 일반적으로 다중접합 태양전지는 35%가 넘는 에너지 효율을 갖는 반면 실리콘 태양전지는 약 20% 효율을 갖는다. 특히 집광(concentration) 하에서, 현재 일부 다중접합 태양전지는 40%를 넘는 에너지 효율을 갖는다.Multi-junction solar cells have higher energy conversion efficiencies compared to silicon solar cells. In general, multi-junction solar cells have more than 35% energy efficiency, while silicon solar cells are about 20% efficient. Has Particularly under concentration, some multi-junction solar cells now have energy efficiency of over 40%.
이러한 다중접합 태양전지를 이용한 집광형 태양전지 모듈은 태양전지, 태양광을 1차적으로 집광시키는 1차 렌즈, 상기 1차 렌즈로부터 집광된 광을 상기 태양전지로 2차적으로 집광시키는 2차 렌즈로 구성되며, 태양전지는 회로기판 등의 셀마운트(cell mount)에 장착되거나 또는 한국공개특허 제10-2010-0135200호에 개시된 바와 같은 리시버(receiver)에 장착된다.The condensing solar cell module using the multi-junction solar cell includes a solar cell, a primary lens for condensing sunlight primarily, and a secondary lens for condensing light condensed from the primary lens to the solar cell. The solar cell is mounted on a cell mount such as a circuit board or a receiver as disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0135200.
또한, 집광형 태양광 발전 시스템은 지지프레임에 다수의 집광형 태양전지 모듈을 어레이 형태로 구성하여 이루어지며, 다중접합 태양전지의 효율을 향상시키기 위하여 태양전지모듈이 태양과 직교한 상태를 유지하도록 태양전지 모듈 어레이를 회전시키는 트래킹 장치가 구비된다. In addition, the condensing photovoltaic power generation system is composed of a plurality of condensing photovoltaic modules in an array form on the support frame, so that the solar cell module is orthogonal to the sun to improve the efficiency of the multi-junction solar cells. A tracking device for rotating the solar cell module array is provided.
또한, 이러한 집광형 태양전지모듈에 주로 사용되는 Ⅲ-Ⅴ 화합물 반도체 태양전지는 열에 의해 그 효율이 급격하게 저하되므로, 집광형 태양전지모듈에는 태양전지에서 발생하는 열을 방열시키기 위한 방열장치가 구비된다. In addition, since the efficiency of the III-V compound semiconductor solar cell mainly used in the light concentrating solar cell module decreases rapidly due to heat, the light concentrating solar cell module is provided with a heat dissipation device for radiating heat generated from the solar cell. do.
이러한 방열장치의 일예로서 한국공개특허 제10-2010-0083945호에는 "고집광 태양광 장치의 방열모듈"이 개시되는데, 상기 방열모듈은 방열핀이 상하부에 돌출된 구조를 가지므로 부피를 많이 차지하며 태양전지모듈에 별도로 조립결합시켜야 하는 문제가 있다. As an example of such a heat dissipation device, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2010-0083945 discloses a "heat dissipation module of a high concentration photovoltaic device." There is a problem in that the solar cell module must be assembled separately.
다른 예로서 한국공개특허 제10-2011-0036221호에는 히트파이프를 포함하는 "태양광 발전장치"가 개시되는데, 상기 히트파이프를 포함하는 태양광 발전장치는 히트파이프를 구비하기 위한 구조가 복잡하다는 문제가 있다.As another example, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2011-0036221 discloses a "photovoltaic power generation device" including a heat pipe. The photovoltaic device including the heat pipe has a complicated structure for providing a heat pipe. there is a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 간단한 구성만으로 방열기능과 조립성을 향상시킬 수 있는 태양전지 어셈블리와 이를 구비하는 고집광형 태양전지모듈를 제공한다.The present invention is to solve the above problems, it provides a solar cell assembly that can improve the heat dissipation function and assemblage with a simple configuration and a high-concentration solar cell module having the same.
또한, 본 발명은 상호 연결이 용이한 태양전지 어셈블리와 이를 구비하는 고집광형 태양전지모듈을 제공한다.In addition, the present invention provides a solar cell assembly that is easy to interconnect and a high light-concentrating solar cell module having the same.
또한, 본 발명은 처짐 방지 구조를 갖는 리본와이어를 구비하는 태양전지 어셈블리와 이를 구비하는 고집광형 태양전지모듈을 제공한다.In addition, the present invention provides a solar cell assembly having a ribbon wire having a sag-preventing structure and a high light collecting solar cell module having the same.
본 발명에 따른 태양전지 어셈블리는 태양전지가 구비되는 회로기판; 길이방향으로 길게 이루어지며, 상기 회로기판이 구비되는 히트파이프; 및 상기 태양전지에 연결되는 제2리본와이어;를 포함하고, 상기 제2리본와이어는 상기 회로기판에 연결되는 플랜지부, 상기 플랜지부에 연결되는 단차부, 상기 단차부에 연결되는 제2길이부 및 상기 제2길이부의 단부로부터 상방으로 절곡되는 절곡부를 포함한다.The solar cell assembly according to the present invention comprises a circuit board having a solar cell; The heat pipe is made long in the longitudinal direction, the circuit board is provided; And a second ribbon wire connected to the solar cell, wherein the second ribbon wire includes a flange portion connected to the circuit board, a step portion connected to the flange portion, and a second length portion connected to the step portion. And a bending portion bent upward from an end portion of the second length portion.
또한, 본 발명에 따른 태양전지 어셈블리는 태양전지가 구비되는 회로기판; 길이방향으로 길게 이루어지며, 상기 회로기판이 구비되는 히트파이프; 및 상기 태양전지가 서로 통전되도록 하는 와이어;를 포함하고, 상기 와이어는 피복되지 않은 리본와이어로 이루어지고, 상기 리본와이어는 상기 히트파이프에 구비된 복수개의 태양전지를 연결하도록 소정의 폭과 길이를 가지는 길이부, 상기 길이부의 양측 단부에서 하방으로 연장되는 한 쌍의 단차부, 상기 한 쌍의 단차부로부터 연장되어 상기 회로기판에 연결되는 한 쌍의 플랜지부 및 상기 길이부의 양측면에서 하방으로 절곡되는 절곡부를 포함할 수 있다. In addition, the solar cell assembly according to the present invention includes a circuit board having a solar cell; The heat pipe is made long in the longitudinal direction, the circuit board is provided; And wires for allowing the solar cells to be energized with each other, wherein the wires are made of uncoated ribbon wires, and the ribbon wires have a predetermined width and length to connect a plurality of solar cells provided in the heat pipe. A length portion, a pair of stepped portions extending downward from both ends of the length portion, a pair of flange portions extending from the pair of stepped portions and connected to the circuit board, and bent downward from both sides of the length portion; It may include a bent portion.
한편, 본 발명에 따른 고집광형 태양전지모듈은 측면플레이트와 베이스플레이트로 이루어지는 프레임; 태양전지가 구비되며, 상기 베이스플레이트에 결합하는 태양전지 어셈블리; 및 상기 프레임 상부에 구비되어 입사된 광을 상기 태양전지로 집광하는 렌즈플레이트;를 포함하고, 상기 태양전지 어셈블리는, 상기 태양전지가 구비되는 회로기판; 길이방향으로 길게 이루어지며, 상기 회로기판이 구비되는 히트파이프; 및 상기 태양전지에 연결되는 제2리본와이어;를 포함하고, 상기 제2리본와이어는 상기 회로기판에 연결되는 플랜지부, 상기 플랜지부에 연결되는 단차부, 상기 단차부에 연결되는 제2길이부 및 상기 제2길이부의 단부로부터 상방으로 절곡되는 절곡부를 포함하고, 상기 태양전지 어셈블리는 인접하는 상기 제2리본와이어의 절곡부가 서로 접합됨에 따라 서로 연결될 수 있다.On the other hand, the highly concentrated solar cell module according to the present invention is a frame consisting of a side plate and a base plate; Is provided with a solar cell, the solar cell assembly coupled to the base plate; And a lens plate provided on an upper portion of the frame to condense incident light to the solar cell, wherein the solar cell assembly comprises: a circuit board on which the solar cell is provided; The heat pipe is made long in the longitudinal direction, the circuit board is provided; And a second ribbon wire connected to the solar cell, wherein the second ribbon wire includes a flange portion connected to the circuit board, a step portion connected to the flange portion, and a second length portion connected to the step portion. And a bent portion bent upward from an end of the second length portion, and the solar cell assembly may be connected to each other as the bent portions of the adjacent second ribbon wires are joined to each other.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 태양전지 어셈블리는 상호 연결이 용이하기 때문에 모듈의 전체적인 조립성을 향상시킬 수 있다. The solar cell assembly according to the present invention having the configuration as described above can be easily interconnected to improve the overall assembly of the module.
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 태양전지 어셈블리는 리본와이어의 길이부가 처짐 방지 구조를 갖기 때문에 외부 충격에 의해 리본와이어의 길이부가 바닥면과 접촉되는 것을 방지할 수 있다.Since the solar cell assembly according to the present invention having the above configuration has a structure in which the length of the ribbon wire has a sag prevention structure, the length of the ribbon wire can be prevented from contacting the bottom surface by an external impact.
또한, 본 발명에 따른 고집광형 태양전지모듈은 태양전지가 장착된 회로기판을 자체로 방열기능을 가지는 길이방향으로 길게 이루어지는 히트파이프 바로 위에 부착결합시키고 이러한 히트파이프를 하부에 방열리브가 형성된 베이스플레이트 바로 위에 결합시키기 때문에 태양전지에서 발생하는 열은 히트파이프에 의해 넓은 영역으로 효과적으로 방열된 후 순차적으로 베이스플레이트에 의해 외부로 보다 효과적으로 방열될 수 있으며 따라서 방열효과를 극대화시킬 수 있다.In addition, the high-concentration solar cell module according to the present invention is attached to a heat pipe formed in the longitudinal direction having a heat dissipation function of the circuit board on which the solar cell itself is attached, and the heat pipe is formed in the base plate bar Since the heat generated from the solar cell can be effectively radiated to a large area by the heat pipe and then radiated to the outside more effectively by the base plate in sequence, thereby maximizing the radiating effect.
또한, 본 발명에 따른 고집광형 태양전지모듈은 복수의 태양전지를 연결하는 와이어가 피복되지 않은 리본와이어로 이루어지기 때문에 태양광으로부터 와이어를 보호하기 위한 별도의 와이어커버 구성이 필요없으며 따라서 그만큼 전체적인 구성과 조립을 간단히 할 수 있다.In addition, since the high-concentration solar cell module according to the present invention is made of a ribbon wire that is not coated with a wire connecting the plurality of solar cells, a separate wire cover configuration is not required to protect the wire from sunlight and thus the overall configuration. And assembly can be simplified.
본 발명에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects according to the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the claims and the detailed description. Could be.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 고집광형 태양전지모듈을 나타내는 사시도이고,1 is a perspective view showing a high light collecting solar cell module according to an embodiment of the present invention,
도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절개한 부분 단면도이고,2 is a partial cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1,
도 3은 도 1의 B-B 선을 따라 절개한 부분 단면도이고,3 is a partial cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 1,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양전지 어셈블리를 나타내는 사시도이고,4 is a perspective view showing a solar cell assembly according to an embodiment of the present invention,
도 5는 태양전지 어셈블리가 베이스플레이트에 결합된 상태를 나타내는 도면이고,5 is a view showing a state in which the solar cell assembly is coupled to the base plate,
도 6은 태양전지 어셈블리와 베이스플레이트의 분해사시도이고,6 is an exploded perspective view of the solar cell assembly and the base plate,
도 7은 도 5의 'A'영역 확대도이고,FIG. 7 is an enlarged view of region 'A' of FIG. 5,
도 8은 도 5의 'B'영역 확대도이고,FIG. 8 is an enlarged view of region 'B' of FIG. 5,
도 9는 회로기판의 개략적인 평면도이고, 9 is a schematic plan view of a circuit board,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리본와이어를 나타내는 사시도이다. 10 is a perspective view showing a ribbon wire according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the invention allows for various modifications and variations, specific embodiments thereof are illustrated by way of example in the drawings and will be described in detail below. However, it is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise forms disclosed, but rather the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives consistent with the spirit of the invention as defined by the claims.
또한, 첨부 도면에서 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이며, 따라서 본 발명은 첨부도면에 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 제한되지 않는다. In addition, the thickness and size in the accompanying drawings are exaggerated for clarity of the specification, the present invention is not limited by the relative size or thickness shown in the accompanying drawings.
한편, 본 명세서에서 '세로방향' 및 '가로방향'과 같은 상대적인 용어는 도면에 도시된 방향을 기준으로 구성들간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 발명은 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다. On the other hand, relative terms such as "vertical direction" and "landscape direction" in this specification can be used to describe the relationship between the components based on the direction shown in the drawings, the present invention is not limited by such terms.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 고집광형 태양전지모듈을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절개한 부분단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B 선을 따라 절개한 부분단면도이다.1 is a perspective view showing a highly-concentrated solar cell module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a cutaway view taken along line BB of FIG. 1. It is a cross section.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 고집광형 태양전지모듈(10)은 측면플레이트와 베이스플레이트(30)로 이루어지는 프레임, 태양전지(102)가 구비되며 베이스플레이트(30)에 결합되는 태양전지 어셈블리(solar cell assembly)(100), 프레임 상부에 구비되어 입사된 태양광을 태양전지(102)로 집광하는 렌즈플레이트(20)를 포함한다. 1 to 3, the highly concentrating
프레임은 세로방향(y) 길게 이루어지며, 자체로 강성(stiffness)을 가지도록 구비되며, 측면플레이트와 베이스플레이트(30)로 이루어져 상방이 개구된 형태로 이루어질 수 있다. The frame is made long in the vertical direction (y), and is provided to have rigidity (stiffness) by itself, and the side plate and the
측면플레이트는 가로방향(x)으로 짧게 이루어지는 가로플레이트(25)와, 세로방향(y)으로 가로플레이트(25)보다 길게 이루어지는 세로플레이트(50)로 이루어질 수 있다. The side plate may be composed of a
세로플레이트(50)에는 강성을 향상시키기 위한 다수의 방열리브(51)가 형성될 수 있으며, 방열리브(51)는 세로플레이트(50)의 외측면에 돌출형성되어 세로플레이트(50)의 강성을 향상시킴과 동시에 외부와 접촉면적을 증가시켜 밀폐된 프레임 내부에서 발생하여 세로플레이트(50)로 전달된 열을 원활하게 외부로 전도시켜 배출시킨다. A plurality of
도면에는 도시되지 않지만, 가로플레이트(25)의 내측면 또는 외측면에는 세로플레이트(50)와 나사결합하기 위한 결합리브가 돌출형성될 수 있으며, 이러한 결합리브는 가로플레이트(25)의 강성을 향상시킴과 동시에 세로플레이트(50)와의 나사결합을 용이하게 한다. Although not shown in the figure, a coupling rib for screwing the
프레임을 이루는 세로플레이트(50), 가로플레이트(25) 및 베이스플레이트(30)는 가벼우면서도 자체적인 강성을 가지는 열전도율이 우수한 알루미늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 또한 전체적인 제조 및 조립이 쉽게 이루어질 수 있으며 자체로 강성(stiffness)을 가지는 구조를 가질 수 있도록 프레임 즉, 세로플레이트(50), 가로플레이트(25) 및 베이스플레이트(30)는 압출성형으로 일체로 제조됨이 바람직하다. The
렌즈플레이트(20)는 프레임 상부에 구비되어 입사된 태양광을 태양전지(102)로 집광시키기 위한 구성으로서, 렌즈플레이트(20)에는 입사된 태양광을 다수의 태양전지(102) 각각으로 집광하는 다수의 패턴부(22)가 구비될 수 있으며, 패턴부(22)는 프레넬 렌즈와 같은 형태로 구비될 수 있다. 즉, 렌즈플레이트(20)는 플레이트(plate)에 다수의 프레넬(Fresnel) 렌즈 패턴이 형성된 형태로 구비될 수 있다. 또한, 렌즈플레이트(20)는 하나의 플레이트로 이루어질 수도 있지만, 프레임 상부에 배열되어 결합하는 다수의 조각(piece)렌즈플레이트로 이루어질 수도 있다. The
태양전지 어셈블리(100)는 간단한 구성으로 방열효과를 극대화함과 동시에 조립성을 간단히할 수 있도록 한 구성이다. 이하 태양전지 어셈블리(100)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 태양전지 어셈블리를 나타내는 사시도이다. 4 is a perspective view illustrating a solar cell assembly according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 태양전지 어셈블리(100)는 길이방향으로(또는 가로방향(x))으로 길게 이루어지는 히트파이프(110), 태양전지(102)가 장착된 회로기판(104), 태양전지(102)가 서로 통전되도록 하는 와이어(130)를 포함한다. 2 to 4, the
태양전지(102)는 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 구성으로서, 고효율 Ⅲ-Ⅴ 화합물 반도체 다중접합 태양전지(multi-junction solar cell)가 사용될 수 있으며, 회로기판(104)은 다른 부품들과 함께 태양전지(11)가 장착되는 구성으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적으로 사용하는 리시버(receiver) 또는 캐리어(carrier)일 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서 회로기판(104)는 태양전지(102)가 장착되는 구성으로서, 그 실시형태는 다양한 형태로 구성될 수 있다. The
회로기판(104)은 히트파이프(110) 위에 납땜 또는 솔더링(soldering) 등에 의해 직접 부착결합된다. 즉, 본 발명에 따른 태양전지 어셈블리(100)는 태양전지(102)가 장착된 회로기판(104)이 자체로 방열기능을 가지는 길이방향으로 길게 이루어지는 히트파이프(110) 바로 위에 솔더링 등에 의해 직접 부착결합되기 때문에 태양전지(102)에서 발생하는 열을 보다 효과적으로 방열시킬 수 있으며, 나아가 태양전지(102)에서 발생한 열은 히트파이프(110)의 길이방향을 따라 효과적으로 전달되어 넓은 영역으로 방열될 수 있게 된다. The
도 4에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지 어셈블리(100)는 하나의 히트파이프(110) 위에 하나의 태양전지(102)가 장착된 회로기판(104)이 히트파이프(110)의 길이방향으로 소정간격으로 복수개 배열되도록 부착결합될 수 있다. 그러나, 본 발명은 그에 한정하는 것은 아니며 하나의 히트파이프(110)에 하나의 회로기판(104)이 부착결합될 수도 있다. As shown in FIG. 4, in the
회로기판(104)과 히트파이프(110) 사이에는 TIM(Thermal Interface Material) 소재로 이루어지는 열전도성 밀착부재 시트(74)가 개재될 수 있다. A thermally conductive
와이어(130)는 소정간격으로 이격된 복수의 태양전지(102)들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 서로 통전되도록 하는 구성으로서, 피복되지 않은 리본와이어(130)로 이루어짐이 바람직하다. 그러면 오프-액시스(off-axix)된 태양광으로부터 종래의 피복된 와이어를 보호하기 위한 별도의 와이어커버 구성이 필요없으며 따라서 그만큼 전체적인 구성과 조립을 간단히 할 수 있게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The
태양전지 어셈블리(100)는 회로기판(104)을 덮도록 히트파이프(110) 상부에 구비되어 렌즈플레이트(20)에서 집광된 태양광을 태양전지(102)로 집광하는 2차렌즈(120)를 더 포함할 수 있다. The
2차렌즈(120)는 회로기판(104)을 덮는 커버부(122)와, 커버부(122) 중심부로부터 하방으로 연장되어 커버부(122) 중심부로 입사된 광을 내부전반사에 의해 태양전지(102)로 집광하는 렌즈부(124)를 포함하며, 2차렌즈(120)의 내부에는 소정의 공간(126)이 형성될 수 있다. The
따라서 본 발명에 따른 태양전지 어셈블리(100)는 2차렌즈(120)의 커버부(122)에 의해 태양전지(102)와 회로기판(104)이 외부로부터 보호될 수 있기 때문에 태양전지(102)와 회로기판(104)을 보호하기 위한 별도의 구성이 필요없으며 따라서 그만큼 전체적인 구성과 조립을 간단히 할 수 있게 된다. Therefore, in the
히트파이프(110) 상부에는 길이방향으로 길게 형성되는 홈(114)이 구비되고, 회로기판(104)은 홈(114)에 구비됨이 바람직하다. 그러면 2차렌즈(120)를 회로기판(104) 상부에 구비시키기가 용이해질 수 있다.It is preferable that the
도 5는 태양전지 어셈블리가 베이스플레이트에 결합된 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 태양전지 어셈블리와 베이스플레이트의 분해 사시도이다. 5 is a view showing a state in which the solar cell assembly is coupled to the base plate, Figure 6 is an exploded perspective view of the solar cell assembly and the base plate.
도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 베이스플레이트(30)에는 길이방향으로 길게 이루어지는 히트파이프(110)가 안착하는 안착부(33)가 가로방향(x)으로 길게 구비되는데, 이러한 안착부(33)는 베이스플레이트(30) 상부에 돌출형성되는 한 쌍의 안착부형성리브(32)가 가로방향(x)으로 길게 형성됨으로써 구비될 수 있다. 2, 5 and 6, the
또한 베이스플레이트(30)의 하부에는 방열리브(31)가 돌출형성될 수 있다. In addition, a
따라서 본 발명에 따른 고집광형 태양전지모듈(10)은 태양전지(102)가 장착된 회로기판(104)을 자체로 방열기능을 가지는 길이방향으로 길게 이루어지는 히트파이프(110) 바로 위에 부착결합시키고, 이러한 히트파이프(110)를 하부에 방열리브(31)가 형성된 베이스플레이트(30) 바로 위에 결합시키기 때문에, 태양전지(102)에서 발생하는 열은 히트파이프(110)에 의해 넓은 영역으로 효과적으로 방열된 후 순차적으로 베이스플레이트(30)에 의해 외부로 보다 효과적으로 방열될 수 있으며 따라서 방열효과를 극대화시킬 수 있게 된다. Therefore, the highly-concentrated
안착부형성리브(32)의 내측면에는 안착부(33)에 안착된 히트파이프(110)를 고정하는 내측걸림턱(34)이 형성될 수 있다. 그러면 히트파이프(110)를 안착부(33)에 억지끼움시키거나 또는 베이스플레이트(30)를 살짝 구부린 상태에서 히트파이프(110)를 안착부(33)에 결합시키면, 히트파이프(110)는 양측이 내측걸림턱(34)에 걸림된 상태로 고정될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 모듈(10)은 태양전지 어셈블리(100)를 별도의 나사결합없이도 쉽게 베이스플레이트(30)에 결합 고정시킬 수 있어서 전체적인 구성과 조립을 간단히 할 수 있게 된다. An
안착부(33)와 히트파이프(110) 사이에는 TIM(Thermal Interface Material) 소재로 이루어지는 열전도성 밀착부재 시트(70)가 개재될 수 있다. A thermally conductive adhesive member sheet 70 made of a thermal interface material (TIM) may be interposed between the seating
도 5에서 보이는 바와 같이, 태양전지 어셈블리(100)는 베이스플레이트(30)의 안착부(33)에 가로방향(x)으로 복수개가 어레이될 수 있으며, 베이스플레이트(30)에는 이와 같이 가로방향(x)으로 어레이되는 복수의 태양전지 어셈블리(100)가 세로방향(y)으로 소정간격으로 어레이된 형태로 결합하게 되며, 이와 같이 배열되는 태양전지 어셈블리(100)에 구비되는 복수의 태양전지(102)들은 리본와이어(130)에 의해 서로 통전될 수 있게 된다. As shown in FIG. 5, a plurality of
한편, 베이스플레이트(30)는 세로방향(y)으로 소정의 폭을 가지며 세로방향(y)으로 배열되어 결합하며 세로플레이트(50)에 각각 나사 결합하는 다수의 조각(piece)베이스플레이트(40)로 이루어질 수 있다. 또한 각각의 조각베이스플레이트(40) 하부에는 방열리브(31)가 형성되고, 양끝 단부에는 인접하는 조각베이스플레이트(40)와 결합하는 결합리브(35)가 형성되고, 상부에는 세로플레이트(50)와 나사결합하기 위한 나사결합리브(36)와 한 쌍의 안착부형성리브(32)가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 도면에는 하나의 조각베이스플레이트(40) 상부에 한 쌍의 안착부형성리브(32)가 하나 형성된 실시 예가 도시되지만, 본 발명은 그에 한정하는 것은 아니며, 한 쌍의 안착부형성리브(32)가 두 개 이상 형성될 수 있으며, 따라서 하나의 조각베이스플레이트(40)에는 가로방향(x)으로 배열되는 태양전지 어셈블리(100)가 세로방향(y)으로도 배열될 수 있다. On the other hand, the
따라서 각각의 조각베이스플레이트(40)는 방열리브(31), 한 쌍의 안착부형성리브(32), 결합리브(35), 나사결합리브(36) 등에 의해 강성이 향상될 수 있으며, 방열리브(31)에 의해 외부와 접촉하는 면적이 넓어지게 되어 밀폐된 프레임 내부에서 발생하여 조각베이스플레이트(40)로 전달된 열을 원활하게 외부로 배출시킬 수 있으며, 또한 결합리브(35)와 나사결합리브(36)에 의해 얇은 판재로 이루어지는 조각베이스플레이트(40)의 결합 및 조립이 쉽게 이루어질 수 있다. Therefore, each
한편, 본 발명에 따른 고집광형 태양전지모듈(10)은 2차렌즈(120)를 압착하는 상태로 한 쌍의 안착부형성리브(32)에 결합하는 고정탄성부재(60)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the highly focused
그리고 이와 같이 고정탄성부재(60)가 2차렌즈(120)를 압착하게 되면, 그와 동시에 히트파이프(110)를 압착하게 되므로, 2차렌즈(120)를 베이스플레이트(30)에 고정시키기가 용이할 뿐만 아니라 2차렌즈(120)와 함께 히트파이프(110)도 보다 견고하게 고정할 수 있게 된다. 또한 고정탄성부재(60)의 압착에 의해 회로기판(104)과 히트파이프(110)의 접촉 및 히트파이프(110)와 베이스플레이트(30)의 접촉이 보다 밀착될 수 있어서 그에 따라 방열효과가 더욱 극대화시킬 수 있게 된다. When the fixed
도 7은 도 5의 'A'영역 확대도이고, 도 8은 도 5의 'B'영역 확대도이다.7 is an enlarged view of region 'A' of FIG. 5, and FIG. 8 is an enlarged view of region 'B' of FIG. 5.
도 4, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 리본와이어(130)는 히트파이프(110)에 구비된 복수개의 태양전지(102)가 서로 통전되도록 하는 제1리본와이어(140)와, 히트파이프(110)의 양측 단부에 구비되는 제2리본와이어(150)를 포함할 수 있다. 4, 7 and 8, the
제1리본와이어(140)는 제1길이부(142)와, 제1길이부(142)의 양측에서 하방으로 연장되는 한 쌍의 단차부(144)와, 단차부(144)로부터 연장되는 한 쌍의 플랜지부(146)를 포함하여 이루어질 수 있다. The
한 쌍의 플랜지부(146)는 회로기판(104)에 연결되는 부위로서, 회로기판(104)과 납땜 등에 의해서 부착결합될 수 있으며, 부착결합된 이후에는 제1리본와이어(140)를 지지한다. 즉, 제1리본와이어(140)는 한 쌍의 플랜지부(146)가 서로 인접하여 이격된 회로기판(104)에 각각 납땜(soldering), 용접(welding) 등에 의해 부착결합됨에 따라 자체적으로 고정된 구조를 가지게 된다. 제1리본와이어(140)는 자체적으로 더욱 안정된 상태로 고정될 수 있고, 충분한 통전능력을 갖도록 전체적으로 소정의 폭을 가지는 플레이트 형태로 이루어짐이 바람직하다. The pair of
또한 제1리본와이어(140)는 한 쌍의 플랜지(146)와 한 쌍의 단차부(144)에 의해서 제1길이부(142)가 바닥으로부터 상방으로 소정거리 이격된 상태를 유지할 수 있으므로, 제1길이부(142)의 절연을 위한 별도의 구성이 필요없으며 따라서 그만큼 전체적인 구성과 조립을 간단히 할 수 있다. In addition, the
제2리본와이어(150)는 회로기판(104)에 연결되는 플랜지부(156), 플랜지부(156)에 연결되는 단차부(154), 단차부(154)에 연결되는 제2길이부(156) 및 제2길이부(156)의 단부로부터 상방으로 절곡되는 절곡부(158)를 포함하여 이루어질 수 있다.The
여기서, 본 발명에 따른 리본와이어(130)가 제1리본와이어(140)와 제2리본와이어(150)를 포함하는 이유는 태양전지 어셈블리(100)의 상호 연결을 용이하게 하기 위한 것이다. The reason why the
일반적으로 본 발명에 따른 고집광형 태양전지모듈(10)은 어셈블리(100)가 제조되는 장소와 모듈(10)이 조립되는 장소는 서로 상이하기 때문에 다수의 어셈블리(100)는 별도로 제작된 후 모듈(10)을 조립하기 위한 장소로 이송되어 베이스플레이트(30)에 결합하게 된다. In general, since the high-concentration
이때 어셈블리(100)는 이송의 편의성을 위하여 양측 단부에 구비되는 리본와이어(130) 즉, 제2리본와이어(150)는 제1리본와이어(140)가 완전한 하나의 리본와이어(130)로 이루어지는 것과는 달리 소정부위가 끊어진 상태로 어셈블리(100)에 조립된다. 그리고 이와 같이 조립된 다수의 어셈블리(100)의 연결은 모듈(10) 조립시 베이스플레이트(30)에 결합한 상태에서 제2리본와이어(150)를 서로 연결시킴으로써 이루어질 수 있다.At this time, the
이 경우, 본 발명에 따른 리본와이어(130)는 소정의 폭을 가지는 평평한 플레이트 형태로 이루어지기 때문에 소정부위가 끊어진 상태로 어셈블리(100)에 조립된 제2리본와이어(150)를 서로 연결하기는 용이하지 않다. In this case, since the
그러나, 상술한 바와 같이, 제2리본와이어(150)가 제2길이부(152)의 단부에 상방으로 절곡된 절곡부(158)를 포함하게 되면, 서로 인접한 어셈블리(100)에 조립된 제2리본와이어(150)의 절곡부(158)를 서로 면 접촉시킨 후 용접, 리벳팅, 전도성 재료를 이용한 접합 등의 방법으로 쉽게 연결할 수 있기 때문에, 모듈(10)의 전체적인 조립성을 매우 향상시킬 수 있다.However, as described above, when the
도면에는 어셈블리(100)에 두개의 태양전지(102)가 구비된 것이 도시되지만, 본 발명은 그에 한정하지 않으며, 하나의 어셈블리(100)에는 하나 또는 3개 이상의 태양전지(102)가 구비될 수 있으며, 하나의 어셈블리(100)에 구비되는 리본와이어(130)의 구성은 하나의 어셈블리(100)에 구비되는 태양전지(102)의 개수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 어셈블리(100)에 하나의 태양전지(102)가 구비되는 경우에는 제1리본와이어(140) 없이 2개의 제2리본와이어(150)만이 어셈블리(100)에 구비되며, 어셈블리(100)에 복수개의 태양전지(102)가 구비되는 경우에는 2개의 제2리본와이어(150)와 적어도 하나 이상의 제1리본와이어(140)가 어셈블리(100)에 구비될 수 있다.Although the drawings show that two
한편, 본 발명에 따른 어셈블리(100)는 도 7에서 보이는 바와 같이, 가로방향(x)으로 배열되어 서로 평행하게 연결될 수도 있지만, 도 8에서 보이는 바와 같이, 가로방향(x)의 끝단에 구비되는 어셈블리(100)의 경우에는 인접하는 가로방향(x)의 끝단에 구비되는 어셈블리(100)와 수직하게 연결될 필요가 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 7, the
이 경우, 제2리본와이어(150)의 제2길이부(152)는 가로방향으로 소정의 길이를 갖는 가로방향길이부(153)와, 가로방향길이부(153)로부터 수직 연결되어 세로방향(y)으로 소정의 길이를 갖는 세로방향길이부(155)로 이루어질 수 있다. In this case, the
도 9는 회로기판의 개략적인 평면도이다.9 is a schematic plan view of a circuit board.
도 9를 참조하면, 태양전지(102)는 회로기판(104)의 대략 중심부에 장착되고, 회로기판(104)의 표면에는 태양전지(102)를 기준으로 양측으로 서로 전기적으로 연결되지 않는 2개의 전기전도성 연결부(105,106)가 형성될 수 있으며, 2개의 전기전도성 연결부(105,106) 중 어느 하나(105)는 태양전지(102)에 직접 연결되고, 다른 하나(106)는 리드선(108)에 의해 태양전지(102)에 연결될 수 있으며, 2개의 전기전도성 연결부(105,106) 사이에는 바이패스다이오드(by-pass diode)(107)가 구비될 수 있으며, 2개의 전기전도성 연결부(105,106)에는 리본와이어(130)의 플랜지부(146,156)가 납땜(soldering), 용접(welding) 등의 방법으로 부착결합됨에 따라 연결될 수 있다. 따라서 서로 소정간격으로 이격된 복수의 태양전지(102)는 리본와이어(130)에 의해 서로 통전될 수 있게 된다. Referring to FIG. 9, the
한편, 본 발명에 따른 리본와이어(130)는 얇은 플레이트 형태로 이루어지기 때문에 외부 충격에 의해 단차부(134)의 지지가 무너져 길이부(132)가 처질 염려가 있으며, 이 경우 처진 길이부(132)가 바닥면과 닿으면 단선 또는 합선 등의 문제를 야기하게 되므로, 리본와이어(130)의 처짐 방지 구조가 필요하다.On the other hand, since the
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리본와이어를 나타내는 사시도이다.10 is a perspective view showing a ribbon wire according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 실시 예에 따른 리본와이어(160)의 길이부(162)에는 양측면에서 하방으로 절곡되는 절곡부(165)가 구비될 수 있다. Referring to FIG. 10, the
절곡부(165)는 길이부(162)의 양측면으로부터 연장형성될 수도 있지만, 상기 실시 예에 따른 평평한 형태의 길이부(162)의 양측면을 소정의 힘으로 눌러 절곡함에 의해 형성됨이 바람직하다. The
이와 같이, 길이부(162)에 절곡부(165)가 형성되면, 리본와이어(160)가 외부 충격에 의해 그 구조가 무너지더라도 길이부(162)가 처지는 현상을 방지할 수 있다. As such, when the
본 발명에 따른 리본와이어(130,160)는 얇은 플레이트 형태로 이루어지기 때문에, 상기 실시 예에서와 같이 길이부(162)가 평평한 상태로만 이루어지게 되면, 외부 충격에 의해 단차부(164)가 무너지는 경우에 길이부(162)는 그대로 하방으로 처지게 된다.Since the
그러나, 본 실시 예에 따른 리본와이어(160)와 같이, 길이부(162)에 절곡부(165)가 구비되면, 외부 충격에 의해 단차부(164)가 무너지더라도 길이부(162)는 하방으로 처지지 않게 된다. However, like the
따라서, 본 실시 예에 따른 리본와이어(160)에 의하면, 외부 충격에 의해 길이부(162)가 처져 바닥면과 닿을 때 발생하는 단선 또는 합선 등의 문제를 방지할 수 있다. Therefore, according to the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상호 연결이 용이하며 처짐 방지 구조를 갖는 리본와이어를 구비하는 태양전지 어셈블리와, 이를 구비하는 고집광형 태양전지모듈에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.As described above, the present invention relates to a solar cell assembly having a ribbon wire that is easy to interconnect and has a sag-proof structure, and a highly condensed solar cell module having the same, the embodiment of which can be modified in various forms. Will do. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed in the present specification, and all forms changeable by those skilled in the art to which the present invention pertains will belong to the scope of the present invention.
Claims (6)
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| PCT/KR2014/010402 WO2016068366A1 (en) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | Solar cell assembly comprising ribbon wire having easy interconnection and sagging prevention structure, and high concentration solar cell module comprising same |
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|---|---|---|---|
| PCT/KR2014/010402 WO2016068366A1 (en) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | Solar cell assembly comprising ribbon wire having easy interconnection and sagging prevention structure, and high concentration solar cell module comprising same |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080185031A1 (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-07 | Pei-Choa Wang | Focused type solar plate assembly having heat-dissipating module |
| US20100012187A1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Stellaris Corporation | Encapsulation of a photovoltaic concentrator |
| JP2010165995A (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Sharp Corp | Concentrator photovoltaic module |
| US20110127546A1 (en) * | 2007-12-20 | 2011-06-02 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderling Derangewan Forschung E.V. | Reflective secondary lens system and semiconductor assembly and also method for the production thereof |
| KR101373629B1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-03-12 | (주)애니캐스팅 | Concentrating photovoltaic module panel having stiffness and concentraing photovoltaic system including the same |
-
2014
- 2014-10-31 WO PCT/KR2014/010402 patent/WO2016068366A1/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080185031A1 (en) * | 2007-02-06 | 2008-08-07 | Pei-Choa Wang | Focused type solar plate assembly having heat-dissipating module |
| US20110127546A1 (en) * | 2007-12-20 | 2011-06-02 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderling Derangewan Forschung E.V. | Reflective secondary lens system and semiconductor assembly and also method for the production thereof |
| US20100012187A1 (en) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Stellaris Corporation | Encapsulation of a photovoltaic concentrator |
| JP2010165995A (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Sharp Corp | Concentrator photovoltaic module |
| KR101373629B1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-03-12 | (주)애니캐스팅 | Concentrating photovoltaic module panel having stiffness and concentraing photovoltaic system including the same |
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