소개

대부분의 광전지 모듈은 몇 가지 핵심 재료로 구성됩니다. 일반적인 태양광 모듈은 전면 재료, 태양전지, 봉지재, 후면 재료, 프레임 및 몇 가지 보조 부품으로 이루어져 있습니다. 각 층은 고유한 역할을 하며, 함께 모듈의 성능과 수명을 결정합니다. 하나씩 살펴보겠습니다.

전면 재료

역할과 유리가 선호되는 이유

PV 모듈의 전면 재료는 태양전지가 사용할 수 있는 파장 범위에서 높은 투과율과 낮은 굴절률을 가져야 하며, 태양광이 최대한 효율적으로 흡수되도록 해야 합니다. 투과 및 반사 외에도 전면 재료는 물에 불침투성이고, 우수한 내충격성을 가지며, 장기간 UV 노출에도 안정적이어야 하고, 열 저항이 낮아 물이나 수증기가 금속 접점과 상호 연결부를 부식시켜 모듈 수명을 단축시키는 것을 방지해야 합니다.

모듈은 옥외에 설치되어 바람, 모래, 비, 눈 등 혹독한 기후에 자주 노출되므로, 전면 재료는 내부의 셀을 외부 충격으로부터 보호하기 위해 일정한 강성도 필요합니다.

전면 재료로는 아크릴, 폴리머, 유리 등 여러 옵션이 있습니다. 가장 일반적인 선택은 강화 저철분 유리로, 저렴하고 강하며 안정적이고 투명도가 높으며 방수, 기밀, 자가 세정 성능이 우수합니다.

태양전지

발전의 핵심

태양전지는 PV 모듈에서 가장 중요한 부품 중 하나이며, 모듈의 전체 출력을 직접 결정합니다. 태양광으로부터 전기를 생성하는 반도체 웨이퍼로, 특정 조명 조건이 충족되면 전압을 출력하고 회로에 연결될 때 전류를 생성합니다.

다양한 셀 옵션이 있습니다. 공정 기술에 따라 TOPCon, BC, HJT 등이 있으며, 크기 사양에 따라 182, 183, 210 등이 있습니다. 동일한 기술과 크기 내에서도 셀은 효율에 따라 추가로 등급이 나뉩니다.

봉지재

모든 것을 고정하는 접합층

봉지재는 태양전지와 모듈의 전면 및 후면 사이의 접착을 제공합니다. 고온과 강한 자외선 노출에서도 안정적으로 유지되어야 합니다. 또한 광학적으로 투명해야 하며, 낮은 열 저항과 높은 전기 저항을 가져야 합니다.

EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)는 가장 일반적으로 사용되는 봉지재입니다. 셀과 전면 및 후면 사이에 얇은 필름 형태로 배치되어 샌드위치 구조를 형성합니다. 이 샌드위치는 특정 압력 하에서 140-150°C로 가열되어 EVA가 중합되고 모듈이 접합됩니다. 아래 이미지에서 셀 위의 반투명 필름이 EVA입니다.

백시트

보호용 후면

PV 백시트는 모듈의 후면입니다. 주요 요구 사항은 낮은 열 저항과 물 또는 수증기를 차단하는 능력입니다. 단일 유리 모듈은 일반적으로 폴리머 필름을 백시트로 사용하는 반면, 이중 유리 모듈은 유리를 사용합니다. 투명한 유리 후면은 지면에서 반사된 빛을 흡수하여 출력을 증가시킬 수 있기 때문입니다.

PV 리본 (주석 도금 구리 리본)

전류가 수집되고 전달되는 방식

PV 리본(주석 도금 구리 리본)은 주로 인터커넥트 리본과 버스 리본으로 나뉩니다. 인터커넥트 리본은 모듈 내 셀을 연결하며, 스트링거 기계에 의해 셀 표면의 전도성 버스바에 직접 납땜되어 각 셀의 전류를 전도하고 수집합니다. 버스 리본은 모듈 내 셀 스트링을 연결하며, 인터커넥트 리본에 납땜되어 셀에서 생성된 전류를 정션 박스로 모읍니다.

PV 리본의 기본 재료는 구리 금속이며, 얇은 주석 층으로 코팅되어 있습니다. 구리 베이스는 높은 전도성과 낮은 저항을 제공하여 모듈의 내부 저항을 줄이고 전력 손실을 줄입니다. 구리는 녹는점이 높고 단독으로는 납땜성이 좋지 않기 때문에 주석 코팅이 필요합니다. 구리 베이스에 주석을 코팅하면 리본에 우수한 용접성을 부여하고 인터커넥트 리본이 셀 표면의 버스바에 단단히 결합되어 원활한 전류 흐름을 보장합니다.

정션 박스

외부 회로로의 연결

정션 박스는 PV 모듈의 전류를 전송합니다. 내부 버스 리본에 연결되고 모듈을 외부 회로에 연결합니다. 우수한 전기적 성능이 필요하며, 설계 및 치수는 전기적, 기계적, 내열성, 내식성 및 내후성 요구 사항을 포함한 작동 환경의 요구를 충족해야 하며, 사용자나 환경에 해를 끼치지 않아야 합니다. 일반적인 PV 모듈 정션 박스는 MC4 퀵 커넥터를 사용합니다.

프레임

강도, 밀봉 및 쉬운 설치

프레임은 여러 목적을 수행합니다. 첫째, 유리 가장자리를 보호하고 외부 힘으로 인한 모듈 균열을 방지합니다. 둘째, 가장자리 실런트와 결합하여 모듈의 밀봉 성능을 강화합니다. 셋째, 모듈의 전체 기계적 강도를 크게 향상시킵니다. 넷째, 모듈을 더 쉽게 설치하고 운반할 수 있게 하며, 모듈을 장착 구조에 연결하는 캐리어 역할을 하여 적절한 고정이 최상의 하중 저항을 제공하고 단일 고정 장치에서 통합 어레이까지 확장되어 전체 발전소 시스템의 기계적 성능을 향상시킵니다.

실런트

수분 차단

실런트는 정션 박스를 PV 백시트에 접착하여 그 사이의 간격을 방수 처리하고 모듈의 내후성을 향상시키는 데 사용됩니다. 또한 모듈을 프레임에 접착하여 두 구성 요소 간의 연결을 강화하고 수증기가 모듈 내부로 침투하는 것을 방지합니다.

Ooitech의 견해

Ooitech는 태양광 모듈의 성능과 수명이 전면 유리에서 실런트에 이르는 적층 재료가 하나의 시스템으로 얼마나 잘 작동하는지에 달려 있다고 믿습니다.