모듈

 

 

태양전지의 최소단위를 셀이라고 한다. 실제로 태양전지를 셀 그대로 사용하는 일은 거의 없다.
　　　그 이유는 2가지로, 하나는 셀 1개로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작고, 실제 사용할 수는 수V에서
　　　수십혹은 수백 V이상이 되고, 따라서 셀을 몇 개나 몇 십개 직렬로 연결하지 않으면 안된다.
　　　또 하나의 이유는 야외에서 사용할 경우, 여러 가지 혹독한 환경에 처해지기 때문에, 접속된 다수의 셀을
　　　혹독한 환경에서 보호할 필요가 있다. 이와 같은 이유에서 복수의 셀을 패키지로 한 것을 모듈이라 말하고
　　　있다. 또, 이 모듈을 복수개로 이어서 용도에 맞게 한 것을 어레이라 칭하고 있다. 일반적으로 셀이 벌크
　　　형을 나타낼 경우에는 그것의 상하를 동등한 방법으로 커버하여 보호하면서 모듈화 하지만, 박막의 경우
　　　에는 태양전지 셀이 무언가의 기판 위에 밀착하고 있기 때문에, 그 기판을 포함한 모듈이 형성된다.
　　　모듈의 구성 부재는 일반적으로 셀, 표면재, 충진재, Back sheet, Seal재, 프레임재의 6점으로 구성된다.
　　　표면재는 대부분의 경우가 백판 강화유리가 이용되고 있으며, 일부 아크릴, 폴리카보네이트, 불소수지
　　　등의 합성수지가 이용되고 있는 예가 있지만, 대부분은 우주용 혹은 민생용으로 한정되어 있다.
　　　그것은 전력용에서는 수십년의 신뢰성을 요구하기 때문에 그것을 만족하는 것은 현재로는 유리로 압축되
　　　어 있기 때문일 것이다. 충진재로서는 실리콘 수지, PVB, EＶA가 이용되지만, 처음 태양전지를 제조하면
　　　서는 실리콘수지가 최초로 사용되었으나, 충진하는데 기포방지와 셀의 상하로 움직이는 균일성을 유지하
　　　는 데에 시간이 걸리기 때문에 PVB, EVA가 이용되게 되었다. 그러나 PVB도 재료적으로 흡습성이 있기
　　　때문에 최근에는 EVA가 많이 이용되고 있다. 하지만, EVA도 자외선 열화가 있다는것 때문에 재검토되고
　　　있다. Back sheet의 재료는 PVF가 대부분이지만, 그밖에 폴리에스테르, 아크릴 등도 사용되고 있다.
　　　PVF의 내습성을 높이기 위해 PVF에 알루미늄호일을 씌우거나, 폴리에스테르를 씌우거나 한 샌드위치
　　　구조를 취하고 있다. Back sheet 재료에 유리를 이용한 것으로 더블 그라스타입이다.
　　　더블 그라스 타입은 다소 오래된 타입이라고 생각할 수 있지만, 현재에도 유럽을 위주로 일부 미국에서도
　　　사용되고 있다. Seal재는 리드의 출입부나 모듈의 단면부를 Seal로 하기 위해 이용된다.
　　　재료로서는 실리콘 시란트, 폴리우레탄, 폴리 설파이드, 부틸고무 등이 있지만, 신뢰성 면에서 부틸고무가
　　　자주 사용되고 있다. 패널재는 통상 표면 산화한 알루미늄이 사용되지만, 민생용 등에서는 고무를 사용하
　　　고 있는 예도 있다.