태양광 모듈은 태양전지에 대해 저 철분 강화유리, 밀봉재, 백시트, 프레임의 중첩 구조를 이용하여 태양전지를 화학, 자외선, 물리적 하중에 대해 보호하며 초기의 발전성능을 장기간 보전한다. 이에 따라 본 논문에서는 태양광 모듈 구조 중 태양전지와 접촉되어 있는 밀봉재에 대한 ...
태양광 모듈은 태양전지에 대해 저 철분 강화유리, 밀봉재, 백시트, 프레임의 중첩 구조를 이용하여 태양전지를 화학, 자외선, 물리적 하중에 대해 보호하며 초기의 발전성능을 장기간 보전한다. 이에 따라 본 논문에서는 태양광 모듈 구조 중 태양전지와 접촉되어 있는 밀봉재에 대한 신뢰성 검증 및 발전 성능 저하에 대한 평가를 진행하였다. 평가는 밀봉재 고유의 특성 평가와 모듈화 이 후에 대한 특성 평가의 순으로 진행되었다. 평가에 대해서는 상용화 되어 있는 EVA 소재 중 VA 함량 28 %, 33 %의 두 가지 EVA 소재와 열경화성 엘라스토머 중 비중이 가장 적으며 우수한 절연 성능 및 내구성을 나타냄에 따라 최근 EVA의 대체 소재로 연구되어지고 있는 POE 소재 중 가혹 환경에서의 변형 변색에 대한 안정성이 우수한 가교형 POE 밀봉재를 비교군으로 모든 실험에 있어 세 가지의 밀봉재에 대한 비교 평가를 실시하였다. 밀봉재 고유의 특성 분석에는 UV전처리 이 후에 대한 △YI 특성 평가, 각 밀봉재에 대한 체적저항 특성 평가,WVTR 분석 기법을 이용한 수분 투습 특성 평가, 자일렌 기법을 이용한 가교율 평가가 진행되어 졌다. 평가에 이용된 개별 밀봉재에 대한 가교율 고정을 위한 라미네이션 공정 조건에 대한 설정 완료 후 각 밀봉재에 대한 태양광 모듈화를 진행 하여, 모듈화 이 후에 대한 특성평가를 진행 하였다. 모듈화 이 후 특성 평가는 밀봉재에 따른 발전 성능 검증을 위한 최대출력 평가, 광원에 의한 노화 및 발전 성능 저하를 평가하기 위한 옥외노출 평가, 고온고습 환경에 의한 내구성 평가를 위한 고온고습 환경 평가, 온도의 변화에 따른 내구성 및 발전 성능 저하에 대한 평가를 위한 온도 사이클 평가 최근 태양광 모듈의 발전성능 저하의 주요인으로 보고되고 있는 PID평가를 진행하였다. 밀봉재 고유 및 모듈화 이후에 대한 특성 평가를 통해 태양광 모듈에 상용화되어 사용 중인 EVA 대비 POE 소재의 장, 단점에 대한 특성 분석이진행 되었다.
태양광 모듈은 태양전지에 대해 저 철분 강화유리, 밀봉재, 백시트, 프레임의 중첩 구조를 이용하여 태양전지를 화학, 자외선, 물리적 하중에 대해 보호하며 초기의 발전성능을 장기간 보전한다. 이에 따라 본 논문에서는 태양광 모듈 구조 중 태양전지와 접촉되어 있는 밀봉재에 대한 신뢰성 검증 및 발전 성능 저하에 대한 평가를 진행하였다. 평가는 밀봉재 고유의 특성 평가와 모듈화 이 후에 대한 특성 평가의 순으로 진행되었다. 평가에 대해서는 상용화 되어 있는 EVA 소재 중 VA 함량 28 %, 33 %의 두 가지 EVA 소재와 열경화성 엘라스토머 중 비중이 가장 적으며 우수한 절연 성능 및 내구성을 나타냄에 따라 최근 EVA의 대체 소재로 연구되어지고 있는 POE 소재 중 가혹 환경에서의 변형 변색에 대한 안정성이 우수한 가교형 POE 밀봉재를 비교군으로 모든 실험에 있어 세 가지의 밀봉재에 대한 비교 평가를 실시하였다. 밀봉재 고유의 특성 분석에는 UV 전처리 이 후에 대한 △YI 특성 평가, 각 밀봉재에 대한 체적저항 특성 평가,WVTR 분석 기법을 이용한 수분 투습 특성 평가, 자일렌 기법을 이용한 가교율 평가가 진행되어 졌다. 평가에 이용된 개별 밀봉재에 대한 가교율 고정을 위한 라미네이션 공정 조건에 대한 설정 완료 후 각 밀봉재에 대한 태양광 모듈화를 진행 하여, 모듈화 이 후에 대한 특성평가를 진행 하였다. 모듈화 이 후 특성 평가는 밀봉재에 따른 발전 성능 검증을 위한 최대출력 평가, 광원에 의한 노화 및 발전 성능 저하를 평가하기 위한 옥외노출 평가, 고온고습 환경에 의한 내구성 평가를 위한 고온고습 환경 평가, 온도의 변화에 따른 내구성 및 발전 성능 저하에 대한 평가를 위한 온도 사이클 평가 최근 태양광 모듈의 발전성능 저하의 주요인으로 보고되고 있는 PID평가를 진행하였다. 밀봉재 고유 및 모듈화 이후에 대한 특성 평가를 통해 태양광 모듈에 상용화되어 사용 중인 EVA 대비 POE 소재의 장, 단점에 대한 특성 분석이진행 되었다.
Solar module is composed of solar cells, low iron glass, encapsulant, back sheet, frame and junction box to protect from chemical, optical and physical corruption such as UV(Ultra Violet) light, moisture movement, hail attacks and so on. Especially, encapsulant material is one of the significant par...
Solar module is composed of solar cells, low iron glass, encapsulant, back sheet, frame and junction box to protect from chemical, optical and physical corruption such as UV(Ultra Violet) light, moisture movement, hail attacks and so on. Especially, encapsulant material is one of the significant parts of the PV(Photovoltaic) module. In this paper, reliability experiments for variety encapsulants were carried out and degradation on the output power of the PV module were analysed. First of all, diverse experiments for encapsulants were measured to understand their own characteristics. Three types of encapsulants, EVA(Ethylene-Vinyl Acetate) which have VA(Vinyl Acetate) ratio of 28 % and 33 % respectively and POE(Polyolefin) were selected for the comparing samples. Because EVA is cheap and convenient, most of PV module companies commonly use it as an encapsulant material. However, the EVA has weak properties on PID(Potential Induced Degradation) and endurance. New material of encapsulant in PV module is needed to overcome these problems. One of the candidate materials is POE that has excellent stability against deformation and discoloration in harsh environments. The characteristics of △YI(Yellow Index) after UV pre-pretreatment, volume resistance, water vapor using by WVTR(Water Vapor Transmission Rate) method and cross-linked ratio via Xylene method were evaluated to analyse the physical characteristics before modularization. Lamination recipe was fixed and gel contents were measured at every experiment to anchor cross-linked ratio. Output power of PV module for each encapsulant is measured and PID, one of the major reasons for degradation of PV power system, were then tested. Outdoor exposure test was first carried out to evaluate LID(Light Induced Degradation) characteristics of the modules. Damp heat test was then performed to predict durability of the modules at high temperatures and humidities. Thermal cycling test was the next to forecast the degradation of the output power and reliability of the modules with temperatures. PID was finally tested and is called as a main reason of power drop. From the results, advantage and disadvantage of EVA and POE were compared to suggest a proper encapsulant material for the module with different environments.
Solar module is composed of solar cells, low iron glass, encapsulant, back sheet, frame and junction box to protect from chemical, optical and physical corruption such as UV(Ultra Violet) light, moisture movement, hail attacks and so on. Especially, encapsulant material is one of the significant parts of the PV(Photovoltaic) module. In this paper, reliability experiments for variety encapsulants were carried out and degradation on the output power of the PV module were analysed. First of all, diverse experiments for encapsulants were measured to understand their own characteristics. Three types of encapsulants, EVA(Ethylene-Vinyl Acetate) which have VA(Vinyl Acetate) ratio of 28 % and 33 % respectively and POE(Polyolefin) were selected for the comparing samples. Because EVA is cheap and convenient, most of PV module companies commonly use it as an encapsulant material. However, the EVA has weak properties on PID(Potential Induced Degradation) and endurance. New material of encapsulant in PV module is needed to overcome these problems. One of the candidate materials is POE that has excellent stability against deformation and discoloration in harsh environments. The characteristics of △YI(Yellow Index) after UV pre-pretreatment, volume resistance, water vapor using by WVTR(Water Vapor Transmission Rate) method and cross-linked ratio via Xylene method were evaluated to analyse the physical characteristics before modularization. Lamination recipe was fixed and gel contents were measured at every experiment to anchor cross-linked ratio. Output power of PV module for each encapsulant is measured and PID, one of the major reasons for degradation of PV power system, were then tested. Outdoor exposure test was first carried out to evaluate LID(Light Induced Degradation) characteristics of the modules. Damp heat test was then performed to predict durability of the modules at high temperatures and humidities. Thermal cycling test was the next to forecast the degradation of the output power and reliability of the modules with temperatures. PID was finally tested and is called as a main reason of power drop. From the results, advantage and disadvantage of EVA and POE were compared to suggest a proper encapsulant material for the module with different environments.
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