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결정질 실리콘 태양전지 모듈 규격평가와 가속평가, 그리고 표준화의 역사 원문보기

전기전자재료 = Bulletin of the Korean institute of electrical and electronic material engineers, v.27 no.10, 2014년, pp.11 - 21  

백도현 (삼성SDI)

초록
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1975년 이후로 태양전지 평가 실험실과 제조업체들이 직접적으로 많은 노력을 하여 태양전지 모듈에 대한 가속 스트레스 평가를 개발하고 평가하였다. 이 노력들은 이미 알려진 불량 메커니즘을 토대로 모듈 디자인의 민감한 취약 부분을 발견하기 위한 평가를 목적으로 평가 순서/방법 표준화에 많은 기여를 하였다. 이러한 평가 순서/방법은 국가와 국제 모듈 규격 표준화에 적용되었다. 그리고, 실제 외부에서 설치되어 한 번도 문제가 발생되지 않은 평가들은 중간에 제거 되기도 하였다. 가장 대표적인 예로 twist test는 모듈 설치 후 발생되는 불량에 대한 평가이지만, 실제로 불량은 한번도 발견되지 않았다. 덧붙여서, 표준 평가들은 많은 특화된 가속평가를 사용하게 되는데, 이는 문제점들을 조사하거나 특정 모듈 디자인에 대한 잠재적인 불량을 조사하기 위함이다. 실제 수명예측을 위한 가속평가는 가속 인자의 지식이 반드시 필요하지만, 태양전지 분야에서는 문헌이 많이 부족하다. 많은 연구자들이 85/85 DH 평가시간과 습한 지역에서 수년 간 사용된 모듈과의 상관관계를 만들기 위해 시도 하였다. 그리고 이 모델은 DH 평가 표준시간인 1,000시간으로 정의하는데 많은 영향을 미치기도 했다. 하지만, 이 모델은 단지 단일 모드 불량일 경우에만 적용이 되는 것이다. 다른 불량에 대한 가속인자들은 여전히 잘 알려져 있지 않다. 따라서, 모듈이 비록 표준 규격시험을 통과했다고 하더라도 제품이 특정 기간 동안 전력을 생산할 수 있다고 말할 수 없다. 또한, 이 표준평가가 모든 불량 메커니즘에 대한 평가가 되지 않기 때문에 제품의 수명을 결정하는데 사용될 수 없다.

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
태양전지 모듈의 정의는 무엇인가? 태양전지 모듈은 개별 솔라셀을 집적하여 패키지로 만들어서 지역에 설치하여 오랜 시간 동안 전력을 발생시킬 수 있도록 할 수 있게 디자인 된 것을 정의한다. 모듈은 가능하면 싸게 제조해야 하는데 그 이유는 전기를 발생시키는 시스템의 가장 큰 비중을 차지하게 때문이다.
태양전지 셀이 반드시 보호되어야하는 영향은 무엇인가? (1) 재료의 부식, 특히 금속성 재료 (2) 수분 침투 (3) 고분자 물질과 같은 봉지제의 박리 현상 (4) 바람, 해일, 모듈 설치에 따른 물리적인 손상 (5) 열적 팽창 및 불균일에 의한 열적 손상 (6) 자외선 영향 (7) 졍션박스, 전선, 그리고 프레임과 같은 외부 부품의 손상
초기 태양전지 발전은 어디서 무엇을 만들어졌는가? 초기 태양전지 발전은 벨 연구소 (Bel l Laboratories)에서 실리콘을 이용하여 솔라셀을 만들었다 [1]. 이 실리콘 솔라셀을 직렬구조로 처음으로 납땜으로 연결하여 태양빛으로부터 발전을 할 수 있도록 만들어 졌고 이를 모듈이라 명했다 [2].
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