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제안 방법
- 또한 코팅 유무에 따른 출력 변화를 평가하기 위해 온도 및 경사일사량이 표준상태(Standard Test Condition: STC)에서 초기 출력을 측정하였고 일사량, 모듈온도와 초기 출력이 반영된 발전성능 지표를 활용하였다. STC 조건에서 측정된 코팅 후의 출력 증가율보다 옥외에서 크게 측정되는 이유를 간단한 광조사각을 변화하여 미니모듈의 출력 측정을 통해 검증하였다.
- 5에 고정한 후, 에탄올(Daejung, 95%)과 탈염수혼합물에서 TEOS를 가수분해시켰다. 가수분해 용액의 Gel화되는 것을 막기 위해서 탈이온수, 에틸알코올, 이소프로필알코올(Daejung, 95%)과 콜로이달 실리카를 첨가하고 그 혼합물은 하루 동안 상온 교반해주었다(Fig. 1)3).
- 옥외 모니터링은 사우디아라비아 제다에 위치하며 모듈은 마이크로 인버터가 설치된 샘플이다. 관찰 시기는 2016년 1월 19일부터 2016년 2월 18일까지 1달 동안 관찰하였다. 그 기간 중 모듈 클리닝은 2월 5일 오후 5시에 이루어졌으며, 이 기간 동안 비는 관측되지 않았다.
- 또 다른 방법을 통해서 코팅의 영향을 확인하기 위해 Fig. 5와 같이 모듈온도, 경사일사량, 초기 출력이 포함된 PRm의 일일 평균을 분석하였다. 각 모듈의 평균 일일 PRm은 코팅을 하였을 경우, 모듈 #1은 1.
- 본 논문에서는 상온 경화형 실리카를 이용하여 AR 처리가 되지 않은 모듈에 코팅을 하고, 사우디아라비아 제다 지역에 일반모듈(2개)과 AR 코팅모듈(2개)을 설치한 후 1개월 동안 옥외에서 마이크로인버터를 이용해서 출력을 측정하였다. 또한 코팅 유무에 따른 출력 변화를 평가하기 위해 온도 및 경사일사량이 표준상태(Standard Test Condition: STC)에서 초기 출력을 측정하였고 일사량, 모듈온도와 초기 출력이 반영된 발전성능 지표를 활용하였다. STC 조건에서 측정된 코팅 후의 출력 증가율보다 옥외에서 크게 측정되는 이유를 간단한 광조사각을 변화하여 미니모듈의 출력 측정을 통해 검증하였다.
- 또한 AR 코팅의 영향을 확인하기 위해 1시간 단위의 일사량, 모듈온도와 출력 사이에서 도출된 회귀 식을 이용하여 분석하였다. 마지막으로 하루 동안 출력의 변화와 태양광의 광조사각에 대한 영향을 살펴보기 위해, 인공 광원을 조사하면서 코팅된 1셀 미니모듈의 경사각을 0도(수직)~70도까지 변화하여 출력을 비교하였다.
- 모든 샘플은 STC(1 kW/m2, 25℃)에서 초기 출력을 측정하였고, 그중 샘플 #1, #2는 상온에서 실리카 나노 입자를 코팅 시행 후 재측정하였다.
- 본 논문에서는 상온 경화형 실리카를 이용하여 AR 처리가 되지 않은 모듈에 코팅을 하고, 사우디아라비아 제다 지역에 일반모듈(2개)과 AR 코팅모듈(2개)을 설치한 후 1개월 동안 옥외에서 마이크로인버터를 이용해서 출력을 측정하였다. 또한 코팅 유무에 따른 출력 변화를 평가하기 위해 온도 및 경사일사량이 표준상태(Standard Test Condition: STC)에서 초기 출력을 측정하였고 일사량, 모듈온도와 초기 출력이 반영된 발전성능 지표를 활용하였다.
- 관찰기간은 모듈 청소 후 안정적인 일사량이 측정된 2월 16일로 선정하였다. 일반모듈 #4를 기준으로 코팅 유무에 따른 시간대별 DC 출력 변화 및 증가율을 분석하였다. Fig.
- 측정된 1분 단위의 데이터 값들은 1시간 평균으로 환산한 후 활용하였으며, 개별모듈의 마이크로 인버터에서 추출한 출력과 환경데이터의 모니터링 결과를 이용하였다. 정확한 분석을 위해 모듈온도, 경사일사량, 초기 출력 및 모듈의 온도계수(0.4%/℃)를 반영한 수정된 발전성능 지표(Modified Performance Ratio: PRm)를 계산하였고, 그 식은 다음과 같다.
- 코팅의 영향을 확인하기 위해서 AR 기능이 없는 유리를 사용하여 260 Wp급 대면적 결정질 실리콘 태양광 모듈 4개를 제작하였고, 그중 2개에 유리 표면에 실리카 나노입자를 코팅하였다.
대상 데이터
- 8은 실제 필드에서 더 높은 효과를 보이는 이유를 알아보기 위해서 관찰기간 중 하루를 선정하여 출력을 분석하였다. 관찰기간은 모듈 청소 후 안정적인 일사량이 측정된 2월 16일로 선정하였다. 일반모듈 #4를 기준으로 코팅 유무에 따른 시간대별 DC 출력 변화 및 증가율을 분석하였다.
데이터처리
- 또한 AR 코팅의 영향을 확인하기 위해 1시간 단위의 일사량, 모듈온도와 출력 사이에서 도출된 회귀 식을 이용하여 분석하였다. 마지막으로 하루 동안 출력의 변화와 태양광의 광조사각에 대한 영향을 살펴보기 위해, 인공 광원을 조사하면서 코팅된 1셀 미니모듈의 경사각을 0도(수직)~70도까지 변화하여 출력을 비교하였다.
- 일사량, 모듈온도와 출력 사이 관계를 분석하기 위해 회귀분석을 하였다. 회귀분석이란 종속변수에 독립변수가 미치는 영향을 알아보는 통계적 방법이다.
- 관찰시간은 오전 5시부터 오후 9시로 1분 단위로 데이터가 측정되었다. 측정된 1분 단위의 데이터 값들은 1시간 평균으로 환산한 후 활용하였으며, 개별모듈의 마이크로 인버터에서 추출한 출력과 환경데이터의 모니터링 결과를 이용하였다. 정확한 분석을 위해 모듈온도, 경사일사량, 초기 출력 및 모듈의 온도계수(0.
이론/모형
- 따라서 태양광 모듈에 조사되는 빛의 투과도를 향상시키기 위해서, 2013년 이후 대부분의 상용 태양광 모듈은 반사방지(Anti-Reflection: AR) 기능을 부여한 유리를 사용하고 있다. 반사방지막은 프레넬 방정식(Fresnel equation)에 의해 서로 다른 매질의 굴절률과 반사되는 빛의 위상차로 인한 상쇄간섭 효과를 이용하여 빛의 투과도를 향상시키는 원리를 이용한다. Gabriela1)의 연구에서 AR의 효과로 2.
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