태양광 모듈이 생산되기까지 폴리실리콘부터 잉곳, 웨이퍼, 셀의 제작과정을 살펴본 지난 포스팅(전기 생산의 핵심, 태양광 모듈 구조 집중 해부)에 이어 이번에는 태양광 모듈의 구조 및 내용에 대해 알아보겠습니다.
태양광 모듈(한화솔라원)
위사진에서 처럼 태양광 모듈은 태양전지를 여러장 모아 패널형태로 만들게 됩니다. 사진의 모듈은 전지 72장을 사용하여 한장의 모듈 패널을 만들었군요. 태양광 셀의 크기는 5인치~6인치 정도이고 이 셀의 숫자가 모듈의 크기와 발전량을 좌우합니다.
태양광 모듈의 구조는 위 그림에서 보시는 것처럼 셀과 셀을 연결하는 리본작업을 모든 모듈은 하게 되는데 그 이유는 각각의 전지에서 생산된 전력을 리본을 통해 모아야 하기 때문 입니다. 태양광 모듈의 구조는 백시트- EVA - 태양전지 - EVA - 유리 순으로 구성되어 있으며 제조시 압착 가공을 하여 태양광 셀에 이물질, 습기 등이 침투하지 못하도록 합니다. 또 견고성 및 구조물의 결합을 위해 알루미늄 프레임을 두르게 되죠. 태양광 모듈의 뒤 부분에는 모듈에서 생산된 전력을 한곳에 모으는 정션 박스가 있고 그 정션 박스에서 파워 케이블을 통해 발전된 전력이 전달 됩니다.
태양광 모듈 뒷면에는 제품표시가 되어있습니다. 이 제품 표시사항을 잘 읽어보면 다양한 제품 정보를 확인할 수 있는데요. 표기는 주로 한글이나 영문으로 되어 있으며 전기분야를 잘 아는 사람이 아니면 이해하기 여려운 내용들이 많습니다. 어떤 내용들인지 하나하나 살펴보겠습니다.
Maximum Power: 최대 출력
이제품은 280w의 전기가 생산된다는 표시입니다. 물론 태양빛이 균일하게 비추일 경우에 생산되는 양이므로 흐리거나 비가 올 경우에는 표시된 량보다 훨씬 적은 전기가 생산되죠
Open Circuit Voltage : 개방회로전압
부하를 연결하지 않은 상태에서 태양광발전장치 양단에 걸리는 전압을 이야기 합니다. 이 제품은 44.3V의 개방회로 전압이군요
Short Circuit Current : 단락전류
단락전류라는 것은 두 개의 선을 붙이는 것으로 이해하면 쉽겠습니다. 즉 선이 붙으면 전류가 무한대로 증가하게 되고 전기장치는 폭발을 하게 되는데 이럴 때 회로를 보호하기 위해 설정 하는 것이 단락전류 입니다. 정리하면 무한대의 전류가 발생하기 전에 일정기준을 맞추어 놓아서 그 기준 이상의 전류가 흘렀을 때 차단되도록 하는 것입니다. 이 제품은 8.4A로 설정되어 있군요.
Maximum Power Voltage / Maximum Power Current
: 최대출력 동작전압 / 최대출력 동작 전류
중 고등학교 때 배운바 대로 전력은 전압 × 전류에 의해 생산됩니다. 이 제품은 36.1 × 7.76 = 280.136w가 생산되는 것이네요. 전압이 낮아지거나 전류가 낮아지면 그만큼 전력의 생산량이 줄어들겠죠?
The Power tolerance is +/-3%
전력의 생산에 있어서 허용오차가 ±3%라는 뜻입니다. 즉 280w보다 3% 낮거나 높을 수 있다는 거죠.
이제품은 280w의 전기가 생산된다는 표시입니다. 물론 태양빛이 균일하게 비추일 경우에 생산되는 양이므로 흐리거나 비가 올 경우에는 표시된 량보다 훨씬 적은 전기가 생산되죠
Open Circuit Voltage : 개방회로전압
부하를 연결하지 않은 상태에서 태양광발전장치 양단에 걸리는 전압을 이야기 합니다. 이 제품은 44.3V의 개방회로 전압이군요
Short Circuit Current : 단락전류
단락전류라는 것은 두 개의 선을 붙이는 것으로 이해하면 쉽겠습니다. 즉 선이 붙으면 전류가 무한대로 증가하게 되고 전기장치는 폭발을 하게 되는데 이럴 때 회로를 보호하기 위해 설정 하는 것이 단락전류 입니다. 정리하면 무한대의 전류가 발생하기 전에 일정기준을 맞추어 놓아서 그 기준 이상의 전류가 흘렀을 때 차단되도록 하는 것입니다. 이 제품은 8.4A로 설정되어 있군요.
Maximum Power Voltage / Maximum Power Current
: 최대출력 동작전압 / 최대출력 동작 전류
중 고등학교 때 배운바 대로 전력은 전압 × 전류에 의해 생산됩니다. 이 제품은 36.1 × 7.76 = 280.136w가 생산되는 것이네요. 전압이 낮아지거나 전류가 낮아지면 그만큼 전력의 생산량이 줄어들겠죠?
The Power tolerance is +/-3%
전력의 생산에 있어서 허용오차가 ±3%라는 뜻입니다. 즉 280w보다 3% 낮거나 높을 수 있다는 거죠.
기타 정보로는 모듈의 테스트 환경이 ㎡당 1,000w의 일사량이 입사되는 환경이고 에어메스 1.5조건과 25도 기온 조건에서 테스트 했다는 정보가 담겨 있습니다. 제품정보 하단에는 계통최고전압이 1000v이고 공칭태양전지 동작온도가 45±3℃로 표시되어 있고 모듈의 작동온도범위가 -40℃~ 85℃사이라는 정보도 있습니다. 모듈의 무게와 크기도 정보제공이 되도록 되어있네요
태양광 모듈은 태양광 발전에 있어 가장 중요한 장비이자 핵심이라고 할 수 있습니다. 모듈의 제조에 결함이 생길 경우 발전량 저하는 물론 모듈이 타버리는 상황까지 일어날 수 있죠 가장 단순한 듯하면서 복잡한 기술이 적용된 것이 바로 태양광 모듈입니다.
태양광 모듈은 태양광 발전에 있어 가장 중요한 장비이자 핵심이라고 할 수 있습니다. 모듈의 제조에 결함이 생길 경우 발전량 저하는 물론 모듈이 타버리는 상황까지 일어날 수 있죠 가장 단순한 듯하면서 복잡한 기술이 적용된 것이 바로 태양광 모듈입니다.
사진 및 자료 출처: 한화63시티, 플리커(Chandra Marsono)
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