Structural Optimization for Building-Integrated and Floating Photovoltaic Modules to Improve Output
연구 내용
건물일체형 및 부유식 환경에 적용되는 양면·샌글드 태양광 모듈의 구조 설계와 전극·프레임 구성을 최적화하여 발전 성능과 설치 효율을 높이는 연구
건물 외장과 연계되는 태양광 발전 시스템에서 모듈 구조가 전력 생산과 시공성에 미치는 영향을 분석하고 설계 변수의 상관관계를 규명합니다. 양면 태양광 모듈의 구조적 요구조건을 반영하여 스트링 결선 및 모듈 통합 구성을 설계하고, 샌글드 모듈의 음영손실을 저감하기 위한 구성 전략을 적용합니다. 또한 버스바프리 전극 패턴을 통해 고집적 모듈의 전기적 손실과 제조성을 함께 고려합니다. 부유식 시스템에서는 피벗리스 추적 구조의 운전 조건에 따른 성능 변화를 비교하고, 대면적 모듈 프레임의 경량화는 구조해석과 NSGA-II 기반 최적화로 접근합니다. 이를 통해 모듈 단품부터 시스템 운영까지 일관된 설계 프레임을 확보합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
2건
관련 프로젝트
5건
연구 흐름
초기에는 건물일체형 적용을 전제로 모듈 구조와 결선 방식이 수율과 전기적 특성에 미치는 영향을 파악하고, 양면 태양광 모듈의 모듈 단위 통합 설계를 정립하는 데 집중했습니다. 이후 샌글드 모듈에서 발생하는 음영손실을 줄이기 위한 모듈 구성 검토와 고밀도 전극 설계(버스바프리 패턴)로 확장했습니다. 최근에는 대면적 모듈 프레임의 경량 설계에 구조해석과 비지배 정렬 유전 알고리즘을 적용하여 설계 대안을 체계적으로 도출합니다. 동시에 부유식 환경에서는 피벗리스 추적과 고정형 시스템의 성능 차이를 실증 기반으로 비교하고, 건물형 태양광 산업 운영 및 유지보수 중심의 전문 인력 양성 과제와 연결해 실사용 전개를 지원하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Building-integrated photovoltaic applied Bi-facial photovoltaic module structural design
Comparing the Performance of Pivotless Tracking and Fixed-Type Floating Solar Power Systems
Shading-loss enhancement of high-density photovoltaic shingled module for urban building applications
Busbar-free electrode patterns of crystalline silicon solar cells for high density shingled photovoltaic module
Optimization of large-area photovoltaic module frames for lightweight design using structural analysis and non-dominated sorting genetic algorithm II
관련 특허
구분
제목
솔라셀 모듈, 솔라셀 모듈 제조 방법 및 건물 일체형 솔라셀 모듈
열경화성 에폭시 복합체를 포함한 태양광 모듈 및 이의 제조 방법
관련 프로젝트
구분
제목
건물형 태양광산업 생태계 대응 전문 인력 양성
건물형 태양광산업 생태계 대응 전문 인력 양성
태양광 설치단가와 LCOE 경쟁력 확보를 위한 700W+ 고출력 모듈 개발 및 양산성 검증
태양광 설치단가와 LCOE 경쟁력 확보를 위한 700W+ 고출력 모듈 개발 및 양산성 검증
태양광 설치단가와 LCOE 경쟁력 확보를 위한 700W+ 고출력 모듈 개발 및 양산성 검증