JP2014506735A - 薄膜太陽電池モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、薄膜太陽電池モジュールに関する。
【解決手段】本発明に係る薄膜太陽電池モジュールは、基板と、基板上に配置される複数のセルと、複数のセルのうち最外郭セルの上部に配置されるリボン電極と、最外郭セルとリボン電極の間に形成されて最外郭セルとリボン電極を接続させる複数の導電性接着部と、複数のセルで生成された電力を回収する集電ボックス、及び複数のセル上部を横切って配置され集電ボックスとリボン電極を互いに接続するバスバー電極と、を含み、複数の導電性接着部内でバスバー電極に隣接し互いに隣接する第１導電性接着部と第２導電性接着部の間隔は、バスバー電極から第１導電性接着部と第２導電性接着部より相対的に遠く離隔され、互いに隣接する第３導電性接着部と第４導電性接着部の間の間隔より狭く形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜太陽電池モジュールに関する。
最近石油や石炭のような既存エネルギー資源の減少が予測され、これらを取り替える代替エネルギーに対する関心が高くなり、これによって太陽エネルギーから電気エネルギーを生産する太陽電池が注目されている。
一般的な太陽電池はｐ型とｎ型のように互いに異なる導電型(conductive type)によりｐ−ｎ接合を形成する半導体部と互いに異なる導電型の半導体部にそれぞれ接続された電極を備える。
このような太陽電池に光が入射すると半導体で複数の電子-正孔対が生成され、生成された電子-正孔対は、光起電力効果（photovoltaic effect）によって電荷の電子と正孔にそれぞれ分離して、電子はｎ型の半導体部方向に移動し、正孔はｐ型半導体部方向に移動する。移動した電子と正孔は、それぞれｐ型の半導体部とｎ型の半導体部に接続された互いに異なる電極によって収集され、この電極を電線で接続して電力を得る。
本発明の薄膜太陽電池モジュールは、基板と、基板に配置される複数のセル、複数のセルのうち最外郭セルの上部に配置されるリボン電極と、最外郭セルとリボン電極の間に形成されて最外郭セルとリボン電極を接続させる複数の導電性接着部と、複数のセルで生成された電力を回収する集電ボックス、および複数のセル上部を横切って配置され集電ボックスとリボン電極を互いに接続するバスバー電極とを含み、複数の導電性接着部内でバスバー電極に隣接する第１導電性接着部と第２導電性接着部の間の間隔は、バスバー電極から第１導電性接着部と第２導電性接着部より相対的に遠く離隔された第３導電性接着部と第４導電性接着部の間の間隔より狭く形成される。このとき、複数の導電性接着部のそれぞれの長さは互いに等しくことができる。
また、導電性接着部がバスバー電極に近接するほど、導電性接着部の間の間隔は徐々に狭くなるようにすることができる。
また、導電性接着部の長さは、バスバー電極に近接するほど長くなるようにすることもできる。
また、導電性接着部は、電気伝導性の金属物質を含むことができる。
また、複数のセルのそれぞれは、基板の上部に配置される前面電極、前面電極上部に配置された背面電極、および前面電極と背面電極との間に配置され、光の入射を受けて電気に変換する光電変換部を含むことができる。
ここで、リボン電極の幅は、最外郭セルの背面電極幅より狭くすることができる。
また、複数の導電性接着部の幅は、最外郭セルの背面電極幅より狭くすることができる。
また、複数の導電性接着部の幅はリボン電極の幅より狭くすることができる。
また、薄膜太陽電池モジュールは、複数のセルのバスバー電極との間に非伝導性物質の絶縁部と、をさらに含むこともできる。ここで、絶縁部の幅は、バスバー電極の幅より大きくなることがある。
また、本発明の薄膜太陽電池モジュールの他の一例は、基板と、基板に配置された複数のセルと、複数のセルのうち最外郭セルの上部に配置されるリボン電極と、最外郭セルとリボン電極の間に形成されて最外郭セルとリボン電極を接続させる複数の導電性接着部と、複数のセルで生成された電力を回収する集電ボックスと、および複数のセル上部を横切って配置され集電ボックスとリボン電極を互いに接続するバスバー電極とを含み、複数の導電性接着部内でバスバー電極に隣接する第１導電性接着部の長さは、複数の導電性接着部内で第１導電性接着部より相対的に遠くバスバー電極と離隔された第２導電性接着部の長さより大きく形成される。
ここで、導電性接着部がバスバー電極に近接するほど、導電性接着部の長さは徐々に大きくなるようにすることができる。
本発明の薄膜太陽電池モジュールの一例を説明するための図である。 本発明の薄膜太陽電池モジュールの一例を説明するための図である。 本発明の一例に基づいて、図１に示された太陽電池で、各単位セルをさらに具体的に説明するための図である。 本発明の一例に基づいて、図１に示された太陽電池で、各単位セルをさらに具体的に説明するための図である。 本発明の一例に基づいて、図１に示された太陽電池で、各単位セルをさらに具体的に説明するための図である。 本発明に係る本発明の実施形態に係る導電性接着部の他の一例を説明するための図である。 本発明に係る本発明の実施形態に係る導電性接着部のまた異なる一例を説明するための図である。 本発明に係る本発明の実施形態に係る導電性接着部のまた異なる一例を説明するための図である。
以下では添付した図面を参照して本発明の実施の形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし本発明はいろいろ多様な形態に具現されることができここで説明する実施の形態に限定されない。
そして図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を介して類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。
図１及び図２は、本発明に係る薄膜太陽電池モジュールの一例を説明するための図である。
ここで、図１は、薄膜太陽電池１０モジュールの平面図を図示したものであり、図２は図１のII-IIのラインに沿って薄膜太陽電池１０モジュールの段面を概略的に示したものである。このような図２は、図１に図示された集電ボックス（ＪＢ）は省略されて図示されている。
図１及び図２に示すように、本発明に係る薄膜太陽電池１０モジュールは、基板１００、複数のセル（ＵＣ）、リボン電極２００、複数の導電性接着部２１０、集電ボックス（ＪＢ）及びバスバー電極３００を含み、絶縁部４００をさらに含むことができる。
基板１００は、他の機能性層が配置することができる空間を用意することができる。また、基板１００は、入射する光（Light）が光電変換部（ＰＶ）に、より効果的に到達するために、実質的に透明な物質、例えばガラスまたはプラスチック材質からなることができる。
複数のセル（ＵＣ）は、基板１００の上部に配置され、図２に示すように、複数のセル（ＵＣ）のそれぞれは、前面電極１１０、背面電極１４０、光電変換部（ＰＶ）を含む。
ここで、前面電極１１０は、基板１００の上部に配置され、背面電極１４０は、前面電極１１０の上部に配置されるが、前面電極１１０と背面電極１４０との間に光の入射を受けて電気に変換する光電変換部（ＰＶ）が配置される。このような各セルのさまざまな一例は、図３〜図５で、より具体的に説明する。
このような複数のセル（ＵＣ）は、図１及び図２に示すように、薄膜太陽電池の上下方向に図示されたスクライビングライン（Ｐ３）によって区分される。
リボン電極２００は、図１及び図２に示すように、複数のセル（ＵＣ）のうち最外郭セルの上部に配置される。より具体的にはリボン電極２００は、最外郭セルの上部に配置された背面電極１４０の上部に配置されて最外郭セルの背面電極１４０と電気的に接続される。
このようなリボン電極２００は、複数のセル（ＵＣ）のうち最外郭セルから光電変換された電気の入力を受け集電ボックス（ＪＢ）に電気を集電するためのバスバー電極３００に電気を伝達する機能を有する。
ここで、リボン電極２００の幅（ＷＬ）は、最外郭セルの背面電極１４０の幅（ＷＥ）より狭くなることがある。
このようにすることで、リボン電極２００が最外郭セルと直ぐ隣接するセルの背面電極１４０と電気的に短絡されることを防止することができる。
複数の導電性接着部２１０は、最外郭セルとリボン電極２００との間に形成されて最外郭セルとリボン電極２００を接続させる機能を有する。より具体的には、複数の導電性接着部２１０は、図２に示すように、最外郭セルに含まれる背面電極１４０とリボン電極２００との間に形成されて背面電極１４０とリボン電極２００を交互に接続して背面電極１４０とリボン電極２００との間の接触抵抗を最小化させる機能を有する。
このような導電性接着部２１０は、導電性の金属物質を含むことができ、一例で、銀（Ａｇ）を含むことができる。このような銀（Ａｇ）金属物質は、電気伝導性が良く、最外郭セルの上部に接着する際にセルの損傷を最小限に抑えることができる。
このような導電性接着部２１０を形成する方法は、まず、最外郭セルの背面電極１４０の上部中に導電性接着部２１０を形成しようとする位置にペースト形態の銀（Ａｇ）金属物質を一定の間隔に離隔させて塗布する。
以降、リボン電極２００をペースト形態の銀（Ａｇ）金属物質が塗布された最外郭セルの上部に配置した後、適切な熱と圧力を加えてペースト形態の銀（Ａｇ）金属物質が硬化され、最郊外セルの背面電極１４０とリボン電極２００が互いに電気的に接続するようにして導電性接着部２１０を形成する。
集電ボックス（ＪＢ）は、複数のセルで生成された電力を回収する機能を有し、複数のセル（ＵＣ）上部を横切って配置されるバスバー電極３００により集電ボックス（ＪＢ）は、リボン電極２００と互いに接続される。
バスバー電極３００は、複数のセル（ＵＣ）上部を横切って配置され集電ボックス（ＪＢ）とリボン電極２００を互に接続する機能を有する。
絶縁部４００は、非導電性物質として、複数のセル（ＵＣ）の背面電極１４０とバスバー電極３００との間に配置され、複数のセル（ＵＣ）上部を横切って配置されるバスバー電極３００と複数のセル（ＵＣ）のそれぞれの上部に配置される背面電極１４０との間を絶縁する機能を有する。
このような絶縁部４００は、合成樹脂材質から構成することができる。例えば、絶縁部４００は、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ、ethylene vinyl acetate）、ポリビニルブチラール、エチレン酢酸ビニル部分酸化物、ケイ素樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂などからなることができる。このような絶縁部４００の幅は、バスバー電極３００の幅よりも大きくすることができる。
また、絶縁部４００の厚さは、リボン電極２００の厚さとほぼ等しくすることができる。
一方、本発明に係る太陽電池モジュールは、複数の導電性接着部２１０からバスバー電極３００に隣接し互いに隣接した第１導電性接着部２１０ａ１と、第２導電性接着部２１０ｂ１の間隔（Ｄ１）は、バスバー電極３００から第１導電性接着部２１０ａ１と、第２導電性接着部２１０ｂ１より相対的に遠く離隔され、互いに隣接する第３導電性接着部２１０ｃ１と第４導電性接着部２１０ｄ１の間隔｛Ｄ２｝より狭く形成される。
すなわち、図１に示すように、バスバー電極３００に隣接する２つの導電性接着部（２１０ａ１、２１０ｂ１）との間隔（Ｄ１）は、バスバー電極３００から相対的に遠く離隔した２つの導電性接着部（２１０ｃ１、２１０ｄ１）の間隔（Ｄ２）より狭く形成される。このとき、バスバー電極３００に隣接する導電性接着部（２１０ａ１、２１０ｂ１）との間隔は、比較的狭い間隔Ｄ１程度であり、バスバー電極３００から相対的に遠く離間された導電性接着部（２１０ｃ１、２１０ｄ１）の間隔は、Ｄ１より広い比較的広い間隔Ｄ２程度にすることができる。
ここで、前述したように、導電性接着部２１０との間のギャップを形成することは、バスバー電極３００により、電流が集中するところの接触抵抗を最小限にするためである。
より具体的に説明すると、複数のセル（ＵＣ）から光電変換された電気は、すべて集電ボックス（ＪＢ）で回収されるので、電流の経路は、最外郭セル導電性接着部２１０、リボン電極２００、バスバー電極３００、集電ボックス（ＪＢ）となる。このような場合には、結局複数のセル（ＵＣ）から発生する電流は、バスバー電極３００と接続されるリボン電極２００の部分に集中し、最終的にバスバー電極３００に相対的に近く、隣接する導電性接着部２１０に電流がさらに集中される。
このような場合には、バスバー電極３００に相対的に近く、隣接する導電性接着部２１０の接触抵抗は、相対的に増えることになり、結局薄膜太陽電池モジュールの効率が低下する現象が発生することになる。
しかし、本発明のように、バスバー電極３００に近接するほど、導電性接着部２１０との間隔が狭くなるように形成すると、バスバー電極３００に相対的に近く隣接する部分で最外郭セルとリボン電極２００との間の電気的接続通路をさらに拡張することができ、薄膜太陽電池モジュールの効率低下を防止することができる。
また、複数の導電性接着部２１０のそれぞれの長さ（Ｌ１）は、図１に示すように、互いに一定にすることもできるが、これとは異なりバスバー電極３００に近接するほど、導電性接着部２１０の長さが長くなるようすることもできる。これに対するより具体的な説明は、図７及び図８でする。
また、図２に示すように、複数の導電性接着部２１０の幅（ＷＡ）は、最外郭セルの背面電極１４０の幅（ＷＥ）より狭くなることがある。このようにすることで、最外郭セルの背面電極１４０に電気的に接続される導電性接着部２１０が最外郭セルと隣接するセルの背面電極１４０と電気的に短絡することを防止することができる。
より好ましくは、複数の導電性接着部２１０の幅（ＷＡ）は、リボン電極２００の幅（ＷＬ）よも狭く形成することもできる。本発明の実施の形態では、複数の導電性接着部２１０の長さ（Ｌ１）は、リボン電極の長さ方向に伸びている。そして、複数の導電性接着部２１０の幅（ＷＡ）は、長さ（Ｌ１）に垂直である。また、リボン電極２００は、背面電極１４０と共に、各導電性接着部２１０を囲む。ここで、リボン電極２００の一部は、背面電極と直接接触し、残りの部分は接触しないことができる。
次の図３〜図５は本発明に係る図１に示された太陽電池で、各単位セルをより具体的に説明するための図である。
図３に示すように、薄膜太陽電池１０は、単層ｐ−ｉ−ｎ構造に形成することができる。
図３では、光電変換部（ＰＶ）の構造が入射面からｐ−ｉ−ｎ構造になることを一例として説明しているが、光電変換部（ＰＶ）の構造が入射面からｎ−ｉ−ｐ構造になることも可能である。しかし、以下では説明の便宜上、光電変換部（ＰＶ）の構造が入射面からｐ−ｉ−ｎ構造になることを一例として説明する。
図３を参照すると、薄膜太陽電池１０は、基板１００、基板１００に配置される前面電極１１０、背面電極１４０及び単層ｐ−ｉ−ｎ構造の光電変換部（ＰＶ）を含むことができる。
前面電極１１０は、基板１００に配置され、入射する光の透過率を高めるために、実質的に透明かつ電気伝導性を有する材質を含むことが可能である。例えば、前面電極１１０は、ほとんどの光が通過し、電気が流れるようにする高い光透過度と高い電気伝導度を備えるために、インジウムスズ酸化物（indium tin oxide：ＩＴＯ）、スズ系酸化物（ＳｎＯ2など）、ＡｇＯ、ＺｎＯ-（Ｇａ2Ｏ3またはＡｌ2Ｏ3）、フッ素スズ酸化物(fluorine tin oxide:ＦＴＯ)およびこれらの混合物からなる群から選択されるもので形成することができる。また、前面電極１１０の比抵抗の範囲は、約１０-２Ω・ｃｍ〜１０-１１Ω・ｃｍで有り得る。
このような前面電極１１０は、光電変換部（ＰＶ）と電気的に接続することができる。これにより、前面電極１１０は、入射される光によって生成されたキャリアのいずれか、例えば、正孔を収集して出力することができる。
また、前面電極１１０の上部表面には、ランダム（random）のピラミッド構造を有する複数の凹凸が形成されることができる。つまり、前面電極１１０は、光電変換部（ＰＶ）方向にテクスチャリング表面（texturing surface）を備えているのである。このように、前面電極１１０の表面をテクスチャリングすると、入射する光の反射を低減させ、光の吸収率を向上させることができ、太陽電池１０の効率を向上させることが可能である。
一方、図３では、前面電極１１０にのみ凹凸を形成した場合のみを図示しているが、光電変換部（ＰＶ）にも凹凸を形成することが可能である。以下では説明の便宜のために前面電極１１０にのみ凹凸を形成する場合を例に挙げて説明する。
背面電極１４０は、光電変換部（ＰＶ）が発生させた電力の回収効率を高めるために、電気伝導性に優れた金属物質を含むことができる。また、背面電極１４０は、光電変換部（ＰＶ）と電気的に接続され入射する光によって生成されたキャリアのいずれか、例えば、電子を収集して出力することができる。
ここで、光電変換部（ＰＶ）は、前面電極１１０と背面電極１４０の間に配置され、外部から入射する光で電力を生産する機能を有する。
このような光電変換部（ＰＶ）は、基板１００の入射面からｐ−ｉ−ｎ構造、すなわち、ｐ型半導体層（４１０ｐ）、真性（ｉ型）半導体層（４１０ｉ）、ｎ型半導体層（４１０ｎ）を含むことができる。
ここで、ｐ型半導体層（４１０ｐ）は、シリコン（Ｓｉ）を含む原料ガスにホウ素、ガリウム、インジウムなどのような３価元素の不純物を含むガスを用いて形成することができる。
真性（ｉ）半導体層（４１０ｉ）は、キャリアの再結合率を減らし、光を吸収することができる。このような真性半導体層（４１０ｉ）は、入射される光を吸収し、電子と正孔のようなキャリアを生成することができる。
このような真性半導体層（４１０ｉ）は、微結晶シリコン（ｍｃ-Ｓｉ）材質、例えば、水素化された微結晶シリコン（ｍｃ-Ｓｉ：Ｈ）を含むこともでき、または非晶質シリコン（Amorphous Silicon）材質、例えば、水素化された非晶質シリコン（Hydrogenated Amorphous Silicon、ａ-Ｓｉ：Ｈ）を含むことができる。
ｎ型半導体層（４１０ｎ）は、シリコンを含む原料ガスにリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などのように５価元素の不純物を含むガスを用いて形成することができる。
このような光電変換部（ＰＶ）は、プラズマ化学気相蒸着法（plasma enhanced chemical vapor deposition、ＰＥＣＶＤ）のような化学気相蒸着法（chemical vapor deposition、ＣＶＤ）によって形成することができる。
光電変換部（ＰＶ）のｐ型半導体層（４１０ｐ）とｎ型半導体層（４１０ｎ）のようなドーピング層は、真性半導体層（４１０ｉ）を挟んでｐ-ｎ接合を形成することができる。つまり、光電変換部（ＰＶ）は、ｎ型不純物ドーピング層、すなわち、ｎ型半導体層（４１０ｎ）とｐ型不純物ドーピング層、すなわち、ｐ型半導体層（４１０ｐ）の間に配置することができる。
このような構造では、ｐ型半導体層（４１０ｐ）方向に光が入射すると真性半導体層（４１０ｉ）の内部では、相対的に高いドーピング濃度を有するｐ型半導体層（４１０ｐ）とｎ型半導体層（４１０ｎ）によって空乏層（depletion layer）が形成され、これにより電界が形成されることができる。このような光起電力効果（photovoltatic effect）によって光吸収層の真性半導体層（４１０ｉ）で生成された電子と正孔は、接触電位差により分離されて交互に異なる方向に移動する。例えば、正孔はｐ型半導体層（４１０ｐ）を介して、前面電極１１０方向に移動し、電子はｎ型半導体層（４１０ｎ）を介して背面電極１４０方向に移動することができる。このような方式で電力が生産されるのである。
また、図４に示すように、薄膜太陽電池１０は、２重結合（Double Junction）太陽電池またはｐ−ｉ−ｎ−ｐ−ｉ−ｎ構造で形成することができる。
以下では、以上で詳細に説明した部分については説明を省略する。
図４を参照すると、薄膜太陽電池１０の光電変換部（ＰＶ）は、第１光電変換部５１０と第２光電変換部５２０を含むことができる。
図４のように、薄膜太陽電池１０は、光入射面から第１ｐ型半導体層（５１０ｐ）、第１ｉ型半導体層（５１０ｉ）、第１ｎ型半導体層（５１０ｎ）、第２ｐ型半導体層（５２０ｐ）、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）と、第２ｎ型半導体層（５２０ｎ）が順に積層することができる。
第１ｉ型半導体層（５１０ｉ）は、短波長帯域の光を主に吸収して電子と正孔を生成することができる。
また、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）は、長波長帯域の光を主に吸収して電子と正孔を生成することができる。
このように、２重接合構造の太陽電池１０は、短波長帯域と長波長帯域の光を吸収してキャリアを生成するため、高効率を有することが可能である。
また、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）の厚さ（ｔ１）は、長波長帯域の光を十分に吸収するために、第１ｉ型半導体層（５１０ｉ）の厚さ（ｔ２）より厚いことがある。
また、図４に示すような薄膜太陽電池１０は、第１光電変換部５１０の第１ｉ型半導体層（５１０ｉ）と第２光電変換部５２０の第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）の全てが非晶質シリコン材質を含むこともでき、または第１光電変換部５１０の第１ｉ型半導体層（５１０ｉ）は、 非晶質シリコン材質を含むが、第２光電変換部５２０の第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）は、微結晶シリコン材質を含むこともできる。
また、図４のような２重接合構造を有する太陽電池１０で第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）には、ゲルマニウム（Ｇｅ）を不純物としてドーピングすることができる。ゲルマニウム（Ｇｅ）は、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）のバンドギャップを下げることができ、これにより、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）の長波長帯域光の吸収率が向上することで太陽電池１０の効率が向上させることができる。
つまり、２重接合構造を有する太陽電池１０は、第１ｉ型半導体層（５１０ｉ）から短波長帯域の光を吸収して光電効果を発揮し、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）から長波長帯域の光を吸収して光電効果を発揮するようになるが、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）にゲルマニウム（Ｇｅ）が不純物としてドープされた太陽電池は、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）のバンドギャップをさらに下げることで、より多くの量の長波長帯域の光を吸収することができ、太陽電池の効率を向上させることができる。
このような第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）にゲルマニウム（Ｇｅ）をドープする方法としては、ゲルマニウム（Ｇｅ）ガスが満たされたチャンバー内でＶＨＦ、ＨＦまたはＲＦの波長を用いたＰＥＣＶＤ工法を一例として挙げることができる。
このような第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）に含まれるゲルマニウムの含有量を一例として３〜２０ａｔｏｍ％で有り得る。このように、ゲルマニウムの含有量が適切に含まれる場合、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）のバンドギャップが十分に低くなることができ、これにより、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）の長波長帯域光の吸収率が向上することができる。
このような場合にも、第１ｉ型半導体層（５１０ｉ）は、短波長帯域の光を主に吸収して電子と正孔を生成することができ、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）は、長波長帯の光を主に吸収して電子と正孔を生成することができる。また、第２ｉ型半導体層（５２０ｉ）の厚さ（ｔ１）は、長波長帯域の光を十分に吸収するために、第１ｉ型半導体層（５１０ｉ）の厚さ（ｔ２）より厚くできる。
また、図５に示すように、薄膜太陽電池１０は、３重結合（Triple Junction）太陽電またはｐ−ｉ−ｎ−ｐ−ｉ−ｎ−ｐ−ｉ−ｎ構造で形成することができる。以下では、以上で詳細に説明した部分については説明を省略する。
図５を参照すると、薄膜太陽電池１０の光電変換部（ＰＶ）は、基板１００の入射面から第１光電変換部６１０と第２光電変換部６２０及び、第３光電変換部６３０が順に配置することができる。
ここで、第１光電変換部６１０と第２光電変換部６２０及び、第３光電変換部６３０は、それぞれｐ−ｉ−ｎ構造を形成することができ、基板１００から第１ｐ型半導体層（６１０ｐ）、第１真性半導体層（６１０ｉ）、第１ｎ型半導体層（６１０ｎ）、第２ｐ型半導体層（６２０ｐ）、第２真性半導体層６２０ｉ、第２ｎ型半導体層（６２０ｎ）、第３ｐ型半導体層（６３０ｐ）、第３真性半導体層（６３０ｉ）と、第３ｎ型半導体層（６３０ｐ）が順に配置することができる。
ここで、第１真性半導体層（６１０ｉ）と第２真性半導体層６２０ｉ及び第３真性半導体層（６３０ｉ）を様々に実現することができる。
第１例として、第１真性半導体層（６１０ｉ）と第２真性半導体層６２０ｉは、非晶質シリコン（ａ-Ｓｉ）材質を含むことができ、第３真性半導体層（６３０ｉ）は、微結晶シリコン（ｍｃ-Ｓｉ）材質を含むことができる。ここで、第２真性半導体層６２０ｉには、ゲルマニウム（Ｇｅ）が不純物としてドーピングされるようにして、第２ｉ型半導体層（６２０ｉ）のバンドギャップを下げることもできる。
また、これとは異なり、第２例として、第１真性半導体層（６１０ｉ）は、非晶質シリコン（ａ-Ｓｉ）を含むことができ、第２真性半導体層６２０ｉと第３真性半導体層（６３０ｉ ）は、微結晶シリコン（ｍｃ-Ｓｉ）を含むことができる。ここで、第３真性半導体層（６３０ｉ）には、ゲルマニウム（Ｇｅ）が不純物としてドーピングされるようにして、第３ｉ型半導体層のバンドギャップを低くすることもできる。
ここで、第１光電変換部６１０は、短波長帯域の光を吸収して電力を生産することができ、第２光電変換部６２０は、短波長帯域と長波長帯域の中間帯域の光を吸収して電力を生成することができ、長波長帯の光を吸収して電力を生産することができる。
ここで、第３真性半導体層（６３０ｉ）の厚さ（ｔ３０）は、第２真性半導体層６２０ｉの厚さ（ｔ２０）より厚く、第２真性半導体層６２０ｉの厚さ（ｔ２０）は、第１真性半導体層（６１０ｉ）の厚さ（ｔ１０）より厚いことができる。
このように、図５のような３重接合太陽電池の場合には、より広い帯域の光を吸収することができるため、電力の生産効率が高いことである。
図６は、本発明に係る導電性接着部の他の一例を説明するための図である。
前の、図１では、導電性接着部（２１０ａ１、２１０ｂ１）の間隔がバスバー電極３００と相対的に近接した部分では、相対的に狭い間隔（Ｄ１）で規則的であり、導電性接着部（２１０ｃ１、２１０ｄ１）の間隔がバスバー電極３００と相対的に遠く離隔して配置される部分では、相対的に広い間隔（Ｄ２）で一定の場合を例として説明した。
しかし、これとは異なり、本発明は、導電性接着部２１０が、バスバー電極３００に近接して（または近い）位置するほど、導電性接着部２１０との間の間隔が徐々に狭くなることも可能である。すなわち、導電性接着部２１０との間の間隔は、バスバー電極３００からの距離に比例して徐々に狭く、又は、広くなるようにすることができる。
より具体的に説明すると、図６に示すように、バスバー電極３００と最も隣接する２つの導電性接着部（２１０ａ２、２１０ｂ２）との間隔（Ｄ１ａ）は最も狭く形成し、バスバー電極３００と最も遠く離れた２つの導電性接着部（２１０ｅ２、２１０ｆ２１）との間隔（Ｄ３ａ）は、最も広く形成し、中間に位置する２つの導電性接着部（２１０ｃ２、２１０ｄ２）の間隔（Ｄ２ａ）はＤ１ａより大きく、Ｄ３ａより小さく形成することが可能である。
このようにすることで、バスバー電極３００と最も隣接して電流が最も多く集中するところでは、導電性接着部２１０の数を増加させ、リボン電極２００と最外郭セルの間の接触抵抗を最小限に抑えるし、これとは逆に相対的にバスバー電極３００と相対的に多く離隔して集中される電流の量が少ない場合には、導電性接着部２１０の数を減少させ、導電性接着部２１０を形成する材質の使用量を削減させることにより製造コストを削減することができる効果がある。
これまではバスバー電極３００から離隔した距離に応じて最外郭セルとリボン電極２００との間の接触抵抗を低減させるために導電性接着部２１０との間隔を調節するが、導電性接着部２１０の長さ（Ｌ１）は、同じものだけ一例として説明したが、これとは異なりバスバー電極３００から離隔した距離に応じて導電性接着部２１０の長さを調節することも可能だが、これに対し、図７及び図８でより具体的に説明する。
図７及び図８は、本発明に係る本発明の実施形態に係る導電性接着部のまた別の一例を説明するための図である。
図７に示すように、本発明に係る複数の導電性接着部２１０からバスバー電極３００に隣接する第１導電性接着部（２１０ａ３）の長さ（Ｌ１ａ）は、複数の導電性接着部２１０中、第１導電性接着部（２１０ａ３）より相対的に遠くバスバー電極３００と離隔された第２導電性接着部（２１０ｂ３）の長さ（Ｌ２ａ）より長くすることができる。
より具体的に説明すると、図７に示すように、バスバー電極３００と最も近接する導電性接着部（２１０ａ３）の長さ（Ｌ１ａ）は、相対的に遠く離間された導電性接着部（２１０ｂ３、２１０ｃ３）の長さ（Ｌ２ａ）より長い場合がある。このとき、導電性接着部２１０との間隔（Ｄ１）は一定になるように設定することができる。
このようにすることで、バスバー電極３００と、隣接する導電性接着部（２１０ａ３）に過度に集中する電流によって発生する接触抵抗の増加を防ぐことができる効果がある。また、バスバー電極３００と相対的に遠く離間された導電性接着部（２１０ｂ３、２１０ｃ３）の長さ（Ｌ２ａ）は相対的に短くすることで、導電性接着部（２１０ｂ３、２１０ｃ３）を形成するための物質の使用を減らし、製造コストを削減することができる。
また、図８に示すように、導電性接着部２１０がバスバー電極３００に隣接する程度や近づく程度に基づいて、導電性接着部２１０の長さは大きくすることができる。
より具体的に説明すると、バスバー電極３００に最も近接する導電性接着部（２１０ａ４）の長さ（Ｌ１ｂ）は最も長く、２１０ａ４より相対的に遠く離間された導電性接着部（２１０ｂ４）の長さ（Ｌ２ｂ）は、Ｌ１ｂより相対的に短く形成され得、２１０ｂ４より相対的にさらに遠く離間された導電性接着部（２１０ｃ４）の長さ（Ｌ３ｂ）は、Ｌ２ｂより相対的にさらに短く形成することができる。
また、併せて、図６で説明したのと同様に導電性接着部２１０がバスバー電極３００に近接するほど、導電性接着部２１０との間の間隔は、Ｄ２ｂからＤ１ｂに徐々に狭くなるようにすることができる。
このようにすることで、バスバー電極３００に隣接した導電性接着部２１０に集中される電流により接触抵抗が相対的に高くなることを防止し、バスバー電極３００から相対的に遠く離隔され電流が集中しない導電性接着部２１０の長さを小さくして間隔を広くすることで、製造コストの増加を防ぐことができる効果がある。
図７と図８において、各導電性接着部（２１０ａ３、２１０ａ４）は、中央にリボン電極２００が挿入された状態でバスバー電極３００のすぐ下に配置される。
本発明の多様な実施形態で、導電性接着部２１０は、円形状（２１０ａ１）、楕円状（２１０ｂ４）、細く長い状（２１０ａ３）のような様々な形状を有することができる。しかしながら、必ずこのような例に限定されるものではない。別の例として、導電性接着部２１０は、四角形、三角形及び六角形だけでなく、いくつかの様々な形状のような他の多角形の形状を有することができる。
本発明の多様な実施形態では、薄膜太陽電池モジュールの反対の方向の側での導電性接着部２１０の配列は、ジャンクションボックス（ＪＢ）を２分岐に分かれる薄膜太陽電池モジュールの中央部分に基づいて左右対称で有り得る。しかし、必ずしもこのようなことが要求されるわけではない。
以上、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形や改良形もまた本発明の権利範囲に属する。

Claims (13)

  1. 基板と、
    前記基板に配置される複数のセルと、
    前記複数のセルのうち最外郭セルの上部に配置されるリボン電極と、
    前記最外郭セルと前記リボン電極との間に形成され、前記最外郭セルと前記リボン電極を接続させる複数の導電性接着部と、
    前記複数のセルで生成された電力を回収する集電ボックスと、
    前記複数のセル上部を横切って配置され、前記集電ボックスと前記リボン電極を互いに接続するバスバー電極と、を含み、
    前記複数の導電性接着部内で前記バスバー電極に隣接する第１導電性接着部と第２導電性接着部の間隔は、前記バスバー電極から前記第１の導電性接着部と前記第２導電性接着部より相対的に遠く離隔された第３導電性接着部と第４導電性接着部の間隔より狭いことを特徴とする薄膜太陽電池モジュール。
  2. 前記複数の導電性接着部のそれぞれの長さは、互いに等しいことを特徴とする、請求項１記載の薄膜太陽電池モジュール。
  3. 前記複数の導電性接着部が前記バスバー電極に近接するほど、前記導電性接着部の間の間隔は徐々に狭くなることを特徴とする、請求項１記載の薄膜太陽電池モジュール。
  4. 前記複数の導電性接着部の長さは、前記バスバー電極に近接するほど長くなることを特徴とする、請求項１記載の薄膜太陽電池モジュール。
  5. 前記導電性接着部は、電気伝導性の金属物質を含むことを特徴とする、請求項１記載の薄膜太陽電池モジュール。
  6. 前記複数のセルのそれぞれは、
    前記基板の上部に配置される前面電極、前記前面電極上部に配置される背面電極、及び前記前面電極と前記背面電極との間に配置され、光の入射を受けて電気に変換する光電変換部を含むことを特徴とする、請求項１記載の薄膜太陽電池モジュール。
  7. 前記リボン電極の幅は、前記最外郭セルの背面電極の幅よりも狭いことを特徴とする、請求項６記載の薄膜太陽電池モジュール。
  8. 前記複数の導電性接着部の幅は、前記の最外郭セルの背面電極の幅より狭いことを特徴とする、請求項６記載の薄膜太陽電池モジュール。
  9. 前記複数の導電性接着部の幅は、前記リボン電極の幅より狭いことを特徴とする、請求項１記載の薄膜太陽電池モジュール。
  10. 前記薄膜太陽電池モジュールは、
    前記複数のセルと前記バスバー電極との間に非伝導性物質の絶縁部と、をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の薄膜太陽電池モジュール。
  11. 前記絶縁部の幅は、前記バスバー電極の幅より大きいことを特徴とする、請求項１０記載の薄膜太陽電池モジュール。
  12. 基板と、
    前記基板に配置される複数のセルと、
    前記複数のセルのうち最外郭セルの上部に配置されるリボン電極と、
    前記最外郭セルと前記リボン電極との間に形成され、前記最外郭セルと前記リボン電極を接続させる複数の導電性接着部と、
    前記複数のセルで生成された電力を回収する集電ボックスと、
    前記複数のセル上部を横切って配置され、前記集電ボックスと前記リボン電極を互いに接続するバスバー電極と、を含み、
    前記複数の導電性接着部うちで前記バスバー電極に隣接する第１導電性接着部の長さは、前記複数の導電性接着部うちで前記第１導電性接着部より相対的に遠く、前記バスバー電極と離隔された第２導電性接着部の長さより長いことを特徴とする薄膜太陽電池モジュール。
  13. 前記複数の導電性接着部が前記バスバー電極の近くに位置するほど、前記導電性接着部の長さは徐々に長くなることを特徴とする、請求項１２記載の薄膜太陽電池モジュール。
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