JP6312761B2 - 太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
本発明は、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枯渇が予測されながら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。これにより、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）によってｐ−ｎ接合を形成する半導体部、そして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。
併せて、このような太陽電池は、所望の出力を得るために、複数個が直列または並列に接続され、前面透明基板と背面シートの間に熱圧着されたパネル（panel）の形態の太陽電池モジュールで製作することができる。
一方、複数の太陽電池を互いに直列または並列に接続するために、太陽電池の間にインターコネクタが備えられるが、このようなインターコネクタが視覚的に認識されると、太陽電池モジュールの外観をさらにすっきり見えるようにするために邪魔になることがある。
〔先行技術文献〕
〔特許文献〕
〔特許文献１〕米国特許出願公開第２０１５／０２０７００３号明細書
〔先行技術文献〕
〔特許文献〕
〔特許文献１〕米国特許出願公開第２０１５／０２０７００３号明細書
本発明の目的は、視覚的にさらにすっきり見えることができる太陽電池モジュールを提供することにある。
本発明の太陽電池モジュールの一例は、外部からの光の入射を受け電気を生産する複数の太陽電池と、複数の太陽電池それぞれに接続し、複数の太陽電池を互いに電気的に接続する導電性配線と、複数の太陽電池及び導電性配線の前面に配置され、光を透過する前面透明基板と、複数の太陽電池及び導電性配線の背面に配置される背面シートとを含み、太陽電池モジュールを前面から見たとき、背面シートは、導電性配線の色と同じ系列の色を有する。
ここで、背面シートは、導電性配線の色と同じ系列の色を有する有色薄膜層を含むか、導電性配線の色と同じ系列の色を有する有色顔料が添加された有色の顔料層を含むことができる。
一例として、背面シートは有色薄膜層を含み、有色薄膜層の背面に絶縁性材質の第１シート層と有色薄膜層の前面に透明絶縁性材質の第２シート層をさらに含むことができる。
このとき、第１、第2シート層の絶縁性材質は、ポリエチレン テレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリエチレン（Polyethylene、ＰＥ）、ポリプロピレン（Polypropylene、ＰＰ）、ポリフッ化ビニル（polyvinyl fluoride、ＰＶＦ）またはポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene difluoride、ＰＶＤＦ）の内、少なくとも一つを含むことができる。
さらに、第１シート層は白色顔料を含むことができる。
ここで、有色薄膜層は、金属材質の薄膜層で形成されることがあり、有色薄膜層の金属材質は、アルミニウムまたは銀の内、少なくともいずれか１つである。
さらに、第１、第２のシート層の厚さは、有色薄膜層の厚さより大きいことがあり、一例として、第１、第２シート層の厚さは、８０μｍ〜１２０μｍの間の厚さを有し、有色薄膜層の厚さは０．５μｍ〜５０μｍの間の厚さを有することができる。
他の一例として、背面シートは有色顔料層を含み、有色顔料層には、ポリエチレン テレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリエチレン（Polyethylene、ＰＥ）、ポリプロピレン（Polypropylene、ＰＰ）、ポリフッ化ビニール（polyvinyl fluoride、ＰＶＦ）、またはポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene difluoride、ＰＶＤＦ）の内、少なくとも一つの絶縁性材質に有色顔料が添加されることができる。
この時、有色顔料は５μｍ〜５０μｍの間の直径または長さを有する粒子で有り得、有色顔料層で少なくとも１つの絶縁性材質に比べ有色顔料の含有量は、１０ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の間で有り得る。
さらに、有色顔料層の背面には、白色絶縁性材質の第１シート層をさらに含むことができる。
このような背面シートの有色薄膜層または有色顔料層は、太陽電池モジュールを前面から見たとき、少なくとも複数の太陽電池との間に位置することができる。
さらに、導電性配線は、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）の内、少なくとも一つの材質を含むコアとコアの表面にコーティングされており、スズ（Ｓｎ）を含むコーティング層を含むことができる。
このような導電性配線は、複数の太陽電池が電気的に接続された方向と同じ方向に長く伸び、複数の太陽電池それぞれに接続される第１導電性配線を含むことができる。
さらに、これに加えて、導電性配線は、複数の太陽電池との間に離隔され、第１導電性配線と交差する方向に長く配置され、第１導電性配線が接続される第2導電性配線をさらに含むこともできる。
本発明に係る太陽電池モジュールは、背面シートが複数の太陽電池を互いに電気的に接続する導電性配線の色と同じ系列の色を有するようにすることにより、太陽電池モジュールの外観をさらにすっきりし、秀麗にすることができる。
以下では、添付した図面を参考にして本発明の実施の形態について本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、さまざまな形で実現することができ、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、明細書全体を通じて類似の部分には同様の符号を付与した。
図面で複数の層と領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分“上に”あるとする時、これは他の部分“真上に”ある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。逆にどの部分が他の部分“真上に”あるとするときは、中間に他の部分がないことを意味する。また、どの部分が他の部分の上に“全体的”に形成されているとするときは、他の部分の全体面に形成されているものだけでなく、端の一部には形成されないことを意味する。
図１は、本発明に係る太陽電池モジュールの一例を説明するための分解斜視図である。
図１に示すように、本発明に係る太陽電池モジュール１００は、複数の太陽電池１０、前面透明基板４０、シール材３０と背面シート５０を含むことができる。
複数の太陽電池１０のそれぞれは、外部からの光の入射を受けて電気を生産する機能をする。
このような複数の太陽電池１０は、示されていないが、外部から入射された光を正孔と電子に分離するｐ−ｎ接合を備えた半導体層（図示せず）を含むことができ、併せて、正孔と電子に分離されたキャリアを収集する電極（図示せず）を備えることができる。
このような本発明に係る太陽電池モジュール１００に適用可能な太陽電池１０は、すでに知られているように、半導体基板の前面と背面にそれぞれ電極を備えるコンベンショナル太陽電池や、半導体基板の背面に電極を備える背面接合型太陽電池などが有り得る。
このような複数の太陽電池は、互いに離隔して位置し、併せて、示されてはいないが、このように互いに離隔した複数の太陽電池１０には、複数の太陽電池１０を直列または並列または直並列の形で電気的に接続する複数の導電性配線（図示せず）を備えることがある。
このような複数の導電性配線は、複数の太陽電池１０を互に電気的に接続して、複数の太陽電池１０を電気的に接続されるストリングを構成することができる。このような複数の導電性配線は、少なくとも複数の太陽電池１０との間に位置し、太陽電池モジュール１００の外観がすっきり見えるようにするために、邪魔になることがある。
前面透明基板４０は、外部環境から太陽電池１０を保護するために、太陽電池１０の前面に配置されるが、光を透過することができる材質で有り得る。一例として、このような前面透明基板４０は、透過率が高く、破損防止機能に優れた強化ガラスや透明なプラスチック材質などで形成することができる。
この時、強化ガラスは、鉄成分の含有量が低い低（low）鉄強化ガラス（low iron tempered glass）で有り得る。このような前面透明基板４０は、光の散乱効果を高めるために、内側面がエンボス（embossing）処理することができる。
シール材３０は、図１に示すように、第１シール材３０ａと第２シール材３０ｂを含むことができる。ここで、第１シール材３０ａは、太陽電池１０と前面透明基板４０との間に位置し、第２シール材３０ｂは、太陽電池１０と背面シート５０との間に位置することができる。
このようなシール材３０は、太陽電池１０と前面透明基板４０との間、及び太陽電池１０と背面シート５０との間に位置して、水分の浸透による腐食を防止し、太陽電池１０を外部の衝撃から保護することができる。
このため、このようなシール材３０は、透明な材質であればどのようなものでも構わないし、一例として、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール、ケイ素樹脂、エステル系樹脂、オレフィン系樹脂などが使用されることができる。
背面シート５０は、太陽電池１０の背面に水分が浸透することを防止し、太陽電池１０を外部環境から保護することができる。このような背面シート５０は、水分と酸素の浸透を防止する層、化学的腐食を防止する層のような多層構造を有することができる。
さらに、前述したような前面透明基板４０、第１シール材３０ａ、太陽電池１０、第２シール材３０ｂ、背面シート５０は、熱圧着工程を伴うラミネート工程によって一体化され、太陽電池モジュール１００に形成することができる。
一方、太陽電池モジュール１００を前面から見たとき、互いに離隔して配置される複数の太陽電池の間に、前述した導電性配線と背面シート５０が見られることができる。
このとき、本発明は、太陽電池モジュール１００の外観がさらに美しく、すっきり見えるようにするために、太陽電池の間に見られる背面シート５０が複数の導電性配線の色と同じ系列の色を有するようにすることができる。
したがって、本発明に係る太陽電池モジュール１００は、まるで複数の導電性配線が複数の太陽電池との間に位置しないようにする錯覚をするようにすることができる。
このように、背面シート５０が導電性配線の色と同じ系列の色を有する構造については、まず、複数の太陽電池を互いに電気的に接続する導電性配線の接続構造について説明した後に、説明する。
図２乃至図５は、本発明に係る太陽電池モジュール１００に適用可能なストリングの様々な一例を説明するための図である。
図２は、本発明の太陽電池モジュール１００に適用可能なストリングの第１の例の斜視図である。
第１の例による複数の太陽電池のそれぞれは、半導体基板１１０の前面と背面のそれぞれに電極１２０を備えたコンベンショナルタイプの太陽電池で有り得る。
さらに具体的に説明すると、第１、第２太陽電池（Ｃ１、Ｃ２）のそれぞれは、ｐ−ｎ接合を形成する半導体基板１１０を備えることができる。一例として、半導体基板１１０の前面または背面の内、いずれか１つの面に第１導電型を有するエミッタ部（図示せず）が位置し、残りの一つの面に第１導電型と反対の第２導電型を有する背面電界部（図示せず）が位置することができる。
さらに、エミッタ部と背面電界部のそれぞれに接続する電極１２０が半導体基板１１０の前面と背面にそれぞれ位置することができる。
ここで、複数の導電性配線２００は、複数の太陽電池が電気的に接続された方向と同じ方向に長く伸び、複数の太陽電池のそれぞれに接続することができる。
さらに具体的には、複数の導電性配線２００は、第１太陽電池（Ｃ１）の前面に備えられたエミッタ部に接続された第１導電型電極１２０と第２太陽電池（Ｃ２）の背面に備えられた背面電界部に接続された第2導電型電極１２０に導電性接着剤を介して接続され、第１、第２太陽電池（Ｃ１、Ｃ２）が互いに直列接続することができる。
このような複数の導電性配線２００は、厚さと幅が同じ導電性ワイヤの形態で有り得、６個〜３３個程度備えられることができる。
併せて、このような複数の導電性配線２００のそれぞれは、示されていないが、銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）の内、少なくとも一つの材質を含むコア（図示せず）と、コアの表面にコーティングされており、スズ（Ｓｎ）を含むコーティング層（図示せず）を含むことができる。
図３は、本発明の太陽電池モジュール１００に適用可能なストリングの第２例の斜視図であり、図３においては、太陽電池の背面が上に向くように示した。
第２例による複数の太陽電池のそれぞれは、背面にのみ電極１２０を備えた背面コンタクト型タイプの太陽電池で有り得る。
さらに具体的に説明すると、第１、第２太陽電池（Ｃ１、Ｃ２）のそれぞれは、半導体基板１１０の背面に第１導電型を有するエミッタ部と第２導電型を有する背面電界部が位置することができる。
さらに、エミッタ部と背面電界部のそれぞれに接続する電極１２０が半導体基板１１０の背面にのみ位置することができる。
さらに、第２例に係る複数の導電性配線２００も、第１例に係る複数の導電性配線２００のように、複数の太陽電池が電気的に接続された方向と同じ方向に長く伸び、複数の太陽電池それぞれに接続することができる。
ただし、第１例と比較して、太陽電池に備えられた電極１２０の位置が異なり、第１例に係る複数の導電性配線２００とは異なり、第２例に係る複数の導電性配線２００が、各太陽電池の背面にのみ接続することができる。
さらに具体的に、複数の導電性配線２００は、第１太陽電池（Ｃ１）の背面に備えられた第１導電型電極１２０と第２太陽電池（Ｃ２）の背面に備えられた第２導電型電極１２０に接続され、第１、第２太陽電池（Ｃ１、Ｃ２）が互いに直列接続することができる。
このように、第１、第２太陽電池（Ｃ１、Ｃ２）を互いに直列接続する導電性配線２００の長さは、２つの太陽電池に備えられた半導体基板１１０の長さの合計より大きくなることができ、導電性接着剤を介して、各太陽電池の電極１２０に接続することができ、併せて、幅が厚さより大きい導電性リボンの形で有り得、６個〜３３個程度備えられることができる。
複数の導電性配線２００のそれぞれは、第１例で説明したように、コアとコーティング層を含むことができる。
図４は、本発明の太陽電池モジュール１００に適用可能なストリングの第３の例の斜視図であり、図４は、太陽電池の背面が上に向くように示した。
図４に示すように、第３の例に係る複数の太陽電池それぞれは、図３に示すように、背面のみ電極１２０を備えた背面コンタクト型タイプの太陽電池で有り得る。
ただし、第３例に係る導電性配線２００は、複数の太陽電池が電気的に接続された方向と同じ方向に長く伸び、複数の太陽電池のそれぞれに接続される第１導電性配線２１０以外に、複数の太陽電池との間に離隔され、第１導電性配線２１０と交差する方向に長く配置され、第１導電性配線２１０が接続される第2導電性配線２２０をさらに備えることができる。
ここで、第３例において、第１導電性配線２１０の長さは、先の第２例における導電性配線２００の長さよりも短く、第１導電性配線２１０のそれぞれは、互いに離隔されて第１太陽電池（Ｃ１）の第１導電型電極１２０及び第２太陽電池（Ｃ２）の第２導電型電極１２０に接続することができる。
さらに、このように第１太陽電池（Ｃ１）に接続された第１導電性配線２１０と第２太陽電池（Ｃ２）に接続された第１導電性配線２１０は、第2の導電性配線２２０に共通して接続することができる。
このような第１、２導電性配線（２１０、２２０）は、先の第１例で説明したように、コアとコーティング層を含みから備えられる。
一方、太陽電池モジュール１００を前面から見たときに、このような導電性配線２００は、少なくとも太陽電池の間に位置することができ、このように、太陽電池との間を介して見られる導電性配線２００は、太陽電池モジュール１００の外観がさらにすっきり見えるようにするために邪魔になることができる。
しかし、本発明に係る太陽電池モジュール１００は、背面シート５０が複数の太陽電池を互いに電気的に接続する導電性配線２００の色と同じ系列の色を有するようにすることで、太陽電池モジュール１００の外観をさらに秀麗にすることができる。
一例として、本発明に係る背面シート５０は、図５に示すように、太陽電池モジュール１００を前面から見たとき、導電性配線２００の色と同じ系列の色を有するようにすることができる。
これにより、太陽電池モジュール１００を前面から見たとき、本発明に係る太陽電池モジュール１００は、太陽電池との間に位置した導電性配線２００と背面シート５０を視覚的に容易に区別さできないようにして、太陽電池の間に導電性配線２００が、まるでないかのように、太陽電池モジュール１００の外観がさらにすっきり見えるようにすることができる。
そのために、背面シート５０は、導電性配線２００の色と同じ系列の色を有する有色薄膜層を含むか、導電性配線２００の色と同じ系列の色を有する有色顔料が添加された有色顔料層を含むことができる。
一例として、導電性配線２００のコーティング層が銀色である場合、背面シート５０が銀色系の色に見えるようにする有色薄膜層や有色顔料層を含むことができる。
このような本発明の背面シート５０に対して、さらに詳細に説明すると、次の通りである。
図６〜図９は、本発明に係る太陽電池モジュール１００の断面は、背面シート５０の様々な実施の形態を説明するための図である。
図６〜９では、先の図２乃至図4で説明した太陽電池ストリングの中で図４を一例として示したが、図４に示された太陽電池ストリングだけでなく、図２乃至図３に示された太陽電池ストリングにも適用が可能である。
図６〜図９は、本発明に係る太陽電池モジュールにおいて、それぞれの実施の形態に係る背面シート５０を５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄに示した。
まず、本発明の太陽電池モジュール１００に適用可能な背面シート５０の第１実施の形態は、図５に示すように、有色薄膜層５０ａ、第１シート層５０ｂと第２シート層５０ｃを含むことができる。
このような有色薄膜層５０ａ、第１シート層５０ｂと第２シート層５０ｃは、背面シート５０全体に層構造で形成することができる。
ここで、第１シート層５０ｂは、不透明な絶縁性材質を含み、有色薄膜層５０ａの背面、すなわち背面シート５０の最も外側に位置することができ、第２シート層５０ｃは、有色薄膜層５０ａの前面、すなわち背面シート５０の最も前面に位置し、シール材３０に直接接して位置することができ、透明な絶縁性材質を含むことができる。
したがって、有色薄膜層５０ａは、第１、２シート層（５０ｂ、５０ｃ）との間に位置し、第２シート層５０ｃが透明なので、太陽電池モジュール１００の前面から見たときには有色薄膜層５０ａが視覚的に見られることができる。
ここで、第１、第２シート層（５０ｂ、５０ｃ）の絶縁性材質は、ポリエチレン テレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリエチレン（Polyethylene、ＰＥ）、ポリプロピレン（Polypropylene、ＰＰ）、ポリフッ化ビニル（polyvinyl fluoride、ＰＶＦ）、またはポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene difluoride、ＰＶＤＦ）の内、少なくとも１つを含んで形成することができる。第１シート層５０ｂは、背面シート５０の反射率を向上させるために、前述したような絶縁性材質にＴｉＯ2のような白色顔料をさらに含むことができる。
ここで、有色薄膜層５０ａは、金属材質の薄膜層で形成することができる。一例として、有色薄膜層５０ａの金属材質は、導電性配線２００の色である銀色と同じ系列の色で見られるアルミニウムまたは銀の内、少なくともいずれか１つで有り得る。
さらに、前では、導電性配線２００が銀色である場合を一例として説明したが、銀色ではない場合、有色薄膜層５０ａは、導電性配線２００と同じ系列の色を有する場合であれば、どのような材質であっても可能であり、金属材質でなくても構わない。
ここで、第１、第２シート層（５０ｂ、５０ｃ）の厚さは、有色薄膜層５０ａの厚さよりも大きいことができる。一例として、第１、第２シート層（５０ｂ、５０ｃ）の厚さは、８０μｍ〜１２０μｍの間の厚さを有し、有色薄膜層５０ａの厚さは、０．５μｍ〜５０μｍの間の厚さを有することができる。
ここで、第１シート層５０ｂの厚さを８０μｍ〜１２０μｍの間の厚さに限定することは、第１シート層５０ｂの製造コストと防湿機能を考慮したものであり、第２シート層５０ｃの厚さを８０μｍ〜１２０μｍの間の厚さに限定することは、第２シート層５０ｃの製造コストと絶縁機能及び防湿機能を考慮したものである。
さらに、有色薄膜層５０ａの厚さを０．５μｍ以上になるようにすることは、太陽電池モジュール１００を前面から見たとき、有色薄膜層５０ａの色が十分に見られるようにするためであり、有色薄膜層５０ａの厚さを５０μｍ以下になるようにするのは有色薄膜層５０ａが十分に示されている状態で、有色薄膜層５０ａの製造コストを最小限に抑えるためである。
このような有色薄膜層５０ａが一例として、アルミニウム金属材質で形成される場合、有色薄膜層５０ａをアルミホイル（Alｕｍiｕｍ Foil）で形成したり、アルミニウムをスパッタ方式で、第１シート層５０ｂまたは第２シート層５０ｃの上に蒸着して形成することができる。
もし、例えば、有色薄膜層５０ａをアルミホイル（Alｕｍiｕｍ Foil）で形成する場合、有色薄膜層５０ａは、３５μｍの厚さを有することができ、有色薄膜層５０ａをスパッタ方式で形成する場合、有色薄膜層５０ａは、０．５μｍ〜１μｍの間の厚さを有するように形成することができる。
このように、背面シート５０Ａが有色薄膜層５０ａを含んで形成された場合、太陽電池モジュール１００を前面から見たとき、導電性配線２００が視覚的に明確に区別されないため、太陽電池モジュール１００の外観がさらにすっきり秀麗に見えるようにすることができる。
背面シート５０Ａは、図６で前述したように、有色薄膜層５０ａを含んで形成されることもあるが、これと違って導電性配線２００の色と同じ系列の色を有する有色顔料が添加された有色顔料層（図示せず）を含んで形成することもできる。
一例として、図７に示すように、背面シート５０Ｂ全体が導電性配線２００の色と同じ系列の色を有する有色顔料５０ｐが添加された有色顔料層５０ａ‘で形成することができる。
背面シート５０Ｂ全体が有色顔料層５０ａ‘に形成された場合には、ポリエチレン テレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリエチレン（Polyethylene、ＰＥ）、ポリプロピレン（Polypropylene、ＰＰ）、ポリフッ化ビニール（polyvinyl fluoride、ＰＶＦ）、またはポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene difluoride、ＰＶＤＦ）の内、少なくとも一つの絶縁性材質に有色顔料（５０ｐ）が添加されて形成されることができる。
ここで、有色顔料（５０ｐ）は、５μｍ５０μｍの間の直径または長さを有する粒子で有り得る。この時、有色顔料（５０ｐ）の色は、導電性配線２００の色と同じ系列の色を有することができる、例えば、有色顔料（５０ｐ）は、パールシルバー（pearl silver）の色を有することができる。
併せて、このような有色顔料層５０ａ‘の少なくとも1つの絶縁性材質に比べ有色顔料（５０ｐ）の含有量は、１０ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の間に形成することができる。
ここで、有色顔料５０ｐの含有量を１０ｖｏｌ％以上になるようにすることは有色顔料層５０ａ‘が十分に色を有するようにするためであり、有色顔料（５０ｐ）の含有量を４０ｖｏｌ％以下になるようにすることは有色顔料（５０ｐ）の含有量が４０ ｖｏｌ％を超える場合有色顔料層５０ａ’を製造することは困難だからである。
図７においては、背面シート５０Ｂ全体が有色顔料層５０ａ‘に形成された場合を一例として説明したが、これとは違って図８に示すように、背面シート５０は、前述した有色顔料層５０ａ’の背面に白色絶縁性材質の第１シート層５０ｂをさらに含むことができる。ここで、第１シート層５０ｂは、先の図６で説明した材質と同じ材質で有り得る。
さらに、図９で示すように、背面シート５０Ｄが有色顔料層５０ａ‘、第１シート層５０ｂと第２シート層５０ｃで構成されることも可能である。ここで、第２シート層５０ｃは、先の図６で説明した材質と同じ材質で透明することができる。
先の図６〜図９では、背面シート５０が（１）背面シート５０全体にわたって層構造で形成された有色薄膜層５０ａや有色顔料層５０ａ‘を含むか、（２）背面シート５０全体が有色顔料層５０ａ'に形成された場合を一例として説明した。
しかし、このような背面シート５０の有色薄膜層５０ａや有色顔料層５０ａ‘が 背面シート５０全体の領域にわたって形成されるのではなく、有色薄膜層５０ａまたは有色顔料層５０ａ‘は、背面シート５０全体の領域で複数の太陽電池との間の離隔された空間を介して露出される領域に形成されることもある。
これに対して、次のの図１０及び図１１を介して、さらに詳細に説明する。
図１０は、本発明の他の一例に係る背面シート５０から有色薄膜層５０ａや有色顔料層５０ａ‘が形成された領域を説明するための図であり、図１１は、本発明に係る背面シート５０が適用された太陽電池モジュール１００の断面を示したものである。
図１０の（ａ）は、背面シート５０の一部の平面図であり、図１０の（ｂ）は、図１０（ａ）の断面図である。ここで、Ａ１１０の領域は、太陽電池と、重畳される領域を示したものである。
図１０の（ａ）と（ｂ）に示すように、本発明の他の一例に係る背面シート５０は、有色薄膜層５０ａまたは有色顔料層５０ａ‘と第１シート層５０ｂ及び第２シート層５０ｃを含むことができる。
ここで、第１シート層５０ｂは、白色であり、第２シート層５０ｃは、透明にすることができる。したがって、背面シート５０を正面から見たとき、太陽電池と重畳される領域Ａ１１０には、白色の第１シート層５０ｂが見えることがあり、太陽電池との間の領域には、有色薄膜層５０ａまたは有色顔料層５０ａ‘が見えることがある。
さらに具体的に説明すると、図１０の（ｂ）に示すように、有色薄膜層５０ａや有色顔料層５０ａ‘は、第１、２シート層（５０ｂ、５０ｃ）の間に位置するが、図１０の（ａ）に示すように、背面シート５０の全領域に形成されるのではなく、特定の領域のみに形成されるようにすることができる。
さらに具体的には有色薄膜層５０ａや有色顔料層５０ａ‘は、背面シート５０の全領域で、少なくとも複数の太陽電池が配置される領域Ａ１１０の間に位置するが、工程マージンを考慮して、太陽電池が配置される領域と一部が重畳されるよう位置することができる。
これにより、太陽電池の間で有色薄膜層５０ａや有色顔料層５０ａ‘が形成された領域の幅（Ｗ５０）は、太陽電池との間の間隔（Ｄ１１０）より大きいことができる。
したがって、このような背面シート５０を太陽電池モジュール１００に適用した場合、図１１に示すように、有色薄膜層５０ａまたは有色顔料層５０ａ‘は、太陽電池モジュール１００を前面から見たとき、少なくとも複数の太陽電池との間に位置することができる。
このように、背面シート５０から有色薄膜層５０ａまたは有色顔料層５０ａ‘を複数の太陽電池との間に位置するように形成し、太陽電池の背面には、白色の第１シート層５０ｂが露出するように、太陽電池モジュール１００を構成すると、有色薄膜層５０ａまたは有色顔料層５０ａ‘の製造コストをさらに削減しながら、太陽電池モジュール１００の外観をさらにすっきりすることができるだけでなく、太陽電池の背面に白色の第１シート層５０ｂが露出されるようにして、太陽電池を透過した光を反射して太陽電池に再入射させることができ、太陽電池モジュール１００の効率をさらに向上させることができる。
このように、本発明に係る太陽電池モジュール１００は、背面シート５０に導電性配線２００の色と同じ系列の色を有する有色薄膜層５０ａや有色顔料層５０ａ‘が含まれるようにして、太陽電池モジュール１００の外観をさらに秀麗にすることができる。
さらに、これまでは本発明に係る太陽電池モジュール１００に適用可能なストリングで図２〜図４に示した第１例〜第３例を例に説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、太陽電池と太陽電池を互に電気的に接続するが、太陽電池と太陽電池との間に露出されるどのような形のインターコネクタや導電性配線であれば、本発明に適用が可能である。
一例として、クリップ型構造のインターコネクタが互いに隣接する２つの太陽電池の間に位置するが、インターコネクタの両端が互いに隣接する２つの太陽電池と重畳されて、インターコネクタのいずれかの端がいずれかの１つの太陽電池の第１電極にはんだのような導電性接着剤で接続され、他の端が隣接する他の一つの太陽電池の第２電極に導電性接着剤で接続される場合にも、本発明に適用が可能である。
つまり、クリップ型構造のインターコネクタを備えた場合、背面シート５０がクリップ型構造のインターコネクタの色と同じ系列の色を有するようにすることができる。
さらに、本発明の図６〜図９及び図１０においては、導電性配線３００と背面シート５０との間に第２シール材３０ｂが位置する場合を一例として示したが、これとは違って第2シール材３０ｂが省略されることもある。
さらに、このように第２シール材３０ｂが省略された場合、導電性配線が背面シートの上にパターニングされた状態で、互いに隣接する２つの太陽電池を電気的に接続することもあるが、この時にも、背面シートがパターニングされた導電性配線の色と同じ系列の色を有するようにすることができる。この時、導電性配線がパターニングされる背面シートは、絶縁性基板のような形を有することもできる。
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的な概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態また、本発明の権利範囲に属するものである。
Claims (13)
- 外部からの光の入射を受けて電気を生産し、半導体基板の背面に電極を備える複数の太陽電池と、
前記複数の太陽電池のそれぞれに備えた前記電極に重畳して接続する、導電性配線と、
前記複数の太陽電池と、前記導電性配線の前面に配置され、光を透過する前面透明基板と、
前記複数の太陽電池と、前記導電性配線の背面に配置される背面シートとを含み、
前記導電性配線は前記複数の太陽電池が電気的に接続された方向と同じ方向に長く伸び、前記複数の太陽電池それぞれの背面に接続される複数の第１導電性配線を含み、
前記太陽電池モジュールを前面から見たとき、前記複数の太陽電池間に見える前記背面シートは、前記第１導電性配線の色と同じ系列の色で見え、
前記背面シートは、有色薄膜層又は有色顔料層及び第１シート層を含み、前記有色薄膜層又は前記有色顔料層は、前記第１導電性配線の色と同じ系列の色を有し、同じ系列の色を有する有色顔料が混合されて、少なくとも前記複数の太陽電池との間に位置し、前記複数の太陽電池それぞれと重畳される領域の内、一部には位置せず、０．５μｍ〜５０μｍｍの厚さを有し、
前記第１シート層は、前記有色薄膜層又は前記有色顔料層の背面全体領域に位置して、白色顔料を含む絶縁性材質で形成され、８０μｍ〜１２０μｍの厚さを有し、
前記背面シートを前面から見たとき、前記複数の太陽電池と重畳される領域の内、前記有色薄膜層又は前記有色顔料層が位置しない部分には、前記第１シート層が見え、前記複数の太陽電池との間の領域には、前記有色薄膜層又は前記有色顔料層が見える、太陽電池モジュール。 - 前記背面シートは、前記有色薄膜層を含み、
前記有色薄膜層の前面に透明絶縁性材質の第２シート層をさらに含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。 - 前記第１、第２シート層の絶縁性材質は、ポリエチレン テレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリエチレン（Polyethylene、ＰＥ）、ポリプロピレン（Polypropylene、ＰＰ）、ポリフッ化ビニル（polyvinyl fluoride、ＰＶＦ）、またはポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene difluoride、ＰＶＤＦ）の内、少なくとも一つを含む、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
- 前記有色薄膜層は、金属材質の薄膜層で形成されている、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記有色薄膜層の金属材質は、アルミニウムまたは銀の内、少なくともいずれか一つである、請求項４に記載の太陽電池モジュール。
- 前記第１、第２シート層の厚さは、前記有色薄膜層の厚さより厚い、請求項２に記載の太陽電池モジュール。
- 前記背面シートは、前記有色顔料層を含み、
前記有色顔料層には、ポリエチレン テレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）、ポリエチレン（Polyethylene、ＰＥ）、ポリプロピレン（Polypropylene、ＰＰ）、ポリフッ化ビニル（polyvinyl fluoride、ＰＶＦ）、またはポリフッ化ビニリデン（polyvinylidene difluoride、ＰＶＤＦ）の内、少なくとも一つの絶縁性材質に前記有色顔料が添加される、請求項１に記載の太陽電池モジュール。 - 前記有色顔料は５μｍ〜５０μｍの間の直径または長さを有する粒子である、請求項７に記載の太陽電池モジュール。
- 前記有色顔料層で前記少なくとも一つの絶縁性材質に対比、前期有色顔料の含有量は、１０ｖｏｌ％〜４０ ｖｏｌ％の間である、請求項７に記載の太陽電池モジュール。
- 前記有色顔料層の背面には、白色絶縁性材質の第１シート層をさらに含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記有色薄膜層または前記有色顔料層は、前記太陽電池モジュールを前面から見たとき、少なくとも前記複数の太陽電池との間に位置する、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
- 前記導電性配線は、
銅（Ｃｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）の内、少なくとも一つの材質を含むコアと前記コアの表面にコーティングされており、スズ（Ｓｎ）を含むコーティング層を含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。 - 前記導電性配線は、前記複数の太陽電池との間に離隔され前記第１導電性配線と交差する方向に長く位置され、前記第１導電性配線が接続される第２導電性配線をさらに含む、請求項１に記載の太陽電池モジュール。
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