KR101117704B1 - 광전 변환 모듈과, 이의 제조 방법 - Google Patents
광전 변환 모듈과, 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101117704B1 KR101117704B1 KR1020100060095A KR20100060095A KR101117704B1 KR 101117704 B1 KR101117704 B1 KR 101117704B1 KR 1020100060095 A KR1020100060095 A KR 1020100060095A KR 20100060095 A KR20100060095 A KR 20100060095A KR 101117704 B1 KR101117704 B1 KR 101117704B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unit
- photoelectric
- cell
- interconnection
- receiving surface
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 91
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims abstract description 34
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 abstract description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 27
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 15
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
- H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
- H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
- H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
- H01G9/2077—Sealing arrangements, e.g. to prevent the leakage of the electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2068—Panels or arrays of photoelectrochemical cells, e.g. photovoltaic modules based on photoelectrochemical cells
- H01G9/2081—Serial interconnection of cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
광전 변환 모듈과, 이의 제조 방법를 개시한다. 본 발명은 광 전극을 가지는 제 1 기능층이 형성된 수광면 기판;과, 수광면 기판과 대향되게 배치되며, 상대 전극을 가지는 제 2 기능층이 형성된 상대 기판;과, 수광면 기판과 상대 기판 사이에 배치되며, 결합된 수광면 기판과 상대 기판 사이에 형성된 단위 광전 셀을 구획하는 실링재;와, 인접한 단위 광전 셀을 전기적으로 연결시키는 복수의 인터커넥션부;를 포함하되, 결합된 기판들은 복수의 단윈 광전 셀이 배열된 광전 변환 영역과, 광전 변환 영역의 바깥쪽으로 실링재가 배열된 실링 영역과, 실링 영역의 바깥쪽으로 연장된 비광전 변환영역으로 구획되고, 인터커넥션부는 불량 단위 광전 셀을 건너뛰어서 복수의 양품 단위 광전 셀을 직접적으로 연결시키는 바이패스부에 의하여 연결된 것으로서, 불량 광전 셀이 있을 경우에 불량 광전 셀은 바이패스하고, 인접한 양품의 광전 셀의 인터커넥션 부분만 서로 연결시킴으로써, 태양 전지의 효율을 상승시킬 수 있다
Description
본 발명은 광전 변환 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 광전 셀중 불량 광전 셀을 바이패스하여 연결시켜서 태양 전지의 효율을 향상시킨 광전 변환 모듈과, 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 화석 연료를 대체하는 에너지의 원천으로서, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 모듈에 대한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 태양광을 이용하는 태양 전지가 많은 주목을 받고 있다.
다양한 구동 원리를 가지는 태양 전지들에 대한 연구가 진행되고 있는데, 이중에서 반도체의 p-n 접합을 이용하는 웨이퍼 형태의 실리콘 또는 결정질 태양 전지는 가장 많이 보급되고 있으나, 고순도의 반도체 재료를 형성 및 취급한다는 공정의 특성상 제조 단가가 높다는 문제가 있다.
실리콘 태양 전지와 달리, 염료 감응형 태양 전지(Dye-sensitized solar cells, DSSC)는 가시광선의 파장을 가지는 빛이 입사하면 이를 받아 여기 전자를 생성할 수 있는 감광성 염료와, 여기된 전자를 받아들일 수 있는 반도체 물질, 외부 회로에서 일을 하고 돌아오는 전자와 반응하는 전해질을 주된 구성으로 하며, 종래 태양 전지에 비하여 비약적으로 높은 광전 변환 효율을 가지고 있어서 차세대 태양 전지로 기대되고 있다.
종래의 염료 감응형 태양 전지중 일부 타입은 복수의 광전 셀을 인터커넥션부에 의하여 전기적으로 연결하게 된다. 그런데, 수십개의 광전 셀중 불량 셀이 발생되면, 불량 광전 셀이 최대 저항 역할을 하게 되므로, 광전 변환 모듈의 효율 특성을 감소시키는 결과를 초래한다.
본 발명은 불량 광전 셀이 발생하면 불량 셀을 바이패스하여 양품의 광전 셀을 서로 전기적으로 연결시켜서 태양 전지의 효율 저하를 억제하는 광전 변환 모듈을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 광전 변환 모듈은,
광 전극을 가지는 제 1 기능층이 형성된 수광면 기판;과,
상기 수광면 기판과 대향되게 배치되며, 상대 전극을 가지는 제 2 기능층이 형성된 상대 기판;과,
상기 수광면 기판과 상대 기판 사이에 배치되며, 결합된 수광면 기판과 상대 기판 사이에 형성된 복수의 단위 광전 셀을 구획하는 실링재;와,
인접한 단위 광전 셀을 전기적으로 연결시키는 복수의 인터커넥션부;를 포함하되,
상기 결합된 기판들은 복수의 단위 광전 셀이 배열된 광전 변환 영역과, 상기 광전 변환 영역의 바깥쪽으로 실링재가 배열된 실링 영역과, 상기 실링 영역의 바깥쪽으로 연장된 비광전 변환영역으로 구획되고,
상기 인터커넥션부는 불량 단위 광전 셀을 건너뛰어서 복수의 양품 단위 광전 셀을 직접적으로 연결시키는 바이패스부에 의하여 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인터커넥션부는 제 1 단위 광전 셀의 상대 전극과, 이와 이웃하는 제 2 단위 광전 셀의 광 전극을 서로 전기적으로 연결시키는 제 1 인터커넥션부와, 제 2 단위 광전 셀의 상대 전극과, 이와 이웃하는 제 3 단위 광전 셀의 광 전극을 서로 전기적으로 연결시키는 제 2 인터커넥션부를 포함한다.
게다가, 상기 제 2 단위 광전 셀이 불량 광전 셀일 경우,
상기 제 1 단위 광전 셀과 제 2 단위 광전 셀 사이에 개재된 제 1 인터커넥션부와, 제 2 단위 광전 셀과 제 3 단위 광전 셀 사이에 개재된 제 2 인터커넥션부를 상기 바이패스부에 의하여 서로 전기적으로 연결된다.
아울러, 상기 제 1 인터커넥션부와, 제 2 인터커넥션부는 수광면 기판이나, 상대 기판중 어느 하나의 기판으로부터 실링재가 형성된 영역까지 연장되며,
상기 바이패스부의 양 단부는 상기 실링재가 형성된 영역에서 상기 제 1 인터커넥션부와, 제 2 인터커넥션부에 중첩되어 서로 전기적으로 연결된다.
나아가, 상기 수광면 기판이나, 상대 기판중 어느 하나의 기판에는 상기 바이패스부가 형성된 위치와 대응되는 위치에 상기 바이패스부의 원소재를 주입하기 위한 바이패스 홀이 형성된다.
더욱이, 상기 제 1 인터커넥션부와, 제 2 인터커넥션부는 수광면 기판이나, 상대 기판중 어느 하나의 기판으로부터 실링재가 형성된 영역을 지나, 상기 실링 영역 바깥쪽으로 연장된 비광전 변환영역으로 연장되며,
상기 바이패스부의 양 단부는 상기 비광전 변환영역에서 상기 제 1 인터커넥션부와, 제 2 인터커넥션부에 중첩되어 서로 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 실링재는 복수의 단위 광전 셀의 둘레를 따라 배열된 제 1 실링재와, 인접하게 배열된 단위 광전 셀의 사이에 배열된 제 2 실링재를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 다른 광전 변환 모듈의 제조 방법은,
인터커넥션부에 의하여 전기적으로 연결된 복수의 단위 광전 셀이 배열된 광전 변환 모듈을 조립하여, 불량 단위 광전 셀의 존재 여부를 확인하는 단계; 및
불량 셀이 존재할 경우, 불량 단위 광전 셀을 건너뛰어서 양품의 단위 광전 셀을 바이패스부에 의하여 연결하는 단계;를 포함한다.
또한, 바이패스부에 의하여 연결하는 단계에서는,
복수의 단위 광전 셀이 배열되며, 광 전극이 형성된 수광면 기판이나, 이와 대향되게 배치되며, 상대 전극이 형성된 상대 기판중 어느 하나의 기판에 바이패스 홀을 형성시키는 단계;와,
상기 바이패스 홀을 통하여 도전재를 주입하는 것에 의하여 불량 단위 광전 셀을 건너뛰어서 복수의 양품 단위 광전 셀에 연결된 복수의 인터커넥션부를 서로 연결시키는 것을 포함한다.
게다가, 상기 바이패스부는 단위 광전 셀이 배열된 영역 밖의 실링재가 배열된 영역에서 복수의 인터커넥션부를 서로 연결시킨다.
아울러, 바이패스부에 의하여 연결하는 단계에서는,
복수의 단위 광전 셀이 배열되며, 광 전극이 형성된 수광면 기판과, 이와 대향되게 형성되며, 상대 전극이 형성된 상대 기판 사이의 공간을 통하여 도전재를 주입하는 것에 의하여 불량 단위 광전 셀을 건너뛰어서 복수의 양품 단위 광전 셀에 연결된 인터커넥션부를 서로 연결시킨다.
더욱이, 상기 바이패스부는 단위 광전 셀의 둘레를 따라 형성된 실링재 영역 바깥의 비광전 변환영역에서 복수의 인터커넥션부를 서로 연결시킨다.
상기한 바와 같이 본 발명의 광전 변환 모듈과 이의 제조 방법은 불량 광전 셀이 있을 경우에 불량 광전 셀은 바이패스하고, 인접한 양품의 광전 셀의 인터커넥션 부분만 서로 연결시킴으로써, 태양 전지의 효율을 상승시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 광전 셀을 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 광전 셀이 복수개 배열된 광전 변환 모듈을 도시한 평면도,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개 도시한 단면도,
도 4는 도 2의 바이패스부를 일부 절개하여 확대 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전 변환 모듈을 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 광전 셀이 복수개 배열된 광전 변환 모듈을 도시한 평면도,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개 도시한 단면도,
도 4는 도 2의 바이패스부를 일부 절개하여 확대 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광전 변환 모듈을 도시한 평면도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 광전 셀(100)을 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 단위 광전 셀(100)은 서로 대향되게 배치된 수광면 기판(110)과, 상대 기판(120)을 포함한다. 상기 수광면 기판(110)과, 상대 기판(120) 상에는 광전 변환을 수행하기 위한 제 1 기능층(130)과 제 2 기능층(140)이 각각 형성되어 있다.
상기 수광면 기판(110)의 내표면에 형성되는 제 1 기능층(130)은 광 전극(131)과, 반도체층(135)을 포함한다. 상기 상대 기판(120)의 내표면에 형성되는 제 2 기능층(140)은 상대 전극(141)을 포함한다. 상기 제1 기능층(130)과, 제 2 기능층(140) 사이에는 전해질(160)이 개재되어있다.
상기 광 전극(131)과, 상대 전극(141)은 도선(170)을 이용하여 접속되고, 외부 회로(180)를 통하여 전기적으로 연결된다. 그러나, 다수의 광전 변화 소자들이 직렬 또는 병렬로 접속되어 모듈화되는 구성에서는 광전 변환 소자의 전극(131)(141)들이 직렬 접속 또는 병렬 접속될 수 있고, 접속부의 양단이 외부 회로(180)와 연결될 수 있다.
상기 수광면 기판(110)은 투명한 소재로 형성될 수 있고, 높은 광투과율을 가지는 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 수광면 기판(110)은 유리 소재의 글래스 기판이나, 수지 필름으로 구성될 수 있다. 수지 필름은 유연성을 가지고 있으므로, 유연성이 요구되는 용도에 적합하다고 할 수 있다.
상기 광 전극(131)은 제 1 투명 도전막(132)과, 상기 제 1 투명 도전막(132) 상에 형성된 제 1 그리드 패턴(133)을 포함한다. 상기 제 1 투명 도전막(132)은 투명성과, 전기 전도성을 가지는 소재로 형성되며, 예컨대, ITO, FTO, ATO 등의 TCO(Transparent conducting oxide)로 형성될 수 있다.
상기 제 1 그리드 패턴(133)은 제 1 투명 도전막(132)의 전기 저항을 낮추기 위하여 형성된 것이며, 광전 변환 작용에 따라 생성된 전자들을 수취하여 저 저항의 전류 패스를 제공하는 배선으로 가능하다. 이를테면, 상기 제 1 그리드 패턴(133)은 전기 전도성이 우수한 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등의 금속 소재로 형성될 수 있으며, 스트라이프 형상으로 패턴화할 수 있는등 어느 하나의 패턴에 한정되는 것은 아니다.
상기 광 전극(131)은 광전 변환 소자의 음극으로 기능하며, 높은 개구율을 가지는 것이 바람직하다. 상기 광 전극(131)을 통하여 입사된 빛(VL)은 반도체층(135)에 흡착된 감광성 염료의 여기원으로 작용하므로, 허용되는 많은 빛(VL)을 입사시킴으로써, 광전 변환 효율을 높일 수 있다.
상기 제 1 그리드 패턴(133)의 외면에는 제 1 보호층(134)이 더 형성될 수 있다. 상기 제 1 보호층(134)은 제 1 그리드 패턴(133)이 전해질(160)에 대하여 접촉하여 반응함으로써, 제 1 그리드 패턴(133)이 부식되는등의 전극 손상이 발생하는 것을 방지하게 한다. 상기 제 1 보호층(134)은 전해질(160)에 대하여 반응하지 않는 물질로 구성될 수 있으며, 이를테면, 경화성 수지 물질로 구성될 수 있다.
상기 반도체층(135) 자체는 반도체 소재, 이를테면, Cd, Zn, In, Pb, Mo, W, Sb, Ti, Ag, Mn, Sn, Zr, Sr, Ga, Si, Cr 등의 금속 산화물로 형성될 수 있다. 상기 반도체층(135)은 감광성 염료를 흡착함으로써, 광전 변환 효율을 높일 수 있다. 예컨대, 상기 반도체층(135)은 5 나노미터 내지 1000 나노미터 입경의 반도체 입자를 분산시킨 페이스트를 상기 광 전극(131)이 형성된 수광면 기판(110) 위에 도포한 후, 소정의 열 또는 압력을 적용하는 가열 처리 또는 가압 처리를 거쳐 형성될 수 있다.
상기 반도체층(135)은 빛(VL)에 의하여 여기되는 감광성 연료를 흡착한 것이다. 상기 반도체층(135)에 흡착된 감광성 염료는 수광면 기판(110)을 투과하여 입사된 빛(VL)을 흡수하고, 감광성 염료의 전자는 기저 상태로부터 여기 상태로 여기된다. 여기된 전자는 감광성 염료와 반도체층(135) 간의 전기적인 결합을 이용하여 반도체층(135)의 전도대로 전이된후, 반도체층(135)을 통과하여 광 전극(131)에 도달하고, 광 전극(131)을 통하여 외부로 인출됨으로써, 외부 회로(180)를 구동하는 구동 전류를 형성하게 된다.
예컨대, 상기 반도체층(135)에 흡착되는 감광성 염료는 가시광 대역에서 흡수를 보이고, 광 여기 상태로부터 신속하게 반도체층(135)으로의 전자 이동을 야기하는 분자로 구성된다. 상기 감광성 염료는 액상, 반 고체의 겔 형상, 고체 형태중의 어느 한 형태를 취할 수 있다. 이를테면, 상기 반도체층(135)에 흡착되는 감광성 염료로는 루테늄(Ruthenium) 계의 감광성 염료가 사용될 수 있다. 소정의 감광성 염료를 포함하는 용액 속에 반도체층(135)이 형성된 기판(110)을 침지시키는 방식으로, 감광성 염료를 흡착한 반도체층(135)을 얻을 수 있다.
상기 전해질(160)로는 한 쌍의 산화체와, 환원체를 포함하는 레독스(Redox) 전해질이 적용될 수 있고, 고체형 전해질, 겔상 전해질, 액체형 전해질 등이 모두 사용될 수 있다.
한편, 상기 수광면 기판(110)과 대향되게 배치된 상대 기판(120)은 투명성을 특히 요구하지는 않지만, 광전 변환 효율을 높이기 위한 목적으로 양편에서 빛(VL)을 받을 수 있도록 투명한 소재로 형성될 수 있으며, 상기 수광면 기판(110)과 동일한 소재로 형성될 수 있다.
특히, 광전 변환 소자가 창틀 등의 구조물에 설치되는 BIPV(Building integrated photovoltaic) 용도로 활용되는 경우에는 실내로 유입되는 빛(VL)을 차단하지 않도록 광전 변환 소자의 양편으로 투명성을 가지는 것이 바람직하다.
상기 상대 기판(120) 상에 형성된 상대 전극(141)은 제 2 투명 도전막(142)과, 상기 제 2 투명 도전막(142) 상에 형성된 촉매층(143)을 사이에 두고 형성되는 제 2 그리드 패턴(144)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 그리드 패턴(144)은 상기 제 2 투명 도전막(142) 상에 직접적으로 형성될 수도 있다. 상기 제 2 그리드 패턴(144)의 외면에는 제 2 보호층(145)이 더 형성될 수 있다.
상기 제 2 투명 도전막(142)은 투명성과 전기 전도성을 가지는 소재로 형성된다. 이를테면, 상기 제 2 투명 도전막(142)은 ITO, FTO, ATO 등의 TCO(Transparent conducting oxide)로 형성될 수 있다.
상기 촉매층(143)은 전해질(160)에 전자를 제공하는 환원 촉매 기능을 가지는 소재로 형성된다. 예컨대, 상기 촉매층(143)은 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 동(Cu), 알루미늄(Al) 등의 금속이나, 산화 주석 등의 금속 산화물, 또는 그래파이트(Graphite) 등의 카본계 소재로 구성될 수 있다.
상기 상대 전극(141)은 광전 변환 소자의 양극으로 기능하며, 상기 전해질(160)에 전자를 제공하는 환원 촉매의 기능을 수행한다. 상기 반도체층(135)에 흡착된 감광성 염료는 빛(VL)을 흡수하여 여기되고, 여기된 전자는 광 전극(131)을 통하여 외부로 인철된다.
한편, 전자를 잃은 감광성 염료는 전해질(160)의 산화에 의하여 제공되는 전자를 수취하여 다시 환원되고, 산화된 전해질(160)은 외부 회로(180)를 거쳐서 상대 전극(141)에 도달한 전자에 의하여 다시 환원되어 광전 변환 소자의 작동 과정이 완성된다.
도 2는 도 1과 같은 단위 광전 셀이 다수개 배열된 광전 변환 모듈(200)을 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 상기 광전 변환 모듈(200)은 서로 대향되게 배치되는 수광면 기판(210)과, 상대 기판(220)을 포함한다. 상기 수광면 기판(210)과, 상대 기판(220) 사이에는 실링 부재(230)에 의하여 구획되는 복수의 광전 셀(240)이 형성된다. 본 실시예에서는 상기 광전 셀(240)은 제 1 단위 광전 셀(241), 제 2 단위 광전 셀(242), 제 3 단위 광전 셀(243) 등 3개의 단위 광전 셀(S)을 포함하지만, 단위 광전 셀(S)의 개수는 광전 변환 모듈의 설계에 따라 임의적으로 변경가능하다.
상기 수광면 기판(210)의 내면에는 제 1 기능층(250)이 형성되고, 상기 상대 기판(220)의 내면에는 제 2 기능층(260)이 형성되어 있다.
상기 제 1 기능층(250)은 광전 변환 소자의 음극으로 기능을 하는 광 전극(251)과, 그 상부에 형성된 반도체층(252)을 포함한다. 상기 광 전극(251)은 상술한 것처럼 TCO와 같은 제 1 투명 도전막과, 그 상면에 형성되어서 제 1 투명 도전막의 전기 저항을 낮추기 위한 도전성이 우수한 금속재로 된 제 1 그리드 패턴을 포함할 수 있다. 제 1 그리드 패턴은 스트라이프 패턴이나, 메쉬 패턴으로 형성될 수 있다.
제 1 단위 광전 셀(241), 제 2 단위 광전 셀(242), 제 3 단위 광전 셀(243)에 형성된 광 전극(251)은 레이저 스크라이빙(laser scribing)법에 의하여 각 단위 광전 셀(S) 사이에 절연을 위하여 스크라이빙 라인(290)을 형성하게 된다.
상기 제 2 기능층(260)은 광전 변환 소자의 양극으로 기능을 하는 상대 전극(261)과, 그 상부에 형성되어서 환원 촉매 기능을 하는 백금과 같은 촉매층(262)을 포함한다. 상기 상대 전극(261)은 TCO와 같은 제 2 투명 도전막과, 이와 전기적으로 연결되어서 전기 저항을 낮추는 도전성이 우수한 금속재로 된 제 2 그리드 패턴을 포함할 수 있다. 제 2 그리드 패턴은 스트라이프 패턴이나, 메쉬 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 실링재(230)는 제 1 단위 광전 셀 내지 제 3 단위 광전 셀(231 내지 233)의 둘레에 배치되는 제 1 실링재(231)와, 제 1 단위 광전 셀(231), 제 2 단위 광전 셀(232), 및 제 3 단위 광전 셀(233) 사이에 배치되는 제 2 실링재(232)를 포함한다. 상기 제 1 실링재(231)와, 제 2 실링재(232)는 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 제 1 단위 광전 셀 내지 제 3 단위 광전 셀(231 내지 233)은 각각의 단위 광전 셀(S)로 구획된다.
상기 제 1 단위 광전 셀 내지 제 3 단위 광전 셀(241 내지 243) 내부에는 전해질(270)이 충진되어 있으며, 상기 제 1 실링재(231)와, 제 2 실링재(232)는 전해질(270)을 포위하도록 전해질(270) 주위에 형성되고, 전해질(260)이 외부로 누설되지 않도록 밀봉하고 있다.
이때, 상기 제 1 단위 광전 셀(241), 제 2 단위 광전 셀(242), 및 제 3 단위 광전 셀(243) 은 인터커넥션부(280)에 의하여 서로 직렬로 접속되어 있다.
즉, 상기 인터커넥션부(280)는 인접한 단위 광전 셀(S) 사이에 배치되는데, 각 단위 방전 셀(S)을 구획하는 제 2 실링재(232) 사이의 공간에 형성되어 있다. 상기 인터커넥션부(280)는 상기 수광면 기판(210)과 상대 기판(220) 사이의 간격을 채우면서 인접한 단위 광전 셀(S)의 광 전극(251)과, 상대 전극(261)을 서로 전기적으로 연결시키고 있다.
이를 위하여, 제 1 단위 광전 셀(241)의 상대 전극(261a)과, 이와 이웃하는 제 2 단위 광전 셀(242)의 광 전극(251b)은 제 1 인터커넥션부(281)에 의하여 전기적으로 연결되어 있다. 또한, 상기 제 2 단위 광전 셀(242)의 상대 전극(261b)과, 이와 이웃하는 제 3 단위 광전 셀(243)의 광 전극(251c)은 제 2 인터커넥션부(282)에 의하여 전기적으로 연결되어 있다.
이처럼, 상기 복수의 광 전극(251b)(251c)은 수광면 기판(210) 상에 형성되어 있으며, 상기 복수의 상대 전극(261a)(261b)은 이와 수직 방향인 상대 기판(220) 상에 형성되어 있으며, 인접하게 배열된 제 1 단위 광전 셀(241), 제 2 단위 광전 셀(242), 및 제 3 단위 광전 셀(243)의 광 전극(251a 내지 251c)에 대한 상대 전극(261a 내지 261c)은 제 1 및 제 2 인터커넥션부(281)(282)에 의하여 연결시키게 되므로, 인접하게 배열된 복수의 단위 광전 셀(S)은 이른바 Z형으로 전기적으로 연결되는 구조이다.
이때, 상기 광전 변환 모듈(200)은 조립 과정이나, 테스트 과정에서 일부 불량 단위 광전 셀이 발생할 경우, 종래에는 광전 변환 모듈(200) 자체를 폐기시키거나, 불량 단위 광전 셀이 그대로 존재할 경우에는 부도체 성질을 가지는 저항으로 작용하여 광전 변환 모듈(200)의 효율을 저하시키는 원인을 제공하지만, 본 실시예의 경우에는 불량 단위 광전 셀을 바이 패스하여서 양품 단위 광전 셀을 전기적으로 연결시키고 있다.
보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 도 2의 광전 변환 모듈(200)의 바이패스부(410)가 형성된 부분을 확대하여 도시한 것이다.
여기서, 실링재(230)가 형성된 부분이나, 인터커넥션부(280)가 인접한 단위 광전 셀(S)을 전기적으로 연결시키는 구조는 상술한 바 있으므로 생략하고, 바이패스부(410)의 연결 구조에 한정하여 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 상기 제 2 단위 광전 셀(242)이 불량 광전 셀일 경우, 제 1 단위 광전 셀(241)과 제 3 단위 광전 셀(243)을 바이패스부(410)에 의하여 직접적으로 연결시키고 있다.
이를 위하여, 제 1 단위 광전 셀(241) 및 제 2 단위 광전 셀(242) 사이에 배열된 제 1 인터커넥션부(281)와, 제 2 단위 광전 셀(242) 및 제 3 단위 광전 셀(243) 사이에 배열된 제 2 인터커넥션부(282)는 복수의 단위 광전 셀(S)이 형성된 영역밖으로 연장되어서 제 1 실링재(231)이 형성되는 영역인 실링 영역(SA)까지 연장되어 있다.
또한, 상기 바이패스부(410)는 상기 제 1 인터커넥션부(281)와, 제 2 인터커넥션부(282)를 서로 전기적으로 연결시키도록 형성되어 있다. 상기 바이패스부(410)는 실링 영역(SA)에서 불량 셀에 해당되는 제 2 단위 광전 셀(242)의 일 가장자리를 따라서 스트립형으로 패턴화되어 있다. 이처럼, 상기 바이패스부(410)는 불량 단위 광전 셀(242)을 건너뛰어서 양품 셀인 제 1 단위 광전 셀(241)과, 제 3 단위 광전 셀(243)을 직접적으로 연결시키고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이패스부(410)를 이용하여 복수의 단위 광전 셀(S)을 전기적으로 연결시키는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 복수의 단위 광전 셀(241 내지 243)이 배열된 광전 변환 모듈(200)을 조립한 이후에, 불량 셀의 존재 여부를 확인하게 된다. 제 1 단위 광전 셀(241)과, 제 3 단위 광전 셀(243)은 양품 셀인데 반하여, 제 2 단위 광전 셀(242)이 불량 셀로 판명될 경우에는 수광면 기판(210)이나, 상대 기판(220)중 어느 하나의 기판에 바이패스 홀(420)을 형성시키게 된다.
상기 바이패스 홀(420)은 상기 수광면 기판(210)이나, 상대 기판(220)중 어느 하나의 기판을 두께 방향으로 관통하여 형성된다. 또한, 상기 바이패스 홀(420)은 제 2 단위 광전 셀(242)의 바깥 영역인 실링 영역(SA)과 대응되는 부분에 형성된다.
이때, 상기 바이패스 홀(420)의 길이는 기판의 수직 방향으로 상기 제 1 단위 광전 셀(241) 및 제 2 단위 광전 셀(242) 사이에 배열된 제 1 인터커넥션부(281)의 일부와, 제 2 단위 광전 셀(242) 및 제 3 단위 광전 셀(243) 사이에 배열된 제 2 인터커넥션부(282)의 일부가 겹쳐지는 크기를 가진다.
다음으로, 상기 바이패스 홀(420)을 통하여 노즐과 같은 분사 수단을 이용하여 은 페이스트(Ag paste)와 같은 도전성이 우수하면서, 점성이 낮은 금속재를 분사하게 된다. 금속재의 분사 이후에는 소성 공정을 거치는 것에 의하여 바이패스부(410)를 완성하게 된다. 소성 공정은 레이저 소성을 통하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 바이패스부(410)의 제 1 단부(411)는 제 1 인터커넥션부(281)의 윗면에 일부분이 중첩되며, 제 2 단부(412)는 제 2 인터커넥션부(282)의 윗면에 일부분이 중첩되어 있다. 이에 따라, 상기 바이패스부(410)는 제 1 인터커넥션부(281)와, 제 2 인터커넥션부(282)에 대하여 전기적으로 연결되어 있다.
이처럼, 제 2 단위 광전 셀(242)이 불량 셀로 판정될 경우, 상기 제 1 단위 광전 셀(241)의 상대 전극(261a)은 제 1 인터커넥션부(281)와 연결되고, 상기 제 1 인터커넥션부(281)는 바이패스부(410)에 의하여 제 2 인터커넥션부(282)와 연결되고, 상기 제 2 인터커넥션부(282)는 제 3 단위 광전 셀(243)의 광 전극(251c)에 연결되어서, 상기 제 2 단위 광전 셀(242)을 건너뛴 상태로 상기 제 1 단위 광전 셀(241)에 대하여 제 3 단위 광전 셀(243)이 전기적으로 접속되어 광전 변환 모듈(200)의 원할한 구동이 가능하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 광전 셀이 다수개 배열된 광전 변환 모듈(500)를 도시한 것이다.
이하, 본 실시예의 특징부를 발췌하여 주로 설명하기로 한다.
도면을 참조하면, 상기 광전 변환 모듈(500)은 서로 대향되게 배치된 수광면 기판(510)과, 상대 기판(520)을 포함한다. 상기 수광면 기판(510)과, 상대 기판(220) 사이에는 실링 부재(530)에 의하여 복수의 단위 광전 셀(540)이 구획된다. 상기 광전 셀(540)은 제 1 단위 광전 셀(541), 제 2 단위 광전 셀(542), 제 3 단위 광전 셀(543)을 포함한다.
상기 제 1 단위 광전 셀(541), 제 2 단위 광전 셀(542), 및 제 3 단위 광전 셀(543)은 인터커넥션부(580)에 의하여 서로 직렬로 접속되어 있다. 상기 제 1 단위 광전 셀(541)과, 제 2 단위 광전 셀(542)은 제 1 인터커넥션부(581)에 의하여 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 제 2 단위 광전 셀(542)과, 제 3 단위 광전 셀(543)은 제 2 인터커넥션부(582)에 의하여 전기적으로 연결되어 있다. 이에 따라, 제 1 단위 광전 셀(541), 제 2 단위 광전 셀(542), 및 제 3 단위 광전 셀(543)은 Z형으로 연결된 구조이다.
한편, 상기 실링재(530)는 제 1 단위 광전 셀 내지 제 3 단위 광전 셀(541 내지 543)의 둘레에 배치되는 제 1 실링재(531)와, 제 1 단위 광전 셀(541), 제 2 단위 광전 셀(542) , 및 제 3 단위 광전 셀(543) 사이에 배치되어서 단위 광전 셀(S)을 구획하는 제 2 실링재(532)를 포함한다.
이때, 제 2 단위 광전 셀(542)이 불량 광전 셀(S)일 경우, 제 1 단위 광전 셀(541)과, 제 3 단위 광전 셀(543)을 바이패스부(590)에 의하여 직접적으로 연결시키고 있다. 이를 위하여, 제 1 단위 광전 셀(541) 및 제 2 단위 광전 셀(542) 사이에 배열된 제 1 인터커넥션부(581)와, 제 2 단위 광전 셀(542) 및 제 3 단위 광전 셀(543) 사이에 배열된 제 2 인터커넥션부(582)는 실링재(530)가 형성된 영역(SA) 밖의 비광전 영역(NP)으로 연장되어 있다. 상기 비광전 변환영역(NP)은 외부 단자와 접속되는 영역이다.
즉, 도 2의 일 실시예의 바이패스부(410)는 실링재(430)가 형성된 영역(SA)에 형성되므로, 상기 수광면 기판(210)이나 상대 기판(220)의 일부 영역에 상기 바이패스부(410)를 형성하기 위한 원소재를 분사하기 위한 바이패스 홀(420)을 형성해야 한다.
반면에, 본 실시예의 바이패스부(510)는 상기 실링재(430)가 형성된 영역(SA)의 바깥쪽의 비광전 변환영역(NP)에서 제 1 인터커넥션부(581)와, 제 2 인터커넥션부(582)와 전기적으로 연결되어 있다.
이에 따라, 상기 바이패스부(510)를 형성하기 위한 별도의 바이패스 홀없이 상기 수광면 기판(210)과, 상대 기판(220) 사이의 공간으로 은 페이스트와 같은 전도성이 좋은 도전재를 주입하는 것에 의하여 불량 광전 셀(542)를 건너뛰어서 양품 셀인 제 1 단위 광전 셀(541)과, 제 3 단위 광전 셀(543)을 직접적으로 연결시키는 것이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
200...광전 변환 모듈 210...수광면 기판
220...상대 기판 230...실링재
231...제 1 실링재 232...제 2 실링재
240...광전 셀 241...제 1 단위 광전 셀
242...제 2 단위 광전 셀 243...제 3 단위 광전 셀
250...제 1 기능층 251...광 전극
260...제 2 기능층 261...상대 전극
270...전해질 280...인터커넥션부
410...바이패스부
220...상대 기판 230...실링재
231...제 1 실링재 232...제 2 실링재
240...광전 셀 241...제 1 단위 광전 셀
242...제 2 단위 광전 셀 243...제 3 단위 광전 셀
250...제 1 기능층 251...광 전극
260...제 2 기능층 261...상대 전극
270...전해질 280...인터커넥션부
410...바이패스부
Claims (16)
- 수광면 기판;과,
상기 수광면 기판 상에 형성된 광 전극과,
상기 광 전극 상에 형성된 반도체층과,
상기 수광면 기판과 대향되게 배치된 상대 기판;과,
상기 상대 기판 상에 형성된 상대 전극과,
상기 상대 전극 상에 형성된 촉매층과,
상기 수광면 기판과 상대 기판 사이에 배치되며, 결합된 수광면 기판과 상대 기판 사이에 형성된 복수의 단위 광전 셀을 구획하는 실링재;와,
인접한 단위 광전 셀을 전기적으로 연결시키는 복수의 인터커넥션부;를 포함하되,
결합된 상기 기판들은 복수의 단위 광전 셀이 배열된 광전 변환 영역과, 상기 광전 변환 영역의 바깥쪽으로 실링재가 배열된 실링 영역과, 상기 실링 영역의 바깥쪽으로 연장된 비광전 변환영역으로 구획되고,
상기 인터커넥션부는 불량 단위 광전 셀을 건너뛰어서 복수의 양품 단위 광전 셀을 직접적으로 연결시키는 바이패스부에 의하여 연결된 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 인터커넥션부는 제 1 단위 광전 셀의 상대 전극과, 이와 이웃하는 제 2 단위 광전 셀의 광 전극을 서로 전기적으로 연결시키는 제 1 인터커넥션부와, 제 2 단위 광전 셀의 상대 전극과, 이와 이웃하는 제 3 단위 광전 셀의 광 전극을 서로 전기적으로 연결시키는 제 2 인터커넥션부를 포함하는 광전 변환 모듈. - 제 2 항에 있어서,
상기 인접하는 단위 광전 셀은 상기 인터커넥션부에 의하여 Z형으로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 단위 광전 셀이 불량 광전 셀일 경우,
상기 제 1 단위 광전 셀과 제 2 단위 광전 셀 사이에 개재된 제 1 인터커넥션부와, 제 2 단위 광전 셀과 제 3 단위 광전 셀 사이에 개재된 제 2 인터커넥션부를 상기 바이패스부에 의하여 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 인터커넥션부와, 제 2 인터커넥션부는 수광면 기판이나, 상대 기판중 어느 하나의 기판으로부터 실링재가 형성된 영역까지 연장되며,
상기 바이패스부의 양 단부는 상기 실링재가 형성된 영역에서 상기 제 1 인터커넥션부와, 제 2 인터커넥션부에 중첩되어 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈. - 제 5 항에 있어서,
상기 수광면 기판이나, 상대 기판중 어느 하나의 기판에는 상기 바이패스부가 형성된 위치와 대응되는 위치에 상기 바이패스부의 원소재를 주입하기 위한 바이패스 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 인터커넥션부와, 제 2 인터커넥션부는 수광면 기판이나, 상대 기판중 어느 하나의 기판으로부터 실링재가 형성된 영역을 지나, 상기 실링 영역 바깥쪽으로 연장된 비광전 변환영역으로 연장되며,
상기 바이패스부의 양 단부는 상기 비광전 변환영역에서 상기 제 1 인터커넥션부와, 제 2 인터커넥션부에 중첩되어 서로 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 바이패스부는 은 페이스트를 포함하는 광전 변환 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 실링재는 복수의 단위 광전 셀의 둘레를 따라 배열된 제 1 실링재와, 인접하게 배열된 단위 광전 셀의 사이에 배열된 제 2 실링재를 포함하는 광전 변환 모듈. - 제 1 항에 있어서,
상기 광 전극은 상기 수광면 기판 상에 배열된 제 1 투명 도전막과, 상기 제 1 투명 도전막 상에 배열된 제 1 그리드 패턴을 포함하며,
상기 상대 전극은 상기 상대 기판 상에 배열된 제 2 투명 도전막과, 상기 제2 투명 도전막 상에 배열된 제 2 그리드 패턴을 포함하는 광전 변환 모듈. - 인터커넥션부에 의하여 전기적으로 연결된 복수의 단위 광전 셀이 배열된 광전 변환 모듈을 조립하여, 불량 단위 광전 셀의 존재 여부를 확인하는 단계; 및
불량 셀이 존재할 경우, 불량 단위 광전 셀을 건너뛰어서 양품의 단위 광전 셀을 바이패스부에 의하여 연결하는 것을 포함하는 광전 변환 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
바이패스부에 의하여 연결하는 단계에서는,
복수의 단위 광전 셀이 배열되며, 광 전극이 형성된 수광면 기판이나, 이와 대향되게 배치되며, 상대 전극이 형성된 상대 기판중 어느 하나의 기판에 바이패스 홀을 형성시키는 단계;와
상기 바이패스 홀을 통하여 도전재를 주입하는 것에 의하여 불량 단위 광전 셀을 건너뛰어서 복수의 양품 단위 광전 셀에 연결된 복수의 인터커넥션부를 서로 연결시키는 단계;를 포함하는 광전 변환 모듈의 제조 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 바이패스부는 단위 광전 셀이 배열된 영역 밖의 실링재가 배열된 영역에서 복수의 인터커넥션부를 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
바이패스부에 의하여 연결하는 단계에서는,
복수의 단위 광전 셀이 배열되며, 광 전극이 형성된 수광면 기판과, 이와 대향되게 형성되며, 상대 전극이 형성된 상대 기판 사이의 공간을 통하여 도전재를 주입하는 것에 의하여 불량 단위 광전 셀을 건너뛰어서 복수의 양품 단위 광전 셀에 연결된 인터커넥션부를 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈의 제조 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 바이패스부는 단위 광전 셀의 둘레를 따라 형성된 실링재 영역 바깥의 비광전 변환영역에서 복수의 인터커넥션부를 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 복수의 단위 광전 셀은 광 전극을 가지는 수광면 기판과, 이와 대향되게 배치되며, 상대 전극을 가지는 상대 기판 사이에 연속적으로 배열되며,
상기 인터커넥션부는 복수의 단위 광전 셀 사이에 배열되는 제 1 인터커넥션 부와, 제 2 인터커넥션부를 포함하되,
제 1 인터커넥션부는 제 1 단위 광전 셀의 상대 전극과, 이와 이웃하는 제 2 단위 광전 셀의 광 전극을 서로 전기적으로 연결시키고, 제 2 인터커넥션부는 제 2 광전 셀의 상대 전극과, 이와 이웃한 제 3 광전 셀의 광 전극을 서로 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 광전 변환 모듈의 제조 방법.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100060095A KR101117704B1 (ko) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | 광전 변환 모듈과, 이의 제조 방법 |
| US13/044,344 US8742248B2 (en) | 2010-06-24 | 2011-03-09 | Photoelectric conversion module and method of manufacturing the same |
| EP11168262A EP2400517A3 (en) | 2010-06-24 | 2011-05-31 | Photoelectric module and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100060095A KR101117704B1 (ko) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | 광전 변환 모듈과, 이의 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110139955A KR20110139955A (ko) | 2011-12-30 |
| KR101117704B1 true KR101117704B1 (ko) | 2012-02-29 |
Family
ID=44650497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100060095A KR101117704B1 (ko) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | 광전 변환 모듈과, 이의 제조 방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8742248B2 (ko) |
| EP (1) | EP2400517A3 (ko) |
| KR (1) | KR101117704B1 (ko) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5267608B2 (ja) * | 2011-04-07 | 2013-08-21 | 大日本印刷株式会社 | 色素増感型太陽電池素子モジュール |
| JP5988401B2 (ja) * | 2012-06-06 | 2016-09-07 | 株式会社日本マイクロニクス | 固体型二次電池の電極構造 |
| KR20140027632A (ko) * | 2012-08-23 | 2014-03-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 광전변환소자 |
| WO2015115607A1 (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-06 | 株式会社フジクラ | 光電変換素子 |
| WO2021024662A1 (ja) * | 2019-08-02 | 2021-02-11 | 日本ゼオン株式会社 | 光電変換装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040080576A (ko) * | 2003-03-12 | 2004-09-20 | 준 신 이 | Ｂａｃｋ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｅｌｌ을 이용한 장수명태양전지모듈 제조방법 |
| KR20080039873A (ko) * | 2005-06-17 | 2008-05-07 | 디 오스트레일리언 내셔널 유니버시티 | 태양전지 연결방법 |
| KR20100051444A (ko) * | 2008-11-07 | 2010-05-17 | 삼성전자주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6291761B1 (en) | 1998-12-28 | 2001-09-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar cell module, production method and installation method therefor and photovoltaic power generation system |
| US6034322A (en) | 1999-07-01 | 2000-03-07 | Space Systems/Loral, Inc. | Solar cell assembly |
| KR20040017504A (ko) | 2002-08-21 | 2004-02-27 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
| JP2004179260A (ja) | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Kyocera Corp | 太陽電池モジュール |
| US20040118444A1 (en) | 2002-12-20 | 2004-06-24 | General Electric Company | Large-area photovoltaic devices and methods of making same |
| JP4314872B2 (ja) | 2003-04-24 | 2009-08-19 | 富士電機システムズ株式会社 | 太陽電池モジュールの製造方法 |
| JP5098185B2 (ja) | 2006-02-20 | 2012-12-12 | 大日本印刷株式会社 | 色素増感型太陽電池モジュール |
| WO2008004556A1 (fr) * | 2006-07-06 | 2008-01-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Module de cellule solaire sensible aux colorants et procédé de fabrication correspondant |
| JP2009043482A (ja) | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Sharp Corp | 色素増感太陽電池および色素増感太陽電池モジュール |
| US20090229596A1 (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-17 | Myung-Hun Shin | Solar energy module having repair line, solar energy assembly having the same, method of repairing the solar energy module and method of trimming the solar energy assembly |
| EP2180526A2 (en) | 2008-10-23 | 2010-04-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photovoltaic device and method for manufacturing the same |
-
2010
- 2010-06-24 KR KR1020100060095A patent/KR101117704B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-03-09 US US13/044,344 patent/US8742248B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-05-31 EP EP11168262A patent/EP2400517A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040080576A (ko) * | 2003-03-12 | 2004-09-20 | 준 신 이 | Ｂａｃｋ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｅｌｌ을 이용한 장수명태양전지모듈 제조방법 |
| KR20080039873A (ko) * | 2005-06-17 | 2008-05-07 | 디 오스트레일리언 내셔널 유니버시티 | 태양전지 연결방법 |
| KR20100051444A (ko) * | 2008-11-07 | 2010-05-17 | 삼성전자주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2400517A2 (en) | 2011-12-28 |
| KR20110139955A (ko) | 2011-12-30 |
| US8742248B2 (en) | 2014-06-03 |
| US20110315198A1 (en) | 2011-12-29 |
| EP2400517A3 (en) | 2013-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101030014B1 (ko) | 광전변환소자 | |
| KR101097252B1 (ko) | 광전변환소자 | |
| EP2369603A2 (en) | Dye-sensitized solar cell | |
| KR101117704B1 (ko) | 광전 변환 모듈과, 이의 제조 방법 | |
| KR101234236B1 (ko) | 광전변환소자 | |
| KR101074781B1 (ko) | 스페이서를 구비한 염료감응 태양전지 | |
| KR101050471B1 (ko) | 광전 변환 모듈 | |
| KR101174898B1 (ko) | 광전 변환 모듈 | |
| US8916770B2 (en) | Photoelectric conversion device | |
| KR101174890B1 (ko) | 광전변환모듈 | |
| US20120012158A1 (en) | Photoelectric conversion module and method of manufacturing the same | |
| KR101117700B1 (ko) | 광전변환소자 | |
| KR101117708B1 (ko) | 광전 변환 모듈 | |
| KR101156546B1 (ko) | 광전변환모듈 | |
| KR101137380B1 (ko) | 광전변환소자 및 그 제조방법 | |
| KR101097270B1 (ko) | 광전변환소자 | |
| KR20130088477A (ko) | 광전소자 | |
| KR20130055439A (ko) | 광전변환소자 | |
| KR20120040310A (ko) | 도전성 클립을 구비한 염료감응 태양전지 모듈 및 그 봉지 방법 | |
| KR20130083711A (ko) | 염료감응 태양전지 | |
| KR20130080143A (ko) | 염료감응 태양전지의 그리드 전극 구조 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150120 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |