KR101128546B1 - 태양전지 모듈 및 그 제조 방법, 그리고 상기 태양전지 모듈을 구비하는 모바일 장치 - Google Patents

태양전지 모듈 및 그 제조 방법, 그리고 상기 태양전지 모듈을 구비하는 모바일 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양전지 모듈에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈은 광 투과성을 갖는 투광판, 접합 패드 및 접합 패드에 접합된 도전성 범프를 구비한 태양전지 셀들, 투광판과 태양전지 셀들 사이에 배치되어 투광판과 태양전지 셀들을 접합시키는 접착필름, 그리고 접착필름 내에 삽입되어 배치되고 서로 인접하는 태양전지 셀들의 도전성 범프들을 둘러싸면서 전기적으로 연결하는 도전성 패드를 포함한다.

Description

태양전지 모듈 및 그 제조 방법, 그리고 상기 태양전지 모듈을 구비하는 모바일 장치{SOLAR CELL MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND MOBILE APPARATUS WITH THE SOLAR CELL MODULE}
본 발명은 태양전지 모듈 및 그 제조 방법, 그리고 상기 태양전지 모듈을 구비하는 모바일 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지 셀들의 접합 신뢰성 및 태양전지 셀들 간의 전기적인 접속 신뢰성을 향상시킨 태양전지 모듈 및 그 제조 방법, 그리고 상기 태양전지 모듈을 구비하는 모바일 장치에 관한 것이다.
일반적인 실리콘 태양전지는 전극의 구조에 따라 전면 및 후면 전극 구조로 나뉠 수 있다. 이러한 전면 및 후면 전극 구조를 갖는 태양전지 모듈은 대체로 칩 온 보드(Chip On Board:COB) 또는 칩 온 글래스(Chip On Glass:COG) 방식의 태양전지 셀 접합 구조를 가질 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양전지 모듈을 구비한 모바일 장치의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 모바일 장치(10)는 케이스(20) 및 상기 케이스(20)에 내장된 태양전지 모듈(30)을 구비할 수 있다. 상기 케이스(20)의 일측에는 상기 태양전지 모듈(30)로 광이 입사될 수 있는 투명 유리(22)가 구비될 수 있다. 상기 케이스(20)의 타측에는 외부에 정보를 표시하는 표시부(24)가 구비될 수 있다.
상기 태양전지 모듈(30)은 상기 투명 유리(22)에 그 수광면이 대향되도록 하여 부착될 수 있다. 상기 태양전지 모듈(30)은 상기 칩 온 보드(COB) 또는 상기 칩 온 글래스(BOG) 방식의 태양전지 모듈의 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 태양전지 모듈(30)은 인쇄회로기판(PCB:32), 인쇄회로기판(32)의 일면에 부착된 태양전지 셀들(34), 상기 태양전지 셀들(34)과 상기 인쇄회로기판(32)을 연결하는 본딩 와이어(36), 그리고 상기와 같은 구성들을 덮는 투명 몰딩막(38)을 구비한 구조를 갖는다.
상기와 같은 구조의 모바일 장치(10)는 상기 투명 유리(22)와 상기 태양전지 셀들(34)이 상기 투명 몰딩막(38)을 개재하여 접합된 구조를 가진다. 상기 투명 유리(22)와 상기 투명 몰딩막(38) 사이에는 접착제(미도시됨)가 더 개재될 수 있다. 이때, 상기 접착제는 보통 광투과 손실을 방지하기 위해 상기 투명 유리(22)와 상기 투명 몰딩막(38) 사이의 일부 영역에만 형성된다. 이에 따라, 상기와 같은 구조의 모바일 장치(10)는 상기 투명 유리(22)에 대한 상기 태양전지 셀들(34)의 접착력이 낮아, 상기 태양전지 셀들(34)의 접합 신뢰성이 낮은 문제점이 있다.
상기와 같은 구조의 모바일 장치(10)는 상기 태양전지 셀들(34)이 본딩 와이어(36)와 같은 연결 수단에 의해 전기적으로 연결된 구조를 가진다. 일반적으로 상기 본딩 와이어(36)는 외부 충격에 약한 구조를 가지므로, 몰딩막(38)의 형성시, 휘어져 인접하는 본딩 와이어들(36) 간에 접속되어 쇼트되는 현상이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 모바일 장치(10)는 태양전지 셀들(34) 간의 전기적인 접속 신뢰성이 낮은 구조를 가진다. 이에 더하여, 상기 본딩 와이어(36)는 금속 와이어를 구부리기 위해 상대적으로 큰 여유 공간이 필요하므로, 상기 본딩 와이어(36)를 사용하는 경우, 상기 태양전지 셀들(34)의 집적도 향상에 한계가 있다.
상기와 같은 구조의 모바일 장치(10)는 외부광이 상기 투명 유리(22), 투명 몰딩막(38)을 차례로 통과한 이후에 상기 태양전지 셀들(34)에 입사되는 구조를 갖는다. 이때, 상기 투명 유리(22)와 상기 투명 몰딩막(38) 사이에 소정의 접착제가 개재되는 경우, 실질적으로 상기 외부광은 적어도 세 단계에 걸쳐 광 손실을 입을 수 있다. 이에 따라, 상기 모바일 장치(10)는 상기 태양전지 셀들(34)로의 광 투과율이 낮은 구조를 갖는다. 이러한 입사광의 손실은 상기 투명 몰딩막(38)을 통과하는 과정에서 크게 일어날 수 있다. 예컨대, 상기 투명 몰딩막(38)으로 투명 에폭시 수지로 사용하는 경우, 상기 입사광의 투과율이 90% 이하로 떨어지는 현상이 발생된다.
또한, 상기와 같은 구조의 태양전지 셀들(34)은 집적화시키는 것에 한계가 있다. 예컨대, 상기 태양전지 셀들(34)의 총 두께는 상기 인쇄회로기판(32), 상기 태양전지 셀들(34), 그리고 상기 투명 몰딩막(38) 각각의 두께의 총 합일 수 있다. 그러나, 이와 같은 구조의 태양전지 셀들(34)에 있어서는 더 이상의 집적도를 향상시키기 어려워, 최근 태양전지 모듈의 집적도 요구에 부응하기 어렵다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 투광판에 대한 태양전지 셀들의 접합 신뢰성을 향상시킨 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양전지 셀들 간의 전기적인 접속 신뢰성을 향상시킨 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양전지 셀들로의 광 입사율을 향상시킨 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 집적도를 향상시킨 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양전지 셀들의 접합 신뢰성을 향상시킨 태양전지 모듈의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양전지 셀들 간의 전기적인 접속 신뢰성을 향상시킨 태양전지 모듈의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양전지 셀들로의 광 입사율을 향상시킨 태양전지 모듈의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 집적도를 향상시킨 태양전지 모듈의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈은 광 투과성을 갖는 투광판, 접합 패드 및 상기 접합 패드에 접합된 도전성 범프를 구비한 태양전지 셀들, 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 사이에 배치되어, 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들을 접합시키는 접착 필름, 그리고 상기 접착 필름 내부에 삽입되어 배치되는, 그리고 서로 인접하는 태양전지 셀들의 도전성 범프들을 둘러싸면서 전기적으로 연결하는 도전성 패드를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 접합 패드는 상기 태양전지 셀들 중 어느 하나의 태양전지 셀의 플러스 전극에 연결된 제1 접합패드 및 상기 어느 하나의 태양전지 셀에 인접하는 다른 하나의 태양전지 셀의 마이너스 전극에 연결된 제2 접합패드를 포함하고, 상기 도전성 범프들은 상기 제1 접합 패드에 접합된 제1 범프 및 상기 제2 접합 패드에 접합된 제2 범프를 포함하되, 상기 도전성 패드는 상기 제1 범프와 상기 제2 범프를 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 도전성 범프는 스터드 범프(stud bump)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 도전성 범프는 상기 태양전지 셀로부터 멀어질수록 단면적이 작아지는 기둥 및 뿔 중 적어도 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 도전성 범프는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 간의 간격을 기설정된 간격으로 유지시키는 스페이서(spacer)로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 도전성 범프와 상기 접합 패드의 총 높이는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀 간의 기설정된 간격과 동일할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 태양전지 셀은 상기 투광판을 통해 광을 입사받는 수광면 및 상기 수광면의 반대편인 비수광면을 포함하고, 상기 태양전지 모듈은 상기 비수광면을 덮는 광반사막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 투광판은 외부에 노출되는 노출면 및 상기 태양전지 셀들의 수광면과 대향되는 비노출면을 가지고, 상기 태양전지 모듈은 상기 태양전지 셀들이 밀폐되도록, 상기 비노출면을 덮는 몰딩막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 몰딩막은 불투명 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 모바일 장치는 일측에 개구부를 갖는 케이스, 상기 케이스의 타측에 구비되며, 외부에 정보를 표시하는 표시부, 그리고 상기 케이스에 구비되며, 외부광을 입사받아 전기 에너지로 변환시키는 태양전지 모듈을 포함하되, 상기 태양전지 모듈은 상기 개구부가 밀폐되도록 상기 개구부에 구비되는, 그리고 광 투과성을 갖는 투광판, 접합 패드 및 상기 접합 패드에 접합된 도전성 범프를 구비한 태양전지 셀들, 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 사이에 배치되어, 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들을 접합시키는 접착 필름, 그리고 상기 접착 필름 내에 삽입되어 배치되는, 그리고 서로 인접하는 태양전지 셀들의 도전성 범프들을 둘러싸면서 전기적으로 연결하는 도전성 패드를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 투광판은 상기 케이스의 외부에 노출되어, 외부광을 상기 태양전지 셀들로 입사시키는 투명 유리를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 접합 패드는 상기 태양전지 셀들 중 어느 하나의 태양전지 셀의 플러스 전극에 연결된 제1 접합 패드 및 상기 어느 하나의 태양전지 셀에 인접하는 다른 하나의 태양전지 셀의 마이너스 전극에 연결된 제2 접합 패드를 포함하고, 상기 도전성 범프들은 상기 제1 접합 패드에 접합된 제1 도전성 범프 및 상기 제2 접합 패드에 접합된 제2 도전성 범프를 포함하되, 상기 도전성 패드는 상기 제1 도전성 범프와 상기 제2 도전성 범프를 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 도전성 범프는 상기 태양전지 셀로부터 멀어질수록 단면적이 작아지는 기둥 및 뿔 중 적어도 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면,상기 도전성 범프는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 간의 간격을 기설정된 간격으로 유지시키는 스페이서(spacer)로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 광 투과성을 갖는 투광판을 준비하는 단계, 도전성 패드를 갖는 접착 필름을 구비하는 필름 구조체를 준비하는 단계, 도전성 범프가 접합된 접합 패드를 갖는 태양전지 셀들을 준비하는 단계, 상기 도전성 패드를 노출시키면서, 상기 투광판에 상기 접착 필름을 부착시키는 단계, 그리고 상기 도전성 범프가 상기 도전성 패드를 가압하여, 상기 접착 필름 내부로 삽입되도록 하면서, 상기 접착 필름을 개재하여 상기 투광판에 상기 태양전지 셀들을 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 필름 구조체를 준비하는 단계는 제1 접착필름에 상기 도전성 패드를 구비시키는 단계 및 상기 도전성 패드가 밀폐되도록, 상기 제1 접착필름에 제2 접착필름을 부착시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 필름 구조체를 준비하는 단계는 상기 접착 필름의 일면에 제1 보호필름을 부착시키는 단계 및 상기 접착 필름의 타면에 제2 보호필름을 부착시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 필름 구조체를 준비하는 단계는 제1 접착필름에 상기 도전성 패드를 구비시키는 단계, 상기 도전성 패드가 밀폐되도록, 상기 제1 접착필름에 제2 접착필름을 부착시키는 단계, 상기 접착필름의 일면에 제1 보호필름을 부착시키는 단계, 그리고 상기 접착필름의 타면에 제2 보호필름을 부착시키는 단계를 포함하되, 상기 투광판에 상기 접착 필름을 부착시키는 단계는 상기 제1 접착필름으로부터 상기 제1 보호필름을 분리시키는 단계, 상기 제1 접착필름을 상기 투광판에 부착시키는 단계, 그리고 상기 제1 접착필름 상에 상기 도전성 패드를 남기면서, 상기 제1 접착필름으로부터 상기 제2 접착필름을 분리시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 접착필름으로부터 상기 제2 접착필름을 분리시키는 단계는 상기 제2 접착필름과 상기 제2 보호필름 간의 접착력을 상기 제1 접착필름과 상기 제2 접착필름 간의 접착력에 비해 크게 하여, 상기 제2 보호필름을 상기 필름 구조체로부터 분리시키는 과정에서 상기 제2 보호필름과 함께 상기 제2 접착필름이 상기 제1 접착필름으로부터 분리되도록 하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 접착필름과 상기 제2 접착필름 간의 접착력은 상기 제1 보호필름과 상기 제1 접착필름 간의 접착력에 비해 크도록 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 투광판에 상기 태양전지 셀들을 접합시키는 단계는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들이 서로 밀착되도록, 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들을 상대적으로 이동시키는 단계를 포함하되, 상기 도전성 범프는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들의 상대적인 이동을 정지시키는 스토퍼로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 도전성 범프로는 스터드 범프(stud bump)가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 태양전지 셀은 상기 투광판을 통해 광을 입사받는 수광면 및 상기 수광면의 반대편인 비수광면을 포함하고, 상기 태양전지 모듈의 제조 방법은 상기 비수광면을 덮는 광반사막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 태양전지 셀들을 덮는 비투광성 재질의 몰딩막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치는 서로 인접하는 태양전지 셀들의 도전성 범프들을 전기적으로 연결시키는 도전성 패드를 구비하되, 상기 도전성 패드는 상기 도전성 범프들을 감싸는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치는 서로 인접하는 도전성 범프들과 도전성 패드 간의 접합 면적을 증가시켜, 상기 태양전지 셀들의 접기적인 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치는 투광판과 태양전지 셀들을 접착필름을 개재하여 접합시키되, 상기 태양전지 셀들의 수광면은 상기 접착필름의 전면에 부착될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치는 투광판에 대한 상기 태양전지 셀들의 접합 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치는 얇은 필름 형태의 접착필름을 개재하여 투광판과 태양전지 셀들을 접합시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 간의 간격을 최소화하여, 집적도를 향상시킨 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 투광판에 도전성 패드가 노출되도록 접착 필름을 부착시킨 후, 태양전지 셀들에 접합된 도전성 범프를 상기 도전성 패드에 강제 삽입시키면서, 상기 접착 필름을 개재하여 상기 투광판에 상기 태양전지 셀들을 부착시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 서로 인접하는 도전성 범프들을 하나의 도전성 패드가 둘러싸면서 전기적으로 연결시켜, 상기 태양전지 셀들 간의 전기적인 접속 신뢰성이 향상된 태양전지 모듈을 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 투광판에 얇은 박막 형태의 접착필름을 개재하여 투광판과 태양전지 셀들이 접합된 구조의 태양전지 모듈을 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 투광판의 필름 구조체의 전면과 태양전지 셀의 비수광면을 밀착시켜 접합시키므로, 상기 투광판에 대한 상기 태양전지 셀의 접합 신뢰성이 향상된 태양전지 모듈을 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 얇은 필름 형태의 접착필름을 개재하여 투광판과 태양전지 셀들이 접합된 구조의 태양전지 모듈을 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 간의 간격을 최소화하여, 집적도가 향상된 태양전지 모듈을 제조할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 모바일 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈을 구비하는 모바일 장치를 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 태양전지 모듈 및 이를 구비하는 모바일 장치, 그리고 이들의 제조 방법들에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈을 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 태양전지 모듈(100)은 투광판(110), 태양전지 셀들(120), 제1 접착필름(133), 그리고 몰딩막(140)을 포함할 수 있다.
상기 투광판(110)은 광 투과성 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상기 투광판(110)은 광 투과성을 갖는 투명 유리를 포함할 수 있다. 상기 투명 유리는 강화 유리일 수 있다. 상기 투광판(110)은 추후 모바일 기기 등과 같은 전자 장치에 구비되었을 때, 외부에 노출되는 노출면(112) 및 상기 노출면(112)의 반대편인 비노출면(114)을 가질 수 있다. 상기와 같은 투광판(110)은 전자 장치의 외부에 노출되어, 상기 태양전지 모듈(100)을 외부 환경으로부터 보호함과 더불어, 외부광을 상기 태양전지 셀들(120)로 입사시키는 매개체로 사용될 수 있다.
상기 태양전지 셀들(120)은 상기 제1 접착필름(133)을 개재하여, 상기 투광판(110)에 접착될 수 있다. 상기 태양전지 셀들(120) 각각은 수광면(122) 및 비수광면(124)을 가질 수 있다. 상기 수광면(122)은 광을 입사받는 면일 수 있다. 상기 비수광면(124)은 상기 수광면(122)의 반대편 면일 수 있다. 상기 수광면(122)의 가장자리 영역에는 접합 패드(126)가 구비될 수 있다. 상기 접합 패드(126)는 상기 태양전지 셀(120)의 플러스 또는 마이너스 전극에 전기적으로 연결되는 금속 패드일 수 있다.
상기 태양전지 셀들(120)은 상기 접합 패드(126)에 접합된 도전성 범프(128)를 더 포함할 수 있다. 상기 도전성 범프(128)는 상기 태양전지 셀들(120)을 전기적으로 연결시키기 위한 금속체일 수 있다. 일 예로서, 상기 도전성 범프(128)로는 스터드 범프(stud bump)가 사용될 수 있다. 상기 도전성 범프(128)가 스터드 범프인 경우, 상기 도전성 범프(128)는 상기 태양전지 셀(120)로부터 멀어질수록 단면적이 작아지는 기둥 또는 뿔 형상을 가질 수 있다. 다른 예로서, 상기 도전성 범프(128)로는 솔더볼(solder ball)이 사용될 수 있다.
상기와 같은 구조의 도전성 범프들(128)은 상기 제1 접착필름(133) 내부로 삽입된 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 도전성 범프들(128)은 상기 도전성 패드(134a)를 개재하여 상기 제1 접착필름(133) 내부로 강제 삽입시킴으로서, 상기 제1 접착필름(133) 내부에 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 도전성 범프들(128)은 상기 제1 접착필름(133) 내에 내장됨과 더불어, 상기 도전성 패드(134a)에 의해 둘러싸일 수 있다. 이에 따라, 상기 도전성 패드(134a)가 상기 도전성 범프들(128)의 노출되는 부분을 모두 감싸도록 구성되므로, 상기 도전성 패드(134a)와 상기 도전성 범프들(128) 간의 접합 면적이 증가될 수 있다.
여기서, 상기 도전성 패드(134a)는 상기 도전성 범프들(128)의 효과적인 전기적 연결을 위해, 높은 전기 전도도를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상기 도전성 패드(134a)는 금(Au), 은(Ag), 니켈(Ni), 인듐(In), 아연(Zn), 티탄(Ti), 구리(Cu), 크롬(Cr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 백금(Pt), 철(Fe), 그리고 코발트(Co) 중 적어도 어느 하나의 금속 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 태양전지 셀들(120)은 서로 전기적으로 직렬로 연결되도록, 상기 투광판(110) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 접합 패드(126)는 어느 하나의 태양전지 셀(120)의 플러스 전극에 연결된 제1 접합패드(126a) 및 상기 어느 하나의 태양전지 셀(120)에 인접하는 다른 하나의 태양전지 셀(120)의 마이너스 전극에 연결된 제2 접합패드(126b)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 투광판(110) 상에 상기 제1 접합패드(126a)와 상기 제2 접합패드(126b)가 교대로 위치되도록, 상기 태양전지 셀들(120)이 배치될 수 있다. 상기 도전성 범프들(128)은 상기 제1 접합패드(126a)에 접합되는 제1 범프(128a) 및 상기 제2 접합패드(126b)에 접합되는 제2 범프(128b)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 도전성 패드(134a)는 상기 제1 접합패드(126a)와 상기 제2 접합패드(126b)가 전기적으로 연결되도록, 상기 제1 및 제2 범프들(128a, 128b)을 감싸도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 서로 인접한 태양전지 셀들(120)에 구비된 상기 제1 범프(128a)와 상기 제2 범프(128b)를 도전성 패드(134a)로 연결시킴으로써, 상기 태양전지 셀들(120)은 전기적으로 직렬로 연결될 수 있다.
상기 제1 접착필름(133)은 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)을 접합시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1 접착필름(133)은 상기 투광판(110)을 통해 입사되는 외부광의 손실을 최소화하면서, 상기 태양전지 셀들(120)로 입사되도록, 광 투과성이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 몰딩막(140)은 상기 태양전지 셀들(120) 및 상기 도전성 접합막(132)을 보호하기 위한 것일 수 있다. 예컨대, 상기 몰딩막(140)은 상기 태양전지 셀들(120)이 밀폐되도록, 상기 투광판(110)의 비노출면(114)을 덮을 수 있다. 상기 몰딩막(140)에 의해, 상기 태양전지 셀들(120)은 외부 환경으로부터 밀폐되어 보호될 수 있다. 한편, 상기 몰딩막(140)은 상기 태양전지 셀들(120)의 비수광면(124) 상에 구비되므로, 상기 몰딩막(140)은 외부로부터 광을 투과시키기 위한 구성으로 제공될 필요가 없을 수 있다. 이에 따라, 상기 몰딩막(140)은 불투명 에폭시 수지로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 태양전지 셀들(120)과 상기 몰딩막(140) 사이에는 광반사막(150)이 더 개재될 수 있다.
상술한 바와 같이, 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈(100)은 서로 인접하는 태양전지 셀들(120)의 도전성 범프들(128)을 전기적으로 연결시키는 도전성 패드(134a)를 구비하되, 상기 도전성 패드(134a)는 서로 인접하는 도전성 범프들(128)을 감싸는 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 서로 다른 태양전지 셀들(120)의 도전성 범프들(128)을 전기적으로 연결하는 도전성 패드(134a)는 상기 도전성 범프들(128)을 감싸는 구조를 가지므로, 상기 도전성 범프들(128)과 상기 도전성 패드(134a) 간의 접합 면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈(100)은 상기 태양전지 셀들(120)의 상기 도전성 범프들(128)을 전기적으로 연결하는 도전성 패드(134a) 간의 접합 면적을 증가시켜, 상기 태양전지 셀들(120)의 전기적인 접속 신뢰성 및 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)의 접합 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈(100)은 얇은 필름 형태를 갖는 제1 접착필름(134a)을 개재하여 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)을 접합시킨 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈(100)은 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120) 간의 간격을 최소화하여, 집적도를 향상시킨 구조를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈(100)은 상기 제1 접착필름(134a)에 구비된 도전성 패드(134a)를 이용하여 태양전지 셀들(120)에 접합된 도전성 범프들(128)을 전기적으로 연결시킨 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈(100)은 본딩 와이어(bonding wire)와 같은 구성을 사용하는 경우에 비해, 상기 태양전지 셀들(120)을 전기적으로 연결하기 위한 구성의 설치 공간을 최소화하여, 집적도를 향상된 구조를 가질 수 있다.
계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 태양전지 모듈(100)에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 보여주는 순서도이다. 그리고, 도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 도전성 패드(134)를 갖는 필름 구조체(130)를 준비할 수 있다(S110). 먼저, 접착 필름(132)을 준비할 수 있다. 상기 접착 필름(132)을 준비하는 단계는 광 투과성을 갖는 제1 접착필름(133)을 준비하는 단계, 상기 제1 접착필름(133) 상에 도전성 패드(134)를 구비시키는 단계, 그리고 상기 도전성 패드(134)가 밀폐되도록, 상기 제1 접착필름(133) 상에 제2 접착필름(135)을 부착시키는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 접착필름(133)은 광 투과성이 높은 투명 필름일 수 있다. 그리고, 상기 도전성 패드(134)는 다양한 종류의 금속 중에서 선택된 재질로 이루어진 금속 패턴일 수 있다. 예컨대, 상기 도전성 패드(134)로는 구리(Cu), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 코발트(Co), 은(Ag), 그리고 금(Au) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 금속 재질로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 접착 필름(132)을 보호 필름(136)으로 덮어 보호시킬 수 있다. 예컨대, 외부에 노출된 제1 접착필름(133)을 제1 보호필름(137)으로 덮고, 외부에 노출된 제2 접착필름(135)을 제2 보호필름(138)으로 덮어, 상기 접착 필름(132)을 외부 환경으로부터 밀폐시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 접착 필름(132) 및 상기 접착 필름(132)의 외부를 덮는 보호 필름(136)으로 이루어진 상기 필름 구조체(130)가 제조될 수 있다.
한편, 상기 제1 접착필름(133), 상기 제2 접착필름(135), 상기 제1 보호필름(137), 그리고 상기 제2 보호필름(138)은 서로 상이한 접착력을 갖도록 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 제2 접착필름(135)과 상기 제2 보호필름(138) 간의 접착력은 상기 제1 필름(133)과 상기 제2 접착필름(135) 간의 접착력에 비해 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 보호필름(138)을 상기 필름 구조체(130)로부터 분리시킴으로써 상기 제2 접착필름(135)을 상기 제1 접착필름(133)으로부터 선택적으로 분리시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 접착필름(133)과 상기 제2 접착필름(134) 간의 접착력은 상기 제1 접착필름(133)과 상기 제1 보호필름(137) 간의 접착력에 비해 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 보호필름(137)을 상기 필름 구조체(130)로부터 분리시키는 경우, 상기 제1 접착필름(133)과 상기 제2 접착필름(135)의 분리 없이, 상기 제1 보호필름(137)만이 선택적으로 상기 제1 접착필름(133)으로부터 분리될 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 도전성 패드(134)가 노출되도록, 투광판(110)에 접착 필름(132)을 부착시킬 수 있다(S120). 예컨대, 상기 제1 접착필름(133)이 노출되도록, 상기 필름 구조체(130)으로부터 제1 보호필름(137)을 분리시킨 후, 상기 제1 접착필름(133)을 상기 투광판(110)에 접착시킬 수 있다. 그리고, 상기 도전성 패드(134)가 노출되도록, 상기 제1 접착필름(133)으로부터 제2 접착필름(135)을 분리시킬 수 있다. 이때, 상기 제2 접착필름(135)을 분리시키는 단계는 제2 보호필름(138)을 상기 필름 구조체(130)로부터 분리시켜 이루어질 수 있다.
상기와 같은 과정을 통해, 상기 투광판(110)에는 상기 제1 접착필름(133) 및 상기 제1 접착필름(133) 상에 구비된 도전성 패드(134)가 구비될 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 도전성 범프(128)를 구비한 태양전지 셀들(120)을 준비할 수 있다(S130). 먼저, 접합패드(126)를 갖는 태양전지 셀들(120)을 제조할 수 있다. 이때, 상기 접합패드(126)는 상기 태양전지 셀들(120) 중 어느 하나의 태양전지 셀(120)의 플러스 전극에 연결된 제1 접합패드(126a) 및 상기 어느 하나의 태양전지 셀(120)에 인접하는 다른 하나의 태양전지 셀(120)의 마이너스 전극에 연결된 제2 접합패드(126b)로 구성될 있다. 상기 접합 패드(126)는 버스-바(bus-bar)와 같은 상기 태양전지 셀(120)의 회로 패턴을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 접합패드(126a)에 제1 범프(128a)를 접합시키고, 상기 제2 접합패드(126b)에 제2 범프(128b)를 접합시킬 수 있다. 상기 도전성 범프(128)로는 다양한 종류의 범프가 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 도전성 범프(128)로는 스터드 범프(stud bump)가 사용될 수 있다. 다른 예로서, 상기 도전성 범프(128)로는 솔더볼(solder ball)이 사용될 수 있다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 도전성 범프(128)가 도전성 패드(134)를 가압하여 접착필름(132) 내부로 강제로 삽입되도록 하면서, 투광판(110)에 태양전지 셀(120)을 접합시킬 수 있다(S140). 예컨대, 복수의 태양전지 셀들(120)을 동일 평면 상에 나란히 배치시킬 수 있다. 이때, 어느 하나의 태양전지 셀(120)의 제1 접합패드(126a)에 접합된 제1 범프(128a)가 다른 하나의 태양전지 셀(120)의 제2 접합패드(126b)에 접합된 제2 범프(128b)와 인접하도록, 상기 태양전지 셀들(120)을 정렬시킬 수 있다. 그리고, 서로 인접하는 제1 및 제2 범프들(128a, 128b)이 하나의 도전성 패드(134) 대향되도록, 상기 태양전지 셀들(120)을 정렬시킬 수 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2 범프들(128a, 128b)을 하나의 상기 도전성 패드(126)에 강제로 삽입시키면서, 상기 투광판(110)에 상기 태양전지 셀들(120)을 부착시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)은 상기 제1 접착필름(133)을 개재하여 서로 접합될 수 있다. 이와 더불어, 서로 인접하는 제1 및 제2 범프들(128a, 128b)이 하나의 상기 도전성 패드(134)를 가압하면서 상기 제1 접착필름(133) 내부로 강제 삽입될 수 있다. 이에 따라, 상기 도전성 패드(134)는 서로 인접하는 제1 및 제2 범프들(128a, 128b)의 노출된 부분을 모두 둘러싸면서, 이들을 전기적으로 연결시키는 구조의 도전성 패드(134a)로 형성될 수 있다.
한편, 상기 도전성 범프들(128)이 용이하게 상기 제1 접착필름(133) 내부로 강제 삽입되도록, 상기 도전성 범프들(128)의 형상이 조절될 수 있다. 이를 위해, 상기 도전성 범프들(128)로는 스터드 범프(stud bump)가 사용될 수 있다. 상기 도전성 범프들(128)이 스터드 범프인 경우, 상기 도전성 범프들(128)은 상기 태양전지 셀(120)로부터 멀어질수록 단면적이 작아지는 기둥 또는 뿔 중 적어도 어느 하나의 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 기둥 또는 뿔 형상을 갖는 도전성 범프들(128)은 상기 제1 접착필름(133) 내부로 용이하게 삽입될 수 있다.
또한, 상기 도전성 범프들(128)은 상기 투광판(110)에 상기 태양전지 셀들(120)을 접합시키는 과정에서, 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)의 상대적인 이동을 정지시키는 스토퍼(stopper)로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)은 상기 제1 접착필름(133)을 개재하여 서로 밀착되되, 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120) 간격은 상기 제1 접착필름(133)의 두께와 동일하도록, 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120) 상대적인 이동이 제한되어야 할 수 있다. 이에 따라, 상기 도전성 범프들(128)과 상기 도전성 패드(134a)의 총 높이는 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120) 간의 기설정된 간격과 대체로 동일하도록 조절될 수 있다. 이 경우, 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)을 접합시키는 과정에서, 상기 도전성 범프들(128)은 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120) 간의 간격이 상기 기설정된 간격과 일치하는 시점에서, 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)의 상대적인 이동을 중단시킬 수 있다.
상기와 같은 과정들을 통해, 상기 투광판(110) 상에 상기 접합 패드(112a)에 의해 인접하는 직렬 연결되는 복수의 태양전지 셀들(120)이 구비된 태양전지 모듈(100)이 제조될 수 있다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 태양전지 셀들(120)을 덮는 몰딩막(140)을 형성할 수 있다(S140). 상기 몰딩막(140)을 형성하는 단계는 상기 태양전지 셀들(120)의 비수광면(124)을 덮는 수지막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 몰딩막(140)으로는 불투명 재질의 에폭시 수지가 사용될 수 있다. 여기서, 상기 몰딩막(140)을 형성하기 이전에, 상기 태양전지 셀들(120)의 비수광면(124)을 덮는 광반사막(150)을 형성하는 단계가 더 부가될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 상기 투광판(110)에 상기 도전성 패드(134a)가 노출되도록 상기 제1 접착필름(133)을 부착시킨 후, 상기 태양전지 셀(120)에 접합된 상기 도전성 범프(128)를 상기 도전성 패드(134a)에 강제로 삽입시키면서, 상기 제1 접착필름(133)를 개재하여 상기 투광판(110)에 상기 태양전지 셀(120)을 부착시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 서로 인접하는 상기 도전성 범프들(128)을 하나의 상기 도전성 패드(134a)가 둘러싸면서 전기적으로 연결시키므로, 상기 태양전지 셀들(120) 간의 전기적인 접속 신뢰성이 향상된 태양전지 모듈(100)을 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 상기 투광판(110)에 얇은 박막 형태의 접착필름(133)을 개재하여 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)이 접합된 구조의 태양전지 모듈(100)을 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 상기 투광판(110)의 상기 필름 구조체(130)의 전면과 상기 태양전지 셀(120)의 비수광면(124)을 밀착시켜 접합시키므로, 상기 투광판(110)에 대한 상기 태양전지 셀(120)의 접합 신뢰성이 향상된 태양전지 모듈(100)을 제조할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 얇은 필름 형태의 상기 제1 접착필름(133)을 개재하여 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120)이 접합된 구조의 상기 태양전지 모듈(100)을 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은 상기 투광판(110)과 상기 태양전지 셀들(120) 간의 간격을 최소화하여, 집적도가 향상된 태양전지 모듈(100)을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치 및 그 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 태양전지 모듈 및 그 제조 방법에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈을 구비하는 모바일 장치를 보여주는 도면이다. 도 9를 참조하면, 모바일 장치(200)는 앞서 설명한 태양전지 모듈(100)을 구비시킨 케이스(210), 그리고 외부에 영상을 표시하는 표시부(220)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(210)의 일측에는 상기 태양전지 모듈(100)을 설치하기 위한 개구부(212)가 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 개구부(212)는 상기 태양전지 모듈(100)의 투광판(110)을 장착시켜 고정하기 위한 것일 수 있다. 이에 따라, 상기 태양전지 모듈(100)의 상기 투광판(110)을 상기 개구부(212)에 끼움으로써, 상기 태양전지 모듈(100)이 상기 케이스(210)에 장착될 수 있다.
상기 투광판(110)은 외부에 노출되며, 외부광은 상기 투광판(110)을 통해 태양전지 셀들(120)로 입사될 수 있다. 여기서, 상기 투광판(110)은 외부에 노출되므로, 외부 충격으로부터 상기 상기 태양전지 모듈(100)을 보호할 수 있는 정도의 강도를 갖도록 제공될 수 있다. 이에 더하여, 상기 투광판(110)은 외부광이 최소한의 광 손실을 갖도록 하면서, 상기 태양전지 셀들(120)로 입사되도록 할 수 있다.
상기 표시부(220)는 상기 케이스(210)의 타측에 배치될 수 있다. 상기 표시부(220)는 외부에 상기 모바일 장치(200)의 사용자가 전자 정보를 인식할 수 있도록, 외부에 표시하는 구성일 수 있다. 이를 위해, 상기 표시부(220)는 다양한 종류의 평판 디스플레이 표시 소자 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구조의 모바일 장치(200)는 광을 입사시키는 개구부(212)를 갖는 케이스(210) 및 상기 개구부(212)를 밀폐하는 투광판(110)을 갖는 태양전지 모듈(100)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 모바일 장치(200)는 상기 태양전지 모듈(100)의 투광판(110)을 상기 모바일 장치(200)의 케이스(210)에 직접 장착하여, 상기 투광판(110)을 외부 환경으로부터 보호하기 위한 보호막으로 사용함으로써, 별도의 강화 유리의 구비 없이, 상기 태양전지 모듈(100)의 구성만으로 상기 모바일 장치(200)를 제조할 수 있다.
한편, 상기와 같은 모바일 장치(200)의 제조 방법의 일 예는 다음과 같다. 본 발명의 실시예에 따른 모바일 장치의 제조 방법은 개구부(212)를 갖는 케이스(210)를 준비하는 단계, 투광판(110)에 제1 접착필름(도2의 133)을 개재하여 부착된 태양전지 셀들(120)을 구비하는 태양전지 모듈(100)을 준비하는 단계, 그리고 상기 개구부(212)가 상기 투광판(110)에 의해 밀폐되도록, 상기 케이스(210)의 상기 개구부(212)에 상기 태양전지 모듈(100)을 장착시키는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 모바일 장치의 제조 방법은 상기 태양전지 모듈(100)의 투광판(110)을 상기 모바일 장치(200)의 케이스(210)에 직접 장착하여, 상기 투광판(110)을 외부 환경으로부터 보호하기 위한 보호막으로 사용함으로써, 모바일 장치(200)의 집적도 및 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 태양전지 모듈
110 : 투광판
112 : 노출면
114 : 비노출면
120 : 태양전지 셀들
122 : 수광면
124 : 비수광면
126 : 접합 패드
128 : 도전성 범프
130 : 필름 구조체
132 : 접착 필름
133 : 제1 접착필름
134a : 도전성 패드
135 : 제2 접착필름
136 : 보호필름
137 : 제1 보호필름
138 : 제2 보호필름
140 : 몰딩막
150 : 광반사막
200 : 모바일 장치
210 : 케이스
212 : 개구부
220 : 표시부

Claims (24)

  1. 광 투과성을 갖는 투광판;
    접합 패드 및 상기 접합 패드에 접합된 도전성 범프를 구비한 태양전지 셀들;
    상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 사이에 배치되어, 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들을 접합시키는 접착 필름; 및
    상기 접착 필름 내부에 삽입되어 배치되는, 그리고 서로 인접하는 태양전지 셀들의 도전성 범프들을 둘러싸면서 전기적으로 연결하는 도전성 패드를 포함하는 태양전지 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접합 패드는:
    상기 태양전지 셀들 중 어느 하나의 태양전지 셀의 플러스 전극에 연결된 제1 접합패드; 및
    상기 어느 하나의 태양전지 셀에 인접하는 다른 하나의 태양전지 셀의 마이너스 전극에 연결된 제2 접합패드를 포함하고,
    상기 도전성 범프들은:
    상기 제1 접합 패드에 접합된 제1 범프; 및
    상기 제2 접합 패드에 접합된 제2 범프를 포함하되,
    상기 도전성 패드는 상기 제1 범프와 상기 제2 범프를 전기적으로 연결하는 태양전지 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 범프는 스터드 범프(stud bump)를 포함하는 태양전지 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 범프는 상기 태양전지 셀로부터 멀어질수록 단면적이 작아지는 기둥 및 뿔 중 적어도 어느 하나의 형상을 갖는 태양전지 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 범프는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 간의 간격을 기설정된 간격으로 유지시키는 스페이서(spacer)로 사용되는 태양전지 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성 범프와 상기 접합 패드의 총 높이는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀 간의 기설정된 간격과 동일한 태양전지 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양전지 셀은:
    상기 투광판을 통해 광을 입사받는 수광면; 및
    상기 수광면의 반대편인 비수광면을 포함하고,
    상기 태양전지 모듈은 상기 비수광면을 덮는 광반사막을 더 포함하는 태양전지 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 투광판은 외부에 노출되는 노출면 및 상기 태양전지 셀들의 수광면과 대향되는 비노출면을 가지고,
    상기 태양전지 모듈은 상기 태양전지 셀들이 밀폐되도록, 상기 비노출면을 덮는 몰딩막을 더 포함하는 태양전지 모듈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 몰딩막은 불투명 재질로 이루어진 태양전지 모듈.
  10. 일측에 개구부를 갖는 케이스;
    상기 케이스의 타측에 구비되며, 외부에 정보를 표시하는 표시부; 및
    상기 케이스에 구비되며, 외부광을 입사받아 전기 에너지로 변환시키는 태양전지 모듈을 포함하되,
    상기 태양전지 모듈은:
    상기 개구부가 밀폐되도록 상기 개구부에 구비되는, 그리고 광 투과성을 갖는 투광판;
    접합 패드 및 상기 접합 패드에 접합된 도전성 범프를 구비한 태양전지 셀들;
    상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 사이에 배치되어, 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들을 접합시키는 접착 필름; 및
    상기 접착 필름 내에 삽입되어 배치되는, 그리고 서로 인접하는 태양전지 셀들의 도전성 범프들을 둘러싸면서 전기적으로 연결하는 도전성 패드를 포함하는 모바일 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 투광판은 상기 케이스의 외부에 노출되어, 외부광을 상기 태양전지 셀들로 입사시키는 투명 유리를 포함하는 모바일 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 접합 패드는:
    상기 태양전지 셀들 중 어느 하나의 태양전지 셀의 플러스 전극에 연결된 제1 접합 패드; 및
    상기 어느 하나의 태양전지 셀에 인접하는 다른 하나의 태양전지 셀의 마이너스 전극에 연결된 제2 접합 패드를 포함하고,
    상기 도전성 범프들은:
    상기 제1 접합 패드에 접합된 제1 도전성 범프; 및
    상기 제2 접합 패드에 접합된 제2 도전성 범프를 포함하되,
    상기 도전성 패드는 상기 제1 도전성 범프와 상기 제2 도전성 범프를 전기적으로 연결하는 모바일 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 도전성 범프는 상기 태양전지 셀로부터 멀어질수록 단면적이 작아지는 기둥 및 뿔 중 적어도 어느 하나의 형상을 갖는 모바일 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 도전성 범프는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들 간의 간격을 기설정된 간격으로 유지시키는 스페이서(spacer)로 사용되는 모바일 장치.
  15. 광 투과성을 갖는 투광판을 준비하는 단계;
    도전성 패드를 갖는 접착 필름을 구비하는 필름 구조체를 준비하는 단계;
    도전성 범프가 접합된 접합 패드를 갖는 태양전지 셀들을 준비하는 단계;
    상기 도전성 패드를 노출시키면서, 상기 투광판에 상기 접착 필름을 부착시키는 단계; 및
    상기 도전성 범프가 상기 도전성 패드를 가압하여, 상기 접착 필름 내부로 삽입되도록 하면서, 상기 접착 필름을 개재하여 상기 투광판에 상기 태양전지 셀들을 접합시키는 단계를 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 필름 구조체를 준비하는 단계는:
    제1 접착필름에 상기 도전성 패드를 구비시키는 단계; 및
    상기 도전성 패드가 밀폐되도록, 상기 제1 접착필름에 제2 접착필름을 부착시키는 단계를 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 필름 구조체를 준비하는 단계는:
    상기 접착 필름의 일면에 제1 보호필름을 부착시키는 단계; 및
    상기 접착 필름의 타면에 제2 보호필름을 부착시키는 단계를 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 필름 구조체를 준비하는 단계는:
    제1 접착필름에 상기 도전성 패드를 구비시키는 단계;
    상기 도전성 패드가 밀폐되도록, 상기 제1 접착필름에 제2 접착필름을 부착시키는 단계;
    상기 접착필름의 일면에 제1 보호필름을 부착시키는 단계; 및
    상기 접착필름의 타면에 제2 보호필름을 부착시키는 단계를 포함하되,
    상기 투광판에 상기 접착 필름을 부착시키는 단계는:
    상기 제1 접착필름으로부터 상기 제1 보호필름을 분리시키는 단계;
    상기 제1 접착필름을 상기 투광판에 부착시키는 단계; 및
    상기 제1 접착필름 상에 상기 도전성 패드를 남기면서, 상기 제1 접착필름으로부터 상기 제2 접착필름을 분리시키는 단계를 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 접착필름으로부터 상기 제2 접착필름을 분리시키는 단계는 상기 제2 접착필름과 상기 제2 보호필름 간의 접착력을 상기 제1 접착필름과 상기 제2 접착필름 간의 접착력에 비해 크게 하여, 상기 제2 보호필름을 상기 필름 구조체로부터 분리시키는 과정에서 상기 제2 보호필름과 함께 상기 제2 접착필름이 상기 제1 접착필름으로부터 분리되도록 하여 이루어지는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 접착필름과 상기 제2 접착필름 간의 접착력은 상기 제1 보호필름과 상기 제1 접착필름 간의 접착력에 비해 크도록 조절되는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 투광판에 상기 태양전지 셀들을 접합시키는 단계는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들이 서로 밀착되도록, 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들을 상대적으로 이동시키는 단계를 포함하되,
    상기 도전성 범프는 상기 투광판과 상기 태양전지 셀들의 상대적인 이동을 정지시키는 스토퍼로 사용되는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 도전성 범프로는 스터드 범프(stud bump)가 사용되는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 태양전지 셀은:
    상기 투광판을 통해 광을 입사받는 수광면; 및
    상기 수광면의 반대편인 비수광면을 포함하고,
    상기 태양전지 모듈의 제조 방법은 상기 비수광면을 덮는 광반사막을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  24. 제 15 항에 있어서,
    상기 태양전지 셀들을 덮는 비투광성 재질의 몰딩막을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
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US13/015,079 US8692109B2 (en) 2010-09-06 2011-01-27 Solar cell module and method of manufacturing the same, and mobile apparatus with the solar cell module
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140000679A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Thin film solar cell module and method of manufacturing the same
TWI514602B (zh) * 2013-03-28 2015-12-21 Zenith Materials Technology Corp Can be a combination of two-way combination of solar modules
KR20150083956A (ko) 2014-01-10 2015-07-21 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 제조방법
JP6307131B2 (ja) 2015-09-08 2018-04-04 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 太陽電池モジュール及びその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001053299A (ja) 1999-08-09 2001-02-23 Sony Corp 太陽電池の製造方法
JP2006339601A (ja) 2005-06-06 2006-12-14 Fujikura Ltd 太陽電池モジュール
JP2009503870A (ja) 2005-07-26 2009-01-29 ソラリア コーポレーション 複数の光発電領域を含む集積太陽電池を用いた太陽光パネルの製造方法およびシステム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000019144A (ko) * 1998-09-09 2000-04-06 이수근 태양전지를이용한휴대용다중전원장치
US6410415B1 (en) * 1999-03-23 2002-06-25 Polymer Flip Chip Corporation Flip chip mounting technique
JP2002094087A (ja) 2000-09-18 2002-03-29 Aisin Seiki Co Ltd 太陽電池モジュール
US6395972B1 (en) * 2000-11-09 2002-05-28 Trw Inc. Method of solar cell external interconnection and solar cell panel made thereby
US7432775B2 (en) * 2003-03-05 2008-10-07 Banpil Photonics, Inc. High speed electronics interconnect having a dielectric system with cylindrical holes therein
JP2004356623A (ja) * 2003-05-08 2004-12-16 Canon Inc 積層型光起電力素子及びその製造方法
US8076232B2 (en) * 2008-04-03 2011-12-13 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor device and method of forming composite bump-on-lead interconnection
KR100616670B1 (ko) * 2005-02-01 2006-08-28 삼성전기주식회사 웨이퍼 레벨의 이미지 센서 모듈 및 그 제조방법
US20090032087A1 (en) * 2007-02-06 2009-02-05 Kalejs Juris P Manufacturing processes for light concentrating solar module
US20090038679A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Emcore Corporation Thin Multijunction Solar Cells With Plated Metal OHMIC Contact and Support
JP4819004B2 (ja) * 2007-08-10 2011-11-16 シャープ株式会社 太陽電池アレイおよび太陽電池モジュール
KR20090035355A (ko) * 2007-10-05 2009-04-09 한국전자통신연구원 고효율 태양전지 및 그 제조방법
WO2009052324A2 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display with integrated photovoltaic device
CN101452970B (zh) 2007-11-28 2011-06-22 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 太阳能电池模组及便携式电子装置
JP2009147050A (ja) 2007-12-13 2009-07-02 Bridgestone Corp 太陽電池及びその製造方法
CA2617752A1 (en) * 2007-12-24 2009-06-24 Ignis Innovation Inc Power scavenging and harvesting for power efficient display
JP5376961B2 (ja) * 2008-02-01 2013-12-25 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
KR101128568B1 (ko) * 2010-07-14 2012-03-23 삼성전기주식회사 태양전지 모듈 및 그 제조 방법, 그리고 상기 태양전지 모듈을 구비하는 모바일 장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001053299A (ja) 1999-08-09 2001-02-23 Sony Corp 太陽電池の製造方法
JP2006339601A (ja) 2005-06-06 2006-12-14 Fujikura Ltd 太陽電池モジュール
JP2009503870A (ja) 2005-07-26 2009-01-29 ソラリア コーポレーション 複数の光発電領域を含む集積太陽電池を用いた太陽光パネルの製造方法およびシステム

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