KR101189368B1 - 태양전지 및 태양전지 제조방법 - Google Patents

태양전지 및 태양전지 제조방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 태양전지는 관통 라인이 대향 형성된 기판과, 상기 기판 상의 관통 라인 사이에 형성된 반도체 층과, 상기 반도체 층 상의 양 가장자리에 형성된 버스 라인과, 상기 버스 라인과 전기적으로 접속되어 기판에 형성된 관통 라인을 통해 기판의 배면으로 배치되는 버스 바를 포함한다.
상기와 같은 발명은 기판에 라인 형상의 관통 라인을 형성함으로써, 기판 배면에 위치하는 정션 박스의 자유도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

태양전지 및 태양전지 제조방법{SOLAR CELL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
실시예는 태양전지 및 태양전지 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 태양전지는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 역할을 하며, 이러한 태양전지는 최근 에너지의 수요가 증가함에 따라 상업적으로 널리 이용되고 있다.
종래 박막형 태양전지는 기판이 대면적화됨에 따라 복수 개의 단위 태양전지 셀로 분리하고, 분리된 태양전지 셀을 직렬 연결하여 다수의 태양전지 셀로부터 수집된 전력을 외부로 출력시킨다.
이를 위해 태양전지 셀의 양 끝단에는 버스 바가 연결되며, 버스 바는 기판에 형성된 관통 홀을 통해 기판의 배면에 위치한 정션 박스에 연결되어 수집된 전력을 출력시킨다.
하지만, 종래 박막형 태양전지의 기판에 형성된 관통 홀은 항상 동일한 일정 영역에 형성되기 때문에 기판의 배면에 위치한 정션 박스의 위치가 고정되어 구조적으로 불안정한 특성을 가지는 문제점이 발생된다.
또한, 종래 박막형 태양전지는 공정을 마친 후, 박막의 가장자리 영역에 별도로 에지 아이솔레이션 작업을 수행하여 박막 층 간의 전기적인 쇼트를 방지하였으나, 이는 작업 효율이 떨어지는 문제점이 발생된다.
실시예는 정션 박스의 위치 자유도를 확보하여 구조적 안정성을 유지하기 위한 태양전지 및 태양전지 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 실시예는 에지 아이솔레이션 공정을 제거하여 공정 효율을 높이기 위한 태양전지 및 태양전지 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 태양전지는 관통 라인이 대향 형성된 기판과, 상기 기판 상의 관통 라인 사이에 형성된 반도체 층과, 상기 반도체 층 상의 양 가장자리에 형성된 버스 라인과, 상기 버스 라인과 전기적으로 접속되어 기판에 형성된 관통 라인을 통해 기판의 배면으로 배치되는 버스 바를 포함한다.
또한, 일 실시예에 따른 태양전지 제조방법은 기판을 마련하는 단계와, 상기 기판 상에 대향하는 관통 라인을 형성하는 단계와, 상기 관통 라인 사이의 기판 상에 이면 전극층, 광 흡수층 및 투명 전극층을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 투명 전극층 상의 양 가장자리에 버스 라인을 형성하는 단계와, 상기 버스 라인에 버스 바를 접합하는 단계와, 상기 버스 바를 관통 라인을 통해 기판의 후면에 배치시키는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 태양전지는 기판에 라인 형상의 관통 라인을 형성함으로써, 기판 배면에 위치하는 정션 박스의 자유도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 태양전지는 기판을 유격시켜 반도체 층을 증착함으로써, 반도체 층의 가장자리에 단턱을 형성하여 이후 공정인 에지 아이솔레이션 공정을 생략할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지를 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지를 나타낸 단면도.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 관통 구멍이 형성된 기판의 변형 예를 나타낸 평면도. 및
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 태양전지의 제조 공정을 나타낸 단면도.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 배선, 전지, 장치, 면 또는 패턴 등이 각 패턴, 배선, 전지, 면 또는 패턴 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양전지를 나타낸 단면도이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 관통 구멍이 형성된 기판의 변형 예를 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지는 관통 라인(120)이 대향 형성된 기판(100)과, 상기 기판(100) 상의 관통 라인(120) 사이에 형성된 반도체 층(200)과, 상기 반도체 층(200) 상의 양 가장자리에 형성된 버스 라인(300)과, 상기 버스 라인(300)과 전기적으로 접속되어 기판(100)에 형성된 관통 라인(120)을 통해 기판(100)의 배면으로 배치되는 버스 바(400)를 포함한다.
기판(100)은 사각의 플레이트 형상으로 형성되며, 투명한 재질의 유리로 형성될 수 있다. 기판(100)으로서 나트륨 성분이 포함된 소다 라임 글래스(Soda Lime Glass) 기판이 사용되는 것이 바람직하다.
기판(100)은 리지드(Rigid)하거나 플렉서블(Flexible)할 수 있으며, 유리 기판 이외에 PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylenenaphthelate), PP(Polypropylene), TAC(Tri Acethl Cellulose)와 같은 플라스틱 또는 금속 재질의 기판이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 기판(100) 상에는 상하 관통 형성되도록 관통 라인(120)이 형성되며, 관통 라인(120)은 서로 대향하도록 기판(100)의 양 가장자리에 형성될 수 있다. 관통 라인(120)은 일 방향으로 연장된 바(bar) 형상으로 형성되며, 관통 라인(120)의 길이 및 폭은 다양하게 변경될 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 반도체 층(200)이 형성된다. 상기 반도체 층(200)은 기판(100)에 형성된 관통 라인(120) 사이에 형성되며, 패터닝 공정(P3)에 의해 다수의 셀로 분할 형성될 수 있다.
반도체 층(200)은 효율과 내구성이 우수한 CIGS계 반도체 층이 사용되며, 5개의 셀로 분리될 수 있다. 여기서, 셀의 개수는 한정되지 않으며, 5개 미만 또는 6개 이상으로 형성될 수 있음은 물론이다.
더욱 구체적으로 살펴보면, 반도체 층(200)은 기판(100) 상에 소정의 패터닝에 의해 분할된 이면 전극층(210)이 형성되며, 이면 전극층(210) 상에는 CIGS계의 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230) 및 제2 버퍼층(240)이 형성된다.
이면 전극층(210)으로는 몰리(Mo)가 사용되며, 광 흡수층(220)은 CIGS계 화합물, 제1 버퍼층(230)은 CdS, 제2 버퍼층(240)은 ZnO가 사용될 수 있다.
이면 전극층(210) 상에 형성된 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230) 및 제2 버퍼층(240)은 이면 전극층(210)의 일부가 노출되도록 소정의 패터닝이 수행되며, 이로부터 분할된 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230) 및 제2 버퍼층(240)을 얻을 수 있다.
상기 제2 버퍼층(240) 상에는 투명 전극층(250)이 형성되며, 투명 전극층(250)으로는 AZO가 사용될 수 있다. 여기서, 투명 전극층(250)에는 이면 전극층(210)이 노출되도록 소정의 패터닝이 수행되며, 이로부터 반도체 층(200)은 다수의 셀로 분할 형성될 수 있다.
상기와 같이, 다수의 셀로 분할 형성된 반도체 층(200)은 그리드 형태의 직렬 또는 병렬 연결을 통해 전기적으로 서로 연결될 수 있다.
한편, 기판(100) 상에 순차적으로 적층된 이면 전극층(210), 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230), 제2 버퍼층(240) 및 투명 전극층(250)의 가장자리는 단턱을 이루도록 형성될 수 있다.
반도체 층(200)의 가장자리로부터 이면 전극층(210), 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230), 제2 버퍼층(240) 및 투명 전극층(250) 순으로 상부롤 향해 노출되도록 형성되며, 이는 증착 완료 후 반도체 층(200)의 가장자리를 제거하는 에지 아이솔레이션 공정을 생략할 수 있다.
상기에서는 이면 전극층(210), 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230), 제2 버퍼층(240) 및 투명 전극층(250)의 가장자리가 단턱으로 이루도록 형성되었지만, 이에 한정되지 않고, 경사를 이루도록 형성될 수 있음은 물론이다.
버스 라인(300)은 반도체 층(200) 상에 대향 형성되며, 구체적으로는 투명 전극층(250) 상에 형성될 수 있다. 버스 라인(300)은 반도체 층(200)에 형성된 패터닝과 나란하도록 기판(100)의 일측 및 타측에 형성되며, 바 형상으로 형성되어 투명 전극층(250)과 전기적으로 접속될 수 있다.
버스 라인(300)으로는 전도성이 우수하고 용융점이 낮은 금속 물질인 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Mo 등으로 형성될 수 있으며, 버스 라인(300)의 산화 방지를 위해 코팅 물질을 사용하여 표면이 코팅되도록 구성될 수 있다.
버스 라인(300)의 일측에는 버스 바(400)가 전기적으로 접속되도록 형성된다. 버스 바(400)는 버스 라인의 일정한 영역에 접점되어 전기적으로 접속될 수 있으며, 버스 라인(300)에 접속된 버스 바(400)는 기판(100)에 형성된 관통 라인(120)을 통해 기판(100)의 배면으로 배치될 수 있다.
상기와 같이 기판(100)의 배면에 배치된 버스 바(400)는 기판(100)의 배면에 마련된 정션 박스(미도시)를 통해 외부로 전력을 공급할 수 있다. 여기서, 버스 바(400)는 버스 라인(300)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.
버스 바(400)가 기판(100)에 형성된 관통 라인(120)을 통과하는 동안 반도체 층(200)의 측면과 접촉되지 않는 것이 바람직하며, 이를 위해 버스 바(400)와 반도체 층(200)의 측면 사이에는 절연 부재가 더 구비될 수 있다.
상기에서는 버스 바(400)가 버스 라인(300)과 수직으로 형성되어 버스 라인(300)과 전기적으로 접속되었지만, 이에 한정되지 않으며, 버스 바(400)가 버스 라인(300)을 따라 연장 형성되어 버스 라인(300)의 상부 또는 하부로부터 기판(100)에 형성된 관통 라인(120)에 통과되도록 연장 형성될 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 본 발명에 따른 태양전지는 기판(100)에 형성된 관통 라인(120)을 반도체 층(200)과 인접하게 형성함으로써, 버스 바(400)를 매우 짧은 길이로 형성할 수 있으며, 이는 버스 바(400)의 내부에 흐르는 내부 저항을 줄여 전력 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지는 관통 라인(120)을 일 방향으로 연장된 바 형상으로 길게 형성함으로써, 버스 바(400)의 위치에 따라 기판(100) 배면에 배치되는 정션 박스(미도시)의 자유도를 높일 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 기판에 형성된 관통 라인을 바 형상으로 형성하였지만, 이에 한정되지 않으며 다음과 같이 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지용 기판(100)은 사각 플레이트 형상으로 형성되며, 기판(100) 상에는 서로 대향하도록 관통 라인(120)이 형성된다.
관통 라인(120)은 중심부는 일방향으로 연장 형성된 바 형상으로 형성되며, 관통 라인(120)의 양 끝단(120a)은 기판(100)의 외측을 향해 절곡되어 형성될 수 있다. 여기서, 관통 라인(120)의 양 끝단(120a)은 어느 한 영역만 절곡되어 형성될 수도 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지용 기판(100) 상에는 서로 대향하도록 관통 라인(120)이 형성되며, 관통 라인(120)의 중심부는 바 형상으로 형성된다.
관통 라인(120)의 양 끝단(120b)은 기판(100)의 내측을 향해 절곡되어 형성되며, 절곡 형성된 관통 라인(120)의 양 끝단(120b)은 관통 라인(120) 사이에 형성된 반도체 층(200)과 간섭되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
이로부터 버스 바(400)가 반도체 층(200)의 상부로 연장 형성될 경우, 버스 바(400)는 절곡된 관통 라인(120)의 양 끝단(120b)을 통해 기판(100)의 배면으로 배치될 수 있으며, 이는 버스 바(400)의 길이를 더욱 짧게 구성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지용 기판(100) 상에는 서로 대향하도록 관통 라인(120)이 형성되며, 관통 라인(120)은 곡선을 이루도록 형성될 수 있다. 곡선의 각도는 한정되지 않으며 필요에 따라 변경할 수 있음은 물론이다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 태양전지용 기판(100)은 버스 바(400)가 통과할 수 있는 관통 라인(120)을 다양한 형상으로 형성할 수 있으며, 이로부터 기판(100) 배면에 위치하는 정션 박스(미도시)의 자유도 및 버스 바와의 인접도를 높일 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양전지의 제조방법을 살펴본다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 태양전지의 제조 공정을 나타낸 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(100)이 마련되면, 기판(100) 상에 관통 라인(120)을 형상하는 단계를 수행한다.
관통 라인(120)은 일 방향으로 연장 형성된 바 형상으로 형성되며, 레이저 또는 별도의 유리 절단 장비를 사용하여 형성될 수 있다.
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(100) 상에 형성된 관통 라인(120) 사이에 Mo를 증착하여 이면 전극층(210)을 형성하는 단계를 수행한다. 여기서, 이면 전극층(210)은 스퍼터링 법에 의해 증착될 수 있으며, 1㎛의 두께로 증착될 수 있다.
상기와 같이, 기판(100) 상에 이면 전극층(210)이 증착되면, 기판(100) 상부의 일부가 노출되도록 제1 패터닝 공정(P1)을 수행하여 이면 전극층(210)을 다수개로 분리하는 단계를 수행한다. 여기서, 제1 패터닝 공정(P1)은 레이저를 사용한 스크라이빙 법에 의해 수행될 수 있다.
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 이면 전극층(210) 상에 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230) 및 제2 버퍼층(240)을 형성하는 단계를 수행한다. 광 흡수층(220)으로는 CIGS계 화합물이 사용되며, 동시 증착법에 의해 증착될 수 있다.
또한, 제1 버퍼층(230) 및 제2 버퍼층(240)으로는 황화 카드뮴(CdS)과 ZnO가 사용될 수 있으며, 화학 용액 성장법(Chemical Bath Deposition; CBD)과 스퍼터링 법에 의해 증착하여 형성할 수 있다.
여기서, 광 흡수층(210), 제1 버퍼층(220) 및 제2 버퍼층(230)을 증착하는 동안 기판(100)에는 기판(100)을 지지하는 기판 고정장치(500)가 관통 라인(120)을 통해 기판(100)을 지지할 수 있다.
기판 고정장치(500)는 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230) 및 제2 버퍼층(240)이 증착되는 동안 기판(100)에 유격을 주어 이면 전극층(210) 상의 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230) 및 제2 버퍼층(240)의 가장자리가 단턱을 이루도록 형성시킬 수 있다.
상기와 같이 반도체 층(200)의 측면을 단턱을 이루도록 형성하면, 각각의 층이 순차적으로 적층되기 때문에 공정을 마친 후 추가적으로 수행되는 에지부 제거 공정을 생략할 수 있다.
상기와 같이, 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230) 및 제2 버퍼층(240)의 증착을 마치면 제2 패터닝 공정(P2)에 의해 광 흡수층(220), 제1 버퍼층(230) 및 제2 버퍼층(240)은 이면 전극층(210)의 일부가 노출되도록 분할 형성된다.
여기서, 제2 패터닝 공정(P2)은 레이저 스크라이빙 법 또는 별도의 칼과 같은 부재를 이용하여 수행될 수 있다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 버퍼층(240) 상에 투명 전극층(250)을 형성하는 단계를 수행한다. 투명 전극층(250)은 AZO를 스퍼터링 공정에 의해 증착되며, 2㎛ 내지 4㎛ 의 두께로 증착될 수 있다.
투명 전극층(250)이 증착되는 동안 기판(100)은 별도의 기판 고정장치(500)에 의해 유격될 수 있으며, 이로부터 투명 전극층(250)은 제2 버퍼층(240)과 단턱을 이루도록 형성될 수 있다.
상기와 같이, 투명 전극층(250)의 증착을 마치면 제3 패터닝 공정(P3)에 의해 투명 전극층(250)은 이면 전극층(210)의 일부가 노출되도록 분할 형성된다. 여기서, 제3 패터닝 공정(P2)은 레이저 스크라이빙 법 또는 별도의 칼과 같은 부재를 이용하여 수행될 수 있다.
이어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 투명 전극층(250) 상에 버스 라인(300)을 형성하는 단계를 수행한다. 버스 라인(300)은 Ag, Al, Ag+Al, AG+MG, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Mo 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있으며, 기판(100)에 형성된 관통 라인(120)과 나란하도록 바 형상으로 형성될 수 있다.
상기와 같이 버스 라인(300)의 형성을 마치면, 버스 바(400)를 버스 라인(300)의 일정 영역에 접합시키는 공정을 수행한다. 버스 바(400)는 버스 라인(300) 상에 레이저 작업을 통해 통해 전기적으로 접속될 수 있다.
상기와 같이, 버스 바(400)의 형성을 마치면 버스 바(400)를 기판(100)에 형성된 관통 라인(120)을 통해 기판(100)의 배면으로 배치하여 기판(100)의 후면에 구비된 정션 박스(미도시)와 연결시켜 고효율 태양전지의 제조를 마친다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판 120: 관통 라인
200: 반도체 층 210: 이면 전극층
220: 광 흡수층 230: 제1 버퍼층
240: 제2 버퍼층 250: 투명 전극층
300: 버스 라인 400: 버스 바

Claims (9)

  1. 관통 라인이 대향 형성된 기판;
    상기 기판 상의 관통 라인 사이에 형성된 반도체 층;
    상기 반도체 층 상의 양 가장자리에 형성된 버스 라인; 및
    상기 버스 라인과 전기적으로 접속되어 기판에 형성된 관통 라인을 통해 기판의 배면으로 배치되는 버스 바;
    를 포함하는 태양전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 관통 라인은 바 형상으로 형성된 태양전지.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 관통 라인의 끝단은 기판의 내측 또는 외측을 향해 절곡되어 형성된 태양전지.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 관통 라인의 끝단은 반도체 층과 간섭되지 않는 영역에 형성된 태양전지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 관통 라인은 곡선을 이루도록 형성된 태양전지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반도체 층의 양 끝단은 단턱을 이루며 형성된 태양전지.
  7. 기판을 마련하는 단계;
    상기 기판 상에 대향하는 관통 라인을 형성하는 단계;
    상기 관통 라인 사이의 기판 상에 이면 전극층, 광 흡수층 및 투명 전극층을 순차적으로 형성하는 단계;
    상기 투명 전극층 상의 양 가장자리에 버스 라인을 형성하는 단계;
    상기 버스 라인에 버스 바를 접합하는 단계; 및
    상기 버스 바를 관통 라인을 통해 기판의 후면에 배치시키는 단계;
    를 포함하는 태양전지 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 관통 라인은 바 형상 또는 곡선을 이루도록 형성되는 태양전지 제조방법.
  9. 삭제
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150045309A (ko) * 2013-10-18 2015-04-28 엘지이노텍 주식회사 태양전지 모듈
EP3573110A1 (de) 2018-05-25 2019-11-27 (CNBM) Bengbu Design & Research Institute for Glass Industry Co., Ltd. Solarmodul mit vergrösserter aperturfläche

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004319615A (ja) 2003-04-14 2004-11-11 Fuji Electric Holdings Co Ltd 太陽電池モジュール
WO2009112503A1 (en) 2008-03-11 2009-09-17 Shell Erneuerbare Energien Gmbh Solar module
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356341A (en) * 1981-03-13 1982-10-26 Varian Associates, Inc. Cascade solar cell having conductive interconnects
US4485264A (en) * 1982-11-09 1984-11-27 Energy Conversion Devices, Inc. Isolation layer for photovoltaic device and method of producing same
JP3889470B2 (ja) * 1997-03-13 2007-03-07 三洋電機株式会社 太陽電池およびその製造方法
KR100997113B1 (ko) 2008-08-01 2010-11-30 엘지전자 주식회사 태양전지 및 그의 제조방법
EP2161758A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-10 Flexucell ApS Solar cell and method for the production thereof
KR101063721B1 (ko) 2009-03-31 2011-09-07 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004319615A (ja) 2003-04-14 2004-11-11 Fuji Electric Holdings Co Ltd 太陽電池モジュール
WO2009112503A1 (en) 2008-03-11 2009-09-17 Shell Erneuerbare Energien Gmbh Solar module
JP2010109207A (ja) 2008-10-31 2010-05-13 Sanyo Electric Co Ltd 光起電力装置およびそれを用いた車輌

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