KR101273186B1 - 태양광 발전장치 - Google Patents

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Abstract

태양광 발전장치가 개시된다. 태양광 발전장치는 입사되는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 활성 영역 및 상기 활성 영역에 인접하는 비활성 영역을 포함하는 태양전지 패널; 및 상기 비활성 영역에 대응하여 배치되는 광 경로 변경부;를 포함한다.

Description

태양광 발전장치{SOLAR CELL APPARATUS}
실시예는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
태양광 발전을 위한 태양전지의 제조방법은 다음과 같다. 먼저, 기판이 제공되고, 상기 기판 상에 후면전극층이 형성되고, 레이저에 의해서 패터닝되어, 다수 개의 이면전극들이 형성된다.
이후, 상기 이면전극들 상에 광 흡수층, 버퍼층 및 고저항 버퍼층이 차례로 형성된다. 상기 광 흡수층을 형성하기 위해서 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법이 폭넓게 사용되고 있다. 상기 광 흡수층의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1 내지 1.8 eV 이다.
이후, 상기 광 흡수층 상에 황화 카드뮴(CdS)을 포함하는 버퍼층이 스퍼터링 공정에 의해서 형성된다. 상기 버퍼층의 에너지 밴드갭은 약 2.2 내지 2.4 eV 이다. 이후, 상기 버퍼층 상에 징크 옥사이드(ZnO)를 포함하는 고저항 버퍼층이 스퍼터링 공정에 의해서 형성된다. 상기 고저항 버퍼층의 에너지 밴드갭은 약 3.1 내지 3.3 eV 이다.
이후, 상기 광 흡수층, 상기 버퍼층 및 상기 고저항 버퍼층에 홈 패턴이 형성될 수 있다.
이후, 상기 고저항 버퍼층 상에 투명한 도전물질이 적층되고, 상기 홈패턴이 상기 투명한 도전물질이 채워진다. 이에 따라서, 상기 고저항 버퍼층 상에 투명전극층이 형성되고, 상기 홈 패턴 내측에 접속배선들이 각각 형성된다. 상기 투명전극층 및 상기 접속배선으로 사용되는 물질의 예로서는 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드 등을 들 수 있다. 상기 투명전극층의 에너지 밴드갭은 약 3.1 내지 3.3 eV 이다.
이후, 상기 투명전극층 등에 홈 패턴이 형성되어, 다수 개의 태양전지들이 형성될 수 있다. 상기 투명전극들 및 상기 고저항 버퍼들은 각각의 셀에 대응한다. 상기 투명전극들 및 상기 고저항 버퍼들은 스트라이프 형태 또는 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
상기 투명전극들 및 상기 이면전극들은 서로 미스 얼라인되며, 상기 투명전극들 및 상기 이면전극들은 상기 접속배선들에 의해서 각각 전기적으로 연결된다. 이에 따라서, 다수 개의 태양전지들이 서로 전기적으로 직렬로 연결될 수 있다.
이와 같이, 태양광을 전기에너지로 변환시키기 위해서, 다양한 형태의 태양광 발전장치가 제조되고, 사용될 수 있다. 이와 같은 태양광 발전장치는 특허 공개 공보 10-2008-0088744 등에 개시된다.
실시예는 향상된 효율을 가지는 태양광 발전장치를 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 입사되는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 활성 영역 및 상기 활성 영역에 인접하는 비활성 영역을 포함하는 태양전지 패널; 및 상기 비활성 영역에 대응하여 배치되는 광 경로 변경부;를 포함한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 다수 개의 태양전지들; 및 상기 태양전지들 사이의 영역에 배치되는 광 경로 변경부를 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양전지들 사이의 영역, 즉, 비활성 영역에 배치되는 광 경로 변경부를 포함한다. 이에 따라서, 상기 비활성 영역으로 입사되는 태양광의 경로가 변경되어, 상기 비활성 영역에 인접하는 활성 영역으로 태양광이 입사될 수 있다.
이에 따라서, 보다 많은 광이 활성 영역으로 입사되고, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 향상된 효율을 가질 수 있다.
또한, 상기 광 경로 변경부는 보호기판의 상면 및/또는 하면에 형성되어 보다 효과적으로 광의 경로를 변경시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 태양전지 패널을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 태양광 발전장치에 태양광이 입사되는 과정을 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 9는 광 경로 변경부의 다양한 형상을 도시한 단면도들이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 층, 막 또는 전극 등이 각 기판, 층, 막, 또는 전극 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 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 태양전지 패널을 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 4는 실시예에 따른 태양광 발전장치에 태양광이 입사되는 과정을 도시한 도면이다. 도 5 내지 도 9는 광 경로 변경부의 다양한 형상을 도시한 단면도들이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 태양전지 패널(10), 보호기판(20) 및 다수 개의 광 경로 변경부들(30)들(30)을 포함한다.
상기 태양전지 패널(10)은 상기 보호기판(20) 아래에 배치된다. 상기 태양전지 패널(10)은 플레이트 형상을 가진다. 상기 태양전지 패널(10)은 태양광을 입사받아 전기에너지로 변환시킨다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 태양전지 패널(10)은 지지기판(100), 이면전극층(200), 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500), 윈도우층(600) 및 다수 개의 접속부들(700)을 포함한다.
상기 지지기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 이면전극층(200), 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400), 상기 고저항 버퍼층(500), 상기 윈도우층(600) 및 상기 접속부(700)를 지지한다.
상기 지지기판(100)은 절연체일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(100)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 투명할 수 있다. 상기 지지기판(100)은 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.
상기 이면전극층(200)은 상기 지지기판(100) 상에 배치된다. 상기 이면전극층(200)은 도전층이다. 상기 이면전극층(200)으로 사용되는 물질의 예로서는 몰리브덴 등의 금속을 들 수 있다.
또한, 상기 이면전극층(200)은 두 개 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 층들은 같은 금속으로 형성되거나, 서로 다른 금속으로 형성될 수 있다.
상기 이면전극층(200)에는 제 1 관통홈들(TH1)이 형성된다. 상기 제 1 관통홈들(TH1)은 상기 지지기판(100)의 상면을 노출하는 오픈 영역이다. 상기 제 1 관통홈들(TH1)은 평면에서 보았을 때, 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 관통홈들(TH1)의 폭은 약 80㎛ 내지 200㎛ 일 수 있다.
상기 제 1 관통홈들(TH1)에 의해서, 상기 이면전극층(200)은 다수 개의 이면전극들로 구분된다. 즉, 상기 제 1 관통홈들(TH1)에 의해서, 상기 이면전극들이 정의된다.
상기 이면전극들은 상기 제 1 관통홈들(TH1)에 의해서 서로 이격된다. 상기 이면전극들은 스트라이프 형태로 배치된다.
이와는 다르게, 상기 이면전극들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 이때, 상기 제 1 관통홈들(TH1)은 평면에서 보았을 때, 격자 형태로 형성될 수 있다.
상기 광 흡수층(300)은 상기 이면전극층(200) 상에 배치된다. 또한, 상기 광 흡수층(300)에 포함된 물질은 상기 제 1 관통홈들(TH1)에 채워진다.
상기 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 계 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다.
상기 광 흡수층(300)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.
상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 상기 버퍼층(400)은 황화 카드뮴(CdS)를 포함하며, 상기 버퍼층(400)의 에너지 밴드갭은 약 2.2eV 내지 2.4eV이다.
상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 버퍼층(400) 상에 배치된다. 상기 고저항 버퍼층(500)은 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함한다. 상기 고저항 버퍼층(500)의 에너지 밴드갭은 약 3.1eV 내지 3.3eV이다.
상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층(500)에는 제 2 관통홈들(TH2)이 형성된다. 상기 제 2 관통홈들(TH2)은 상기 광 흡수층(300)을 관통한다. 또한, 상기 제 2 관통홈들(TH2)은 상기 이면전극층(200)의 상면을 노출하는 오픈영역이다.
상기 제 2 관통홈들(TH2)은 상기 제 1 관통홈들(TH1)에 인접하여 형성된다. 즉, 상기 제 2 관통홈들(TH2)의 일부는 평면에서 보았을 때, 상기 제 1 관통홈들(TH1)의 옆에 형성된다. 상기 제 2 관통홈들(TH2)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가진다.
상기 제 2 관통홈들(TH2)의 폭은 약 80㎛ 내지 약 200㎛ 일 수 있다.
또한, 상기 광 흡수층(300)은 상기 제 2 관통홈들(TH2)에 의해서, 다수 개의 광 흡수부들을 정의한다. 즉, 상기 광 흡수층(300)은 상기 제 2 관통홈들(TH2)에 의해서, 상기 광 흡수부들로 구분된다.
상기 버퍼층(400)은 상기 제 2 관통홈들(TH2)에 의해서, 다수 개의 버퍼들로 정의된다. 즉, 상기 버퍼층(400)은 상기 제 2 관통홈들(TH2)에 의해서, 상기 버퍼들로 구분된다.
상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 제 2 관통홈들(TH2)에 의해서, 다수 개의 고저항 버퍼들로 정의된다. 즉, 상기 고저항 버퍼층(500)은 상기 제 2 관통홈들(TH2)에 의해서, 상기 고저항 버퍼들로 구분된다.
상기 윈도우층(600)은 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 배치된다. 상기 윈도우층(600)은 투명하며, 도전층이다. 또한, 상기 윈도우층(600)의 저항은 상기 이면전극층(200)의 저항보다 높다.
상기 윈도우층(600)은 산화물을 포함한다. 예를 들어, 상기 윈도우층(600)으로 사용되는 물질의 예로서는 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(Al doped zinc oxide;AZO) 또는 갈륨 도핑된 징크 옥사이드(Ga doped zinc oxide;GZO) 등을 들 수 있다.
상기 버퍼층(400), 상기 고저항 버퍼층(500) 및 상기 윈도우층(600)에는 제 3 관통홈들(TH3)이 형성된다. 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 버퍼층(400)의 일부 또는 전부, 상기 고저항 버퍼층(500) 및 상기 윈도우층(600)을 관통할 수 있다. 즉, 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 광 흡수층(300)의 상면을 노출시킬 수 있다.
상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 제 2 관통홈들(TH2)에 인접하는 위치에 형성된다. 더 자세하게, 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 제 2 관통홈들(TH2) 옆에 배치된다. 즉, 평면에서 보았을 때, 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 제 2 관통홈들(TH2) 옆에 나란히 배치된다. 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 윈도우층(600)을 관통한다. 더 자세하게, 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 광 흡수층, 상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층(500)을 일부 또는 전부 관통할 수 있다.
상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서, 상기 윈도우층(600)은 다수 개의 윈도우들로 구분된다. 즉, 상기 윈도우들은 상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서 정의된다.
상기 윈도우들은 상기 이면전극들과 대응되는 형상을 가진다. 즉, 상기 윈도우들은 스트라이프 형태로 배치된다. 이와는 다르게, 상기 윈도우들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서, 다수 개의 태양전지들(C1, C2...)이 정의된다. 더 자세하게, 상기 제 2 관통홈들(TH2) 및 상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서, 상기 태양전지들(C1, C2...)이 정의된다. 즉, 상기 제 2 관통홈들(TH2) 및 상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 태양전지들(C1, C2...)로 구분된다. 또한, 상기 태양전지들(C1, C2...)은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 서로 연결된다. 즉, 상기 태양전지들(C1, C2...)을 통하여 상기 제 2 방향으로 전류가 흐를 수 있다.
즉, 상기 태양전지 패널(10)은 상기 지지기판(100) 및 상기 태양전지들(C1, C2...)을 포함한다. 상기 태양전지들(C1, C2...)은 상기 지지기판(100) 상에 배치되고, 서로 이격된다. 또한, 상기 태양전지들(C1, C2...)은 상기 접속부들(700)에 의해서 서로 직렬로 연결된다.
상기 접속부들(700)은 상기 제 2 관통홈들(TH2) 내측에 배치된다. 상기 접속부들(700)은 상기 윈도우층(600)으로부터 하방으로 연장되며, 상기 이면전극층(200)에 접속된다. 예를 들어, 상기 접속부들(700)은 상기 제 1 셀(C1)의 윈도우로부터 연장되어, 상기 제 2 셀(C2)의 이면전극에 접속된다.
따라서, 상기 접속부들(700)은 서로 인접하는 태양전지들을 연결한다. 더 자세하게, 상기 접속부들(700)은 서로 인접하는 태양전지들에 각각 포함된 윈도우와 이면전극을 연결한다.
상기 접속부(700)는 상기 윈도우층(600)과 일체로 형성된다. 즉, 상기 접속부(700)로 사용되는 물질은 상기 윈도우층(600)으로 사용되는 물질과 동일하다.
상기 태양전지 패널(10)은 활성 영역(AR) 및 비활성 영역(NAR)을 포함한다.
상기 활성 영역(AR)은 입사되는 태양광을 전기에너지로 변환시킬 수 있는 영역이다. 상기 활성 영역(AR)은 상기 태양전지 패널(10)에서 실질적으로 발전하는 영역이다. 상기 활성 영역(AR)은 상기 태양전지들(C1, C2...)에 각각 대응되는 영역일 수 있다. 즉, 상기 활성 영역(AR)은 상기 태양전지들(C1, C2...)이 배치되는 영역과 실질적으로 일치할 수 있다.
상기 비활성 영역(NAR)은 태양광을 전기에너지로 변환시킬 수 없는 영역이다. 즉, 상기 비활성 영역(NAR)은 상기 태양전지 패널(10)에서 실질적으로 발전하지 않는 영역이다. 상기 비활성 영역(NAR)은 상기 활성 영역(AR)에 인접한다. 즉, 상기 비활성 영역(NAR)은 상기 활성 영역(AR) 옆에 위치한다. 상기 비활성 영역(NAR)은 상기 활성 영역(AR) 사이에 위치할 수 있다.
더 자세하게, 상기 비활성 영역(NAR)은 상기 제 1 관통홈(TH1) 및 상기 제 3 관통홈(TH3) 사이의 영역이다. 즉, 상기 비활성 영역(NAR)은 상기 제 1 관통홈(TH1)으로부터 상기 제 3 관통홈(TH3)까지의 영역이다. 상기 비활성 영역(NAR)은 상기 태양전지들(C1, C2...) 사이에 각각 위치할 수 있다. 즉, 상기 비활성 영역(NAR)은 상기 태양전지들(C1, C2...) 사이의 영역에 해당될 수 있다. 상기 비활성 영역(NAR)은 상기 태양전지들(C1, C2...)이 배치되지 않는 영역일 수 있다.
상기 보호기판(20)은 상기 태양전지 패널(10) 상에 배치된다. 상기 보호기판(20)은 상기 태양전지 패널(10)과 서로 대향된다. 상기 보호기판(20)은 투명하고 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 보호기판(20)은 상기 태양전지 패널(10)을 외부의 물리적인 충격 및 화학적인 충격으로부터 보호할 수 있다.
상기 보호기판(20)은 상기 태양전지 패널(10)과 실질적으로 동일한 평면 형상을 가질 수 있다. 상기 보호기판(20)으로 강화 유리 등이 사용될 수 있다. 즉, 상기 보호기판(20)은 강화 유리 기판일 수 있다.
상기 보호기판(20) 및 상기 태양전지 패널(10) 사이에 완충 시트(21)가 배치될 수 있다. 상기 완충 시트(21)는 투명하며, 탄성을 가질 수 있다. 상기 완충 시트(21)로 사용되는 물질의 예로서는 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate;EVA) 등을 들 수 있다.
또한, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 보호기판(20) 및 상기 태양전지 패널(10)을 수용하는 프레임을 더 포함할 수 있다. 특히, 상기 프레임은 상기 보호기판(20) 및 상기 태양전지 패널(10)의 외곽 부분을 수용할 수 있다. 상기 프레임으로 알루미늄 합금 등이 사용될 수 있다.
상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 비활성 영역(NAR)에 대응하여 배치된다. 즉, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 비활성 영역(NAR)이 위치하는 부분에 배치된다. 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 태양전지들(C1, C2...) 사이에 배치된다. 즉, 상기 광 경로 변경부들(30)들(30)은 상기 태양전지들(C1, C2...)의 사이의 영역에 대응하여 배치된다.
또한, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 태양전지 패널(10) 사이에 배치된다. 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 태양전지 패널(10)과 소정의 간격으로 이격될 수 있다.
또한, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 보호기판(20)에 배치된다. 더 자세하게, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 보호기판(20)의 상면 또는 하면에 배치된다. 더 자세하게, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 보호기판(20)의 상면에 직접 배치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광 경로 변경부들(30)은 입사되는 태양광의 경로를 변경시킨다. 더 자세하게, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 비활성 영역(NAR)에 배치되어, 상기 비활성 영역(NAR)으로 입사되는 태양광의 경로를 상기 활성 영역(AR)으로 변경시킬 수 있다. 즉, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 태양전지들(C1, C2...) 사이의 영역을 향하여 입사되는 태양광을 상기 태양전지들(C1, C2...)로 입사시킬 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 비활성 영역(NAR)을 향하여 입사되는 태양광의 경로를 변경시켜서, 향상된 광-전 변환 효율을 가질 수 있다.
상기 광 경로 변경부들(30)은 렌즈 형상을 가질 수 있다. 특히, 상기 광 경로 변경부들(30)은 일방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 광 경로 변경부들(30)은 렌티큘라 렌즈 형상을 가질 수 있다.
상기 광 경로 변경부들(30)은 곡면(31)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광 경로 변경부들(30)은 오목한 면 또는 볼록한 면을 포함할 수 있다. 상기 광 경로 변경부들(30)은 볼록 렌즈 형상을 가질 수 있다. 이와는 다르게, 상기 광 경로 변경부들(30)은 오목 렌즈 형상을 가질 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 광 경로 변경부들은 프리즘 시트(32)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 광 경로 변경부들은 프리즘 패턴(32)을 포함할 수 있다. 상기 프리즘 시트는 상기 보호기판(20)의 상면에 접착될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 프리즘 패턴은 상기 보호기판(20)의 상면에 직접 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 광 경로 변경부들은 다수 개의 투명한 입자들(33)을 포함할 수 있다. 상기 투명한 입자들(33)은 비드 형상을 가질 수 있다. 상기 투명한 입자들은 상기 보호기판(20)의 상면에 배치된다. 더 자세하게, 상기 투명한 입자들(33)은 상기 보호기판(20)의 상면에 일체화될 수 있다. 상기 투명한 입자들(33)은 상기 보호기판(20)의 상면에 배치된 후, 소결되어, 상기 보호기판(20)의 상면과 일체화될 수 있다.
상기 투명한 입자들(33)의 직경은 약 1㎛ 내지 약 1㎜일 수 있다. 상기 투명한 입자들(33)은 유리를 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 투명한 입자들(33)은 글래스 비드일 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 광 경로 변경부들은 상기 보호기판(20) 아래에 배치될 수 있다. 즉, 상기 투명한 입자들(34)은 상기 보호기판(20) 아래에 배치될 수 있다. 즉, 상기 투명한 입자들(34)은 상기 보호기판(20)의 하면에 배치될 수 있다. 상기 투명한 입자들(34)은 상기 보호기판(20)의 하면에 접합될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 광 경로 변경부들은 상기 보호기판(20)에 직접 형성될 수 있다. 즉, 상기 광 경로 변경부들은 상기 보호기판(20)에 형성되는 오목한 홈(35)일 수 있다. 더 자세하게, 상기 오목한 홈(35)은 상기 보호기판(20)의 상면에 형성될 수 있다. 상기 오목한 홈은 곡면을 포함할 수 있다. 이에 따라서, 상기 오목한 홈은 오목 렌즈 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라서, 상기 광 경로 변경부들은 상기 보호기판(20)의 상면에 직접 형성되는 오목한 곡면(35)을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 광 경로 변경부들은 상기 보호기판(20)의 상면 및/또는 하면에 형성되는 돌기들(37, 38)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 광 경로 변경부들은 상기 보호기판(20)의 상면에 형성되는 제 1 돌기들(37) 및/또는 상기 보호기판(20)의 하면에 형성되는 제 2 돌기들(38)을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 비활성 영역(NAR)을 향하여 입사되는 입사되는 태양광의 경로를 상기 활성 영역(AR)으로 변경시킨다. 이에 따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 활성 영역(AR)으로 입사되는 태양광의 양을 증가시키고, 향상된 광-전 변환 효율을 가질 수 있다.
또한, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 보호기판(20)에 형성된다. 이때, 상기 광 경로 변경부들(30) 및 상기 보호기판(20)은 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라서, 상기 광 경로 변경부들(30)은 상기 보호기판(20)에 강력하게 결합되므로, 상기 광 경로 변경부들(30)이 상기 보호기판(20)으로부터 이탈되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 상기 광 경로 변경부들(30) 및 상기 보호기판(20)은 모두 유리를 포함할 수 있다. 이에 따라서, 상기 광 경로 변경부들(30)은 높은 광학적 특성을 가질 수 있고, 상기 보호기판(20)에 견고하게 접합될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 향상된 효율 및 내구성을 가질 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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.

Claims (11)

  1. 입사되는 태양광을 전기에너지로 변환시키는 활성 영역 및 상기 활성 영역에 인접하는 비활성 영역을 포함하는 태양전지 패널; 및
    상기 비활성 영역에 대응하여 배치되는 광 경로 변경부;를 포함하고,
    상기 광 경로 변경부는 입사되는 광의 경로를 상기 활성 영역으로 변경시키는 태양광 발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 경로 변경부는 다수 개의 투명한 입자들, 렌즈 또는 프리즘 시트를 포함하는 태양광 발전장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 보호기판을 포함하고,
    상기 광 경로 변경부는 상기 보호기판 상 또는 아래에 형성되는 태양광 발전장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 광 경로 변경부는 상기 보호기판의 상면 또는 하면에 배치되는 다수 개의 돌기들을 포함하는 태양광 발전장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 광 경로 변경부는 상기 보호기판과 일체로 형성되는 태양광 발전장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 보호기판을 포함하고,
    상기 광 경로 변경부는 상기 보호기판에 형성되는 홈을 포함하는 태양광 발전장치.
  7. 삭제
  8. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 다수 개의 태양전지들; 및
    상기 태양전지들 사이의 영역에 배치되는 광 경로 변경부를 포함하고,
    상기 광 경로 변경부는 입사되는 광의 경로를 상기 태양전지들로 변경시키는 태양광 발전장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 태양전지들을 덮는 보호기판을 포함하고,
    상기 광 경로 변경부는 상기 보호기판 상에 배치되는 태양광 발전장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광 경로 변경부는 다수 개의 비드들을 포함하고,
    상기 비드들은 상기 보호기판 상에 배치되는 태양광 발전장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 광 경로 변경부는 곡면을 포함하는 태양광 발전장치.
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