KR101306544B1 - Solar cell module and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈은 적어도 하나의 홈을 포함하는 지지기판; 상기 지지기판의 상부에 형성되는 태양전지 셀들; 및, 상기 태양전지 셀들과 전기적으로 연결되는 버스 바;를 포함하고, 상기 홈은 상기 지지기판의 측면에 형성된다.A solar cell module according to an embodiment of the present invention includes a support substrate including at least one groove; Solar cell cells formed on the support substrate; And a bus bar electrically connected to the solar cells, wherein the groove is formed on a side of the support substrate.
Description
본 발명은 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신뢰성 및 생산성이 향상된 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell module and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a solar cell module having improved reliability and productivity and a manufacturing method thereof.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지면서, 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양전지가 주목받고 있다.Recently, as energy resources such as petroleum and coal are expected to be depleted, interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells that produce electric energy from solar energy are attracting attention.
태양전지(Solar Cell 또는 Photovoltaic Cell)는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 태양광발전의 핵심소자이다.Solar cells (Solar Cells or Photovoltaic Cells) are the key elements of photovoltaic power generation that convert sunlight directly into electricity.
예로서 반도체의 pn접합으로 만든 태양전지에 반도체의 금지대폭(Eg: Band-gap Energy)보다 큰 에너지를 가진 태양광이 입사되면 전자-정공 쌍이 생성되는데, 이들 전자-정공이 pn 접합부에 형성된 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 모이게 됨에 따라 pn간에 기전력(광기전력: Photovoltage)이 발생하게 된다. 이때 양단의 전극에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 되는 것이 동작원리이다.For example, when solar light having energy greater than the band-gap energy (Eg) is incident on a solar cell made of a pn junction of a semiconductor, electron-hole pairs are generated, and these electron-holes are formed in an electric field formed at a pn junction. As a result, electrons are gathered into the n-layer and holes are gathered into the p-layer, whereby electromotive force (photovoltage) is generated between pn. At this time, when the load is connected to the electrodes at both ends, current flows.
태양전지에서 생성된 전류가 버스 바를 통해 정션박스와 연결되는데 일반적으로 태양전지 패널의 상면에 형성되는 버스 바를 정션박스와 연결시키기 위해 태양전지 기판에 양극과 음극의 홀을 각각 형성한다. 상기 홀을 형성하기 위해 기판에 별도의 공정이 필요하여 공정이 증가하는 문제점이 있다. 또한 복수 개의 홀 사이의 균열로 인해 태양전지 기판이 손상될 수 있다는 문제점이 존재한다.Current generated from the solar cell is connected to the junction box through a bus bar. In general, holes for positive and negative electrodes are formed in the solar cell substrate to connect the bus bar formed on the solar cell panel to the junction box. In order to form the hole, a separate process is required on the substrate, which increases the process. In addition, there is a problem that the solar cell substrate may be damaged due to cracks between the plurality of holes.
발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈 및 그 제조방법은 태양전지 기판에 홀을 형성하지 않고, 버스 바와 정션박스를 연결함으로써, 홀을 형성하는 공정을 생략할 수 있어 생산성 및 신뢰성을 향상하는 것을 목적으로 한다. A solar cell module and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention can be omitted by forming a hole by connecting a bus bar and a junction box without forming a hole in a solar cell substrate, thereby improving productivity and reliability. It is done.
발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈은 적어도 하나의 홈을 포함하는 지지기판; 상기 지지기판의 상부에 형성되는 태양전지 셀들; 및, 상기 태양전지 셀들과 전기적으로 연결되는 버스 바;를 포함하고, 상기 홈은 상기 지지기판의 측면에 형성된다.A solar cell module according to an embodiment of the present invention includes a support substrate including at least one groove; Solar cell cells formed on the support substrate; And a bus bar electrically connected to the solar cells, wherein the groove is formed on a side of the support substrate.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 홀을 형성하지 않으므로 지지기판에 홀을 형성하는 공정에서 발생할 수 있는 불량률을 감소시킬 수 있다.Since the solar cell module according to the embodiment does not form a hole, a defect rate that may occur in a process of forming a hole in a support substrate may be reduced.
도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 정션박스를 나타낸 사시도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면도이다.1 is a perspective view of a solar cell module according to an embodiment.
2 is a cross-sectional view of a solar cell module according to an embodiment.
3 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment.
4 is a perspective view illustrating a junction box according to an embodiment.
5 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment.
실시 예의 설명에 있어서, 각 패널, 바, 프레임, 기판, 홈 또는 막 등이 각 패널, 바, 기판, 홈 또는 막 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.
In the description of the embodiment, each panel, bar, frame, substrate, groove, or film is formed on or under the "on" of each panel, bar, substrate, groove or film, etc. In the case described, "on" and "under" include both those that are formed "directly" or "indirectly" through other components. In addition, the upper or lower reference of each component is described with reference to the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean the size actually applied.
도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면도이다.1 is a perspective view of a solar cell module according to an embodiment. 2 is a cross-sectional view of a solar cell module according to an embodiment.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 태양전지 셀들(320), 상기 태양전지 셀들(320)을 지지하는 지지기판(310), 상기 태양전지 셀들(320)과 전기적으로 연결되는 버스 바(400), 상기 버스 바(400)와 연결되는 정션박스(500)를 포함하고, 상기 정션박스(500)는 상기 지지기판(310)의 측면에 내장되어 형성된다.1 and 2, the solar cell module according to the embodiment is electrically connected to the
상기 지지기판(310)은 절연체일 수 있다. 상기 지지기판(310)은 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(310)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 상기 지지기판(310)은 투명할 수 있다. 상기 지지기판(310)은 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.The
상기 태양전지 셀들(320)은 지지기판(310) 상에 형성될 수 있으며, 플레이트 형상을 가진다. 예를 들어, 상기 태양전지 셀들(320)은 사각 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 태양전지 셀들(320)은 태양광을 입사받아 전기에너지로 변환시킨다.The
상기 태양전지 셀들(320)을 수용하도록 측면에 프레임(미도시)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임은 상기 태양전지 셀들(320)의 4개의 측면에 배치된다. 상기 프레임으로 사용될 수 있는 물질의 예로서는 알루미늄 등의 금속을 들 수 있다. A frame (not shown) may be formed on the side surface to accommodate the
상기 태양전지 셀들(320)의 상부에는 상기 태양전지 셀들(320)을 보호하는 보호막(미도시), 상기 보호막 위에 배치되는 상부 기판(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 부품들은 라미네이션 공정에 의해 일체화된다.A protective film (not shown) for protecting the
상부 기판 및 지지기판(310)은 태양전지 셀들(320)을 외부 환경으로부터 보호한다. 이러한 상부 기판 및 지지기판(310)은 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.The upper substrate and the
보호막은 태양전지 셀들(320)의 상부에 배치된 상태에서 라미네이션 공정에 의해 태양전지 셀들(320)과 일체화되는 것으로, 습기 침투로 인한 부식을 방지하고 태양전지 셀들(320)을 충격으로부터 보호한다. 이러한 보호막은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate)와 같은 물질로 이루어질 수 있다. 상기 보호막은 태양전지 셀들(320)의 하부에도 형성될 수 있다.The protective layer is integrated with the
상기 보호막 위에 위치하는 상부 기판은 투과율이 높고 파손 방지 기능이 우수한 강화 유리 등으로 이루어져 있다. 이때, 강화 유리는 철 성분 함량이 낮은 저(low) 철분 강화 유리(low iron tempered glass)일 수 있다. 이러한 상부 기판은 빛의 산란 효과를 높이기 위해서 내측면이 엠보싱(embossing) 처리될 수 있다.The upper substrate positioned on the protective film is made of tempered glass having high transmittance and excellent breakage prevention function. In this case, the tempered glass may be a low iron tempered glass having a low iron content. The upper substrate may be embossed with an inner surface to increase light scattering effect.
상기 버스 바(400)는 상기 태양전지 셀들(320)에 접속된다. 예를 들어, 상기 버스 바(400)는 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들(320)의 상면에 배치된다. 상기 버스 바(400)는 상기 최 외곽에 배치되는 태양전지 셀들(320)의 상면에 직접 접촉할 수 있고, 일단에 형성되는 버스 바(410)와 타단에 형성되는 버스 바(420)는 상호 다른 극성으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 일단에 형성되는 버스 바(410)가 양극으로 동작하는 경우, 타단에 형성되는 버스 바(420)는 음극으로 동작할 수 있다.The
정션박스(500)는 상기 태양전지 셀들(320)과 전기적으로 연결된다. 상기 정션박스(500)는 지지기판(310)의 둘레영역에 형성될 수 있으며, 상기 버스 바(401, 402)에 각각 연결된다. 자세하게, 태양전지 셀들(320)의 일단에 형성되는 버스 바(410)와 타단에 형성되는 버스 바(420)와 각각 접하도록 양단에 지지기판(310)의 양단에 정션박스(500)가 형성될 수 있다.The
이를 위해 상기 지지기판(310)의 측면에 홈(311, 312)을 형성한다. 상기 홈(311, 312)은 상기 지지기판(310)의 일부를 가공하여 형성될 수 있으며, 도면을 기준으로 지지기판(310)의 가로측에 형성되었으나, 세로측에 형성될 수도 있다.To this end,
태양전지 셀들(320)은 상기 지지기판(310)보다 작은 폭으로 형성되고, 상기 홈(311, 312)은 상기 태양전지 셀들(320)이 형성되지 않은, 지지기판(310)의 둘레영역에 형성되므로 수광면적을 확보할 수 있다.The
정션박스(500)는 상기 홈(311, 312)을 각각 메우도록 형성될 수 있다. 상기 정션박스(500)는 상기 홈(311, 312)과 대응되는 면적으로 형성될 수 있다. The
구체적으로, 상기 홈(311, 312)이 지지기판(310)의 측면이 'ㄷ'자 형상으로 형성되므로, 상기 정션박스(500)도 상기 홈(311, 312)을 각각 메우도록 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다.Specifically, since the
실시예에서는 지지기판(310)의 양 측면에 복수의 홈이 형성되었으나, 상기 지지기판(310)의 상부 중앙영역에 하나의 홈이 형성되고, 상기 정션박스(500)가 이를 메우도록 형성될 수도 있다. In the embodiment, a plurality of grooves are formed on both sides of the
양극 및 음극으로 동작하는 버스 바(401, 402)는 상기 정션박스(500)에 연결될 수 있다.Bus bars 401 and 402 which operate as positive and negative electrodes may be connected to the
상기 정션박스(500)는 예를 들어, 양극으로 동작하는 버스 바(410)와 연결되는 양극의 정션박스(510)와, 음극으로 동작하는 버스 바(420)와 연결되는 음극의 정션박스(520)를 포함하고, 상기 양극의 정션박스(510)와 음극의 정션박스(520)는 상기 태양전지 셀들(320)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.The
상기 지지기판(310)의 측면과 상기 정션박스(510, 520)의 측면은 동일한 직선을 공유할 수 있다. 즉, 상기 정션박스(510, 520)는 상기 홈(311, 312)과 동일한 면적을 갖도록 형성될 수 있다.Side surfaces of the
도 3은 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면도이다. 양극의 정션박스(510)와 음극의 정션박스(520)가 상기 태양전지 패널(320)의 측면에 형성되고, 각각의 버스 바(401, 402)가 상기 정션박스(510, 520)와 각각 연결된다. 상기와 같이, 양극의 정션박스(510)와 음극의 정션박스(520)가 상기 태양전지 패널(320)의 측면에 형성되므로, 홈(311, 312)을 형성하기 위해 태양전지 패널(32)의 수광면적을 감소시킬 필요가 없으므로, 수광면적이 확보될 수 있다.3 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment. A
상기 정션박스(500)는 바이패스 다이오드 등을 구비하고, 상기 버스 바(400) 및 상기 케이블(600)과 연결되는 회로기판을 수용할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 태양전지 모듈은 상기 버스 바(400)와 상기 회로기판을 연결하기 위한 배선을 더 포함할 수 있다. 상기 케이블(600)은 상기 회로기판에 연결되며, 정션박스(500)의 연결부(515)를 통해 태양전지 셀들(320)과 전기적으로 연결된다.The
각 정션박스(510, 520)의 측면에는 케이블(610, 620)이 연결될 수 있다.
일반적으로 지지기판(310)의 일면에 양극과 음극으로 동작하는 버스 바를 지지기판의 하면에 형성된 정션박스와 연결시키기 위해 상기 지지기판에 홀을 형성하는데, 상기 과정에서 공정이 증가하고, 상기 지지기판이 홀의 형성 과정에서 깨지는 등의 이유로 신뢰성 및 생산성이 감소할 수 있다. In general, a hole is formed in the support substrate to connect a bus bar acting as an anode and a cathode on one surface of the
발명의 실시예에서는 지지기판(310)의 측면에 홈을 가공하여 형성하고, 상기 홈에 버스바를 통과시켜, 정션박스와 연결시킨다. 상기 정션박스는 상기 지지기판(310)의 홈과 대응하는 크기로 형성되어 지지기판의 측면에 위치하게 되므로, 지지기판에 홀을 형성하지 않고, 정션박스와 버스바를 전기적으로 연결할 수 있어, 이러한 문제를 개선할 수 있다.In the embodiment of the invention is formed by processing the groove on the side of the
도 4는 실시예에 따른 정션박스를 나타낸 사시도이다. 도 4에서는 예를 들어, 양극과 연결되는 정션박스(510)를 예시하였으나, 음극에서도 동일하게 적용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 정션박스(510)는 지지부(512)와 삽입부(511)로 구성될 수 있다.4 is a perspective view illustrating a junction box according to an embodiment. In FIG. 4, for example, the
상기 삽입부(511)는 상기 홈(311)에 삽입되는 부분이고, 상기 지지부(512)는 상기 삽입부(511)를 지지하며, 지지기판(310)의 하면에 형성된다. 상기 지지부(512)는 상기 삽입부(511)에 비해 단면이 넓은 면적으로 형성될 수 있으며, 동일한 면적으로 형성될 수도 있다. The
도 5는 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 정션박스(500)가 홈에 완전히 삽입되는 구성이며, 상기 홈이 지지기판(310)의 측면에 형성되지 않고, 내부에 형성된다. 상기 구성에 의해 BIPV(Building Integrated Photovoltaic System)에도 용이하게 적용될 수 있다.5 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment. As shown, the
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.In addition, the features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
Claims (11)
상기 지지기판의 상부에 형성되는 태양전지 셀들; 및,
상기 태양전지 셀들과 전기적으로 연결되는 양극의 버스 바 및 음극의 버스 바;
상기 양극의 버스 바와 연결되고, 상기 제1 홈 내에 배치되는 양극의 정션박스; 및
상기 음극의 버스 바와 연결되고, 상기 제2 홈 내에 배치되는 음극의 정션박스를 포함하고, 상기 제1 홈 및 제2 홈은 상기 지지기판의 측면에 형성되고,
상기 정션박스는 상기 홈에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부를 지지하고, 상기 지지기판의 하부에 형성되는 지지부를 포함하는 태양전지 모듈.
A support substrate comprising a first groove and a second groove;
Solar cell cells formed on the support substrate; And
A bus bar of a positive electrode and a bus bar of a negative electrode electrically connected to the solar cells;
A junction box of the anode connected to the bus bar of the anode and disposed in the first groove; And
A junction box of a cathode connected to the bus bar of the cathode and disposed in the second groove, wherein the first groove and the second groove are formed on a side surface of the support substrate,
The junction box includes an insertion part inserted into the groove, a support part supporting the insertion part and formed under the support substrate.
상기 정션박스는 제1 홈 및 제2 홈을 메우도록 형성되는 태양전지 모듈.The method of claim 1,
The junction box is a solar cell module formed to fill the first groove and the second groove.
상기 버스 바는 제1 홈 및 제2 홈을 향해 연장되는 태양전지 모듈.The method of claim 1,
The bus bar extends toward the first groove and the second groove.
상기 제1 홈 및 제2 홈은 'ㄷ'자 형상으로 형성되는 태양전지 모듈.
The method of claim 1,
The first groove and the second groove is a solar cell module formed in the '''shape.
상기 지지기판의 측면과 상기 정션박스의 측면은 동일한 직선을 공유하는 태양전지 모듈.The method of claim 1,
The side of the support substrate and the side of the junction box solar cell module sharing the same straight line.
상기 지지기판의 상부에 형성되는 태양전지 셀들; 및,
상기 태양전지 셀들과 전기적으로 연결되는 양극의 버스 바 및 음극의 버스 바;
상기 양극의 버스 바와 연결되고, 상기 제1 홈 내에 배치되는 양극의 정션박스; 및
상기 음극의 버스 바와 연결되고, 상기 제2 홈 내에 배치되는 음극의 정션박스
를 포함하고, 상기 제1 홈 및 제2 홈은 상기 지지기판의 내부에 형성되고,
상기 정션박스는 상기 홈에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부를 지지하고, 상기 지지기판의 하부에 형성되는 지지부를 포함하는 태양전지 모듈.
A support substrate comprising a first groove and a second groove;
Solar cell cells formed on the support substrate; And
A bus bar of a positive electrode and a bus bar of a negative electrode electrically connected to the solar cells;
A junction box of the anode connected to the bus bar of the anode and disposed in the first groove; And
Junction box of the negative electrode is connected to the bus bar of the negative electrode, and disposed in the second groove
The first groove and the second groove are formed in the support substrate,
The junction box includes an insertion part inserted into the groove, a support part supporting the insertion part and formed under the support substrate.
상기 버스 바는 상기 제1 홈 및 제2 홈을 향해 연장되는 태양전지 모듈.
10. The method of claim 9,
The bus bar extends toward the first and second grooves.
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KR20010021238A (en) * | 1999-08-09 | 2001-03-15 | 카도타 사부로 | Wiring structure of solor cell module |
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KR20090003860U (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-27 | 주식회사 에스에너지 | A solar power generation |
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- 2011-11-25 KR KR1020110124626A patent/KR101306544B1/en active IP Right Grant
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