KR101633684B1 - Electrodes integrated solar cell protection sheet and solar cell modules manufactured using that - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극 일체형 태양전지 보호시트 및 이를 이용하여 제조된 태양전지 모듈에 관한 것으로, 기재인 고분자시트와, 상기 고분자시트의 일면에 일정한 패턴을 갖도록 형성된 금속전극과, 상기 금속전극의 상면에 형성된 저융점 합금전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트 및 이를 이용하여 제조된 태양전지 모듈을 제공한다.
본 발명에 따르면, 태양광 모듈의 버스바전극 및 리본재를 대체하는 전극을 보호시트에 일체화시킴으로서 은 성분의 사용량을 줄이고, 접착 공정을 배제할 수 있으므로 공정이 단축되어 공정효율이 향상되며, 추가 투자비용없이도 간단히 전환시킬 수 있으므로 생산성 향상에도 기여하는 효과를 얻을 수 있다.The present invention relates to an electrode-integrated solar cell protection sheet and a solar cell module manufactured using the same, which comprises a polymer sheet as a base material, a metal electrode formed on one surface of the polymer sheet to have a predetermined pattern, And a low-melting point alloy electrode, and a solar cell module manufactured using the electrode-integrated solar cell protective sheet.
According to the present invention, by integrating the bus bar electrode of the solar module and the electrode replacing the ribbon material in the protective sheet, the amount of silver component can be reduced and the bonding process can be eliminated, It is possible to easily switch without investment cost, thereby contributing to an improvement in productivity.
Description
본 발명은 전극 일체형 태양전지 보호시트 및 이를 이용하여 제조된 태양전지 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 모듈의 버스바전극 및 리본재를 대체할 수 있는 전극을 태양광 모듈의 보호시트에 인쇄하여 일체화시킴으로써 제작공정을 단축시키고, 낮은 공정온도로 모듈 제작 효율을 증대시킬 수 있도록 한 전극 일체형 태양전지 보호시트 및 이를 이용하여 제조된 태양전지 모듈에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to an electrode-integrated solar cell protection sheet and a solar cell module manufactured using the same, and more particularly, The present invention relates to an electrode-integrated solar cell protection sheet and a solar cell module manufactured using the electrode-integrated solar cell protection sheet, which can shorten the manufacturing process and increase module manufacturing efficiency at a low process temperature.
태양에너지는 전기에너지로 변환할 수 있기 때문에 대기 오염이나 지구 온난화 등의 환경문제에 대응하여 이산화탄소를 배출하지 않고 발전할 수 있는 청정 에너지 공급원으로서 주목받고 있다.Since solar energy can be converted into electric energy, it is attracting attention as a clean energy supply source that can generate electricity without emitting carbon dioxide in response to environmental problems such as air pollution or global warming.
더구나, 태양에너지는 태양을 이용할 수 있어 사용량에 제한 없이 사용할 수 있으며, 사용시 환경에 영향을 미치지 않아 친환경적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.Furthermore, solar energy can be used without any limitation in usage because it can utilize the sun, and it has an advantage of being environmentally friendly since it does not affect the environment when it is used.
특히, 태양에너지를 이용하는 방법 중 하나인 태양광 발전은 태양광을 전기 에너지로 변환시켜 에너지를 사용한다.In particular, photovoltaic power generation, which is one of the ways of using solar energy, converts energy from solar energy into electric energy.
태양광 발전은 태양열 발전에 비해 직접적으로 전기 에너지로 변환할 수 있기 때문에 에너지 사용적인 측면에서 효율적으로 사용할 수 있으며, 터빈 등의 기계장치를 설치 하지 않기 때문에 유지보수에 유리한 측면을 가지고 있다. Solar power generation can be converted into electric energy directly compared to solar power generation, so it can be used efficiently in terms of energy use and has advantages in maintenance because it does not install a mechanical device such as a turbine.
하지만, 초기투자비 및 발전단가가 높아 이를 개선하기 위한 노력이 진행중이다.However, efforts are underway to improve the initial investment and development cost.
태양광 발전을 위해서는 태양광 모듈이 필요하며, 모듈은 태양전지 셀과 이를 보호하기 위한 보호시트 그리고 강화유리로 구성된다.Photovoltaic power generation requires a photovoltaic module, which consists of a solar cell, a protective sheet to protect it, and tempered glass.
상기 모듈은 광전 변환효율을 높이기 위해 태양전지 셀 상단의 전극과 또 다른 태양전지 셀의 하단의 전극을 주석도금 리본재를 이용하여 직렬연결한다.In order to increase the photoelectric conversion efficiency, the module connects the electrode on the upper end of the solar cell and the electrode on the lower end of another solar cell in series using a tin plating ribbon material.
이때, 태양전지 셀 상단의 핑거전극(finger electrode)과 맞닿는 버스바 전극(busbarelectode)은 내부의 전자를 빠르게 외부 회로로 보냄으로 광전효율을 증가시키는 역할을 한다.At this time, a busbar electrode contacting the finger electrode on the upper part of the solar cell serves to increase the photoelectric efficiency by rapidly sending the electrons inside the cell to the external circuit.
이러한 태양광 모듈 제조 공정은 버스바 전극 상부에 200℃ 이상 온도의 열과 압력을 통해 리본재를 부착하는 솔더링 공정,보호시트와 강화유리를 태양전지에합지하는열융착공정의 두 공정이 필요하기에 다소 복잡한 과정을 거친다. This solar module manufacturing process requires two processes: a soldering process for attaching the ribbon material to the upper portion of the bus bar electrode through heat and pressure at a temperature of 200 ° C or more, and a heat seal process for bonding the protective sheet and the tempered glass to the solar cell It is a somewhat complicated process.
태양광 모듈에 널리 사용되는 실리콘 태양전지 두께는 광전변환 효율에 큰 영향을 미치지 않아 최근 제작 단가를 줄이기 위해 얇은 두께의 태양광 모듈을 생산하고 있으나, 모듈 제작 시 열과 압력에 의해 파손되는 경우가 많이 발생하여 제작 공정 효율이 떨어지는 단점이 있다.Although the thickness of silicon solar cell widely used in solar module does not have a great influence on photoelectric conversion efficiency, it is producing solar module with thin thickness in order to reduce the production cost. However, it is often damaged by heat and pressure And the manufacturing process efficiency is lowered.
또한, 태양전지 상단 표면의핑거전극과 버스바전극은 높은 전도도를 위해 은을 사용하는데, 비용이 높게 형성되어 있어 태양전지 생산단가 상승에 영향을 미치는 문제점이 있다.
In addition, the finger electrode and the bus bar electrode on the top surface of the solar cell use silver for high conductivity, and the cost is high, which has a problem in affecting an increase in production cost of the solar cell.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 태양광 모듈의 버스바전극 및 리본재를 대체할 수 있는 전극을 보호시트에 일체로 구성하여 제조공정을 단축시켜 제조 효율을 높이도록 한 전극 일체형 태양전지 보호시트 및 이를 이용하여 제조된 태양전지 모듈을 제공함에 그 주된 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and it is an object of the present invention to shorten the manufacturing process by integrally forming the electrode capable of replacing the bus bar electrode and ribbon material of the solar module, Thereby enhancing the manufacturing efficiency of the solar cell module, and a solar cell module manufactured using the same.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 기재인 고분자시트와, 상기 고분자시트의 일면에 일정한 패턴을 갖도록 형성된 금속전극과, 상기 금속전극의 상면에 형성된 저융점 합금전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트를 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a polymer electrolyte fuel cell comprising a polymer sheet as a base material, a metal electrode formed on one surface of the polymer sheet to have a predetermined pattern, and a low melting point alloy electrode formed on the top surface of the metal electrode Wherein the solar cell is provided with a solar cell.
또한, 상기 패턴은 보호시트의 길이방향으로 직진성을 가지며, 패턴 중간이 일정간격을 두고 떨어져 형성될 수 있다.In addition, the pattern has a straightness in the longitudinal direction of the protective sheet, and the pattern intermediate can be formed with a predetermined interval.
또한, 상기 고분자시트는 금속전극 및 저융점 합금전극이 형성된 부분을 제외한 다른 부분이 엠보싱처리될 수 있다.In addition, the polymer sheet may be embossed in other portions except the portion where the metal electrode and the low melting point alloy electrode are formed.
또한, 상기 고분자시트는 EVA, TPO, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르 계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에틸렌계 공중합체 수지 중 선택된 1종 이상을 포함하여 구성될 수 있다.The polymer sheet may include at least one selected from the group consisting of EVA, TPO, a polyolefin resin, a polyester resin, a polyurethane resin, and an ethylenic copolymer resin.
또한, 상기 저융점 합금전극을 구성하는 저융점 합금은 130℃-160℃의 용융온도를 가질 수 있다.The low melting point alloy constituting the low melting point alloy electrode may have a melting temperature of 130 ° C to 160 ° C.
또한, 상기 저융점 합금전극을 구성하는 저융점 합금은 Sn, Bi, Pb, In, Cd 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.The low melting point alloy constituting the low melting point alloy electrode preferably contains at least one metal selected from the group consisting of Sn, Bi, Pb, In and Cd.
또한, 상기 패턴의 말단부는 저융점 합금으로 된 돌출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the end portion of the pattern further includes a protrusion made of a low melting point alloy.
또한, 상기 금속전극은 금속이 포함된 잉크 또는 페이스트를 일정한 패턴으로 인쇄한 후 소결하여 제조될 수 있다.The metal electrode may be manufactured by printing an ink or paste containing a metal in a predetermined pattern and then sintering.
뿐만 아니라, 상기 금속전극은 패턴 모양의 금속박을 고분자시트 상에 합지하여 제조될 수 있다.In addition, the metal electrode may be fabricated by laminating a patterned metal foil on a polymer sheet.
또한, 상기 금속전극은 Cu, Ni, Cr, Ag, Al 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다.The metal electrode may include at least one metal selected from the group consisting of Cu, Ni, Cr, Ag, and Al.
또한, 상기 고분자시트는 고열전도성 절연물질, 방열물질, 광변환물질 중에서 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the polymer sheet preferably includes at least one material selected from a high thermal conductive insulating material, a heat radiation material, and a photo-conversion material.
또한, 상기 고분자시트는 입사된 태양광을 시트 내면에서 반사시켜 태양광 흡수를 증가시키는 물질을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the polymer sheet preferably includes a material that reflects incident sunlight on the inner surface of the sheet to increase solar absorption.
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아울러, 본 발명은 2장 이상이 나란히 배치된 태양전지셀과; 상기 태양전지셀의 상,하면에 각각 상기에 기재된 태양전지 보호시트가 합지된 구조를 포함하되, 상기 태양전지 보호시트에 일체로 된 저융점 합금전극이 상기 태양전지셀 표면에 구비된 전극에 접촉하도록 합지된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈도 제공할 수 있다.The present invention also relates to a solar cell comprising two or more solar cells arranged side by side; Wherein the solar cell protection sheet includes a structure in which the above-described solar cell protection sheet is laminated on the upper and lower surfaces of the solar cell, wherein a low melting point alloy electrode integrated with the solar cell protection sheet contacts The solar cell module according to the present invention can also provide a solar cell module.
이때, 상기 태양전지 셀 중 어느 하나의 태양전지 셀 상부의 보호시트 상의 저융점 합금전극과, 그에 패턴 길이 방향으로 인접한 다른 태양전지 셀 하부의 보호시트 상의 저융점 합금전극이 셀과 셀 사이에서 서로 융착되고, 동일한 태양전지 셀 상부와 하부의 보호시트 상의 저융점 합금전극은 서로 접촉되지 않는 구조인 것을 특징으로 한다.At this time, a low-melting-point alloy electrode on a protective sheet on one of the solar cells, and a low-melting-point alloy electrode on a protective sheet under another solar cell adjacent to the solar cell in the pattern length direction, And the low melting point alloy electrodes on the upper and lower protective sheets of the same solar cell are not in contact with each other.
뿐만 아니라, 상기 셀과 셀 사이의 융착 부분은 저융점 합금전극 상에 형성된 저융점 합금 돌출부에 의해 연결된 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the fused portion between the cell and the cell is connected by a low melting point alloy protrusion formed on the low melting point alloy electrode.
그리고, 상기 태양전지 셀과 태양전지 보호시트의 합지는 130-160℃에서 열융착 방식으로 합지된 것이 바람직하다.The laminate of the solar cell and the solar cell protective sheet is preferably laminated at 130-160 [deg.] C by a heat fusion method.
또한, 상기 저융점 합금전극은 상기 태양전지 셀 상의 상면 또는 하면에 형성된 전극과 적어도 1번 이상 접촉되도록 패터닝된 것이 특히 바람직하다.It is particularly preferable that the low melting point alloy electrode is patterned so as to be in contact with the electrode formed on the upper surface or the lower surface of the solar cell at least once.
아울러, 상기 저융점 합금전극은 열융착시저융점 합금 패턴과 그 외부를 둘러싼 고분자수지 막으로 구성될 수 있다.
In addition, the low-melting-point alloy electrode may be composed of a thermally fusible melting point alloy pattern and a polymer resin film surrounding the melting point alloy pattern.
본 발명에 따르면, 태양광 모듈의 버스바전극 및 리본재를 대체하는 전극을 사용하여 비용을 절감하고, 보호시트에 인쇄 형태로 일체화시켜 접착 공정을 배제할 수 있으므로 공정이 단축되어 공정효율이 향상되고, 또한 추가 투자비용없이 간단히 전환시킬 수 있으므로 생산성 향상에도 기여하는 효과를 얻을 수 있다.
According to the present invention, the cost can be reduced by using the bus bar electrode of the photovoltaic module and the electrode for replacing the ribbon material, and it is possible to eliminate the bonding process by integrating the protection sheet in a printing form, And can be easily switched without further investment cost, thereby contributing to an improvement in productivity.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지 보호시트의 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지 보호시트의 상부에 태양전지셀이 위치한 모습을 보인 예시도이다.
도 3는 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 예시적인 단면도이다.1 is an exemplary view of a solar cell protection sheet according to the present invention.
FIG. 2 is an exemplary view showing a state where a solar cell is located on a solar cell protection sheet according to the present invention.
3 is an exemplary view of a solar cell module according to the present invention.
4 is an exemplary cross-sectional view of a solar cell module according to the present invention.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
본 발명은 태양전지의 버스바 전극 및 리본재를 대체하는 전극 일체형 보호시트를 제작하여, 제작공정 및 단가를 낮출 수 있도록 구성된다.The present invention is configured to manufacture an electrode-integrated protective sheet for replacing a bus bar electrode and a ribbon material of a solar cell, thereby reducing the manufacturing process and the unit cost.
이를 위해, 본 발명에서는 보호시트 위에 태양전지 셀에서 발생한 전하를 효율적으로 이동시키는 금속전극을 형성한 후, 그 위에 저융점 합금전극을 형성한다.To this end, in the present invention, a metal electrode for efficiently transferring charge generated in a solar cell is formed on a protective sheet, and then a low melting point alloy electrode is formed thereon.
이때, 저융점 합금을 사용함으로써 낮은 온도에서 태양전지 핑거전극과 보호시트 상의 금속전극 사이의 통로를 형성하여 전하를 효율적으로 이동시킬 수 있다.At this time, by using the low melting point alloy, the path between the solar cell finger electrode and the metal electrode on the protective sheet is formed at a low temperature, and the charge can be efficiently moved.
통상, 태양광 모듈은 태양전지 내부에서 발생한 전하를 리본재를 통해 태양전지셀을 직렬 연결함으로써 광전 변환효율을 증가시킨다.Generally, the solar module increases the photoelectric conversion efficiency by connecting the solar cell in series through the ribbon material with the charge generated inside the solar cell.
그러나, 본 발명은 리본재를 대체하기 위하여 하나의 태양전지 상부와 인접한 다른 태양전지 하부를 연결시키는 방법으로 태양전지 상부 보호시트 상의 전극과 인접한 태양전지셀 하부의 보호시트상의 전극을 합지공정을 통해 연결하도록 구성된다.However, according to the present invention, in order to replace the ribbon material, one solar cell and another solar cell adjacent to the lower solar cell are connected to each other. In this way, electrodes on the protective sheet under the solar cell adjacent to the solar cell upper protective sheet, Respectively.
이때, 저융점 합금전극은 130℃~160℃ 사이의 녹는점을 가지는 저융점 합금을 사용함으로써, 낮은 온도의 합지공정에서도 상하부의 전극을 용이하게 연결할 수 있어 리본재를 충분히 대체할 수 있다.In this case, since the low-melting-point alloy electrode is made of a low-melting-point alloy having a melting point of 130 ° C to 160 ° C, it is possible to easily connect the upper and lower electrodes in a low temperature laminating process, thereby sufficiently replacing the ribbon material.
즉, 기존 태양광 모듈 제작시에는 리본재솔더링 공정과 보호시트 열융착 공정과 같은 두 공정을 거쳐 모듈이 제작되지만, 본 발명에서는 태양전지 모듈가 솔더링 공정없이 열융착 공정 한번으로 태양전지를 직렬 연결 할 수 있고, 동시에 태양전지 표면에 전극을 형성할 수 있어 매우 효율적이다.That is, in the case of manufacturing a conventional solar module, a module is manufactured through two processes such as a ribbon material soldering process and a protective sheet heat-sealing process. However, in the present invention, a solar cell module is connected in series And at the same time, electrodes can be formed on the surface of the solar cell, which is very efficient.
이하, 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전극 일체형 태양전지 보호시트는 기재인 고분자시트(110)와, 상기 고분자시트(110)의 일면에 도포된 금속전극(120)과, 상기 금속전극(120)의 상면에 인쇄된 저융점 합금전극(130)을 포함하여 구성된다.1, the electrode-integrated solar cell protective sheet according to the present invention includes a
이때, 상기 고분자시트(110)는 EVA, TPO, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르 계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에틸렌계 공중합체 수지등을 사용할 수 있다.The
특히, 상기 고분자시트(110)는 진공 라미네이션 공정의 용이성을 위해 전면이 엠보싱되어 있거나, 혹은 금속전극(120) 및 저융점 합금전극(130)이 형성된 부분을 제외한 다른 부분만 엠보싱처리될 수도 있으며, 엠보싱 되지 않은 고분자시트도 사용가능함은 물론이다.Particularly, the
뿐만 아니라, 상기 고분자시트(110)는 고열전도성 절연물질, 방열물질, 광변환물질로 구성된 군에서 1종 이상 선택된 물질을 포함하여 구성될 수 있으며, 그 중에서도 입사된 태양광을 시트 내면에서 반사시켜 태양광 흡수를 증가시키는 물질을 사용하면 더욱 좋다.In addition, the
또한, 상기 금속전극(120)은 상대적으로 전도도가 높은 Cu, Ni, Cr, Ag, Al 등을 사용할 수 있다.In addition, the
아울러, 상기 저융점 합금전극(130)은 저융점 합금이 포함된 잉크 또는 페이스트를 인쇄공정을 통해 상기 금속전극(120)의 상면에 패턴 형태로 형성하는 방법이 바람직하다.The low melting
이때, 저융점 합금이 포함된 잉크 또는 페이스트는저융점 합금 입자가 고분자 수지에 균일하게 분산된 형태를 가져야 한다.At this time, the ink or paste containing the low melting point alloy should have a form in which the low melting point alloy particles are uniformly dispersed in the polymer resin.
뿐만 아니라, 상기 저융점 합금은 후술할 태양전지 보호시트의 열융착 공정에서 한번에 합지할 수 있도록 130~160℃ 범위의 낮은 온도의 녹는점을 가지는 것이 좋다.In addition, the low melting point alloy may have a melting point of a low temperature ranging from 130 to 160 ° C so that the low melting point alloy can be laminated at one time in a heat welding process of a solar cell protective sheet to be described later.
이를 위한 바람직한 저융점 합금으로는 Sn, Bi, Pb, In, Cd 등의 1종 이상의 금속을 포함하는 것이 좋다.Preferred low melting point alloys for this purpose include one or more metals such as Sn, Bi, Pb, In, and Cd.
또한, 상기 금속전극(120)과 저융점 합금전극(130)은 동일한 패턴 모양을 가지며, 금속전극(120)의 상면에 저융점 합금전극(130)이 겹처진 형태를 갖는다.The
특히, 상기 금속전극(120)과 저융점 합금전극(130)의 패턴은 기존 공정의 버스바와 리본을 대체할 용도이므로 폭에는 제한이 없으나, 길이는 도 2에서와 같이, 태양전지 셀(140)의 길이보다 긴 것이 바람직하다.In particular, since the pattern of the
다만, 입사광 면적과 전하 이동의 최적화를 고려하여 패턴 폭을 결정할 수 있다.However, the pattern width can be determined in consideration of the optimization of the incident light area and the charge transfer.
더욱 바람직하게는, 상기 금속전극(120)과 저융점 합금전극(130)의 패턴 한 쪽 끝은 태양전지 셀(140)의 안쪽에, 다른 한 쪽 끝은 태양전지 셀(140)의 바깥쪽에 위치하도록 구성할 수 있으며, 상기 패턴은 합지될 태양전지 셀(140)의 개수만큼 반복적으로 형성할 수 있다.More preferably, one end of the pattern of the
다시 말해, 패턴의 일측 말단부가 상기 태양전지 셀(140)의 일측으로 돌출된 돌출부를 갖도록 구성할 수 있다.In other words, one end of the pattern may have a protrusion protruding to one side of the
뿐만 아니라, 상기 패턴은 상기 태양전지 보호시트의 길이 방향으로 직진성을 가지는 것이 바람직하며, 후술할 태양전지 모듈 제조공정에서 상부 보호시트 상의 저융점 합금전극과 하부 보호시트 상의 저융점 전극간의 부착을 위해 일정간격이 떨어진것이 좋다.In addition, it is preferable that the pattern has a straightness in the longitudinal direction of the solar cell protection sheet. In the manufacturing process of a solar cell module to be described later, for the adhesion between the low melting point alloy electrode on the upper protective sheet and the low melting point electrode on the lower protective sheet It is good that the interval is short.
덧붙여, 상기 금속전극(120)은 패턴 모양의 금속박을 고분자시트(110)의 표면에 합지 시키는 방식으로도 제조될 수 있다.In addition, the
그리고, 도 2에서 미설명 부호 '141'은 종래 기술에서 언급한 태양전지 핑거전극이다.In FIG. 2,
이러한 태양전지 보호시트는 다음과 같이 제조될 수 있다.Such a solar cell protective sheet can be manufactured as follows.
즉, 본 발명에 따른 태양전지 보호시트는 고분자시트(110)의 일측면에 상술한 금속전극(120)을 형성하는 단계, 상기 금속전극(120)의 상면에 상기 저융점 합금전극(130)을 형성하는 단계를 포함하여 제조된다.That is, the solar cell protection sheet according to the present invention includes the steps of forming the
이때, 상기 고분자시트(110), 금속전극(120), 저융점 합금전극(130)의 선택 및 이들의 형성과 관련된 부분은 상술한 바와 같다.At this time, the selection of the
특히, 이중에서도 금속전극(120)은 앞서 설명하였지만, 금속이 포함된 잉크 또는 페이스트를 일정한 패턴으로 인쇄한 후 소결하여 하여 형성하는 방법 혹은 패턴모양의 금속박을 고분자시트(110) 상에 합지하는 방법을 통해 제조될 수 있다.In particular, although the
한편, 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 도 3의 예시와 같이, 전극이 일체로 형성된 2장의 태양전지 보호시트를 합지하여 형성하되, 이들 사이에 태양전지 셀(140)이 개재되어 마치 샌드위치 구조를 갖도록 합지 구조체, 즉 태양전지 모듈을 구성할 수 있다.The solar cell module according to the present invention is formed by joining two solar cell protection sheets integrally formed with electrodes as in the example of FIG. 3, sandwiching the
다시 말해, 합지 구조는 태양전지 셀(140)을 중심으로 그 상면에는 태양전지 핑거전극(141)과 접하는 상측저융점 합금전극(130')이 배치되고, 상기 상측저융점 합금전극(130')은 상측 금속전극(120') 상에 형성되며, 상기 상측 금속전극(120')은 상측 고분자시트(110') 상에 일체로 형성되고; 상기 태양전지 셀(140)의 하면에는 태양전지 알루미늄전극(142)과 접하는 하측 저융점 합금전극(130")이 배치되고, 상기 하측 저융점 합금전극(130")은 하측 금속전극(120") 상에 형성되며, 상기 하측 금속전극(120")은 하측 고분자시트(110") 상에 일체로 형성된 형태를 갖는다.In other words, the upper and lower melting point alloy electrodes 130 'and 130' are disposed on the upper surface of the
이때, 도면 4를 참조하면, 어느 하나의 태양전지 셀(140) 상부의 보호시트 상의 저융점 합금전극과, 인접한 다른 태양전지 셀 하부의 보호시트 상의 저융점 합금전극이, 셀과 셀 사이에서 서로 융착되어 있으며, 동일한 태양전지 셀 상부와 하부의 보호시트 상의 저융점 합금전극은 서로 접촉되지 않는 구조를 지닌다.Referring to FIG. 4, a low melting point alloy electrode on a protective sheet on one
특히, 상기 합지구조는태양전지 셀 상하부에 상기 전극 일체형 보호시트를 각각 위치한 후 진공상태에서 열과 압력을 가하는 진공 라미네이션 공정을 통해 열융착함이 바람직하며, 이때 열은 160℃ 이하의 낮은 온도를 사용하는 것이 특히 바람직하다.Particularly, it is preferable that the laminated structure is thermally fused by placing the electrode-integrated protective sheet on the upper and lower portions of the solar cell, and then vacuum-laminated by applying heat and pressure in a vacuum state. At this time, Is particularly preferable.
즉, 저융점 합금전극은 진공 라미네이션 공정 이전의 보호시트 상태에서는 저융점 합금 입자가 고분자 수지에 균일하게 분산되어 패턴되어 있는 형태이나, 모듈제조시열융착 공정을 통해 전극 내부의 저융점 합금과 이를 둘러싸고 있는 고분자수지 막 형태로 변화하게 된다.That is, the low-melting-point alloy electrode is a pattern in which the low-melting-point alloy particles are uniformly dispersed and patterned in the polymer resin in the state of the protective sheet before the vacuum lamination process. However, The polymer resin film is changed into the form of a polymer resin film.
이는 진공 라미네이션 과정중의 열로 인해 저융점 합금이 용융되며, 표면장력의 차이로 인해 저융점 합금과 고분자 수지간의 상 분리가 일어나기 때문이다.This is because the low melting point alloy is melted due to the heat during the vacuum laminating process and phase separation occurs between the low melting point alloy and the polymer resin due to the difference in surface tension.
이렇게 형성된 저융점 합금전극은 태양전지 표면의 전극과 보호시트 상의 금속전극 사이의 전하가 이동할 수 있는 통로를 제공하여 효율적인 전하이동이 이뤄질 수 있게 한다.The thus formed low-melting-point alloy electrode provides a passage through which charge between the electrode on the surface of the solar cell and the metal electrode on the protective sheet can move, so that efficient charge transfer can be achieved.
또한, 태양전지 셀과 셀 사이에서, 상부의 저융점 합금과 하부의 저융점 합금이 융착되는 부분에 저융점 합금으로 된 돌출부를 갖는 경우 효율적으로 융착이 가능하다.Further, when the low melting point alloy at the upper portion and the low melting point alloy at the lower portion are fusion bonded between the solar cell and the cell, the fusion can be efficiently performed when the projecting portion is made of a low melting point alloy.
이 경우, 상기 돌출부는 패턴 간격의 말단부에 형성되어야 한다.In this case, the projecting portion should be formed at the end portion of the pattern interval.
아울러, 원활한 전하 이동을 위해 태양전지 셀 하부 보호시트, 태양전지 셀 그리고 태양전지 셀 상부 보호시트 간의 위치를 직렬 연결 되도록 정렬(align)하는 것이 좋다.
In addition, it is preferable to align the position between the lower protective sheet of the solar cell cell, the solar cell and the upper protective sheet of the solar cell cell so as to be connected in series for smooth charge transfer.
110: 고분자시트 120: 금속전극
130: 저융점 합금전극 140: 태양전지셀110: polymer sheet 120: metal electrode
130: Low melting point alloy electrode 140: Solar cell
Claims (19)
상기 고분자시트의 일면에 일정한 패턴을 갖도록 형성된 금속전극과,
상기 금속전극의 상면에 형성된 저융점 합금전극을 포함하여 구성되고;
상기 패턴 말단부는 저융점 합금으로 된 돌출부를 더 포함하며,
상기 금속전극은 금속이 포함된 잉크 또는 페이스트를 일정한 패턴으로 인쇄한 후 소결하여 제조된 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
A polymer sheet as a substrate,
A metal electrode formed on one surface of the polymer sheet so as to have a predetermined pattern,
And a low melting point alloy electrode formed on an upper surface of the metal electrode;
Wherein the pattern end portion further comprises a protrusion made of a low melting point alloy,
Wherein the metal electrode is manufactured by printing ink or paste containing a metal in a predetermined pattern and then sintering the electrode or paste.
상기 패턴은 보호시트의 길이방향으로 직진성을 가지며, 패턴 중간이 일정간격을 두고 떨어져 형성된 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
The method of claim 1,
Wherein the pattern has a straightness in a longitudinal direction of the protective sheet, and a middle portion of the pattern is formed apart at regular intervals.
상기 고분자시트는 금속전극 및 저융점 합금전극이 형성된 부분을 제외한 다른 부분이 엠보싱처리된 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
The method of claim 1,
Wherein the polymer sheet is embossed in a portion other than a portion where the metal electrode and the low melting point alloy electrode are formed.
상기 고분자시트는 EVA, TPO, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르 계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에틸렌계 공중합체 수지 중 선택된 1종 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
The method of claim 1,
Wherein the polymer sheet comprises at least one selected from the group consisting of EVA, TPO, a polyolefin resin, a polyester resin, a polyurethane resin, and an ethylenic copolymer resin.
상기 저융점 합금전극을 구성하는 저융점 합금은 130℃-160℃의 용융온도를 갖는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
The method of claim 1,
Wherein the low melting point alloy constituting the low melting point alloy electrode has a melting temperature of 130 ° C to 160 ° C.
상기 저융점 합금전극을 구성하는 저융점 합금은 Sn, Bi, Pb, In, Cd 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
The method of claim 1,
Wherein the low melting point alloy constituting the low melting point alloy electrode comprises at least one metal selected from the group consisting of Sn, Bi, Pb, In and Cd.
상기 금속전극은 패턴 모양의 금속박을 고분자시트 상에 합지한 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
The method of claim 1,
Wherein the metal electrode is formed by laminating a patterned metal foil on a polymer sheet.
상기 금속전극은 Cu, Ni, Cr, Ag, Al 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
The method of claim 1,
Wherein the metal electrode comprises at least one metal selected from Cu, Ni, Cr, Ag, and Al.
상기 고분자시트는 고열전도성 절연물질, 방열물질, 광변화물질 중에서 선택된 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
The method of claim 1,
Wherein the polymer sheet comprises at least one material selected from a high thermal conductive insulating material, a heat radiation material, and a light changing material.
상기 고분자시트는 입사된 태양광을 시트 내면에서 반사시켜 태양광 흡수를 증가시키는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 일체형 태양전지 보호시트.
The method of claim 1,
Wherein the polymer sheet includes a material that reflects incident sunlight on an inner surface of the sheet to increase solar absorption.
상기 태양전지셀의 상,하면에 각각 상기 청구항 1-6, 청구항 9-12 중에서 선택된 어느 한 항에 기재된 태양전지 보호시트가 합지된 구조를 포함하고,
상기 태양전지 보호시트에 일체로 된 저융점 합금전극이 상기 태양전지셀 표면에 구비된 전극과 접촉하도록 합지된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
At least two solar cells arranged side by side;
Wherein the solar cell protection sheet according to any one of claims 1 to 6 and 9-12 is laminated on upper and lower surfaces of the solar cell,
Wherein the low melting point alloy electrode integrated with the solar cell protection sheet is in contact with an electrode provided on the surface of the solar cell.
상기 태양전지셀 중 어느 하나의 태양전지셀 상부의 보호시트 상의 저융점 합금전극과, 그에 패턴 길이 방향으로 인접한 다른 태양전지셀 하부의 보호시트 상의 저융점 합금전극이 셀과 셀 사이에서 서로 융착되고, 동일한 태양전지셀 상부와 하부의 보호시트 상의 저융점 합금전극은 서로 접촉되지 않는 구조인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
15. The method of claim 14,
The low melting point alloy electrode on the protective sheet on one of the solar cells and the low melting point alloy electrode on the protective sheet under the other solar cell adjacent thereto in the pattern length direction are fused together And the low melting point alloy electrodes on the upper and lower protective sheets of the same solar cell are not in contact with each other.
상기 셀과 셀 사이의 융착 부분은 저융점 합금전극 상에 형성된 저융점 합금 돌출부에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
15. The method of claim 14,
And the fused portion between the cell and the cell is connected by a low melting point alloy protrusion formed on the low melting point alloy electrode.
상기 태양전지셀과 태양전지 보호시트의 합지는 130-160℃에서 열융착 방식으로 합지된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
15. The method of claim 14,
Wherein the laminate of the solar cell and the solar cell protective sheet is laminated at 130-160 [deg.] C by a heat fusion method.
상기 저융점 합금전극은 상기 태양전지셀 상의 상면 또는 하면에 형성된 전극과 적어도 1번 이상 접촉되도록 패터닝된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
15. The method of claim 14,
Wherein the low melting point alloy electrode is patterned so as to be in contact with an electrode formed on an upper surface or a lower surface of the solar cell at least once.
상기 저융점 합금전극은 열융착시 저융점 합금 패턴과 그 외부를 둘러싼 고분자수지 막으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.The method of claim 15,
Wherein the low melting point alloy electrode comprises a low melting point alloy pattern and a polymer resin film surrounding the low melting point alloy pattern upon thermal fusion.
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