KR101642231B1 - 태양 전지 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 제1 방향으로 길게 형성되고, 서로 다른 극성을 갖는 제1 전극들과 제2 전극들을 각각 구비하는 태양 전지들, 각각의 태양 전지에 구비된 반도체 기판의 후면에 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 배치되어, 제1 전극들 또는 제2 전극들에 도전성 접착제를 통해 접속되거나, 제1 전극들 또는 제2 전극들과 절연층에 의해 절연되는 도전성 배선들, 및 도전성 배선들이 배치된 반도체 기판의 후면 중 적어도 일부분에 제1 방향으로 길게 배치되어, 도전성 배선들 각각을 반도체 기판 및 제1, 2 전극들에 가고정하는 절연성 접착부를 포함하고, 절연성 접착부는 도전성 배선들 사이에서 반도체 기판 및 제1, 2 전극들 중 적어도 하나에 접착된 접착 영역과 절연성 접착부가 반도체 기판 및 제1, 2 전극들 중 적어도 하나로부터 이격되어 공간이 형성되는 비접착 영역을 포함한다.
반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 제1 방향으로 길게 형성되고, 서로 다른 극성을 갖는 제1 전극들과 제2 전극들을 각각 구비하는 태양 전지들, 각각의 태양 전지에 구비된 반도체 기판의 후면에 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 배치되어, 제1 전극들 또는 제2 전극들에 도전성 접착제를 통해 접속되거나, 제1 전극들 또는 제2 전극들과 절연층에 의해 절연되는 도전성 배선들, 및 도전성 배선들이 배치된 반도체 기판의 후면 중 적어도 일부분에 제1 방향으로 길게 배치되어, 도전성 배선들 각각을 반도체 기판 및 제1, 2 전극들에 가고정하는 절연성 접착부를 포함하고, 절연성 접착부는 도전성 배선들 사이에서 반도체 기판 및 제1, 2 전극들 중 적어도 하나에 접착된 접착 영역과 절연성 접착부가 반도체 기판 및 제1, 2 전극들 중 적어도 하나로부터 이격되어 공간이 형성되는 비접착 영역을 포함한다.
Description
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)에 의해 p-n 접합을 형성하는 반도체부, 그리고 서로 다른 도전성 타입의 반도체부에 각각 연결된 전극을 구비한다.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체부에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍은 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되어, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형의 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 n형의 반도체부와 p형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결함으로써 전력을 얻는다.
이와 같은 태양 전지는 복수 개가 인터커넥터에 의해 서로 연결되어 모듈로 형성될 수 있다.
본 발명은 태양 전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 제1 방향으로 길게 형성되고, 서로 다른 극성을 갖는 제1 전극들과 제2 전극들을 각각 구비하는 태양 전지들, 각각의 태양 전지에 구비된 반도체 기판의 후면에 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 배치되어, 제1 전극들 또는 제2 전극들에 도전성 접착제를 통해 접속되거나, 제1 전극들 또는 제2 전극들과 절연층에 의해 절연되는 도전성 배선들, 및 도전성 배선들이 배치된 반도체 기판의 후면 중 적어도 일부분에 제1 방향으로 길게 배치되어, 도전성 배선들 각각을 반도체 기판 및 제1, 2 전극들에 가고정하는 절연성 접착부를 포함하고, 절연성 접착부는 도전성 배선들 사이에서 반도체 기판 및 제1, 2 전극들 중 적어도 하나에 접착된 접착 영역과 절연성 접착부가 반도체 기판 및 제1, 2 전극들 중 적어도 하나로부터 이격되어 공간이 형성되는 비접착 영역을 포함한다.
여기서, 비접착 영역은 도전성 배선들 각각의 양쪽 측면 접하여 위치하고, 접착 영역은 비접착 영역 사이에 위치할 수 있다.
이와 같은 비접착 영역의 공간에는 도전성 접착제, 절연층, 공기(air) 또는 외부의 충격으로부터 반도체 기판을 보호하는 충진재 중 적어도 하나가 채워질 수 있다.
아울러, 절연성 접착부의 제2 방향 폭은 서로 바로 인접한 두 개의 도전성 배선 사이의 간격보다 클 수 있다.
또한, 접착 영역의 제1 방향 폭은 서로 바로 인접한 두 개의 도전성 배선 사이의 간격보다 작을 수 있다.
여기서, 절연층의 제1 방향 끝단의 위치는 접착 영역과 중첩되고, 도전성 접착제의 제1 방향 끝단의 위치는 비접착 영역과 중첩될 수 있다. 아울러, 접착 영역의 제1 방향 폭은 비접착 영역의 제1 방향 폭보다 크거나 작을 수 있다.
여기서, 절연성 접착부는 베이스 필름의 표면에 접착제가 형성된 절연성 테이프 형태일 수 있고, 절연성 접착부의 재질은 폴리머 재질을 포함하여 형성될 수 있다.
아울러, 절연성 접착부에는 복수의 홀이 형성될 수 있고, 이와 같은 절연성 접착부에 형성된 복수의 홀은 접착 영역 및 비접착 영역에 위치할 수 있다.
또한, 각 태양 전지의 반도체 기판은 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑되고, 반도체 기판의 후면에는 제1 도전성과 반대인 제2 도전성의 불순물이 도핑되는 에미터부 및 반도체 기판보다 제1 도전성 타입의 불순물을 고농도로 도핑는 후면 전계부를 더 포함하고, 제1 전극들 각각은 에미터부에 접속되고, 제2 전극들 각각은 후면 전계부에 접속될 수 있다.
또한, 도전성 배선들은 제1 전극들에 도전성 접착제를 통해 접속되고, 제2 전극들과의 사이에 절연층에 의해 절연되는 제1 배선들과 제2 전극들에 도전성 접착제를 통해 접속되고, 제1 전극들과의 사이에 절연층에 의해 절연되는 제2 배선들을 포함할 수 있다.
여기서, 태양 전지들은 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 바로 이웃하여 배열되고, 서로 직렬 연결되는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 포함하고, 제1 태양 전지와 제2 태양 전지 사이에는 제1, 2 태양 전지를 서로 직렬 연결하는 인터커넥터를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 인터커넥터는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지 사이에서 제1 방향으로 길게 배치될 수 있다.
이때, 인터커넥터에는 제1 태양 전지에 접속된 제1 도전성 배선들과 제2 태양 전지에 접속된 제2 도전성 배선들이 공통으로 접속될 수 있다.
또한, 접착 영역의 제1 방향으로의 폭은 도전성 배선의 선폭보다 클 수 있고, 도전성 배선 사이의 간격보다 작을 수 있다.
아울러, 절연성 접착부의 제2 방향으로의 폭은 서로 바로 인접한 두 개의 도전성 배선들 사이의 간격보다 크고, 도전성 배선들 사이의 간격의 5배보다 작을 수 있다.
또한, 절연성 접착부의 제2 방향으로의 길이는 반도체 기판의 제2 방향으로의 길이와 동일하거나 짧을 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈은 절연성 접착부가 접착 영역뿐만 아니라 비접착 영역을 구비하고, 비접착 영역 내로 도전성 접착제나 절연층 또는 충진재 중 적어도 하나가 채워지도록 하여, 도전성 배선이 기판에 보다 안정적으로 접착되도록 하거나, 도전성 배선과 해당 전극 사이의 접촉 저항을 보다 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 스트링을 후면에서 바라본 형상의 일례이다.
도 2는 도 1에 적용되는 태양 전지의 일례를 나타내는 일부 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 태양 전지의 제2 방향(y) 단면을 도시한 것이다.
도 4는 도 1에서 CSx1-CSx1 라인에 따른 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 도 1 및 도 4에서 설명한 절연성 접착부(AT)에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위한 도이다.
도 6은 도 5에서 설명한 절연성 접착부(AT)에 복수의 홀(HAT)이 형성된 다양한 일례에 대해 설명하기 위한 도이다.
도 2는 도 1에 적용되는 태양 전지의 일례를 나타내는 일부 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 태양 전지의 제2 방향(y) 단면을 도시한 것이다.
도 4는 도 1에서 CSx1-CSx1 라인에 따른 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 도 1 및 도 4에서 설명한 절연성 접착부(AT)에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위한 도이다.
도 6은 도 5에서 설명한 절연성 접착부(AT)에 복수의 홀(HAT)이 형성된 다양한 일례에 대해 설명하기 위한 도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 “전체적”으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.
이하에서, 전면이라 함은 직사광이 입사되는 반도체 기판(110)의 일면일 수 있으며, 후면이라 함은 직사광이 입사되지 않거나, 직사광이 아닌 반사광이 입사될 수 있는 반도체 기판(110)의 반대면일 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 일례를 설명하기 위한 도이다.
여기서, 도 1은 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 스트링을 후면에서 바라본 형상의 일례이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 복수의 태양 전지(C1, C2), 복수의 도전성 배선들(CW), 절연성 접착부(AT) 및 인터커넥터(IC)를 포함할 수 있다.
여기서, 인터커넥터(IC)는 경우에 따라 생략될 수도 있으나, 이하에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC)를 구비한 경우를 일례로 설명한다.
여기서, 복수의 태양 전지(C1, C2) 각각은 적어도 반도체 기판(110) 및 반도체 기판(110)의 후면에 서로 이격되어 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 형성되는 복수의 제1 전극들(C141)과 복수의 제2 전극들(C142)을 구비할 수 있다.
아울러, 복수의 도전성 배선(CW1, CW2)은 복수의 태양 전지 중 서로 인접한 두 개의 태양 전지 중 어느 하나의 태양 전지에 구비된 복수의 제1 전극(C141)과 나머지 하나의 태양 전지에 구비된 복수의 제2 전극(C142)을 인터커넥터(IC)를 통해 서로 전기적으로 직렬 연결할 수 있다.
이를 위하여, 복수의 도전성 배선(CW1, CW2)은 제1, 2 전극(C141, C142)의 길이 방향인 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 복수의 태양 전지 각각에 접속될 수 있다.
이와 같은, 복수의 도전성 배선(CW)은 복수의 제1 도전성 배선(CW1)과 복수의 제2 도전성 배선(CW2)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 도전성 배선(CW1)은 각 태양 전지에 구비된 제1 전극(C141)에 도전성 접착제(CA)를 통하여 접속되고, 절연성 재질의 절연층(IL)에 의해 제2 전극(C142)과 절연될 수 있다.
아울러, 제2 도전성 배선(CW2)은 각 태양 전지에 구비된 제2 전극(C142)에 도전성 접착제(CA)를 통하여 접속되고, 절연성 재질의 절연층(IL)에 의해 제1 전극(C141)과 절연될 수 있다.
여기서, 도전성 배선(CW) 각각의 선폭(WCW)은 도전성 배선(CW)의 선저항을 충분히 낮게 유지하면서, 제조 비용이 최소가 되도록 고려하여, 0.5mm ~ 2.5mm 사이로 형성될 수 있으며, 제1 도전성 배선(CW1)과 제2 도전성 배선(CW2) 사이의 간격(WDCW)은 도전성 배선(CW)의 총 개수를 고려하여, 태양 전지 모듈의 단락 전류가 훼손되지 않도록 4mm ~ 6.5mm 사이로 형성될 수 있다.
아울러, 도전성 배선(CW)의 두께는 0.05mm ~ 0.3mm 사이로 형성될 수 있다.아울러, 인터커넥터(IC)는 제1 태양 전지(C1)와 제2 태양 전지(C2) 사이에 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 배치되고, 이와 같은 인터커넥터(IC)에 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2) 각각이 접속되어, 복수의 태양 전지는 제2 방향(y)으로 서로 직렬 연결될 수 있다.
아울러, 본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈에서는 인터커넥터(IC)가 포함된 경우를 일례로 도시하고, 이에 대해 설명하고 있지만, 인터커넥터(IC)는 생략될 수도 있고, 이와 같이 인터커넥터(IC)가 생략된 경우에는 제1 도전성 배선(CW1)과 제2 도전성 배선(CW2)이 직접 접속되거나 일체로 형성되어, 복수의 태양 전지(C1, C2)를 직렬 연결할 수도 있다.
절연성 접착부(AT)는 도전성 배선들(CW)이 배치된 반도체 기판(110)의 후면 중 적어도 일부분에 제1 방향(x)으로 길게 배치되어, 태양 전지 모듈의 제조 공정 중, 도전성 배선들(CW) 각각을 반도체 기판(110) 및 제1, 2 전극들(C141, C142)에 가고정시키는 역할을 할 수 있다.
보다 구체적으로 절연성 접착부(AT)는 도전성 배선들(CW)을 제1, 2 전극들(C141, C142) 각각에 열처리 공정을 통하여 접속시키는 태빙 공정 전에, 도전성 배선들(CW)을 반도체 기판(110)의 후면에 각각 배치시킨 상태에서, 도전성 배선들(CW) 각각이 움직이지 않도록 반도체 기판(110)의 후면에 임시로 고정시키는 기능을 할 수 있다.
따라서, 절연성 접착부(AT)는 도 1에 도시된 바와 같이, 일례로, 반도체 기판(110)의 중간 및 양쪽 가장 자리 근처에 도전성 배선들(CW)의 길이 방향과 교차하는 제1 방향(x)으로 길게 배치될 수 있다.
이와 같은 절연성 접착부(AT)는 태빙 공정 이전에, 반도체 기판(110)의 후면에 배치된 도전성 배선들(CW)의 움직이지 않도록 고정시킴으로써, 태양 전지 모듈의 제조 공정을 보다 용이하게 할 수 있다.
이와 같은 태양 전지 모듈의 각 구성 부분에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1에 적용되는 태양 전지의 일례를 나타내는 일부 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 태양 전지의 제2 방향(y) 단면을 도시한 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지의 일례는 반사 방지막(130), 반도체 기판(110), 터널층(180), 에미터부(121), 후면 전계부 (172, back surface field, BSF), 진성 반도체층(150), 패시베이션층(190), 제1 전극(C141) 그리고 제2 전극(C142)을 구비할 수 있다.
여기서, 반사 방지막(130), 진성 반도체층(150), 터널층(180) 및 패시베이층(190)은 생략될 수도 있으나, 구비된 경우 태양 전지의 효율이 더 향상되므로, 이하에서는 구비된 경우를 일례로 설명한다.
반도체 기판(110)은 제 1 도전성 타입의 불순물을 함유하는 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 일례로, 반도체 기판(110)은 단결정 실리콘 웨이퍼로 형성될 수 있다.
여기서, 제1 도전성 타입은 n형 또는 p형 도전성 타입 중 어느 하나일 수 있다.
반도체 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물이 반도체 기판(110)에 도핑(doping)된다. 하지만, 반도체 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 반도체 기판(110)에 도핑될 수 있다.
이하에서는 이와 같은 반도체 기판(110)의 제1 도전성 타입이 n형인 경우를 일례로 설명한다.
이러한 반도체 기판(110)의 전면에 복수의 요철면을 가질 수 있다. 이로 인해 반도체 기판(110)의 전면 위에 위치한 에미터부(121) 역시 요철면을 가질 수 있다.
이로 인해, 반도체 기판(110)의 전면에서 반사되는 빛의 양이 감소하여 반도체 기판(110) 내부로 입사되는 빛의 양이 증가할 수 있다.
반사 방지막(130)은 외부로부터 반도체 기판(110)의 전면으로 입사되는 빛의 반사를 최소화하기 위하여, 반도체 기판(110)의 전면 위에 위치하며, 알루미늄 산화막(AlOx), 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx) 및 실리콘 산화질화막(SiOxNy) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
터널층(180)은 반도체 기판(110)의 후면 전체에 직접 접촉하여 배치되며, 유전체 재질을 포함할 수 있다. 따라서, 터널층(180)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)에서 생성되는 캐리어를 통과시킬 수 있다.
이와 같은 터널층(180)은 반도체 기판(110)에서 생성된 캐리어를 통과시키며, 반도체 기판(110)의 후면에 대한 패시베이션 기능을 수행할 수 있다.
아울러, 터널층(180)은 600℃ 이상의 고온 공정에도 내구성이 강한 SiCx 또는 SiOx로 형성되는 유전체 재질로 형성될 수 있다. 그러나 이 외에도 silicon nitride (SiNx), hydrogenerated SiNx, aluminum oxide (AlOx), silicon oxynitride (SiON) 또는 hydrogenerated SiON로 형성이 가능하며, 이와 같은 터널층(180)의 두께(T180)는 0.5nm ~ 2.5nm 사이에서 형성될 수 있다.
에미터부(121)는 반도체 기판(110)의 후면에 배치되며, 일례로, 터널층(180)의 후면의 일부에 직접 접촉하여, 복수 개가 제1 방향(x)으로 길게 배치되며, 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입을 갖는 다결정 실리콘 재질로 형성될 수 있으며, 에미터부(121)는 터널층(180)을 사이에 두고 반도체 기판(110)과 p-n 접합을 형성할 수 있다.
각 에미터부(121)는 반도체 기판(110)과 p-n접합을 형성하므로, 에미터부(121)는 p형의 도전성 타입을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 일례와 달리, 반도체 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)는 n형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 복수의 에미터부(121)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 복수의 후면 전계부(172)쪽으로 이동할 수 있다.
복수의 에미터부(121)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(121)에는 3가 원소의 불순물이 도핑될 수 있고, 반대로 복수의 에미터부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(121)에는 5가 원소의 불순물이 도핑될 수 있다.
후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)의 후면에 배치되며, 일례로 터널층(180)의 후면 중에서 전술한 복수의 에미터부(121) 각각과 이격된 일부 영역에 직접 접촉하여, 복수 개가 에미터부(121)와 나란한 제1 방향(x)으로 길게 위치하도록 형성될 수 있다.
이와 같은 후면 전계부(172)는 제1 도전성 타입의 불순물이 반도체 기판(110)보다 고농도로 도핑되는 다결정 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 기판이 n형 타입의 불순물로 도핑되는 경우, 복수의 후면 전계부(172)는 n+의 불순물 영역일 수 있다.
이러한 후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)과 후면 전계부(172)와의 불순물 농도 차이로 인한 전위 장벽에 의해 전자의 이동 방향인 후면 전계부(172) 쪽으로의 정공 이동을 방해하는 반면, 후면 전계부(172) 쪽으로의 캐리어(예, 전자) 이동을 용이하게 할 수 있다.
따라서, 후면 전계부(172) 및 그 부근 또는 제1 및 제2 전극(C142)(141, 142)에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 전자 이동을 가속화시켜 후면 전계부(172)로의 전자 이동량을 증가시킬 수 있다.
여기의 도 2 및 도 3에서는 에미터부와 후면 전계부가 터널층의 후면에 다결정 실리콘 재질로 형성된 경우를 일례로 설명하였으나, 이와 다르게, 터널층이 생략된 경우, 에미터부와 후면 전계부는 반도체 기판(110)의 후면 내에 불순물이 확산되어 도핑될 수도 있다. 이와 같은 경우, 에미터부와 후면 전계부는 반도체 기판(110)과 동일한 단결정 실리콘 재질로 형성될 수도 있다.
진성 반도체층(150)은 에미터부와 후면 전계부 사이에 노출된 터널층의 후면에 형성될 수 있고, 이와 같은 진성 반도체층(150)은 에미터부(121) 및 후면 전계부(172)와 다르게 제1 도전성 타입의 불순물 또는 제2 도전성 타입의 불순물이 도핑되지 않은 진성 다결정 실리콘층으로 형성될 수 있다.
아울러, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 진성 반도체층(150)의 양측면 각각은 에미터부(121)의 측면 및 후면 전계부(172)의 측면에 직접 접촉되는 구조를 가질 수 있다.
패시베이션층(190)은 후면 전계부(172), 진성 반도체층(150) 및 에미터부(121)에 형성되는 다결정 실리콘 재질의 층의 후면에 형성된 뎅글링 본드(dangling bond)에 의한 결함을 제거하여, 반도체 기판(110)으로부터 생성된 캐리어가 뎅글링 본드(dangling bond)에 의해 재결합되어 소멸되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이를 위하여, 패시베이션층(190)은 반도체 기판(110)의 후면 중에서 제1, 2 전극(C141, C142)이 형성된 부분을 제외한 나머지 부분을 덮도록 형성될 수 있다.
이와 같은 패시베이션층(190)은 유전체층으로 형성될 수 있으며, 일례로, 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H), 수소화된 실리콘 산화막(SiOx:H), 수소화된 실리콘 질화산화막(SiNxOy:H), 수소화된 실리콘 산화질화막(SiOxNy:H), 수소화된 비정질실리콘막(a-Si:H) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
제1 전극(C141)은 에미터부에 접속하고, 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 형성될 수 있다. 이와 같은, 제1 전극(C141)은 에미터부(121) 쪽으로 이동한 캐리어, 예를 들어 정공을 수집할 수 있다.
제2 전극(C142)은 후면 전계부에 접속하고, 제1 전극(C141)과 나란하게 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 형성될 수 있다. 이와 같은, 제2 전극(C142)은 후면 전계부(172) 쪽으로 이동한 캐리어, 예를 들어, 전자를 수집할 수 있다.
이와 같은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1, 2 전극(C141, C142) 각각은 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 형성될 수 있고, 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142)이 제2 방향(y)으로 교번하여 배치될 수 있다.
이와 같은 복수의 제1 및 제2 전극(C142)(C141, C142)은 도전성 배선(CW) 및 도전성 접착제(CA)와 다른 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 일례로, 제1, 2 전극(C141, C142) 각각은 티타늄(Ti), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈-바나듐 합금(NiV), 니켈, 니켈-알루미늄 합금(NixAly), 몰리브데넘(Mo), 주석(Sn) 중 적어도 하나의 재질이 적어도 하나의 층으로 형성될 수 있다.
이와 같은 제1, 2 전극(C141, C142)은 스퍼터링(sputtering) 방법, 전자 빔 증착 장비(Electron Beam evaporator), 또는 무전해/전해 도금법 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있다.
이와 같은 구조로 제조된 본 발명에 따른 태양 전지에서 제1 전극(C141)을 통하여 수집된 정공과 제2 전극(C142)을 통하여 수집된 전자는 외부의 회로 장치를 통하여 외부 장치의 전력으로 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈에 적용된 태양 전지는 반드시 도 2 및 도 3에만 한정하지 않으며, 태양 전지에 구비되는 제1, 2 전극(C141, C142)이 반도체 기판(110)의 후면에만 형성되는 점을 제외하고 다른 구성 요소는 얼마든지 변경이 가능하다.
예를 들어 본 발명의 태양 전지 모듈에는 제1 전극(C141)의 일부 및 에미터부(121)가 반도체 기판(110)의 전면에 위치하고, 제1 전극(C141)의 일부가 반도체 기판(110)에 형성된 홀을 통해 반도체 기판(110)의 후면에 형성된 제1 전극(C141)의 나머지 일부와 연결되는 MWT 타입의 태양 전지도 적용이 가능하다.
이와 같은 태양 전지가 도 1과 같이 도전성 배선(CW)과 인터커넥터(IC)를 이용하여 직렬 연결된 단면 구조는 다음의 도 4와 같다.
도 4는 도 1에서 CSx1-CSx1 라인에 따른 단면도를 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 태양 전지(C1)와 제2 태양 전지(C2)를 포함하는 복수의 태양 전지는 복수 개가 제2 방향(y)으로 배열될 수 있다.
이때, 제1, 2 태양 전지(C1, C2)에 구비되는 복수의 제1, 2 전극(C141, C142)의 길이 방향이 제1 방향(x)으로 향하도록 배치될 수 있다.
이와 같이, 제1, 2 태양 전지(C1, C2)가 제2 방향(y)으로 배열된 상태에서, 제1, 2 태양 전지(C1, C2)는 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)과 인터커넥터(IC)에 의해 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 직렬 연결되는 하나의 스트링을 형성할 수 있다.
여기서, 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)과 인터커넥터(IC)는 도전성 금속 재질로 형성되고, 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)은 각 태양 전지의 반도체 기판(110)의 후면에 접속되며, 태양 전지의 직렬 연결을 위하여 각 반도체 기판(110)에 접속된 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)은 인터커넥터(IC)에 접속될 수 있다.
아울러, 복수의 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)은 단면이 원형을 갖는 도전성 와이어 형태이거나 폭이 두께보다 큰 리본 형태를 가질 수 있다.
구체적으로, 복수의 제1 도전성 배선(CW1)은 복수의 태양 전지(C1, C2) 각각에 구비된 복수의 제1 전극(C141)에 중첩되어 도전성 접착제(CA)를 통해 접속되고, 절연성 재질의 절연층(IL)에 의해 복수의 제2 전극(C142)과 절연될 수 있다.
이때, 복수의 제1 도전성 배선(CW1) 각각은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1, 2 태양 전지 사이에 배치된 인터커넥터(IC) 방향 쪽의 반도체 기판(110) 밖으로 돌출되어 배치될 수 있다.
아울러, 복수의 제2 도전성 배선(CW2)은 복수의 태양 전지(C1, C2) 각각에 구비된 복수의 제2 전극(C142)에 중첩되어 도전성 접착제(CA)를 통해 접속되고, 절연성 재질의 절연층(IL)에 의해 복수의 제1 전극(C141)과 절연될 수 있다.
이때, 복수의 제2 도전성 배선(CW2) 각각은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1, 2 태양 전지 사이에 배치된 인터커넥터(IC) 방향 쪽의 반도체 기판(110) 밖으로 돌출되어 배치될 수 있다.
여기서, 도전성 접착제(CA)는 주석(Sn) 또는 주석(Sn)을 포함하는 합금을 포함하는 금속 재질로 형성될 수 있다. 아울러, 이와 같은 도전성 접착제(CA)는 주석(Sn) 또는 주석(Sn)을 포함하는 합금을 포함하하는 솔더 패이스트(solder paste), 에폭시에 주석(Sn) 또는 주석(Sn)을 포함하는 합금이 포함된 에폭시 솔더 패이스트(epoxy solder paste) 또는 도전성 패이스트(Conductive psate) 중 어느 하나의 형태로 형성될 수 있다.
일례로, 도전성 접착제(CA)가 솔더 패이스트의 형태로 적용된 경우, 솔더 패이스트에는 Sn, SnBi, SnIn, SnAgCu, SnPb, SnBiCuCo, SnBiAg, SnPbAg 또는 SnAg 중 적어도 하나의 금속 재질을 포함할 수 있고, 도전성 접착제(CA)가 에폭시 솔더 패이스트의 형태로 적용된 경우, 에폭시 수지 내에 Sn, SnBi, SnIn, SnAgCu, SnPb, SnBiCuCo, SnBiAg, SnPbAg 또는 SnAg 중 적어도 하나의 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다.
아울러, 도전성 접착제(CA)가 도전성 패이스트의 형태로 적용된 경우, 에폭시와 같은 수지 내에 Sn, SnBi, Ag, AgIn 또는 AgCu 중 적어도 하나의 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다.
여기서, 절연층(IL)은 절연성 재질이면 어떠한 것이든 상관 없으며, 일례로, 에폭시 계열의 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 아크릴 계열의 수지 또는 실리콘 계열의 수지 중 어느 하나의 절연성 재질이 사용될 수 있다.
아울러, 여기서, 도전성 접착제(CA)는 도 1의 확대도에 도시된 바와 같이, 도전성 배선(CW)과 교차하는 부분에 위치하는 제1 전극(C141) 또는 제2 전극(C142)의 후면 위에만 위치할 수 있고, 절연층(IL)은 도전성 배선(CW)과 교차하는 부분에 위치하는 제1 전극(C141) 또는 제2 전극(C142)의 후면 위뿐만 아니라 주위의 반도체 기판(110)의 후면 위에도 함께 위치할 수 있다.
이와 같은 위치에 도전성 접착제(CA)와 절연층(IL)이 형성되도록 함으로써, 원하지 않는 전극과 도전성 배선(CW) 사이의 단락을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
이와 같이, 각 태양 전지의 후면에 접속된 복수의 제1 도전성 배선(CW1) 및 복수의 제2 도전성 배선(CW2) 중 각 반도체 기판(110)의 밖으로 돌출되는 부분이 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 사이에 배치되는 인터커넥터(IC)의 후면에 공통으로 접속될 수 있고, 이에 따라, 복수의 태양 전지(C1, C2)가 제2 방향(y)으로 직렬 연결된 하나의 스트링으로 형성될 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 태양 전지 모듈은 복수 개의 태양 전지 중 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)과 제1, 2 전극(C141, C142) 사이에 접속 불량이 발생한 태양 전지가 있는 경우, 인터커넥터(IC)과 복수의 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2) 사이의 접속을 해제하여, 해당 태양 전지만 보다 용이하게 교체할 수 있다.
이하에서는 앞서 설명한 절연성 접착부(AT)가 반도체 기판(110)의 후면에 접착된 형태에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 5는 도 1 및 도 4에서 설명한 절연성 접착부(AT)에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위한 도이다.
보다 구체적으로, 도 5의 (a)는 반도체 기판(110)의 후면 평면, 즉 제1, 2 방향 평면(x, y) 상에 부착된 절연성 접착부(AT)를 확대 도시한 것이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)를 제1 방향(x) 단면을 도시한 것이다.
도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 절연성 접착부(AT)는 접착 영역(AA)과 비접착 영역(NA)을 포함할 수 있다.
여기서, 접착 영역(AA)이란 절연성 접착부(AT)의 영역 중에서 절연성 접착부(AT)가 도전성 배선들(CW) 사이에서 반도체 기판(110) 및 제1, 2 전극들(C141, C142) 중 적어도 하나에 접착된 영역을 의미한다.
즉, 절연성 접착부(AT)는 앞서 설명한 바와 같이, 도전성 배선들(CW)이 배치된 상태에서 도전성 배선들(CW)을 반도체 기판(110)의 후면에 임시로 고정시키는 역할을 하고, 이를 위해, 절연성 접착부(AT)가 반도체 기판(110)의 후면에 바로 접착된 영역 또는 반도체 기판(110)의 후면에 형성된 제1, 2 전극들(C141, C142)에 접착된 영역을 의미한다.
아울러, 비접착 영역(NA)이란 절연성 접착부(AT)의 영역 중에서 절연성 접착부(AT)가 반도체 기판(110) 및 제1, 2 전극들(C141, C142) 중 적어도 하나로부터 이격되어 공간(ES)이 형성되는 영역을 의미한다.
이와 같은 비접착 영역(NA)은 도전성 배선(CW)의 두께로 인해, 도전성 배선(CW)과 반도체 기판(110) 사이에 발생되는 단차 또는 도전성 배선(CW)과 제1, 2 전극(C141, C142) 사이에 발생되는 단차에 의해 발생될 수 있다.
이와 같은 비접착 영역(NA)은 제1 방향(x)으로 이격되어 배치된 도전성 배선들(CW)사이에서 도전성 배선들(CW) 각각의 양쪽 측면 접하여 위치하고, 접착 영역(AA)은 비접착 영역(NA) 사이에 위치할 수 있다.
여기서, 비접착 영역(NA)의 공간(ES)에는 도전성 접착제(CA), 절연층(IL), 공기(air) 또는 외부의 충격으로부터 반도체 기판(110)을 보호하는 충진재(미도시) 중 적어도 하나가 채워질 수 있다.
여기서, 충진재는 일례로, 태양 전지 모듈을 형성하는 전면 유리 기판(미도시)과 태양 전지 사이 또는 후면 시트(미도시)와 태양 전지 사이에 위치하여, 외부의 충격이나 습기로부터 반도체 기판(110)을 보호하는 재질로 통상적으로 사용되는 에바(EVA, Ethylene Vinyl Acetate)일 수 있다.
이와 같은 절연성 접착부(AT)는 태빙 공정 전에, 도전성 배선들(CW)이 움직이지 않도록 반도체 기판(110)의 후면에 임시로 고정함으로써, 태양 전지 모듈의 제조 공정을 보다 용이하게 할 수 있으며, 태빙 공정 중에 비접착 영역(NA) 내로 도전성 접착제(CA)나 절연층(IL) 또는 충진재 중 적어도 하나가 채워지도록 하여, 도전성 배선(CW)이 기판에 보다 안정적으로 접착되도록 하거나, 도전성 배선(CW)과 해당 전극 사이의 접촉 저항을 보다 낮출 수 있다. 이에 따라 모듈의 내구성을 보다 향상시킬 수 있다.
아와 같은 절연성 접착부(AT)는 베이스 필름(BF)의 표면에 접착제(IA)가 형성된 절연성 테이프 형태를 가질 수 있다. 아울러, 이와 같은 절연성 접착부(AT)는 전술한 태빙 공정에서 녹지 않아, 태빙 공정 이후에도 그 형태를 유지하며 잔존할 수 있다.
이와 같이, 절연성 접착부(AT)가 태빙 공정 중 녹지 않는 경우, 절연성 접착부(AT)의 재질 중 베이스 필름(BF)은 폴리머 재질을 포함하여 형성될할 수 있다. 여기서, 폴리머 재질로는 일례로, 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 (PET, polyethylene terephthalate) 또는 폴리 이미드(PI, polyimide) 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
아울러, 절연성 접착부(AT)의 재질 중 접착제(IA)는 아크릴, 실리콘 또는 에폭시 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
아울러, 도 5에서는, 절연성 접착부(AT)의 제2 방향 폭(WYAT)이 서로 바로 인접한 두 개의 도전성 배선(CW) 사이의 간격(WDCW)보다 작은 경우를 일례로 도시하였다.
그러나, 이와 다르게, 절연성 접착부(AT)의 접착 강도를 보다 향상시키기 위하여, 절연성 접착부(AT)의 제2 방향 폭(WYAT)을 서로 바로 인접한 두 개의 도전성 배선(CW) 사이의 간격(WDCW)보다 크고, 도전성 배선(CW) 사이의 간격(WDCW)의 5배보다 작게 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 절연성 접착부(AT)의 제2 방향(y)으로의 폭(WYAT)은 도전성 배선(CW)을 고정시키기 위한 절연성 접착부(AT)의 물리적 접착 강도를 고려하여, 일례로, 2.5mm ~ 30mm 사이로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 5mm ~ 15mm 사이로 형성될 수 있다.
아울러, 도 1에서는 절연성 접착부(AT)의 제1 방향(x)으로의 길이는 반도체 기판(110)의 제1 방향(x)으로의 길이보다 조금 짧은 것으로 도시하였으나, 실질적으로 동일할 수 있다.
따라서, 절연성 접착부(AT)의 제1 방향(x)으로의 길이는 반도체 기판의 크기에 따라 변경될 수 있으며, 일례로, 반도체 기판(110)의 크기가 6인치인 경우, 절연성 접착부(AT)의 제1 방향(x)으로의 길이는 156mm ~ 162mm 사이로 형성될 수 있다.아울러, 접착 영역(AA)의 제1 방향 폭(WXAA)은 서로 바로 인접한 두 개의 도전성 배선(CW) 사이의 간격(WDCW)보다 작을 수 있고, 절연층(IL)의 제1 방향(x) 끝단의 위치는 접착 영역(AA)과 중첩되고, 도전성 접착제(CA)의 제1 방향(x) 끝단의 위치는 비접착 영역(NA)과 중첩되도록 할 수 있다.
즉, 절연층(IL)이 도전성 배선(CW)으로부터 제1 방향(x)으로 돌출되는 폭(WXIL)이 비접착 영역(NA)의 제1 방향 폭(WXNA)보다 크고, 도전성 접착제(CA)가 도전성 배선(CW)으로부터 제1 방향(x)으로 돌출되는 폭(WXCA)은 비접착 영역(NA)의 제1 방향 폭(WXNA)보다 작게 형성될 수 있다.
이와 같이, 전극 위에 도포된 절연층(IL)의 제1 방향(x) 끝단이 접착 영역(AA)과 중첩되도록 하여, 태빙 공정 중에 도전성 접착제(CA)가 녹더라도, 도전성 접착제(CA)에 의해 도전성 배선(CW)이 원하지 않는 전극과 단락되는 것을 사전에 예방할 수 있다.
아울러, 도전성 접착제(CA)의 제1 방향(x) 끝단의 위치는 비접착 영역(NA)과 중첩되도록 하여, 태빙 공정 중에 도전성 접착제(CA)가 녹더라도, 녹은 도전성 접착제(CA)가 비접착 영역(NA)과 중첩되는 반도체 기판(110)의 후면 부분 내에서만 퍼지도록 제한하여, 도전성 접착제(CA)에 의해 도전성 배선(CW)이 원하지 않는 전극과 단락되는 것을 사전에 예방할 수 있다.
아울러, 도 5에서는 접착 영역(AA)의 제1 방향 폭(WXAA)이 비접착 영역(NA)의 제1 방향 폭(WXNA)보다 큰 경우를 일례로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 접착 영역(AA)의 제1 방향 폭(WXAA)이 비접착 영역(NA)의 제1 방향 폭(WXNA)보다 작게 형성되는 것도 가능하다.
일례로, 접착 영역(AA)의 제1 방향 폭(WXAA)은 0.2mm ~ 6.1mm 사이로 형성될 수 있으며, 비접착 영역(NA)의 제1 방향 폭(WXNA)은 0.05mm ~ 3.1mm 사이로 형성될 수 있다. 따라서, 접착 영역(AA)의 양쪽에 형성되는 비접착 영역(NA)의 제1 방향 폭(WXNA)의 합은 0.1mm ~ 6.1mm 사이로 형성될 수 있다.
여기서, 절연성 접착부(AT)의 반도체 기판의 후면에 대한 최소한의 물리적 접착력을 확보하기 위하여, 양쪽 비접착 영역(NA)의 제1 방향 폭(WXNA)의 합(2*WXNA) 대비 접착 영역(AA)의 제1 방향 폭(WXAA)은 1: 0.2 ~ 5 사이로 형성될 수 있다.
일례로, 도전성 배선(CW) 사이의 간격이 6mm인 경우, 접착 영역(AA)의 제1 방향 폭(WXAA)은 1mm 이상 5mm 사이로 형성될 수 있고, 접착 영역(AA)의 양쪽에 형성되는 비접착 영역(NA)의 제1 방향 폭(WXNA)의 합(2*WXNA)은 5mm ~ 1mm 사이로 형성될 수 있다.
또는, 절연성 접착부(AT)의 반도체 기판의 후면에 대한 최소한의 물리적 접착력을 확보하기 위하여, 접착 영역(AA)의 제1 방향 폭(WXAA)은 도전성 배선(CW)의 선폭(WCW)보다 크게 형성될 수 있다.
일례로, 도전성 배선(CW)의 선폭(WCW)이 1mm인 경우, 접착 영역(AA)의 제1 방향 폭(WXAA)은 1mm 이상일 수 있고, 도전성 배선(CW)의 선폭(WCW)이 2mm인 경우, 접착 영역(AA)의 제1 방향 폭(WXAA)은 2mm 이상일 수 있다.
이와 같은, 절연성 접착부(AT)는 전술한 바와 같이, 비접착 영역(NA)에 의해 형성된 공간(ES)에는 도전성 접착제(CA), 상기 절연층(IL), 공기(air) 또는 충진재 중 적어도 하나가 채워질 수 있는데, 태양 전지 모듈 내에 습기가 발생하여, 전극(C141 or C142)이나 도전성 배선(CW)이 산화되는 것을 방지하기 위하여, 충진재가 채워지는 것이 보다 바람직할 수 있다.
이를 위하여, 전면 유리 기판과 태양 전지 및 후면 시트를 열과 압력으로 일체화시키는 라미네이션 공정 중 전면 유리 기판과 태양 전지 사이 또는 후면 시트와 태양 전지 사이에 배치되는 충진재가 절연성 접착부(AT)의 비접착 영역(NA)에 보다 쉽게 유입되도록 하기 위하여 복수의 홀이 형성될 수 있다.
이하에서는 절연성 접착부(AT)에 복수의 홀이 형성된 다양한 일례에 대해 설명한다.
도 6은 도 5에서 설명한 절연성 접착부(AT)에 복수의 홀(HAT)이 형성된 다양한 일례에 대해 설명하기 위한 도이다. 여기서, 도 6의 (a), (c), (e)는 절연성 접착부(AT)에 복수의 홀(HAT)이 형성된 다양한 일례를 도시한 것이고, 도 6의 (b), (d) 및 (f)는 홀(HAT)이 형성된 절연성 접착부(AT)가 도전성 배선들(CW)이 배치된 반도체 기판(110)의 후면에 접착된 일례를 간략하게 도시한 것이다.
도 6의 (a), (c) 및 (e)에 도시된 바와 같이, 절연성 접착부(AT)에는 복수의 홀(HAT)이 다양하게 형성될 수 있다.
이때, 절연성 접착부(AT)에 형성된 복수의 홀(HAT)은 절연성 접착부(AT)에 전체적으로 특정 간격과 폭으로 패터닝되어 형성될 수 있고, 이에 따라, 절연성 접착부(AT)를 반도체 기판(110)의 후면에 접착하였을 때, 도 6의 (b), (d), (f)에 도시된 바와 같이, 접착 영역(AA) 및 비접착 영역(NA)에 각각 위치할 수 있다.
여기서, 절연성 접착부(AT)의 비접착 영역(NA)에 홀(HAT)이 위치하는 경우, 전술한 바와 같이, 충진재가 비접착 영역(NA)에 의해 형성된 절연성 접착부(AT)와 반도체 기판(110) 사이의 공간(ES)에 보다 용이하게 유입되어 채워질 수 있다.
이때, 절연성 접착부(AT)에 형성되는 홀(HAT)의 배열 패턴이나, 폭, 간격 또는 각 홀(HAT)의 평면 형태는 특별한 제한이 없다.
따라서, 복수의 홀(HAT)의 폭이나 직경은 도전성 배선(CW)의 폭보다 작거나 클 수도 있으며, 복수의 홀(HAT) 사이의 간격도 도전성 배선(CW)의 폭보다 작거나 더 크게 형성될 수 있다.
아울러, 홀(HAT)의 형태도, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 원형일 수 있으나, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 방향(y)으로 긴 타원형일 수도 있고, 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이, 제1 방향(x)으로 긴 타원형일 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (20)
- 반도체 기판; 상기 반도체 기판의 후면에 제1 방향으로 길게 형성되고, 서로 다른 극성을 갖는 제1 전극들과 제2 전극들을 각각 구비하는 태양 전지들;
상기 각각의 태양 전지에 구비된 상기 반도체 기판의 후면에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 배치되어, 상기 제1 전극들 또는 상기 제2 전극들에 도전성 접착제를 통해 접속되거나, 상기 제1 전극들 또는 상기 제2 전극들과 절연층에 의해 절연되는 도전성 배선들; 및
상기 도전성 배선들이 배치된 상기 반도체 기판의 후면 중 적어도 일부분에 상기 제1 방향으로 길게 배치되어, 상기 도전성 배선들 각각을 상기 반도체 기판 및 상기 제1, 2 전극들에 가고정하는 절연성 접착부;를 포함하고,
상기 절연성 접착부는 상기 도전성 배선들 사이에서 상기 반도체 기판 및 상기 제1, 2 전극들 중 적어도 하나에 접착된 접착 영역과 상기 절연성 접착부가 상기 반도체 기판 및 상기 제1, 2 전극들 중 적어도 하나로부터 이격되어 공간이 형성되는 비접착 영역을 포함하고,
상기 접착 영역의 상기 제1 방향 폭은 상기 서로 바로 인접한 두 개의 도전성 배선 사이의 간격보다 작은 태양 전지 모듈.
- 제1 항에 있어서,
상기 비접착 영역은 상기 도전성 배선들 각각의 양쪽 측면 접하여 위치하고, 상기 접착 영역은 상기 비접착 영역 사이에 위치하는 태양 전지 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 비접착 영역의 공간에는 상기 도전성 접착제, 상기 절연층, 공기(air) 또는 외부의 충격으로부터 상기 반도체 기판을 보호하는 충진재 중 적어도 하나가 채워지는 태양 전지 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 절연성 접착부의 상기 제2 방향 폭은 서로 바로 인접한 두 개의 도전성 배선 사이의 간격보다 큰 태양 전지 모듈. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 절연층의 상기 제1 방향 끝단의 위치는 상기 접착 영역과 중첩되고,
상기 도전성 접착제의 상기 제1 방향 끝단의 위치는 상기 비접착 영역과 중첩되는 태양 전지 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 접착 영역의 상기 제1 방향 폭은 상기 비접착 영역의 상기 제1 방향 폭보다 크거나 작은 태양 전지 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 절연성 접착부는 베이스 필름의 표면에 접착제가 형성된 절연성 테이프 형태인 태양 전지 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 절연성 접착부의 재질은 폴리머 재질을 포함하는 태양 전지 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 절연성 접착부에는 복수의 홀이 형성되는 태양 전지 모듈. - 제10 항에 있어서,
상기 절연성 접착부에 형성된 상기 복수의 홀은 상기 접착 영역 및 상기 비접착 영역에 위치하는 태양 전지 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 각 태양 전지의 반도체 기판은 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑되고,
상기 반도체 기판의 후면에는 상기 제1 도전성과 반대인 제2 도전성의 불순물이 도핑되는 에미터부; 및 상기 반도체 기판보다 상기 제1 도전성 타입의 불순물을 고농도로 도핑는 후면 전계부;를 더 포함하고,
상기 제1 전극들 각각은 상기 에미터부에 접속되고, 상기 제2 전극들 각각은 상기 후면 전계부에 접속되는 태양 전지 모듈. - 제1 항에 있어서,
상기 도전성 배선들은
상기 제1 전극들에 도전성 접착제를 통해 접속되고, 상기 제2 전극들과의 사이에 절연층에 의해 절연되는 제1 배선들과
상기 제2 전극들에 상기 도전성 접착제를 통해 접속되고, 상기 제1 전극들과의 사이에 절연층에 의해 절연되는 제2 배선들을 포함하는 태양 전지 모듈. - 제13 항에 있어서,
상기 태양 전지들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 바로 이웃하여 배열되고, 서로 직렬 연결되는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 포함하고,
상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지 사이에는 상기 제1, 2 태양 전지를 서로 직렬 연결하는 인터커넥터를 더 포함하는 태양 전지 모듈. - 제14 항에 있어서,
상기 인터커넥터는 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지 사이에서 상기 제1 방향으로 길게 배치되는 태양 전지 모듈. - 제14 항에 있어서,
상기 인터커넥터에는 상기 제1 태양 전지에 접속된 상기 제1 도전성 배선들과 상기 제2 태양 전지에 접속된 상기 제2 도전성 배선들이 공통으로 접속되는 태양 전지 모듈. - 반도체 기판; 상기 반도체 기판의 후면에 제1 방향으로 길게 형성되고, 서로 다른 극성을 갖는 제1 전극들과 제2 전극들을 각각 구비하는 태양 전지들;
상기 각각의 태양 전지에 구비된 상기 반도체 기판의 후면에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 배치되어, 상기 제1 전극들 또는 상기 제2 전극들에 도전성 접착제를 통해 접속되거나, 상기 제1 전극들 또는 상기 제2 전극들과 절연층에 의해 절연되는 도전성 배선들; 및
상기 도전성 배선들이 배치된 상기 반도체 기판의 후면 중 적어도 일부분에 상기 제1 방향으로 길게 배치되어, 상기 도전성 배선들 각각을 상기 반도체 기판 및 상기 제1, 2 전극들에 가고정하는 절연성 접착부;를 포함하고,
상기 절연성 접착부는 상기 도전성 배선들 사이에서 상기 반도체 기판 및 상기 제1, 2 전극들 중 적어도 하나에 접착된 접착 영역과 상기 절연성 접착부가 상기 반도체 기판 및 상기 제1, 2 전극들 중 적어도 하나로부터 이격되어 공간이 형성되는 비접착 영역을 포함하고,
상기 접착 영역의 상기 제1 방향으로의 폭은 상기 도전성 배선의 선폭보다 크고, 상기 서로 바로 인접한 두 개의 도전성 배선 사이의 간격보다 작은 태양 전지 모듈. - 제17 항에 있어서,
상기 접착 영역의 상기 제1 방향으로의 폭은 상기 도전성 배선 사이의 간격보다 작은 태양 전지 모듈. - 반도체 기판; 상기 반도체 기판의 후면에 제1 방향으로 길게 형성되고, 서로 다른 극성을 갖는 제1 전극들과 제2 전극들을 각각 구비하는 태양 전지들;
상기 각각의 태양 전지에 구비된 상기 반도체 기판의 후면에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 배치되어, 상기 제1 전극들 또는 상기 제2 전극들에 도전성 접착제를 통해 접속되거나, 상기 제1 전극들 또는 상기 제2 전극들과 절연층에 의해 절연되는 도전성 배선들; 및
상기 도전성 배선들이 배치된 상기 반도체 기판의 후면 중 적어도 일부분에 상기 제1 방향으로 길게 배치되어, 상기 도전성 배선들 각각을 상기 반도체 기판 및 상기 제1, 2 전극들에 가고정하는 절연성 접착부;를 포함하고,
상기 절연성 접착부의 상기 제2 방향으로의 폭은 서로 바로 인접한 두 개의 상기 도전성 배선들 사이의 간격보다 크고, 상기 도전성 배선들 사이의 간격의 5배보다 작은 태양 전지 모듈. - 제19 항에 있어서,
상기 절연성 접착부의 상기 제2 방향으로의 길이는 상기 반도체 기판의 제2 방향으로의 길이와 동일하거나 짧은 태양 전지 모듈.
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