KR101684156B1 - 태양 전지 모듈 - Google Patents

태양 전지 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR101684156B1
KR101684156B1 KR1020150110833A KR20150110833A KR101684156B1 KR 101684156 B1 KR101684156 B1 KR 101684156B1 KR 1020150110833 A KR1020150110833 A KR 1020150110833A KR 20150110833 A KR20150110833 A KR 20150110833A KR 101684156 B1 KR101684156 B1 KR 101684156B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
region
conductive wirings
semiconductor substrate
conductive
electrode
Prior art date
Application number
KR1020150110833A
Other languages
English (en)
Inventor
장대희
김보중
김민표
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020150110833A priority Critical patent/KR101684156B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101684156B1 publication Critical patent/KR101684156B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
    • H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H01L31/0508—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module the interconnection means having a particular shape
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 후면이 a 영역과 b 영역으로 구분되고, 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 반도체 기판, 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 서로 이격되어 형성되는 제1, 2 전극들을 구비하고, 제1 방향으로 길게 배열되어 직렬 연결되는 복수의 태양 전지; 및 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 형성된 제1 전극들에 접속하는 제1 도전성 배선들;과 제1 도전성 배선들과 이격되어 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 형성된 제2 전극들에 접속하는 제2 도전성 배선들;을 포함하고, a 영역의 제1 전극에 접속된 제1 도전성 배선들은 b 영역의 제2 전극에 접속된 제2 도전성 배선들에 전기적으로 접속된다.

Description

태양 전지 모듈{SOLAR CELL MODULE}
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.
한편, 이와 같은 태양 전지 모듈에서 모듈의 출력을 높이기 위해 기존에는 각 태양 전지의 반도체 기판의 가운데 부분을 물리적으로 하프커팅하여 하나의 반도체 기판에 두 개의 서브셀을 구성하는 경우가 일반적이었다.
그러나, 이와 같은 경우, 하프 커팅된 부분의 손상으로 인하여, 하프 커팅된 부분에서 캐리어가 재결합되거나, 제조 공정 중 하프 커팅된 부분의 두께가 상대적으로 얇아 반도체 기판이 깨지는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 모듈의 출력을 향상시키기 위하여, 반도체 기판을 하프 커팅하지 않고, 고출력의 태양 전지 모듈을 효과적으로 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 후면이 a 영역과 b 영역으로 구분되고, 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑된 반도체 기판, 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 서로 이격되어 형성되는 제1, 2 전극들을 구비하고, 제1 방향으로 길게 배열되어 직렬 연결되는 복수의 태양 전지; 및 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 형성된 제1 전극들에 접속하는 제1 도전성 배선들;과 제1 도전성 배선들과 이격되어 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 형성된 제2 전극들에 접속하는 제2 도전성 배선들;을 포함하고, a 영역의 제1 전극에 접속된 제1 도전성 배선들은 b 영역의 제2 전극에 접속된 제2 도전성 배선들에 전기적으로 접속된다.
여기서, 제1, 2 전극들 각각은 a, b 영역 사이에서 공간적으로 서로 이격되고, 제1, 2 도전성 배선들 각각은 a, b 영역 사이에서 공간적으로 서로 이격될 수 있다.
아울러, 반도체 기판의 후면에서 a 영역과 b 영역 각각은 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 형성될 수 있다.
이때, a 영역과 b 영역은 반도체 기판 후면의 중앙 부분에서 제1 방향으로 서로 이격되고, a 영역과 b 영역 사이의 이격된 공간은 제2 방향으로 길게 뻗어 형성될 수 있다.
이와 같은 복수의 태양 전지 각각에서, 제1, 2 전극들 각각은 a 영역 및 b 영역에서 제2 방향으로 길게 형성될 수 있다.
아울러, a 영역 및 b 영역 각각에서 제1, 2 도전성 배선들 각각은 제1 방향으로 길게 배치되되, a 영역에 접속된 제1, 2 도전성 배선들 각각은 b 영역과 중첩되지 않고, b 영역에 접속된 제1, 2 도전성 배선들 각각은 a 영역과 중첩되지 않을 수 있다.
또한, a, b 영역 각각에서, 제1 도전성 배선들 각각은 제1 전극들에 도전성 접착제를 통해 전기적으로 접속되고, 제2 전극들과는 절연층에 의해 절연되고, 제2 도전성 배선들 각각은 제2 전극들에 도전성 접착제를 통해 전기적으로 접속되고, 제1 전극들과는 절연층에 의해 절연될 수 있다.
또한, a 영역과 b 영역 사이의 공간에는 a 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 b 영역에 접속된 제2 도전성 배선들이 접속되는 서브 커넥터가 중첩하여 더 배치될 수 있다.
일례로, 서브 커넥터는 복수 개로 형성되고, 복수 개의 서브 커넥터 각각은 a 영역에 접속된 각각의 제1 도전성 배선과 b 영역에 접속된 각각의 제2 도전성 배선을 서로 접속시킬 수 있다.
또는 서브 커넥터는 제2 방향으로 길게 배치되어 하나로 형성되고, a 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 b 영역에 접속된 제2 도전성 배선들이 하나의 서브 커넥터에 공통으로 접속될 수 있다.
또한, 반도체 기판의 후면 중 a, b 영역 각각에 제1 도전성과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물이 도핑된 에미터부;와 반도체 기판보다 제1 도전성 타입의 불순물이 고농도로 도핑된 후면 전계부;를 더 포함하고, 에미터부에는 제1, 2 전극 중 어느 하나의 전극이 접속되고, 후면 전계부에는 나머지 전극이 접속될 수 있다.
여기서, 에미터부 및 후면 전계부 각각은 a, b 영역 각각에 제2 방향으로 길게 뻗어 형성될 수 있고, a 영역과 b 영역 사이의 공간에는 에미터부 및 후면 전계부가 형성되지 않을 수 있다.
이때, a 영역과 b 영역 사이의 공간에는 제1, 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되지 않는 진성 반도체층이 제2 방향으로 길게 더 위치할 수 있다.
이와 같은 복수의 태양 전지는 제1 방향으로 서로 바로 인접한 두 개의 태양 전지를 포함하고, 서로 바로 인접한 두 개의 태양 전지 사이에는 제2 방향으로 길게 배치되는 인터커넥터를 더 포함하고, 인터커넥터에는 서로 바로 인접한 두 개의 태양 전지 중 어느 한 태양 전지의 b 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 나머지 하나의 태양 전지의 a 영역에 접속된 제2 도전성 배선들이 공통으로 접속될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 복수의 태양 전지 각각에서, 제1, 2 전극들 각각은 제1 방향으로 길게 형성되되, a 영역과 b 영역 사이의 이격된 공간에서 서로 이격될 수 있다.
이때, a, b 영역 각각에서, 제1, 2 도전성 배선들은 제2 방향으로 길게 중첩되어 접속될 수 있다.
이와 같은 각 태양 전지에서, 반도체 기판의 측면 중 제1 방향과 나란한 어느 한 측면 밖에는 a 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 b 영역에 접속된 제2 도전성 배선들이 접속되는 서브 커넥터가 제1 방향으로 길게 더 배치될 수 있다.
아울러, a 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 b 영역에 접속된 제2 도전성 배선들은 반도체 기판의 어느 한 측면 밖으로 돌출되어, 하나의 서브 커넥터에 공통으로 접속될 수 있다.
또한, 복수의 태양 전지는 제1 방향으로 서로 인접한 두 개의 태양 전지를 포함하고, b 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 a 영역에 접속된 제2 도전성 배선들은 반도체 기판의 측면 중 제1 방향과 나란한 나머지 한 측면 밖으로 돌출되고, 서로 인접한 두 개의 태양 전지 중 어느 한 태양 전지의 b 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 서로 인접한 두 개의 태양 전지 중 나머지 한 태양 전지의 a 영역에 접속된 제2 도전성 배선들은 인터커넥터에 공통으로 접속될 수 있다.
이때, 인터커넥터는 서로 인접한 두 개의 태양 전지 각각에 포함된 반도체 기판의 측면 중 제1 방향과 나란한 나머지 한 측면 밖에 제1 방향으로 길게 배치될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑되는 반도체 기판, 반도체 기판의 후면에는 a 영역과 b 영역을 포함하고, a, b 영역 각각에는 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물이 도핑되는 에미터부, 제2 도전성 타입의 불순물이 반도체 기판보다 고농도로 도핑되는 후면 전계부, 및 에미터부에 접속되는 제1 전극 및 후면 전계부에 접속되는 제2 전극을 포함하는 복수의 태양 전지, 복수의 태양 전지 각각의 반도체 기판 내에 포함되는 a 영역과 b 영역을 직렬 연결 하기 위하여, a 영역의 제1 전극과 b 영역의 제2 전극을 서로 직렬 연결하거나, a 영역의 제2 전극과 b 영역의 제1 전극을 서로 직렬 연결하는 서브 커넥터, 및 복수의 태양 전지를 서로 직렬 연결하기 위하여, 서로 인접한 두 개의 태양 전지 중 어느 한 태양 전지의 a 영역에 구비된 제1, 2 전극 중 어느 하나의 전극을 인접한 다른 태양 전지의 b 영역에 구비된 제1, 2 전극 중 나머지 하나의 전극에 직렬 연결하거나, 어느 한 태양 전지의 b 영역에 구비된 제1, 2 전극 중 어느 하나의 전극을 인접한 다른 태양 전지의 a 영역에 구비된 제1, 2 전극 중 나머지 하나의 전극에 직렬 연결시키는 인터 커넥터를 포함한다.
여기서, 서브 커넥터는 반도체 기판 내부에 형성된 a 영역과 b 영역 사이에 위치할 수 있다.
또는 이와 다르게 서브 커넥터는 a 영역과 b 영역과 인접한 반도체 기판의 외부에 형성될 수 있다.
본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈은 각 태양 전지의 반도체 기판을 a 영역과 b 영역으로 구분하여, a 영역에 접속되는 제1 도전성 배선을 b 영역에 접속되는 제2 도전성 배선과 전기적으로 접속시켜, 태양 전지 모듈의 출력 전압을 높이고, 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 제1 실시예를 설명하기 위한 도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에서 서브 커넥터(SC)가 생략된 변경예를 설명하기 위한 도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에서 서브 커넥터(SC)가 복수 개로 형성된 다른 변경예를 설명하기 위한 도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 제2 실시예를 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 기판의 일면일 수 있으며, 후면이라 함은 직사광이 입사되지 않거나, 직사광이 아닌 반사광이 입사될 수 있는 반도체 기판의 반대면일 수 있다.
아울러, 서로의 폭이나 길이 또는 두께가 동일하다는 것은 오차 범위 10% 이내에서 동일한 것을 의미한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 제1 실시예를 설명하기 위한 도이다.
여기서, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 후면 모습의 일례를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일례를 설명하기 위해 일부 사시도를 도시한 것이고, 도 3은 도 2에 도시된 태양 전지의 제1 방향 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시된 태양 전지의 후면 패턴을 설명하기 위한 도이고, 도 5는 도 1에서 제1 방향과 나란한 CX1-CX1 라인에 따른 단면도를 도시한 것이고, 도 6은 도 1에서 제1 방향과 나란한 CX2-CX2 라인에 따른 단면도를 도시한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 복수의 태양 전지(C1, C2) 및 복수의 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2), 서브 커넥터(SC) 및 인터커넥터(IC)을 포함할 수 있다.
여기의 도 1에서는 서브 커넥터(SC)가 포함된 경우를 일례로 설명하지만, 이와 같은 서브 커넥터(SC)는 생략될 수도 있다. 이와 같이, 서브 커넥터(SC)가 생략된 경우에 대해서는 이후의 도 7에서 보다 구체적으로 설명하고, 태양 전지 모듈의 제1 실시예에서는 서브 커넥터(SC)가 포함된 경우를 일례로 설명한다.
여기서, 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 각 구성 부분에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.
복수의 태양 전지(C1, C2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 방향(x)으로 길게 배열되어 인터커넥터(IC)에 의해 직렬 연결될 수 있다.
아울러, 복수의 태양 전지(C1, C2) 각각은 반도체 기판(110)과 반도체 기판(110)의 후면에 형성되는 복수의 제1, 2 전극들(141, 142)을 구비할 수 있다.
여기서, 반도체 기판(110)의 후면은 a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분되고, 제1, 2 전극들(141, 142)은 반도체 기판(110) 후면의 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 각각에 서로 이격되어 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 전극들(141)은 반도체 기판(110)의 후면 중 a, b 영역(AA, BB) 각각에서 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)으로 길게 형성될 수 있으며, 제1 전극(141) 각각은 a, b 영역(AA, BB) 사이에서 공간적으로 서로 이격될 수 있다.
아울러, 제2 전극들(142)도 반도체 기판(110)의 후면 중 a, b 영역(AA, BB) 각각에서 제2 방향(y)으로 길게 형성될 수 있으며, a, b 영역(AA, BB) 사이에서 공간적으로 서로 이격될 수 있다.
이와 같은 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 복수의 태양 전지(C1, C2) 각각에 대한 보다 구체적인 설명은 이하의 도 2 내지 도 4에서 보다 구체적으로 설명한다.
아울러, 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2)은 반도체 기판(110) 후면 a, b 영역(AA, BB) 각각에 제1, 2 전극(141, 142) 각각의 길이 방향에 교차하는 제1 방향(x)으로 길게 접속되되, 제1 도전성 배선들(CW1)은 반도체 기판(110) 후면 a, b 영역(AA, BB) 각각에 형성된 제1 전극들(141)에 도전성 접착제(CA)를 통해 접속되며, 제2 도전성 배선들(CW2)은 반도체 기판(110) 후면 a, b 영역(AA, BB) 각각에 형성된 제2 전극들(142)에 도전성 접착제(CA)를 통해 접속될 수 있다.
아울러, 반도체 기판(110) 후면 a, b 영역(AA, BB) 각각에서, 제1 도전성 배선(CW1)과 제2 전극(142) 사이 및 제2 도전성 배선(CW2)과 제1 전극(141) 사이는 절연층(IL)에 의해 절연될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 배선들(CW1)은 a, b 영역(AA, BB) 사이에서 공간적으로 서로 이격되고, 제2 도전성 배선들(CW2)은 a, b 영역(AA, BB) 사이에서 공간적으로 서로 이격될 수 있다.
즉, a 영역(AA)의 제1 전극(141)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 b 영역(BB)의 제1 전극(141)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)은 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이에서 공간적으로 서로 이격될 수 있으며, a 영역(AA)의 제2 전극(142)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)과 b 영역(BB)의 제2 전극(142)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)은 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이에서 공간적으로 서로 이격될 수 있다.
여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, a 영역(AA)의 제1 전극(141)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)은 b 영역(BB)의 제2 전극(142)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)에 전기적으로 접속될 수 있다. 또는 도 1에 도시된 바와 반대로, a 영역(AA)의 제2 전극(142)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)이 b 영역(BB)의 제1 전극(141)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)에 전기적으로 접속하는 것도 가능하다.
서브 커넥터(SC)는 전술한 a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)을 서로 전기적으로 접속시키는 역할을 할 수 있다.
따라서, 태양 전지 각각은 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)을 절단하지 않고도, a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분된 복수의 서브 셀을 구비한 것과 같은 효과를 가질 수 있다.
즉, 태양 전지 각각은 반도체 기판(110)을 절단하지 않고도, a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)을 서브 커넥터(SC)를 통해 서로 전기적으로 직렬 연결시켜, 하나의 반도체 기판(110)에서 a 영역(AA)과 b 영역(BB)을 별도의 서브 셀처럼 동작시킬 수 있다.
이에 따라, 태양 전지 각각은 a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분되지 않은 기존의 태양 전지와 비교하여 2배의 개방 전압(Voc)을 출력할 수 있다.
아울러, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 a 영역(AA) 및 b 영역(BB) 각각에서 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2) 각각은 제1 방향(x)으로 길게 배치되되, a 영역(AA)에 접속된 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2) 각각은 b 영역(BB)과 중첩되지 않을 수 있으며, b 영역(BB)에 접속된 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2) 각각은 a 영역(AA)과 중첩되지 않을 수 있다.
이와 같이, 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2)의 제1 방향(x)으로의 길이를 상대적으로 짧게 형성함으로써, 각 태양 전지에서 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2)에 의해 제공되는 전류 패스의 길이를 상대적으로 짧게 형성할 수 있다.
이에 따라, 각 태양 전지에서 발생한 전류가 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2)의 저항에 의해 손실되는 양을 최소화할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 개방 전압을 상대적으로 크게 할 수 있고, 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2)의 저항에 의해 손실되는 양을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 태양 전지 모듈의 전체적인 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
인터커넥터(IC)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 방향(x)으로 서로 바로 인접하는 복수의 태양 전지(C1, C2)를 직렬 연결시키는 기능을 한다. 보다 구체적으로 일례로, 인터커넥터(IC)에는 제1 태양 전지(C1)의 b 영역(BB)에 접속되는 제1 도전성 배선(CW1)과 제2 태양 전지(C2)의 a 영역(AA)에 접속되는 제2 도전성 배선(CW2)이 공통으로 접속되어, 제1 태양 전지(C1)와 제2 태양 전지(C2)를 제1 방향(x)으로 서로 직렬 연결시킬 수 있다.
이하에서, 이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일례에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1에 적용되는 태양 전지의 일례를 나타내는 일부 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 태양 전지의 제1 방향(x) 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(141) 그리고 제2 전극(142)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, 일례로, 제2 방향(y)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 일례로, 에미터부(121)와 나란한 제2 방향(y)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(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 에미터부(121)와 후면 전계부(172)가 터널층(180)의 후면에 다결정 실리콘 재질로 형성된 경우를 일례로 설명하였으나, 이와 다르게, 터널층(180)이 생략된 경우, 에미터부(121)와 후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)의 후면 내에 불순물이 확산되어 도핑될 수도 있다. 이와 같은 경우, 에미터부(121)와 후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)과 동일한 단결정 실리콘 재질로 형성될 수도 있다.
아울러, 전술한 에미터부(121)에는 제1, 2 전극(141, 142) 중 어느 하나의 전극이 접속되도록 형성되고, 후면 전계부(172)에는 나머지 전극이 접속되도록 형성될 수 있다.
일례로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 에미터부(121)에는 제1 전극(141)이 접속되고, 후면 전계부(172)에는 제2 전극(142)이 접속될 수 있지만, 이와 다르게 에미터부(121)에 제2 전극(142)이 접속되고, 후면 전계부(172)에는 제1 전극(141)이 접속되는 것도 가능하다.
이하에서는 에미터부(121)에는 제1 전극(141)이 접속되고, 후면 전계부(172)에는 제2 전극(142)이 접속되는 경우를 일례로 설명한다.
진성 반도체층(150)은 에미터부(121)와 후면 전계부(172) 사이에 노출된 터널층(180)의 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 진성 반도체층(150)의 후면을 완전히 덮고, 에미터부(121)의 후면 중에서 제1 전극(141)이 접속된 부분을 제외한 나머지 부분을 덮고, 후면 전계부(172)의 후면 중에서 제2 전극(142)이 접속된 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(141)은 에미터부(121)에 접속하고, 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 형성될 수 있다. 이와 같은, 제1 전극(141)은 에미터부(121) 쪽으로 이동한 캐리어, 예를 들어 정공을 수집할 수 있다.
제2 전극(142)은 후면 전계부(172)에 접속하고, 제1 전극(141)과 나란하게 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 형성될 수 있다. 이와 같은, 제2 전극(142)은 후면 전계부(172) 쪽으로 이동한 캐리어, 예를 들어, 전자를 수집할 수 있다.
이와 같은 도 1에 도시된 바와 같이, 제1, 2 전극(141, 142) 각각은 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 형성될 수 있고, 제1 전극(141)과 제2 전극(142)이 제1 방향(x)으로 이격되되, 교번하여 배치될 수 있다.
이와 같은 복수의 제1 및 제2 전극(141, 142)은 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2) 및 도전성 접착제(CA)와 다른 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 일례로, 제1, 2 전극(141, 142) 각각은 티타늄(Ti), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈-바나듐 합금(NiV), 니켈(Ni), 니켈-알루미늄 합금(NixAly), 몰리브데넘(Mo), 주석(Sn) 중 적어도 하나의 재질이 적어도 하나의 층으로 형성될 수 있다.
이와 같은 제1, 2 전극(141, 142)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(141)을 통하여 수집된 정공과 제2 전극(142)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(141, 142)이 반도체 기판(110)의 후면에만 형성되는 점을 제외하고 다른 구성 요소는 얼마든지 변경이 가능하다.
예를 들어 본 발명의 태양 전지 모듈에는 제1 전극(141)의 일부 및 에미터부(121)가 반도체 기판(110)의 전면에 위치하고, 제1 전극(141)의 일부가 반도체 기판(110)에 형성된 홀을 통해 반도체 기판(110)의 후면에 형성된 제1 전극(141)의 나머지 일부와 연결되는 MWT 타입의 태양 전지도 적용이 가능하다.
또한, 도 1 내지 도 3에서는 제1, 2 전극(141, 142)의 길이 방향 및 에미터부(121)와 후면 전계부(172)의 길이 방향이 각각 제2 방향(y)으로 길게 형성된 경우만을 일례로 설명하였지만, 이와 다르게, 제1, 2 전극(141, 142)의 길이 방향 및 에미터부(121)와 후면 전계부(172)의 길이 방향 각각이 제1 방향(x)으로 길게 형성될 수도 있다.
이와 같이, 제1, 2 전극(141, 142)의 길이 방향 및 에미터부(121)와 후면 전계부(172)의 길이 방향 각각이 제1 방향(x)으로 길게 형성된 예에 대해서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서 구체적으로 설명한다.
이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서, 각 태양 전지의 반도체 기판(110)의 후면 패턴에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서, 각 태양 전지의 반도체 기판(110)의 후면 패턴에 대해 보다 상세히 설명하기 위한 도이다.
이와 같은 도 4에서는 이해의 편의상 도 2 및 도 3에서 설명한 패시베이션층(190)이 생략된 경우를 일례로 도시하고 설명하지만, 실질적으로는 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 같이, 구비될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서, 각 태양 전지의 반도체 기판(110)의 후면은 a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분될 수 있다.
일례로, a 영역(AA)과 b 영역(BB)은 반도체 기판(110)의 후면에 제2 방향(y)으로 길게 형성될 수 있고, 반도체 기판(110) 후면의 중앙 부분에서 제1 방향(x)으로 서로 이격되고, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간(D)은 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 구분될 수 있다.
이때, 에미터부(121)와 후면 전계부(172)의 길이 방향 역시 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 형성될 수 있으며, 제1, 2 전극들(141, 142) 각각은 에미터부(121)와 후면 전계부(172) 각각에 접속되되, a 영역(AA) 및 b 영역(BB)에서 제2 방향(y)으로 길게 형성될 수 있다.
아울러, 도 4에 도시된 바와 같이, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간에는 에미터부(121) 및 후면 전계부(172)가 형성되지 않을 수 있고, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간에는 제1, 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되지 않는 진성 반도체층(150)이 제2 방향(y)으로 길게 위치할 수 있다.
이와 같이 a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분되는 반도체 기판(110)의 후면에, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 배선들(CW1)이 a 영역(AA) 및 b 영역(BB) 각각에 형성된 제1 전극들(141)에 접속될 수 있고, 제2 도전성 배선들(CW2)이 a 영역(AA) 및 b 영역(BB) 각각에 형성된 제1 전극들(141)에 접속될 수 있다.
이때, 반도체 기판(110)의 후면에서, a 영역(AA)의 제1 전극(141)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 b 영역(BB)의 제1 전극(141)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)은 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이에서 공간적으로 서로 이격될 수 있으며, a 영역(AA)의 제2 전극(142)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)과 b 영역(BB)의 제2 전극(142)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)은 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이에서 공간적으로 서로 이격될 수 있다.
이와 같이 반도체 기판(110)의 후면이 a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분된 상태에서, 반도체 기판(110)의 a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선(CW2)을 서로 전기적으로 접속시켜, 반도체 기판(110)의 a 영역(AA)과 b 영역(BB)을 서로 직렬 연결시킬 수 있다.
여기서, 반도체 기판(110)의 a 영역(AA)과 b 영역(BB)은 반도체 기판(110)의 a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선(CW2)을 서브 커넥터(SC)를 통하여 연결시킴으로써, 서로 직렬 연결될 수 있다. 이에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 다음의 도 5와 같다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서, 반도체 기판(110)의 a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선(CW2)을 서브 커넥터(SC)를 통하여 연결된 일례를 설명하기 위하여, 도 1에서 CX1-CX1에 따른 단면을 도시한 도이다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선(CW2)은 서브 커넥터(SC)를 통하여 서로 직렬 연결될 수 있다.
여기서, 제1 도전성 배선들(CW1) 각각은 a, b 영역(AA, BB) 각각에서, 제1 전극들(141)에 도전성 접착제(CA)를 통해 전기적으로 접속되고, 제2 전극들(142)과는 절연층(IL)에 의해 절연될 수 있다.
아울러, 제2 도전성 배선들(CW2) 각각은 a, b 영역(AA, BB) 각각에서, 제2 전극들(142)에 도전성 접착제(CA)를 통해 전기적으로 접속되고, 제1 전극들(141)과는 절연층(IL)에 의해 절연될 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.
이와 같은 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2) 각각은 a 영역(AA) 및 b 영역(BB) 각각에서 제1 방향(x)으로 길게 배치되되, a, b 영역(AA, BB) 사이의 공간에서 이격될 수 있다.
아울러, a 영역(AA)에 접속된 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2) 각각은 b 영역(BB)과 중첩되지 않고, b 영역(BB)에 접속된 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2) 각각은 a 영역(AA)과 중첩되지 않을 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1) 각각은 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2) 각각과 동일 선상에 위치하고, b 영역(BB)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1) 각각과는 다른 선상에 위치할 수 있다.
그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제1 도전성 배선(CW1)이 동일 선상에 위치하는 것도 가능하다.
여기서, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간에는 서브 커넥터(SC)가 중첩하여 배치되고, 서브 커넥터(SC)에 a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)이 공통으로 접속될 수 있다.
이와 같은 서브 커넥터(SC)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 서브 커넥터(SC)는 제2 방향(y)으로 길게 배치되어 하나로 형성될 수 있다.
이때, 서브 커넥터(SC)의 폭이나 두께는 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2) 각각의 폭이나 두께와 동일할 수 있고, 인터커넥터(IC)의 폭이나 두께보다 작을 수 있다.
아울러, 이와 같은 서브 커넥터(SC)의 재질은 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2)의 재질과 동일할 수 있으며, 일례로, 서브 커넥터(SC)의 재질은 구리(Cu)와 같은 금속 코어에 주석(Sn)이 포함된 금속 재질이 코팅되어 형성되되, 폭이 두께보다 큰는 리본일 수 있다.
이에 따라, a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분되는 하나의 반도체 기판(110)의 a 영역(AA)과 b 영역(BB)이 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)과 서브 커넥터(SC)에 의해 직렬 연결될 수 있다.
이에 따라, 하나의 반도체 기판(110)이 마치 두 개의 태양 전지를 구비한 것과 같이, 태양 전지의 개방 전압(Voc) 출력을 두 배로 높일 수 있고, 태양 전지의 단락 전류(Isc)를 1/2로 감소시킬 수 있다. 이때, 1/2로 감소된 단락 전류(Isc)에 의해, 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)에서 단락 전류에 의해 손실되는 전력도 1/4로 감소할 수 있다. 따라서, 각 태양 전지의 필 팩터를 보다 향상시킬 수 있고, 이에 따라, 각 태양 전지의 효율도 보다 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 반도체 기판(110)이 a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분되지 않은 경우와 비교하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서는 두 개의 a, b 영역(AA, BB)으로 구부된 반도체 기판(110)에서 생성되는 단락 전류(Isc)의 크기가 1/2로 줄어들고, 이에 따라, 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)에 의해 손실되는 각 태양 전지의 손실 전력(Ploss)은 전류의 제곱에 비례하므로 1/4로 감소될 수 있다. 이에 따라 태양 전지 모듈의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
이와 같이 구성되는 각각의 태양 전지는 도 1에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC)에 의해 직렬 연결되어 하나의 스트링이 형성될 수 있다.
이에 대해 보다 구체적으로 도 1 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서, 서로 인접한 두 개의 태양 전지(C1, C2)가 인터커넥터(IC)를 통하여 연결된 일례를 설명하기 위하여, 도 1에서 CX2-CX2에 따른 단면을 도시한 도이다.
도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 방향(x)으로 서로 바로 인접한 두 개의 태양 전지(C1, C2)는 인터커넥터(IC)에 의해 제1 방향(x)으로 직렬 연결될 수 있다.
여기서, 인터커넥터(IC)는 서로 바로 인접한 두 개의 태양 전지(C1, C2) 사이에 제2 방향(y)으로 길게 배치될 수 있다.
그리고, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 바로 인접한 두 개의 태양 전지(C1, C2) 중 어느 한 태양 전지(일례로, 제1 태양 전지(C1))의 b 영역(BB)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 나머지 하나의 태양 전지(일례로, 제2 태양 전지(C2))의 a 영역(AA)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)이 인터커넥터(IC)에 공통으로 접속될 수 있다.
여기서, 제1 태양 전지(C1)의 b 영역(BB)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1) 각각은 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 사이에 배치된 인터커넥터(IC) 방향 쪽의 반도체 기판(110) 밖으로 돌출되어 배치된 상태에서 인터커넥터(IC)에 접속될 수 있다.
아울러, 제2 태양 전지(C2))의 a 영역(AA)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)은 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 사이에 배치된 인터커넥터(IC) 방향 쪽의 반도체 기판(110) 밖으로 돌출되어 배치된 상태에서 인터커넥터(IC)에 접속될 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 태양 전지 모듈은 복수 개의 태양 전지 중 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)과 제1, 2 전극(141, 142) 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.
지금까지의 본 발명의 제1 실시예에서는 a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분된 하나의 반도체 기판(110)에서 a 영역(AA)과 b 영역(BB)을 서로 전기적으로 직렬 연결하기 위하여, 서브 커넥터(SC)를 사용한 경우를 일례로, 설명하였지만, 이와 다르게, 서브 커넥터(SC)는 생략될 수도 있다.
이에 대해 보다 구체적으로 도 7을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에서 서브 커넥터(SC)가 생략된 변경예를 설명하기 위한 도이다.
도 7에서는 앞선 본 발명의 제1 실시예와 동일한 내용에 대한 설명은 생략하고, 다른 부분을 위주로 설명한다.
본 발명의 제1 실시예의 변경예는 도 7에 도시된 바와 같이, 서브 커넥터(SC)가 생략될 수도 있다.
이때, 도 1에서는 a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1) 각각은 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2) 각각과 동일 선상에 위치할 수 있고, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간에서 a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선(CW2)이 직접 서로 접속될 수 있다.
아울러, 이때, a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선(CW2)이 직접 서로 접속되되, 일체로 형성될 수 있다.
즉, 일례로, a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선(CW2)은 동일한 하나의 리본에 의해 일체로 형성될 수 있다.
즉, 하나의 리본이 a 영역(AA)에 형성된 제1 전극(141)에 접속되고, b 영역(BB)에 형성된 제2 전극(142)에 접속될 수 있고, a 영역(AA)에 형성된 제2 전극(142)과의 사이 및 b 영역(BB)에 형성된 제1 전극(141)과의 사이에서는 절연층(IL)에 의해 단락이 방지될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예 및 제1 실시예의 변경예에서는 a 영역(AA)에 형성된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 형성된 제2 도전성 배선(CW2)이 동일 선상에 위치하는 경우를 일례로 설명하였지만, 이와 다르게 a 영역(AA)에 형성된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 형성된 제2 도전성 배선(CW2)이 동일 선상에 위치하는 것도 가능하다.
아울러, 제1 실시예에서는 서브 커넥터(SC)가 하나로 형성된 경우를 일례로 설명하였지만, 이와 다르게 서브 커넥터(SC)가 복수 개로 형성되는 것도 가능하다.
이에 대해서는 다음의 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에서 서브 커넥터(SC)가 복수 개로 형성된 다른 변경예를 설명하기 위한 도이다.
도 8에서는 앞선 본 발명의 제1 실시예와 동일한 내용에 대한 설명은 생략하고, 다른 부분을 위주로 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 다른 변경예에서는 a 영역(AA)의 에 형성된 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 형성된 제2 도전성 배선(CW2)이 동일 선상에 위치할 수 있다.
이때, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 공간에 중첩하여 위치하는 서브 커넥터(SC)는 복수 개로 형성될 수 있다.
이때, 복수 개의 서브 커넥터(SC)는 a 영역(AA)에 접속된 각각의 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 각각의 제2 도전성 배선(CW2)을 서로 접속시킬 수 있다. 즉, 하나의 서브 커넥터(SC)가 a 영역(AA)에 접속된 하나의 제1 도전성 배선(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 하나의 제2 도전성 배선(CW2)을 서로 접속시킬 수 있다
이때, 서브 커넥터(SC)의 길이 방향이 도 8에 도시된 바와 같이 제1 방향(x) 또는 제2 방향(y)에 대해 사선 방향으로 배치될 수도 있지만, 이와 다르게, 제2 방향(y)으로 배치될 수도 있다.
이때, 서브 커넥터(SC)의 폭이나 두께 및 재질은 앞선 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)의 폭이나 두께 및 재질과 동일할 수 있다.
아울러, 제1 실시예 및 제1 실시예의 다른 변경예에서는 서브 커넥터(SC)가 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 공간에만 위치하는 경우를 일례로 도시하였지만, 서브 커넥터(SC)의 위치가 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 공간과 중첩하되, 일부는 a 영역(AA)이나 b 영역(BB)과 중첩하여 배치될 수도 있다.
이와 같이, 반도체 기판(110)의 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 공간에 위치하는 서브 커넥터(SC)는 태양 전지를 형성하는 셀 형성 공정에서 제1, 2 전극(141, 142)을 형성한 후에 형성되거나, 각각의 태양 전지를 형성한 이후, 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)을 반도체 기판(110)의 후면에 접속시키는 공정 중에 함께 형성될 수 있다.
지금까지 본 발명의 제1 실시예, 제1 실시예의 변경예 및 제1 실시예의 다른 변경예에서는 복수 개의 태양 전지가 제1 방향(x)으로 직렬 연결되는 경우, 각 태양 전지의 제1, 2 전극(141, 142)의 길이 방향이 제2 방향(y)으로 배치되고, 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)의 길이 방향이 제1 방향(x)으로 배치되는 경우를 일례로 설명하였다.
그러나, 이와 다르게, 복수 개의 태양 전지가 제1 방향(x)으로 직렬 연결되는 경우, 각 태양 전지의 제1, 2 전극(141, 142)의 길이 방향이 제1 방향(x)으로 배치되고, 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)의 길이 방향이 제2 방향(y)으로 배치되는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 제2 실시예를 설명하기 위한 도이다.
여기서, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 후면 모습의 일례를 도시한 것이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 반도체 기판(110) 후면 패턴의 일례를 설명하기 위한 도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 반도체 기판(110) 후면 패턴의 다른 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 9 내지 도 11에서는 앞선 본 발명의 제1 실시예와 동일한 내용에 대한 설명은 생략하고, 다른 부분을 위주로 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 반도체 기판(110)의 a 영역(AA) 및 b 영역(BB)에 위치하는 제1, 2 전극들(141, 142) 각각의 길이 방향이 제1 방향(x)이 되도록 각 태양 전지가 배치될 수 있다. 이때, 제1, 2 전극들(141, 142) 각각은 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간에서 서로 이격될 수 있다.
아울러, a, b 영역(AA, BB) 각각에서, 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2)은 제2 방향(y)으로 길게 중첩되어 접속될 수 있다.
이때, a, b 영역(AA, BB) 각각에서, 제1 도전성 배선들(CW1)은 제1 전극(141)에 도전성 접착제(CA)를 통해 접속되고, 제2 도전성 배선들(CW2)은 제2 전극(142)에 도전성 접착제(CA)를 통해 접속될 수 있다. 아울러, 제1 도전성 배선들(CW1)과 제2 전극들(142) 사이 및 제2 도전성 배선들(CW2)과 제1 전극들(141) 사이에는 단락을 방지하기 위해 절연층(IL)이 위치할 수 있다.
아울러, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC) 뿐만 아니라 서브 커넥터(SC)도 반도체 기판(110)의 밖에 위치할 수 있다.
이때, 서브 커넥터(SC)와 인터커넥터(IC)는 제1 방향(x)과 나란한 반도체 기판(110)의 어느 한 측면 밖에 나란하게 배치되되, 반도체 기판(110)을 중심으로 서로 반대편에 배치될 수 있다.
일례로, 도 9에 도시된 바와 같이, 서브 커넥터(SC)가 반도체 기판(110)의 측면 중 제1 방향(x)과 나란한 어느 한 측면 밖에 제1 방향(x)으로 길게 위치하면, 인터커넥터(IC)는 제1 방향(x)과 나란한 반도체 기판(110)의 나머지 한 측면 밖에 제1 방향(x)으로 길게 위치할 수 있다.
이와 같은 태양 전지 각각에서, a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)은 반도체 기판(110)의 측면 중 제1 방향(x)과 나란한 어느 한 측면 밖으로 돌출될 수 있다.
아울러, 반도체 기판(110)의 어느 한 측면 밖으로 돌출된 a 영역(AA)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 b 영역(BB)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)은 반도체 기판(110)의 어느 한 측면 밖에 제1 방향(x)으로 길게 배치되는 서브 커넥터(SC)에 공통으로 접속될 수 있다.
이에 따라, 반도체 기판(110)의 a 영역(AA)과 b 영역(BB)은 서로 직렬 연결될 수 있다.
아울러, 각 태양 전지에서 b 영역(BB)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 a 영역(AA)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)은 반도체 기판(110)의 측면 중 제1 방향(x)과 나란한 나머지 한 측면 밖으로 돌출되고, 서로 인접한 두 개의 태양 전지(C1, C2) 중 어느 한 태양 전지의 b 영역(BB)에 접속된 제1 도전성 배선들(CW1)과 서로 인접한 두 개의 태양 전지(C1, C2) 중 나머지 한 태양 전지의 a 영역(AA)에 접속된 제2 도전성 배선들(CW2)은 반도체 기판(110)의 나머지 한 측면에 위치하는 인터커넥터(IC)에 공통으로 접속될 수 있다.
이에 따라, 복수의 태양 전지(C1, C2)는 제1 방향(x)으로 서로 직렬 연결될 수 있다
이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 적용되는 태양 전지는 앞선 제1 실시예에서 설명한 태양 전지와 비교하여, 반도체 기판(110)의 후면 패턴이 달라질 수 있다. 이에 대해 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 적용되는 태양 전지의 반도체 기판(110) 후면 패턴을 설명하기 위한 도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 태양 전지의 구성은 에미터부(121)와 후면 전계부(172)의 패턴 및 제1, 2 전극(141, 142)의 패턴을 제외한 나머지 부분의 구성은 앞선 도 2 및 도 3에서 설명한 바와 동일하므로, 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고, 다른 부분을 위주로 설명한다.
따라서, 도 10 및 도 11에서는 도 2 및 도 3에서 설명한 패시베이션층(190)이 생략된 경우를 일례로 도시하였으나, 반도체 기판(110)의 후면에서, 제1, 2 전극(141, 142)이 형성된 나머지 부분의 에미터부(121)와 후면 전계부(172)의 후면 위에는 실질적으로 패시베이션층(190)이 구비될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 후면은 a 영역(AA)과 b 영역(BB)으로 구분될 수 있으며, 제1, 2 전극(141, 142)은 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 각각에 제1 방향(x)으로 길게 형성될 수 있다.
이때, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간에서는 a 영역(AA)에 형성된 제1, 2 전극(141, 142)과 b 영역(BB)에 형성된 제1, 2 전극(141, 142) 각각이 서로 이격될 수 있다. 즉, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간에서는 제1, 2 전극(141, 142)이 형성되지 않을 수 있다.
아울러, 에미부와 후면 전계부(172)도 a 영역(AA)과 b 영역(BB) 각각에 제1 방향(x)으로 길게 형성될 수 있다.
이때, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간에서는 a 영역(AA)에 형성된 에미부와 후면 전계부(172)와 b 영역(BB)에 형성된 에미부와 후면 전계부(172) 각각이 서로 이격될 수 있다. 즉, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간에는 에미부와 후면 전계부(172)가 형성되지 않고, 제1, 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되지 않는 진성 반도체층(150)이 제2 방향(y)으로 길게 형성될 수 있다.
그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도 10과 다르게, 도 11에 도시된 바와 같이, a 영역(AA)과 b 영역(BB) 사이의 이격된 공간(D)에 에미터부(121)나 후면 전계부(172)가 형성되는 것도 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 반도체 기판(110)의 a, b 영역(AA, BB) 각각에 접속되는 제1, 2 도전성 배선들(CW1, CW2)의 접속 구조를 이용하여, 하나의 반도체 기판(110)의 으로부터 보다 큰 개방 전압(Voc)을 생성하도록 하여, 태양 전지 모듈의 출력 전압을 보다 향상시킬 수 있고, 제1, 2 도전성 배선(CW1, CW2)에서 손실되는 손실 전력을 최소화함으로써, 태양 전지 모듈의 전체적인 효율을 보다 향상시킬 수 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 (24)

  1. 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑되며, 후면에서 서로 이격된 a 영역과 b 영역으로 구분되는 반도체 기판, 상기 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 서로 이격되어 형성되는 제1, 2 전극들을 구비하고, 제1 방향으로 배열되어 직렬 연결되는 복수의 태양 전지; 및
    상기 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 형성된 상기 제1 전극들에 접속하는 제1 도전성 배선들;과 상기 제1 도전성 배선들과 이격되어 상기 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 형성된 상기 제2 전극들에 접속하는 제2 도전성 배선들;을 포함하고,
    상기 a 영역의 제1 전극에 접속된 제1 도전성 배선들은 상기 b 영역의 제2 전극에 접속된 제2 도전성 배선들에 전기적으로 접속되고,
    상기 a, b 영역 각각에는 상기 제1 도전성과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물이 도핑되고, 상기 제1 전극과 접속된 에미터부와 상기 반도체 기판보다 상기 제1 도전성 타입의 불순물이 고농도로 도핑되고, 상기 제2 전극과 접속된 후면 전계부가 위치하고,
    상기 a 영역과 상기 b 영역은 상기 반도체 기판의 후면 중앙 부분에서 상기 제1 방향으로 이격되고, 상기 a 영역과 상기 b 영역 사이의 이격된 영역에는 상기 에미터부 및 상기 후면 전계부가 형성되지 않는 태양 전지 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1, 2 전극들 각각은 상기 a, b 영역 사이에서 공간적으로 서로 이격되고,
    상기 제1, 2 도전성 배선들 각각은 상기 a, b 영역 사이에서 공간적으로 서로 이격되는 태양 전지 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 a, b 영역 사이의 이격된 영역은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗어 있는 태양 전지 모듈.
  4. 삭제
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지 각각에서,
    상기 제1, 2 전극들 각각은 상기 a 영역 및 상기 b 영역에서 상기 제2 방향으로 뻗어 있는 태양 전지 모듈.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 a 영역 및 상기 b 영역 각각에서 상기 제1, 2 도전성 배선들 각각은 상기 제1 방향으로 배치되되,
    상기 a 영역에 접속된 상기 제1, 2 도전성 배선들 각각은 상기 b 영역과 중첩되지 않고,
    상기 b 영역에 접속된 상기 제1, 2 도전성 배선들 각각은 상기 a 영역과 중첩되지 않는 태양 전지 모듈.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 a, b 영역 각각에서,
    상기 제1 도전성 배선들 각각은 상기 제1 전극들에 도전성 접착제를 통해 전기적으로 접속되고, 상기 제2 전극들과는 절연층에 의해 절연되고,
    상기 제2 도전성 배선들 각각은 상기 제2 전극들에 도전성 접착제를 통해 전기적으로 접속되고, 상기 제1 전극들과는 절연층에 의해 절연되는 태양 전지 모듈.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 a 영역과 상기 b 영역 사이의 공간에는 상기 a 영역에 접속된 상기 제1 도전성 배선들과 상기 b 영역에 접속된 상기 제2 도전성 배선들이 접속되는 서브 커넥터가 중첩하여 더 배치되는 태양 전지 모듈.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 서브 커넥터는 복수 개로 형성되고,
    상기 복수 개의 서브 커넥터 각각은 상기 a 영역에 접속된 각각의 제1 도전성 배선과 상기 b 영역에 접속된 각각의 제2 도전성 배선을 서로 접속시키는 태양 전지 모듈.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 서브 커넥터는 제2 방향으로 배치되어 하나로 형성되고,
    상기 a 영역에 접속된 상기 제1 도전성 배선들과 상기 b 영역에 접속된 상기 제2 도전성 배선들이 상기 하나의 서브 커넥터에 공통으로 접속되는 태양 전지 모듈.
  11. 삭제
  12. 제3 항에 있어서,
    상기 에미터부 및 상기 후면 전계부 각각은 상기 a, b 영역 각각에 상기 제2 방향으로 뻗어 형성되는 태양 전지 모듈.
  13. 삭제
  14. 제3 항에 있어서,
    상기 a 영역과 상기 b 영역 사이의 공간에는 상기 제1, 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되지 않는 진성 반도체층이 상기 제2 방향으로 뻗어 있는 태양 전지 모듈.
  15. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향으로 서로 바로 인접한 두 개의 태양 전지를 포함하고,
    상기 서로 바로 인접한 두 개의 태양 전지 사이에는 상기 제2 방향으로 배치되는 인터커넥터를 더 포함하고,
    상기 인터커넥터에는 상기 서로 바로 인접한 두 개의 태양 전지 중 어느 한 태양 전지의 상기 b 영역에 접속된 상기 제1 도전성 배선들과 나머지 하나의 태양 전지의 상기 a 영역에 접속된 상기 제2 도전성 배선들이 공통으로 접속되는 태양 전지 모듈.
  16. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지 각각에서,
    상기 제1, 2 전극들 각각은 상기 제1 방향으로 뻗어 있고, 상기 a 영역과 상기 b 영역 사이의 이격된 공간에서 상기 제1 방향으로 서로 이격되는 태양 전지 모듈.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 a, b 영역 각각에서, 상기 제1, 2 도전성 배선들은 상기 제2 방향으로 배치되어, 상기 a, b 영역 각각에 중첩되는 태양 전지 모듈.
  18. 제16 항에 있어서,
    각 태양 전지에서,
    상기 반도체 기판의 측면 중 상기 제1 방향과 나란한 어느 한 측면 밖에는 상기 a 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 상기 b 영역에 접속된 제2 도전성 배선들이 접속되는 서브 커넥터가 상기 제1 방향으로 뻗어배치되는 태양 전지 모듈.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 a 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 상기 b 영역에 접속된 제2 도전성 배선들은 상기 반도체 기판의 어느 한 측면 밖으로 돌출되어, 상기 하나의 서브 커넥터에 공통으로 접속되는 태양 전지 모듈.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향으로 서로 인접한 두 개의 태양 전지를 포함하고,
    상기 b 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 상기 a 영역에 접속된 제2 도전성 배선들은 상기 반도체 기판의 측면 중 제1 방향과 나란한 나머지 한 측면 밖으로 돌출되고,
    상기 서로 인접한 두 개의 태양 전지 중 어느 한 태양 전지의 상기 b 영역에 접속된 제1 도전성 배선들과 상기 서로 인접한 두 개의 태양 전지 중 나머지 한 태양 전지의 상기 a 영역에 접속된 제2 도전성 배선들은 인터커넥터에 공통으로 접속되는 태양 전지 모듈.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 인터커넥터는 상기 서로 인접한 두 개의 태양 전지 각각에 포함된 상기 반도체 기판의 측면 중 상기 제1 방향과 나란한 나머지 한 측면 밖에 상기 제1 방향으로 배치되는 태양 전지 모듈.
  22. 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑되는 반도체 기판, 상기 반도체 기판의 후면에는 a 영역과 b 영역을 포함하고, 상기 a, b 영역 각각에는 상기 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물이 도핑되는 에미터부, 상기 제2 도전성 타입의 불순물이 상기 반도체 기판보다 고농도로 도핑되는 후면 전계부, 및 상기 에미터부에 접속되는 제1 전극 및 상기 후면 전계부에 접속되는 제2 전극을 포함하는 복수의 태양 전지;
    상기 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 형성된 상기 제1 전극들에 접속하는 제1 도전성 배선들;과 상기 제1 도전성 배선들과 이격되어 상기 반도체 기판 후면 a, b 영역 각각에 형성된 상기 제2 전극들에 접속하는 제2 도전성 배선들;
    상기 복수의 태양 전지 각각의 반도체 기판 내에 포함되는 상기 a 영역과 상기 b 영역을 직렬 연결 하기 위하여, 상기 a 영역의 제1 전극에 접속된 제1 도전성 배선들을 상기 b 영역의 제2 전극에 접속된 제2 도전성 배선들에 전기적으로 접속하는 서브 커넥터;와
    상기 복수의 태양 전지를 서로 직렬 연결하기 위하여, 서로 인접한 두 개의 태양 전지 중 어느 한 태양 전지의 상기 a 영역의 제1 전극에 접속된 제1 도전성 배선들을 다른 태양 전지의 상기 b 영역의 제2 전극에 접속된 제2 도전성 배선들에 전기적으로 접속하는 인터 커넥터;를 포함하고,
    상기 a 영역과 상기 b 영역은 상기 반도체 기판의 후면 중앙 부분에서 제1 방향으로 이격되고, 상기 a 영역과 상기 b 영역 사이의 영역에는 상기 에미터부 및 상기 후면 전계부가 형성되지 않는 태양 전지 모듈.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 서브 커넥터는 상기 반도체 기판 내부에 형성된 상기 a 영역과 상기 b 영역 사이에 위치하는 태양 전지 모듈.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 서브 커넥터는 상기 a 영역과 상기 b 영역과 인접한 반도체 기판의 외부에 형성되는 태양 전지 모듈.
KR1020150110833A 2015-08-06 2015-08-06 태양 전지 모듈 KR101684156B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150110833A KR101684156B1 (ko) 2015-08-06 2015-08-06 태양 전지 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150110833A KR101684156B1 (ko) 2015-08-06 2015-08-06 태양 전지 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101684156B1 true KR101684156B1 (ko) 2016-12-20

Family

ID=57734154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150110833A KR101684156B1 (ko) 2015-08-06 2015-08-06 태양 전지 모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101684156B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180105838A (ko) * 2017-03-16 2018-10-01 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈
KR20190014880A (ko) * 2017-08-04 2019-02-13 엘지전자 주식회사 태양 전지 패널

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120094300A (ko) * 2011-02-16 2012-08-24 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 태양 전지 모듈
JP2014127552A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Sharp Corp 太陽電池
KR101542007B1 (ko) * 2014-04-28 2015-08-04 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120094300A (ko) * 2011-02-16 2012-08-24 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 태양 전지 모듈
JP2014127552A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Sharp Corp 太陽電池
KR101542007B1 (ko) * 2014-04-28 2015-08-04 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180105838A (ko) * 2017-03-16 2018-10-01 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈
KR102298447B1 (ko) 2017-03-16 2021-09-07 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈
KR20190014880A (ko) * 2017-08-04 2019-02-13 엘지전자 주식회사 태양 전지 패널
KR102483637B1 (ko) * 2017-08-04 2023-01-02 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 태양 전지 패널

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101816164B1 (ko) 태양전지 모듈
KR101661859B1 (ko) 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
KR101658733B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR102629257B1 (ko) 태양 전지용 1차원 금속화
KR101642231B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101284278B1 (ko) 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈에 사용되는 인터커넥터
KR101747339B1 (ko) 태양 전지 모듈
JP6321099B2 (ja) 太陽電池モジュール
KR101630130B1 (ko) 태양 전지 및 태양 전지 모듈
KR101684156B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101714778B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR20190085786A (ko) 화합물 태양전지 모듈
KR101806978B1 (ko) 태양 전지 모듈
JP6321092B2 (ja) 太陽電池及び太陽電池モジュール
KR101911844B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101816181B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101788160B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR20170028907A (ko) 태양 전지 모듈
KR101806972B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101656622B1 (ko) 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
KR101806986B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101788166B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101975586B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101788170B1 (ko) 태양 전지 및 태양 전지 모듈
KR101816180B1 (ko) 태양 전지 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191114

Year of fee payment: 4