KR101691026B1 - 태양 전지 및 복수의 태양 전지의 조립체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전면부(10) 및 배면부(20)를 포함하는 태양 전지(1)에 관한 것이다. 전면부(10)는 빛을 향하여 전환되어, 전면부(10) 상에 전하 캐리어가 축적되고 배면부(20) 상에 반대 타입의 전하 캐리어가 축적된다. 전면부(10)는, 태양 전지 내의 다수의 비아(14)에 의해 배면부(20) 상의 제1 접촉점(15)에 연결된 도전 요소(51, 52)의 제1 패턴(13)을 구비한다. 배면부(20)는, 배면부(20) 상의 제2 접촉점(21)에 연결된 도전 요소의 제2 패턴(22)을 구비한다. 제1 및 제2 접촉점(15, 21)은 다수의 라인(30)을 따라 배치된다. 제1 접촉점(15)은 라인(30)의 제1 측에 배치되고, 제2 접촉점(21)은 라인(30)의 제2 측에 배치된다.

Description

태양 전지 및 복수의 태양 전지의 조립체{SOLAR CELL AND ASSEMBLY OF A PLURALITY OF SOLAR CELLS}
본 발명은 전면부와 배면부를 갖는 태양 전지에 관한 것으로, 사용시 전면부는 빛을 향하여 전환되어, 전면부 상에 전하 캐리어가 축적되고 배면부 상에 반대 타입의 전하 캐리어가 축적되며, 전면부는, 태양 전지 내의 다수의 비아에 의해 배면부 상의 제1 접촉점에 연결된 도전 요소의 제1 패턴을 구비하고, 배면부는, 배면부 상의 제2 접촉점에 연결된 도전 요소의 제2 패턴을 구비한다.
이러한 종류의 태양 전지가 종래 기술로부터 공지되어 있다. 태양 전지는 종종 평면 형상이며, 전면부와 배면부를 갖는다. 사용하는 동안, 전면부는 입사 (태양)광을 향하여 전환된다. 따라서, 전면부는 햇빛을 수집하여 가능한 한 적게 반사하도록 설계된다.
태양 전지는 p 타입층 및 n 타입층이 형성된 예를 들어 결정질 실리콘과 같은 반도체 재료 패널을 포함할 수 있다. 결정질 실리콘 패널은 전면부와 배면부 사이에 배치된다. 이러한 실리콘 태양 전지는 스스로 지지하며, 일반적으로 100 내지 350 μm의 두께를 갖는다.
태양 전지의 코어는 p 타입 반도체 층과 n 타입 반도체 층 사이의 전이층에 의해 형성된다. 입사 광자 때문에, 그리고 전자가 더 높은 전도 대역으로 간다는 사실 때문에, 전하 캐리어는 p 타입 재료와 n 타입 재료로 형성된다. 그 결과, 자유 전자와 정공(hole)이 형성된다. 전이층 근처에서, 자유 전자와 정공은 재결합되는 대신에 서로 분리될 수 있다. 전자는 n 타입 재료로 끌어 당겨지고, 정공은 p 타입 재료로 끌어 당겨질 것이다. 이러한 방식으로, 입사광 때문에, 반대 타입의 전하가 태양 전지의 전면부와 배면부 상에 축적될 것이다.
전면부와 배면부 상에 전하를 축적하기 위하여, 도전체 패턴은 실리콘 재료의 입사 (태양)광과의 상호 작용에 의해 전하를 전도하도록 전면부와 배면부 상에 마련될 수 있다. 패턴은 예를 들어 적합한 타입의 금속과 같은 적합한 도전 재료로 이루어질 수 있다.
패턴은 임의의 가능한 방법으로 설계될 수 있다.
전면부 상의 패턴은, 전면부의 표면에 걸쳐 가능한 한 밀한(dense) 패턴과 가능한 한 적게 음영 효과(shadow effect)를 발생시키는 패턴을 생성하는 것 사이에서 최적 균형이 획득되도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 패턴은 패턴 내의 다른 도체를 서로 연결하고, 생성된 전하를 다른 도체로부터 수집하는 하나 이상의 주 도체(main conductor)를 포함할 수 있다. 가능한 패턴의 예는 M.N. van den Donker가 저술한 "The Starfire project: towards in-line mass production of thin high-efficiency back-contacted multicrystalline silicon solar cells"(23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference, 2008년 9월 1 - 5일, 발렌시아, 스페인)에 설명된다.
배면부 상의 패턴은 임의의 가능한 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 배면부 상의 패턴은, 패턴의 음영 효과가 배면부에서 고려될 필요가 없기 때문에, 전체 배면부를 거의 덮는 층으로 이루어질 수 있다.
종래 기술에서, 태양 전지판(solar panel)은 다수의 실리콘 태양 전지로 구성된다. 태양 전지판 내에서, 태양 전지는 서로 직렬로 연결되어 스트링(string)을 형성한다. 탭(tab)에 의해, 태양 전지의 전면부 상에서의 패턴은 나란히 마련된 태양 전지의 배면부 상에서의 패턴에 연결된다. 이러한 방법으로, 태양 전지판에서의 태양 전지를 직렬로 연결하는 것이 가능하다.
탭은 도전 트랙(conductive track)의 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어 알루미늄 또는 구리로 이루어질 수 있다. 탭은 예를 들어 1.5 내지 2.5 mm의 폭과, 80 내지 170 μm 또는 100 내지 150 μm의 두께를 가질 수 있다. 특히, 태양 전지의 전면부(10)를 지나가는 탭의 크기는, 가능한 한 적은 음영 효과를 생성하도록 제한되어야만 한다.
전면부와 배면부 상의 패턴은 탭과 접촉하게 될 수 있는 소정의 접촉점을 포함할 수 있다.
태양 전지를 직렬로 연결하는 것을 간소하게 하기 위하여, 전면부 상의 도전 요소의 패턴은 태양 전지 내의 다수의 비아(via)를 통해 태양 전지의 배면부에 연결될 수 있다. 그 다음, 전면부의 접촉점은 배면부 상에 배치된다. 따라서, 전면부에 도전성으로 연결된 다수의 제1 접촉점이 배면부 상에 형성된다. 배면부 상에서, 배면부에 도전성으로 연결된 다수의 제2 접촉점이 형성될 수 있다.
비아를 갖는 이러한 태양 전지는 금속 랩-쓰루(wrap-through) 태양 전지라고도 한다. 따라서, 이러한 태양 전지의 경우, 양 접촉점이 배면부에 위치된다.
전술한 바와 같은 탭을 이용하여, 전면부와 배면부 모두의 접촉점이 태양 전지의 배면부 상이 배치되는 이러한 태양 전지를 연결하는 것은, 제1 및 제2 접촉점이 혼합되어 상대적으로 복잡한 탭 패턴을 요구하기 때문에, 비교적 어렵다. 이와 연계하여, 제1 접촉점용 탭과 제2 접촉점용 탭 사이의 직접적인 전기 접촉이 방지되어야만 한다는 것에 주목하여야 한다.
따라서, 종래 기술은 탭이 태양 전지의 배면부 상에 마련되고 금속 접속 패턴을 포함하는 필름에 의해 교체되는 해결 방안을 제안한다. 이러한 트랙(track)은 화학적 처리에 의해 원하는 패턴으로 필름에 적용될 수 있다. 이러한 방법으로, 비교적 복잡한 트랙 패턴이 정밀하게 적용될 수 있다.
필름 내의 도전 트랙은 태양 전지를 직렬로 연결하는데 사용된다.
본 발명의 목적은 탭의 사용을 단순화하는 변형된 태양 전지를 제공하는 것이다.
일 양태에 따르면, 전면부 및 배면부를 포함하는 태양 전지가 제공되며, 사용시 전면부는 빛을 향하여 전환되어, 전면부 상에 전하 캐리어가 축적되고 배면부 상에 반대 타입의 전하 캐리어가 축적되며, 전면부는, 태양 전지 내의 다수의 비아에 의해 배면부 상의 제1 접촉점에 연결된 도전 요소의 제1 패턴을 구비하고, 배면부는, 배면부 상의 제2 접촉점에 연결된 도전 요소의 제2 패턴을 구비하고, 제1 및 제2 접촉점은 접촉 다수의 라인을 따라 배치되고, 접촉 라인은 배면부의 표면을 따라 실질적으로 제1 방향으로 연장하며, 제1 접촉점은 접촉 라인의 제1 측에 배치되고, 제2 접촉점은 접촉 라인의 제2 측에 배치된다.
다른 양태에 따라, 이러한 태양 전지의 조립체가 제공되며, 접촉 라인이 실질적으로 서로 인접하도록 적어도 2개의 태양 전지는 제1 방향으로 나란히 마련되고, 태양 전지는, 제1 태양 전지의 제1 접촉점이 인접한 태양 전지의 제2 접촉점과 일직선이 되도록, 번갈아가는 방식으로 위치 설정된다.
상기 사용된 바와 같이, 접촉 라인이라는 용어는 접촉될 수 있거나 전기 전도가 발생할 수 있는 물리적 라인 또는 구조를 지칭하지 않는다. 접촉 라인(30)이라는 용어는, 본 내용에서 제1 및 제2 접촉점(15, 21)이 따라가거나 나란히 있도록 위치 설정되는 가상적인 라인을 나타내는데 이용된다. 따라서, 접촉 라인이라는 용어 대신에, 라인, 가상 라인, 접촉점 라인 또는 가상 접촉점 라인이라는 용어를 사용하는 것이 가능하다.
이러한 종류의 태양 전지는, 간단하고 경제적인 방식으로 태양 전지 조립체를 생산하는 것을 가능하게 한다.
다른 실시예들은 종속항에서 설명된다.
본 발명은 몇 가지 예시적인 실시예를 도시하는 다수의 도면을 참조하여 아래에서 더욱 상세히 설명될 것이다. 도면은 단지 예시적인 목적을 위해 의도되며, 특허청구범위에 의해 정의되는 보호 범위를 제한하지 않는다.
도 1a 내지 1c는 일 실시예에 따른 태양 전지를 도식적으로 도시한다.
도 2a 내지 2c는 다양한 실시예에 따른 태양 전지를 도식적으로 도시한다.
도 3은 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도식적으로 도시한다.
도 4는 다수의 실시예의 조립체를 도식적으로 도시한다.
도 1a는 전면부(10)와 배면부(20)를 포함하는 태양 전지(1)를 도식적으로 도시한다. 전면부(10)는 (태양)광을 수집하는데 적합하다. 전면부(10)와 배면부(20) 사이에는, 예를 들어 p 타입일 수 있는 베이스층(12)으로 이루어진 반도체층이 있다. 베이스층(12)의 상부에, 반대 타입의 이미터층(11)(본 예에서 n 타입의 이미터층(11))이 확산 기반의 처리 또는 임의의 다른 적합한 처리에 의해 형성될 수 있다. 대체예에 따르면, 베이스층(12)은 n 타입이고, 이미터층(11)은 p 타입일 수 있다.
입사 (태양)광 때문에, 반대 전하를 갖는 전하 캐리어가 전면부(10) 및 배면부(20) 상에 축적된다.
축적된 전하를 이미터층(11)으로부터 소멸시키기 위하여, 전면부(10)는 도전 요소의 제1 패턴(13)을 구비한다. 이 패턴(13)은, 아래에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이, 임의의 원하는 패턴일 수 있다. 도 1a는 가능한 제1 패턴(13)을 도식적인 형태로 도시한다.
제1 패턴(13)은 태양 전지(10)를 통과하는 다수의 비아(14)를 통해 배면부(20)로 통과된다. 이러한 이유로, 금속과 같은 도전 요소(17)가 비아(14) 내에 제공된다(아래에서 논의되는 도 1c 참조).
비아(14)는 전면부(10)의 표면에 실질적으로 수직인 비아로서 형성될 수 있다.
도 1b에 배면부(20)가 도식적으로 도시된다. 배면부(20)는 배면부 상의 제2 접촉점(21)에 연결된 도전 요소의 제2 패턴(22)을 구비한다. 예시적인 예에서, 패턴의 음영 효과가 배면부(20) 상에서 고려될 필요가 없기 때문에, 도전 요소의 제2 패턴(22)은 전체 배면부(20)를 덮는 도전층으로 이루어진다. 그러나, 전면부와 유사하게, 예를 들어 배면부 패시베이션 및 반사에 대한 최적화 때문에, 음영에 의한 손실이 아닌 다른 이유로, 배면부(20)도 도전 요소의 패턴을 포함할 수 있다. 이와 연계하여, 예로서 전술한 M.N. van den Donker가 저술한 "The Starfire project: towards in-line mass production of thin high-efficiency back-contacted multicrystalline silicon solar cells"이 참조된다.
또한, 도 1b는, 비아(14)가 배면부(20) 상에서 끝나고, 이 비아가 제1 접촉점(15)에서 끝나는 것을 도시한다. 이는 태양 전지(1)의 일부의 단면을 도시하는 도 1c에 더욱 상세히 도시된다(도 1b에서의 도면부호 Ic 참조).
도 1c는 전면부(10) 상의 제1 패턴(13)을 태양 전지(1)의 배면부(20) 상의 제1 접촉점(15)에 연결하는 도전 요소(17)를 포함하는 비아(14)를 도시한다. 또한, 절연체(미도시)가 제1 접촉점(15)과 도전 요소(17)를 베이스층(12)으로부터 전기적으로 절연하기 위하여 제공될 수 있다. 이것은 제1 접촉점(15)과 도전 요소(17)를 유동 위치(floating position)에 도시함으로써 도식적으로 도시된다. 그러나, 예를 들어 기계적 접촉이 있지만 전기적으로 도전성의 접촉이 없는 많은 종류의 절연이 사용될 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해되는 바와 같이, 도 1c가 단지 비아(14)의 도식적인 개요를 도시하며, 비아를 형성하기 위하여 많은 변형이 가능하다는 것이 주목되어야 한다. 비아는, 예를 들어, 도전 요소(17)로 완전히 채워지거나, 또는 도전 요소(예를 들어, 금속)가 비아(14)의 벽을 따라 마련될 수 있다. 또한, 입사 (태양)광의 반사를 감소시키기 위하여 전면부(10) 상에 반사 방지 코팅(anti-reflective coating, ARC)과 같은 추가층을 제공하는 것이 가능하다.
도 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 및 제2 접촉점(15, 21)은 배면부(20)의 표면을 따라 실질적으로 제1 방향으로 연장되는 다수의 접촉 라인(30)을 따라 배치된다. 제1 방향은 각 경우에 점선에 의해 도면에서 도시된다.
도 1b는 제1 접촉점(15)이 각 경우에 접촉 라인(30)의 제1 측 상에(도 1b에서의 오른쪽 상에) 있고, 제2 접촉점(21)이 각 경우에 접촉 라인(30)의 제2 측 상에(도 1b에서의 왼쪽 상에) 배치되는 것을 도시한다.
제1 접촉점(15)과 접촉 라인(30) 사이의 거리는 제2 접촉점(21)과 접촉 라인(30) 사이의 거리와 실질적으로 동일하다. 다른 말로 하면, 제1 접촉점(15)과 제2 접촉점(21)은 접촉 라인(30)으로부터 동일한 거리에 배치되지만, 각 경우에 서로 반대측에 배치된다.
이 경우에, 도 1b는 단지 예이며, 변형이 가능하다는 것이 주목되어야 한다. 따라서, 제1 접촉점은 접촉 라인(30)의 왼쪽 또는 오른쪽에 위치 설정될 수 있다. 또한, 접촉 라인(30)에 대한 제1 접촉점의 배향은 각 접촉 라인에 대하여 상이하도록 선택될 수 있다.
또한, 접촉 라인(30)당 제1 접촉점(15)의 개수는 접촉 라인(30)당 제2 접촉 점(21)의 개수와 상이할 수 있다. 예를 들어, 접촉 라인(30)당 제1 접촉점(15)의 두배의 제2 접촉점(21)이 형성되는 것이 가능하다.
이러한 구성은, 이러한 접촉점(15, 21)으로부터 전하를 수집하기 위하여, 직선 탭(도 1a 내지 1c에서는 미도시)에 의해 간단한 방법으로 제1 접촉점(15)과 제2 접촉점(21)을 연결하는 것을 가능하게 한다.
접촉 라인(30)에 대하여 오프셋된 제1 접촉점(15)을 위치 설정하고, 접촉 라인(30)에 대하여 반대 방향으로 오프셋된 제2 접촉점(21)을 위치 설정함으로써, 직선 탭은 제1 접촉점(15)을 서로 연결하는데 사용될 수 있으며, 다른 직선 탭은 제2 접촉점(21)을 서로 연결하는데 사용될 수 있다. 또한, 이러한 구성은, 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 태양 전지 사이의 간단한 직렬 연결을 허용한다.
가장 가까운 접촉 라인(30)까지의 제1 및 제2 접촉점(15, 21) 사이의 거리는, 접촉 라인(30) 사이의 거리보다 적어도 1/5 또는 1/10배로 더 작아질 수 있다. 이 조건은 2 이상의 접촉 라인(30)을 갖는 태양 전지(1)에 적용된다.
가장 가까운 접촉 라인(30)까지의 제1 및 제2 접촉점(15, 21) 사이의 거리는, 대략 0 내지 6 mm 또는 적어도 대략 1 내지 5 mm일 수 있다. 이 거리는 이 경우에 제1 및 제2 접촉점(15, 21)의 중심에 대하여 제1 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 측정될 수 있다.
접촉 라인(30)은 태양 전지(1)의 배면부(20)의 표면에 실질적으로 수직인 회전축(R)에 대한 180°의 회전에 대하여 회전 대칭이다. 회전축(R)은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 태양 전지(1)의 중심을 통과한다.
태양 전지가 태양 전지(1)의 배면부(20)에 실질적으로 직각인 회전축(R)에 대하여 +/-180° 회전될 때, 접촉 라인(30)은 동일한 위치에 놓이게 되지만, 제1 및 제2 접촉점(15, 21)은 위치를 바꾸거나 또는 적어도 접촉 라인(30)의 다른 측에 놓이게 된다. 이것은 상이한 태양 전지(1)를 제1 방향으로 연결하는 것을 용이하게 한다.
이것은, 제1 태양 전지가 제2 태양 전지(1)에 대하여 180° 회전되면서, 2개의 태양 전지(1)가 제1 방향으로 나란히 배치되거나 또는 서로 줄지어 배치될 때, 제1 및 제2 태양 전지(1)의 접촉 라인(30)이 서로에 대하여 정렬된다는 사실 때문이다.
이것은 도 4에 도식적으로 도시된다. 도 4는 태양 전지(1) 조립체를 도시하며, 아래에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 전면부(10) 상의 도전 요소의 제1 패턴(13)은 매트릭스 구조로 배치된 다수의 단위 전지(18)로 나누어질 수 있으며, 각 단위 전지(18)는 도전 요소의 서브 패턴을 포함하며, 각 서브 패턴은 태양 전지(1)에서의 비아(14)에 의해 배면부(20) 상의 제1 접촉점(15)에 연결된다.
매트릭스 구조는, 개수가 접촉 라인(30)의 개수에 대응하는 제1 방향으로 연장되는 다수의 단위 전지(18) 로우(row)를 포함한다는 것이 분명할 것이다. 결과적으로, 단위 전지(18)의 개수는 비아(14)의 개수에 그리고 제1 접촉점(15)의 개수에 대응할 수 있다.
매트릭스 구조는, 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 3x5 매트릭스 구조일 수 있지만, 예를 들어 1x1, 2x2, 3x6, 4x4, 5x3, 3x60 등과 같은 임의의 다른 적합한 매트릭스 구조일 수 있다.
아래에서, 본 명세서에서 설명된 효과를 획득시킬 수 있는 다수의 실시예가 논의될 것이다.
비대칭 서브 패턴( asymmetrical subpatterns )
비아(14)는 단위 전지(18)의 중심에 대하여 오프셋되도록 위치 설정될 수 있다. 오프셋된 위치 설정은 접촉점(15)이 접촉 라인(30)에 대하여 오프셋되도록 놓이게 되는 것을 보장한다. 비아(14) 및 제1 접촉점(15)은 각 경우에 접촉 라인(30)의 동일한 측 상에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 단위 전지(18)는 동일한 치수, 또는 접촉 라인(30)의 방향과 일치하는 방향인 제1 방향에 수직인 방향으로 적어도 동일한 치수를 가질 수 있다.
그러므로, 이는 비아(14)가 단위 전지(18)의 중심에 위치 설정되지 않지만, 중심에 대하여 비대칭인 위치에 있다는 것을 의미한다.
유사하게, 제2 접촉점(21)은 단위 전지(18)의 중심에 대하여 오프셋되도록, 또는 더욱 일반적으로 접촉 라인(30)에 대하여 오프셋되도록 위치 설정될 수 있다. 이 경우에, 접촉 라인(30)을 따르는 제2 접촉점(21)의 위치 설정은 전면부(10) 상에서 단위 전지(18)의 매트릭스 구조에 대응할 필요가 없다는 것에 주목하여야 한다.
서브 패턴을 선택할 때, 한편으로는 서브 패턴이 가능한 한 효율적으로 축적된 전하 캐리어를 소멸시킬 수 있도록 가능한 한 밀한 커버리지(coverage) 정도를 가져야 하지만, 다른 한편으로는 가능한 한 적게 입사광을 반사하도록 도전 요소가 가능한 한 작은 표면을 형성해야만 한다는 사실을 고려하는 것이 가능하다.
도 1a는 상충하는 요건을 고려하는 가능한 서브 패턴을 도시한다. 도 1a에 도시된 패턴(13)은, 각 경우에 단위 전지(18)의 표면에 걸쳐 비아(14)와 일치하는 중심점으로부터 분기하는 서브 패턴으로 이루어진다. 그러나, 다른 패턴 및 서브 패턴이 사용될 수 있다는 것이 분명할 것이다. 도시된 서브 패턴 대신에, 서브 패턴은, 아래에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이, 서로 실질적으로 수직인 2개의 요소를 포함하는 십자형으로 된 서브 패턴에 의해 형성될 수도 있다.
도 1a에서, 서브 패턴의 중심점은 오프셋된 비아(14)와 일치한다. 그러나, 중심점을 오프셋되지 않은 위치, 즉, 단위 전지(18)의 중심에 배치하고 그리고 오프셋된 위치에는 비아(14)만을 배치하는 것도 가능하다. 이 경우에, 전기 접속이 중심점 및 오프셋 비아(14) 사이에 형성될 수 있으며, 그 예는 도 2c를 참조하여 아래에서 도시된다.
다양한 단위 전지(18)에서의 다양한 서브 패턴은 전기적으로 분리된 서브 패턴으로서 형성될 수 있으며, 이는 패턴을 구성하는 도전 요소의 개수를 절약하는 결과를 제공하며, 전면부(10) 상에서 덜 반사성인 표면을 제공한다. 이 대신에, 다양한 단위 전지(18)에서의 서브 패턴은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이는, 도전 요소 중 하나가 결함을 가질 때, 전하 캐리어가 다른 경로를 통해 비아(14)로 이동할 수 있는 이점을 갖는다. 명백하게, 후자의 경우에, 태양 전지의 에지 및 태양 전지의 코너 상의 단위 전지의 서브 패턴은, 태양 전지의 중심에서의 단위 전지, 즉 다른 단위 전지가 모든 측에서 둘러싸는 단위 전지의 서브 패턴과 다를 것이다. 따라서, 3x5 매트릭스 구조에서, 9개의 상이한 서브 패턴이 존재할 수 있다(4개의 코너 타입, 4개의 에지 타입 및 1개의 중심 타입).
여기에서, 단위 전지(18)의 중심과 일치하지 않는 위치에 비아(14)를 배치하는 것은 명백한 기준이 아니라는 것에 주목하여야 한다. 이는 패턴(13)의 도전 부분의 표면을 최소화하고 또한 전하 캐리어가 도전 부분을 이동하여야 하는 거리를 최소로 유지하도록, 가능한 한 효율적으로 태양 전지(1)의 전면부(10)로부터 전하 캐리어를 소멸시키기 위하여는 대칭 패턴을 선택하는 것이 확실하다는 사실에 기인한다.
비아(14)가 단위 전지(18)의 중심과 일치하지 않는 위치에 배치되는 경우에, 그 결과는 서브 패턴이 단위 전지(18)의 중심에 대하여 더 이상 대칭적이지 않다는 것이며, 이는 단위 전지(18)의 표면에 걸친 불균일하게 분포된 전류 출력을 가져다 줄 수 있다.
이는 특정의 서브 패턴을 이용함으로써 극복될 수 있으며, 그 예는 도 2a 및 도 2b에서 더욱 상세히 도시된다.
도 2a는 비아(14) 주위에 배치된 서브 패턴을 도시한다. 서브 패턴은 비아(14)와 일치하는 중심점으로부터 단위 전지(18)의 표면에 걸쳐 상이한 방향으로 연장하는 다수의 주(main) 요소(51)로 이루어지며, 따라서, 별 형상의 패턴을 형성한다. 그 예는 도 2a 및 2b에 도시된다.
비아(14)가 단위 전지(18)의 중심(중심은 단위 전지(18)를 2개의 절반 길이로 나누는 선과 단위 전지(18)를 2개의 절반 폭으로 나누는 선의 교차점으로서 정의된다)에 더 이상 배치되지 않기 때문에, 주 요소(51)의 구성이 여기로 맞추어질 수 있다.
일 실시예에서, 서브 패턴은 쌍으로 나누어질 수 있는 짝수 개의 주 요소(51)를 포함할 수 있으며, 쌍은 비아(14)로부터 반대 방향으로 연장되는 주 요소(51)로 이루어진다.
서브 패턴은, 예를 들어, 중심점으로부터 반대 방향으로 연장되고, 서로에 대하여 2° 내지 10°의 각도를 이루는 적어도 한 쌍의 주 요소(51)를 포함한다. 또한, 서브 패턴은 중심점으로부터 반대 방향으로 연장되고, 제1 방향에 수직인 라인에 대하여 2° 내지 5°의 각도를 이루는 적어도 주 요소(51)를 포함할 수 있다. 이는 주 요소(51)의 비대칭 서브 패턴을 제공할 수 있으며, 비대칭은 주 요소(51)의 서브 패턴이 중심점에 대한 360°의 회전에 대하여만 회전 대칭이라는 사실에 있다. 이러한 패턴은 도 2a에서 도식적으로 도시된다.
본 방법은 단위 셀(18)을 주 요소(51)에 의해 대략 동일한 부분(파이 쐐기형)으로 나누며, 이로부터 전류가 수집된다. 주 요소(51)는 주 요소에 의해 형성된 부분 위로 효율적으로 분포되는 다수의 도전 서브(sub) 요소(52)에 연결된다. 주 요소(51) 및 도전 서브 요소(52)는 직선 부분 또는 만곡 부분, 또는 직선 부분과 만곡 부분의 조합으로 이루어질 수 있다.
더욱 일반적으로는, 서브 패턴은 중심점으로부터 연장하는 다수의 주 요소(51)를 포함하며, 2개의 인접한 주 요소(51)는 서로에 대하여 각도를 이루고, 인접한 주 요소(51) 사이의 각도는 서로에 대하여 모두 동일하지 않다는 것이 주목될 수 있다. 따라서, 주 요소(51)는 불규칙한 별 형상의 패턴을 형성한다,
이 경우에, 중심점은 비아와 일치한다. 불규칙한 별 형상의 패턴은, 이미 전술한 바와 같이, 중심점에 대한 360° 회전에 대하여만 회전 대칭일 수 있다.
도 2a가 서브 패턴의 하나의 예만을 도시하며, 많은 가능한 변형이 고려될 수 있다는 것이 분명할 것이다. 예를 들어, 한 가지 변형이 도 2b에 도시된다.
도 2b는 단위 전지(18)의 중심에 배치되지 않은 비아(14)가 제공되고, 비아(14)와 일치하는 중심점과 상이한 방향으로 단위 전지(18)의 표면에 걸쳐 연장되는 다수의 주 요소(51)가 제공되는 단위 전지(18)를 도시한다. 도 2b에서, 주 요소(51)는 제1 방향에 평행한 방향으로 그리고 그에 실질적으로 수직인 방향으로 연장된다. 이러한 상대적으로 간단한 패턴은, 상이한 단위 전지(18)가 나란히 배치될 때, 주 요소(51)가 서로 일직선을 이루게 되어, 서로 용이하게 연결될 수 있다. 비대칭적인 변형례는 H-패턴으로도 알려져 있다.
비대칭 접촉점( Asymmetrical contact points )
그러나, 도 2a 및 2b에 도시된 것과는 대조적으로, 사실 비아가 단위 전지(18)의 실질적으로 중심에 위치 설정되는 것이 가능하지만, 배면부(20) 상의 제1 접촉점(15)이 비아에 대하여 비대칭적인 방법으로 마련되는 것이 가능하다.
다른 실시예에 따르면, 제1 접촉점(15')의 오프셋된 위치 설정은 비아(14)에 대하여 비대칭적으로 제1 접촉점(15')을 마련함으로써 달성될 수 있다. 그 예는 도 2c에 도시되며, 이는 도 1c의 변형을 도시한다. 이러한 실시예는, 단위 전지(18)의 실질적으로 중심에 배치된 비아(14)가 제공되는 대칭 서브 패턴이 이용될 수 있어, 따라서 도전 요소(51, 52)의 제1 패턴(13)에서의 손실을 감소시키는 이점을 가진다.
도 2d는 비아(14)가 접촉 라인(30) 상에 실질적으로 배치되고, 제1 접촉점(15)의 오프셋된 위치 설정이 비대칭적인 제1 접촉점(15)을 제공함으로써 획득되는 변형례를 도시한다. 접촉 라인(30)으로부터 가장 멀리 배치된 제1 접촉점(15)의 단부와 제2 접촉점(21)은 접촉 라인(30)으로부터 실질적으로 동일한 거리에 배치될 수 있다.
제1 접촉점(15)은 라인(30)의 제1 측 상에 완전히 배치되거나 또는 적어도 가장 큰 정도로 배치될 수 있다. 제2 접촉점(21)은 라인(30)의 제2 측 상에 완전히 배치되거나 또는 적어도 가장 큰 정도로 배치될 수 있다.
물론, 도 2a, 2b 및 2c에 예시된 실시예의 조합을 만드는 것이 가능하며, 따라서, 이 경우에 단위 전지(18)의 중심에 배치되지 않은 비아(14)가 이용되며, 그리고 제1 접촉점(15')의 오프셋된 위치 설정이 이용된다.
상이한 단위 전지( unequal unit cell )
다른 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 접촉점(15)의 오프셋된 비대칭적인 위치 설정은, 도전 요소의 제1 패턴이 각 단위 전지가 도전 요소의 서브 패턴을 포함하는 매트릭스 구조 내에 배치된 다수의 단위 전지(18, 18', 18'')로 나누어지고, 각 서브 패턴이 태양 전지 내의 비아에 의해 배면부에서의 제1 접촉점에 연결되는 태양 전지에 의해 획득된다. 매트릭스 구조는 제1 방향으로 연장되는 다수의 단위 전지(18) 로우를 포함하고, 단위 전지의 제1 로우(18')는 제1 방향에 실질적으로 수직인 방향으로 태양 전지의 제1 에지(R1)를 따라 제1 폭(B1)을 가지며, 단위 전지의 제2 로우(18'')는 태양 전지의 제2 에지(R2)를 따라 제2 폭(B2)(B1 < B2)을 가진다. 태양 전지의 제1 및 제2 에지(R1, R2)은 제1 방향으로 실질적으로 연장되는 2개의 대향하는 에지를 가진다.
도 3은 배면부(20)의 도면을 도식적으로 도시한다.
태양 전지는, 제1 및 제2 로우(18', 18'') 사이에 위치 설정된 단위 전지(18)의 적어도 하나의 추가 로우를 포함할 수 있으며, 단위 셀(18)의 적어도 하나의 추가 로우는 B1 < B < B2인 폭 B를 가진다.
또한, 매트릭스 구조의 에지 상에 상이한 폭의 로우를 마련하는 것도 비아(14)를 제공하며, 따라서, 제1 접촉점은 제2 접촉점(21)에 대하여 오프셋되도록 놓이게 된다.
단위 전지의 제1 로우(18')와 단위 전지의 제2 로우(18'') 내의 단위 전지들은 비대칭 서브 패턴을 가지고 있다. 즉, 비아(14)는 단위 전지의 기하학적 중심에 배치되지 않는다. 서브 패턴은 2 부분으로 이루어지는 것으로 생각될 수 있다. 제1 부분은 해당하는 에지(R1, R2)로부터 멀어지도록 전환되고 폭 B' = B/2를 가지는 단위 전지 부분이다. 제2 부분은 해당하는 에지(R1, R2)를 향하도록 전환되고 폭 B' ≠ B/2를 가지는 단위 전지 부분이다. 제1 폭(B1)을 가지고 태양 전지의 제1 에지(R1)를 따르는 단위 전지의 제1 로우(18')에 대하여, B' < B/2가 적용된다. 제2 폭(B2)을 가지고 태양 전지의 제2 에지(R2)를 따르는 단위 전지의 제2 로우(18'')에 대하여, B' > B/2가 적용된다. 비아(14)는 에지(R1, R2)를 따라 단위 전지의 제1 및 제2 부분 사이의 경계에 배치된다. 에지를 따라 배치되지 않은 단위 셀에 대하여, 비아(14)는 일반적으로 단위 전지의 기하학적 중심에 배치되며, 단위 셀은 폭 B를 갖는다.
따라서, 제1 방향에 수직인 방향으로의 배면부 상의 제1 접촉점(15)이 각 경우에 있어서 실질적으로 동일한 거리로 떨어져서 배치되는 것이 가능하다.
전술한 변형례의 조합이 가능하다는 것이 이해될 것이다. 제1 접촉부(15)를 위치 설정하는 것은 상이한 단위 전지, 비아에 대한 비대칭 접촉점 및 비대칭 서브 패턴을 이용하여 달성될 수 있다.
조립체( assembly )
전술한 바와 같이, 실시예는 태양 전지가 직선 탭을 이용하여 서로 직렬로 연결된 간단한 태양 전지 조립체를 생산하는 것을 가능하게 한다. 직선 탭이라는 표현은 굽은 부분 등이 없이 실질적으로 한 방향으로 연장되는 탭(41)을 의미하도록 의도된다.
이러한 조립체는 스트링(string)이라고도 한다.
탭(41)은 구리 스트립일 수 있어, 높은 도전성을 갖는 상대적으로 저렴한 탭을 제공할 수 있다. 이러한 구리 탭은 주석 도금이 될 수 있고, 이어서 납땜 공정에 의해 접촉점(15, 21)에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 접촉점(15, 21)은 최적 도전성을 획득하기 위하여 은으로 이루어질 수 있다.
다른 가능성은 알루미늄으로 탭(41)을 제조하는 것이다. 알루미늄 탬(41)도 비용에 비하여 상대적으로 양호한 도전성을 제공한다. 또한, 음영 효과가 배면 상에 고려될 필요가 없기 때문에, 본 실시예는 상대적으로 큰 탭을 사용하는 것을 가능하게 한다. 더 큰(더 두꺼운/더 넓은) 탭(41)은 훨씬 더 높은 도전성을 제공한다.
알루미늄 탭(41)은 다른 연결 기술에 의해 제1 및 제2 접촉점(15, 21)에 연결될 수 있다.
다른 연결 기술의 일례는, 예를 들어, 알루미늄 및 구리에 대하여 사용될 수 있는 도전성 접착제의 이용이다.
예를 들어 알루미늄으로 이루어진 탭(41)은, 예를 들어 다음과 같은 치수를 가질 수 있다:
- 제1 방향에 수직인 배면부(20)의 표면에 평행한 방향으로 측정된 6.5 내지 13 mm 의 폭, 및
- 배면부(20)의 표면에 수직인 방향으로 측정된 100 내지 200 μm 의 깊이.
본 명세서에서 제공된 실시예들은 태양 전지의 배면부(20) 상에 간단한 직선 탭(41)을 사용하는 것을 가능하게 한다는 것이 다시 강조되어야 한다. 음영 효과가 고려될 필요가 없다는 사실 때문에, 탭(41)은 상대적으로 클 수 있으며, 이는 알루미늄과 같은 도전성이 덜하지만 저렴한 재료를 사용하는 것을 가능하게 한다.
서로 적층된 Cu 및 Al 스트립으로 이루어진 탭(41)과 같은 다른 접속 스트립(41)도 가능하다.
탭(41)은 예를 들어 와이어를 압연하는 경제적인 방법으로 생산될 수 있다.
도 4는 접촉 라인이 서로 연결되는 방식으로 적어도 2개의 태양 전지가 제1 방향으로 나란히 또는 서로 줄지어 배치된 전술한 태양 전지를 도시하며, 태양 전지는 제1 태양 전지의 제1 접촉점이 인접한 태양 전지의 제2 접촉점과 일직선으로 있도록 번갈아가는 방식으로 마련된다.
그 다음, 제1 태양 전지의 제1 접촉점을 제2 태양 전지의 제2 접촉점에 연결하는 것이 용이할 수 있다. 제2 태양 전지의 제2 접촉점은 제3 태양 전지의 제1 접촉점과 동일한 방법으로 연결될 수 있고, 그 다음도 마찬가지이다. 다른 말로 하면, 태양 전지(1)의 접촉점(15, 21)이 직선 탭(41)에 의해 인접한 태양 전지의 접촉점(21, 15)에 전기적으로 연결되는 조립체가 제공된다. 이것은 상이한 종류의(즉, 제2 접촉점(21)에 연결된 제1 접촉점(15)) 또는 동일한 종류의 접촉점일 수 있다.
도 4에 예시된 예에서, 탭(41)은 하나의 접촉 라인(30)을 따라서만 도시된다. 물론, 다른 접촉 라인(30)을 따라 탭(41)을 마련하는 것도 가능하다.
따라서, 2 이상의 임의의 개수의 태양 전지는 제1 방향으로 나란히 배치될 수 있으며, 그리고 탭에 의해 직렬로 연결될 수 있다.
여기에서, 탭이 직선 형상으로 형성되는 것이 유익하다는 것이 주목되어야 하며, 이는 간단하고 경제적인 방식으로 생산될 수 있는 탭을 사용하는 것을 가능하게 한다.
도 4는 태양 전지(1)의 접촉점(15, 21)이 직선 탭(41)에 의해 인접한 태양 전지(1)의 접촉점(21, 15)에 전기적으로 연결된 실시예를 도시한다. 따라서, 도 4는 태양 전지의 간단한 직렬 연결이 간단한 방법으로 생산되고 배치될 수 있는 직선 탭(41)에 의해 가능하게 되는 방법을 분명하게 도시한다.
물론, 제1 방향에서 볼 때, 이러한 조립체의 일단에 배치된 태양 전지의 접촉점(15, 21)은 일측에서만 인접한 태양 전지의 접촉점에 연결되고, 타측에서 다른 조립체 또는 배터리와 같은 다른 처리 설비에 연결될 수 있다.
또한, 다른 처리 설비와의 접촉은 조립체에서의 어디엔가에서 2개의 인접한 태양 전지 사이에 형성될 수 있으며, 이 경우에, 조립체의 단부들은 서로 전기적으로 연결된다.
모듈은 하나 이상의 조립체(스트링)에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 모듈은 60개의 태양 전지를 포함하고, 10개의 태양 전지의 6개의 로우 또는 6개의 태양 전지의 10개의 로우로 이루어질 수 있다.
10개의 태양 전지의 2개의 로우는 직렬로 전기적으로 연결될 수 있으며, 바이패스 다이오드를 통해, 배터리나 전기망을 위한 터미널과 같은 다른 설비를 위한 터미널을 포함하는 접속 배선함(junction box)에 연결될 수 있다.
2개의 로우를 직렬로 연결하거나 로우를 접속 배선함에 연결하는 것은 이른바 버스(bus)에 의해 유효하게 된다.
전술한 실시예의 사용에 의해, 배면부에만 배치되고 따라서 어떠한 추가 공간을 차지하지 않는 접속부에 의해 태양 전지 조립체를 다른 태양 전지 조립체 또는 접속 배선함에 연결하는 것이 가능하다.
또한, 이는, 태양 전지나 태양 전지 조립체, 또는 태양 전지(태양 전지 조립체)와 주변 설비(예를 들어, 접속 배선함)의 직렬 접속에 대하여, 앞쪽에서 뒤쪽으로 지나가는 접속부가 요구되지 않는 이점을 제공한다. 따라서, 모든 접속부는 배면부 상에 마련될 수 있다.
탭(41)이 배면부(20) 상에 전체적으로 배치됨에 따라, 제1 방향에 수직인 방향으로 측정된 폭을 상대적으로 넓게 할 수 있다. 탭(41)의 음영 효과가 배면부(20) 상에서 고려될 필요가 없다. 이는, 탭이 경제적인 방식으로 제조될 수 있고, 이러한 탭(41)의 전기 저항이 상대적으로 낮다는 이점을 제공한다.
이는, 구리 대신에 예를 들어 알루미늄과 같은 더 저렴한 재료로 이루어진 탭(41)의 사용을 가능하게 한다.
탭(41)은, 예를 들어, 종래 기술에서 공지된 치수와 양립가능한 폭을 가질 수 있다. 그러나, 탭은 더 넓어질 수도 있다. 최대 폭은 2개의 인접한 접촉 라인(30) 사이의 상호 거리의 절반보다 약간 작다.
더 낮은 전기 저항을 가지며, 기계적 관점으로부터 더 강하며, 생산하기 더 용이하기 때문에, 더 넓은 탭은 유익하다.
절연층은 다수의 탭(41) 또는 탭(41)의 일부와 태양 전지(1)의 배면부(20) 사이에 마련될 수 있다.
절연층은 탭(41)과 배면부(20) 사이의 전기 전도를 방지하거나 또는 적어도 이를 감소시키기 위하여, 비아(14)에 의해 전면부(10)와 배면부(20)에 연결된 제1 접촉부(15)와 접촉하는 탭(41)의 사이에 제공될 수 있다. 그러나, 절연층은 존재하는 모든 탭과 태양 전지(1)의 배면부 사이에 마련될 수도 있다.
절연층은 태양 전지의 배면부(20) 상에 또는 태양 전지의 배면부(20)를 향하여 전환되는 탭(41) 측 상에 직접 마련될 수 있다.
이러한 절연은 태양 전지(1)의 배면부(20) 상에 또는 태양 전지의 배면부(20)를 향하여 전환되는 탭(41) 측 상에, 예를 들어 코팅과 같은 절연층을 마련함으로써 유효하게 될 수 있다.
또한, 절연은 태양 전지와 탭(41) 사이에 제공된 개별층으로서 형성될 수 있다. 이 경우에, 절연 재료는, 개구/간극이 형성되지 않도록, 스트립과 표면 사이의 공간을 채우고 도전 스트립을 표면에 고정하는 데에도 사용될 수 있다. 이러한 목적으로, 절연 재료는 양면 '접착제'를 구비할 수 있다.
절연층은 양면 상에 접착제가 제공된 절연 폴리머로 이루어질 수 있다.
탭(41)과 배면부(20) 사이에 배치된 절연층은, 최적 절연을 획득하기 위하여 탭(41)보다 약간 더 넓을 수 있으며, 이는 배치 동안에 요구되는 정밀도를 약간 감소시킨다.
그러나, 절연층은 탭(41)과 배면부(20) 사이의 접촉이 방지되도록 탭(41)의 치수에 실질적으로 대응하는 치수를 가질 수도 있다.
도 4에 도시된 조립체는, 탭(41)과 접촉부(15, 21)가 태양 전지(1)의 배면부(20) 상에 전체적으로 배치된다는 사실 때문에, 다양한 태양 전지(1)가 서로 근접하여 배치될 수 있는 이점을 가진다. 따라서, 전면부(10) 상의 접촉점을 배면부(20) 상의 접촉점에 연결하는, 통상적으로 인접하는 태양 전지(1) 사이의 개구부를 통해 지나가는 탭이 필요하지 않다. 이러한 개구부는 서로 작은 거리를 두고 태양 전지를 배치함으로써 만들어졌다. 본 실시예에서 이러한 것이 필요하지 않다는 사실 때문에, 공간 및 비용적인 면에서 절감이 획득될 수 있다.
전술한 바에 기초하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 상기 사용된 바와 같이, 접촉 라인(30)이라는 용어는 접촉이 이루어질 수 있거나 전기 전도가 발생할 수 있는 물리적 라인 또는 구조를 지칭하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 접촉 라인(30)이라는 용어는, 본 명세서에서 제1 및 제2 접촉점(15, 21)이 배치된 방향으로 마련된 라인의 의미로 사용된다. 따라서, 접촉 라인의 용어가 사용되는 경우에, 라인, 가상 라인, 접촉점 라인 또는 가상 접촉점 라인이라는 용어를 사용하는 것도 가능하다.
전술한 실시예들은 예로서 설명되고, 어떠한 한정도 되지 않으며, 다양한 변형 및 조정이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 가능하며, 그 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 결정된다는 것이 분명할 것이다.

Claims (15)

  1. 전면부(10) 및 배면부(20)를 포함하는 태양 전지(1)에 있어서,
    상기 전면부(10)는, 사용시, 빛을 향하게 되어, 상기 전면부(10) 상에 전하 캐리어가 축적되고 상기 배면부(20) 상에 반대 타입의 전하 캐리어가 축적되며,
    상기 전면부(10)는, 상기 태양 전지 내의 다수의 비아(14)에 의해 상기 배면부(20) 상의 제1 접촉점(15)에 연결된 도전 요소(51, 52)의 제1 패턴(13)을 구비하고,
    상기 배면부(20)는, 상기 배면부(20) 상의 제2 접촉점(21)에 연결된 도전 요소의 제2 패턴(22)을 구비하고,
    상기 제1 및 제2 접촉점(15, 21)은 다수의 가상 라인(30)을 따라 배치되고, 상기 가상 라인(30)은 상기 배면부(20)의 표면을 따라 제1 방향으로 연장하며,
    각각의 제1 접촉점(15)은 상기 다수의 가상 라인(30) 중 상기 제1 접촉점(15)에 가장 가까운 가상 라인(30)의 제1 측에 배치되고, 각각의 제2 접촉점(21)은 상기 가장 가까운 가상 라인(30)의 제1 측의 반대측인 상기 가장 가까운 가상 라인(30)의 제2 측에 배치되고,
    도전 요소의 상기 제1 패턴(13)은 매트릭스 구조로 배치된 다수의 단위 전지(18)로 나누어지고,
    각 단위 전지(18)는 도전 요소(51, 52)의 서브 패턴을 포함하며,
    각 서브 패턴은 상기 태양 전지 내의 비아(14)에 의해 상기 배면부(20) 상의 상기 제1 접촉점(15)에 연결되고,
    상기 매트릭스 구조는 상기 제1 방향으로 연장되는 다수의 단위 전지(18) 로우를 포함하고,
    단위 전지의 제1 로우(18')는 상기 제1 방향에 수직인 방향으로 상기 태양 전지의 제1 에지를 따라 제1 폭(B1)을 가지며,
    단위 전지의 제2 로우(18'')는 상기 태양 전지의 제2 에지를 따라 제2 폭(B2)을 가지며,
    B1 < B2인,
    태양 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 접촉점(15, 21)은 상기 가상 라인(30)으로부터 동일한 거리에 있는,
    태양 전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 접촉점(15) 및 상기 가장 가까운 가상 라인(30) 사이의 거리와, 상기 제2 접촉점(21) 및 상기 가장 가까운 가상 라인(30) 사이의 거리는, 상기 가상 라인(30) 사이의 상호 거리보다 적어도 1/5배로 더 작은,
    태양 전지.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 접촉점(15) 및 상기 가장 가까운 가상 라인(30) 사이의 거리와, 상기 제2 접촉점(21) 및 상기 가장 가까운 가상 라인(30) 사이의 거리는, 0보다 더 크고 6 mm 이하인,
    태양 전지.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 접촉점(15) 및 상기 가장 가까운 가상 라인(30) 사이의 거리와, 상기 제2 접촉점(21) 및 상기 가장 가까운 가상 라인(30) 사이의 거리는, 1 mm 이상 5 mm 이하인,
    태양 전지.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가상 라인(30)은, 상기 태양 전지의 상기 배면부(20)의 표면에 수직인 회전축(R)에 대한 180도 회전에 대하여 회전 대칭인,
    태양 전지.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 비아(14)는 상기 단위 전지(18)의 중심에 대하여 오프셋되어 위치 설정되는,
    태양 전지.
  8. 제1항에 있어서,
    도전 요소(51, 52)의 상기 서브 패턴은, 중심점으로부터 연장되는 주 요소(51)를 포함하며,
    상기 주 요소(51)는 중심점에 대한 360° 회전에 대하여서만 회전 대칭인 불규칙한 별 형상을 형성하는,
    태양 전지.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 접촉점(15)은 상기 비아(14)에 대하여 비대칭으로 위치 설정되는,
    태양 전지.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 서브 패턴은, 상기 제1 방향으로 연장되는 도전 요소(51) 및 상기 제1 방향에 수직인 방향으로 연장되는 도전 요소(51)에 의해 형성되는,
    태양 전지.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 비아(14) 및/또는 대응하는 상기 제1 접촉점(15)은 상기 가상 라인(30)의 상기 제1 측에 배치되는,
    태양 전지.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 태양 전지는 상기 제1 및 제2 로우(18', 18'') 사이에 위치 설정되는 단위 전지(18)의 적어도 하나의 추가 로우를 더 포함하고,
    단위 전지(18)의 상기 적어도 하나의 추가 로우는 폭 B를 가지며,
    B1 < B < B2인,
    태양 전지.
  13. 제1항 또는 제2항에 따른 태양 전지의 조립체에 있어서,
    상기 가상 라인(30)이 서로 인접하도록 적어도 2개의 태양 전지는 상기 제1 방향으로 나란히 마련되고,
    상기 태양 전지는, 제1 태양 전지의 상기 제1 접촉점(15)이 인접한 태양 전지의 상기 제2 접촉점(21)과 일직선이 되도록, 번갈아가는 방식으로 위치설정되는,
    태양 전지 조립체.
  14. 제13항에 있어서,
    태양 전지의 접촉점(15, 21)은 직선 탭에 의해 인접한 태양 전지의 접촉점(21, 15)에 전기적으로 연결되는,
    태양 전지 조립체.
  15. 제13항에 있어서,
    절연층이 상기 태양 전지(1)의 배면부(20)와 다수의 탭(41)의 적어도 일부 사이에 마련되는,
    태양 전지 조립체.
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