KR102101728B1

KR102101728B1 - Solar cell module

Info

Publication number: KR102101728B1
Application number: KR1020130122845A
Authority: KR
Inventors: 홍세은; 김주석; 문현록; 유언주
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2020-04-20
Also published as: KR20150043872A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈은, 태양 전지; 상기 태양 전지의 전면에 위치하는 제1 밀봉재; 및 상기 태양 전지의 후면에 위치하는 제2 밀봉재를 포함한다. 제1 조건에서 상기 제1 밀봉재의 비저항이 상기 제2 밀봉재의 비저항과 같거나 그보다 작다. Solar cell module according to an embodiment of the present invention, a solar cell; A first sealing material located on the front surface of the solar cell; And a second sealing material located on the rear surface of the solar cell. In the first condition, the resistivity of the first sealant is equal to or less than the resistivity of the second sealant.

Description

Solar cell module {SOLAR CELL MODULE}

본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 밀봉 구조를 개선한 태양 전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module, and more particularly, to a solar cell module with improved sealing structure.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다. With the recent depletion of existing energy resources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, the solar cell has been spotlighted as a next-generation cell that converts solar energy into electrical energy.

이러한 태양 전지는 외부 환경에 장기간 노출되어야 하므로, 태양 전지를 보호하기 위한 패키징(packaging) 공정에 의하여 모듈 형태로 제조된다. 이렇게 제조된 태양 전지 모듈은 다양한 환경에서 발전을 하여야 하므로 다양한 환경에서 오랜 시간 동안 발전을 할 수 있도록 높은 장기 신뢰성을 가져야 한다. Since such a solar cell needs to be exposed to the external environment for a long time, it is manufactured in a module form by a packaging process for protecting the solar cell. Since the solar cell module manufactured in this way needs to generate power in various environments, it must have high long-term reliability so that power can be generated for a long time in various environments.

그런데 고온다습한 환경에서 태양 전지 모듈의 발전 효율이 감소하는 현상(potential induced degradation, PID)(이하, "PID 현상")이 많이 발생하고 있다. 여기서, PID 현상이란 태양 전지 모듈의 프레임과 태양 전지 모듈의 음극(negative) 단자의 큰 전위차로 인하여 태양 전지 모듈의 출력이 저하되는 현상을 말한다. 이에 따라 PID 현상을 개선하여 태양 전지 모듈의 장기 신뢰성을 향상하는 것이 요구된다. However, in a high temperature and high humidity environment, a phenomenon in which the generation efficiency of a solar cell module decreases (potential induced degradation (PID)) (hereinafter, “PID phenomenon”) occurs a lot. Here, the PID phenomenon refers to a phenomenon in which the output of the solar cell module deteriorates due to a large potential difference between a frame of the solar cell module and a negative terminal of the solar cell module. Accordingly, it is required to improve the PID phenomenon to improve long-term reliability of the solar cell module.

본 발명은 우수한 장기 신뢰성을 가지는 태양 전지 모듈을 제공하고자 한다. The present invention is to provide a solar cell module having excellent long-term reliability.

상기 제1 조건의 온도가 20 내지 30℃이고, 20 내지 30℃보다 높은 온도의 제2 조건에서 상기 제1 밀봉재의 비저항이 상기 제2 밀봉재의 비저항과 같거나 그보다 클 수 있다. The temperature of the first condition is 20 to 30 ° C, and in the second condition of a temperature higher than 20 to 30 ° C, the specific resistance of the first sealing material may be equal to or greater than the specific resistance of the second sealing material.

상기 제1 조건보다 상기 제2 조건의 습도가 더 높고, 상기 제2 조건의 온도가 60℃ 이상이고 습도가 50% 이상일 수 있다. The humidity of the second condition is higher than that of the first condition, and the temperature of the second condition is 60 ° C or higher and the humidity can be 50% or higher.

온도 증가에 따른 상기 제1 밀봉재의 비저항의 감소분보다 상기 제2 밀봉재의 비저항의 감소분이 더 클 수 있다. The decrease in resistivity of the second sealant may be greater than the decrease in resistivity of the first sealant with increasing temperature.

상기 제1 밀봉재의 비저항이 1 X 10¹⁴ Ωcm 내지 1 X 10¹⁵Ωcm이고, 상기 제2 밀봉재의 비저항이 1 X 10¹⁴ Ωcm 내지 1 X 10¹⁶Ωcm일 수 있다. The first sealing material may have a specific resistance of 1 X 10 ¹⁴ Ωcm to 1 X 10 ¹⁵ Ωcm, and the second sealing material may have a specific resistance of 1 X 10 ¹⁴ Ωcm to 1 X 10 ¹⁶ Ωcm.

상기 제1 밀봉재의 수분 투습도가 상기 제2 밀봉재의 수분 투습도와 같거나 그보다 작을 수 있다. The moisture permeability of the first sealing material may be equal to or less than the moisture permeability of the second sealing material.

상기 태양 전지 모듈은, 상기 제1 밀봉재 위에 위치하는 전면 기판; 및 상기 제2 밀봉재 위에 위치하는 후면 기판을 더 포함할 수 있다. The solar cell module includes: a front substrate positioned on the first sealing material; And a rear substrate positioned on the second sealing material.

상기 전면 기판이 나트륨을 포함하지 않는 유리 또는 아크릴 수지를 포함할 수 있다. The front substrate may include glass or acrylic resin that does not contain sodium.

상기 제1 밀봉재의 두께가 상기 제2 밀봉재의 두께와 같거나 이보다 클 수 있다. The thickness of the first sealant may be greater than or equal to the thickness of the second sealant.

상기 제1 밀봉재의 녹는점이 상기 제2 밀봉재의 녹는점보다 낮을 수 있다. The melting point of the first sealing material may be lower than the melting point of the second sealing material.

상기 제1 밀봉재가 상기 태양 전지의 전면 및 측면을 덮으면서 형성되고, 상기 제2 밀봉재가 상기 태양 전지의 후면을 덮으면서 형성될 수 있다. The first sealing material may be formed while covering the front and side surfaces of the solar cell, and the second sealing material may be formed while covering the rear surface of the solar cell.

상기 제1 밀봉재와 상기 제2 밀봉재의 경계면이 상기 태양 전지의 전면보다 상기 태양 전지의 후면에 가깝게 위치할 수 있다. The interface between the first sealing material and the second sealing material may be located closer to the rear surface of the solar cell than the front surface of the solar cell.

상기 제1 밀봉재가 열가소성 물질을 포함할 수 있다. The first sealing material may include a thermoplastic material.

상기 제1 밀봉재가 아이오노머, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리비닐부티랄, 열가소성 풀리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티롤, 실록산 도는 이들의 코폴리머 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The first sealing material is ionomer, polymethyl methacrylate, polyamide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyolefin, polyvinyl butyral, thermoplastic polyurethane, polypropylene, polyethylene, polystyrol, siloxane or copolymer groups thereof It may include at least one material selected from or a combination thereof.

상기 제1 밀봉재가 폴리올레핀을 포함할 수 있다. The first sealing material may include polyolefin.

상기 제2 밀봉재가 가교 결합된 물질을 포함할 수 있다. The second sealing material may include a crosslinked material.

상기 제2 밀봉재가 에폭시 수지, 에틸렌비닐아세테이트, 가교 결합된 폴리메탄, 폴리실리콘, 폴리아르가노실록산, 가교 결합된 폴리아크릴레이트에서 선택된 적어도 하나의 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The second sealing material may include at least one material selected from an epoxy resin, ethylene vinyl acetate, crosslinked polymethane, polysilicon, polyarganosiloxane, and crosslinked polyacrylate, or a combination thereof.

상기 제2 밀봉재가 에틸렌비닐아세테이트를 포함할 수 있다. The second sealing material may include ethylene vinyl acetate.

본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지는, 태양 전지; 상기 태양 전지의 전면에 위치하는 제1 밀봉재; 및 상기 태양 전지의 후면에 위치하는 제2 밀봉재를 포함하고, 온도 증가에 따른 상기 제1 밀봉재의 비저항의 감소분보다 상기 제2 밀봉재의 비저항의 감소분이 더 크다. A solar cell according to another embodiment of the present invention includes a solar cell; A first sealing material located on the front surface of the solar cell; And a second sealing material located on the rear surface of the solar cell, wherein a decrease in specific resistance of the second sealing material is greater than a decrease in specific resistance of the first sealing material according to an increase in temperature.

제1 온도에서 상기 제1 밀봉재의 비저항이 상기 제2 밀봉재의 비저항과 같거나 그보다 작고, 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도에서 상기 제1 밀봉재의 비저항이 상기 제2 밀봉재의 비저항보다 클 수 있다. 상기 제1 밀봉재의 수분 투습도가 상기 제2 밀봉재의 수분 투습도보다 클 수 있다. 상기 제1 밀봉재가 폴리올레핀을 포함하고, 상기 제2 밀봉재가 에틸렌비닐아세테이트를 포함할 수 있다. At a first temperature, the resistivity of the first sealant is equal to or less than the resistivity of the second sealant, and at a second temperature higher than the first temperature, the resistivity of the first sealant may be greater than the resistivity of the second sealant. . The moisture permeability of the first sealing material may be greater than the moisture permeability of the second sealing material. The first sealing material may include polyolefin, and the second sealing material may include ethylene vinyl acetate.

본 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서는, 전면 기판에 인접하여 위치하는 제1 밀봉재와, 이의 반대편에 위치한 제2 밀봉재의 특성을 다르게 하여, 다양한 특성을 향상할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 밀봉재의 온도에 따른 비저항, 수분 투습도, 두께 등을 한정하여 태양 전지 모듈의 비용을 절감하면서 PID 현상을 효과적으로 방지하여 장기 신뢰성을 향상할 수 있다. In the solar cell module according to the present embodiment, various characteristics can be improved by differentizing the characteristics of the first sealing material positioned adjacent to the front substrate and the second sealing material positioned opposite thereto. That is, it is possible to improve the long-term reliability by effectively preventing the PID phenomenon while reducing the cost of the solar cell module by limiting the specific resistance, moisture permeability, thickness, and the like according to the temperature of the first and second sealing materials.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라서 잘라서 본 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 태양 전지의 평면도이다. 1 is an exploded perspective view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell module taken along line II-II of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view of a solar cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of the solar cell illustrated in FIG. 3.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to these embodiments and can be modified in various forms.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, in order to clearly and briefly describe the present invention, illustration of parts irrelevant to the description is omitted, and the same reference numerals are used for the same or extremely similar parts throughout the specification. In addition, in the drawings, the thickness and the area are enlarged or reduced in order to make the description more clear. The thickness and area of the present invention are not limited to those shown in the drawings.

그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다. In addition, when a part is “included” in another part of the specification, the other part is not excluded and other parts may be further included, unless otherwise stated. In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "above" another part, this includes not only the case where the other part is "just above" but also another part in the middle. When a part such as a layer, a film, a region, or a plate is said to be "directly above" another part, it means that no other part is located in the middle.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a solar cell module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라서 잘라서 본 태양 전지 모듈의 단면도이다. 1 is an exploded perspective view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the solar cell module taken along line II-II of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)은 태양 전지(150), 태양 전지(150)의 전면 상에 위치하는 제1 기판(이하 "전면 기판")(110) 및 태양 전지(150)의 후면 상에 위치하는 제2 기판(이하 "후면 시트")(200)을 포함할 수 있다. 또한, 태양 전지 모듈(100)은 태양 전지(150)와 전면 기판(110) 사이의 제1 밀봉재(131)와, 태양 전지(150)와 후면 시트(200) 사이의 제2 밀봉재(132)를 포함할 수 있다. 이때, 본 실시예에서는 제1 밀봉재(131) 및 제2 밀봉재(132)의 비저항에 의하여 태양 전지 모듈(100)의 장기 신뢰성을 향상한다. 이를 좀더 상세하게 설명한다. 1 and 2, the solar cell module 100 according to an embodiment of the present invention is a solar cell 150, a first substrate (hereinafter referred to as "front substrate") located on the front surface of the solar cell 150 ) 110 and a second substrate (hereinafter referred to as a “back sheet”) 200 positioned on the rear surface of the solar cell 150. In addition, the solar cell module 100 includes a first sealing material 131 between the solar cell 150 and the front substrate 110 and a second sealing material 132 between the solar cell 150 and the back sheet 200. It can contain. At this time, in this embodiment, long-term reliability of the solar cell module 100 is improved by the specific resistance of the first sealing material 131 and the second sealing material 132. This will be explained in more detail.

먼저, 태양 전지(150)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환부와, 광전 변환부에 전기적으로 연결되는 전극을 포함하여 형성된다. 본 실시예에서는 일례로 반도체 기판(일례로, 실리콘 웨이퍼)과 도전형 영역을 포함하는 광전 변환부가 적용될 수 있다. 이러한 구조의 태양 전지(150)를 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한 다음, 다시 도 1 및 도 2를 참조하여 태양 전지 모듈(100)에 대하여 상세하게 설명한다. First, the solar cell 150 is formed by including a photoelectric conversion unit for converting solar energy into electrical energy, and an electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit. In this embodiment, for example, a semiconductor substrate (eg, a silicon wafer) and a photoelectric conversion unit including a conductive region may be applied. The solar cell 150 having such a structure will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4, and then the solar cell module 100 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 again.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시한 태양 전지의 평면도이다. 도 4에서는 반도체 기판(152)과 제1 및 제2 전극(42, 44)을 위주로 도시하였다. 3 is a cross-sectional view of a solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of the solar cell shown in FIG. 3. In FIG. 4, the semiconductor substrate 152 and the first and second electrodes 42 and 44 are mainly shown.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(150)는, 도전형 영역(20, 30)을 포함하는 반도체 기판(152)과, 도전형 영역(20, 30)과, 베이스 영역(10) 및/또는 도전형 영역(20, 30)에 각기 연결되는 전극(42, 44)을 포함한다. 이하에서는 제1 도전형 영역을 에미터 영역(20)으로 칭하고, 제2 도전형 영역을 후면 전계 영역(30)으로 칭한다. 제1 및 제2 도전형 영역의 용어는 단순히 구별을 위하여 사용한 것에 불과하고 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제1 전극(42)은 에미터 영역(20)에 전기적으로 연결되고, 제2 전극(44)은 베이스 영역(10) 또는 후면 전계 영역(30)에 전기적으로 연결된다. 그리고 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24), 캡핑막(34) 등이 더 형성될 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다. Referring to FIG. 3, the solar cell 150 according to the present exemplary embodiment includes a semiconductor substrate 152 including conductive regions 20 and 30, conductive regions 20 and 30, and a base region 10. ) And / or electrodes 42 and 44 respectively connected to the conductive regions 20 and 30. Hereinafter, the first conductivity type region is referred to as the emitter region 20, and the second conductivity type region is referred to as the rear electric field region 30. The terms of the first and second conductivity type regions are merely used for differentiation, and the present invention is not limited thereto. And the first electrode 42 is electrically connected to the emitter region 20, and the second electrode 44 is electrically connected to the base region 10 or the rear electric field region 30. In addition, the passivation films 22 and 32, the anti-reflection film 24, and the capping film 34 may be further formed. This will be explained in more detail.

반도체 기판(152)은, 도전형 영역(20, 30)이 형성되는 영역과 도전형 영역(20, 30)이 형성되지 않는 부분인 베이스 영역(10)을 포함한다. 베이스 영역(10)은, 일례로 제1 도전형 불순물을 포함하는 실리콘(일 예로, 실리콘 웨이퍼)으로 구성될 수 있다. 실리콘으로는 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘이 사용될 수 있으며, 제1 도전형 불순물은 p형 또는 n형일 수 있다. The semiconductor substrate 152 includes a region where the conductive regions 20 and 30 are formed and a base region 10 that is a portion where the conductive regions 20 and 30 are not formed. The base region 10 may be formed of, for example, silicon (eg, a silicon wafer) including a first conductivity type impurity. Monocrystalline silicon or polycrystalline silicon may be used as the silicon, and the first conductivity type impurity may be p-type or n-type.

베이스 영역(10)이 p형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. 베이스 영역(10)이 n형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. 베이스 영역(10)은 상술한 물질 외의 다양한 물질을 사용할 수 있다. When the base region 10 has a p-type, the base region 10 is a single crystal or polycrystalline silicon doped with boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), etc. It can be done. When the base region 10 has n-type, the base region 10 is made of single crystal or polycrystalline silicon doped with phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), antimony (Sb), etc., which are Group 5 elements. It can be done. The base region 10 may use various materials other than those described above.

이때, 베이스 영역(10)은 제1 도전형 불순물로 n형의 불순물을 가질 수 있다. 그러면, 베이스 영역(10)과 pn 접합을 이루는 에미터 영역(20)이 p형을 가지게 된다. 이러한 pn 접합에 광이 조사되면 광전 효과에 의해 생성된 전자가 반도체 기판(152)의 제2 면(이하 "후면") 쪽으로 이동하여 제2 전극(44)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(152)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(42)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. 그러면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(152)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 변환 효율이 향상될 수 있다. 다만, 이와 같이 n형의 베이스 영역(10)을 가지는 태양 전지(150)에서 PID 현상이 좀더 쉽게 발생될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10) 및 후면 전계 영역(30)이 p형을 가지고 에미터 영역(20)이 n형을 가지는 것도 가능하다. In this case, the base region 10 may have an n-type impurity as the first conductivity type impurity. Then, the emitter region 20 forming a pn junction with the base region 10 has a p-type. When light is irradiated to the pn junction, electrons generated by the photoelectric effect move toward the second surface (hereinafter “rear”) of the semiconductor substrate 152 and are collected by the second electrode 44, and holes are formed in the semiconductor substrate ( It moves toward the front side of 152) and is collected by the first electrode 42. Electric energy is thereby generated. Then, holes having a slower moving speed than the electrons move to the front surface rather than the rear surface of the semiconductor substrate 152, thereby improving conversion efficiency. However, the PID phenomenon may be more easily generated in the solar cell 150 having the n-type base region 10 as described above. However, the present invention is not limited thereto, and it is also possible that the base region 10 and the rear electric field region 30 have a p-type and the emitter region 20 has an n-type.

반도체 기판(152)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링(texturing)되어 피라미드 등의 형태의 요철을 가질 수 있다. 이와 같은 텍스쳐링에 의해 반도체 기판(152)의 전면 등에 요철이 형성되어 표면 거칠기가 증가되면, 반도체 기판(152)의 전면 등을 통하여 입사되는 광의 반사율을 낮출 수 있다. 따라서 베이스 영역(10)과 에미터 영역(20)의 계면에 형성된 pn 접합까지 도달하는 광량을 증가시킬 수 있어, 광 손실을 최소화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 기판(152)의 전면 및 후면에 텍스쳐링에 의한 요철이 형성되지 않는 것도 가능하다. The front and / or back surfaces of the semiconductor substrate 152 may be textured to have irregularities in the form of pyramids. When the surface roughness is increased by forming irregularities on the front surface of the semiconductor substrate 152 by the texturing, the reflectance of light incident through the front surface of the semiconductor substrate 152 may be lowered. Therefore, the amount of light reaching the pn junction formed at the interface between the base region 10 and the emitter region 20 can be increased, thereby minimizing light loss. However, the present invention is not limited to this, and it is also possible that irregularities due to texturing are not formed on front and rear surfaces of the semiconductor substrate 152.

반도체 기판(152)의 전면 쪽에는 베이스 영역(10)과 반대되는 제2 도전형을 가지는 에미터 영역(20)이 형성될 수 있다. 에미터 영역(20)이 n형일 때에는 인, 비소, 비스무스, 안티몬 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있고, p형일 때에는 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. An emitter region 20 having a second conductivity type opposite to the base region 10 may be formed on the front side of the semiconductor substrate 152. When the emitter region 20 is n-type, phosphorus, arsenic, bismuth, antimony, etc. can be made of doped single crystal or polycrystalline silicon, and when p-type, aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), etc. are doped. Monocrystalline or polycrystalline silicon.

도면에서는 에미터 영역(20)이 전체적으로 균일한 도핑 농도를 가지는 균일한 구조(homogeneous structure)를 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 실시예로, 에미터 영역(20)이 선택적 구조(selective structure)를 가질 수 있다. 선택적 구조에서는 에미터 영역(20) 중에서 제1 전극(42)과 인접한 부분에서 높은 도핑 농도 및 낮은 저항을 가지며, 그 외의 부분에서 낮은 도핑 농도 및 높은 저항을 가질 수 있다. 에미터 영역(20)의 구조로는 이 외에도 다양한 구조가 적용될 수 있다. In the drawing, it is illustrated that the emitter region 20 has a homogeneous structure having a uniform doping concentration as a whole. However, the present invention is not limited to this. Therefore, in another embodiment, the emitter region 20 may have a selective structure. In the optional structure, a high doping concentration and low resistance may be obtained in a portion adjacent to the first electrode 42 among the emitter regions 20, and a low doping concentration and high resistance may be obtained in other regions. In addition to the structure of the emitter region 20, various structures may be applied.

그리고 본 실시예에서는 반도체 기판(152)의 전면 쪽에 제2 도전형 불순물을 도핑하여 형성된 도핑 영역이 에미터 영역(20)을 구성한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 에미터 영역(20)이 반도체 기판(152)의 전면 위에 별도의 층으로 구성되는 등 다양한 변형이 가능하다. In this embodiment, the doped region formed by doping the second conductive type impurity on the front side of the semiconductor substrate 152 constitutes the emitter region 20. However, the present invention is not limited to this, and various modifications are possible, such as the emitter region 20 being formed as a separate layer on the front surface of the semiconductor substrate 152.

반도체 기판(152) 위에, 좀더 정확하게는 반도체 기판(152)에 형성된 에미터 영역(20) 위에 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 차례로 형성되고, 제1 전극(42)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 에미터 영역(20)에 접촉하여 형성된다. A passivation film 22 and an anti-reflection film 24 are sequentially formed on the emitter region 20 formed on the semiconductor substrate 152, and more precisely, on the semiconductor substrate 152, and the first electrode 42 is a passivation film ( 22) and the anti-reflection film 24 are formed in contact with the emitter region 20.

패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)은 제1 전극(42)에 대응하는 부분을 제외하고 실질적으로 반도체 기판(152)의 전면 전체에 형성될 수 있다. The passivation film 22 and the anti-reflection film 24 may be formed substantially over the entire surface of the semiconductor substrate 152 except for portions corresponding to the first electrode 42.

패시베이션막(22)은 에미터 영역(20)에 접촉하여 형성되어 에미터 영역(20)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(150)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. 반사 방지막(24)은 반도체 기판(152)의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 감소시킨다. 이에 의하여 반도체 기판(152)의 전면을 통해 입사되는 광의 반사율이 낮추는 것에 의하여 베이스 영역(10)과 에미터 영역(20)의 계면에 형성된 pn 접합까지 도달되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 태양 전지(150)의 단락 전류(Isc)를 증가시킬 수 있다. 이와 같이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 의해 태양 전지(150)의 개방 전압과 단락 전류를 증가시켜 태양 전지(150)의 효율을 향상할 수 있다.The passivation film 22 is formed in contact with the emitter region 20 to passivate defects present in the surface or bulk of the emitter region 20. As a result, the recombination site of the minority carriers may be removed to increase the open voltage (Voc) of the solar cell 150. The anti-reflection film 24 reduces the reflectance of light incident on the front surface of the semiconductor substrate 152. As a result, the amount of light reaching the pn junction formed at the interface between the base region 10 and the emitter region 20 can be increased by reducing the reflectance of light incident through the front surface of the semiconductor substrate 152. Accordingly, the short circuit current (Isc) of the solar cell 150 can be increased. Thus, the passivation film 22 and the anti-reflection film 24 increase the open voltage and short-circuit current of the solar cell 150 to improve the efficiency of the solar cell 150.

패시베이션막(22)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 패시베이셔막(22)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF₂, ZnS, TiO₂ 및 CeO₂로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 패시베이션막(22)은, 에미터 영역(20)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 에미터 영역(20)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다. The passivation film 22 may be formed of various materials. For example, the passivation film 22 is a silicon nitride film, a silicon nitride film containing hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxide nitride film, an aluminum oxide film, MgF ₂ , ZnS, TiO ₂ and any one single film selected from the group consisting of CeO ₂ or It may have a multilayer film structure in which two or more films are combined. For example, the passivation film 22 may include a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like having a fixed positive charge when the emitter region 20 has an n-type, and the emitter region 20 has a p-type. In this case, an aluminum oxide film having a fixed negative charge may be included.

방사 방지막(24)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF₂, ZnS, TiO₂ 및 CeO₂로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. The anti-reflection film 24 may be formed of various materials. In one example, the anti-reflection film 24 is a silicon nitride film, a silicon nitride film containing hydrogen, silicon oxide, silicon nitride oxide, aluminum oxide film, MgF _2, ZnS, TiO _2, and a single layer at least one selected from the group of consisting of CeO _2, or 2 It may have a multilayer film structure in which two or more films are combined. For example, the anti-reflection film 24 may include silicon nitride.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 그리고 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 중 어느 하나가 반사 방지 역할 및 패시베이션 역할을 함께 수행하여 다른 하나가 구비되지 않는 것도 가능하다. 또는, 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 이외의 다양한 막이 반도체 기판(152) 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다. However, the present invention is not limited thereto, and the passivation film 22 and the anti-reflection film 24 may include various materials. In addition, it is possible that any one of the passivation film 22 and the anti-reflection film 24 performs the anti-reflection and passivation functions together, so that the other is not provided. Alternatively, various films other than the passivation film 22 and the anti-reflection film 24 may be formed on the semiconductor substrate 152. In addition, various modifications are possible.

제1 전극(42)은 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 형성된 개구부(104)를 통하여(즉, 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여) 에미터 영역(20)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제1 전극(42)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제1 전극(42)의 형상에 대해서는 도 4를 참조하여 추후에 다시 설명한다. The first electrode 42 emitter region 20 through the opening 104 formed in the passivation film 22 and the anti-reflection film 24 (that is, through the passivation film 22 and the anti-reflection film 24) Is electrically connected to. The first electrode 42 may be formed to have various shapes by various materials. The shape of the first electrode 42 will be described later with reference to FIG. 4.

반도체 기판(152)의 후면 쪽에는 베이스 영역(10)과 동일한 제1 도전형을 가지되, 베이스 영역(10)보다 높은 도핑 농도로 제1 도전형 불순물을 포함하는 후면 전계 영역(30)이 형성된다. 후면 전계 영역(30)은 반도체 기판(152)의 후면 쪽에 제2 도전형 불순물을 도핑하여 형성된 도핑 영역으로 구성될 수 있다. A rear electric field region 30 having the same first conductivity type as the base region 10 but having a higher doping concentration than the base region 10 is formed on the rear side of the semiconductor substrate 152. do. The rear electric field region 30 may be formed of a doped region formed by doping a second conductivity type impurity on the back side of the semiconductor substrate 152.

본 실시예에서 후면 전계 영역(30)이 전체적으로 균일한 도핑 농도를 가지는 균일한 구조(homogeneous structure)를 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 실시예로, 후면 전계 영역(30)이 선택적 구조(selective structure)를 가질 수 있다. 선택적 구조에서는 후면 전계 영역(30) 중에서 제2 전극(44)과 인접한 부분에서 높은 도핑 농도 및 낮은 저항을 가지며, 그 외의 부분에서 낮은 도핑 농도 및 높은 저항을 가질 수 있다. 또 다른 실시예로, 후면 전계 영역(30)이 국부적 구조(local structure)를 가질 수 있다. 국부적 구조에서는 후면 전계 영역(30)이 제2 전극(44)이 형성된 부분에 대응하여 국부적으로 형성될 수 있다. In this embodiment, it is illustrated that the rear electric field region 30 has a homogeneous structure having a uniform doping concentration as a whole. However, the present invention is not limited to this. Therefore, in another embodiment, the rear electric field region 30 may have a selective structure. In the optional structure, a high doping concentration and low resistance may be obtained in a portion adjacent to the second electrode 44 in the rear electric field region 30, and a low doping concentration and high resistance may be obtained in other portions. In another embodiment, the rear electric field region 30 may have a local structure. In the local structure, the rear electric field region 30 may be formed locally corresponding to the portion where the second electrode 44 is formed.

반도체 기판(152)의 후면 위에, 좀더 정확하게는 반도체 기판(152)에 형성된 후면 전계 영역(30) 위에 패시베이션막(32) 및 캡핑막(34)이 차례로 형성되고, 제2 전극(44)이 패시베이션막(32) 및 반사 방지막(34)을 관통하여 후면 전계 영역(30)에 연결된다. A passivation film 32 and a capping film 34 are sequentially formed on the back surface of the semiconductor substrate 152, more precisely on the back electric field region 30 formed on the semiconductor substrate 152, and the second electrode 44 is passivated. It penetrates the film 32 and the anti-reflection film 34 and is connected to the rear electric field region 30.

패시베이션막(32) 및 캡핑막(34)은 제2 전극(44)에 대응하는 부분을 제외하고 실질적으로 반도체 기판(152)의 후면 전체에 형성될 수 있다. The passivation film 32 and the capping film 34 may be formed substantially on the entire rear surface of the semiconductor substrate 152 except for portions corresponding to the second electrode 44.

패시베이션막(32)은 후면 전계 영역(30)에 접촉하여 형성되어 후면 전계 영역(30)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(150)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. 캡핑막(34)은 패시베이션막(32)이 오염되거나 원하지 않는 물질이 패시베이션막(32)으로 확산하는 것을 방지하는 역할을 한다. 예를 들어, 캡핑막(34)은 제2 전극(44)의 형성 공정 등에서 제2 전극(44)을 형성하기 위한 물질 등이 패시베이션막(32)으로 확산하는 것을 방지할 수 있다. The passivation film 32 is formed in contact with the rear electric field region 30 to passivate defects present in the surface or bulk of the rear electric field region 30. As a result, the recombination site of the minority carriers may be removed to increase the open voltage (Voc) of the solar cell 150. The capping film 34 serves to prevent the passivation film 32 from being contaminated or the unwanted material from diffusing into the passivation film 32. For example, the capping film 34 may prevent the material for forming the second electrode 44 from diffusing into the passivation film 32 in the process of forming the second electrode 44 or the like.

패시베이션막(32)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 패시베이션막(32)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF₂, ZnS, TiO₂ 및 CeO₂로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 패시베이션막(32)은, 후면 전계 영역(30)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 후면 전계 영역(30)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다. The passivation film 32 may be formed of various materials. For example, the passivation film 32 is a silicon nitride film, a silicon nitride film containing hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxide nitride film, an aluminum oxide film, MgF ₂ , ZnS, TiO ₂ and any one single film selected from the group consisting of CeO ₂ or It may have a multilayer film structure in which two or more films are combined. For example, the passivation film 32 may include a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like having a fixed positive charge when the back electric field region 30 has an n-type, and the back electric field region 30 has a p-type In this case, an aluminum oxide film having a fixed negative charge may be included.

캡핑막(34)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 캡핑막(34)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF₂, ZnS, TiO₂ 및 CeO₂로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 캡핑막(34)은 알루미늄 산화물을 포함할 수 있다. The capping film 34 may be formed of various materials. In one example, the capping film 34 is a silicon nitride film, a silicon nitride film including hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxide nitride film, an aluminum oxide film, MgF ₂ , ZnS, TiO ₂ and any one single film selected from the group consisting of CeO ₂ or It may have a multilayer film structure in which two or more films are combined. For example, the capping layer 34 may include aluminum oxide.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션막(32) 및 캡핑막(34)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 그리고 캡핑막(34)을 구비하지 않는 것도 가능하다. 또는, 패시베이션막(32) 및 캡핑막(34) 이외의 다양한 막이 반도체 기판(152) 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다. However, the present invention is not limited thereto, and the passivation film 32 and the capping film 34 may include various materials. And it is also possible not to provide the capping film 34. Alternatively, various films other than the passivation film 32 and the capping film 34 may be formed on the semiconductor substrate 152. In addition, various modifications are possible.

제2 전극(44)은 패시베이션막(32) 및 캡핑막(34)에 형성된 개구부(102)를 통하여 후면 전계 영역(30)에 전기적으로 연결된다. 제2 전극(44)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다.The second electrode 44 is electrically connected to the rear electric field region 30 through the opening 102 formed in the passivation film 32 and the capping film 34. The second electrode 44 may be formed to have various shapes by various materials.

도 4를 참조하면, 제1 및 제2 전극(42, 44)은 일정한 피치를 가지면서 서로 이격되는 복수의 핑거 전극(42a, 44a)을 포함할 수 있다. 도면에서는 핑거 전극(42a, 44a)이 서로 평행하며 반도체 기판(152)의 가장자리에 평행한 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)은 핑거 전극들(42a, 44a)과 교차하는 방향으로 형성되어 핑거 전극(42a, 44a)을 연결하는 버스바 전극(44a, 44b)을 포함할 수 있다. 이러한 버스 전극(44a, 44b)은 하나만 구비될 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 핑거 전극(42a, 44a)의 피치보다 더 큰 피치를 가지면서 복수 개로 구비될 수도 있다. 이때, 핑거 전극(42a, 44a)의 폭보다 버스바 전극(42b, 44b)의 폭이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 동일하거나 작은 폭을 가질 수 있다. Referring to FIG. 4, the first and second electrodes 42 and 44 may include a plurality of finger electrodes 42a and 44a spaced apart from each other while having a constant pitch. Although the drawings illustrate that the finger electrodes 42a and 44a are parallel to each other and parallel to the edge of the semiconductor substrate 152, the present invention is not limited thereto. In addition, the first and second electrodes 42 and 44 may include busbar electrodes 44a and 44b formed in a direction crossing the finger electrodes 42a and 44a to connect the finger electrodes 42a and 44a. have. Only one bus electrode 44a or 44b may be provided, or as shown in FIG. 2, a plurality of finger electrodes 42a and 44a may be provided with a larger pitch than that of the finger electrodes 42a and 44a. At this time, the width of the bus bar electrodes 42b and 44b may be larger than the width of the finger electrodes 42a and 44a, but the present invention is not limited thereto and may have the same or smaller width.

단면 상으로 볼 때, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)은 모두 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 개구부(102)가 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)은 모두 패시베이션막(32) 및 캡핑막(34)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 개구부(104)가 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성되고, 버스바 전극(42b)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 위에 형성될 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a)이 패시베이션막(32) 및 캡핑막(34)을 관통하여 형성되고, 버스바 전극(44b)은 패시베이션막(32) 및 캡핑막(34) 위에 형성될 수 있다. When viewed in cross section, both the finger electrode 42a and the busbar electrode 42b of the first electrode 42 may be formed through the passivation film 22 and the anti-reflection film 24. That is, the opening 102 may be formed corresponding to both the finger electrode 42a and the busbar electrode 42b of the first electrode 42. In addition, both the finger electrode 44a and the busbar electrode 44b of the second electrode 44 may be formed through the passivation film 32 and the capping film 34. That is, the opening 104 may be formed corresponding to both the finger electrode 44a and the busbar electrode 44b of the second electrode 44. However, the present invention is not limited to this. As another example, the finger electrode 42a of the first electrode 42 is formed through the passivation film 22 and the anti-reflection film 24, and the busbar electrode 42b has a passivation film 22 and an anti-reflection film 24 ) Can be formed on. And the finger electrode 44a of the second electrode 44 is formed through the passivation film 32 and the capping film 34, and the busbar electrode 44b is formed on the passivation film 32 and the capping film 34. Can be formed.

본 실시예에서는 태양 전지(150)의 제1 및 제2 전극(42, 44)이 일정한 패턴을 가져 태양 전지(150)가 반도체 기판(152)의 전면 및 후면으로 광이 입사될 수 있는 양면 수광형(bi-facial) 구조를 가진다. 이에 의하여 태양 전지(150)에서 사용되는 광량을 증가시켜 태양 전지(150)의 효율 향상에 기여할 수 있다. In this embodiment, the first and second electrodes 42 and 44 of the solar cell 150 have a constant pattern so that the solar cell 150 can receive light on both sides of the front and rear surfaces of the semiconductor substrate 152. It has a bi-facial structure. Accordingly, the amount of light used in the solar cell 150 may be increased to contribute to improving the efficiency of the solar cell 150.

도면에서는 제1 전극(42)과 제2 전극(44)이 서로 동일한 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 전극(42)의 핑거 전극 및 버스바 전극의 폭, 피치 등은 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)의 폭, 피치 등과 서로 다른 값을 가질 수 있다. 또한, 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 형상이 서로 다른 것도 가능하며, 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In the drawing, it is illustrated that the first electrode 42 and the second electrode 44 have the same shape. However, the present invention is not limited thereto, and the width and pitch of the finger electrode and the busbar electrode of the first electrode 42 are the width of the finger electrode 44a and the busbar electrode 44b of the second electrode 44, It can have different values such as pitch. In addition, different shapes of the first electrode 42 and the second electrode 44 are possible, and various other modifications are possible.

상술한 설명에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 태양 전지(150)의 일 예를 설명하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 태양 전지(150)의 구조, 방식 등은 다양하게 변형될 수 있다. 일 예로, 태양 전지(150)는 화합물 반도체를 이용하거나, 염료 감응 물질을 이용하는 등의 다양한 구조를 가지는 광전 변환부가 적용될 수 있다. In the above description, an example of the solar cell 150 has been described with reference to FIGS. 3 and 4. However, the present invention is not limited thereto, and the structure and method of the solar cell 150 may be variously modified. For example, the solar cell 150 may be applied to a photoelectric conversion unit having various structures such as a compound semiconductor or a dye-sensitizing material.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 태양 전지(150)는 리본(142)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 구체적으로, 리본(142)은 태양 전지(150)의 수광면 상에 형성된 전면 전극과, 인접한 다른 태양 전지(150)의 이면 상에 형성된 후면 전극을 태빙(tabbing) 공정에 의해 연결할 수 있다. 태빙 공정은 태양 전지(150)의 일면에 플럭스(flux)를 도포하고, 플럭스가 도포된 태양 전지(150)에 리본(142)을 위치시킨 다음, 소성 과정을 거쳐 수행될 수 있다. 플럭스는 솔더링을 방해하는 산화막을 제거하기 위한 것으로, 반드시 포함되어야 하는 것은 아니다. Referring again to FIGS. 1 and 2, the solar cell 150 may be electrically connected in series, parallel, or in parallel by a ribbon 142. Specifically, the ribbon 142 may connect the front electrode formed on the light-receiving surface of the solar cell 150 and the rear electrode formed on the back surface of another adjacent solar cell 150 by a tabbing process. The tabbing process may be performed by applying a flux to one surface of the solar cell 150 and placing the ribbon 142 on the solar cell 150 to which the flux is applied, followed by a firing process. The flux is intended to remove the oxide film that interferes with soldering, and is not necessarily included.

또는, 태양 전지(150)의 일면과 리본(142) 사이에 전도성 필름(미도시)을 부착시킨 다음, 열 압착에 의해 복수의 태양 전지(150)를 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다. 전도성 필름(미도시)은 도전성이 우수한 금, 은, 니켈, 구리 등으로 형성된 도전성 입자가 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지 등으로 형성된 필름 내에 분산된 것일 수 있다. 이러한 전도성 필름을 열을 가하면서 압착하면 도전성 입자가 필름의 외부로 노출되고, 노출된 도전성 입자에 의해 태양 전지(150)와 리본(142)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이 전도성 필름(미도시)에 의해 복수의 태양 전지(150)를 연결하여 모듈화하는 경우는, 공정 온도를 저하시킬 수 있어 태양 전지(150)의 휘어짐을 방지할 수 있다. Alternatively, after attaching a conductive film (not shown) between one surface of the solar cell 150 and the ribbon 142, a plurality of solar cells 150 may be connected in series or in parallel by thermal compression. The conductive film (not shown) may be one in which conductive particles formed of gold, silver, nickel, and copper having excellent conductivity are dispersed in a film formed of an epoxy resin, an acrylic resin, a polyimide resin, or a polycarbonate resin. When the conductive film is compressed while applying heat, the conductive particles are exposed to the outside of the film, and the solar cell 150 and the ribbon 142 may be electrically connected by the exposed conductive particles. As described above, when a plurality of solar cells 150 are connected and modularized by a conductive film (not shown), the process temperature can be lowered to prevent warping of the solar cells 150.

또한, 버스 리본(145)은 리본(142)에 의하여 연결된 하나의 열(列)의 태양 전지(150)의 리본(142)의 양끝단을 교대로 연결한다. 버스 리본(145)은 하나의 열을 이루는 태양 전지(150)의 단부에서 이와 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 버스 리본(145)은 태양 전지(150)가 생산한 전기를 모으며 전기가 역류되는 것을 방지하는 정션 박스(미도시)와 연결된다. In addition, the bus ribbon 145 alternately connects both ends of the ribbon 142 of one row of solar cells 150 connected by the ribbon 142. The bus ribbon 145 may be disposed at an end of the solar cell 150 forming one row in a direction intersecting it. The bus ribbon 145 collects electricity produced by the solar cell 150 and is connected to a junction box (not shown) that prevents electricity from flowing back.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 태양 전지(150) 사이의 연결 구조, 태양 전지(150)와 외부의 연결 구조 등은 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 태양 전지 모듈(100)이 복수 개의 태양 전지(150)를 구비하지 않고 하나의 태양 전지(150)로 구성되는 것도 가능하다. However, the present invention is not limited thereto, and the connection structure between the solar cell 150, the connection structure of the solar cell 150, and the like may be variously modified. In addition, it is also possible that the solar cell module 100 is composed of one solar cell 150 without a plurality of solar cells 150.

제1 밀봉재(131)는 태양 전지(150)의 전면에 위치하고, 제2 밀봉재(132)는 태양 전지(150)의 후면에 위치할 수 있다. 좀더 구체적으로, 제1 밀봉재(131)는 태양 전지(150)와 전면 기판(110) 사이에서 이들과 접촉하여 위치할 수 있고, 제2 밀봉재(132)는 태양 전지(150)와 후면 시트(200) 사이에서 이들과 접촉하여 위치할 수 있다. 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 라미네이션에 의해 접착하여, 태양 전지(150)에 악영향을 미칠 수 있는 수분이나 산소를 차단하며, 태양 전지의 각 요소들이 화학적으로 결합할 수 있도록 한다. The first sealing material 131 may be located on the front surface of the solar cell 150, and the second sealing material 132 may be located on the back surface of the solar cell 150. More specifically, the first sealing material 131 may be located in contact with them between the solar cell 150 and the front substrate 110, the second sealing material 132 is the solar cell 150 and the back sheet 200 ) In contact with them. The first sealing material 131 and the second sealing material 132 are adhered by lamination to block moisture or oxygen, which may adversely affect the solar cell 150, so that each element of the solar cell can be chemically bonded. do.

여기서, 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 서로 다른 물질, 특성 등을 가질 수 있다. 이는 비용을 절감하고 PID 현상을 효과적으로 방지하기 위함이다. 이를 좀더 상세하게 설명한다. Here, the first sealing material 131 and the second sealing material 132 may have different materials, properties, and the like. This is to reduce the cost and effectively prevent the PID phenomenon. This will be explained in more detail.

PID 현상은 다양한 이유에 의하여 발생할 수 있는데, 일 예로, 고온 다습한 제2 조건에서 전면 기판(110) 또는 후면 시트(200) 등에 포함된 이온성 물질의 높은 이동성에 의하여 이온성 물질이 태양 전지(150)에 도달하는 것에 의하여 발생할 수 있다. 이때, 후면 시트(200)보다는 전면 기판(110)에 이온성 물질(예를 들어, 나트륨 이온) 등이 더 많이 포함되므로, 전면 기판(110)에 인접하여(일 예로, 접촉하여) 위치한 제1 밀봉재(131)의 물질, 특성 등이 PID 현상을 방지하는 데 큰 영향을 미친다. The PID phenomenon may occur for various reasons. For example, in a high temperature, high humidity, and second condition, the ionic material is a solar cell due to the high mobility of the ionic material included in the front substrate 110 or the back sheet 200, etc. 150). In this case, since the front substrate 110 contains more ionic materials (eg, sodium ions) than the back sheet 200, the first located adjacent to (eg, in contact with) the front substrate 110 The material, properties, etc. of the sealing material 131 have a great influence on preventing the PID phenomenon.

즉, PID 현상은 이온성 물질을 상대적으로 많이 포함하는 전면 기판(110)에 인접한 제1 밀봉재(131)가 낮은 수분 투습도 및 높은 비저항을 가질 때 효과적으로 방지될 수 있다. 좀더 구체적으로, 제1 밀봉재(131)의 수분 투습도가 낮거나 비저항이 높으면, 전면 기판(110)에 포함된 이온성 물질의 이동을 방해하게 되므로, 전면 기판(110)에 포함된 이온성 물질이 태양 전지(150)에 도달할 확률이 낮아지게 된다. 이에 따라 고온 다습한 제2 조건에서 전면 기판(110)에 포함된 이온성 물질에 의하여 유도될 수 있는 PID 현상을 방지할 수 있다. That is, the PID phenomenon can be effectively prevented when the first sealing material 131 adjacent to the front substrate 110 containing a relatively large amount of ionic material has low moisture permeability and high resistivity. More specifically, when the moisture permeability of the first sealing material 131 is low or the specific resistance is high, the movement of the ionic material included in the front substrate 110 is hindered, so that the ionic material included in the front substrate 110 The probability of reaching the solar cell 150 is lowered. Accordingly, it is possible to prevent a PID phenomenon that may be induced by the ionic material included in the front substrate 110 under the high temperature and humidity in the second condition.

이와 같이 제1 밀봉재(131)는 제2 밀봉재(132)보다 PID 현상을 방지하기에 좀더 적합한 물질, 특성 등을 가져야 한다. In this way, the first sealing material 131 should have a material, characteristics, etc. that are more suitable for preventing the PID phenomenon than the second sealing material 132.

일 예로, 온도 증가에 따른 제1 밀봉재(131)의 비저항의 감소분보다 제2 밀봉재(132)의 비저항의 감소분이 더 크도록 하여, 상대적으로 높은 온도(제2 온도) 및 상대적으로 높은 습도(제2 습도)의 제2 조건에서 제1 밀봉재(131)의 비저항이 제2 밀봉재(132)의 비저항보다 클 수 있다. 일 예로, 제2 조건의 제2 온도는 60℃ 이상일 수 있고 제2 습도가 50% 이상일 수 있다. 좀더 구체적으로 제2 온도가 60 내지 70℃(일 예로, 65℃)이고 제2 습도가 70 내지 90%(일 예로, 85%)일 수 있다. 이에 의하여 제2 조건에서 제1 밀봉재(131)의 높은 비저항이 전면 기판(110)에 포함된 이온성 물질의 이동을 방지하는 역할을 하게 되는바, PID 현상을 방지할 수 있다. For example, a relatively high temperature (second temperature) and a relatively high humidity (agent) are made such that a decrease in specific resistance of the second sealing material 132 is greater than a decrease in specific resistance of the first sealing material 131 according to an increase in temperature. 2 humidity) under the second condition, the specific resistance of the first sealing material 131 may be greater than the specific resistance of the second sealing material 132. For example, the second temperature of the second condition may be 60 ° C or higher, and the second humidity may be 50% or higher. More specifically, the second temperature may be 60 to 70 ° C (eg, 65 ° C) and the second humidity may be 70 to 90% (eg, 85%). As a result, the high specific resistance of the first sealing material 131 in the second condition serves to prevent the movement of the ionic material included in the front substrate 110, and thus it is possible to prevent the PID phenomenon.

그리고 제1 밀봉재(131)의 수분 투습도를 제2 밀봉재(132)의 수분 투습도와 같거나 그보다 작게 하면, PID 현상을 좀더 효과적으로 향상할 수 있다. 일 예로, 37.8℃의 온도에서 수분 투습도 분석기(water vapor transmission rate, WVTR)를 이용하여 측정하면, 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)의 수분 투습도가 10g/m²/일(day) 내지 50g/m²/일의 값을 가지면서 제1 밀봉재(131)의 수분 투습도가 제2 밀봉재(132)의 수분 투습도와 같거나 그보다 작을 수 있다. 이때, 37.8℃는 수분 투습도를 측정하는 데 일반적으로 사용되는 온도이다. In addition, if the moisture permeability of the first sealing material 131 is equal to or less than the moisture permeability of the second sealing material 132, the PID phenomenon can be improved more effectively. For example, when measured using a water vapor transmission rate (WVTR) at a temperature of 37.8 ℃, moisture permeability of the first and second sealing materials (131, 132) 10g / m ² / day (day) to While having a value of 50 g / m ² / day, the moisture permeability of the first sealing material 131 may be equal to or less than that of the second sealing material 132. At this time, 37.8 ° C is a temperature generally used to measure moisture permeability.

이와 같이 제1 밀봉재(131)로 온도 증가에 따른 비저항의 감소분이 상대적으로 작고 수분 투습도가 상대적으로 작은 물질을 사용하여야 한다. 이와 같은 특성을 가지는 물질은 제2 밀봉재(132)에 비하여 상대적으로 비싼 가격을 가지게 된다. 이때, 상대적으로 낮은 제1 온도(일 예로, 20 내지 30℃, 좀더 구체적으로, 25℃) 및 제1 습도(일 예로, 50% 미만)의 제1 조건에서 제1 밀봉재(131)의 비저항이 증가할수록 제1 밀봉재(131)의 가격이 증가한다. 이는 비저항을 조절하기 위하여 제1 밀봉재(131)의 조성을 변화시키거나 첨가물을 첨가하는데, 이에 의하여 제1 밀봉재(131)의 비용이 달라지기 때문이다. 본 실시예에서는 제1 조건에서는 제1 밀봉재(131)의 비저항을 제1 밀봉재(132)의 비저항과 같거나 이보다 작게 하여, 즉, 상대적으로 제1 밀봉재(131)의 비저항을 작게 하여, 상대적으로 고가인 제1 밀봉재(131)의 가격을 절감할 수 있다. As described above, a material having a relatively small decrease in specific resistance due to an increase in temperature and a relatively low moisture permeability should be used as the first sealing material 131. The material having such characteristics has a relatively expensive price compared to the second sealing material 132. At this time, the specific resistance of the first sealing material 131 under the first condition of the relatively low first temperature (eg, 20 to 30 ° C, more specifically, 25 ° C) and the first humidity (eg, less than 50%) As it increases, the price of the first sealing material 131 increases. This is because the composition of the first sealing material 131 is changed or an additive is added in order to control the specific resistance, because the cost of the first sealing material 131 varies. In the present embodiment, in the first condition, the specific resistance of the first sealing material 131 is equal to or less than the specific resistance of the first sealing material 132, that is, the relative resistance of the first sealing material 131 is made relatively small. The price of the expensive first sealing material 131 can be reduced.

일 예로, 제1 조건인 20 내지 30℃(일 예로, 25℃)의 온도에서 제1 밀봉재(131)의 비저항이 1 X 10¹⁴ Ωcm 내지 1 X 10¹⁵Ωcm이고, 제2 밀봉재(132)의 비저항이 1 X 10¹⁴ Ωcm 내지 1 X 10¹⁶Ωcm이면서, 제1 밀봉재(131)의 비저항이 제2 밀봉재(132)의 비저항과 같거나 이보다 작을 수 있다. 제1 조건에서 제1 밀봉재(131)의 비저항이 1 X 10¹⁴ Ωcm 미만이면, 제1 조건에서의 비저항이 낮아 제2 조건의 비저항 또한 낮으므로 제2 조건에서 PID 현상을 효과적으로 방지하기 어려울 수 있다. 제1 조건에서 제1 밀봉재(131)의 비저항이 1 X 10¹⁵ Ωcm를 초과하면, 비용을 절감하기 어려울 수 있다. 제1 조건에서 제2 밀봉재(132)의 비저항이 1 X 10¹⁴ Ωcm 미만이거나 1 X 10¹⁶Ωcm를 초과하면, 제2 밀봉재(132)의 제조 비용이 증가할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. For example, a specific resistance of the first sealing material 131 at a temperature of 20 to 30 ° C (eg, 25 ° C), which is the first condition, is 1 X 10 ¹⁴ Ωcm to 1 X 10 ¹⁵ Ωcm, and the second sealing material 132 While the specific resistance is 1 X 10 ¹⁴ Ωcm to 1 X 10 ¹⁶ Ωcm, the specific resistance of the first sealing material 131 may be equal to or less than the specific resistance of the second sealing material 132. When the specific resistance of the first sealing material 131 in the first condition is less than 1 X 10 ¹⁴ Ωcm, the specific resistance in the first condition is low and the specific resistance in the second condition is also low, so it may be difficult to effectively prevent the PID phenomenon in the second condition. . When the specific resistance of the first sealing material 131 in the first condition exceeds 1 X 10 ¹⁵ Ωcm, it may be difficult to reduce costs. If the specific resistance of the second sealing material 132 in the first condition is less than 1 X 10 ¹⁴ Ωcm or exceeds 1 X 10 ¹⁶ Ωcm, the manufacturing cost of the second sealing material 132 may increase. However, the present invention is not limited to this.

그리고 PID 현상과 크게 관련되지 않는 제2 밀봉재(132)는 온도가 상승할 때 비저항 감소분이 상대적으로 크며 수분 투습도가 상대적으로 큰 물질을 사용할 수 있다. 이에 의하여 제2 밀봉재(132)는 제1 밀봉재(131)보다 가격이 저렴한 물질을 사용하여 비용 절감을 도모할 수 있다. In addition, the second sealing material 132, which is not significantly related to the PID phenomenon, may use a material having a relatively large decrease in specific resistance and a relatively high moisture permeability when the temperature increases. Accordingly, the second sealing material 132 may use a material having a lower cost than the first sealing material 131 to reduce costs.

그리고 제1 밀봉재(131)의 두께가 제2 밀봉재(132)의 두께와 같거나 이보다 클 수 있다. 이와 같이 태양 전지(150)의 전면에 위치한 제1 밀봉재(131)의 두께가 클수록 PID 현상을 효과적으로 방지할 수 있고, 태양 전지(150)의 후면에 위치한 제2 밀봉재(132)의 두께를 줄여 비용을 절감할 수 있다. 일 예로, 제2 밀봉재(132)의 두께에 대한 밀봉재(131)의 두께 비율이 1배 이상(좀더 구체적으로는, 2배 이상)일 수 있다. 상기 두께 비율이 1배 미만이면 비용 절감 효과가 충분하지 않을 수 있다. 상기 두께 비율을 2배 이상으로 하면 비용 절감 효과를 향상할 수 있다. 그리고 제2 밀봉재(131)의 두께가 지나치게 얇아지거나 제1 밀봉재(131)의 두께가 불필요하게 두꺼워지는 것을 방지할 수 있도록, 제2 밀봉재(132)의 두께에 대한 밀봉재(131)의 두께 비율은 10배 이하(일 예로, 5배 이하)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)의 두께는 다양한 값을 가질 수 있다. In addition, the thickness of the first sealing material 131 may be equal to or greater than the thickness of the second sealing material 132. As such, the larger the thickness of the first sealing material 131 located on the front surface of the solar cell 150, the more effectively the PID phenomenon can be prevented, and the cost of the second sealing material 132 located on the back surface of the solar cell 150 is reduced. Can save. For example, the ratio of the thickness of the sealing material 131 to the thickness of the second sealing material 132 may be 1 time or more (more specifically, 2 times or more). If the thickness ratio is less than 1 time, the cost saving effect may not be sufficient. If the thickness ratio is 2 times or more, a cost reduction effect can be improved. In addition, the thickness ratio of the sealing material 131 to the thickness of the second sealing material 132 is to prevent the thickness of the second sealing material 131 from becoming too thin or the thickness of the first sealing material 131 unnecessary. It may be 10 times or less (eg, 5 times or less). However, the present invention is not limited thereto, and the thicknesses of the first and second sealing materials 131 and 132 may have various values.

이때, 도 2의 확대원에 도시한 바와 같이, 제1 밀봉재(131)가 태양 전지(150)의 전면 및 측면을 덮으면서 형성될 수 있고, 제2 밀봉재(132)가 태양 전지(150)의 후면을 덮으면서 형성될 수 있다. 이와 같이 제1 밀봉재(131)가 태양 전지(150)의 측면을 덮으면서 형성되어 PID 현상과 관련되는 제1 밀봉재(131)의 두께를 충분하게 확보할 수 있다. 좀더 구체적으로는, 제1 밀봉재(131)가 태양 전지(150)의 측면을 전체적으로 감싸는 것에 의하여, 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)의 계면(일 예로, 접촉하는 계면)은 태양 전지(150)의 후면(또는 태양 전지(150)의 후면에 부착된 리본(142))과 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(150)를 효과적으로 밀봉하면서 PID 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)의 계면이 태양 전지(150)의 전면보다 후면 쪽에 가까이 위치하면 족하며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다. At this time, as shown in the enlarged circle of Figure 2, the first sealing material 131 may be formed while covering the front and side surfaces of the solar cell 150, the second sealing material 132 of the solar cell 150 It can be formed while covering the back. As described above, the first sealing material 131 is formed while covering the side surface of the solar cell 150, and thus the thickness of the first sealing material 131 related to PID phenomenon can be sufficiently secured. More specifically, when the first sealing material 131 encloses the side surfaces of the solar cell 150 as a whole, the interface between the first sealing material 131 and the second sealing material 132 (for example, the contacting interface) is the sun. The back surface of the cell 150 (or the ribbon 142 attached to the back surface of the solar cell 150) may be located on the same plane. Thereby, while effectively sealing the solar cell 150, the PID phenomenon can be effectively prevented. However, the present invention is not limited to this. It is sufficient if the interface between the first sealing material 131 and the second sealing material 132 is located closer to the rear side than the front surface of the solar cell 150, and this is also within the scope of the present invention.

구체적으로, 제1 밀봉재(131)가 열가소성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 밀봉재(131)가 아이오노머, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리비닐부티랄, 열가소성 풀리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티롤, 실록산 도는 이들의 코폴리머 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이 중에서도 폴리올레핀은 온도 상승에 따른 비저항의 감소분이 작으므로 높은 온도의 PID 조건에서 높은 비저항을 가질 수 있고, 수분 투습도가 낮다. 이에 의하여 고온 조건에서 전면 기판(110)에 포함된 물질 등이 태양 전지(150) 쪽으로 이동하여 발생할 수 있는 PID 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. Specifically, the first sealing material 131 may include a thermoplastic material. For example, the first sealant 131 is an ionomer, polymethyl methacrylate, polyamide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyolefin, polyvinyl butyral, thermoplastic polyurethane, polypropylene, polyethylene, polystyrol, siloxane The figure may include at least one material selected from their copolymer group or combinations thereof. Among these, since the decrease in specific resistance due to temperature rise is small, polyolefin can have high specific resistance under high temperature PID conditions and low moisture permeability. Accordingly, the PID phenomenon, which may occur due to the material included in the front substrate 110 moving toward the solar cell 150 under high temperature conditions, can be effectively prevented.

제2 밀봉재(132)는 가교 결합된 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 밀봉재(132)가 에폭시 수지, 에틸렌비닐아세테이트, 가교 결합된 폴리메탄, 폴리실리콘, 폴리아르가노실록산, 가교 결합된 폴리아크릴레이트에서 선택된 적어도 하나의 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이 중에서도 에틸렌비닐아세테이트는 우수한 접착성, 유연성, 충격 흡수성 등을 가지면서도 가격이 낮다. 이와 같은 에틸렌비닐아세테이트를 PID 현상과 상대적으로 적게 관련되는 태양 전지(150)의 후면 쪽에 위치시켜 접착성을 향상시키면서도 비용을 향상할 수 있다. The second sealing material 132 may include a crosslinked material. For example, the second sealing material 132 includes at least one material selected from epoxy resin, ethylene vinyl acetate, crosslinked polymethane, polysilicon, polyarganosiloxane, crosslinked polyacrylate, or a combination thereof. can do. Among these, ethylene vinyl acetate has excellent adhesiveness, flexibility, and shock absorption, and has a low price. The ethylene vinyl acetate is positioned on the back side of the solar cell 150, which is relatively less related to the PID phenomenon, thereby improving cost while improving adhesion.

이때, 상술한 바와 같이 태양 전지(150)의 전면의 제1 밀봉재(131)가 폴리올레핀을 포함하고 태양 전지(150)의 후면의 제2 밀봉재(132)가 에틸렌비닐아세테이트를 포함하면, 녹는점 차이에 의하여 상술한 구조의 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)를 쉽게 형성할 수 있다. 구체적으로, 제1 밀봉재(131)를 구성하는 폴리올레핀의 녹는점은 60℃ 이상, 70℃ 미만이며, 제2 밀봉재(132)를 구성하는 에틸렌비닐아세테이트의 녹는점은 70℃ 내지 75℃로 제1 밀봉재(131)보다 높다. 이에 따라 라미네이션 공정에서 온도를 상승시키면 폴리올레핀으로 구성된 제1 밀봉재(131)가 먼저 녹게 되어 제1 밀봉재(131)가 태양 전지(150)의 측면을 덮게 된다. 이에 의하여 자연스럽게 제1 밀봉재(131)가 태양 전지(150)의 전면과 측면을 덮게 되고, 제2 밀봉재(132)가 태양 전지(150)의 후면을 덮게 된다. At this time, as described above, if the first sealing material 131 on the front surface of the solar cell 150 contains polyolefin and the second sealing material 132 on the back surface of the solar cell 150 contains ethylene vinyl acetate, the melting point difference Accordingly, the first and second sealing materials 131 and 132 having the above-described structure can be easily formed. Specifically, the melting point of the polyolefin constituting the first sealing material 131 is 60 ° C or higher and less than 70 ° C, and the melting point of the ethylene vinyl acetate constituting the second sealing material 132 is 70 ° C to 75 ° C. It is higher than the sealing material 131. Accordingly, when the temperature is increased in the lamination process, the first sealing material 131 made of polyolefin is first melted, so that the first sealing material 131 covers the side surface of the solar cell 150. Accordingly, the first sealing material 131 naturally covers the front and side surfaces of the solar cell 150, and the second sealing material 132 covers the rear surface of the solar cell 150.

상술한 바와 같이 상온에서 제1 밀봉재(131)의 비저항을 제2 밀봉재(132)의 비저항과 같거나 그보다 작게 하는 방법으로는 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 비저항을 비교하여 비저항이 작은 물질을 제1 밀봉재(131)로 사용하고 비저항이 높은 물질을 제2 밀봉재(132)로 사용할 수 있다. 또는, 제1 밀봉재(131) 및 제2 밀봉재(132)의 조성을 조절하는 것에 의하여 비저항을 조절할 수 있다. 제1 밀봉재(131)가 폴리올레핀을 포함하고 제2 밀봉재(132)가 에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 경우를 예시로 하여 설명한다. 제1 밀봉재(131)는 폴리올레핀과 함께 커플링제를 포함하게 되는데, 일 예로, 실란계 커플링제를 포함하게 된다. 제1 밀봉재(131)의 실란계 커플링제의 증가시키면 제1 밀봉재(131)의 비저항을 낮출 수 있으므로, 이를 고려하여 제1 밀봉재(131)의 비저항을 조절할 수 있다. 제2 밀봉재(132)는 에틸렌과 중합되는 비닐아세테이트의 함량을 조절하거나 에틸렌비닐아세테이트의 단위밀도를 조절하는 것에 의하여 제2 밀봉재(132)의 비저항을 조절할 수 있다. 일 예로, 제2 밀봉재(132)는 비닐아세테이트를 28 wt% 이상(좀더 구체적으로, 33 wt% 내지 95 wt%, 예를 들어 33 wt% 내지 50 wt%) 포함할 수 있다. 비닐아세테이트가 감소하면 제2 밀봉재(132)의 접착성 등이 우수한 값을 가지기 어려울 수 있다. 그리고 비닐아세테이트의 양이 증가하면 에틸렌 비닐아세테이트의 제조 비용이 증가할 수 있다. 이를 고려하여 비닐아세테이트의 양을 상술한 범위로 한정한 것이다. As described above, various methods may be used as a method of making the specific resistance of the first sealing material 131 equal to or less than the specific resistance of the second sealing material 132 at room temperature. For example, by comparing the specific resistance, a material having a small specific resistance can be used as the first sealing material 131 and a material having a high specific resistance can be used as the second sealing material 132. Alternatively, the specific resistance can be adjusted by adjusting the composition of the first sealing material 131 and the second sealing material 132. The case where the first sealing material 131 includes polyolefin and the second sealing material 132 includes ethylene vinyl acetate will be described as an example. The first sealing material 131 includes a polyolefin and a coupling agent, for example, a silane coupling agent. Increasing the silane coupling agent of the first sealing material 131 can lower the specific resistance of the first sealing material 131, so it is possible to adjust the specific resistance of the first sealing material 131 in consideration of this. The second sealing material 132 may control the specific resistance of the second sealing material 132 by adjusting the content of vinyl acetate polymerized with ethylene or by controlling the unit density of ethylene vinyl acetate. For example, the second sealing material 132 may include at least 28 wt% of vinyl acetate (more specifically, 33 wt% to 95 wt%, for example, 33 wt% to 50 wt%). When the vinyl acetate decreases, it may be difficult to have excellent values such as adhesiveness of the second sealing material 132. In addition, if the amount of vinyl acetate increases, the manufacturing cost of ethylene vinyl acetate may increase. In consideration of this, the amount of vinyl acetate is limited to the above-described range.

전면 기판(110)은 태양광을 투과하면서 외부 충격, 환경 등으로부터 태양 전지(150)를 보호할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 전면 기판(110)은 유리 기판 또는 아크릴 수지를 포함하는 플레이트 등으로 구성될 수 있다. 전면 기판(110)이 유리 기판으로 구성될 때, 전면 기판(110)을 나트륨을 포함하지 않는 유리 기판일 수 있다. 전면 기판(110)이 나트륨을 포함하는 유리 기판으로 이루어지는 경우에는 유리 기판 내부의 나트륨 이온이 전기장 작용하에서 전하를 운반(이온 전도)를 하여 전기 절연 특성이 저하되고 표면의 수분과 반응하여 표면 누설을 일으킬 수 있기 때문이다. 이와 같은 나트륨에 의한 문제 현상은 높은 온도에서 더 쉽게 일어날 수 있다. 이에 따라 본 실시예에서는 전면 기판(110)을 나트륨을 포함하지 않는 유리 기판, 또는 아크릴 수지 등으로 구성되도록 하여 고온에서의 PID 현상 방지에 기여할 수 있도록 한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 전면 기판(110)이 다른 물질 등으로 이루어질 수 있다. The front substrate 110 may include a material that can protect the solar cell 150 from external impact and the environment while transmitting sunlight. For example, the front substrate 110 may be formed of a glass substrate or a plate including acrylic resin. When the front substrate 110 is made of a glass substrate, the front substrate 110 may be a glass substrate that does not contain sodium. When the front substrate 110 is made of a glass substrate containing sodium, sodium ions inside the glass substrate carry charge (ion conduction) under the action of an electric field to degrade electrical insulation properties and react with moisture on the surface to prevent surface leakage. Because it can cause. Such a problem caused by sodium may more easily occur at high temperatures. Accordingly, in this embodiment, the front substrate 110 is made of a glass substrate that does not contain sodium, or an acrylic resin, so that it can contribute to preventing PID development at high temperatures. However, the present invention is not limited thereto, and the front substrate 110 may be made of other materials.

후면 시트(200)는 태양 전지(150)의 이면에서 태양 전지(150)를 보호하는 층으로서, 방수, 절연 및 자외선 차단 기능을 한다. 후면 시트(200)는 필름 또는 시트 등의 형태로 구성될 수 있다. 후면 시트(200)은 TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입이거나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 적어도 일면에 폴리불화비닐리덴(poly vinylidene fluoride, PVDF) 수지 등이 형성된 구조일 수 있다. 폴리불화비닐리덴은 (CH₂CF₂)n의 구조를 지닌 고분자로서, 더블(Double)불소분자 구조를 가지기 때문에, 기계적 성질, 내후성, 내자외선성이 우수하다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 후면 시트(200)가 다른 물질 등으로 이루어질 수 있다. 이때, 후면 시트(200)는 전면 기판(110) 측으로부터 입사된 태양광을 반사하여 재이용될 수 있도록 반사율이 우수한 재질일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 후면 시트(200)가 태양광이 입사될 수 있는 투명 재질로 형성되어 양면 수광형 태양 전지 모듈(100)을 구현할 수도 있다.The back sheet 200 is a layer that protects the solar cell 150 from the back surface of the solar cell 150, and functions as a waterproof, insulating and UV blocking function. The back sheet 200 may be configured in the form of a film or sheet. The rear sheet 200 may be a TPT (Tedlar / PET / Tedlar) type or a structure in which polyvinylidene fluoride (PVDF) resin or the like is formed on at least one surface of polyethylene terephthalate (PET). Polyvinylidene fluoride is a polymer having a structure of (CH ₂ CF ₂ ) n, and has a double fluorine molecular structure, and thus has excellent mechanical properties, weather resistance, and UV resistance. However, the present invention is not limited thereto, and the rear sheet 200 may be made of other materials. At this time, the back sheet 200 may be a material having excellent reflectance so that it can be reused by reflecting sunlight incident from the front substrate 110 side. However, the present invention is not limited to this, and the back sheet 200 may be formed of a transparent material through which sunlight can be incident, thereby implementing the double-sided light receiving type solar cell module 100.

이와 같이 본 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)에서는, 전면 기판(110)에 인접하여 위치하는 제1 밀봉재(131)와, 이의 반대편에 위치한 제2 밀봉재(132)의 특성을 다르게 하여, 다양한 특성을 향상할 수 있다. 즉, PID 현상을 일으킬 수 있는 물질을 포함할 수 있는 전면 기판(110)에 인접하여 위치하는 제1 밀봉재(131)는 온도 상승에 따른 비저항 감소분이 상대적으로 작은 물질을 사용하여 온도가 상승하여도 제1 밀봉재(131)의 비저항이 상대적으로 높은 값을 유지할 수 있도록 한다. 반대로, 제2 밀봉재(132)는 온도 상승에 따른 비저항 감소분이 상대적으로 큰 물질을 사용할 수 있다. 이에 따라 제1 조건에서는 제1 밀봉재(131)의 비저항이 제2 밀봉재(132)의 비저항과 같거나 이보다 작아 비용을 절감할 수 있고, PID 현상이 쉽게 일어날 수 있는 고온 다습한 제2 조건에서는 제1 밀봉재(131)의 비저항이 제2 밀봉재(132)의 비저항보다 커져서 PID 현상을 방지할 수 있다. 그리고 제1 밀봉재(131)의 수분 투습도는 제2 밀봉재(132)의 수분 투습도보다 작게 하여 PID 현상을 크게 감소할 수 있다. 이에 따라 태양 전지 모듈(100)의 비용을 절감할 수 있고, PID 현상을 방지하여 장기 신뢰성을 향상할 수 있다. As described above, in the solar cell module 100 according to the present embodiment, the characteristics of the first sealing material 131 positioned adjacent to the front substrate 110 and the second sealing material 132 positioned opposite to each other are varied, Characteristics can be improved. That is, the first sealing material 131, which is located adjacent to the front substrate 110, which may include a material capable of causing a PID phenomenon, uses a material having a relatively small decrease in specific resistance due to temperature rise, even when the temperature rises. The specific resistance of the first sealing material 131 is maintained to a relatively high value. Conversely, the second sealing material 132 may use a material having a relatively large decrease in resistivity due to an increase in temperature. Accordingly, in the first condition, the specific resistance of the first sealing material 131 is equal to or less than the specific resistance of the second sealing material 132, thereby reducing cost. The specific resistance of the first sealing material 131 is greater than the specific resistance of the second sealing material 132, thereby preventing the PID phenomenon. In addition, the moisture permeability of the first sealing material 131 may be less than the moisture permeability of the second sealing material 132, thereby significantly reducing the PID phenomenon. Accordingly, the cost of the solar cell module 100 can be reduced, and long-term reliability can be improved by preventing a PID phenomenon.

이때, 베이스 영역(10)이 n형을 가지는 양면 수광형 태양 전지(150)를 구비하는 태양 전지 모듈(100)에서 PID 현상이 더 쉽게 발생할 수 있다. 이에 따라 본 실시예에는 베이스 영역(10)이 n형을 가지는 양면 수광형 태양 전지(150)를 구비하는 태양 전지 모듈(100)에 적용되어 PID 현상을 좀더 효과적으로 방지할 수 있다. At this time, the PID phenomenon may more easily occur in the solar cell module 100 having the double-sided light-receiving solar cell 150 in which the base region 10 has an n-type. Accordingly, in the present embodiment, the base region 10 is applied to the solar cell module 100 having the n-type double-sided light-receiving solar cell 150 to more effectively prevent the PID phenomenon.

상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, and the like as described above are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, and the like exemplified in each embodiment may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 태양 전지 모듈
110: 전면 기판
131: 제1 밀봉재
132: 제2 밀봉재
150: 태양 전지
200: 후면 시트 100: solar module
110: front substrate
131: first sealing material
132: second sealing material
150: solar cell
200: rear seat

Claims

Solar cells;
A first sealing material located on the front surface of the solar cell; And
The second sealing material located on the back of the solar cell
Including,
In the first condition, the specific resistance of the first sealing material is equal to or less than the specific resistance of the second sealing material,
The solar cell module having a moisture permeability of the first sealing material equal to or less than that of the second sealing material.

According to claim 1,
The temperature of the first condition is 20 to 30 ℃,
A solar cell module in which the resistivity of the first sealant is equal to or greater than the resistivity of the second sealant in a second condition at a temperature higher than 20 to 30 ° C.

According to claim 2,
The humidity of the second condition is higher than the first condition,
The solar cell module having a temperature of 60 ° C or higher and a humidity of 50% or higher in the second condition.

According to claim 1,
The solar cell module having a larger decrease in specific resistance of the second sealing material than a decrease in specific resistance of the first sealing material according to an increase in temperature.

According to claim 1,
The resistivity of the first sealing material is 1 X 10 ¹⁴ Ωcm to 1 X 10 ¹⁵ Ωcm,
The solar cell module having a specific resistance of the second sealing material is 1 X 10 ¹⁴ Ωcm to 1 X 10 ¹⁶ Ωcm.

delete

According to claim 1,
A front substrate positioned on the first sealing material; And
A rear substrate located on the second sealing material
Solar module further comprising a.

The method of claim 7,
A solar cell module in which the front substrate includes glass that does not contain sodium or acrylic resin that does not contain sodium.

According to claim 1,
The solar cell module having a thickness of the first sealing material equal to or greater than the thickness of the second sealing material.

According to claim 1,
The solar cell module having a melting point of the first sealing material lower than that of the second sealing material.

According to claim 1,
The first sealing material is formed while covering the front and side surfaces of the solar cell,
A solar cell formed by covering the rear surface of the solar cell with the second sealing material.

According to claim 1,
A solar cell module having a boundary surface between the first sealing material and the second sealing material closer to the rear surface of the solar cell than the front surface of the solar cell.

According to claim 1,
The first sealing material is a solar cell module comprising a thermoplastic material.

The method of claim 13,
The first sealing material is ionomer, polymethyl methacrylate, polyamide, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyolefin, polyvinyl butyral, thermoplastic polyurethane, polypropylene, polyethylene, polystyrol, siloxane or copolymer groups thereof Solar cell module comprising at least one material selected from or a combination thereof.

The method of claim 14,
The first sealing material is a solar cell module comprising a polyolefin.

According to claim 1,
A solar cell module comprising a material in which the second sealing material is crosslinked.

The method of claim 16,
The second sealing material is an epoxy resin, ethylene vinyl acetate, cross-linked polymethane, polysilicon, polyarganosiloxane, a solar cell module comprising at least one material selected from cross-linked polyacrylate or a combination thereof.

The method of claim 17,
The second sealing material is a solar cell module comprising ethylene vinyl acetate.

Solar cells;
A first sealing material located on the front surface of the solar cell; And
The second sealing material located on the back of the solar cell
Including,
The decrease in resistivity of the second sealant is greater than the decrease in resistivity of the first sealant with increasing temperature,
The solar cell module in which the moisture permeability of the first sealing material is greater than the moisture permeability of the second sealing material.

The method of claim 19,
At a first temperature, the resistivity of the first sealant is equal to or less than the resistivity of the second sealant, and at a second temperature higher than the first temperature, the resistivity of the first sealant is greater than the resistivity of the second sealant,
The first sealing material comprises polyolefin,
The second sealing material is a solar cell module comprising ethylene vinyl acetate.