KR102157599B1 - 태양전지 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 제1 전극부 및 상기 제1 전극부의 반대 극성을 갖는 제2 전극부를 각각 구비하는 복수의 태양전지; 및 서로 이웃한 2개의 태양전지 중 어느 한 태양전지의 제1 전극부를 다른 한 태양전지의 제2 전극부에 전기적으로 연결하는 인터커넥터를 포함하고, 제1 전극부와 제2 전극부는 제1 도금층을 각각 포함하며, 인터커넥터는 제2 도금층을 포함하고, 제1 도금층과 제2 도금층은 서로 동일한 재질로 형성된다.
Description
본 발명은 태양전지 모듈에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 신 재생 에너지에 대한 관심이 높아지면서, 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양전지가 주목 받고 있다.
일반적인 태양전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 각각 이루어지는 기판(substrate) 및 에미터부(emitter layer), 그리고 기판과 에미터부에 각각 연결된 전극을 구비한다. 이때, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성된다.
이러한 태양전지에 빛이 입사되면 반도체 내부의 전자가 광전 효과(photoelectric effect)에 의해 자유전자(free electron)(이하, '전자'라 함)가 되고, 전자와 정공은 p-n 접합의 원리에 따라 n형 반도체와 p형 반도체 쪽으로, 예를 들어 에미터부와 기판 쪽으로 각각 이동한다. 그리고 이동한 전자와 정공은 기판 및 에미터부에 전기적으로 연결된 각각의 전극에 의해 수집된다.
한편, 근래에는 전자용 집전부 및 정공용 집전부를 기판의 후면, 즉 빛이 입사되지 않는 후면에 형성함으로써 수광 면적을 증가시켜 태양전지의 효율을 향상시키는 후면 접합(interdigitated back contact) 태양전지가 개발되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 장기 신뢰성이 향상된 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈은, 제1 전극부 및 상기 제1 전극부의 반대 극성을 갖는 제2 전극부를 각각 구비하는 복수의 태양전지; 및 서로 이웃한 2개의 태양전지 중 어느 한 태양전지의 제1 전극부를 다른 한 태양전지의 제2 전극부에 전기적으로 연결하는 인터커넥터를 포함하고, 제1 전극부와 제2 전극부는 제1 도금층을 각각 포함하며, 인터커넥터는 제2 도금층을 포함하고, 제1 도금층과 제2 도금층은 서로 동일한 재질로 형성된다.
제1 전극부는 복수의 제1 전극 및 복수의 제1 전극에 전기적으로 연결된 적어도 2개의 제1 전극용 패드를 포함하고, 제2 전극부는 복수의 제2 전극 및 복수의 제2 전극에 전기적으로 연결된 적어도 2개의 제2 전극용 패드를 포함한다.
제1 도금층은 적어도 2개의 제1 전극용 패드와 적어도 2개의 제2 전극용 패드에 각각 위치할 수 있다.
적어도 2개의 제1 전극용 패드는 반도체 기판의 후면 중 제1 모서리 쪽에 위치할 수 있고, 적어도 2개의 제2 전극용 패드는 반도체 기판의 후면 중 제1 모서리와 마주하는 제2 모서리 쪽에 위치할 수 있다.
복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극은 반도체 기판의 후면에 각각 위치할 수 있고, 제1 방향으로 각각 연장될 수 있다. 그리고 제2 전극은 제1 모서리 및 제2 모서리의 길이 방향으로 제1 전극의 사이에 위치할 수 있다.
적어도 2개의 제1 전극용 패드와 적어도 2개의 제2 전극용 패드는 전극층을 각각 더 포함할 수 있고, 인터커넥터는 도전성 금속판을 더 포함할 수 있다.
한 실시예에서, 인터커넥터는 1개의 도전성 금속판을 구비할 수 있다.
이때, 도전성 금속판은 제1 전극부의 적어도 일부 및 제2 전극부의 적어도 일부와 중첩할 수 있으며, 도전성 금속판과 제1 전극부 사이 및 도전성 금속판과 제2 전극부 사이에는 스페이서가 위치할 수 있고, 스페이서에 의해 형성된 전극층과 도전성 금속판의 사이 공간에는 제1 도금층이 위치할 수 있다.
스페이서는 전도성 또는 비전도성 접착제로 구성될 수 있으며, 도전성 금속판은 제1 도금층과 직접 접촉할 수 있다.
그리고 스페이서의 두께와 제1 도금층의 두께는 서로 동일할 수 있다.
다른 실시예에서, 인터커넥터는 제1 간격을 두고 위치한 제1 도전성 금속판 및 제2 도전성 금속판을 포함할 수 있다.
이때, 제1 도전성 금속판은 제1 전극부의 적어도 일부와 중첩할 수 있고, 제2 도전성 금속판은 제2 전극부의 적어도 일부와 중첩할 수 있다.
그리고 제1 도전성 금속판과 제1 전극부 사이 및 제2 도전성 금속판과 제2 전극부 사이에는 스페이서가 위치할 수 있고, 스페이서에 의해 형성된 전극층과 제1 도전성 금속판의 사이 공간 및 전극층과 제2 도전성 금속판의 사이 공간에는 제1 도금층이 각각 위치할 수 있다.
스페이서는 전도성 또는 비전도성 접착제로 구성될 수 있으며, 제1 도전성 금속판 및 제2 도전성 금속판은 제1 도금층과 직접 접촉할 수 있다.
그리고 스페이서의 두께와 제1 도금층의 두께는 서로 동일할 수 있다.
제1 간격에 의해 형성된 제1 도전성 금속판과 제2 도전성 금속판의 사이 공간에는 제2 도금층이 위치한다.
이때, 제1 도전성 금속판의 측면에 도금된 제2 도금층의 측면 두께와 제2 도전성 금속판의 측면에 도금된 제2 도금층의 측면 두께의 합은 제1 간격과 서로 동일할 수 있으며, 제1 도전성 금속판에 도금된 제2 도금층과 제2 도전성 금속판에 도금된 제2 도금층은 제1 간격에 의해 형성된 공간에서 서로 직접 접촉할 수 있다. 따라서, 제1 도전성 금속판과 제2 도전성 금속판은 제1 간격에 의해 형성된 공간에 위치한 제2 도금층에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
이와는 달리, 제1 도전성 금속판의 측면에 도금된 제2 도금층의 측면 두께와 제2 도전성 금속판의 측면에 도금된 제2 도금층의 측면 두께의 합은 제1 간격보다 작게 형성될 수 있으며, 제1 도전성 금속판에 도금된 제2 도금층과 제2 도전성 금속판에 도금된 제2 도금층은 제2 간격을 두고 위치할 수 있다.
이 경우, 인터커넥터는 제1 도전성 금속판과 제2 도전성 금속판을 전기적으로 연결하는 제3 도전성 금속판을 더 포함할 수 있다.
이러한 특징에 의하면, 도금 공정을 이용하여 태양전지의 전극층에 제1 도금층을 형성할 때, 인터커넥터를 구성하는 도전성 금속판에 제2 도금층을 형성할 수 있다.
따라서, 제1 도금층과 제2 도금층은 서로 동일한 재질로 형성되며, 1회의 도금 공정에 의해 동시에 형성된다.
그리고, 도금 공정이 완료된 후에는 도전성 금속판의 하부면이 전극층에 도금되는 제1 도금층에 직접 접촉하여 도전성 금속판이 제1 도금층에 접합된다.
이에 따라, 인터커넥터를 이용하여 서로 이웃한 2개의 태양전지를 전기적으로 연결하기 위한 태빙(tabbing) 공정을 제거할 수 있으므로, 태빙 공정을 진행하는 동안 태양전지에 가해지는 열 충격에 의한 스트레스를 제거할 수 있다.
따라서, 태양전지 모듈의 장기 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 후면 접합 태양전지의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 제2 방향 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
도 2는 도 1의 제2 방향 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
"및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 대하여 설명한다.
이하의 실시예에서는 정공용 전극, 전자용 전극, 정공용 집전부 및 전자용 집전부가 모두 반도체 기판의 후면에 위치한 후면 접합 태양전지에 대해 설명하지만, 본 발명은 정공용 전극(또는 전자용 전극)이 반도체 기판의 전면에 위치하고 전자용 전극(또는 정공용 전극), 정공용 집전부 및 전자용 집전부가 반도체 기판의 후면에 위치하는 MWT(Metal Wrap Through) 구조의 태양전지에도 적용이 가능하다.
그리고 집전부 대신에 전극과 연결된 패드부를 구비한 태양전지에도 적용이 가능하다. 이때, 인터커넥터의 탭부는 태양전지의 패드부에 접합된다.
도 1은 후면 접합 태양전지의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 제2 방향 부분 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참고하여 후면 접합 태양전지에 대해 설명하면, 후면 접합 태양전지(100)는 제1 도전성 타입의 반도체 기판(110), 반도체 기판(110)의 수광면, 예컨대 전면(front surface)에 형성된 전면 유전층(120), 전면 유전층(120) 위에 형성된 반사 방지막(130), 반도체 기판(110)의 다른 면, 즉 후면(back surface)에 형성되어 있고 제1 도전성 타입의 불순물이 고농도로 도핑된 제1 도핑부(141), 제1 도핑부(141)와 이웃한 위치에서 반도체 기판(110)의 후면에 형성되고 제1 도전성 타입과 반대 타입인 제2 도전성 타입의 불순물이 고농도로 도핑된 제2 도핑부(142), 제1 도핑부(141)와 제2 도핑부(142)의 일부를 노출하는 후면 유전층(150), 후면 유전층(150)에 의해 노출된 제1 도핑부(141)와 전기적으로 연결되는 복수의 전자용 전극(160, 이하, '제1 전극'이라 함), 후면 유전층(150)에 의해 노출된 제2 도핑부(142)와 전기적으로 연결되는 복수의 정공용 전극(170, 이하, '제2 전극'이라 함), 반도체 기판(110)의 후면 중 제1 모서리(E1) 쪽에 위치하는 복수의 전자용 패드(160b, 이하, '제1 전극용 패드'라 함), 그리고 반도체 기판(110)의 후면 중 제1 모서리(E1)와 마주하는 제2 모서리(E2) 쪽에 위치하는 복수의 정공용 패드(170b, 이하, '제2 전극용 패드'라 함)를 포함한다.
여기에서, 반도체 기판(110)의 제1 모서리(E1)는 도 1에서 제1 방향(X-X')으로 좌측에 위치하는 모서리를 말하고, 제2 모서리(E2)는 제1 방향(X-X')으로 우측에 위치하는 모서리를 말한다.
따라서, 제1 모서리(E1)와 제2 모서리(E2)는 각각 제1 방향(X-X')에 직교하는 제2 방향(Y-Y')으로 길게 형성된다.
복수의 제1 전극(160)은 반도체 기판(110)의 제1 모서리(E1) 및 제2 모서리(E2)와 직교하는 방향, 즉 제1 방향(X-X')으로 연장되며, 복수의 제2 전극(170)은 제1 모서리(E1) 및 제2 모서리(E2)의 길이 방향(Y-Y'), 즉 제2 방향(Y-Y')을 따라 제1 전극(160)과 교대로 위치하며 복수의 제1 전극(160)과 동일한 방향, 즉 제1 방향(X-X')으로 연장된다.
그리고 복수의 제1 전극(160)들의 왼쪽 단부들은 제1 모서리(E1) 쪽에서 제1 전극용 패드(160b)와 전기적으로 연결되고, 복수의 제2 전극(170)들의 오른쪽 단부들은 제2 모서리(E1) 쪽에서 제2 전극용 패드(170b)와 전기적으로 연결된다.
반도체 기판(110)의 수광면은 복수 개의 요철(111)을 구비한 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성된다. 따라서, 전면 유전층(120) 및 반사 방지막(130)도 텍스처링 표면으로 형성된다.
반도체 기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 n형의 단결정질 실리콘으로 이루어진다. 하지만 이와는 달리, 반도체 기판(110)은 p형의 도전성 타입을 가질 수 있고, 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. 또한 반도체 기판(110)은 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다.
반도체 기판(110)의 수광면이 복수의 요철(111)을 구비하는 텍스처링(texturing) 표면으로 형성되므로, 빛의 흡수율이 증가되어 태양전지의 효율이 향상된다.
복수의 요철(111)이 형성된 반도체 기판(110)의 수광면에 형성된 전면 유전층(120)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 반도체 기판(110)보다 높은 고농도로 도핑된 막일 수 있으며, BSF(back surface field)와 유사한 FSF(front surface field)로 작용할 수 있다. 따라서 입사되는 빛에 의해 분리된 전자와 정공이 반도체 기판(110)의 수광면 표면에서 재결합되어 소멸하는 것이 방지된다.
전면 유전층(120)의 표면에 형성된 반사 방지막(130)은 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2) 등으로 이루어진다. 반사 방지막(130)은 입사되는 태양 광의 반사율을 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양전지의 효율을 높인다.
반도체 기판(110)의 후면에 형성된 복수의 제1 도핑부(141)에는 n형 불순물이 반도체 기판(110)보다 높은 고농도로 도핑되어 있으며, 복수의 제2 도핑부(142)에는 p형 불순물이 고농도로 도핑되어 있다. 따라서 제2 도핑부(142)는 n형의 반도체 기판(110)과 p-n 접합을 형성한다.
제1 도핑부(141)와 제2 도핑부(142)는 캐리어(전자와 정공)들의 이동 통로로서 작용한다.
제1 도핑부(141)와 제2 도핑부(142)의 일부분을 노출하는 후면 유전층(150)은 실리콘 산화막(SiO2), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 조합 등으로 형성될 수 있다.
후면 유전층(150)은 전자와 정공으로 분리된 캐리어가 재결합되는 것을 방지하고 입사된 빛이 외부로 손실되지 않도록 태양전지 내부로 반사시켜 외부로 손실되는 빛의 양을 감소시키는 BSF로 작용할 수 있다.
후면 유전층(150)은 단일막으로 형성될 수 있지만, 이중막 또는 삼중막과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.
후면 유전층(150)으로 덮여지지 않은 제1 도핑부(141)와 이 제1 도핑부(141)에 인접한 후면 유전층(150) 부분 위에는 제1 전극(160)이 형성되고, 후면 유전층(150)으로 덮여지지 않은 제2 도핑부(142)와 이 제2 도핑부(142)에 인접한 후면 유전층(150) 부분 위에는 제2 전극(170)이 형성된다.
그리고, 반도체 기판(110)의 후면 중 도 1의 좌측에 위치하는 제1 모서리(E1) 쪽에는 복수의 제1 전극과 전기적으로 연결된 복수의 제1 전극용 패드(160b)가 형성되고, 도 1의 우측에 위치하는 제2 모서리(E2) 쪽에는 복수의 제2 전극(170)과 전기적으로 연결된 복수의 제2 전극용 패드(170b)가 형성된다.
복수의 제1 전극용 패드(160b)는 제2 방향(Y-Y')으로 연장된 집전 전극(160a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 제2 전극용 패드(170b)는 제2 방향으로 연장된 집전 전극(170a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 구성의 후면 접합 태양전지에 있어서, 제1 전극(160), 집전 전극(160a) 및 제1 전극용 패드(160b)는 제1 전극부를 구성하고, 제2 전극(170), 집전 전극(170a) 및 제2 전극용 패드(170b)는 제2 전극부를 구성한다.
여기에서, 제1 전극부와 제2 전극부는 전극층(EL)을 각각 구비하며, 제1 전극부와 제2 전극부 중에서 특히 인터커넥터와 접합되는 제1 전극용 패드(160b)와 제2 전극용 패드(170b)는 제1 도금층(PL1)을 각각 구비한다.
도시하지는 않았지만, 제1 전극부 중에서 제1 전극(160)과 집전 전극(160a)도 제1 전극용 패드(160b)와 마찬가지로 제1 도금층(PL1)을 구비할 수 있으며, 제2 전극부 중에서 제2 전극(170)과 집전 전극(170a)도 제2 전극용 패드(170b)와 마찬가지로 제1 도금층(PL1)을 구비할 수 있다.
이러한 구성의 후면 접합 태양전지를 복수 개 구비한 태양전지 모듈은 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지를 전기적으로 연결하기 위한 인터커넥터(200)와, 후면 접합 태양전지를 밀봉하는 밀봉재(300), 광 투과성의 전면 기판(310) 및 후면 기판(320)을 포함한다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 중 어느 한 태양전지를 제1 태양전지(100A)라 하고, 다른 한 태양전지를 제2 태양전지(100B)라 한다.
인터커넥터(200)는 서로 이웃한 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(170b)를 제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(160b)에 연결하기 위해 사용된다.
인터커넥터(200)는 도전성 금속판(210)과, 도전성 금속판(210)에 도금된 제2 도금층(PL2)을 포함한다.
이러한 구성의 인터커넥터(200)는 제1 전극부의 적어도 일부 및 제2 전극부의 적어도 일부와 중첩하도록 위치한다.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 인터커넥터(200)는 도시하지 않은 탭부가 제1 전극부의 제1 전극용 패드(160b) 및 제2 전극부의 제2 전극용 패드(170b)와 중첩하도록 위치한다.
그리고 제1 전극용 패드(160b)의 전극층(EL)과 도전성 금속판(210)의 사이 및 제2 전극용 패드(170b)의 전극층(EL)과 도전성 금속판(210)의 사이에는 스페이서(SP)가 각각 위치한다.
스페이서(SP)는 제1 도금층(PL1)을 형성하기 위한 공간을 만들기 위한 것으로, 제1 도금층(PL1)과 제2 도금층(PL2)의 도금 공정 중에 도전성 금속판(210)의 위치를 태양전지에 고정하도록 하기 위해 전도성 또는 비전도성 접착제로 구성될 수 있다.
이와는 달리, 스페이서(SP)는 접착 기능이 없는 물질로 구성될 수도 있다.
본 실시예에서, 제1 전극용 패드(160b)의 전극층(EL) 및 제2 전극용 패드(170b)의 전극층(EL)에 도금되는 제1 도금층(PL1)과 도전성 금속판(210)에 도금되는 제2 도금층(PL2)은 서로 동일한 재질로 서로 동시에 형성된다.
즉, 도금 공정을 이용하여 전극층(EL)에 제1 도금층(PL1)을 형성할 때, 도전성 금속판(210)에 제2 도금층(PL2)을 형성한다.
도금 공정을 실시하면, 제1 전극용 패드(160b)의 전극층(EL)과 제2 전극용 패드(170b)의 전극층(EL)에 제1 도금층(PL1)이 형성되기 시작하고, 이와 동시에 도전성 금속판(21)에는 제2 도금층(PL2)이 형성되기 시작한다.
도금 공정은 제1 도금층(PL1)의 제1 두께(T)가 스페이서(SP)에 의해 형성된 전극층(EL)과 도전성 금속판(210)의 사이 공간과 동일해질 때까지 실시한다.
따라서, 제1 도금층(PL1)의 제1 두께(T1)는 스페이서(SP)의 두께(T3)와 동일하다.
도금 공정이 완료되면, 스페이서(SP)에 의해 형성된 전극층(EL)과 도전성 금속판(210)의 사이 공간에는 제1 도금층(PL1)이 채워진다. 따라서, 도전성 금속판(210)은 제1 도금층(PL1)과 직접 접촉하며, 또한 제1 도금층(PL1)에 접합된다.
그리고 스페이서(SP)는 제1 도금층(PL1)에 의해 둘러싸이게 된다.
따라서, 해당 패드(160b, 170b)의 전극층(EL)은 제1 도금층(PL1)을 통해 도전성 금속판(210)에 전기적으로 연결된다.
한편, 제1 도금층(PL1)이 형성되는 동안 도전성 금속판(210)에는 제2 도금층(PL2)이 형성되며, 제2 도금층(PL2)의 제2 두께(T2)는 제1 도금층(PL1)의 제1 두께(T1)와 동일 내지 유사하게 형성된다.
여기에서, 제2 도금층(PL2)의 제2 두께(T2)는 도전성 금속판(210)의 표면으로부터 제2 도금층(PL2)의 표면까지의 두께를 말한다.
한편, 도금 공정을 실시하는 동안 제2 도금층(PL2)은 도전성 금속판(210)의 측면에도 형성되므로, 도전성 금속판(210)의 측면에 형성된 제2 도금층(PL2)이 제1 도금층(PL1)과 접촉 및 접합된다.
따라서, 도전성 금속판(210)과 패드(160b, 170b)의 접합 강도가 향상된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대해 설명한다.
이하의 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서, 인터커넥터(200A)는 제1 도전성 금속판(210A-1)과 제2 도전성 금속판(210A-2)을 구비한다.
제1 도전성 금속판(210A-1)과 제2 도전성 금속판(210A-2)은 제1 간격(D1)을 두고 위치하며, 제1 도전성 금속판(210A-1)은 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(170b)와 중첩하도록 배치되고, 제2 도전성 금속판(210A-2)은 제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(160b)와 중첩하도록 배치된다.
그리고 제1 간격(D1)에 의해 형성된 제1 도전성 금속판(210A-1)과 제2 도전성 금속판(210A-2)의 사이 공간에는 각각의 도전성 금속판(210A-1, 210A-2)의 측면에 형성된 제2 도금층(PL2)이 위치한다.
이때, 제1 도전성 금속판(210A-1)의 측면에 도금된 제2 도금층(PL2)과 제2 도전성 금속판(210A-2)의 측면에 도금된 제2 도금층(PL2)은 제1 간격(D1)에 의해 형성된 공간에서 서로 직접 접촉한다.
즉, 제1 도전성 금속판(210A-1)의 측면에 도금된 제2 도금층(PL2)의 측면 두께(T2')와 제2 도전성 금속판(210A-2)의 측면에 도금된 제2 도금층(PL2)의 측면 두께(T2')의 합(T2'+T2')은 제1 간격(D1)과 동일하다.
따라서, 제1 도전성 금속판(210A-1)과 제2 도전성 금속판(210A-2)은 제1 간격(D1)에 의해 형성된 공간에 위치한 제2 도금층(PL2)에 의해 전기적으로 연결된다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대해 설명한다.
본 실시예에서, 인터커넥터(200B)는 제1 도전성 금속판(210B-1), 제2 도전성 금속판(210B-2) 및 제3 도전성 금속판(210B-3)을 구비한다.
제1 도전성 금속판(210B-1)과 제2 도전성 금속판(210B-2)은 제1 간격(D1)을 두고 위치하며, 제1 도전성 금속판(210B-1)은 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(170b)와 중첩하도록 배치되고, 제2 도전성 금속판(210B-2)은 제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(160b)와 중첩하도록 배치된다.
그리고 제1 간격(D1)에 의해 형성된 제1 도전성 금속판(210B-1)과 제2 도전성 금속판(210B-2)의 사이 공간에는 각각의 도전성 금속판(210B-1, 210B-2)의 측면에 형성된 제2 도금층(PL2)이 위치한다.
이때, 제1 도전성 금속판(210B-1)의 측면에 도금된 제2 도금층(PL2)과 제2 도전성 금속판(210B-2)의 측면에 도금된 제2 도금층(PL2)은 제1 간격(D1)에 의해 형성된 공간에서 제2 간격(D2)을 두고 위치한다.
즉, 제1 도전성 금속판(210B-1)의 측면에 도금된 제2 도금층(PL2)의 두께(T2')와 제2 도전성 금속판(210B-2)의 측면에 도금된 제2 도금층(PL2)의 두께(T2')의 합(T2'+T2')은 제1 간격(D1) 보다 작다.
따라서, 제1 도전성 금속판(210B-1)과 제2 도전성 금속판(210B-2)을 전기적으로 연결하기 위해, 제1 도전성 금속판(210B-1)의 제2 도금층(PL2)과 제2 도전성 금속판(210B-2)의 제2 도금층(PL2)에 동시에 접합되는 제3 도전성 금속판(210B-3)이 더 구비된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
100A: 제1 태양전지 100B: 제2 태양전지
200: 인터커넥터 210: 도전성 금속판
PL1: 제1 도금층 PL2: 제2 도금층
SP: 스페이서
200: 인터커넥터 210: 도전성 금속판
PL1: 제1 도금층 PL2: 제2 도금층
SP: 스페이서
Claims (23)
- 제1 전극부 및 상기 제1 전극부의 반대 극성을 갖는 제2 전극부를 각각 구비하는 복수의 태양전지; 및
서로 이웃한 2개의 태양전지 중 어느 한 태양전지의 제1 전극부와 다른 한 태양전지의 제2 전극부에 각각 접속하여 전기적으로 연결하는 인터커넥터
를 포함하고,
상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부는 제1 도금층을 각각 포함하고, 상기 인터커넥터는 도전성 금속판 및 제2 도금층을 포함하며,
상기 제1 도금층과 상기 제2 도금층은, 서로 동일한 재질로 형성되고, 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부의 표면과 상기 인터커넥터의 상기 도전성 금속판의 표면에 동시에 형성되며, 서로 직접 연결되어 있고,
상기 제1 전극부와 상기 도전성 금속판이 중첩하는 제1 중첩 영역 내에서 상기 제1 전극부와 상기 도전성 금속판의 사이에는 제1 접착제 및 상기 제1 도금층이 각각 위치하며,
상기 제2 전극부와 상기 도전성 금속판이 중첩하는 제2 중첩 영역 내에서 상기 제2 전극부와 상기 도전성 금속판의 사이에는 제2 접착제 및 상기 제1 도금층이 각각 위치하는 태양전지 모듈. - 제1항에서,
상기 제1 전극부는 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 제1 전극에 전기적으로 연결된 적어도 2개의 제1 전극용 패드를 포함하고, 상기 제2 전극부는 복수의 제2 전극 및 상기 복수의 제2 전극에 전기적으로 연결된 적어도 2개의 제2 전극용 패드를 포함하는 태양전지 모듈. - 제2항에서,
상기 제1 도금층은 상기 적어도 2개의 제1 전극용 패드와 상기 적어도 2개의 제2 전극용 패드에 각각 위치하는 태양전지 모듈. - 제3항에서,
상기 적어도 2개의 제1 전극용 패드는 반도체 기판의 후면 중 제1 모서리 쪽에 위치하고, 상기 적어도 2개의 제2 전극용 패드는 반도체 기판의 후면 중 상기 제1 모서리와 마주하는 제2 모서리 쪽에 위치하는 태양전지 모듈. - 제4항에서,
상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극은 상기 반도체 기판의 후면에 위치하며 제1 방향으로 각각 연장되고, 상기 제2 전극은 상기 제1 모서리 및 상기 제2 모서리의 길이 방향으로 상기 제1 전극의 사이에 위치하는 태양전지 모듈. - 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
상기 적어도 2개의 제1 전극용 패드와 상기 적어도 2개의 제2 전극용 패드는 전극층을 각각 더 포함하는 태양전지 모듈. - 제6항에서,
상기 인터커넥터는 1개의 상기 도전성 금속판을 구비하며, 상기 1개의 도전성 금속판은 상기 제1 중첩 영역 내에서 상기 제1 전극부의 적어도 일부와 중첩함과 아울러, 상기 제2 중첩 영역 내에서 상기 제2 전극부의 적어도 일부와 중첩하는 태양전지 모듈. - 제7항에서,
상기 제1 도금층은 상기 제1 및 제2 중첩 영역 내에서 상기 제1 및 제2 접착제의 주위를 각각 둘러싸는 태양전지 모듈. - 제8항에서,
상기 제1 및 제2 접착제는 전도성 또는 비전도성으로 구성되는 태양전지 모듈. - 제8항에서,
상기 제1 및 제2 접착제의 두께와 상기 제1 도금층의 두께가 서로 동일한 태양전지 모듈. - 제8항에서,
상기 1개의 도전성 금속판은 상기 제1 도금층과 직접 접촉하는 태양전지 모듈. - 제6항에서,
상기 인터커넥터는 상기 제1 중첩 영역 내에서 상기 제1 전극부의 적어도 일부와 중첩하는 제1 도전성 금속판과, 상기 제2 중첩 영역 내에서 상기 제2 전극부의 적어도 일부와 중첩하는 제2 도전성 금속판을 포함하며, 상기 제1 도전성 금속판 및 상기 제2 도전성 금속판은 제1 간격을 두고 이격하여 위치하는 태양전지 모듈. - 제12항에서,
상기 제1 도금층은 상기 제1 및 제2 중첩 영역 내에서 상기 제1 및 제2 접착제의 주위를 각각 둘러싸는 태양전지 모듈. - 제13항에서,
상기 제1 및 제2 접착제는 전도성 또는 비전도성으로 구성되는 태양전지 모듈. - 제13항에서,
상기 제1 및 제2 접착제의 두께와 상기 제1 도금층의 두께가 서로 동일한 태양전지 모듈. - 제13항에서,
상기 제1 도전성 금속판 및 상기 제2 도전성 금속판은 상기 제1 도금층과 직접 접촉하는 태양전지 모듈. - 제13항에서,
상기 제1 간격에 의해 형성된 상기 제1 도전성 금속판과 상기 제2 도전성 금속판의 사이 공간에는 상기 제2 도금층이 위치하는 태양전지 모듈. - 제17항에서,
상기 제1 도전성 금속판의 측면에 도금된 상기 제2 도금층의 측면 두께와 상기 제2 도전성 금속판의 측면에 도금된 상기 제2 도금층의 측면 두께의 합은 상기 제1 간격과 서로 동일한 태양전지 모듈. - 제17항에서,
상기 제1 도전성 금속판에 도금된 상기 제2 도금층과 상기 제2 도전성 금속판에 도금된 상기 제2 도금층은 상기 공간에서 서로 직접 접촉하는 태양전지 모듈. - 제17항에서,
상기 제1 도전성 금속판과 상기 제2 도전성 금속판은 상기 제1 간격에 의해 형성된 상기 공간에 위치한 상기 제2 도금층에 의해 전기적으로 연결되는 태양전지 모듈. - 제17항에서,
상기 제1 도전성 금속판의 측면에 도금된 상기 제2 도금층의 측면 두께와 상기 제2 도전성 금속판의 측면에 도금된 상기 제2 도금층의 측면 두께의 합은 상기 제1 간격보다 작게 형성되는 태양전지 모듈. - 제17항에서,
상기 제1 도전성 금속판에 도금된 상기 제2 도금층과 상기 제2 도전성 금속판에 도금된 상기 제2 도금층은 제2 간격을 두고 위치하는 태양전지 모듈. - 제22항에서,
상기 인터커넥터는 상기 제1 도전성 금속판과 상기 제2 도전성 금속판을 전기적으로 연결하는 제3 도전성 금속판을 더 포함하며,
상기 제3 도전성 금속판은 상기 제1 도전성 금속판에 도금된 제2 도금층과 상기 제2 도전성 금속판에 도금된 제2 도금층을 전기적으로 연결하는 태양전지 모듈.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |