KR102257820B1 - 태양 전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 일례는 반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 서로 이격되어 형성되는 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 복수의 태양 전지; 복수의 태양 전지가 제1 방향으로 직렬 연결된 스트링을 형성하기 위하여, 복수의 태양 전지 각각에 구비된 제1 전극 또는 제2 전극에 도전성 접착제를 통해 접속되는 도전성 배선; 및 도전성 배선과 복수의 태양 전지에서 생산된 전력을 회수하는 정션 박스(junction box)를 서로 전기적으로 연결하는 리드선을 포함하고, 리드선은 스트링의 끝단에 위치하는 말단 태양 전지에 접속된 도전성 배선에 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 접속되는 도전성 접착제를 통해 접속되는 버스부;와 버스부와 복수의 태양 전지에서 생산된 전력을 회수하는 정션 박스(junction box)에 접속되는 연결부;를 포함하고, 리드선의 버스부와 연결부는 동일한 도전성 금속으로 일체형으로 구비된다.

Description

태양 전지 모듈{SOLAR CELL MODULE}
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 이루어진 기판(substrate) 및 에미터부(emitter), 그리고 기판과 에미터부(121)에 각각 연결된 전극을 구비한다. 이때, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성되어 있다.
특히, 태양전지의 효율을 높이기 위해 실리콘 기판의 수광면에 전극을 형성하지 않고, 실리콘 기판의 이면 만으로 n 전극 및 p 전극을 형성한 이면 전극 형 태양 전지 셀에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. 이와 같은 이면 전극 형 태양전지 셀을 복수 개 연결하여 전기적으로 접속하는 모듈화 기술도 진행되고 있다.
이와 같은 태양 전지 모듈은 일반적으로 후면에 수집하는 정션 박스(junction box)가 위치하여, 태양 전지로부터 전력을 수집한다.
본 발명은 태양 전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 일례는 반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 서로 이격되어 형성되는 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 복수의 태양 전지; 복수의 태양 전지가 제1 방향으로 직렬 연결된 스트링을 형성하기 위하여, 복수의 태양 전지 각각에 구비된 제1 전극 또는 제2 전극에 도전성 접착제를 통해 접속되는 도전성 배선; 및 도전성 배선과 복수의 태양 전지에서 생산된 전력을 회수하는 정션 박스(junction box)를 서로 전기적으로 연결하는 리드선을 포함하고, 리드선은 스트링의 끝단에 위치하는 말단 태양 전지에 접속된 도전성 배선에 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 접속되는 도전성 접착제를 통해 접속되는 버스부;와 버스부와 복수의 태양 전지에서 생산된 전력을 회수하는 정션 박스(junction box)에 접속되는 연결부;를 포함하고, 리드선의 버스부와 연결부는 동일한 도전성 금속으로 일체형으로 구비된다.
여기서, 제1 방향으로 형성된 스트링은 복수 개가 제2 방향으로 배열되고, 버스부 중 적어도 하나는 서로 인접하는 두 개의 스트링을 제2 방향으로 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 버스부는 도전성 배선의 후면 또는 전면에 접속할 수 있다.
아울러, 태양 전지 모듈의 후면에서 보았을 때, 연결부는 곡면 형태로 굽어진 밴딩 부분을 포함할 수 있고, 밴딩 부분의 폭이나 두께는 버스부의 폭이나 두께보다 클 수 있다.
또한, 일례로, 복수의 태양 전지는 제1 방향으로 서로 인접하는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 구비하고, 도전성 배선은 제1 태양 전지의 제1 전극 및 제2 태양 전지의 제2 전극에 공통으로 접속되거나 제1 태양 전지의 제2 전극 및 제2 태양 전지의 제1 전극에 공통으로 접속되어, 제1, 2 태양 전지를 직렬 연결할 수 있다.
여기서, 제1, 2 태양 전지를 포함한 복수의 태양 전지 각각에 구비된 제1, 2 전극 각각은 복수 개이고, 각각이 제2 방향으로 길게 뻗어 있으며, 도전성 배선은 복수 개이고, 각각이 제1 방향으로 길게 뻗어 있을 수 있다.
여기서, 도전성 배선은 단면이 둥근 와이어 형태이거나, 두께보다 폭이 넓은 리본 형태일 수 있다.
이와 같은 경우, 버스부는 말단 태양 전지에 제1 방향으로 접속된 복수 개의 도전성 배선에 교차하는 방향인 제2 방향으로 접속될 수 있다.
또한, 다른 일례로, 복수의 태양 전지 각각은 제1, 2 전극을 구비한 하나의 반도체 기판에 제1, 2 전극에 접속되는 도전성 배선을 구비한 하나의 절연성 부재가 각각 낱개로 접속되어 하나의 개별 소자로 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 복수의 태양 전지는 제1 방향으로 서로 인접하는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 구비하고, 제1, 2 태양 전지를 포함한 복수의 태양 전지 각각에 구비된 제1, 2 전극 각각은 복수 개이고, 각각이 제1 방향으로 길게 뻗어 있을 수 있다.
아울러, 하나의 개별 소자로 형성된 태양 전지에서 도전성 배선은 각 태양 전지의 제1 전극에 접속하는 제1 도전성 배선과 각 태양 전지의 제2 전극에 접속하는 제2 도전성 배선을 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 제1 태양 전지의 제1 전극에 접속된 제1 도전성 배선과 제2 태양 전지의 제2 전극에 접속된 제2 도전성 배선이 별도의 인터커넥터에 접속되어, 제1, 2 태양 전지를 직렬 연결할 수 있다.
여기서, 복수의 태양 전지 각각에서 제1 도전성 배선은 복수의 제1 전극과 접속하는 제1 접속부와, 제2 방향으로 길게 뻗어 있으며, 일단이 제1 접속부에 연결되며, 타단이 인터커넥터에 접속되는 제1 패드부를 포함하고, 제2 도전성 배선은 복수의 제2 전극에 접속하는 제2 접속부와, 제2 방향으로 길게 뻗어 있으며, 일단이 제2 접속부에 연결되며, 타단이 인터커넥터에 접속되는 제2 패드부를 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 버스부는 말단 태양 전지에 제2 방향으로 접속된 제1 패드부 또는 제2 패드부에 중첩되어 제2 방향으로 접속될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 스트링의 말단 태양 전지의 도전성 배선에 접속하는 버스부와 정션 박스에 접속하는 연결부가 서로 동일한 도전성 금속으로 일체형으로 구비된 리드선을 사용함으로써, 태양 전지 모듈의 제조 공정을 보다 단순화할 수 있다.
도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈의 전체 모습을 설명하기 위한 도이다.
도 2는 리드선(300)을 설명하기 위해 도 1a에 도시된 태양 전지 모듈의 상단 일부분을 확대한 모습이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 태양 전지 모듈에 구비되는 복수의 태양 전지가 복수 개의 도전성 배선에 의해 직렬 연결된 스트링의 제1 실시예를 설명하기 위한 도이다.
도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6과 같이 도전성 배선이 와이어나 리본 형태로 태양 전지에 접속될 때, 말단 태양 전지(TMC)에 리드선(300)이 접속된 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 9는 도 5 및 도 6과 같이 스트링이 형성될 때, 태양 전지 모듈의 전체 모습을 상부 측면에서 바라본 모습이다.
도 10 및 도 11은 도 1에 도시된 태양 전지 모듈에 구비되는 복수의 태양 전지가 도전성 배선과 별도의 인터커넥터(IC)에 의해 직렬 연결된 스트링의 제2 실시예를 설명하기 위한 도이다.
도 12 내지 도 17은 도 10 및 도 11에 도시된 태양 전지와 절연성 부재(200)가 하나의 일체형 개별 소자의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 18은 반도체 기판(110)과 절연성 부재(200)가 접속된 개별 소자로 형성된 경우, 리드선(300)이 접속된 구조를 설명하기 위한 도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다양한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
이하에서, 전면이라 함은 직사광이 입사되는 태양 전지의 일면일 수 있으며, 후면이라 함은 직사광이 입사되지 않거나, 직사광이 아닌 반사광이 입사될 수 있는 태양 전지의 반대면일 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 대하여 설명한다.
도 1a 내지 도 2는 본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈의 전체 모습을 설명하기 위하여, 도 1a는 태양 전지 모듈의 전체 후면 모습을 일례로 도시한 것이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 태양 전지 모듈의 전체 모습을 상부 측면에서 바라본 모습이고, 도 2는 리드선(300)을 설명하기 위해 도 1a에 도시된 태양 전지 모듈의 상단 일부분을 확대한 모습이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 전면 투명 기판(FG), 제1 봉지재(EVA1), 복수의 스트링(ST1 ~ ST6), 제2 봉지재(EVA2), 후면 시트(BS) 및 리드선(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 전면 투명 기판(FG)은 도 1b에 도시된 바와 같이, 복수의 스트링(ST1 ~ ST6) 전면 위에 위치할 수 있으며, 투과율이 높고 파손을 방지하기 위해 강화 유리 등으로 이루어질 수 있다.
제1 봉지재(EVA1)는 투명 기판(FG)과 복수의 스트링(ST1 ~ ST6) 사이에 위치할 수 있으며, 제2 봉지재(EVA2)는 복수의 스트링(ST1 ~ ST6)의 후면, 즉 후면 시트(BS)와 복수의 스트링(ST1 ~ ST6) 사이에 위치할 수 있다.
이와 같은 제1 봉지재(EVA1) 및 제2 봉지재(EVA2)는 습기 침투로 인한 금속의 부식 등을 방지하고 태양 전지 모듈을 충격으로부터 보호하는 재질로 형성될 수 있다.
이러한 제1 봉지재(EVA1) 및 제2 봉지재(EVA2) 각각은 복수의 스트링(ST1 ~ ST6)의 전면 및 후면에 각각 배치된 상태에서 라미네이션 공정(lamination process) 시에 복수의 스트링(ST1 ~ ST6)과 일체화될 수 있다.
이러한 제1 봉지재(EVA1) 및 제2 봉지재(EVA2)는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate) 등으로 이루어질 수 있다.
아울러, 후면 시트(BS)는 시트 형태로 제2 봉지재(EVA2)의 후면에 위치하고, 태양 전지 모듈의 후면으로 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 후면 시트(BS)이 시트 형태로 형성된 경우, EP/PE/FP (fluoropolymer/polyeaster/fluoropolymer)와 같은 절연 물질로 이루어질 수 있다.
이와 같은 태양 전지 모듈의 단면에서 복수의 스트링(ST1 ~ ST6)은 전면 투명 기판(FG)과 후면 시트(BS) 사이에 배치될 수 있다.
복수 개의 스트링(ST1 ~ ST6) 각각은 복수의 태양 전지가 도전성 배선(미도시)을 통해 제1 방향(x)으로 직렬 연결될 수 있다. 따라서, 각각의 스트링 각각은 제1 방향(x)으로 직렬 연결된 복수의 태양 전지를 구비할 수 있으며, 각각의 스트링은 서로 이격되어 제2 방향(y)으로 배열될 수 있다. 여기서, 복수의 태양 전지는 다양한 구성으로 직렬 연결될 수 있는데, 리드선(300)에 대해 먼저 설명한 이후에 설명한다.
리드선(300)은 도 1a 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 일단이 각각의 스트링의 끝단에 위치하는 말단 태양 전지(TMC)에 접속하고 타단이 정션 박스(junction box)에 접속하여, 각 스트링의 상부 끝단에 위치하는 말단 태양 전지(TMC)와 정션 박스를 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 여기서, 정션 박스는 복수의 태양 전지에서 생산된 전력을 회수하는 역할을 할 수 있다.
이와 같은 리드선(300)은 도 2에 도시된 바와 같이, 각 스트링의 말단 태양 전지(TMC)와 접속되는 버스부(300B)와 버스부(300B)로부터 정션 박스까지 연장되는 연결부(300L)를 포함한다. 여기서, 정션 박스에 접속되는 리드선(300)은 도 2에 도시된 바와 같이, 정션 박스의 (+) 단자 또는 (-) 단자에 접속될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 리드선(300)은 버스부(300B)와 연결부(300L)가 솔더 재질의 도전성 접착제(미도시) 없이 동일한 도전성 금속으로 일체형으로 구비될 수 있다.
이와 같이, 리드선(300)의 버스부(300B)와 연결부(300L)가 도전성 접착제(미도시)에 의해 서로 연결된 구조가 아니라 동일한 도전성 금속으로 일체형으로 구비된 경우, 태양 전지 모듈의 제조 공정을 보다 단순화시킬 수 있다.
즉, 리드선(300)의 버스부(300B)와 연결부(300L)가 동일한 도전성 금속으로 일체형으로 구비된 경우, 버스부(300B)와 연결부(300L)를 도전성 접착제(미도시)로 서로 연결하기 위한 공정을 생략할 수 있으므로, 제조 공정이 보다 단순화될 수 잇다.
여기서, 버스부(300B)는 말단 태양 전지(TMC)에 접속된 도전성 배선(미도시)에 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)으로 도전성 접착제(미도시)를 통하여 접속될 수 있다.
따라서, 도 1a에 도시된 바와 같이, 태양 전지 모듈의 후면에서 보았을 때, 버스부(300B)는 말단 태양 전지(TMC)와 중첩될 수 있다.
아울러, 버스부(300B) 중 적어도 하나는 서로 인접하는 두 개의 스트링을 제2 방향(y)으로 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
일례로, 일부 버스부(300B)는 도 1a 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 제2, 3 스트링(ST2, ST3) 각각의 말단 태양 전지(TMC)에 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 공통으로 접속될 수 있고, 제4, 5 스트링(ST4, ST5) 각각의 말단 태양 전지(TMC)에 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 공통으로 접속될 수 있다.
이와 같은 버스부(300B)는 말단 태양 전지(TMC)의 후면에 도전성 접착제(미도시)를 통해 접속되는 접속된 도전성 배선(미도시)의 후면 또는 전면에 접속할 수 있는데, 이에 대해서는 태양 전지의 후면에 접속하는 도전성 배선(미도시)에 대해 설명할 때에 설명한다.
또한, 연결부(300L)는 태양 전지 모듈의 후면이나 단면에서 보았을 때, 곡면 형태로 굽어진 밴딩 부분을 포함할 수 있다.
일례로, 도 1a 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 연결부(300L)는 곡면 형태로 굽어진 밴딩 부분을 포함하는 경우, 라미네이션 공정과 같은 열처리 공정(대략 160℃ 정도) 중에 리드선(300)이 열팽창되더라도 리드선(300)과 도전성 배선(미도시) 사이의 접착력 및 접촉 저항에 대한 영향을 최소화할 수 있다.
아울러, 곡면 형태로 굽어진 밴딩 부분은 태양 전지에서 생산된 캐리어의 이동을 보다 원할하게 할 수 있다. 즉, 곡면 형태로 굽어지지 않고, 수직으로 밴딩 부분이 형성된 경우, 최단 거리로 이동하려는 캐리어의 특성상 수직한 밴딩 부분으로 상대적으로 많은 양의 캐리어가 집중적으로 모이게 되고, 저항이 높아져 열을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 경우, 태양 전지 모듈의 효율이 감소할 수 있는데, 곡면 형태로 굽어진 밴딩 부분은 이를 최소화할 수 있다.
아울러, 곡면 형태로 굽어진 밴딩 부분의 저항을 보다 낮추기 위하여 밴딩 부분의 폭이나 두께(TBE)는 버스부(300B)의 폭이나 두께(TBU)보다 크게 할 수 있다.
일례로, 버스부(300B)의 폭(TBU)이 2mm ~ 4mm인 경우, 곡면 형태로 굽어진 밴딩 부분의 폭(TBE)은 버스부(300B)의 폭(TBU)보다 크게 하면서 3mm ~ 6mm 정도로 형성될 수 있다.
지금까지는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 리드선(300)에 대해 주로 설명하였으나, 이하에서는 이와 같은 태양 전지 모듈에 적용 가능한 태양 전지, 태양 전지의 연결 관계 및 말단 태양 전지(TMC)에 접속하는 리드선(300)의 구조에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일례를 설명하기 위한 도로서, 도 3은 본 발명의 일례에 따른 태양 전지의 일부 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 태양 전지의 제1, 2 전극의 패턴을 설명하기 위한 도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지는 일례로 반도체 기판(110), 반사 방지막(130), 에미터부(121), 후면 전계부(172)(back surface field;BSF, 172), 복수의 제1 전극(C141) 및 복수의 제2 전극(C142)을 포함할 수 있다.
여기서, 반사 방지막(130)과 후면 전계부(172)는 생략될 수도 있으나, 이하에서는 도 3에 도시된 바와 같이 반사 방지막(130)과 후면 전계부(172)가 포함된 것을 일례로 설명한다.
반도체 기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 n형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판(110)일 수 있다. 이와 같은 반도체 기판(110)은 결정질 실리콘 재질로 형성되는 반도체 웨이퍼에 제1 도전성 타입의 불순물, 일례로 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물인 n형 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 형성될 수 있다.
에미터부(121)는 전면과 마주보고 있는 반도체 기판(110)의 후면 내에 복수 개가 서로 이격되어 위치하며, 서로 나란한 제2 방향(y)으로 뻗어 있다. 이와 같은 복수의 에미터부(121)는 반도체 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 일례로 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물인 p형 도전성 타입의 불순물이 포함될 수 있다.
이에 따라 반도체 기판(110)과 에미터부(121)에 의해 p-n 접합이 형성될 수 있다.
그러나, 전술한 바와 달리, 반도체 기판(110)이 p형 도전성 타입의 불순물을 포함하고, 에미터부(121)가 n형 도전성 타입의 불순물을 포함하는 것도 가능하다.
후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)의 후면 내부에 복수 개가 서로 이격되어 위치하며, 복수의 에미터부(121)와 나란한 제2 방향(y)으로 뻗어 있다. 따라서, 도 3에 도시한 것처럼, 반도체 기판(110)의 후면에서 복수의 에미터부(121)와 복수의 후면 전계부(172)는 교대로 위치할 수 있다.
복수의 후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)과 동일한 제1 도전성 타입의 불순물이 반도체 기판(110)보다 고농도로 함유한 n++ 불순물부일 수 있다.
제1 전극(C141)은 에미터부(121)와 각각 물리적 및 전기적으로 연결되어 에미터부(121)를 따라서 반도체 기판(110)의 후면에 형성될 수 있다.
또한, 제2 전극(C142)은 복수의 후면 전계부(172)를 따라서 반도체 기판(110)의 후면에 형성되며, 후면 전계부(172)를 통하여 반도체 기판(110)과 각각 물리적 및 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같은 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142) 각각은 도 4에 도시된 바와 같이, 도 1에서 설명한 각 스트링의 길이 방향과 교차하는 반도체 기판(110)의 후면 상에 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 있을 수 있다.
여기서, 제1, 2 전극(C141, C142)은 서로 이격되어, 전기적으로 격리될 수 있으며, 서로 교번하여 배치될 수 있다.
또한, 여기서, 제1, 2 전극(C141, C142) 각각의 두께(TC) 대비 폭(WC)의 비가 1: 200 ~ 1500 사이일 수 있다.
즉, 일례로, 도 4의 (b)를 참조하면, 복수의 제1, 2 전극(C141, C142) 각각의 두께(TC)는 0.2㎛ ~ 1㎛ 사이로 형성될 수 있으며, 복수의 제1, 2 전극(C141, C142) 각각은 폭(WC)은 200㎛ ~ 300㎛ 사이로 형성될 수 있다.
이와 같이, 제1, 2 전극(C141, C142) 각각의 두께(TC) 대비 폭(WC)의 비가 1: 200 ~ 1500 사이가 되도록 함으로써, 태양 전지의 제조 비용을 최소화할 수 있다.
이와 같은 경우, 제1, 2 전극(C141, C142)의 각 단면적이 과도하게 줄어들어, 제1, 2 전극(C141, C142) 각각의 저항이 문제될 수 있으나, 이와 같은 저항은 제1, 2 전극(C141, C142) 각각에 접속되는 도전성 배선(미도시)에 의해 해소될 수 있다.
즉, 제1, 2 전극(C141, C142) 각각의 두께(TC)를 매우 얇게 형성함으로써, 태양 전지의 제조 시간과 제조 비용을 줄일 수 있고, 상대적으로 증가된 제1, 2 전극(C141, C142)의 저항을 도전성 접착제(미도시)(CA)를 통하여 도전성 배선(미도시)을 접속시킴으로써, 해소할 수 있다.
이와 같은 복수의 제1, 2 전극(C141, C142)은 일례로, 스퍼터링 방식으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에 적용된 태양 전지는 반드시 도 3, 도 4에만 한정하지 않으며, 태양 전지에 구비되는 제1, 2 전극(C141, C142)이 반도체 기판(110)의 후면에만 형성되는 점을 제외하고 다른 구성 요소는 얼마든지 변경이 가능하다.
예를 들어 본 발명의 태양 전지 모듈에는 제1 전극(C141)의 일부 및 에미터부(121)가 반도체 기판(110)의 전면에 위치하고, 제1 전극(C141)의 일부가 반도체 기판(110)에 형성된 홀을 통해 반도체 기판(110)의 후면에 형성된 제1 전극(C141)의 나머지 일부와 연결되는 MWT 타입의 태양 전지도 적용이 가능하다.
이와 같은 구조로 제조된 본 발명에 따른 태양 전지에서 제1 전극(C141)을 통하여 수집된 정공과 제2 전극(C142)을 통하여 수집된 전자는 정션 박스와 같은 외부의 회로 장치를 통하여 외부 장치의 전력으로 이용될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 태양 전지 모듈에 구비되는 복수의 태양 전지가 복수 개의 도전성 배선에 의해 직렬 연결된 스트링의 제1 실시예를 설명하기 위한 도로서, 도 5는 도 1에서 서로 직렬 연결된 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 후면에서 봤을 때의 모습을 도시한 것이고, 도 6은 도 5의 A-A 라인에 따른 단면 모습이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 제1 태양 전지(C1)와 제2 태양 전지(C2)를 서로 직렬로 연결하는 도전성 배선(EC1, EC2)을 포함할 수 있다. 아울러, 도 5 및 도 6에서는 제1, 2 태양 전지(C1, C2)만 일례로 도시하였으나, 다른 태양 전지도 이와 같은 방식으로 연결될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 도전성 배선(EC1, EC2)은 제1, 2 태양 전지(C1, C2)를 포함하는 복수의 태양 전지가 서로 전기적으로 직렬 연결시키며, 각 태양 전지의 제1 전극(C141) 또는 제2 전극(C142) 중 어느 하나의 셀 전극(C141 or C142)에 도전성 접착제(CA)에 의해 접속될 수 있다.
여기서, 도전성 접착제(CA)는 전도성 물질이면, 특별한 제한이 없으나, 상대적으로 낮은 온도인 120℃ ~ 300℃에서 녹는점이 형성되는 도전성 물질이 더 바람직하다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 녹는점은 달라질 수도 있다.
일례로, 도전성 접착제(CA)는 Sn이 포함되는 솔더 페이스트 또는 Sn이나 Ag와 같은 도전성 금속 입자가 에폭시 계열이나 실리콘 계열의 절연성 수지 내에 포함되는 도전성 패이스트(conductive paste)나 도전성 접착 필름(conductive adhesive film)과 같은 도전성 재질이 등이 이용될 수 있다.
아울러, 도전성 배선(EC1, EC2)은 단면이 둥근 와이어 형태이거나, 두께보다 폭이 넓은 리본 형태로 구비될 수 있다. 도전성 배선(EC1, EC2)이 리본이나 와이어 형태로 구비되는 경우, 태양 전지 모듈의 공정이 간단하고, 재료 비용이 저렴하여 태양 전지 모듈의 제조 비용을 보다 절감할 수 있다.
이와 같은 도전성 배선(EC1, EC2)은 구리(Cu) 또는 은(Ag)과 같이 전도성이 좋은 물질을 포함하여 형성될 수 있다.
이와 같은 태양 전지 모듈에서, 제1, 2 태양 전지(C1, C2)는 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각의 제1, 2 전극(C141, C142)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배열될 수 있다. 일례로, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 태양 전지의 제1, 2 전극(C141, C142)의 길이 방향은 제2 방향(y)일 수 있고, 제1, 2 태양 전지(C1, C2)는 도 1에 도시된 스트링의 길이 방향이 제1 방향(x)으로 배열될 수 있다.
아울러, 복수의 도전성 배선(EC1, EC2)의 길이 방향은 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각의 제1, 2 전극(C141, C142)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 형성될 있다. 일례로, 복수의 도전성 배선(EC1, EC2)의 길이 방향은 제1 방향(x)일 수 있다.
여기서, 복수의 도전성 배선(EC1, EC2)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 태양 전지(C1)의 제1 전극(C141)에 접속하는 제1 도전성 배선(EC1)과 제1 태양 전지(C1)의 제2 전극(C142)에 접속하는 제2 도전성 배선(EC2)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1, 2 태양 전지(C1, C2)의 직렬 연결을 위하여, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 태양 전지(C1)의 제1 전극(C141)에 접속된 제1 도전성 배선(EC1)은 제2 태양 전지(C2)의 제2 전극(C142)에 접속될 수 있다.
그러나 이와 다르게, 제1 태양 전지(C1)의 제2 전극(C142)에 접속된 제2 도전성 배선(EC2)이 제2 태양 전지(C2)의 제1 전극(C141)에 접속되는 것도 가능하다.
아울러, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 배선(EC1)과 제1 태양 전지(C1)의 제2 전극(C142)이 서로 교차하는 부분 및 제2 도전성 배선(EC2)과 제1 태양 전지(C1)의 제1 전극(C141)이 서로 교차하는 부분은 절연성 물질의 절연층(IL)에 의해 서로 절연될 수 있다.
여기서, 절연층(IL)은 에폭시(epoxy) 계열의 수지나 실리콘 계열의 수지와 같은 절연성 수지가 사용될 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6에 따른 태양 전지 모듈에서는 복수 개의 태양 전지를 직렬 연결하기 위하여 하나의 도전성 배선(EC1, EC2)이 서로 인접한 두 개의 태양 전지의 전극에 직접 접속되는 경우를 일례로 설명하였으나, 이와 다르게 도전성 배선(EC1, EC2)은 각 태양 전지마다 별도로 구비되고, 각 태양 전지마다 별도로 구비된 도전성 배선(EC1, EC2)은 별도의 인터커넥터(미도시)에 의해 서로 직렬 연결될 수 있다.
즉, 각 태양 전지의 후면에는 각각의 도전성 배선(EC1, EC2)이 구비되고, 각 도전성 배선(EC1, EC2)은 별도의 인터커넥터(미도시)에 접속되어, 복수의 태양 전지가 직렬 연결되는 것도 가능하다.
아울러, 도 5 및 도 6에 따른 태양 전지 모듈에서는 태양 전지의 배열 방향이 각 태양 전지에 형성된 셀 전극(C141 or C142)의 길이 방향과 교차하도록 배열되고, 도전성 배선(EC1, EC2)의 길이 방향도 각 태양 전지에 형성된 셀 전극(C141 or C142)의 길이 방향과 교차하여 배치되는 경우를 일례로 설명하였다.
그러나, 이와 다르게, 태양 전지의 배열 방향과 도전성 배선(EC1, EC2)의 길이 방향이 셀 전극(C141 or C142)의 길이 방향과 동일한 방향으로 배열되거나 배치되는 것도 가능하다.
도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6과 같이 도전성 배선이 와이어나 리본 형태로 태양 전지에 접속될 때, 말단 태양 전지(TMC)에 리드선(300)이 접속된 일례를 설명하기 위한 도로서, 도 7은 말단 태양 전지(TMC)의 후면 모습이고, 도 8은 말단 태양 전지(TMC)를 상부 측면인 SA에서 바라본 모습이고, 도 9는 도 5 및 도 6과 같이 스트링이 형성될 때, 태양 전지 모듈의 전체 모습을 상부 측면에서 바라본 모습이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 리드선(300)의 버스부(300B)는 말단 태양 전지(TMC)에 제1 방향(x)으로 접속된 복수 개의 도전성 배선(EC1 or EC2)의 후면에 제2 방향(y)으로 접속될 수 있다.
여기서, 말단 태양 전지(TMC)에서 리드선(300)의 버스부(300B)에 접속하는 도전성 배선(EC1 or EC2)은 인접한 다른 태양 전지에 접속되지 않고 말단 태양 전지(TMC)에만 접속된 것일 수 있다.
일례로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 리드선(300)의 버스부(300B)는 인접한 다른 태양 전지에 접속되는 제2 도전성 배선(EC2)이 아니라, 말단 태양 전지(TMC)에만 접속하는 제1 도전성 배선(EC1)에 도전성 접착제(CA)를 통해 접속될 수 있다.
따라서, 도 7 및 도 8과 다르게, 만약 제2 도전성 배선(EC2)이 말단 태양 전지(TMC)에만 접속하는 경우, 제2 도전성 배선(EC2)에 리드선(300)의 버스부(300B)가 도전성 접착제(CA)를 통해 접속될 수 있다.
이와 같이, 도전성 배선(EC1 or EC2)이 와이어나 리본 형태로 태양 전지에 접속되고, 리드선(300)이 도전성 배선(EC1 or EC2)의 후면에 접속한 경우, 도 9에 도시된 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
도 10 및 도 11은 도 1에 도시된 태양 전지 모듈에 구비되는 복수의 태양 전지가 도전성 배선과 별도의 인터커넥터(IC)에 의해 직렬 연결된 스트링의 제2 실시예를 설명하기 위한 도이다.
여기서, 도 10는 태양 전지 모듈에 포함되는 복수의 태양 전지가 인터커넥터(IC)에 연결된 모습을 위에서 본 모습이고, 도 11는 도 10의 A영역을 제1 방향(x)에 따른 단면으로 도시한 것이다.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 스트링은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 각각의 태양 전지에 접속된 도전성 접착제(CA)로 접착된 도전성 배선(EC1 or EC2)과 인터커넥터(IC)에 의해 형성될 수 있다.
즉, 도 1에서 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각에는 도전성 접착제(CA)로 접착된 제1, 2 도전성 배선(EC1, EC2)이 접속될 수 있고, 일례로, 제1 태양 전지(C1)의 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 태양 전지(C2)의 제2 도전성 배선(EC2) 사이에 별도의 인터커넥터(IC)가 도전성 접착제(CA)로 접속되어 스트링이 형성될 수 있다.
여기서, 제1, 2 도전성 배선(EC1, EC2)은 하나의 절연성 부재(200) 위에 형성된 것일 수 있다. 그러나, 이는 일례이고, 절연성 부재(200)는 생략될 수도 있다.
따라서, 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각은 제1, 2 전극(C141, C142)이 형성된 반도체 기판(110)과 제1, 2 도전성 배선(EC1, EC2)이 형성된 절연성 부재(200)가 각각 낱개로 접속되어 하나의 일체형 개별 소자로 형성될 수 있다.
여기서, 절연성 부재(200)는 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 도전성 배선(EC2)을 구비할 수 있다. 즉, 하나의 절연성 부재(200)에 제1, 2 도전성 배선(EC1, EC2)이 서로 이격되어 구비될 수 있다.
여기서, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 도전성 배선(EC2) 각각은 도 11에 도시된 바와 같이, 도전성 접착제(CA)에 의해 제1 전극(C141)이나 제2 전극(C142)에 접속될 수 있다.
아울러, 인터커넥터(IC)는 도전성 금속 재질을 포함하여 제1 태양 전지(C1)와 제2 태양 전지(C2)를 서로 전기적으로 연결시키는 기능을 하며, 이에 따라, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 태양 전지(C1)와 제2 태양 전지(C2)는 인터커넥터(IC)에 의해 제1 방향(x)으로 배열될 수 있다.
구체적으로 일례로, 도 11에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC)의 양단 각각은 제1 태양 전지(C1)의 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 태양 전지(C2)의 제2 도전성 배선(EC2)에 접속될 수 있다. 그러나, 이와 다르게, 인터커넥터(IC)의 양단 각각은 제1 태양 전지(C1)의 제2 도전성 배선(EC2)과 제2 태양 전지(C2)의 제1 도전성 배선(EC1)에 접속되는 것도 가능하다.
여기서, 스트링의 제2 실시예에 적용된 반도체 기판(110)과 제1, 2 도전성 배선(EC1, EC2)이 형성된 절연성 부재(200)가 각각 낱개로 접속되어 하나의 일체형 개별 소자로 형성된 태양 전지에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
이하의 도 12 내지 도 17은 도 10 및 도 11에 도시된 태양 전지와 절연성 부재(200)가 하나의 일체형 개별 소자의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 12는 도 10 및 도 11에 적용되는 태양 전지의 일례를 설명하기 위한 도이고, 도 13의 (a) 및 (b)는 도 12에 도시된 태양 전지의 제1, 2 전극(C141, C142)의 후면 패턴을 설명하기 위한 도이고, 도 13의 (c) 및 (d)는 도 10에 도시된 바와 같이, 각 태양 전지의 반도체 기판(110)의 후면에 접속될 절연성 부재(200)에 구비되는 제1, 2 도전성 배선(EC1, EC2)의 패턴을 설명하기 위한 도이고, 여기서, 도 13의 (b)는 도 13의 (a)에서 13(b)-13(b) 라인에 따른 단면도이고, 도 13의 (d)는 도 13의 (c)에서 13(d)-13(d) 라인에 따른 단면도이다.
아울러, 도 14의 (a)는 태양 전지의 후면에 절연성 부재(200)가 접속된 일례를 설명하기 위한 일부 사시도이고, 도 14의 (b)는 도 14의 (a)에서 도전성 접착제(CA)를 설명하기 위한 확대도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 태양 전지와 절연성 부재(200)가 하나의 일체형 개별 소자는 일례로 반도체 기판(110), 반사 방지막(130), 에미터부(121), 후면 전계부(172)(back surface field;BSF, 172), 복수의 제1 전극(C141) 및 복수의 제2 전극(C142)을 포함하는 태양 전지와 절연성 부재(200) 위에 서로 이격되어 형성되는 제1, 2 도전성 배선(EC1, EC2)을 포함할 수 있다.
여기서, 반사 방지막(130)과 후면 전계부(172)는 생략될 수도 있으나, 이하에서는 도 12에 도시된 바와 같이 반사 방지막(130)과 후면 전계부(172)가 포함된 것을 일례로 설명한다.
이하에서는 앞선 도 3 및 도 4에서 이미 설명한 태양 전지와 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고, 다른 부분을 위주로 설명한다.
도 12에 도시된 태양 전지에서 에미터부(121) 및 후면 전계부(172)의 길이 방향 및 복수의 제1, 2 전극(C141, C142)의 길이 방향은 도 3 및 도 4에서 설명한 바와 다르게, 스트링의 길이 방향과 동일한 방향인 제1 방향(x)으로 형성될 수 있다.
따라서, 에미터부(121)와 후면 전계부(172)는 서로 이격되어 위치하며, 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 형성될 수 있다.
또한, 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142)은 도 13의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 후면 상에 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 있을 수 있다.
또한, 여기서, 제1, 2 전극(C141, C142) 각각의 두께(TC) 대비 폭(WC)의 비가 1: 200 ~ 1500 사이일 수 있다.
즉, 일례로, 도 13의 (b)를 참조하면, 복수의 제1, 2 전극(C141, C142) 각각의 두께(TC)는 0.2㎛ ~ 1㎛ 사이로 형성될 수 있으며, 복수의 제1, 2 전극(C141, C142) 각각은 폭(WC)은 200㎛ ~ 300㎛ 사이로 형성될 수 있다.
이와 같은 태양 전지에 반도체 기판(110)의 후면에 구비된 제1, 2 전극(C141, C142) 각각에는 도 13의 (c) 및 (d)에 도시된 제1, 2 도전성 배선(EC1, EC2)이 구비된 절연성 부재(200)가 도전성 접착제(CA)를 통하여 접속되어, 도 12에 도시된 바와 같은 개별 소자로 형성될 수 있다.
여기서, 절연성 부재(200)는 도 13의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 도전성 배선(EC2)을 함께 구비할 수 있다. 여기서, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 도전성 배선(EC2) 각각은 도 11에 도시된 바와 같이, 도전성 접착제(CA)에 의해 제1 전극(C141)이나 제2 전극(C142)에 접속될 수 있다.
여기서, 제1 도전성 배선(EC1)은 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 접속부(EC1-F)와 제1 패드부(EC1-B)를 포함하고, 복수의 제1 접속부(EC1-F)는 복수의 제1 전극(C141)과 동일한 제1 방향(x)으로 길게 형성되어 복수의 제1 전극(C141)에 도전성 접착제(CA)를 통하여 접속되며, 제1 패드부(EC1-B)는 제1 접속부와 교차하는 제2 방향(y)으로 길게 형성되어 제1 접속부(EC1-F)의 끝단에 연결되며, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC)와 접속될 수 있다.
제2 도전성 배선(EC2)은 도 13의 (c)에 도시된 바와 같이, 복수의 제2 접속부(EC2-F)와 제2 패드부(EC2-B)를 포함하고, 복수의 제2 접속부(EC2-F)는 제1 접속부(EC1-F)와 이격되어 복수의 제2 전극(C142)과 동일한 제1 방향(x)으로 길게 형성되고, 복수의 제2 전극(C142)에 도전성 접착제(CA)를 통하여 접속되며, 제2 패드부(EC2-B)는 제2 접속부와 교차하는 제2 방향(y)으로 길게 형성되어, 복수의 제2 접속부(EC2-F)의 끝단에 연결되며, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC)와 접속될 수 있다.
여기서, 제1 접속부(EC1-F)와 제2 패드부(EC2-B)는 서로 이격되고, 제2 접속부(EC2-F)와 제1 패드부(EC1-B)도 서로 이격될 수 있고, 절연성 부재(200)의 전면에서, 제1 방향(x)의 양끝단 중 일단에는 제1 패드부(EC1-B)가 형성되고, 타단에는 제2 패드부(EC2-B)가 형성될 수 있다.
이와 같은 제1 도전성 배선(EC1) 및 제2 도전성 배선(EC2)의 재질은 Cu, Au, Ag, Al 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
아울러, 도 1에 도시된 각 스트링의 말단 태양 전지(TMC)에서 제1 도전성 배선(EC1)의 제1 패드부(EC1-B)와 제2 도전성 배선(EC2)의 제2 패드부(EC2-B)에는 리드선(300)이 도전성 접착제(CA)를 통해 접속될 수 있다.
이와 같이, 반도체 기판(110)과 절연성 부재(200)가 서로 접속된 상태의 전체 모습은 다음과 같을 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 반도체 기판(110)과 절연성 부재(200)가 서로 접속된 상태의 전체 평면을 설명하기 위한 도이고, 도 15은 도 14에서 cy1-cy1 라인의 단면을 도시한 것이고, 도 16는 도 14에서 cx1-cx1 라인의 단면을 도시한 것이고, 도 17는 도 14에서 cx2-cx2 라인의 단면을 도시한 것이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 하나의 반도체 기판(110)이 하나의 절연성 부재(200)에 완전히 중첩되어 하나의 태양 전지 개별 소자가 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 후면에 형성된 제1 전극(C141)과 절연성 부재(200)의 전면에 형성된 제1 도전성 배선(EC1)은 서로 중첩되고, 도전성 접착제(CA)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
아울러, 반도체 기판(110)의 후면에 형성된 제2 전극(C142)과 절연성 부재(200)의 전면에 형성된 제2 도전성 배선(EC2)도 서로 중첩되고, 도전성 접착제(CA)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142) 사이의 서로 이격된 공간에는 절연층(IL)이 채워질 수 있고, 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 도전성 배선(EC2) 사이의 이격된 공간에도 절연층(IL)이 채워질 수 있다.
아울러, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 도전성 배선(EC2) 사이의 이격된 공간에도 절연층(IL)이 채워질 수 있다.
아울러, 도 14, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 도전성 배선(EC2) 각각은 반도체 기판(110)과 중첩되지 않는 노출 영역(PS1, PS2)을 포함할 수 있다.
이와 같이, 인터커넥터(IC) 또는 리드선(300)과 연결될 수 있는 공간을 확보하기 위하여 마련된 제1 도전성 배선(EC1)의 노출 영역(PS1) 및 제2 도전성 배선(EC2)의 노출 영역(PS2)에 인터커넥터(IC)나 리드선(300)이 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 도전성 배선(EC2) 각각은 노출 영역(PS1, PS2)을 구비함으로써, 인터커넥터(IC)나 리드선(300)을 보다 용이하게 연결할 수 있다.
지금까지는 제1 패드부(EC1-B)와 제2 패드부(EC2-B)가 제2 방향(y)으로 길게 하나로만 형성된 경우를 일례로 설명하였으나, 이와 다르게, 제1 패드부(EC1-B)와 제2 패드부(EC2-B)가 제2 방향(y)으로 길게 형성되되 중간 중간이 끊어진 형태로도 형성될 수도 있다.
이와 같이, 스트링에 포함되는 복수의 태양 전지 각각이 하나의 절연성 부재(200) 위에 형성된 제1 도전성 배선(EC1)과 제2 도전성 배선(EC2)이 태양 전지의 제1, 2 전극(C141, C142)에 도전성 접착제(CA)를 통해 접속된 개별 소자로 형성된 경우, 리드선(300)은 제1 도전성 배선(EC1) 또는 제2 도전성 배선(EC2)에 중첩되어 접속될 수 있다.
보다 구체적으로 이와 같이 접속된 태양 전지 모듈의 상부 측면의 단면 모습은 다음과 같을 수 있다.
도 18은 반도체 기판(110)과 절연성 부재(200)가 접속된 개별 소자로 형성된 경우, 리드선(300)이 접속된 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 18의 (a)는 스트링에 포함된 태양 전지가 도 10 내지 도 17과 같이 하나의 반도체 기판(110)과 하나의 절연성 부재(200)가 각각 접속되어 하나의 개별 소자로 형성되고, 리드선(300)이 스트링의 끝단에 위치하는 말단 태양 전지(TMC)의 제1 도전성 배선(EC1) 또는 제2 도전성 배선(EC2)에 접속되는 경우, 태양 전지 모듈의 전체 모습을 상부 측면에서 바라본 모습이고, 도 18의 (b)는 제1 스트링의 말단 태양 전지(TMC)에 리드선(300)이 접속된 모습을 확대 도시한 것이다.
도 18의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 리드선(300)의 버스부(300B)는 스트링의 끝단에 위치하는 말단 태양 전지(TMC)의 제1 도전성 배선(EC1) 또는 제2 도전성 배선(EC2)의 전면에 도전성 접착제(CA)를 통하여 제2 방향(y)으로 접속될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 18의 (a) 및 (b)에서는 도시되지 않았지만, 리드선(300)의 버스부(300B)가 도전성 접착제(CA)를 통해 접속하는 제1 도전성 배선(EC1) 또는 제2 도전성 배선(EC2)의 각 부분은 앞선 도 14 내지 도 17에서 설명한 바와 같이, 제1 도전성 배선(EC1)의 제1 패드부(EC1-B) 또는 제2 도전성 배선(EC2)의 제2 패드부(EC2-B) 각각의 노출 영역(PS1, PS2)일 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 정션 박스(JB)와 연결되는 리드선(300)이 태양 전지와 보다 용이하게 접속되도록 버스부(300B)와 연결부(300L)를 일체로 형성하고, 밴딩 부분을 포함하도록 하여, 라미네이션 공정에 따른 열팽창에도 불구하고 리드선(300)과 태양 전지 사이의 접착력이나 접촉 저항이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 서로 이격되어 형성되는 제1 전극과 제2 전극을 구비하는 복수의 태양 전지;
    상기 복수의 태양 전지가 제1 방향으로 직렬 연결된 스트링을 형성하기 위하여, 상기 복수의 태양 전지 각각에 구비된 제1 전극 또는 제2 전극에 도전성 접착제를 통해 접속되는 도전성 배선; 및
    상기 도전성 배선과 상기 복수의 태양 전지에서 생산된 전력을 회수하는 정션 박스(junction box)를 서로 전기적으로 연결하는 리드선을 포함하고,
    상기 리드선은
    상기 스트링의 끝단에 위치하는 말단 태양 전지와 중첩한 상태로 배치되며, 상기 말단 태양 전지에 접속된 상기 도전성 배선에 상기 도전성 접착제를 통해 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 접속되는 버스부;와
    상기 버스부로부터 상기 정션 박스(junction box)까지 연장되고, 상기 정션 박스에 접속되는 연결부;를 포함하고,
    상기 리드선의 상기 버스부와 상기 연결부는 동일한 도전성 금속으로 일체형으로 구비되며,
    태양 전지 모듈의 후면에서 보았을 때,
    상기 연결부는 곡면 형태로 굽어진 밴딩 부분을 포함하고, 상기 밴딩 부분의 폭이나 두께는 상기 밴딩 부분을 제외한 나머지 부분의 연결부의 폭이나 두께 및 상기 버스부의 폭이나 두께보다 큰 태양 전지 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 방향으로 형성된 스트링은 복수 개가 상기 제2 방향으로 배열되고,
    상기 버스부 중 적어도 하나는 서로 인접하는 두 개의 스트링을 상기 제2 방향으로 서로 전기적으로 연결하는 태양 전지 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 버스부는 상기 도전성 배선의 후면 또는 전면에 접속하는 태양 전지 모듈.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향으로 서로 인접하는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 구비하고,
    상기 도전성 배선은 상기 제1 태양 전지의 제1 전극 및 상기 제2 태양 전지의 제2 전극에 공통으로 접속되거나 상기 제1 태양 전지의 제2 전극 및 상기 제2 태양 전지의 제1 전극에 공통으로 접속되어, 상기 제1, 2 태양 전지를 직렬 연결하는 태양 전지 모듈.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1, 2 태양 전지를 포함한 복수의 태양 전지 각각에 구비된 상기 제1, 2 전극 각각은 복수 개이고, 각각이 상기 제2 방향으로 길게 뻗어 있으며,
    상기 도전성 배선은 복수 개이고, 각각이 상기 제1 방향으로 길게 뻗어 있는 태양 전지 모듈.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 도전성 배선은 단면이 둥근 와이어 형태이거나, 두께보다 폭이 넓은 리본 형태인 태양 전지 모듈.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 버스부는 상기 말단 태양 전지에 상기 제1 방향으로 접속된 복수 개의 도전성 배선에 상기 제2 방향으로 접속되는 태양 전지 모듈.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지 각각은
    상기 제1, 2 전극을 구비한 하나의 상기 반도체 기판에 상기 제1, 2 전극에 접속되는 상기 도전성 배선을 구비한 하나의 절연성 부재가 각각 낱개로 접속되어 하나의 개별 소자로 형성되는 태양 전지 모듈.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향으로 서로 인접하는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 구비하고,
    상기 제1, 2 태양 전지를 포함한 복수의 태양 전지 각각에 구비된 상기 제1, 2 전극 각각은 복수 개이고, 각각이 상기 제1 방향으로 길게 뻗어 있는 태양 전지 모듈.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 하나의 개별 소자로 형성된 상기 태양 전지에서
    상기 도전성 배선은 각 태양 전지의 제1 전극에 접속하는 제1 도전성 배선과 상기 각 태양 전지의 제2 전극에 접속하는 제2 도전성 배선을 포함하는 태양 전지 모듈.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 태양 전지의 제1 전극에 접속된 제1 도전성 배선과 상기 제2 태양 전지의 제2 전극에 접속된 제2 도전성 배선이 별도의 인터커넥터에 접속되어, 상기 제1, 2 태양 전지를 직렬 연결하는 태양 전지 모듈.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지 각각에서
    상기 제1 도전성 배선은
    상기 복수의 제1 전극과 접속하는 제1 접속부와,
    상기 제2 방향으로 길게 뻗어 있으며, 일단이 상기 제1 접속부에 연결되며, 타단이 상기 인터커넥터에 접속되는 제1 패드부를 포함하고,
    상기 제2 도전성 배선은
    상기 복수의 제2 전극에 접속하는 제2 접속부와,
    상기 제2 방향으로 길게 뻗어 있으며, 일단이 상기 제2 접속부에 연결되며, 타단이 상기 인터커넥터에 접속되는 제2 패드부를 포함하는 태양 전지 모듈.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 버스부는 상기 말단 태양 전지에 상기 제2 방향으로 접속된 상기 제1 패드부 또는 상기 제2 패드부에 중첩되어 상기 제2 방향으로 접속되는 태양 전지 모듈.
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