KR102271047B1 - 후면 접합 태양전지 및 이를 구비한 태양전지 모듈 - Google Patents

후면 접합 태양전지 및 이를 구비한 태양전지 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR102271047B1
KR102271047B1 KR1020130150099A KR20130150099A KR102271047B1 KR 102271047 B1 KR102271047 B1 KR 102271047B1 KR 1020130150099 A KR1020130150099 A KR 1020130150099A KR 20130150099 A KR20130150099 A KR 20130150099A KR 102271047 B1 KR102271047 B1 KR 102271047B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
edge
junction
solar cell
corner
longitudinal direction
Prior art date
Application number
KR1020130150099A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150065042A (ko
Inventor
김민표
김보중
우태기
장대희
양혜영
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020130150099A priority Critical patent/KR102271047B1/ko
Publication of KR20150065042A publication Critical patent/KR20150065042A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102271047B1 publication Critical patent/KR102271047B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
    • H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H01L31/0682—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 후면 접합 태양전지는, 반도체 기판; 반도체 기판의 후면 중 제1 모서리 쪽에 위치하는 복수의 제1 전극용 패드; 및 반도체 기판의 후면 중 제1 모서리와 마주하는 제2 모서리 쪽에 위치하는 복수의 제2 전극용 패드를 포함하고, 복수의 제1 전극용 패드는 제1 모서리로부터 제1 간격을 두고 위치한 적어도 1개의 제1 패드와, 제1 모서리로부터 제1 간격과는 다른 간격을 두고 위치한 적어도 2개의 제2 패드를 구비하고, 복수의 제2 전극용 패드는 제2 모서리로부터 제2 간격을 두고 위치한 적어도 1개의 제3 패드와, 제2 모서리로부터 제2 간격과는 다른 간격을 두고 위치한 적어도 2개의 제4 패드를 구비한다.

Description

후면 접합 태양전지 및 이를 구비한 태양전지 모듈{INTERDIGITATED BACK CONTACT SOLAR CELL AND SOLAR CELL MODULE WITH THE SAME}
본 발명은 후면 접합(IBC; Interdigitated Back Contact) 태양전지 및 이를 구비한 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 구조적 안정성이 향상된 후면 접합 태양전지 및 이를 구비한 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 후면 접합 태양전지는, 반도체 기판; 반도체 기판의 후면 중 제1 모서리 쪽에 위치하는 복수의 제1 전극용 접합부; 및 반도체 기판의 후면 중 제1 모서리와 마주하는 제2 모서리 쪽에 위치하는 복수의 제2 전극용 접합부를 포함하고, 복수의 제1 전극용 접합부는 제1 모서리로부터 제1 간격을 두고 위치한 적어도 1개의 제1 접합부와, 제1 모서리로부터 제1 간격과는 다른 간격을 두고 위치한 적어도 2개의 제2 접합부를 구비하고, 복수의 제2 전극용 접합부는 제2 모서리로부터 제2 간격을 두고 위치한 적어도 1개의 제3 접합부와, 제2 모서리로부터 제2 간격과는 다른 간격을 두고 위치한 적어도 2개의 제4 접합부를 구비한다.
적어도 1개의 제1 접합부는 제1 모서리의 길이방향으로 중심부에 위치할 수 있고, 적어도 2개의 제2 접합부는 제1 모서리의 길이방향으로 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치할 수 있다.
이와 마찬가지로, 적어도 1개의 제3 접합부는 제2 모서리의 길이방향으로 중심부에 위치할 수 있고, 적어도 2개의 제4 접합부는 제2 모서리의 길이방향으로 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치할 수 있다.
이때, 적어도 2개의 제2 접합부는 제1 모서리로부터 제1 간격보다 큰 간격을 두고 위치하며, 적어도 2개의 제4 접합부는 제2 모서리로부터 제2 간격보다 큰 간격을 두고 위치한다.
한 예로, 제1 모서리의 길이방향으로 중심부의 양쪽 주변에는 각각 1개의 제2 접합부가 위치할 수 있고, 제2 모서리의 길이방향으로 중심부의 양쪽 주변에는 각각 1개의 제4 접합부가 위치할 수 있다.
이때, 제1 모서리의 길이 방향으로 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 2개의 제2 접합부는 제1 모서리로부터 서로 동일한 간격을 두고 위치할 수 있고, 제2 모서리의 길이 방향으로 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 2개의 제4 접합부는 제2 모서리로부터 서로 동일한 간격을 두고 위치할 수 있다.
다른 예로, 제1 모서리의 길이방향으로 중심부의 양쪽 주변에는 각각 2개 이상의 제2 접합부가 위치할 수 있고, 제2 모서리의 길이방향으로 중심부의 양쪽 주변에는 각각 2개 이상의 제4 접합부가 위치할 수 있다.
이때, 제1 모서리의 길이 방향으로 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 4개 이상의 제2 접합부 중 적어도 1개의 제2 접합부는 나머지 3개 이상의 제2 접합부 중 적어도 1개의 제2 접합부와 제1 모서리로부터 서로 다른 간격을 두고 위치할 수 있다.
이와 마찬가지로, 제2 모서리의 길이 방향으로 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 4개 이상의 제4 접합부 중 적어도 1개의 제4 접합부는 나머지 3개 이상의 제4 접합부 중 적어도 1개의 제4 접합부와 제2 모서리로부터 서로 다른 간격을 두고 위치하수 있다.
제1 간격은 제2 간격과 실질적으로 동일할 수 있다.
후면 접합 태양전지는, 반도체 기판의 후면에 위치하며, 제1 모서리 및 제2 모서리와 직교하도록 연장된 복수의 제1 전극; 및 반도체 기판의 후면에서 제1 모서리 및 제2 모서리의 길이 방향을 따라 제1 전극과 교대로 위치하며, 복수의 제1 전극과 동일한 방향으로 연장된 복수의 제2 전극을 더 포함할 수 있다.
이러한 구성의 후면 접합 태양전지를 구비하는 태양전지 모듈은, 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 중 어느 한 태양전지의 제1 전극용 접합부를 다른 한 태양전지의 제2 전극용 접합부에 연결하는 연결 부재를 포함할 수 있고, 연결 부재는 해당 전극용 접합부와 접합되는 적어도 2개의 탭부 및 상기 탭부를 연결하는 브릿지부를 포함하는 도전성 금속을 포함할 수 있으며, 제1 접합부에 접합되는 탭부의 길이와 제2 접합부에 접합되는 탭부의 길이는 서로 다르게 형성된다다.
태양전지 모듈은 절연성 부재 및 절연성 부재에 형성된 배선 패턴을 구비하며 상기 후면 접합 태양전지의 후면에 위치하는 배선 기판을 더 포함할 수 있다.
이때, 탭부는 해당 접합부 및 상기 배선 패턴과 동시에 접합될 수 있다.
한 예로, 적어도 2개의 제2 접합부는 제1 모서리로부터 제1 간격보다 큰 간격을 두고 위치하고, 적어도 2개의 제4 접합부는 제2 모서리로부터 제2 간격보다 큰 간격을 두고 위치할 때, 제1 접합부 및 제3 접합부에 각각 접합되는 탭부의 길이는 제2 접합부 및 제4 접합부에 각각 접합되는 탭부의 길이보다 길게 형성될 수 있다.
일반적으로, 태양전지용 반도체 기판은 결정 특성상 대각선 방향의 힘에 취약한 것으로 알려져 있다.
그런데, 종래의 후면 접합 태양전지는 도전성 금속으로 형성된 연결 부재의 탭부가 접합되는 접합부가 모서리로부터 일정한 간격으로 위치하고 있으므로, 일부 접합부는 모서리와 모서리가 만나는 영역에 위치하게 된다.
따라서, 연결 부재를 이용하여 서로 이웃한 2개의 태양전지를 전기적으로 연결하는 태빙(tabbing) 공정을 실시하는 동안, 및/또는 라미네이션 공정을 실시하는 동안 태양전지에 열이 가해지는 경우, 반도체 기판의 모서리와 모서리가 만나는 영역에 위치한 접합부 부분에서 태양전지 기판이 파손될 우려가 높다.
그러나 본 실시예에 따른 후면 접합 태양전지는 모서리의 길이 방향으로 중심부에 위치하는 접합부에 비해 중심부의 주변에 위치하는 접합부가 태양전지의 내측에 위치하므로, 모서리의 주변에 위치하는 접합부의 경우, 모서리의 중심부에 위치하는 접합부에 비해 모서리로부터의 간격이 더 크다.
따라서, 본 실시예의 후면 접합 태양전지는 종래에 비해 구조적 안정성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 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 도 3의 태양전지 모듈에 사용된 연결 부재의 한 실시예에 따른 평면도이다.
도 5는 도 3의 태양전지 모듈에 사용된 연결 부재의 다른 실시예에 따른 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
도 7은 도 6의 태양전지 모듈에 사용된 연결 부재의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 다른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
도 9는 도 8의 태양전지 모듈에 사용된 연결 부재의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 후면 접합 태양전지의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 후면 접합 태양전지의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 후면 접합 태양전지의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
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 제1 전극, 제1 전극의 반대 극성인 제2 전극, 제1 전극용 집전부 및 제2 전극용 집전부가 모두 반도체 기판의 후면에 위치한 후면 접합 태양전지에 대해 설명하지만, 본 발명은 제2 전극(또는 제1 전극)이 반도체 기판의 전면에 위치하고 제1 전극(또는 제2 전극), 제1 전극용 집전부 및 제2 전극용 집전부가 반도체 기판의 후면에 위치하는 MWT(Metal Wrap Through) 구조의 태양전지에도 적용이 가능하다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 후면 접합 태양전지에 대해 먼저 설명한다.
도 1은 후면 접합 태양전지의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 제2 방향 부분 단면도이다.
도면을 참고로 하면, 후면 접합 태양전지(100)는 제1 전도성 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 전도성 타입의 불순물이 고농도로 도핑된 제1 도핑부(141), 제1 도핑부(141)와 인접한 위치에서 반도체 기판(110)의 후면에 형성되고 제1 전도성 타입의 반대인 제2 전도성 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(180, 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(190, 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.
그리고 제1 전극용 패드(180)와 제2 전극용 패드(190)는 연결 부재의 도전성 부분과 접합되는 접합부를 구성한다. 접합부는 위에서 설명한 패드로 구성될 수도 있지만, 패드 외의 다른 구조로 구성될 수도 있다. 이하의 실시예를 설명함에 있어서, 접합부가 패드로 구성된 경우에 대해 설명한다.
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(180)와 전기적으로 연결되고, 복수의 제2 전극(170)들의 오른쪽 단부들은 제2 모서리(E1) 쪽에서 제2 전극용 패드(190)와 전기적으로 연결된다.
반도체 기판(110)의 수광면은 복수 개의 요철(111)을 구비한 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성될 수 있다. 이 경우, 전면 유전층(120) 및 반사 방지막(130)도 텍스처링 표면으로 형성된다.
반도체 기판(110)은 제1 전도성 타입, 예를 들어 n형의 단결정질 실리콘으로 이루어진다. 하지만 이와는 달리, 반도체 기판(110)은 p형의 전도성 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(180)가 형성되고, 도 1의 우측에 위치하는 제2 모서리(E2) 쪽에는 복수의 제2 전극(170)과 전기적으로 연결된 복수의 제2 전극용 패드(190)가 형성된다.
복수의 제1 전극용 패드(180)는 제2 방향(Y-Y')으로 연장된 집전 전극(160a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 제2 전극용 패드(190)는 제2 방향으로 연장된 집전 전극(170a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 구성의 후면 접합 태양전지에 있어서, 복수의 제1 전극용 패드(180)와 복수의 제2 전극용 패드(190)는 아래와 같은 특징을 갖는다.
이에 대해 구체적으로 설명하면, 복수의 제1 전극용 패드(180)는 제1 모서리(E1)로부터 제1 간격(D1)을 두고 위치한 1개의 제1 패드(180-1)와, 제1 모서리(E1)로부터 제1 간격(D1)과는 다른 간격, 예컨대 제3 간격(D3)을 두고 위치한 2개의 제2 패드(180-2)를 구비한다.
그리고 복수의 제2 전극용 패드(190)는 제2 모서리(E2)로부터 제2 간격(D2)을 두고 위치한 1개의 제3 패드(190-1)와, 제2 모서리(E2)로부터 제2 간격(D2)과는 다른 간격, 예컨대 제4 간격(D4)을 두고 위치한 2개의 제4 패드(190-2)를 구비한다.
제1 패드(180-1)는 제1 모서리(E1)의 길이방향, 즉 제2 방향(Y-Y')으로 반도체 기판(110)의 중심부에 위치하고, 2개의 제2 패드(180-2)는 제1 모서리(E1)의 길이방향(Y-Y')으로 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치한다.
따라서, 도 1에서 볼 때, 제2 패드(180-2)는 제1 패드(180-1)를 중심으로 반도체 기판(110)의 위쪽 및 아래쪽에 각각 위치한다.
제3 패드(190-1)는 제1 패드(180-1)와 유사하게 제2 모서리(E2)의 길이방향(Y-Y')으로 중심부에 위치하고, 2개의 제4 패드(190-2)는 제2 패드(180-2)와 유사하게 제2 모서리(E2)의 길이방향(Y-Y')으로 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치한다.
따라서, 도 1에서 볼 때, 제1 패드(180-1)와 마주보는 위치에는 제2 패드(180-2)가 위치하고, 제3 패드(190-1)와 마주보는 위치에는 제4 패드(190-2)가 위치한다.
이때, 제1 모서리(E1)로부터 제2 패드(180-2) 사이의 제3 간격(D3)은 제1 모서리로부터 제1 패드(180-1) 사이의 제1 간격(D1)보다 크게 형성되며, 제2 모서리(E2)로부터 제4 패드(190-2) 사이의 제4 간격(D4)은 제2 모서리(E2)로부터 제3 패드(190-1) 사이의 제2 간격(D2)보다 크게 형성된다.
그리고 제1 모서리(E1)의 길이 방향(Y-Y')으로 반도체 기판(110)의 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 2개의 제2 패드(180-2)는 제1 모서리(E1)로부터 서로 동일한 간격을 두고 위치하는 것이 바람직하고, 제2 모서리(E2)의 길이 방향(Y-Y')으로 반도체 기판(110)의 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 2개의 제4 패드(190-2)는 제2 모서리(E2)로부터 서로 동일한 간격을 두고 위치하는 것이 바람직하다.
이러한 구성의 후면 접합 태양전지(100)는 제2 패드(180-2)와 제4 패드(190-2) 사이의 간격은 제1 패드(180-1)과 제3 패드(190-1) 사이의 간격보다 작게 형성된다.
따라서, 모서리(E1, E2)의 길이 방향으로 반도체 기판(110)의 중심부에 위치하는 패드(180-1, 190-1)에 비해 중심부의 주변에 위치하는 패드(180-2, 190-2)가 태양전지의 내측에 위치하므로, 본 실시예의 후면 접합 태양전지는 종래에 비해 구조적 안정성이 향상된다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이고, 도 4는 도 3의 태양전지 모듈에 사용된 연결 부재의 한 실시예에 따른 평면도이며, 도 5는 도 3의 태양전지 모듈에 사용된 연결 부재의 다른 실시예에 따른 평면도이다.
본 실시예에 따른 태양전지 모듈은 서로 인접한 2개의 후면 접합 태양전지(100)를 전기적으로 연결하기 위한 연결 부재(PCF)를 포함한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 서로 인접한 2개의 후면 접합 태양전지 중 어느 한 태양전지를 제1 태양전지(100A)라 하고, 다른 한 태양전지를 제2 태양전지(100B)라 한다.
연결 부재(PCF)는 서로 인접한 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(190)를 제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(180)에 연결하기 위해 사용된다.
본 실시예에서, 연결 부재는 절연 필름(IF; Insulating Film) 및 절연 필름(IF)에 인쇄된 도전 패턴(CP; Conductive Pattern)을 포함한다.
절연 필름(IF)은 태양전지 모듈의 모듈화 공정이 진행되는 온도, 예컨대 160℃ 이상의 온도에서도 변형되지 않는 재질의 수지(resin)로 이루어질 수 있다.
도전 패턴(CP)은 도 4에 도시한 바와 같이, 절연 필름(IF)의 길이방향, 즉 제2 방향(Y-Y')으로 연장된 주 패턴(MP; main pattern)과, 주 패턴(MP)의 양쪽 단부에 위치하며 절연 필름(IF)의 폭방향, 즉 주 패턴(MP)과 직교하는 제1 방향(X-X')으로 형성된 2개의 제1 보조 패턴(FSP; first sub pattern), 및 주 패턴(MP)의 길이방향 중심부에 위치하며 주 패턴(MP)과 직교하는 제2 보조 패턴(SSP; second sub pattern)을 포함할 수 있다.
이때, 따라서, 제1 모서리(E1)로부터 제3 간격(D3)을 두고 위치한 제2 패드(180-2) 및 제2 모서리(E2)로부터 제4 간격(D4)을 두고 위치한 제4 패드(190-2)에 제1 보조 패턴(FSP)이 중첩하도록 하기 위해, 제1 보조 패턴(FSP)의 길이(L1)는 제2 보조 패턴(SSP)의 길이(L2)보다 길게 형성된다.
이러한 구성의 연결 부재(PCF)는 도전성 금속, 예컨대 구리로 형성된 박판의 한쪽 면에 절연 물질을 도포한 후 경화시켜 절연 필름(IF)을 형성하고, 원하고자 하는 형상으로 구리 박판을 식각하여 도전 패턴(CP)을 형성하는 것에 따라 제조할 수 있다.
이러한 구성의 도전 패턴(CP)을 구비한 연결 부재(PCF)를 이용하여 제1 태양전지(100A)와 제2 태양전지(100B)를 전기적으로 연결할 때, 주 패턴(MP)의 좌측에 위치하는 제1 보조 패턴(FSP)과 제2 보조 패턴(SSP)은 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(190)에 전기적으로 연결되고, 주 패턴(MP)의 우측에 위치하는 제1 보조 패턴(FSP)과 제2 보조 패턴(SSP)은 제1 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(180)에 전기적으로 연결된다.
제1 보조 패턴(FSP)과 제2 보조 패턴(SSP)을 집전부(180 또는 190)에 전기적으로 연결하기 위해, 본 실시예에서는 제1 접착제(CA)가 사용된다.
여기에서, 제1 접착제(CA)로는 도전성 접착제를 사용할 수 있지만, 패드(180, 190)와 도전 패턴(CP)를 전기적으로 연결할 수 있다면 접착제의 종류는 제한되지 않는다. 이하의 설명에서는 제1 접착제(CA)가 도전성 접착제인 것으로 설명한다.
도전성 접착제(CA)는 열 경화성 수지 및 수지 내에 분산된 복수의 도전성 입자를 포함할 수 있다.
이때, 도전성 접착제(CA)의 열 경화성 수지는 제1 및 제2 보조 패턴(FSP, SSP)을 해당하는 전극용 패드(180 또는 190)와 접합하는데 사용되고, 복수의 도전성 입자는 제1 및 제2 보조 패턴(FSP, SSP)과 전극용 패드(180 또는 190)를 전기적으로 연결하는데 사용된다.
이러한 구성의 태양전지 모듈에 따르면, 제1 태양전지(100A)와 제2 태양전지(100B)는 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(190)→도전성 접착제(CA)→제1 및 제2 보조 패턴(FSP, SSP)→주 패턴(MP)→제1 및 제2 보조 패턴(FSP, SSP)→도전성 접착제(CA)→제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(180)의 전류 경로(current path)에 따라 전기적으로 연결된다.
한편, 도 3에서, 도면부호 200은 태양전지 모듈의 후면에 위치하는 후면 시트(back sheet)를 나타낸다.
위에서 설명한 바와 달리, 도전 패턴은 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(190)에 전기적으로 연결되는 제1 패턴(CP1)과, 제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(180)에 전기적으로 연결되는 제2 패턴(CP2)과, 제1 패턴(CP1)과 제2 패턴(CP2)을 연결하는 연결 패턴(CNP; Connecting Pattern)을 포함할 수 있다.
제1 패턴(CP1)과 제2 패턴(CP2)은 절연 필름(IF)의 폭방향(X-X')의 중심선(CL)에 대해 좌우 대칭으로 형성되며, 절연 필름(IF)의 길이방향(Y-Y')으로 인쇄된 주 패턴(MP)과, 주 패턴(MP)에 연결된 적어도 1개의 보조 패턴을 각각 포함할 수 있다.
한 예로, 도 5는 주 패턴(MP)의 양쪽 단부에 연결된 2개의 제1 보조 패턴(FSP)과, 주 패턴(MP)의 길이방향 중심부에 위치하는 제2 보조 패턴(SSP)을 각각 포함하는 것을 도시하였다.
그리고 제1 보조 패턴(FSP)은 전술한 도 4의 실시예에서 도시한 바와 같이 제2 보조 패턴(SSP)에 비해 길게 형성된다.
제1 패턴(CP1)의 주 패턴(MP)과 제2 패턴(CP2)의 주 패턴(MP) 사이에는 일정한 간격(D)이 유지된다.
연결 패턴(CNP)은 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 패턴(P1)의 주 패턴(MP)과 제2 패턴(P2)의 주 패턴(MP)을 연결할 수 있다.
그러나, 연결 패턴(CNP)은 제1 패턴(CP1)의 제1 보조 패턴(FSP)과 제2 패턴(CP2)의 제1 보조 패턴(FSP)을 연결하거나, 제1 패턴(CP1)의 제2 보조 패턴(SSP)과 제2 패턴(CP2)의 제2 보조 패턴(SSP)을 연결할 수도 있으며, 제1 패턴(CP1)과 제2 패턴(CP2)는 복수의 연결 패턴(CNP)에 의해 연결될 수 있다.
제1 보조 패턴(FSP) 및 제2 보조 패턴(SSP)은 도전성 접착제(CA)에 의해 해당하는 전극용 패드(180 또는 190)에 접합될 수 있다.
일례로, 제1 패턴(CP1)의 제1 보조 패턴(FSP)과 제2 보조 패턴(SSP)은 도전성 접착제(CA)에 의해 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(190)에 접합될 수 있고, 제2 패턴(CP2)의 제1 보조 패턴(FSP)과 제2 보조 패턴(SSP)은 도전성 접착제(CA)에 의해 제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(180)에 접합될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 제1 태양전지(100A)와 제2 태양전지(100B)는 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(190)→도전성 접착제(CA)→제1 패턴(CP1)→연결 패턴(CNP)→제2 패턴(CP2)→도전성 접착제(CA)→제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(180)의 전류 경로(current path)에 따라 전기적으로 연결된다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이고, 도 7은 도 6의 태양전지 모듈에 사용된 연결 부재의 평면도이다.
본 실시예의 태양전지 모듈에 있어서, 태양전지(100)는 전술한 도 1 및 도 2에 도시한 태양전지를 예로 들어 설명한다. 하지만 태양전지(100)는 도 10 내지 도 12에 도시한 태양전지일 수도 있다.
본 실시예에서, 연결 부재(PCF)는 제2 접착제, 예컨대 도전성 접착제(CA)에 의해 도전 패턴(CP)에 접합되는 인터커넥터(210)를 더 포함한다.
이때, 연결 부재(PCF)의 도전 패턴(CP)은 도 5에 도시한 바와 같이 구성될 수 있지만, 도 7에 도시한 바와 같이 제1 및 제2 패턴(CP1, CP2)만을 구비할 수도 있다. 즉, 도 5에 도시한 연결 부재(PCF)의 구성에서 연결 패턴(CNP)이 제거될 수도 있는데, 그 이유는 제1 패턴(CP1)이 인터커넥터(210)에 의해 제2 패턴(CP2)과 전기적으로 연결되기 때문이다. 그리고 제1 보조 패턴(FSP)은 전술한 도 4의 실시예에서 도시한 바와 같이 제2 보조 패턴(SSP)에 비해 길게 형성된다.
인터커넥터(210)는 일자형(一字形)의 도전성 금속(211)으로 형성될 수 있고, 도전성 금속(211)의 폭(W)은 제1 태양전지(100A)와 제2 태양전지(100B)의 사이 공간(G) 이하로 형성된다.
인터커넥터(210)의 도전성 금속(211)의 후면(back surface)은 도전성 접착제(CA)에 의해 제1 패턴(CP1) 및 제2 패턴(CP2)과 접합된다.
이때, 인터커넥터(210)는 제1 패턴(CP1)의 주 패턴(MP) 전체와 제2 패턴(CP2)의 주 패턴(MP) 전체와 중첩할 수 있다. 이에 더하여, 인터커넥터(210)는 제1 패턴(CP1)의 제1 보조 패턴(FSP)의 일부 및 제2 보조 패턴(SSP)의 일부, 그리고 제2 패턴(CP2)의 제1 보조 패턴(FSP)의 일부 및 제2 보조 패턴(SSP)의 일부와 더 중첩할 수 있다.
그리고 도전성 접착제(CA)는 제1 패턴(CP1)과 제2 패턴(CP2)의 전면(front surface) 전체에 위치하거나, 제1 패턴(CP1)과 제2 패턴(CP2)의 전면(front surface) 중 일부에 부분적으로 위치할 수 있다.
도전성 접착제(CA)가 제1 패턴(CP1)과 제2 패턴(CP2)의 전면(front surface) 전체에 위치하는 경우에는 제1 패턴(CP1) 및 제2 패턴(CP2)과 인터커넥터(210)의 접합 면적이 커서 전하 전송 효율이 증가하며, 도전성 접착제(CA)가 제1 패턴(CP1)과 제2 패턴(CP2)의 전면(front surface) 중 일부에 부분적으로 위치하는 경우에는 도전성 접착제(CA)의 사용량을 줄여 제조 원가를 절감할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 제1 태양전지(100A)와 제2 태양전지(100B)는 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(190)→도전성 접착제(CA)→제1 패턴(CP1)→도전성 접착제(CA) 및 인터커넥터(210)→제2 패턴(P2)→도전성 접착제(CA)→제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(180)의 전류 경로(current path)에 따라 전기적으로 연결된다.
한편, 인터커넥터(210)의 도전성 금속(211)의 전면(front surface)은 요철 표면(211A)으로 형성된다.
이와 같이, 도전성 금속(211)이 요철 표면(211A)으로 형성되면, 제1 태양전지(100A)와 제2 태양전지(100B)의 사이 공간(G)으로 입사되는 빛이 요철 표면(211A)에서 반사 및 산란되므로, 제1 태양전지(100A)와 제2 태양전지(100B)에 입사되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다.
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대해 설명한다. 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 단면도이고, 도 9는 도 8의 태양전지 모듈에 사용된 연결 부재의 평면도이다.
본 실시예에 있어서, 태양전지(100)는 전술한 도 1 및 도 2에 도시한 태양전지를 예로 들어 설명한다. 하지만 태양전지(100)는 도 10 내지 도 12에 도시한 태양전지일 수도 있다.
본 실시예의 태양전지 모듈은 배선 기판(300)을 더 포함한다. 배선 기판(300)은 절연성 부재(310) 및 절연성 부재(310)에 형성된 배선 패턴(320)을 구비하며, 절연성 부재(310)와 반도체 기판(110)은 각각 낱개로 접속되어 하나의 일체형 개별 소자를 구성할 수 있다.
따라서, 서로 이웃한 절연성 부재(310) 사이에는 일정한 간격, 예를 들어 서로 이웃한 태양전지(100)의 사이 공간과 대략 유사한 크기의 간격이 유지될 수 있다.
그리고 배선 패턴(320)은 태양전지의 후면에 형성된 제1 전극(160), 제2 전극(170), 집전 전극(160a, 170a)에 대응하는 위치에 형성되고 해당 전극과 접합되는 보조 전극을 포함할 수 있다.
이와는 달리, 배선 패턴(320)은 집전 전극(160a, 170a)에 대응하는 보조 전극만 포함할 수도 있으며, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
그리고 본 실시예의 연결 부재는 제2 방향(Y-Y')으로 일정한 간격을 두고 위치하며 해당 접합부와 접합되는 적어도 2개의 탭부(tap portion, 221)와, 제2 방향(Y-Y')으로 이격된 적어도 2개의 탭부(221)를 연결하도록 제2 방향으로 연장된 브릿지부(bridge portion, 223)를 포함하는 도전성 금속(220)으로 형성된다.
도 9는 3개의 탭부(221)를 구비한 도전성 금속(220)로 구성된 연결 부재를 도시하고 있으며, 3개의 탭부(221)는 제2 방향(Y-Y')으로 도전성 금속(220)의 양쪽 단부에 각각 위치하는 제1 탭부(221A) 및 제2 탭부(221B)과, 제1 탭부(221A)와 제2 탭부(221B)의 사이에 위치하는 제3 탭부(221C)를 포함한다.
도전성 금속(220)이 제1 탭부(221A), 제2 탭부(221B) 및 제3 탭부(221C)를 구비하므로, 브릿지부(223)는 제1 탭부(221A)와 제3 탭부(221C)를 연결하는 제1 브릿지부(223A)와, 제2 탭부(221B)와 제3 탭부(221C)를 연결하는 제2 브릿지부(223B)로 구성될 수 있다.
이때, 제3 탭부(221C)는 도전성 금속(220)의 길이방향(Y-Y') 중심에 위치할 수 있다.
즉, 제3 탭부(221C)는 제1 탭부(221A) 및 제2 탭부(221B)와 각각 동일한 간격으로 이격될 수 있다. 따라서, 제1 브릿지부(223A)와 제2 브릿지부(223B)의 길이는 서로 동일하게 형성될 수 있다.
이와는 달리, 제3 탭부(221C)와 제1 탭부(221A) 사이의 간격은 제3 탭부(221C)와 제2 탭부(221B) 사이의 간격보다 크거나 작을 수 있다. 이 경우, 제1 브릿지부(223A)와 제2 브릿지부(223B)의 길이는 서로 다르게 형성될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 각각의 탭부에는 도전성 금속(220)에 가해지는 열 수축/팽창으로 인한 스트레스(stress)를 완화시키기 위한 슬릿(slit)이 형성될 수 있다.
그리고 제1 탭부(221A)와 제2 탭부(221B)는 제3 탭부(221C)에 비해 길게 형성된다.
이러한 구성의 배선 기판(300)과 도전성 금속(220)을 구비한 태양전지 모듈에 있어서, 도전성 금속(220)의 탭부(221)는 도 8에 도시한 바와 같이 태양전지(100)의 해당 패드와 배선 기판(300)의 배선 패턴(320) 사이에 위치하며, 도전성 접착제(CA)에 의해 각각 접합된다.
즉, 도 8을 참조하면, 도전성 금속(220)의 탭부(221)의 한쪽 면은 도전성 접착제(CA)에 의해 태양전지(100)의 해당 패드부에 접합되고, 다른 한쪽 면은 도전성 접착제(CA)에 의해 배선 기판(300)의 배선 패턴(320)에 접합된다.
이하, 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 후면 접합 태양전지에 대해 설명한다.
이하의 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 도 1의 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 제1 전극용 패드(180)가 1개의 제1 패드(180-1)와 2개의 제2 패드(180-2)로 구성되고, 제2 전극용 패드(190)가 1개의 제3 패드(190-1)와 2개의 제4 패드(190-2)로 구성된 후면 접합 태양전지에 대해 설명하였다.
하지만, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 전극용 패드(180)는 2개 이상의 제1 패드(180-1)를 구비할 수 있고, 이와 마찬가지로 제2 전극용 패드(190)는 2개 이상의 제3 패드(190-1)를 구비할 수 있다.
이 경우, 연결 부재는 3개의 제3 탭부(210C)를 구비하거나, 3개의 제2 보조 패턴(SSP)을 구비할 수 있으며, 탭부(210)의 길이 및 보조 패턴(FSP, SSP)의 길이는 모서리로부터 해당 패드까지의 간격에 따라 정해질 수 있다.
이와는 달리, 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 전극용 패드(180)는 2개 이상의 제1 패드(180-1)와 4개 이상의 제2 패드(180-2)를 구비할 수 있고, 이와 마찬가지로 제2 전극용 패드(190)는 2개 이상의 제3 패드(190-1)와 4개 이상의 제4 패드(190-2)를 구비할 수 있다.
이때, 4개 이상의 제2 패드(180-2)는 제1 모서리(E1)의 길이 방향으로 반도체 기판(110)의 중심부에 위치한 제1 패드(180-1)의 양쪽 주변에 동일한 개수만큼 각각 위치할 수 있다.
그리고 4개 이상의 제4 패드(190-2)는 제2 모서리(E1)의 길이 방향으로 반도체 기판(110)의 중심부에 위치한 제3 패드(190-1)의 양쪽 주변에 동일한 개수만큼 각각 위치할 수 있다.
이 경우에도 연결 부재의 탭부(210)의 길이 및 보조 패턴(FSP, SSP)의 길이는 모서리로부터 해당 패드까지의 간격에 따라 정해질 수 있다.
한편, 도 11에 도시한 바와 같이, 복수의 제2 패드(180-2)는 제1 모서리(E1)로부터 서로 다른 간격을 두고 위치할 수 있고, 이와 마찬가지로, 제4 패드(190-2)는 제2 모서리(E2)로부터 서로 다른 간격을 두고 위치할 수 있다.
이때, 제1 패드(180-1)와 인접한 곳에 위치한 제2 패드(180-2)와 제1 모서리(E1) 사이의 간격은 상대적으로 제1 패드(180-1)로부터 먼 곳에 위치한 제2 패드(180-2)와 제1 모서리(E1) 사이의 간격에 비해 작게 형성될 수 있다.
그리고 제3 패드(190-1)와 인접한 곳에 위치한 제4 패드(190-2)와 제2 모서리(E2) 사이의 간격은 상대적으로 제3 패드(190-1)로부터 먼 곳에 위치한 제4 패드(190-2)와 제2 모서리(E2) 사이의 간격에 비해 작게 형성될 수 있다.
도 1, 도 10 및 도 11에 도시한 후면 접합 태양전지는 모서리와 모서리가 만나는 영역, 즉 반도체 기판(110)의 양쪽 대각선 방향에 위치하는 제2 패드 및 제4 패드의 위치를 변경함으로써, 제2 패드 및 제4 패드 부분에서 태양전지 기판이 파손되는 것을 억제하고 있다.
그러나, 반도체 기판의 결정 특성이 어느 한쪽의 대각선 방향(D-D')의 힘에만 취약한 경우에는 도 12에 도시한 바와 같이 후면 접합 태양전지를 제조할 수 있다.
즉, 반도체 기판(110)이 어느 한쪽의 대각선 방향(D-D')으로 취약하게 형성된 경우, 제1 전극용 패드(180)의 제1 패드(180-1)는 제1 모서리(E1)와 제3 모서리(E3)가 만나는 쪽에 위치할 수 있고, 제2 패드(180-2)는 제1 모서리(E1)와 제4 모서리(E4)가 만나는 쪽에 위치할 수 있다.
그리고 제2 전극용 패드(180)의 제3 패드(190-1)는 제2 모서리(E2)와 제4 모서리(E4)가 만나는 쪽에 위치할 수 있고, 제4 패드(190-2)는 제2 모서리(E2)와 제3 모서리(E3)가 만나는 쪽에 위치할 수 있다.
이때, 제1 패드(180-1)와 인접한 곳에 위치한 제2 패드(180-2)와 제1 모서리(E1) 사이의 간격은 상대적으로 제1 패드(180-1)로부터 먼 곳에 위치한 제2 패드(180-2)와 제1 모서리(E1) 사이의 간격에 비해 작게 형성될 수 있다.
그리고 제3 패드(190-1)와 인접한 곳에 위치한 제4 패드(190-2)와 제2 모서리(E2) 사이의 간격은 상대적으로 제3 패드(190-1)로부터 먼 곳에 위치한 제4 패드(190-2)와 제2 모서리(E2) 사이의 간격에 비해 작게 형성될 수 있다.
이 경우에도 연결 부재의 탭부(210)의 길이 및 보조 패턴(FSP, SSP)의 길이는 모서리로부터 해당 패드까지의 간격에 따라 정해질 수 있다.
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
160: 제1 전극 170: 제2 전극
180: 제1 전극용 패드 190: 제2 전극용 패드
PCF: 연결 부재 CA: 도전성 접착제
CP: 도전 패턴 CP1: 제1 패턴
CP2: 제2 패턴 IF: 절연 필름
MP: 주 패턴 FSP: 제1 보조 패턴
SSP: 제2 보조 패턴

Claims (20)

  1. 서로 마주하는 한 쌍의 제1 모서리 및 제2 모서리와, 상기 제1 모서리 및 상기 제2 모서리와 직교하며 서로 마주하는 한 쌍의 제3 모서리 및 제4 모서리를 구비하는 반도체 기판;
    상기 반도체 기판의 후면 중 상기 제1 모서리 쪽에 위치하는 복수의 제1 전극용 접합부; 및
    상기 반도체 기판의 후면 중 상기 제2 모서리 쪽에 위치하는 복수의 제2 전극용 접합부
    를 포함하며,
    상기 복수의 제1 전극용 접합부는, 상기 제1 모서리의 길이방향 중심부에서 상기 제1 모서리로부터 제1 간격을 두고 위치한 적어도 1개의 제1 접합부와, 상기 제1 모서리와 상기 제3 모서리가 만나는 영역 및 상기 제1 모서리와 상기 제4 모서리가 만나는 영역에서 상기 제1 모서리로부터 상기 제1 간격보다 큰 간격을 두고 각각 위치한 적어도 2개의 제2 접합부를 구비하고,
    상기 복수의 제2 전극용 접합부는, 상기 제2 모서리의 길이방향 중심부에서 상기 제2 모서리로부터 제2 간격을 두고 위치한 적어도 1개의 제3 접합부와, 상기 제2 모서리와 상기 제3 모서리가 만나는 영역 및 상기 제2 모서리와 상기 제4 모서리가 만나는 영역에서 상기 제2 모서리로부터 상기 제2 간격보다 큰 간격을 두고 각각 위치한 적어도 2개의 제4 접합부를 구비하는 후면 접합 태양전지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 제1 모서리의 길이방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에는 각각 1개의 제2 접합부가 위치하고, 상기 제2 모서리의 길이방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에는 각각 1개의 제4 접합부가 위치하는 후면 접합 태양전지.
  5. 제4항에서,
    상기 제1 모서리의 길이 방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 2개의 제2 접합부는 상기 제1 모서리로부터 서로 동일한 간격을 두고 위치하며,
    상기 제2 모서리의 길이 방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 2개의 제4 접합부는 상기 제2 모서리로부터 서로 동일한 간격을 두고 위치하는 후면 접합 태양전지.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 모서리의 길이방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에는 각각 2개 이상의 제2 접합부가 위치하고, 상기 제2 모서리의 길이방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에는 각각 2개 이상의 제4 접합부가 위치하는 후면 접합 태양전지.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 모서리의 길이 방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 4개 이상의 제2 접합부 중 적어도 1개의 제2 접합부는 나머지 3개 이상의 제2 접합부 중 적어도 1개의 제2 접합부와 상기 제1 모서리로부터 서로 다른 간격을 두고 위치하며,
    상기 제2 모서리의 길이 방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 4개 이상의 제4 접합부 중 적어도 1개의 제4 접합부는 나머지 3개 이상의 제4 접합부 중 적어도 1개의 제4 접합부와 상기 제2 모서리로부터 서로 다른 간격을 두고 위치하는 후면 접합 태양전지.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에서,
    상기 제1 간격은 상기 제2 간격과 실질적으로 동일한 후면 접합 태양전지.
  9. 제8항에서,
    상기 반도체 기판의 후면에 위치하며, 상기 제1 모서리 및 상기 제2 모서리와 직교하도록 연장된 복수의 제1 전극; 및
    상기 반도체 기판의 후면에서 상기 제1 모서리 및 상기 제2 모서리의 길이 방향을 따라 상기 제1 전극과 교대로 위치하며, 상기 복수의 제1 전극과 동일한 방향으로 연장된 복수의 제2 전극
    을 더 포함하는 후면 접합 태양전지.
  10. 복수의 제1 전극용 접합부 및 복수의 제2 전극용 접합부를 반도체 기판의 후면에 구비하는 복수의 후면 접합 태양전지;
    서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 중 어느 한 태양전지의 제1 전극용 접합부를 다른 한 태양전지의 제2 전극용 접합부에 연결하는 연결 부재
    를 포함하고,
    상기 반도체 기판은 서로 마주하는 한 쌍의 제1 모서리 및 제2 모서리와, 상기 제1 모서리 및 상기 제2 모서리와 직교하며 서로 마주하는 한 쌍의 제3 모서리 및 제4 모서리를 구비하며,
    상기 복수의 제1 전극용 접합부는, 상기 제1 모서리의 길이방향 중심부에서 상기 제1 모서리로부터 제1 간격을 두고 위치한 적어도 1개의 제1 접합부와, 상기 제1 모서리와 상기 제3 모서리가 만나는 영역 및 상기 제1 모서리와 상기 제4 모서리가 만나는 영역에서 상기 제1 모서리로부터 상기 제1 간격보다 큰 간격을 두고 위치한 적어도 2개의 제2 접합부를 포함하며,
    상기 복수의 제2 전극용 접합부는, 상기 제2 모서리의 길이방향 중심부에서 상기 제2 모서리로부터 제2 간격을 두고 위치한 적어도 1개의 제3 접합부와, 상기 제2 모서리와 상기 제3 모서리가 만나는 영역 및 상기 제2 모서리와 상기 제4 모서리가 만나는 영역에서 상기 제2 모서리로부터 상기 제2보다 큰 간격을 두고 각각 위치한 적어도 2개의 제4 접합부를 포함하고,
    상기 연결 부재는 해당 전극용 접합부와 접합되는 적어도 2개의 탭부 및 상기 탭부를 연결하는 브릿지부를 포함하는 도전성 금속을 포함하며,
    상기 제2 접합부에 접합되는 탭부의 길이는 상기 제1 접합부에 접합되는 탭부의 길이보다 크게 형성되는 태양전지 모듈.
  11. 제10항에서,
    상기 후면 접합 태양전지는,
    상기 반도체 기판의 후면에 위치하며, 상기 제1 모서리 및 상기 제2 모서리와 직교하도록 연장된 복수의 제1 전극; 및
    상기 반도체 기판의 후면에서 상기 제1 모서리 및 상기 제2 모서리의 길이 방향을 따라 상기 제1 전극과 교대로 위치하며, 상기 복수의 제1 전극과 동일한 방향으로 연장된 복수의 제2 전극
    을 더 포함하는 태양전지 모듈.
  12. 제10항에서,
    절연성 부재 및 상기 절연성 부재에 형성된 배선 패턴을 구비하며 상기 후면 접합 태양전지의 후면에 위치하는 배선 기판을 더 포함하는 태양전지 모듈.
  13. 제12항에서,
    상기 탭부는 해당 접합부 및 상기 배선 패턴과 동시에 접합되는 태양전지 모듈.
  14. 제10항에서,
    상기 제1 간격은 상기 제2 간격과 실질적으로 동일한 태양전지 모듈.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제10항에서,
    상기 제1 모서리의 길이방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에는 각각 1개의 제2 접합부가 위치하고, 상기 제2 모서리의 길이방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에는 각각 1개의 제4 접합부가 위치하는 태양전지 모듈.
  18. 제17항에서,
    상기 제1 모서리의 길이 방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 2개의 제2 접합부는 상기 제1 모서리로부터 서로 동일한 간격을 두고 위치하며,
    상기 제2 모서리의 길이 방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 2개의 제4 접합부는 상기 제2 모서리로부터 서로 동일한 간격을 두고 위치하는 태양전지 모듈.
  19. 제10항에서,
    상기 제1 모서리의 길이방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에는 각각 2개 이상의 제2 접합부가 위치하고, 상기 제2 모서리의 길이방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에는 각각 2개 이상의 제4 접합부가 위치하는 태양전지 모듈.
  20. 제19항에서,
    상기 제1 모서리의 길이 방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 4개 이상의 제2 접합부 중 적어도 1개의 제2 접합부는 나머지 3개 이상의 제2 접합부 중 적어도 1개의 제2 접합부와 상기 제1 모서리로부터 서로 다른 간격을 두고 위치하며,
    상기 제2 모서리의 길이 방향으로 상기 중심부의 양쪽 주변에 각각 위치하는 4개 이상의 제4 접합부 중 적어도 1개의 제4 접합부는 나머지 3개 이상의 제4 접합부 중 적어도 1개의 제4 접합부와 상기 제2 모서리로부터 서로 다른 간격을 두고 위치하는 태양전지 모듈.
KR1020130150099A 2013-12-04 2013-12-04 후면 접합 태양전지 및 이를 구비한 태양전지 모듈 KR102271047B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130150099A KR102271047B1 (ko) 2013-12-04 2013-12-04 후면 접합 태양전지 및 이를 구비한 태양전지 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130150099A KR102271047B1 (ko) 2013-12-04 2013-12-04 후면 접합 태양전지 및 이를 구비한 태양전지 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150065042A KR20150065042A (ko) 2015-06-12
KR102271047B1 true KR102271047B1 (ko) 2021-07-01

Family

ID=53503565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130150099A KR102271047B1 (ko) 2013-12-04 2013-12-04 후면 접합 태양전지 및 이를 구비한 태양전지 모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102271047B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012074414A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール及びその製造方法
WO2013018533A1 (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838827B2 (ja) * 2008-07-02 2011-12-14 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよびその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012074414A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール及びその製造方法
WO2013018533A1 (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150065042A (ko) 2015-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102257808B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR102053138B1 (ko) 태양 전지
KR102629257B1 (ko) 태양 전지용 1차원 금속화
KR102244597B1 (ko) 태양 전지 모듈
WO2018001187A1 (zh) 电池片、电池片矩阵、太阳能电池及电池片的制备方法
KR20160149067A (ko) 태양 전지 모듈
KR101747339B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR20190120599A (ko) 태양전지 모듈
KR102087156B1 (ko) 태양전지 모듈
KR102132938B1 (ko) 연결 부재 및 이를 구비한 태양전지 모듈
KR102271047B1 (ko) 후면 접합 태양전지 및 이를 구비한 태양전지 모듈
KR20150084328A (ko) 태양전지 모듈
US10629763B2 (en) Solar cell module
KR102233893B1 (ko) 태양전지 모듈
KR102157599B1 (ko) 태양전지 모듈
KR102162719B1 (ko) 태양전지 모듈
TWM504356U (zh) 四柵匯流排太陽能電池
KR102139225B1 (ko) 인터커넥터 및 이를 구비한 태양전지 모듈
US11380807B2 (en) Back-contact solar cell and solar cell module including same
KR102233873B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR102139224B1 (ko) 태양전지 모듈용 인터커넥터
KR20150092621A (ko) 인터커넥터 및 이를 구비한 태양전지 모듈
KR102156358B1 (ko) 연결 부재 및 이를 구비한 태양전지 모듈
KR101816183B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101806986B1 (ko) 태양 전지 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right