KR102396820B1 - 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
태양 전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공한다. 이 태양 전지 모듈은, 보호막 내에 일렬로 배치되는 복수개의 태양 전지 셀들; 및 상기 복수개의 태양 전지 셀들을 서로 전기적으로 연결하는 연결 패턴들을 포함하되, 각각의 태양 전지 셀들은 차례로 적층된 제 1 전극, 태양 전지부 및 제 2 전극을 포함하며, 상기 태양 전지부는 서로 대향되는 제 1 측면과 제 2 측면을 포함하며, 상기 제 1 전극은 상기 제 1 측면 밖으로 돌출되고, 상기 제 2 전극은 상기 제 2 측면 밖으로 돌출된다.
Description
본 발명은 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
석유를 대신할 수 있는 태양에너지, 수력에너지, 풍력에너지, 조력에너지 등이 있으며, 이 중 태양에너지는 공해가 발생하지 않으며, 자원의 무한함 등의 장점이 있어 화석연료로 인한 환경오염과 에너지 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 에너지원으로 손꼽히고 있다.
태양 전지는 태양 에너지를 직접 전기 에너지로 전환시키는 장치를 의미하며, 통상적으로 p형과 n형의 반도체를 접합시킨 pn접합형 반도체 구조인 태양 전지를 광노출 시킴으로써 (-)전기를 가진 전자와 (+)전기를 가진 정공(hole)을 생성시킨 후, 전자와 정공을 각각의 전극으로 이동시켜 기전력을 발생시키는 원리로 작동된다. 일반적으로 태양 전지는 결정형 Si(다결정 및 단결정) 태양 전지, 화합물 반도체(III-V) 및 박막형 반도체(a-Si, CdTe, CIGS) 태양 전지, 그리고 유기 및 나노 반도체 소재를 이용한 것으로 분류된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 우수한 비출력을 나타내며 유연하고 초경량의 태양 전지 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 실시예들에 따른 태양 전지 모듈은, 보호막 내에 일렬로 배치되는 복수개의 태양 전지 셀들; 및 상기 복수개의 태양 전지 셀들을 서로 전기적으로 연결하는 연결 패턴들을 포함하되, 각각의 태양 전지 셀들은 차례로 적층된 제 1 전극, 태양 전지부 및 제 2 전극을 포함하며, 상기 태양 전지부는 서로 대향되는 제 1 측면과 제 2 측면을 포함하며, 상기 제 1 전극은 상기 제 1 측면 밖으로 돌출되고, 상기 제 2 전극은 상기 제 2 측면 밖으로 돌출된다.
상기 제 2 전극은 PEDOT:PSS와 아크릴 접착제의 혼합물을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 태양 전지 셀들은 서로 같은 높이에서 이웃하는 제 1 태양 전지 셀과 제 2 태양 전지 셀을 포함하고, 상기 연결 패턴들 중 하나는 상기 제 1 태양 전지 셀의 제 2 전극의 하부면과 상기 제 2 태양 전지 셀의 제 1 전극의 상부면을 연결시킬 수 있다.
다른 예에 따르면, 상기 태양 전지 셀들은 서로 다른 높이에서 이웃하는 제 1 태양 전지 셀과 제 2 태양 전지 셀을 포함하고, 상기 연결 패턴들 중 하나는 상기 제 1 태양 전지 셀의 제 2 전극의 상부면과 상기 제 2 태양 전지 셀의 제 1 전극의 하부면을 연결시킬 수 있다.
상기 태양 전지 셀들은 가장 왼쪽에 배치되는 제 1 태양 전지 셀과 가장 오른쪽에 배치되는 제 2 태양 전지 셀을 포함할 수 있으며, 상기 태양 전지 모듈은 상기 제 1 태양 전지 셀의 상기 제 1 전극에 연결되는 제 1 외부 배선과 상기 제 2 태양 전지 셀의 상기 제 2 전극에 연결되는 제 2 외부 배선을 더 포함할 수 있다.
상기 보호막은 상기 태양 전지 셀들의 측면을 덮을 수 있다.
상기 보호막은 알루미늄 산화막과 EVA(Ethylene vinyl acetate) 중 적어도 하나의 막을 포함할 수 있다.
상기 태양 전지 모듈은 상기 제 2 전극과 상기 보호막 사이에 배치되는 투명 전도성 필름을 더 포함할 수 있다.
상기 태양 전지부는 차례로 적층된 광흡수층과 버퍼층 포함할 수 있다.
상기 태양 전지부는, 상기 버퍼층 상에 배치되며 상기 제 2 전극 보다 높은 전기저항을 가지는 고저항 투명층을 더 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법은, 태양 전지 셀들을 형성하는 단계; 연결 패턴을 개재하여 상기 태양 전지 셀들을 전기적으로 연결시키는 단계; 및 상기 태양 전지 셀들의 하부면들과 상부면들을 덮는 보호막을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 태양 전지 셀들을 형성하는 단계는, 희생 기판 상에 제 1 전극막, 태양 전지부막 및 제 2 전극막을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 제 2 전극막과 상기 태양 전지막을 부분적으로 제거하여 서로 이격된 복수개의 제 2 전극들과 상기 제 2 전극들 아래의 태양 전지부들을 형성하고 상기 제 1 전극막을 노출시키는 단계; 상기 희생 기판을 제거하는 단계; 및 상기 태양 전지부들 각각의 일측벽에 인접한 부분과 그 아래의 상기 제 1 전극막의 부분들을 제거하여, 상기 태양 전지부들 옆으로 돌출된 부분을 가지는 제 1 전극들을 형성하고, 상기 제 2 전극들의 하부면들을 일부 노출시키는 단계를 포함한다.
상기 태양 전지부들 각각은 서로 대향되는 제 1 측면과 제 2 측면을 포함하고, 상기 제 1 전극들 각각은 상기 제 1 측면 밖으로 돌출되고, 상기 제 2 전극들 각각은 상기 제 2 측면 밖으로 돌출되며, 상기 태양 전지 셀들을 전기적으로 연결시키는 단계는, 상기 연결 패턴을 개재하여 하나의 태양 전지 셀의 제 2 전극과 이에 이웃하는 태양 전지 셀의 제 1 전극이 수직으로 중첩되도록 배치하는 단계를 포함하되, 상기 연결 패턴은 상기 제 2 전극의 하부면과 상기 제 1 전극의 상부면 사이에 개재될 수 있다.
상기 태양 전지부들 각각은 서로 대향되는 제 1 측면과 제 2 측면을 포함하고, 상기 제 1 전극들 각각은 상기 제 1 측면 밖으로 돌출되고, 상기 제 2 전극들 각각은 상기 제 2 측면 밖으로 돌출되며, 상기 태양 전지 셀들을 전기적으로 연결시키는 단계는, 상기 연결 패턴을 개재하여 하나의 태양 전지 셀의 제 2 전극과 이에 이웃하는 태양 전지 셀의 제 1 전극이 수직으로 중첩되도록 배치하는 단계를 포함하되, 상기 연결 패턴은 상기 제 2 전극의 상부면과 상기 제 1 전극의 하부면 사이에 개재될 수 있다.
상기 연결 패턴은 실버 페이스트를 공급하고 경화함으로써 형성될 수 있다.
상기 제 2 전극막을 형성하는 단계는 PEDOT:PSS와 아크릴 접착제를 혼합시켜 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 조성물을 상기 태양 전지막 상에 코팅하고 경화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 태양 전지 셀들을 형성하는 단계는, 상기 제 2 전극막 상에 투명 전도성 필름을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 제 2 전극막과 상기 태양 전지막을 부분적으로 제거할 때 상기 투명 전도성 필름도 부분적으로 제거될 수 있다.
상기 보호막은 알루미늄 산화막과 에틸렌 비닐 아세테이트 중 적어도 하나의 막으로 형성될 수 있다.
상기 태양 전지막은 차례로 적층된 광흡수층, 버퍼층 및 고저항 투명층을 포함하도록 형성될 수 있다.
상기 보호막은 상기 태양 전지 셀들을 밀봉할 수 있다.
상기 태양 전지 셀들을 형성하는 단계는, 상기 제 1 전극막을 형성하기 전에 상기 희생 기판 상에 희생층을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 희생 기판을 제거하는 단계는 상기 희생층에 레이저를 조사하여 상기 희생층을 용융시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지 모듈은 어떠한 기판도 포함하지 않아, 비출력이 절대적으로 우수하다. 또한 태양 전지 모듈을 구성하는 막들이 유연한 소재로 형성될 수 있고 충분히 얇은 두께로 형성될 수 있어, 유연하며 초경량의 태양 전지 모듈이 제조될 수 있다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지 모듈을 제조하는 과정을 순차적으로 나타내는 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지 모듈을 제조하는 과정을 순차적으로 나타내는 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 희생 기판(1) 상에 희생층(3), 제 1 전극막(5), 태양 전지막(7), 제 2 전극막(9) 및 투명 전도성 필름(11)을 순차적으로 형성할 수 있다. 상기 희생 기판(1)은 유리, 금속 포일, 플라스틱 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 유리로는 예를 들면 소다석회유리일 수 있다. 상기 금속으로는 예를 들면 스테인레스스틸일 수 있다. 상기 플라스틱은 예를 들면 폴리이미드일 수 있다. 상기 희생층(3)은 예를 들면 GaON일 수 있다. 상기 희생층(3)은 예를 들면 화학기상증착법 또는 물리기상증착법으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 전극막(5)과 상기 제 2 전극막(9)은 예를 들면 인듐주석산화물(ITO), 몰리브덴(Mo) 또는 아연산화물(ZnO)일 수 있다. 이때 상기 제 1 전극막(5)과 상기 제 2 전극막(9)은 화학기상증착법 또는 물리기상증착법으로 형성될 수 있다. 또는 상기 제 2 전극막(9)은 투명 전도성 접착제일 수 있다. 예를 들면 상기 제 2 전극막(9)은 PEDOT:PSS와 아크릴 접착제의 혼합물일 수 있다. 상기 PEDOT:PSS는 poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate이다. 이 경우, 상기 PEDOT:PSS와 아크릴 접착제를 혼합하여 혼합물을 상기 태양 전지막(7) 상에 코팅하고 이를 경화하여 상기 제 2 전극막(9)을 형성할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 제 2 전극막(9)은 충분한 전기전도도를 위해, 상기 PEDOT:PSS 막 내부에 삽입된 전극 그리드층을 더 포함할 수 있다.
상기 태양 전지막(7)은 예를 들면 차례로 적층된 광흡수층과 버퍼층을 포함할 수 있다. 상기 광흡수층은 예를 들면 CIGS[Cu(In,Ga)Se2]일 수 있다. 상기 광흡수층은 예를 들면 동시증발법, 또는 전구체 형성 후 셀렌화/황화 방법으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 CdS 또는 ZnS일 수 있다. 상기 버퍼층은 CBD(Chemical Bath Deposition) 방식이나 RF 스퍼터링 방식을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 태양 전지막(7)은 상기 버퍼층 상에 위치하는 고저항 투명층을 더 포함할 수 있다. 상기 고저항 투명층은 상기 제 2 전극보다 높은 전기저항을 가지는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면 상기 고저항 투명층은 진성(Intrinsic) 아연산화물(ZnO)로 형성될 수 있다. 상기 투명 전도성 필름(11)은 예를 들면 예를 들면 ITO나 아연산화물(ZnO)일 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제 1 영역(P1)에 해당하는 상기 태양 전지막(7), 상기 제 2 전극막(9) 및 상기 투명 전도성 필름(11)의 부분들을 제거하여 상기 제 1 전극막(5)의 상부면들을 일부 노출시키는 동시에 서로 이격된 태양 전지부들(7a), 상기 태양 전지부들(7a) 상의 제 2 전극들(9a), 그리고 상기 제 2 전극들(9a) 상의 투명 전도성 패턴들(11a)을 형성할 수 있다. 상기 제 1 영역(P1)에 해당하는 상기 태양 전지막(7), 상기 제 2 전극막(9) 및 상기 투명 전도성 필름(11)의 부분들을 제거하는 단계는 예를 들면 사진식각 공정 및 식각 공정에 의해 진행되거나 또는 레이저를 이용하여 진행될 수 있다.
도 3과 도 4를 참조하면, 상기 희생 기판(1)의 하면으로부터 상기 희생층(3)으로 레이저(L)등을 조사하여 상기 희생층(3)을 용융 상태로 변화시킬 수 있다. 이로써 상기 희생 기판(1)과 상기 희생층(3)을 상기 제 1 전극막(5)으로부터 분리시킬 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제 2 영역(P2)에 해당하는 상기 제 1 전극막(5)과 상기 태양 전지부들(7a)의 부분들을 제거하여 서로 이격된 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)을 형성할 수 있다. 각각의 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)는 차례로 적층된 제 1 전극(5a), 태양 전지부(7a), 제 2 전극(9a) 및 투명 전도성 패턴(11a)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 영역(P2)은 상기 제 1 영역(P1)에 인접할 수 있다. 상기 제 1 전극(5a)은 상기 태양 전지부(7a)의 왼쪽으로 돌출될 수 있다. 상기 제 2 전극(9a)과 상기 투명 전도성 패턴(11a)은 상기 태양 전지부(7a)의 오른쪽으로 돌출될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)을 옆으로 나란히 배치시킬 수 있다. 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)은 예를 들면 제 1 태양 전지 셀(20a), 제 2 태양 전지 셀(20b) 및 제 3 태양 전지 셀(20c)을 포함할 수 있다. 각각의 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)을 연결 패턴들(13a, 13b)을 이용하여 전기적으로 연결시킬 수 있다. 상기 연결 패턴들(13a, 13b)은 예를 들면 실버 페이스트일 수 있다. 상기 연결 패턴들(13a, 13b)은 예를 들면 상기 실버 페이스트를 노즐 등을 통해 공급하고 경화함으로써 형성될 수 있다. 상기 연결 패턴들(13a, 13b)은 제 1 연결 패턴(13a)과 제 2 연결 패턴(13b)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 연결 패턴(13a)에 의해 상기 제 1 태양 전지 셀(20a)의 상기 제 2 전극(9a)의 하부면은 이에 이웃하는 상기 제 2 태양 전지 셀(20b)의 상기 제 1 전극(5a)의 상부면과 연결될 수 있다. 상기 제 2 연결 패턴(13b)에 의해 상기 제 2 태양 전지 셀(20b)의 상기 제 2 전극(9a)의 하부면은 이에 이웃하는 상기 제 3 태양 전지 셀(20c)의 상기 제 1 전극(5a)의 상부면과 연결될 수 있다. 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c) 중에 가장 왼쪽에 배치되는 상기 제 1 태양 전지 셀(20a)의 상기 제 1 전극(5a)에는 제 1 외부 배선(14a)이 연결될 수 있다. 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c) 중에 가장 오른쪽에 배치되는 상기 제 3 태양 전지 셀(20c)의 상기 제 2 전극(9a)에는 제 2 외부 배선(14b)이 연결될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)의 하부면을 덮는 제 1 보호막(15)과 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)의 상부면을 덮는 제 2 보호막(17)을 형성할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 보호막들(15, 17)은 각각 EVA(Ethylene vinyl acetate)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 보호막들(15, 17)은 각각 알루미늄 산화막을 더 포함할 수 있다. 상기 알루미늄 산화막은 산소 투과 및 수분 투과를 억제하는데 매우 우수한 특성을 보이지만, 기계적인 충격에 취약하며 상기 EVA를 추가로 필요로 할 수 있다. 상기 알루미늄 산화막은 예를 들면 화학기상증착법 또는 원자박막증착법으로 형성될 수 있다. 상기 EVA는 예를 들면 라미네이팅 또는 코팅, 가열 및 압착 과정을 통해 형성될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 보호막들(15, 17) 중 적어도 하나는 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c) 사이의 공간을 채우도록 형성될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 보호막들(15, 17) 중 적어도 하나는 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)의 측면을 덮고 서로 접할 수 있다. 상기 제 1 보호막(15)과 상기 제 2 보호막(17)은 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)을 밀봉하여 산소나 수분으로부터 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)을 보호할 수 있다. 이로써 본 발명의 태양 전지 모듈(50)을 형성할 수 있다.
상기 희생 기판(1)을 분리시키기 위하여 상기 희생층(3)을 사용하였으나, 이와는 다르게, 상기 희생층(3)의 사용 없이, 상기 희생 기판(1)을 물리적으로 각각 상기 제 1 전극막(5)으로부터 떼어낼 수 있다. 즉, 상기 희생 기판(1)을 기계적인 박리(spalling)로 상기 제 1 전극막(5)으로부터 떼어낼 수 있다.
도 8의 상기 태양 전지 모듈(50)에서 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)의 높이는 서로 동일할 수 있다. 각각의 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)에서 상기 태양 전지부(7a)는 서로 대향되는 제 1 측면(7sa)과 제 2 측면(7sb)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전극(5a)은 상기 제 1 측면(7sa) 밖으로 돌출될 수 있다. 상기 제 2 전극(9a)은 상기 제 2 측면(7sb) 밖으로 돌출될 수 있다.
상기 제 2 전극막(9)과 상기 투명 전도성 필름(11) 중 하나가 충분한 전기전도도를 가진다면, 이들 중 나머지는 생략될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 전극들(5a, 9a)이 모두 투명한 물질로 형성된다면, 양방향으로 태양광이 입사되고 전기를 만들어낼 수 있다.
종래의 태양 전지 모듈은 실리콘, 유리 또는 폴리이미드로 이루어지는 기판을 포함하여 비출력(Specific power)이 낮다. 그러나 본 발명에 따른 태양 전지 모듈(50)은 어떠한 기판도 포함하지 않아, 비출력이 절대적으로 우수하다. 또한 상기 태양 전지 모듈(50)을 구성하는 상기 제 1 및 제 2 전극들(5a, 9a), 상기 태양 전지부(7a), 상기 투명 전도성 패턴(11a), 그리고 상기 제 1 및 제 2 보호막(15, 17)이 모두 유연한 소재로 형성될 수 있고 충분히 얇은 두께로 형성될 수 있어, 유연하며 초경량의 태양 전지 모듈이 제조될 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 태양 전지 모듈(50)은 전원이 필요한 소자와 연계되거나 건물에 적용되어 DIPV(Device integrated photovoltaics) 또는 BIPV(building integrated photovoltaics) 분야에 응용/적용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 예에 따른 태양 전지 모듈(51)에서는 투명 전도성 패턴(도 8의 11a)이 생략되고, 제 2 전극(9a)과 제 2 보호막(17)이 직접 접하도록 형성될 수 있다. 만약 상기 제 2 전극(9a)이 PEDOT:PSS와 접착제의 혼합물과 같은 투명 전도성 접착제로 이루어지고 상기 제 2 보호막(17)이 EVA로 형성되는 경우의 상기 제 2 전극(9a)과 상기 제 2 보호막(17) 사이의 접착력은 상기 제 2 전극(9a)이 ITO나 ZnO인 경우보다 더 클 수 있다. 그 외의 구성 및 제조 과정은 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 것과 동일/유사할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 예에 따른 태양 전지 모듈(52)에서는 제 1 연결 패턴(13a)은 제 1 태양 전지 셀(20a)의 제 2 전극(9a)의 상부면과 이에 인접하는 제 2 태양 전지 셀(20b)의 제 1 전극(5a)의 하부면 사이에 개재되어 이들을 연결할 수 있다. 제 2 연결 패턴(13b)은 제 2 태양 전지 셀(20b)의 제 2 전극(9a)의 상부면과 이에 인접하는 제 3 태양 전지 셀(20c)의 제 1 전극(5a)의 하부면 사이에 개재되어 이들을 연결할 수 있다. 상기 태양 전지 셀들(20a, 20b, 20c)의 높이는 서로 다를 수 있다. 즉, 상기 제 1 태양 전지 셀(20a)의 높이가 제일 낮고, 상기 제 3 태양 전지 셀(20c)의 높이가 제일 높을 수 있다. 그 외의 제조 방법 및 구성은 도 9를 참조하여 설명한 바와 동일/유사할 수 있다.
Claims (20)
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- 태양 전지 셀들을 형성하는 단계;
연결 패턴을 개재하여 상기 태양 전지 셀들을 전기적으로 연결시키는 단계; 및
상기 태양 전지 셀들의 하부면들과 상부면들을 덮는 보호막을 형성하는 단계를 포함하되,
상기 태양 전지 셀들을 형성하는 단계는,
희생 기판 상에 제 1 전극막, 태양 전지막 및 제 2 전극막을 순차적으로 형성하는 단계;
상기 제 2 전극막과 상기 태양 전지막을 부분적으로 제거하여 서로 이격된 복수개의 제 2 전극들과 상기 제 2 전극들 아래의 태양 전지부들을 형성하고 상기 제 1 전극막을 노출시키는 단계;
상기 희생 기판을 제거하는 단계; 및
상기 태양 전지부들 각각의 일측벽에 인접한 부분과 그 아래의 상기 제 1 전극막의 부분들을 제거하여, 상기 태양 전지부들 옆으로 돌출된 부분을 가지는 제 1 전극들을 형성하고, 상기 제 2 전극들의 하부면들을 일부 노출시키는 단계를 포함하는 태양 전지 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 태양 전지부들 각각은 서로 대향되는 제 1 측면과 제 2 측면을 포함하고, 상기 제 1 전극들 각각은 상기 제 1 측면 밖으로 돌출되고, 상기 제 2 전극들 각각은 상기 제 2 측면 밖으로 돌출되며,
상기 태양 전지 셀들을 전기적으로 연결시키는 단계는
상기 연결 패턴을 개재하여 하나의 태양 전지 셀의 제 2 전극과 이에 이웃하는 태양 전지 셀의 제 1 전극이 수직으로 중첩되도록 배치하는 단계를 포함하되,
상기 연결 패턴은 상기 제 2 전극의 하부면과 상기 제 1 전극의 상부면 사이에 개재되는 태양 전지 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 태양 전지부들 각각은 서로 대향되는 제 1 측면과 제 2 측면을 포함하고, 상기 제 1 전극들 각각은 상기 제 1 측면 밖으로 돌출되고, 상기 제 2 전극들 각각은 상기 제 2 측면 밖으로 돌출되며,
상기 태양 전지 셀들을 전기적으로 연결시키는 단계는
상기 연결 패턴을 개재하여 하나의 태양 전지 셀의 제 2 전극과 이에 이웃하는 태양 전지 셀의 제 1 전극이 수직으로 중첩되도록 배치하는 단계를 포함하되,
상기 연결 패턴은 상기 제 2 전극의 상부면과 상기 제 1 전극의 하부면 사이에 개재되는 태양 전지 모듈의 제조 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 연결 패턴은 실버 페이스트를 공급하고 경화함으로써 형성되는 태양 전지 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 전극막을 형성하는 단계는 PEDOT:PSS와 아크릴 접착제를 혼합시켜 조성물을 형성하는 단계; 및
상기 조성물을 상기 태양 전지막 상에 코팅하고 경화하는 단계를 포함하는 태양 전지 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 태양 전지 셀들을 형성하는 단계는, 상기 제 2 전극막 상에 투명 전도성 필름을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 제 2 전극막과 상기 태양 전지막을 부분적으로 제거할 때 상기 투명 전도성 필름도 부분적으로 제거되는 태양 전지 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 보호막은 알루미늄 산화막과 에틸렌 비닐 아세테이트 중 적어도 하나의 물질로 형성되는 태양 전지 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 태양 전지막은 차례로 적층된 광흡수층, 버퍼층 및 고저항 투명층을 포함하도록 형성되는 태양 전지 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 보호막은 상기 태양 전지 셀들을 밀봉하는 태양 전지 모듈의 제조 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 태양 전지 셀들을 형성하는 단계는, 상기 제 1 전극막을 형성하기 전에 상기 희생 기판 상에 희생층을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 희생 기판을 제거하는 단계는 상기 희생층에 레이저를 조사하여 상기 희생층을 용융시키는 단계를 포함하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
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