KR102613582B1 - Transparent solar cell module using edge bus bar electrode - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 복수의 제1 투명 태양 전지, 상기 제1 투명 태양 전지와 서로 번갈아 배치되고 상기 제1 투명 태양 전지와 상이한 전도형을 갖는 복수의 제2 투명 태양 전지, 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 각 측면 중 선택된 적어도 한 측면의 상면 및 하면 엣지를 따라 배치되어 상기 상부 그리드 전극 및 상기 하부 전극과 각각 접속되며 상기 엣지 버스바 전극을 형성하기 위한 복수의 상부 및 하부 사이드 버스바, 인접하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상부 사이드 버스바를 서로 연결하는 하나 이상의 상부 연결 전극, 그리고 인접하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상기 하부 사이드 버스바를 서로 연결하는 하나 이상의 하부 연결 전극을 포함하는 투명 태양 전지 모듈을 제공한다.
본 발명에 따르면, 마이크로 그리드 패턴과 엣지 버스바 전극 구조를 사용하여 제조되는 투명 태양 전지 모듈의 비가시성을 극대화하고 심미성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a transparent solar cell module using edge busbar electrodes.
According to the present invention, a plurality of first transparent solar cells, a plurality of second transparent solar cells arranged alternately with the first transparent solar cells and having a conduction type different from the first transparent solar cell, the first and second transparent solar cells A plurality of upper and lower side bus bars disposed along the upper and lower edges of at least one selected side of the transparent solar cell and connected to the upper grid electrode and the lower electrode, respectively, to form the edge bus bar electrode, One or more upper connection electrodes connecting the upper side bus bars of the adjacent first and second transparent solar cells to each other, and one or more lower connection electrodes connecting the lower side bus bars of the adjacent first and second transparent solar cells to each other. A transparent solar cell module including electrodes is provided.
According to the present invention, it is possible to maximize the invisibility and improve aesthetics of a transparent solar cell module manufactured using a microgrid pattern and an edge busbar electrode structure.

Description

엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈{TRANSPARENT SOLAR CELL MODULE USING EDGE BUS BAR ELECTRODE}Transparent solar cell module using edge bus bar electrodes {TRANSPARENT SOLAR CELL MODULE USING EDGE BUS BAR ELECTRODE}

본 발명은 엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집적도를 높이는 동시에 심미성을 향상시킬 수 있는 엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent solar cell module using an edge busbar electrode, and more specifically, to a transparent solar cell module using an edge busbar electrode that can increase integration and improve aesthetics at the same time.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 반도체 소자를 이용하여 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다.Recently, as the depletion of existing energy resources such as oil and coal is expected, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are attracting attention as next-generation batteries that directly convert solar energy into electrical energy using semiconductor devices.

한편, 태양 전지 모듈은 복수개의 태양 전지가 일정하게 배열된 후 서로 전기적으로 연결되어 형성되며, 복수의 태양 전지가 배치된 형태에 따라, 발전 효율이 달라질 수 있으므로, 발전 효율을 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재까지 개발된 태양 전지 모듈은 동일한 전도성을 갖는 태양 전지가 연속적으로 배치된 형태였다.Meanwhile, a solar cell module is formed by arranging a plurality of solar cells and then electrically connecting them to each other. Since the power generation efficiency can vary depending on the arrangement of the plurality of solar cells, much research has been done to improve the power generation efficiency. is being done. Solar cell modules developed to date have solar cells with the same conductivity arranged sequentially.

그러나, 동일한 전도성을 갖는 태양 전지가 연속적으로 배치된 태양 전지 모듈은 인접한 태양 전지 유닛들을 전기적으로 연결시키기 위해 태양 전지의 하부 전극과 이와 인접한 태양 전지의 상부 전극이 연결 전극에 의해 서로 전기적으로 연결되어야 하므로, 복수의 태양 전지가 서로 일정한 너비 이상으로 이격되어야 하며 이로 인해 전체 모듈의 면적 손실이 발생한다.However, in a solar cell module in which solar cells with the same conductivity are arranged in series, the lower electrode of the solar cell and the upper electrode of the adjacent solar cell must be electrically connected to each other by a connecting electrode in order to electrically connect adjacent solar cell units. Therefore, a plurality of solar cells must be spaced apart from each other by a certain width or more, which results in loss of area of the entire module.

도 1은 종래의 상하부 교차 연결 전극을 이용한 태양 전지 모듈의 구조를 설명한 도면이다. 도 1과 같이, 종래의 경우 인접한 태양 전지 간을 구리 와이어 등과 같은 연결 전극을 통하여 상하 교차 방식으로 연결해야 한다. 이 경우 서로 인접한 태양 전지 사이에 불필요한 이격 공간이 발생하게 되어 전체 모듈의 면적 손실을 야기하고 결과적으로 동일 면적 대비 전력 효율을 감소시킨다.Figure 1 is a diagram explaining the structure of a solar cell module using conventional upper and lower cross-connected electrodes. As shown in Figure 1, in the conventional case, adjacent solar cells must be connected in a vertical cross manner through connection electrodes such as copper wires. In this case, unnecessary space is created between adjacent solar cells, causing loss of area of the entire module and ultimately reducing power efficiency compared to the same area.

이러한 점은 투명 태양 전지를 연속 배열하여 구현한 투명 태양 전지 모듈에서도 동일하게 적용되는데, 투명 태양 전지 모듈에서 인접한 투명 태양 전지 유닛들을 전기적으로 연결하기 위해 복수의 투명 태양 전지 간이 서로 일정 너비 이상 이격되어야 하므로 그 만큼의 면적 손실이 발생하게 되고 모듈의 집적도 상승에도 한계가 따른다.This also applies to transparent solar cell modules implemented by sequentially arranging transparent solar cells. In order to electrically connect adjacent transparent solar cell units in a transparent solar cell module, a plurality of transparent solar cells must be spaced apart from each other by a certain width or more. Therefore, a corresponding amount of area loss occurs and there is a limit to the increase in module integration.

아울러, 투명 태양 전지 모듈의 경우 비가시성과 심미성이 중시되나, 인접한 태양 전지 유닛들의 버스바 전극 간을 밀리미터 단위의 연결 전극을 이용하여 서로 연결하게 되는 경우 연결 전극이 육안으로 식별되면서 투명 태양 전지 모듈의 심미성을 해치는 문제점이 있다.In addition, in the case of transparent solar cell modules, invisibility and aesthetics are important, but when the busbar electrodes of adjacent solar cell units are connected to each other using millimeter-scale connection electrodes, the connection electrodes are visible to the naked eye, making the transparent solar cell module There is a problem that spoils the aesthetics.

본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허 제10-2020-0064868호(2020.06.08. 공개)에 개시되어 있다. The technology behind the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0064868 (published on June 8, 2020).

본 발명은, 투명 태양 전지 모듈의 집적도를 높이는 동시에 비가시성을 극대화하고 심미성을 향상시킬 수 있는 엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈을 제공하는데 목적이 있다.The purpose of the present invention is to provide a transparent solar cell module using an edge busbar electrode that can increase the integration of the transparent solar cell module while maximizing invisibility and improving aesthetics.

본 발명은, 엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈에 있어서, N형 반도체 기판, 상기 N형 반도체 기판의 상면에 P-N접합을 이루는 P형층, 상기 P형층의 상면에 접속되고 마이크로 그리드 패턴으로 이루어진 상부 그리드 전극, 및 상기 N형 반도체 기판의 하면에 접속된 하부 전극을 포함한 복수의 제1 투명 태양 전지와, 상기 제1 투명 태양 전지와 서로 번갈아 배치되며, P형 반도체 기판, 상기 P형 반도체 기판의 상면에 P-N접합을 이루는 N형층, 상기 N형층의 상면에 접속되며 마이크로 그리드 패턴으로 이루어진 상부 그리드 전극, 및 상기 P형 반도체 기판의 하면에 접속된 하부 전극을 포함한 복수의 제2 투명 태양 전지와, 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 각 측면 중 선택된 적어도 한 측면의 상면 및 하면 엣지를 따라 페어로 배치되고 상기 상부 그리드 전극 및 상기 하부 전극과 각각 접속되며 상기 태양 전지 모듈의 엣지 부분을 따라 상기 엣지 버스바 전극을 형성하기 위한 복수의 상부 및 하부 사이드 버스바와, 인접하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상부 사이드 버스바를 서로 연결하는 하나 이상의 상부 연결 전극, 및 인접하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상기 하부 사이드 버스바를 서로 연결하는 하나 이상의 하부 연결 전극을 포함하는 투명 태양 전지 모듈을 제공한다.The present invention relates to a transparent solar cell module using an edge busbar electrode, comprising an N-type semiconductor substrate, a P-type layer forming a P-N junction on the upper surface of the N-type semiconductor substrate, and a micro-grid pattern connected to the upper surface of the P-type layer. A plurality of first transparent solar cells including an upper grid electrode and a lower electrode connected to a lower surface of the N-type semiconductor substrate, arranged alternately with the first transparent solar cells, a P-type semiconductor substrate, and the P-type semiconductor substrate. A plurality of second transparent solar cells including an N-type layer forming a P-N junction on the upper surface of the N-type layer, an upper grid electrode connected to the upper surface of the N-type layer and made of a microgrid pattern, and a lower electrode connected to the lower surface of the P-type semiconductor substrate; , arranged in pairs along the upper and lower edges of at least one selected side of each side of the first and second transparent solar cells, connected to the upper grid electrode and the lower electrode, respectively, and along the edge portion of the solar cell module. A plurality of upper and lower side bus bars for forming the edge bus bar electrodes, one or more upper connection electrodes connecting upper side bus bars of the adjacent first and second transparent solar cells to each other, and the adjacent first and second transparent solar cells. A transparent solar cell module is provided including one or more lower connection electrodes connecting the lower side bus bars of a second transparent solar cell to each other.

또한, 상기 제1 투명 태양 전지와 상기 제2 투명 태양 전지는 번갈아 인접하여 배치되며, 상기 상부 연결 전극과 상기 하부 연결 전극은, 인접하는 복수의 제1 투명 태양 전지와 복수의 제2 투명 태양 전지의 상부와 하부에 교대로 위치하여 제1 투명 태양 전지 및 제2 투명 태양 전지가 연결되도록 할 수 있다.In addition, the first transparent solar cells and the second transparent solar cells are alternately arranged adjacent to each other, and the upper connection electrode and the lower connection electrode are connected to a plurality of adjacent first transparent solar cells and a plurality of second transparent solar cells. It can be located alternately at the upper and lower parts of the , so that the first transparent solar cell and the second transparent solar cell are connected.

또한, 상기 제1 투명 태양 전지의 일측에 배치되는 제2 투명 태양 전지는 상부에 배치된 상부 연결 전극에 의해 상기 제1 투명 태양 전지와 연결되며, 상기 제1 투명 태양 전지의 타측에 배치되는 제2 투명 태양 전지는 하부에 배치된 하부 연결 전극에 의해 상기 제1 투명 태양 전지와 연결될 수 있다.Additionally, a second transparent solar cell disposed on one side of the first transparent solar cell is connected to the first transparent solar cell by an upper connection electrode disposed on the upper portion, and a second transparent solar cell disposed on the other side of the first transparent solar cell. 2 The transparent solar cell may be connected to the first transparent solar cell by a lower connection electrode disposed below.

또한, 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지 각각의 하부 전극은, 하면 전체를 덮는 판상형의 전극 형태로 구현될 수 있다.Additionally, the lower electrode of each of the first and second transparent solar cells may be implemented in the form of a plate-shaped electrode that covers the entire lower surface.

또한, 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 각 하부 전극은, 마이크로 그리드 패턴으로 이루어진 그리드 전극 형태를 가질 수 있다.Additionally, each lower electrode of the first and second transparent solar cells may have a grid electrode shape consisting of a microgrid pattern.

또한, 상기 투명 태양 전지 모듈은, 상기 엣지 부분이 정사각형 또는 직사각형 형태를 가지도록, N개(N은 2 이상)의 제1 태양 전지 모듈과 N개의 제2 태양 전지 모듈이 하나씩 서로 번갈아 가며 지그재그 형태로 배열된 구조를 가질 수 있다.In addition, the transparent solar cell module has N first solar cell modules (N is 2 or more) and N second solar cell modules alternating one by one in a zigzag form so that the edge portion has a square or rectangular shape. It can have a structure arranged as .

또한, 전체 2N개의 투명 태양 전지 중 가장 앞단의 제1 투명 태양 전지와 가장 뒷단의 제2 투명 태양 전지는 서로 동일한 열에 위치하되, 각각의 상부 사이드 버스바가 외부 디바이스의 전원 단자 사이에 접속될 수 있다.In addition, among the total 2N transparent solar cells, the first transparent solar cell at the frontmost stage and the second transparent solar cell at the rearmost stage are located in the same row, and each upper side bus bar can be connected between the power terminals of the external device. .

또한, 상기 연결 전극은 비가시성을 가진 금속 필름으로 형성될 수 있다.Additionally, the connection electrode may be formed of an invisible metal film.

또한, 상기 제1 투명 태양 전지 및 상기 제2 투명 태양 전지는 소정의 간격으로 이격되어 갭 영역을 형성하고, 상기 연결 전극은 상기 갭 영역 상에 배치될 수 있다.Additionally, the first transparent solar cell and the second transparent solar cell may be spaced apart at a predetermined interval to form a gap area, and the connection electrode may be disposed on the gap area.

또한, 상기 갭 영역의 폭은 1 내지 1,000㎛일 수 있다.Additionally, the width of the gap region may be 1 to 1,000 ㎛.

본 발명에 따르면, 서로 다른 전도형을 가지는 두 타입의 투명 태양 전지를 교대로 배치하여 높은 집적도의 투명 태양 전지 모듈을 제작할 수 있고, 각 태양 전지의 표면에 형성된 마이크로 그리드 패턴과 전체 태양 전지 모듈의 가장자리를 따라 설계된 버스바 전극 구조를 활용하여 투명 태양 전지 모듈의 비가시성 및 심미성을 높일 수 있다.According to the present invention, a highly integrated transparent solar cell module can be manufactured by alternately arranging two types of transparent solar cells with different conductivity types, and the microgrid pattern formed on the surface of each solar cell and the entire solar cell module can be manufactured. By utilizing the busbar electrode structure designed along the edge, the invisibility and aesthetics of transparent solar cell modules can be improved.

도 1은 종래의 상하부 교차 연결 전극을 이용한 태양 전지 모듈의 구조를 설명한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A' 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 B-B' 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 배면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 2에서 인접한 투명 태양 전지 간을 상부 연결 전극과 하부 연결 전극으로 연결하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 투명 태양 전지 모듈을 예시한 도면이다.
도 8은 버스-핑거바 전극을 이용한 모듈화 방식을 설명한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 투명 태양 전지 모듈의 구현 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram explaining the structure of a solar cell module using conventional upper and lower cross-connected electrodes.
Figure 2 is a plan view showing a transparent solar cell module using an edge bus bar electrode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section taken along line AA′ of FIG. 2 .
Figure 4 is a diagram schematically showing a cross section taken along line BB' in Figure 2.
Figure 5 is a diagram schematically showing the back of Figure 2.
FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of connecting adjacent transparent solar cells in FIG. 2 using an upper connection electrode and a lower connection electrode.
Figure 7 is a diagram illustrating a transparent solar cell module according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram explaining the modularization method using bus-finger bar electrodes.
Figure 9 is a diagram illustrating the implementation of a transparent solar cell module according to an embodiment of the present invention.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Then, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected," but also the case where it is "electrically connected" with another element in between. . Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈을 도시한 평면도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 A-A' 및 B-B' 단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 2의 배면을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a plan view showing a transparent solar cell module using an edge busbar electrode according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are diagrams schematically showing cross sections A-A' and B-B' of FIG. 2, and FIG. 5 is a diagram schematically showing the back of FIG. 2.

도 2 내지 도 5에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈(10)은 복수의 제1 투명 태양 전지(100), 복수의 제2 투명 태양 전지(200), 복수의 상부 사이드 버스바(300), 복수의 하부 사이드 버스바(400), 그리고 하나 이상의 상부 연결 전극(500) 및 하나 이상의 하부 연결 전극(600)을 포함한다.2 to 5, the transparent solar cell module 10 using an edge busbar electrode according to an embodiment of the present invention includes a plurality of first transparent solar cells 100 and a plurality of second transparent solar cells ( 200), a plurality of upper side bus bars 300, a plurality of lower side bus bars 400, and one or more upper connection electrodes 500 and one or more lower connection electrodes 600.

복수의 제1 투명 태양 전지(100) 및 복수의 제2 투명 태양 전지(200)는 서로 번갈아 교대로 배치될 수 있다. 여기서 도 2는 2개의 제1 투명 태양 전지(100)와 2개의 제2 투명 태양 전지(200)가 하나씩 번갈아 배치된 구조의 투명 태양 전지 모듈(10)로서 전체적으로 정사각형 형태를 갖는다. The plurality of first transparent solar cells 100 and the plurality of second transparent solar cells 200 may be arranged alternately with each other. Here, FIG. 2 shows a transparent solar cell module 10 in which two first transparent solar cells 100 and two second transparent solar cells 200 are alternately arranged one by one, and has an overall square shape.

제1 투명 태양 전지(100)는 N형 전도형을 가지는 N형 반도체 기판(110)과, N형 반도체 기판(110)의 상면 상에 위치하여 N형 반도체 기판(110)과 P-N접합을 이루며 P형 전도형을 가지는 P형층(120)과, P형층(120)의 상면에 위치하고 P형층(120)과 전기적으로 접속되며 마이크로 그리드 패턴으로 이루어진 상부 그리드 전극(130), 그리고 N형 반도체 기판(110)의 하면 상에 위치하여 N형 반도체 기판(110)과 접속된 하부 전극(140)을 포함할 수 있다.The first transparent solar cell 100 is located on the upper surface of the N-type semiconductor substrate 110 and the N-type semiconductor substrate 110 having an N-type conduction type, forming a P-N junction with the N-type semiconductor substrate 110. A P-type layer 120 having a type conductivity type, an upper grid electrode 130 located on the upper surface of the P-type layer 120, electrically connected to the P-type layer 120, and composed of a microgrid pattern, and an N-type semiconductor substrate 110 ) and may include a lower electrode 140 connected to the N-type semiconductor substrate 110.

제2 투명 태양 전지(200)는 P형 전도형을 가지는 P형 반도체 기판(210)과, P형 반도체 기판(210)의 상면 상에 위치하여 P형 반도체 기판(210)과 P-N접합을 이루며 N형 전도형을 가지는 N형층(220)과, N형층(220)의 상면에 위치하고 N형층(220)과 전기적으로 접속되며 마이크로 그리드 패턴으로 이루어진 제2 상부 그리드 전극(230), 그리고 P형 반도체 기판(210)의 하면 상에 위치하여 P형 반도체 기판(210)과 접속된 하부 전극(240)을 포함할 수 있다.The second transparent solar cell 200 is located on the upper surface of the P-type semiconductor substrate 210 and the P-type semiconductor substrate 210, forming a P-N junction with the P-type semiconductor substrate 210. An N-type layer 220 having a type conductivity type, a second upper grid electrode 230 located on the upper surface of the N-type layer 220, electrically connected to the N-type layer 220, and composed of a microgrid pattern, and a P-type semiconductor substrate. It may include a lower electrode 240 located on the lower surface of 210 and connected to the P-type semiconductor substrate 210.

여기서, 제1 및 제2 투명 태양 전지(100,200) 각각의 하부 전극(140,240)은 도 3 및 도 4와 같이, 하면 전체를 덮는 판상형의 전극 형태로 구현될 수 있다. 물론, 각각의 하부 전극(140,240)은 상부 그리드 전극(130,230)과 같은 마이크로 그리드 패턴으로 이루어질 수도 있다. Here, the lower electrodes 140 and 240 of each of the first and second transparent solar cells 100 and 200 may be implemented in the form of a plate-shaped electrode that covers the entire lower surface, as shown in FIGS. 3 and 4. Of course, each of the lower electrodes 140 and 240 may be formed in the same microgrid pattern as the upper grid electrodes 130 and 230.

본 발명의 실시예에서, 마이크로 그리드 패턴의 선폭은 1㎛ 내지 1㎜일 수 있다. 본 발명의 실시예에서 투명 태양 전지의 상부 전극에 해당한 상부 그리드 전극 또는 하부 전극에 해당한 하부 그리드 전극은 마이크로 단위의 선폭으로 설계되어 육안 식별이 어렵고 전극의 비가시성을 높일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the line width of the microgrid pattern may be 1 μm to 1 mm. In an embodiment of the present invention, the upper grid electrode corresponding to the upper electrode of the transparent solar cell or the lower grid electrode corresponding to the lower electrode is designed with a line width in the micro unit, making it difficult to identify with the naked eye and increasing the invisibility of the electrode.

P형층(120)은 N형 반도체 기판(110)과 P-N접합을 형성할 수 있다. N형층(220)은 P형 반도체 기판(210)과 P-N접합을 형성할 수 있다.The P-type layer 120 may form a P-N junction with the N-type semiconductor substrate 110. The N-type layer 220 may form a P-N junction with the P-type semiconductor substrate 210.

P형층(120)은 N형 반도체 기판(110)에 P형 도전형을 가지는 불순물이 도핑되어 형성된 에미터층일 수 있다. 따라서, N형 반도체 기판(110)의 상면은 명확하게 구분되는 영역이 아니며, P-N접합이 이루어지는 영역으로 이해될 수 있다.The P-type layer 120 may be an emitter layer formed by doping the N-type semiconductor substrate 110 with an impurity having a P-type conductivity type. Therefore, the upper surface of the N-type semiconductor substrate 110 is not a clearly defined area, and can be understood as an area where a P-N junction is formed.

N형층(220)은 P형 반도체 기판(210)에 N형 도전형을 가지는 불순물이 도핑되어 형성된 에미터층일 수 있다. 따라서, P형 반도체 기판(210)의 상면은 명확하게 구분되는 영역이 아니며, P-N접합이 이루어지는 영역으로 이해될 수 있다.The N-type layer 220 may be an emitter layer formed by doping the P-type semiconductor substrate 210 with an impurity having an N-type conductivity. Accordingly, the upper surface of the P-type semiconductor substrate 210 is not a clearly defined area and can be understood as an area where a P-N junction is formed.

이와 같이, 에미터층인 P형층(120)과 N형 반도체 기판(110)이 서로 반대의 도전형을 가지면, N형 반도체 기판(110)과 P형층(120)의 계면에 P-N접합(junction)이 형성될 수 있다. 또한 에미터층인 N형층(220)과 P형 반도체 기판(210)이 서로 반대의 도전형을 가지면, P형 반도체 기판(210)과 N형층(220)의 계면에 P-N접합(junction)이 형성될 수 있다. 이 경우, P-N접합에 광이 조사되면 광전효과에 의해 광기전력이 발생할 수 있다.In this way, when the P-type layer 120, which is an emitter layer, and the N-type semiconductor substrate 110 have opposite conductivity types, a P-N junction is formed at the interface between the N-type semiconductor substrate 110 and the P-type layer 120. can be formed. In addition, if the N-type layer 220, which is an emitter layer, and the P-type semiconductor substrate 210 have opposite conductivity types, a P-N junction will be formed at the interface between the P-type semiconductor substrate 210 and the N-type layer 220. You can. In this case, when light is irradiated to the P-N junction, photovoltaic power may be generated due to the photoelectric effect.

각각의 상부 그리드 전극(130,230)과 하부 전극(140,240)은 광의 조사에 의해 생성된 캐리어를 수집하며, 투명 태양 전지 모듈(10)과 전기적으로 연결된 외부의 전자장치, 배터리 등의 외부 디바이스(20)로 캐리어가 이동하는 이동 경로가 될 수 있다.Each of the upper grid electrodes 130 and 230 and the lower electrodes 140 and 240 collects carriers generated by irradiation of light, and external devices 20, such as external electronic devices and batteries, are electrically connected to the transparent solar cell module 10. This can be the path along which the carrier moves.

모듈 제작 시 원활한 캐리어 수집 및 모듈끼리의 연결을 위해 버스바 전극이 필요한데, 본 발명의 실시예의 경우 버스바를 모듈 가장자리 부분에만 설계하여 기존과 달리 버스바로 인한 심미성 저하 문제를 해결한다. 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.When manufacturing a module, bus bar electrodes are required to smoothly collect carriers and connect modules to each other. In the embodiment of the present invention, the bus bar is designed only at the edge of the module, which solves the problem of deterioration of aesthetics due to the bus bar, unlike before. This is explained in more detail as follows.

복수의 상부 사이드 버스바(300) 및 복수의 하부 사이드 버스바(400)는 투명 태양 전지 모듈(10)의 상면 및 하면 엣지 부분을 따라 엣지 버스바 전극을 형성한다. 이러한 복수의 상부 사이드 버스바(300) 및 복수의 하부 사이드 버스바(400)는 서로 상하로 이격되어 있으며 투명 태양 전지(100,200)의 상면 및 하면 엣지를 따라 페어로 배치된다. 도 2 및 도 5의 경우 투명 태양 전지 모듈(10)의 상면 및 하면 엣지(테두리)를 따라 사각형 모양의 엣지 버스바 전극(음영 영역 참조)을 형성한 것을 예시한다.The plurality of upper side bus bars 300 and the plurality of lower side bus bars 400 form edge bus bar electrodes along the upper and lower edge portions of the transparent solar cell module 10. The plurality of upper side bus bars 300 and the plurality of lower side bus bars 400 are vertically spaced apart from each other and are arranged in pairs along the upper and lower edges of the transparent solar cells 100 and 200. 2 and 5 illustrate that square-shaped edge bus bar electrodes (see shaded area) are formed along the upper and lower edges (rims) of the transparent solar cell module 10.

이를 위해, 복수의 상부 사이드 버스바(300)는 제1 및 제2 투명 태양 전지(100,200)의 각 측면 중 선택된 적어도 한 측면의 상면 엣지를 따라 배치된 상태에서 상부 그리드 전극(130,230)과 접속된다. 그리고, 복수의 하부 사이드 버스바(400)는 제1 및 제2 투명 태양 전지(100,200)의 각 측면 중 선택된 적어도 한 측면의 하면 엣지를 따라 배치된 상태에서 하부 전극(140,240)과 접속된다. To this end, the plurality of upper side bus bars 300 are connected to the upper grid electrodes 130 and 230 while disposed along the upper surface edge of at least one selected side from among each side of the first and second transparent solar cells 100 and 200. . In addition, the plurality of lower side bus bars 400 are connected to the lower electrodes 140 and 240 while disposed along the bottom edge of at least one side selected from among each side of the first and second transparent solar cells 100 and 200.

도 2에 도시된 2×2 배열의 투명 태양 전지 모듈(10)은 각 투명 태양 전지(100,200)의 네 측면 중 선택된 두 측면에 각각 상부 및 하부 사이드 버스바(300,400)가 배치되어 있다. 이에 따라, 투명 태양 전지 모듈(10)의 상면 및 하면 테두리를 따라 전체적으로 사각형 모양을 가지는 엣지 버스바 전극이 나란히 형성되게 된다.The transparent solar cell module 10 in a 2×2 array shown in FIG. 2 has upper and lower side bus bars 300 and 400 disposed on two selected sides out of the four sides of each transparent solar cell 100 and 200, respectively. Accordingly, edge bus bar electrodes having an overall square shape are formed side by side along the upper and lower edges of the transparent solar cell module 10.

상부 연결 전극(500) 및 하부 연결 전극(600)은 서로 이웃하는 제1 및 제2 투명 태양 전지(10O,200)의 상부 사이드 버스바(300) 간을 연결하거나, 서로 이웃하는 제1 및 제2 투명 태양 전지(10O,200)의 하부 사이드 버스바(400) 간을 연결할 수 있다.The upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 connect the upper side bus bars 300 of the first and second transparent solar cells 100 and 200 that are adjacent to each other, or connect the first and second transparent solar cells 100 and 600 that are adjacent to each other. 2 The lower side bus bars 400 of the transparent solar cells 10O and 200 can be connected.

도 6은 도 2에서 인접한 투명 태양 전지 간을 상부 연결 전극과 하부 연결 전극으로 연결하는 원리를 설명하는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of connecting adjacent transparent solar cells in FIG. 2 using an upper connection electrode and a lower connection electrode.

도 6의 (a)는 2개의 제1 투명 태양 전지(100)와 2개의 제2 투명 태양 전지(200)를 서로 번갈아 배열한 모습이고 (b)는 각 투명 태양 전지(100,200)의 상면 외곽 일부에 상부 사이드 버스바(300)를 형성한 모습을 나타낸다. 여기서 물론, 하면에도 동일한 형태로 사이드 버스바 전극이 형성된다.Figure 6 (a) shows two first transparent solar cells 100 and two second transparent solar cells 200 arranged alternately, and (b) shows a portion of the outer upper surface of each transparent solar cell 100 and 200. The upper side bus bar 300 is shown in . Here, of course, side bus bar electrodes are formed in the same form on the lower surface.

이러한 상태에서 4개의 투명 태양 전지는 서로 마이크로미터 단위의 미세 간극으로 밀착 배치된 후에, 도면에서 a와 b 지점 간은 상부 연결 전극(500)에 의해 연결되고, c와 d 지점 간은 하부 연결 전극(600)에 의해 연결된다. 이때 미세 간극은 갭 영역(50)을 의미한다.In this state, the four transparent solar cells are placed in close contact with each other with a micrometer-scale gap, and in the drawing, points a and b are connected by an upper connection electrode 500, and points c and d are connected by a lower connection electrode. Connected by (600). At this time, the fine gap refers to the gap area 50.

구체적으로, 도 2 및 도 3과 같이, 상부 연결 전극(500)은 인접하는 제1 및 제2 투명 태양 전지(100,200)의 상부 사이드 버스바(300)를 서로 연결한다. 또한 도 2 및 도 4와 같이, 하부 연결 전극(600)은 인접하는 제1 및 제2 투명 태양 전지(100,200)의 하부 사이드 버스바(400)를 서로 연결한다.Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3 , the upper connection electrode 500 connects the upper side bus bars 300 of adjacent first and second transparent solar cells 100 and 200 to each other. Also, as shown in FIGS. 2 and 4 , the lower connection electrode 600 connects the lower side bus bars 400 of the adjacent first and second transparent solar cells 100 and 200 to each other.

또한, 제1 투명 태양 전지(100)와 제2 투명 태양 전지(200)는 번갈아 인접하여 배치되므로, 상부 연결 전극(500)과 하부 연결 전극(600)은 인접하는 복수의 제1 투명 태양 전지(100)와 복수의 제2 투명 태양 전지(200)의 상부와 하부에 교대로 위치하여 제1 투명 태양 전지(100) 및 제2 투명 태양 전지(200)가 연결되도록 한다.In addition, since the first transparent solar cell 100 and the second transparent solar cell 200 are alternately arranged adjacent to each other, the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 are connected to a plurality of adjacent first transparent solar cells ( 100) and the plurality of second transparent solar cells 200 are alternately positioned at the upper and lower parts so that the first transparent solar cell 100 and the second transparent solar cell 200 are connected.

이에 따라, 제1 투명 태양 전지(100)의 일측에 배치되는 제2 투명 태양 전지(200)는 상부에 배치된 상부 연결 전극(500)에 의해 제1 투명 태양 전지(100)와 연결되며, 아울러 제1 투명 태양 전지(100)의 타측에 배치되는 제2 투명 태양 전지(200)는 하부에 배치된 하부 연결 전극(600)에 의해 제1 투명 태양 전지(100)와 연결된다.Accordingly, the second transparent solar cell 200 disposed on one side of the first transparent solar cell 100 is connected to the first transparent solar cell 100 by the upper connection electrode 500 disposed thereon. The second transparent solar cell 200 disposed on the other side of the first transparent solar cell 100 is connected to the first transparent solar cell 100 by the lower connection electrode 600 disposed below.

이와 같이, 상부 연결 전극(500)과 하부 연결 전극(600)은 서로 번갈아 배치된 제1 및 제2 투명 태양 전지(100,200) 간을 상부와 하부에서 각각 번갈아 연결한다.In this way, the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 alternately connect the first and second transparent solar cells 100 and 200 arranged alternately at the top and bottom, respectively.

제조되는 투명 태양 전지 모듈(10)의 비가시성 및 심미성이 보장되기 위해서는 연결 전극 또한 투명성 또는 비가시성을 가지는 소재로 구성될 수 있다. 따라서 상부 연결 전극(500)과 하부 연결 전극(600)은 광 투과성과 전도성이 있는 소재로 형성될 수 있으며, 비가시성을 가진 금속 필름으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 투명 태양 전지 모듈의 비가시성 및 심미성을 극대화할 수 있다.In order to ensure the invisibility and aesthetics of the manufactured transparent solar cell module 10, the connection electrode may also be made of a transparent or invisible material. Accordingly, the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 may be formed of a light-transmitting and conductive material and may be formed of an invisible metal film. Through this, the invisibility and aesthetics of the transparent solar cell module can be maximized.

제1 및 제2 투명 태양 전지(100,200)는 반도체 기판 등을 포함한 각 요소들이 투광성이 있는 투명한 소재로 구현될 수 있고, 결정질 실리콘 등과 같이 불투명한 소재로 구성되는 경우 기판을 통과하는 복수의 관통홀에 의해 투명성을 가지도록 구현될 수 있다. Each element of the first and second transparent solar cells 100 and 200, including a semiconductor substrate, may be implemented with a translucent transparent material, and when made of an opaque material such as crystalline silicon, a plurality of through holes passing through the substrate may be formed. It can be implemented with transparency.

본 발명의 실시예에 따른 투명 태양 전지 모듈(10)은 건물 일체형 태양전지(Building Integrated Photovoltaic, BIPV)로 활용될 수 있다.The transparent solar cell module 10 according to an embodiment of the present invention can be used as a building integrated photovoltaic (BIPV).

본 발명의 실시예에서 제1 투명 태양 전지(100) 및 제2 투명 태양 전지(200)는 도 3 및 도 4에 나타낸 것과 같이 소정의 간격으로 이격되어 갭 영역(50)을 형성하고, 상부 연결 전극(500)과 하부 연결 전극(600)은 갭 영역(50) 상에 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first transparent solar cell 100 and the second transparent solar cell 200 are spaced apart at a predetermined interval to form a gap region 50, as shown in FIGS. 3 and 4, and the upper connection The electrode 500 and the lower connection electrode 600 may be disposed on the gap region 50 .

갭 영역(50)은 서로 다른 전도형을 갖는 제1 투명 태양 전지(100) 및 제2 투명 태양 전지(200) 사이에서 광전 효과에 의해 발생한 캐리어가 이동하여 투명 태양 전지 모듈(10)의 발전 효율이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.The gap region 50 allows carriers generated by the photoelectric effect to move between the first transparent solar cell 100 and the second transparent solar cell 200 having different conductivity types, thereby improving the power generation efficiency of the transparent solar cell module 10. This deterioration problem can be prevented.

또한, 갭 영역(50) 상에 상부 연결 전극(500) 및 하부 연결 전극(600)이 배치됨에 따라, 갭 영역(50)에 의해 형성된 그리드 패턴이 시인되는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 투명 태양 전지 모듈(10)의 심미성이 향상될 수 있다.Additionally, as the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 are disposed on the gap area 50, the problem of the grid pattern formed by the gap area 50 being visible can be effectively prevented. Accordingly, the aesthetics of the transparent solar cell module 10 may be improved.

여기서, 갭 영역(50)의 폭은 약 1 내지 1,000㎛일 수 있다. 예를 들면, 갭 영역(50)의 폭은 약 1 내지 500㎛, 약 1 내지 300㎛, 약 1 내지 100㎛, 약 1 내지 50㎛, 약 5 내지 1,000㎛, 약 10 내지 1,000㎛ 또는 약 20 내지 1,000㎛일 수 있다. Here, the width of the gap region 50 may be about 1 to 1,000 μm. For example, the width of the gap region 50 is about 1 to 500 μm, about 1 to 300 μm, about 1 to 100 μm, about 1 to 50 μm, about 5 to 1,000 μm, about 10 to 1,000 μm, or about 20 μm. It may be from 1,000 ㎛.

예를 들어, 갭 영역(50)이 상기 폭 범위를 만족하는 경우, 단위 면적당 배치되는 투명 태양 전지의 갯수가 증가하여, 투명 태양 전지 모듈(10)의 집적도를 높이고 광발전 효율이 향상될 수 있다. 또한, 투명 태양 전지 사이의 간격이 좁아 심미성이 보다 향상될 수 있다.For example, when the gap region 50 satisfies the above width range, the number of transparent solar cells arranged per unit area increases, thereby increasing the integration of the transparent solar cell module 10 and improving photovoltaic efficiency. . Additionally, the spacing between transparent solar cells is narrow, so aesthetics can be further improved.

상부 연결 전극(500) 및 하부 연결 전극(600)의 폭은 갭 영역(50)의 폭보다 클 수 있다. 예를 들면, 상부 연결 전극(500) 및 하부 연결 전극(600)의 폭은 각각 약 10 내지 1,500㎛일 수 있다. 바람직하게는 상부 연결 전극(500) 및 하부 연결 전극(600)의 폭은 각각 약 10 내지 1,400㎛, 약 10 내지 1,300㎛, 약 10 내지 1,200㎛, 약 10 내지 1,100㎛, 약 10 내지 1,000㎛, 약 20 내지 1,500㎛, 약 30 내지 1,500㎛, 약 40 내지 1,500㎛, 약 50 내지 1,500㎛일 수 있다.The width of the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 may be larger than the width of the gap region 50. For example, the widths of the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 may each be about 10 to 1,500 μm. Preferably, the widths of the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 are respectively about 10 to 1,400 ㎛, about 10 to 1,300 ㎛, about 10 to 1,200 ㎛, about 10 to 1,100 ㎛, about 10 to 1,000 ㎛, It may be about 20 to 1,500 μm, about 30 to 1,500 μm, about 40 to 1,500 μm, or about 50 to 1,500 μm.

상부 연결 전극(500) 및 하부 연결 전극(600)의 폭이 상기 범위를 만족하는 경우 상부 연결 전극(500) 및 하부 연결 전극(600)이 갭 영역(50)을 효과적으로 덮을 수 있다. 또한, 상부 연결 전극(500) 및 하부 연결 전극(600)에 의해 반사되는 빛의 양이 감소되어, 투명 태양 전지 모듈(10)의 발전 효율이 보다 향상될 수 있다.When the widths of the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 satisfy the above range, the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 can effectively cover the gap area 50. Additionally, the amount of light reflected by the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600 is reduced, so that the power generation efficiency of the transparent solar cell module 10 can be further improved.

상부 연결 전극(500) 및 하부 연결 전극(600)에 의해 갭 영역(50)의 전체 또는 일부가 덮일 수 있다. 이 경우, 투명 태양 전지 모듈(10)의 심미성이 보다 향상될 수 있다.All or part of the gap area 50 may be covered by the upper connection electrode 500 and the lower connection electrode 600. In this case, the aesthetics of the transparent solar cell module 10 can be further improved.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 투명 태양 전지 모듈을 예시한 도면이다.Figure 7 is a diagram illustrating a transparent solar cell module according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에서 투명 태양 전지 모듈(10)은 엣지 부분이 정사각형 또는 직사각형 형태를 가지도록, N개(N은 2 이상)의 제1 투명 태양 전지(100)와 N개의 제2 투명 태양 전지(200)가 하나씩 서로 번갈아 가며 지그재그 형태로 배열된 구조를 가진다.In an embodiment of the present invention, the transparent solar cell module 10 includes N first transparent solar cells 100 (N is 2 or more) and N second transparent solar cells so that the edge portion has a square or rectangular shape. It has a structure in which (200) is arranged in a zigzag shape, alternating with each other one by one.

도 7의 (a)는 2×2 배열의 정사각형 모양의 투명 태양 전지 모듈이고, (b)는 2×3 배열의 직사각형 모양의 투명 태양 전지 모듈의 구조를 예시한 것이다. Figure 7 (a) is a 2×2 array of square-shaped transparent solar cell modules, and (b) illustrates the structure of a 2×3 array of rectangular-shaped transparent solar cell modules.

본 발명의 실시예의 경우 투명 태양 전지 모듈(10)의 가장자리 부분에만 버스바 전극이 형성된다. 도 7의 (a)에 도시된 2×2 배열의 투명 태양 전지 모듈의 경우 각각의 투명 태양 전지 모두 자신의 네 측면 중 두 측면에 사이드 버스바가 배치된다. 다만 도 7의 (b)에 도시된 2×3 배열의 투명 태양 전지 모듈의 경우 각 행에서 중간에 위치한 투명 태양 전지의 경우 300-2 및 300-5와 같이 네 측면 중 일 측면에만 사이드 버스바가 배치된다. 이와 같이, 각각의 투명 태양 전지가 모듈의 어떤 섹터에 위치하느냐에 따라 사이드 버스바가 설계되는 측면 부위가 달리 결정되는 것을 알 수 있다.In the case of the embodiment of the present invention, the bus bar electrode is formed only at the edge of the transparent solar cell module 10. In the case of the 2×2 array of transparent solar cell modules shown in (a) of FIG. 7, side bus bars are disposed on two of the four sides of each transparent solar cell. However, in the case of the 2×3 array of transparent solar cell modules shown in (b) of Figure 7, the side bus bar is only on one of the four sides, such as 300-2 and 300-5, in the case of the transparent solar cells located in the middle of each row. It is placed. In this way, it can be seen that the side area where the side busbar is designed is determined differently depending on which sector of the module each transparent solar cell is located.

또한 두 가지 케이스 모두, 전체 2N개의 투명 태양 전지 중에서 가장 앞단의 제1 투명 태양 전지와 가장 뒷단의 제2 투명 태양 전지가 서로 동일한 열에 위치하면서, 각각의 상부 사이드 버스바가 외부 디바이스(20)의 전원 단자 사이에 접속된 것을 알 수 있다. 도 7의 (a)의 경우 300-1과 300-4에 해당한 상부 사이드 버스바가 디바이스(20)의 전원 단자 사이에 접속되고, (b)에서는 300-1과 300-6에 해당한 상부 사이드 버스바가 디바이스(20)의 전원 단자 사이에 접속된다.In addition, in both cases, among the total 2N transparent solar cells, the first transparent solar cell at the frontmost stage and the second transparent solar cell at the rearmost stage are located in the same row, and each upper side bus bar supplies power to the external device 20. You can see that the terminals are connected. In the case of (a) of Figure 7, the upper side bus bars corresponding to 300-1 and 300-4 are connected between the power terminals of the device 20, and in (b), the upper side bus bars corresponding to 300-1 and 300-6 A bus bar is connected between the power terminals of the device 20.

도 8은 버스-핑거바 전극을 이용한 모듈화 방식을 설명한 도면이다. 도 8과 같이 복수의 핑거바에 대해 복수의 버스바를 교차 연결하는 일반적인 버스-핑거바 방식을 적용하는 경우 표면을 가로지르는 여러 열의 버스바 및 이들 사이를 연결하는 연결 전극으로 인하여 투명 태양 전지 모듈의 심미성을 해치게 된다.Figure 8 is a diagram explaining the modularization method using bus-finger bar electrodes. When applying the general bus-finger bar method of cross-connecting a plurality of bus bars to a plurality of finger bars as shown in Figure 8, the aesthetics of the transparent solar cell module are improved due to several rows of bus bars crossing the surface and connection electrodes connecting them. will harm

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 투명 태양 전지 모듈의 구현 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 9에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 실시예의 경우 마이크로 그리드 전극 패턴을 이용하여 투명 태양 전지 모듈의 비가시성을 극대화함과 동시에 모듈의 가장자리(edge)에 설계된 엣지 버스바 전극을 통하여 기존의 버스-핑거바 전극 구조보다 심미성을 높일 수 있다.Figure 9 is a diagram illustrating the implementation of a transparent solar cell module according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 9, in the case of the embodiment of the present invention, the invisibility of the transparent solar cell module is maximized by using a microgrid electrode pattern, and at the same time, the existing bus- It can improve aesthetics compared to the finger bar electrode structure.

이상과 같은 본 발명에 의하면 서로 다른 전도형을 가지는 두 타입의 투명 태양 전지를 교대로 배치하여 높은 집적도의 투명 태양 전지 모듈을 제작할 수 있다. 아울러, 각 태양 전지의 표면에 형성된 마이크로 그리드 패턴과 전체 태양 전지 모듈의 가장자리를 따라 설계된 버스바 전극 구조를 활용하여 투명 태양 전지 모듈의 비가시성 및 심미성을 동시에 높일 수 있다.According to the present invention as described above, a transparent solar cell module with high integration can be manufactured by alternately arranging two types of transparent solar cells with different conductivity types. In addition, by utilizing the microgrid pattern formed on the surface of each solar cell and the busbar electrode structure designed along the edges of the entire solar cell module, the invisibility and aesthetics of the transparent solar cell module can be increased at the same time.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

10: 투명 태양 전지 모듈 20: 디바이스
50: 갭 영역 100: 제1 투명 태양 전지
200: 제2 투명 태양 전지 300: 상부 사이드 버스바
400: 하부 사이드 버스바 500: 상부 연결 전극
600: 하부 연결 전극 110: N형 반도체 기판
210: P형 반도체 기판 120: P형층
220: N형 층 130,23O: 상부 그리드 전극
140,240: 하부 전극10: Transparent solar cell module 20: Device
50: gap area 100: first transparent solar cell
200: second transparent solar cell 300: upper side busbar
400: lower side busbar 500: upper connection electrode
600: lower connection electrode 110: N-type semiconductor substrate
210: P-type semiconductor substrate 120: P-type layer
220: N-type layer 130,23O: upper grid electrode
140,240: lower electrode

Claims (10)

엣지 버스바 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈에 있어서,
N형 반도체 기판, 상기 N형 반도체 기판의 상면에 P-N접합을 이루는 P형층, 상기 P형층의 상면에 접속되고 마이크로 그리드 패턴으로 이루어진 상부 그리드 전극, 및 상기 N형 반도체 기판의 하면에 접속된 하부 전극을 포함한 복수의 제1 투명 태양 전지;
상기 제1 투명 태양 전지와 서로 번갈아 배치되며, P형 반도체 기판, 상기 P형 반도체 기판의 상면에 P-N접합을 이루는 N형층, 상기 N형층의 상면에 접속되며 마이크로 그리드 패턴으로 이루어진 상부 그리드 전극, 및 상기 P형 반도체 기판의 하면에 접속된 하부 전극을 포함한 복수의 제2 투명 태양 전지;
상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 각 측면 중 선택된 적어도 한 측면의 상면 및 하면 엣지를 따라 페어로 배치되어 상기 상부 그리드 전극 및 상기 하부 전극과 각각 접속되며 상기 태양 전지 모듈의 엣지 부분을 따라 상기 엣지 버스바 전극을 형성하기 위한 복수의 상부 및 하부 사이드 버스바;
인접하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상부 사이드 버스바를 서로 연결하는 하나 이상의 상부 연결 전극; 및
인접하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상기 하부 사이드 버스바를 서로 연결하는 하나 이상의 하부 연결 전극을 포함하며,
상기 투명 태양 전지 모듈은,
상기 엣지 부분이 정사각형 또는 직사각형 형태를 가지도록, N개(N은 2 이상)의 제1 태양 전지 모듈과 N개의 제2 태양 전지 모듈이 하나씩 서로 번갈아 가며 지그재그 형태로 배열된 구조를 가지며,
전체 2N개의 투명 태양 전지 중 가장 앞단의 제1 투명 태양 전지와 가장 뒷단의 제2 투명 태양 전지는 서로 동일한 열에 위치하되, 각각의 상부 사이드 버스바가 외부 디바이스의 전원 단자 사이에 접속되는 투명 태양 전지 모듈.In a transparent solar cell module using edge busbar electrodes,
An N-type semiconductor substrate, a P-type layer forming a PN junction on the upper surface of the N-type semiconductor substrate, an upper grid electrode connected to the upper surface of the P-type layer and made of a microgrid pattern, and a lower electrode connected to the lower surface of the N-type semiconductor substrate. A plurality of first transparent solar cells including;
It is arranged alternately with the first transparent solar cell, a P-type semiconductor substrate, an N-type layer forming a PN junction on the upper surface of the P-type semiconductor substrate, an upper grid electrode connected to the upper surface of the N-type layer and consisting of a microgrid pattern, and a plurality of second transparent solar cells including lower electrodes connected to a lower surface of the P-type semiconductor substrate;
Arranged in pairs along the upper and lower edges of at least one selected side of each side of the first and second transparent solar cells, connected to the upper grid electrode and the lower electrode, respectively, and along the edge portion of the solar cell module a plurality of upper and lower side bus bars to form edge bus bar electrodes;
one or more upper connection electrodes connecting upper side bus bars of the adjacent first and second transparent solar cells to each other; and
It includes one or more lower connection electrodes connecting the lower side bus bars of the adjacent first and second transparent solar cells to each other,
The transparent solar cell module,
It has a structure in which N first solar cell modules (N is 2 or more) and N second solar cell modules are arranged alternately one by one in a zigzag shape so that the edge portion has a square or rectangular shape,
Among the total 2N transparent solar cells, the first transparent solar cell at the front and the second transparent solar cell at the rear are located in the same row, and each upper side bus bar is connected between the power terminals of the external device. . 제1항에 있어서,
상기 제1 투명 태양 전지와 상기 제2 투명 태양 전지는 번갈아 인접하여 배치되며,
상기 상부 연결 전극과 상기 하부 연결 전극은,
인접하는 복수의 제1 투명 태양 전지와 복수의 제2 투명 태양 전지의 상부와 하부에 교대로 위치하여 제1 투명 태양 전지 및 제2 투명 태양 전지가 연결되도록 하는 투명 태양 전지 모듈.According to paragraph 1,
The first transparent solar cell and the second transparent solar cell are alternately arranged adjacent to each other,
The upper connection electrode and the lower connection electrode are,
A transparent solar cell module that is alternately positioned above and below a plurality of adjacent first transparent solar cells and a plurality of second transparent solar cells so that the first transparent solar cells and the second transparent solar cells are connected. 제2항에 있어서,
상기 제1 투명 태양 전지의 일측에 배치되는 제2 투명 태양 전지는 상부에 배치된 상부 연결 전극에 의해 상기 제1 투명 태양 전지와 연결되며,
상기 제1 투명 태양 전지의 타측에 배치되는 제2 투명 태양 전지는 하부에 배치된 하부 연결 전극에 의해 상기 제1 투명 태양 전지와 연결되는 투명 태양 전지 모듈According to paragraph 2,
A second transparent solar cell disposed on one side of the first transparent solar cell is connected to the first transparent solar cell by an upper connection electrode disposed thereon,
A second transparent solar cell disposed on the other side of the first transparent solar cell is a transparent solar cell module connected to the first transparent solar cell by a lower connection electrode disposed below. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 투명 태양 전지 각각의 하부 전극은,
하면 전체를 덮는 판상형의 전극 형태로 구현되는 투명 태양 전지 모듈.According to paragraph 1,
The lower electrode of each of the first and second transparent solar cells is,
A transparent solar cell module implemented in the form of a plate-shaped electrode that covers the entire bottom. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 각 하부 전극은,
마이크로 그리드 패턴으로 이루어진 그리드 전극 형태를 가지는 투명 태양 전지 모듈.According to paragraph 1,
Each lower electrode of the first and second transparent solar cells is,
A transparent solar cell module with a grid electrode shape consisting of a microgrid pattern. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연결 전극은 비가시성을 가진 금속 필름으로 형성된 투명 태양 전지 모듈.According to paragraph 1,
A transparent solar cell module in which the connection electrode is formed of an invisible metal film. 제1항에 있어서,
상기 제1 투명 태양 전지 및 상기 제2 투명 태양 전지는 소정의 간격으로 이격되어 갭 영역을 형성하고,
상기 연결 전극은 상기 갭 영역 상에 배치되는 투명 태양 전지 모듈.According to paragraph 1,
The first transparent solar cell and the second transparent solar cell are spaced apart at a predetermined interval to form a gap region,
A transparent solar cell module wherein the connection electrode is disposed on the gap area. 제9항에 있어서,
상기 갭 영역의 폭은 1 내지 1,000㎛인 투명 태양 전지 모듈.According to clause 9,
A transparent solar cell module wherein the gap region has a width of 1 to 1,000 ㎛.
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