KR20110001335A - 태양광 발전장치 - Google Patents
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Abstract
태양광 발전장치가 개시된다. 태양광 발전장치는 기판; 상기 기판 상에 제 1 열로 배치되는 다수 개의 제 1 서브 모듈들; 상기 기판 상에 상기 제 1 서브 모듈들과 나란히 제 2 열로 배치되는 다수 개의 제 2 서브 모듈들; 및 상기 제 1 서브 모듈들 중 하나와 직접 연결되고, 상기 제 2 서브 모듈들 중 하나와 직접 연결되는 버스 바를 포함한다.
라인, 서브, 모듈, 태양전지, 병렬, 직렬
Description
실시예는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
최근 에너지 수요가 증가함에 따라서, 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지에 대한 개발이 진행되고 있다.
특히, 유리 기판, 금속 후면 전극층, p형 CIGS 계 광 흡수층, 고저항 버퍼층, n형 창층 등을 포함하는 기판 구조의 pn 헤테로 접합 장치인 CIGS계 태양전지가 널리 사용되고 있다.
이러한 태양전지의 성능을 향상시키기 위한 연구들이 진행 중이다.
실시예는 용이하게 제조될 수 있고, 다양한 크기로 절단될 수 있는 서브 모듈을 포함하고, 용이하게 불량을 리페어 할 수 있고, 다양한 형태로 설계될 수 있는 태양광 발전장치를 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 기판; 상기 기판 상에 제 1 열로 배치되는 다수 개의 제 1 서브 모듈들; 상기 기판 상에 상기 제 1 서브 모듈들과 나란히 제 2 열로 배치되는 다수 개의 제 2 서브 모듈들; 및 상기 제 1 서브 모듈들 중 하나와 직접 연결되고, 상기 제 2 서브 모듈들 중 하나와 직접 연결되는 버스 바를 포함한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 기판; 상기 기판 상에 제 1 열로 배치되는 다수 개의 제 1 서브 모듈들; 상기 기판 상에 상기 제 1 서브 모듈들과 나란히 제 2 열로 배치되는 다수 개의 제 2 서브 모듈들; 및 상기 제 1 서브 모듈들 중 하나와 상기 제 2 서브 모듈들 중 하나를 직렬로 연결하는 접속 부재를 포함한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 제 1 라인영역 및 상기 제 1 라인영역과 나란히 배치되는 제 2 라인이 정의되는 기판; 상기 제 1 라인영역에 배치되는 제 1 서브 모듈; 상기 제 1 라인영역에 배치되며, 상기 제 1 서브 모듈과 일렬로 배치되는 제 2 서브 모듈; 상기 제 2 라인영역에 배치되는 제 3 서브 모듈; 상기 제 2 라인영역에 배치되며, 상기 제 3 서브 모듈과 일렬로 배치되는 제 4 서브 모 듈; 및 상기 제 1 서브 모듈 및 상기 제 3 서브 모듈의 상면에 배치되는 버스 바를 포함한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 제 1 라인영역 및 상기 제 1 라인영역과 나란히 배치되는 제 2 라인이 정의되는 기판; 상기 제 1 라인영역에 배치되는 제 1 서브 모듈; 상기 제 1 라인영역에 배치되며, 상기 제 1 서브 모듈과 일렬로 배치되는 제 2 서브 모듈; 상기 제 2 라인영역에 배치되는 제 3 서브 모듈; 상기 제 2 라인영역에 배치되며, 상기 제 3 서브 모듈과 일렬로 배치되는 제 4 서브 모듈; 상기 제 1 서브 모듈 및 상기 제 3 서브 모듈을 직렬로 연결하는 제 1 접속 부재; 및 상기 제 1 서브 모듈 및 상기 제 2 서브 모듈을 직렬로 연결하는 제 2 접속부재를 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 제 1 열로 배치되는 제 1 서브 모듈들 및 제 2 열로 배치되는 제 2 서브 모듈들을 포함한다.
즉, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 다수 개의 서브 모듈들을 포함한다. 이때, 서브 모듈들은 다양한 크기로 절단될 수 있고, 낮은 성능을 가지는 서브 모듈을 절단되고, 다른 서브 모듈로 교체될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 접속 부재를 사용하여, 서브 모듈들을 직렬 또는 병렬 연결 등 다양한 방식으로 연결할 수 있다.
또한, 마스크 등에 의해서 용이하게 서브 모듈들은 제조될 수 있고, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 용이하게 제조될 수 있다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 패널, 부재, 층, 전극 또는 셀 등이 각 기판, 패널, 부재, 층, 전극 또는 셀 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 평면도이다. 도 2는 서브 모듈을 도시한 평면도이다. 도 3은 도 1에서, A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 4는 도 1에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 지지기판(10), 제 1 서브 모듈들(100), 제 2 서브 모듈들(200), 제 3 서브 모듈들(300) 및 제 4 서브 모듈들(400), 제 1 버스 바(600) 및 제 2 버스 바(700)를 포함한다.
상기 지지기판(10)은 플레이트 형상을 가진다. 상기 지지기판(10)은 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400), 상기 제 1 버스 바(600) 및 상기 제 2 버스 바(700)를 지지한다.
상기 지지기판(10)은 리지드(rigid)하거나 플렉서블(flexible) 할 수 있다. 상기 지지기판(10)은 예를 들어, 금속 기판, 플라스틱 기판 또는 유리기판 일 수 있다. 상기 지지기판(10)은 예를 들어, 소다라임 글래스 기판일 수 있다.
상기 지지기판(10)은 다수 개의 라인 영역들(LA1...LA4)로 구분될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지기판(10)은 제 1 라인 영역(LA1), 제 2 라인 영역(LA2), 제 3 라인 영역(LA3) 및 제 4 라인 영역(LA4)을 포함한다.
상기 제 1 라인 영역(LA1)은 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가진다.
상기 제 2 라인 영역(LA2)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 상기 제 2 라인 영역(LA2)은 상기 제 1 라인 영역(LA1)과 나란히 배치된다.
상기 제 3 라인 영역(LA3)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 상기 제 3 라인 영역(LA3)은 상기 제 2 라인 영역(LA2)과 나란히, 상기 제 2 라인 영역(LA2)에 인접하여 배치된다.
상기 제 4 라인 영역(LA4)은 상기 제 1 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 상기 제 4 라인 영역(LA4)은 상기 제 3 라인 영역(LA3)과 나란히, 상기 제 3 라인 영역(LA3)에 인접하여 배치된다.
상기 제 1 서브 모듈들(100)은 상기 제 1 라인 영역(LA1)에 배치된다. 상기 제 1 서브 모듈들(100)은 제 1 열을 지어 배치된다. 예를 들어, 상기 제 1 라인 영역(LA1)에 4 개의 제 1 서브 모듈들이 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 제 1 서브 모듈(100)은 다수 개의 셀들(C1...C5)을 포함한다. 상기 셀들(C1...C5)은 서로 직렬로 연결된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 서브 모듈들(100)은 이면전극층(110), 광 흡수층(120), 버퍼층(130), 고저항 버퍼층(140) 및 윈도우층(150)을 포함한다.
상기 이면전극층(110)은 상기 지지기판(10) 상에 배치된다. 상기 이면전극 층(110)은 상기 제 1 이면전극층(110)은 도전체이며, 상기 이면전극층(110)으로 사용되는 물질의 예로서는 몰리브덴 등을 들 수 있다.
상기 광 흡수층(120)은 상기 이면전극층(110) 상에 배치된다. 상기 광 흡수층(120)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족계 화합물을 포함할 수 있다.. 예를 들어, 상기 광 흡수층(120)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다.
상기 광 흡수층(120)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.
상기 버퍼층(130)은 상기 광 흡수층(120) 상에 배치된다. 상기 버퍼층(130)로 사용되는 물질의 예로서는 황화 카드뮴 등을 들 수 있다.
상기 고저항 버퍼층(140)은 상기 버퍼층(130) 상에 배치된다. 상기 고저항 버퍼층(140)로 사용되는 물질의 예로서는 도핑되지 않는 징크 옥사이드 등을 들 수 있다.
상기 윈도우층(150)은 상기 고저항 버퍼층(140) 상에 배치된다. 상기 윈도우층로 사용되는 물질의 예로서는 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드 등을 들 수 있다.
상기 층들(110...150)에 각각 형성되는 홈 패턴들에 의해서, 상기 제 1 서브 모듈(100)은 상기 셀들(C1...C5)로 구분된다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 서브 모듈들(100)은 서로 직렬로 연결된다. 서로 인접하는 두 개의 제 1 서브 모듈들(100a, 100b)은 접속 부재(500)에 의해서 서로 직렬로 연결된다.
더 자세하게, 서로 인접하는 두 개의 제 1 서브 모듈들(100a, 100b)은 접속 부재(500)에 의해서, 서로 직렬로 연결된다.
상기 접속 부재(500)는 하나의 제 1 서브 모듈(100a)의 이면전극층(110a)에 접촉되고, 인접하는 제 1 서브 모듈(100b)의 윈도우층(150b)에 접촉된다.
더 자세하게, 하나의 제 1 서브 모듈(100a)의 이면전극층(110a)의 상면이 노출되고, 상기 노출된 이면전극층(110a)의 상면에 상기 접속 부재(500)가 직접 접촉된다. 또한, 인접하는 제 1 서브 모듈(100b)의 윈도우층(150b)의 상면에 상기 접속 부재(500)가 직접 접촉된다.
상기 접속 부재(500)는 도전체이며, 예를 들어 도전테이프 또는 도전 페이스트 일 수 있다.
상기 제 2 서브 모듈들(200)은 상기 제 2 라인 영역(LA2)에 배치된다. 상기 제 2 서브 모듈들(200)은 제 2 열을 지어 배치된다. 예를 들어, 상기 제 2 라인 영역(LA2)에 4 개의 제 2 서브 모듈들(200)이 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치된다.
또한, 각각의 제 2 서브 모듈(200)은 상기 제 1 서브 모듈들(100)과 같이, 서로 직렬로 연결되는 다수 개의 셀들을 포함한다.
또한, 각각의 제 2 서브 모듈(200)은 상기 제 1 서브 모듈들(100)과 같이, 차례로 적층되어 형성되는 이면전극층, 광 흡수층, 버퍼층, 고저항 버퍼층 및 윈도우층을 포함한다.
또한, 상기 제 2 서브 모듈들(200)은 서로 직렬로 연결된다. 상기 제 1 서브 모듈들(100)과 같은 방식으로, 서로 인접하는 제 2 서브 모듈들은 접속 부재(500)에 의해서 서로 직렬로 연결된다.
상기 제 3 서브 모듈들(300)은 상기 제 3 라인 영역(LA3)에 배치된다. 상기 제 3 서브 모듈들(300)은 제 3 열로 배치된다. 예를 들어, 상기 제 3 라인 영역(LA3)에 4 개의 제 3 서브 모듈들이 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치된다.
또한, 각각의 제 3 서브 모듈(300)은 상기 제 1 서브 모듈들(100)과 같이, 서로 직렬로 연결되는 다수 개의 셀들을 포함한다.
또한, 각각의 제 3 서브 모듈(300)은 상기 제 1 서브 모듈들(100)과 같이, 차례로 적층되어 형성되는 이면전극층, 광 흡수층, 버퍼층, 고저항 버퍼층 및 윈도우층을 포함한다.
또한, 상기 제 3 서브 모듈들(300)은 서로 직렬로 연결된다. 상기 제 1 서브 모듈들(100)과 같은 방식으로, 서로 인접하는 제 3 서브 모듈들은 접속 부재(500)에 의해서 서로 직렬로 연결된다.
상기 제 4 서브 모듈들(400)은 상기 제 4 라인 영역(LA4)에 배치된다. 상기 제 4 서브 모듈들(400)은 제 4 열로 배치된다. 예를 들어, 상기 제 4 라인 영역(LA4)에 4 개의 제 4 서브 모듈들(400)이 상기 제 1 방향으로 열을 지어 배치된다.
또한, 각각의 제 4 서브 모듈(400)은 상기 제 1 서브 모듈들(100)과 같이, 서로 직렬로 연결되는 다수 개의 셀들을 포함한다.
또한, 각각의 제 4 서브 모듈(400)은 상기 제 1 서브 모듈들(100)과 같이, 차례로 적층되어 형성되는 이면전극층, 광 흡수층, 버퍼층, 고저항 버퍼층 및 윈도우층을 포함한다.
또한, 상기 제 4 서브 모듈들(400)은 서로 직렬로 연결된다. 상기 제 1 서브 모듈들(100)과 같은 방식으로, 서로 인접하는 제 4 서브 모듈들은 접속 부재(500)에 의해서 서로 직렬로 연결된다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 버스 바(600)는 상기 지지기판(10)의 한쪽 끝에 배치된다. 상기 제 1 버스 바(600)는 제 2 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 상기 제 1 버스 바(600)는 도전체이며, 상기 제 1 버스 바(600)는 예를 들어, 도전 테이프 또는 도전 페이스트일 수 있다.
상기 제 1 버스 바(600)는 상기 제 1 내지 제 4 라인 영역(LA1...LA4)에 걸쳐서 배치된다. 상기 제 1 버스 바(600)는 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 1 버스 바(600)는 상기 제 1 서브 모듈들(100) 중 하나, 상기 제 2 서브 모듈들(200) 중 하나, 상기 제 3 서브 모듈들(300) 중 하나 및 상기 제 4 서브 모듈들(400) 중 하나 상에 배치된다.
또한, 상기 제 1 버스 바(600)는 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400)의 상면에 접촉된다. 더 자세하게, 상기 제 1 버스 바(600)는 상기 제 1 서브 모듈들(100) 중 하나, 상기 제 2 서브 모듈들(200) 중 하나, 상기 제 3 서브 모듈들(300) 중 하나 및 상기 제 4 서브 모듈들(400) 중 하나의 상면에 직접적으로 접촉된다.
또한, 상기 제 1 버스 바(600)는 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈 들(100...400)에 전기적으로 연결된다. 더 자세하게, 상기 제 1 버스 바(600)는 상기 제 1 서브 모듈들(100) 중 하나, 상기 제 2 서브 모듈들(200) 중 하나, 상기 제 3 서브 모듈들(300) 중 하나 및 상기 제 4 서브 모듈들(400) 중 하나에 직접 접속된다.
더 자세하게, 상기 제 1 버스 바(600)는 한쪽 끝에 배치되는 제 1 서브 모듈(101)의 최외곽 셀(C5)의 상면에 직접 접속된다. 마찬가지로, 상기 제 1 버스 바(600)는 한쪽 끝에 배치되는 제 2 내지 제 4 서브 모듈(201, 301, 401)의 최외곽 셀의 상면에 직접 접속된다.
상기 제 2 버스 바(700)는 상기 지지기판(10)의 다른 쪽 끝에 배치된다. 상기 제 2 버스 바(700)는 제 2 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 상기 제 2 버스 바(700)는 도전체이며, 상기 제 2 버스 바(700)는 예를 들어, 도전 테이프 또는 도전 페이스트일 수 있다.
상기 제 2 버스 바(700)는 상기 제 1 내지 제 4 라인 영역(LA1...LA4)에 걸쳐서 배치된다. 상기 제 2 버스 바(700)는 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 2 버스 바(700)는 상기 제 1 서브 모듈들(100) 중 하나, 상기 제 2 서브 모듈들(200) 중 하나, 상기 제 3 서브 모듈들(300) 중 하나 및 상기 제 4 서브 모듈들(400) 중 하나 상에 배치된다.
또한, 상기 제 2 버스 바(700)는 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400)의 상면에 접촉된다. 더 자세하게, 상기 제 2 버스 바(700)는 상기 제 1 서브 모듈들(100) 중 하나, 상기 제 2 서브 모듈들(200) 중 하나, 상기 제 3 서브 모듈들(300) 중 하나 및 상기 제 4 서브 모듈들(400) 중 하나의 상면에 직접적으로 접촉된다.
또한, 상기 제 2 버스 바(700)는 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400)에 전기적으로 연결된다. 더 자세하게, 상기 제 2 버스 바(700)는 상기 제 1 서브 모듈들(100) 중 하나, 상기 제 2 서브 모듈들(200) 중 하나, 상기 제 3 서브 모듈들(300) 중 하나 및 상기 제 4 서브 모듈들(400) 중 하나에 직접 접속된다.
더 자세하게, 상기 제 2 버스 바(700)는 다른 쪽 끝에 배치되는 제 1 서브 모듈(102)의 최외곽 셀(C1)의 상면에 직접 접속된다. 마찬가지로, 상기 제 1 버스 바(600)는 한쪽 끝에 배치되는 제 2 내지 제 4 서브 모듈(202, 302, 402)의 최외곽 셀의 상면에 직접 접속된다.
상기 제 1 서브 모듈들(100), 상기 제 2 서브 모듈들(200), 상기 제 3 서브 모듈들(300) 및 상기 제 4 서브 모듈들(400)은 상기 제 1 버스 바(600) 및 상기 제 2 버스 바(700)에 의해서, 병렬로 연결된다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400)로 구성된다. 이때, 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400) 중 일부의 서브 모듈이 절단될 수 있다.
따라서, 출력이 매우 낮은 서브 모듈은 용이하게 제거되거나 교체될 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 출력이 매우 낮은 서브 모듈에 의한 전체 태양광 발전장치의 성능저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 접속 부재(500), 상기 제 1 버스 바(600) 및 상기 제 2 버스 바(700)에 의해서, 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400)은 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 실시예에서 따른 태양광 발전장치는 도 1에 도시된 연결구조 이외에 다양한 연결구조로 변형될 수 있다.
도 5 내지 도 8은 실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조방법을 도시한 단면도들이다. 본 제조방법에 대한 설명에 있어서, 앞선 태양광 발전장치의 설명을 참조한다.
도 5를 참조하면, 지지기판(10) 상에 이면전극층이 형성된다. 상기 이면전극층(110)은 상기 지지기판(10) 전면에 형성된다. 상기 지지기판(10) 상에 몰리브덴이 스퍼터링 고정에 의해서 증착되어, 상기 이면전극층(110)이 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 이면전극층(110) 상에 마스크(20)가 배치된다. 이후, 상기 마스크(20)를 통하여, 상기 이면전극층(110) 상에 광 흡수층(120), 버퍼층(130), 고저항 버퍼층(140) 및 윈도우층(150)이 형성된다.
상기 광 흡수층(120)은 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(120)을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법에 의해서 형성될 수 있다.
이후, 상기 버퍼층(130)은 상기 마스크(20)를 통하여, 스퍼터링 공정에 의해서 형성될 수 있다.
이후, 상기 마스크(20)를 통하여, 상기 버퍼층(130) 상에 불순물이 도핑되지 않는 징크 옥사이드가 증착되고, 상기 버퍼층(130) 상에 상기 고저항 버퍼층(140)이 형성된다.
이후, 상기 마스크(20)를 통하여, 상기 고저항 버퍼층(140) 상에 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드가 증착되어, 상기 윈도우층(150)이 형성된다.
상기 마스크(20)에 대응하여, 상기 광 흡수층(120), 상기 버퍼층(130), 상기 고저항 버퍼층(140) 및 상기 윈도우층(150)에 제 1 홈 패턴(160)이 형성된다. 상기 제 1 홈 패턴(160)에 의해서, 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400)이 구분된다.
이와는 다르게, 상기 마스크(20)가 사용되지 않고, 상기 제 1 홈 패턴(160)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 홈 패턴(160)은 기계적인 스크라이빙 또는 레이저에 의해서 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 이면전극층(110) 상에 제 2 홈 패턴(170)이 형성되고, 상기 제 2 홈 패턴(170)에 의해서, 상기 이면전극층(110)은 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100..400) 별로 나누어진다.
상기 제 1 홈 패턴(160)이 형성되고, 상기 제 2 홈 패턴(170)이 형성될 수 있고, 반대로, 상기 제 2 홈 패턴(170)이 형성된 후, 상기 제 1 홈 패턴(160)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 이면전극층(110)이 패터닝된 후, 상기 광 흡수층(120), 상기 버퍼층(130), 상기 고저항 버퍼층(140) 및 상기 윈도우층(150)이 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 노출되는 이면전극층(110a) 및 인접하는 윈도우층(150b)에 직접 접촉하는 접속 부재(500), 제 1 버스 바(600) 및 제 2 버스 바(700)가 형성된다.
이때, 상기 접속 부재(500), 상기 제 1 버스 바(600) 및 상기 제 2 버스 바(700)가 형성되기 전에, 출력이 매우 낮은 서브 모듈이 제거되거나, 교체될 수 있다.
실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법은 상기 제 1 홈 패턴(160)을 마스크에 의해서 형성할 수 있다.
따라서, 실시예는 용이하게, 불량을 제거할 수 있고, 리페어가 가능한 태양광 발전장치를 제공할 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 평면도이다. 도 10은 제 1 서브 모듈 및 제 2 서브 모듈이 직렬로 연결되는 과정을 도시한 평면도이다. 도 11은 도 9에서 C-C`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 12는 도 9에서, D-D`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 도 13은 도 10에서, E-E`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예에 대한 설명에 있어서, 앞서 설명한 실시예들을 참조하고, 제 1 내지 제 4 서브 모듈들의 연결 구조, 제 2 접속 부재 및 제 1 및 제 2 버스 바에 대하여 추가적으로 설명한다. 앞선 실시예들에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고 본 실시예의 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 9 내지 도 13을 참조하면, 상기 제 1 서브 모듈들(100), 상기 제 2 서브 모듈들(200), 상기 제 3 서브 모듈들(300) 및 상기 제 4 서브 모듈들(400)은 서로 직렬로 연결된다.
즉, 상기 제 1 서브 모듈들(100)은 서로 직렬로 연결될 뿐만 아니라, 상기 제 2 서브 모듈들(200)에 직렬로 연결된다. 더 자세하게, 한쪽 끝에 배치되는 제 1 서브 모듈(101)은 한쪽 끝에 배치되는 제 2 서브 모듈(201)에 직렬로 연결된다.
또한, 상기 제 2 서브 모듈들(200)은 서로 직렬로 연결될 뿐만 아니라, 상기 제 3 서브 모듈들(300)에 직렬로 연결된다. 더 자세하게, 다른 쪽 끝에 배치되는 제 2 서브 모듈(202)은 다른 쪽 끝에 배치되는 제 3 서브 모듈(302)에 직렬로 연결된다.
마찬가지로, 상기 제 3 서브 모듈들(300)은 서로 직렬로 연결될 뿐만 아니라, 상기 제 4 서브 모듈들(400)에 직렬로 연결된다. 더 자세하게, 한쪽 끝에 배치되는 제 3 서브 모듈(301)은 한쪽 끝에 배치되는 제 4 서브 모듈(401)에 직렬로 연결된다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 제 1 접속 부재(510) 및 제 2 접속 부재(520)를 포함한다.
상기 제 1 접속 부재(510)는 제 1 서브 모듈들(100)을 서로 연결하고, 제 2 서브 모듈들(200)을 서로 연결하고, 제 3 서브 모듈들(300)을 서로 연결하고, 제 4 서브 모듈들(400)을 서로 연결한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 접속 부재(510)는 서로 인접하는 제 1 서브 모듈들(100a, 100b)의 이면전극층(110a) 및 윈도우층(150b)을 각각 연결한다. 이때, 상기 제 1 접속 부재(510)는 하나의 제 1 서브 모듈(100a)의 이면전극층(110a)의 노출되는 영역(111)에 접촉된다. 또한, 상기 제 1 접속 부재(510)는 인접하는 제 1 서브 모듈(100b)의 윈도우층(150b)의 상면에 접촉된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 접속 부재(510)는 서로 인접하는 제 2 서브 모듈들(200a, 200b)의 이면전극층(210b) 및 윈도우층(250a)을 각각 연결된다. 이때, 상기 제 1 접속 부재(510)는 하나의 제 2 서브 모듈(200a)의 윈도우층(250a)의 상면에 접촉된다. 또한, 상기 제 1 접속 부재(510)는 인접하는 제 2 서브 모듈(200b)의 이면전극층(210b)의 노출되는 영역(211)에 접촉된다.
여기서, 이면전극층의 노출되는 영역(111, 211)은 전자가 이동하는 방향으로 배치된다. 도 10 내지 도 12에서 도시된 바와 같이, 상기 제 1 서브 모듈들(100) 및 상기 제 3 서브 모듈들(300)의 이면전극층의 노출되는 영역이 배치되는 방향은 상기 제 2 서브 모듈들(200) 및 상기 제 4 서브 모듈들(400)의 이면전극층의 노출되는 영역이 배치되는 방향과 서로 반대이다.
즉, 평면에서 보았을 때, 상기 제 1 서브 모듈들(100) 및 상기 제 3 서브 모듈들(300)에 흐르는 전류의 방향은 상기 제 2 서브 모듈들(200) 및 상기 제 4 서브 모듈들(400)에 흐르는 전류의 방향과 서로 반대이다.
도 9, 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 접속 부재(520)는 상기 제 1 서브 모듈들(100) 및 상기 제 2 서브 모듈들(200)을 직렬로 연결한다. 또한, 상기 제 2 접속 부재(520)는 상기 제 2 서브 모듈들(200) 및 상기 제 3 서브 모듈들(300)을 직렬로 연결한다. 또한, 상기 제 2 접속 부재(520)는 상기 제 3 서 브 모듈들(300) 및 상기 제 4 서브 모듈들(400)을 직렬로 연결한다.
더 자세하게, 상기 제 2 접속 부재(520)는 한쪽 끝에 배치되는 제 1 서브 모듈(101)의 이면전극층(110b) 및 한쪽 끝에 배치되는 제 2 서브 모듈(201)의 윈도우층(250)을 연결한다. 더 자세하게, 상기 제 2 접속 부재(520)는 한쪽 끝에 배치되는 제 1 서브 모듈(101)의 이면전극층(110a)의 노출된 상면 및 한쪽 끝에 배치되는 제 2 서브 모듈(201)의 윈도우층(250)의 상면에 접촉된다.
상기 제 2 접속 부재(520)는 위와 같은 방식으로, 다른 쪽 끝에 배치되는 제 2 서브 모듈(202) 및 다른 쪽 끝에 배치되는 제 3 서브 모듈(302)을 연결한다. 마찬가지고, 상기 제 2 접속 부재(520)는 한쪽 끝에 배치되는 제 3 서브 모듈(301) 및 한쪽 끝에 배치되는 제 4 서브 모듈(401)을 연결한다.
상기 제 1 접속 부재(510) 및 상기 제 2 접속 부재(520)는 도전체이며, 예를 들어, 도전 테이프 또는 도전 페이스트일 수 있다.
상기 제 1 버스 바(600)는 다른 쪽 끝에 배치되는 제 1 서브 모듈(102)에 연결되고, 상기 제 2 버스 바(700)는 다른 쪽 끝에 배치되는 제 4 서브 모듈(402)에 연결된다.
본 실시예는 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400)을 직렬로 연결한다. 상기 제 1 접속 부재(510), 상기 제 2 접속 부재(520)에 의해서, 다양한 방식으로 상기 제 1 내지 제 4 서브 모듈들(100...400)이 연결될 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아 가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 서브 모듈을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에서, A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 8은 실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조방법을 도시한 단면도들이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 태양광 발전장치를 도시한 평면도이다.
도 10은 제 1 서브 모듈 및 제 2 서브 모듈이 직렬로 연결되는 과정을 도시한 평면도이다.
도 11은 도 9에서 C-C`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 12는 도 9에서, D-D`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 13은 도 10에서, E-E`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
Claims (13)
- 기판;상기 기판 상에 제 1 열로 배치되는 다수 개의 제 1 서브 모듈들;상기 기판 상에 상기 제 1 서브 모듈들과 나란히 제 2 열로 배치되는 다수 개의 제 2 서브 모듈들; 및상기 제 1 서브 모듈들 중 하나와 직접 연결되고, 상기 제 2 서브 모듈들 중 하나와 직접 연결되는 버스 바를 포함하는 태양광 발전장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 서브 모듈들은 서로 직렬로 연결되고,상기 제 2 서브 모듈들은 서로 직렬로 연결되고,상기 제 1 서브 모듈들은 상기 제 2 서브 모듈들에, 상기 버스 바에 의해서, 병렬로 연결되는 태양광 발전장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 서브 모듈들은상기 기판 상에 배치되는 이면전극층;상기 이면전극층 상에 배치되는 광 흡수층; 및상기 광 흡수층 상에 배치되는 윈도우층을 포함하며,상기 버스 바는 상기 윈도우층 상에 직접 접속되는 태양광 발전장치.
- 제 1 항에 있어서, 각각의 제 1 서브 모듈은 서로 직렬로 연결되는 다수 개의 셀들을 포함하고,상기 버스 바는 상기 제 1 서브 모듈들 중 하나의 최외곽 셀과 직접 연결되는 태양광 발전장치.
- 기판;상기 기판 상에 제 1 열로 배치되는 다수 개의 제 1 서브 모듈들;상기 기판 상에 상기 제 1 서브 모듈들과 나란히 제 2 열로 배치되는 다수 개의 제 2 서브 모듈들; 및상기 제 1 서브 모듈들 중 하나와 상기 제 2 서브 모듈들 중 하나를 직렬로 연결하는 접속 부재를 포함하는 태양광 발전장치.
- 제 5 항에 있어서, 각각의 제 1 서브 모듈은상기 기판 상에 배치되는 제 1 이면전극층;상기 제 1 이면전극층 상에 제 1 광 흡수층; 및상기 제 1 광 흡수층 상에 배치되는 윈도우층을 포함하며,각각의 제 2 서브 모듈은상기 기판 상에 배치되는 제 2 이면전극층;상기 제 2 이면전극층 상에 제 2 광 흡수층; 및상기 제 2 광 흡수층 상에 배치되는 제 2 윈도우층을 포함하며,상기 접속 부재는 상기 제 1 서브 모듈들 중 하나의 윈도우층의 상면 및 상기 제 2 서브 모듈들 중 하나의 제 2 이면전극층의 상면에 직접 접촉하는 태양광 발전장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 접속 부재는 가장 끝에 배치되는 제 1 서브 모듈에 직접 접속되고, 가장 끝에 배치되는 제 2 서브 모듈에 직접 접속되는 태양광 발전장치.
- 제 1 라인영역 및 상기 제 1 라인영역과 나란히 배치되는 제 2 라인영역이 정의되는 기판;상기 제 1 라인영역에 배치되는 제 1 서브 모듈;상기 제 1 라인영역에 배치되며, 상기 제 1 서브 모듈과 일렬로 배치되는 제 2 서브 모듈;상기 제 2 라인영역에 배치되는 제 3 서브 모듈;상기 제 2 라인영역에 배치되며, 상기 제 3 서브 모듈과 일렬로 배치되는 제 4 서브 모듈; 및상기 제 1 서브 모듈 및 상기 제 3 서브 모듈의 상면에 배치되는 버스 바를 포함하는 태양광 발전장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 서브 모듈은상기 기판 상에 배치되는 제 1 이면전극층;상기 제 1 이면전극층 상에 배치되는 제 1 광 흡수층; 및상기 제 1 광 흡수층 상에 배치되는 윈도우층을 포함하고,상기 제 3 서브 모듈은상기 기판 상에 배치되는 제 3 이면전극층;상기 제 3 이면전극층 상에 배치되는 제 3 광 흡수층; 및상기 제 3 광 흡수층 상에 배치되는 제 3 윈도우층을 포함하며,상기 버스 바는 상기 윈도우층 및 상기 제 3 윈도우층에 접촉하는 태양광 발전장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 서브 모듈 및 상기 제 2 서브 모듈을 직렬로 연결하는 접속 부재를 포함하고,상기 제 2 서브 모듈은상기 기판 상에 배치되는 제 2 이면전극층;상기 제 2 이면전극층 상에 배치되는 제 2 광 흡수층; 및상기 제 2 광 흡수층 상에 배치되는 제 2 윈도우층을 포함하고,상기 접속 부재는 상기 제 1 이면전극층 및 상기 제 2 윈도우층을 연결하는 태양광 발전장치.
- 제 1 라인영역 및 상기 제 1 라인영역과 나란히 배치되는 제 2 라인영역이 정의되는 기판;상기 제 1 라인영역에 배치되는 제 1 서브 모듈;상기 제 1 라인영역에 배치되며, 상기 제 1 서브 모듈과 일렬로 배치되는 제 2 서브 모듈;상기 제 2 라인영역에 배치되는 제 3 서브 모듈;상기 제 2 라인영역에 배치되며, 상기 제 3 서브 모듈과 일렬로 배치되는 제 4 서브 모듈;상기 제 1 서브 모듈 및 상기 제 3 서브 모듈을 직렬로 연결하는 제 1 접속 부재; 및상기 제 1 서브 모듈 및 상기 제 2 서브 모듈을 직렬로 연결하는 제 2 접속부재를 포함하는 태양광 발전장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 서브 모듈은상기 기판 상에 배치되는 제 1 이면전극층;상기 제 1 이면전극층 상에 배치되는 제 1 광 흡수층; 및상기 제 1 광 흡수층 상에 배치되는 윈도우층을 포함하고,상기 제 3 서브 모듈은상기 기판 상에 배치되는 제 3 이면전극층;상기 제 3 이면전극층 상에 배치되는 제 3 광 흡수층; 및상기 제 3 광 흡수층 상에 배치되는 제 3 윈도우층을 포함하며,상기 제 1 접속 부재는 상기 윈도우층층 및 상기 제 3 이면전극층에 접촉하는 태양광 발전장치.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 2 서브 모듈은상기 기판 상에 배치되는 제 2 이면전극층;상기 제 2 이면전극층 상에 배치되는 제 2 광 흡수층; 및상기 제 2 광 흡수층 상에 배치되는 제 2 윈도우층을 포함하고,상기 제 2 접속 부재는 상기 제 1 이면전극층 및 상기 제 2 윈도우층을 연결하는 태양광 발전장치.
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