KR20110008640A - 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

광 확장기를 이용하여 제1 그루브 내지 제3 그루브보다 폭이 넓은 제4 그루브를 갖는 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법이 제공된다. 이에 따라, 다양한 크기의 투과성을 갖는 태양 전지가 효율적으로 제조될 수 있고, 태양 전지의 누설 전류가 감소될 수 있다
태양 전지 모듈, 그루브, 누설 전류, 투광도

Description

태양 전지 모듈 및 그 제조 방법{SOALR CELL MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 기재는 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
태양 전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 것이다. 태양 전지는 기본적으로 PN 접합으로 구성된 다이오드로써, 광흡수층으로 사용되는 물질에 따라 다양한 종류로 구분된다.
광흡수층으로 실리콘을 이용하는 태양 전지는 결정질 기판(Wafer)형 태양 전지와 박막형(비정질, 다결정) 태양 전지로 구분될 수 있다. 또한 CIGS(CuInGaSe2), CdTe 등을 이용하는 화합물 박막 태양전지, Ⅲ-Ⅴ족 태양전지, 염료 감응 태양 전지, 유기 태양 전지 등이 있다.
또한, 태양 전지는 투과성을 가지도록 제조되어 건물의 외벽으로 사용되기도 한다. 이러한 투과성을 갖는 태양 전지를 생산적으로 제조하기 위하여 다양한 패턴 형성 방법들이 연구되고 있다.
본 발명의 일측면은 다양한 크기의 투과성을 갖는 태양 전지를 효율적으로 제조하기 위한 것이다.
본 발명의 일측면은 태양 전지의 누설 전류를 줄이기 위한 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 태양 전지 모듈은 기판, 상기 기판 위에 위치하고, 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 그루브를 포함하는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 위치하고, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제2 그루브 및 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브를 포함하는 반도체층, 그리고 상기 반도체층 위에 위치하고, 상기 제3 그루브를 포함하는 제2 전극을 포함하고, 상기 제2 그루브와 상기 제3 그루브 사이에 제4 그루브가 위치한다.
상기 반도체층 및 상기 제2 전극은 상기 제4 그루브를 통하여 상기 제1 전극을 노출할 수 있다.
상기 제4 그루브의 폭은 상기 제1 그루브 내지 상기 제3 그루브의 폭보다 넓을 수 있다.
상기 제4 그루브는 복수개의 제4 그루브 그룹을 포함할 수 있고, 상기 복수개의 제4 그루브 그룹은 실질적으로 평행하게 위치할 수 있고, 각각의 제4 그루브 그룹은 복수개의 제4그루브를 포함할 수 있고, 상기 복수개의 제4 그루브는 상기 제1 방향으로 배열되어 있고 서로 이격되어 있을 수 있다.
상기 제2 그루브와 상기 제3 그루부 사이에 1 개 이상의 제4 그루브 그룹이 위치할 수 있다.
상기 복수개의 제4 그루브 그룹 중 서로 옆에 위치하는 2 개의 제4 그루브 그룹에서, 상기 복수개의 제4 그루브는 지그 재그 모양으로 배열되어 있을 수 있다.
상기 제1 그루브는 상기 기판을 노출하며, 상기 반도체층이 상기 제1 그루부에 채워져 있을 수 있다.
상기 제2 그루브는 상기 제1 전극을 노출하며, 상기 제2 전극이 상기 제2 그루부에 채워져 있을 수 있다.
상기 반도체층 및 상기 제2 전극은 상기 제3 그루브를 통하여 상기 제1 전극을 노출할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 태양 전지 모듈은 기판, 상기 기판 위에 위치하고, 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 그루브를 포함하는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 위치하고, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제2 그루브, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브, 및 제2 방향으로 뻗어 있는 2 개의 제3 그루브를 포함하는 반도체층, 그리고 상기 반도체층 위에 위치하고, 상기 제3 그루브들을 포함하는 제2 전극을 포함하고, 상기 2 개의 제3 그루브 사이에 제4 그루브가 위치한다.
상기 반도체층 및 상기 제2 전극은 상기 제4 그루브를 통하여 상기 제1 전극을 노출할 수 있다.
상기 제4 그루브의 폭은 상기 제1 그루브, 상기 제2 그루브 및 상기 제3 그루브들의 폭보다 넓을 수 있다.
상기 제4 그루브는 복수개의 제4 그루브 그룹을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 제4 그루브 그룹은 실질적으로 평행하게 위치할 수 있고, 각각의 제4 그루브 그룹은 복수개의 제4그루브를 포함할 수 있고, 상기 복수개의 제4 그루브는 상기 제1 방향으로 배열되어 있고 서로 이격되어 있을 수 있다.
상기 2 개의 제3 그루부 사이에 1 개 이상의 제4 그루브 그룹이 위치하 수 있다.
상기 복수개의 제4 그루브 그룹 중 서로 옆에 위치하는 2 개의 제4 그루브 그룹에서, 상기 복수개의 제4 그루브는 지그 재그 모양으로 배열되어 있을 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법은 판 위에 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 그루브를 포함하는 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 위에 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제2 그루브를 포함하는 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층 위에 제2 전극을 형성하고, 상기 제2 전극과 상기 반도체층을 동시에 관통하는 제3 그루브를 형성하는 단계, 광 확장기를 이용하여 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루부보다 폭이 넓은 제4 그루부를 형성하는 단계, 상기 제4 그루부는 상기 제2 전극과 상기 반도체층을 동시에 관통한다.
상기 제3 그루브는 상기 제1 방향으로 뻗어 있고, 상기 제2 그루브와 상기 제3 그루브 사이에 상기 제4 그루부가 위치할 수 있다.
상기 제3 그루브는 제2 방향으로 뻗어 있는 복수개의 제3 그루브를 포함하며, 상기 복수개의 제3 그루부 사이에 상기 제4 그루부가 위치할 수 있다.
다양한 크기의 투과성을 갖는 태양 전지가 효율적으로 제조될 수 있고, 태양 전지의 누설 전류가 감소될 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
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 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 “바로 위에” 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 “아래에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 “바로 아래에” 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 “바로 아래에” 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 대하여 도 1 및 도 2를 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 나타내는 배치도이며, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 태양 전지 모듈은 여러 개의 단위 셀(c1-cn)을 포함하며, 각각의 단위 셀(c1-cn)은 빛에 의해 발전이 되는 영역과 발전이 되지 않는 비발전 영역(dead area)를 포함한다. 도 2에 도시된 것처럼, 제1 그루브(G1)와 제3 그루브(G3) 사이는 비발전 영역이 될 수 있다.
제1 그루브(G1)는 제1 전극(110)을 절연하는 역할을 한다. 제2 그루브(G2)는 제1 전극(110) 및 제2 전극(150)을 전기적으로 연결하는 역할을 하며, 제2 그루브(G2)를 통하여 단위 셀(c1-cn)은 직렬로 연결된다. 또한, 제3 그루브(G3)는 복수개의 단위 셀(c1-cn) 을 갖는 태양 전지에서 서로 이웃하는 단위 셀을 절연하는 역할을 한다.
기판(100)으로 입사된 빛은 제1 전극(110)을 통과하여 반도체층(140)에 조사된다. 도 2에 전류의 흐름이 화살표로 표시되어 있다. 반도체층(140)은 빛에 의해 전류가 흐르며, 전류는 P층(141)에서 N층(143)으로 흐른다. P층(141)에서 N층(143)으로 흐른 전류는 제2 그루브(G2)를 통하여 인접한 제1 전극(110)으로 흐른다.
기판(100)은 투명할 수 있으며, 유리, 플라스틱 등을 포함할 수 있다.
기판(100) 위에 제1 전극(110)이 위치한다. 제1 전극(110)은 제1 전극(110)을 관통하고, 기판(100)을 노출하는 제1 그루브(G1)를 포함한다. 제1 그루브(G1) 는 선형이며, 대략 세로 방향으로 뻗어 있다. 제1 그루브(G1)는 여러 개의 제1 그루브(G1)를 포함하며, 복수개의 제1 그루브(G1)는 대략 평행하게 배치되어 있으며, 대략 일정한 간격으로 떨어져 있으며, 그 간격은 대략 단위 셀(c1-cn) 1 개의 폭과 비슷하다.
제1 전극(110)은 2 개 층 이상의 다중막으로 구성될 수 있다. 제1 전극(110)은 SnO2, ZnO:Al, ZnO:B, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 등을 포함할 수 있다.
제1 전극(110) 위에 반도체층(140)이 위치한다. 반도체층(140)은 제1그루브(G1)에 채워져 있다. 반도체층(140)은 P층(141), 중간층(142) 및 N층(143)이 차례로 적층되어 있다. 다만, 중간층(142)은 생략될 수 있다. 반도체층(140)은 반도체층(140)을 관통하고, 제1 전극(110)을 노출하는 제2 그루브(G2)를 포함한다. 제2 그루브(G2)는 선형이며, 대략 세로 방향으로 뻗어 있으며, 대략 제1 그루브(G1)와 평행하다. 제2 그루브(G2)는 여러 개의 제2 그루브(G2)를 포함하며, 복수개의 제2 그루브(G2)는 대략 평행하게 배치되어 있으며, 대략 일정한 간격으로 떨어져 있으며, 그 간격은 대략 단위 셀(c1-cn) 1 개의 폭과 비슷하다. 제2 그루브(G2)는 제1 그루브(G1)와 인접하여 위치하지만, 제1 그루브(G1)와 중첩되지는 않는다.
P층(141)은 CuInSe2(CIS) 또는 CuInGaSe2(CIGS), 붕소 등의 P 타입의 불순물이 도핑된 반도체 등을 포함할 수 있다. N층(143)은 CdS, 인 등의 N 타입 불순물 이 도핑된 반도체 등을 포함할 수 있다. 중간층(142)은 반도체를 포함할 수 있다. 여기서 반도체는 비정질 실리콘, 수소화 비정질 실리콘(hydrogenated amorphous silicon, a-Si:H), 다결정 실리콘(polysilicon), 결정질 실리콘(crystal silicon), 수소화 비정질 실리콘 카바이드(a-SiC:H), 수소화 미세 결정 실리콘(mc-Si:H) 등일 수 있다.
반도체층(140) 위에는 제2 전극(150)이 위치한다. 제2 전극(150)은 제2 그루브(G2)에 채워져 있다. 반도체층(140)과 제2 전극(150)은 반도체층(140)과 제2 전극(150)을 동시에 관통하고, 제1 전극(110)을 노출하는 제3 그루브(G3) 및 제4 그루브(G4)를 포함한다.
제3 그루브(G3)는 선형이며, 대략 세로 방향으로 뻗어 있으며, 제1 그루브(G1) 및 제2 그루브(G2)와 대략 평행하다. 제3 그루브(G3)는 여러 개의 제3 그루브(G3)를 포함한다. 복수개의 제3 그루브(G3)는 대략 평행하게 배치되어 있으며, 대략 일정한 간격으로 떨어져 있으며, 그 간격은 대략 단위 셀(c1-cn) 1 개의 폭과 비슷하다.
제4 그루브(G4)는 섬형(island)이며, 제2 그루브(G2)와 제3 그루브(G3)의 사이에 위치한다. 즉, 제4 그루브(G4)는 비발전 영역에 위치한다. 이에 따라, 제4 그루브(G4) 패터닝 공정의 불량에 의하여 제4 그루브(G4)에서 제1 전극(110)과 제2 전극(150) 사이에 단락(short)이 발생하여도, 단락이 발생한 지점은 정상 전류가 흐를 수 없는 비발전 영역에 위치하므로, 누설 전류의 발생이 방지될 수 있다. 제 4 그루브(G4) 패터닝 공정은 제3 그루브(G3) 패터닝 공정처럼 누설 전류 방지를 위한 엄격한 가공 조건을 요구하지 않기 때문에, 광선 확장기(beam expender) 등을 통하여 제4 그루브(G4)의 폭을 쉽게 조절할 수 있으며, 제4 그루브(G4)의 레이저 패터닝 속도도 향상시킬 수 있다.
제4 그루브(G4)의 평면 모양은 사각형이며, 이외에도 원형, 오각형 등 다양하게 변형될 수 있다. 제4 그루브(G4)의 폭은 제1 그루브(G1) 내지 제3 그루브(G3)의 폭보다 넓을 수 있다. 예를 들어, 단위 셀(c1-cn)의 폭이 대략 10 ㎜일 때, 제1 그루브(G1) 내지 제3 그루브(G3) 각각은 그 폭이 대략 10 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있으며, 제4 그루브(G4)의 폭은 대략 0.5 ㎜ 내지 6 ㎜일 수 있다. 광선 확장기(beam expander) 등을 통하여, 제4 그루브(G4)의 폭을 조절할 수 있다.
제4 그루부(G4)는 태양 전지 모듈의 광 투과율을 증가시키는 역할을 한다. 제4 그루브(G4)의 면적, 모양 등을 조절함으로써, 태양 전지 모듈의 광 투과율을 용이하게 조절할 수 있으며, 생산성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 태양 전지 모듈의 광 투과율은 대략 10 % 내지 50 %일 수 있다. 구체적으로, 단위 셀(c1-cn)의 폭이 대략 10 ㎜이고 제4 그루브(G4)의 폭은 대략 1 ㎜일 수 있으며, 이 경우 광 투과율은 대략 10 %일 수 있다. 또한, 단위 셀(c1-cn)의 폭이 대략 10 ㎜이고 제4 그루브(G4)의 폭은 대략 5 ㎜일 수 있으며, 이 경우 광 투과율은 대략 50 %일 수 있다. 두 가지 경우 모두 1 회의 레이저 조사로 대략 1 ㎜ 또는 5 ㎜ 폭을 갖는 제4 그루브(G4)를 형성할 수 있으므로, 생산성이 향상될 수 있다.
제4 그루브(G4)는 여러 개의 제4 그루브 그룹(g1-gn)을 포함한다. 복수개의 제4 그루브 그룹(g1-gn)은 대략 평행하게 배치되어 있으며, 대략 일정한 간격으로 떨어져 있으며, 그 간격은 대략 단위 셀(c1-cn) 1 개의 폭과 비슷하다. 각각의 제4 그루브 그룹(g1-gn)은 복수개의 제4 그루브(G4)를 포함하며, 복수개의 제4 그루브(G4)는 제2 그루브(G2)와 제3 그루브(G3)의 사이에서 대략 1 개의 열 방향으로 배열되어 있다. 1 개의 열 방향으로 위치한 복수개의 제4 그루브(G4)의 간격은 실질적으로 동일하지만, 이외에도 그 간격이 서로 다를 수 있다.
제2 전극(150)은 2 개 층 이상의 다중막으로 구성될 수 있다. 제2 전극(150)은 Ag, Ag 합금, Al, Al 합금, Cu, Cu 합금 등을 포함할 수 있다. 또한 ZnO:Al(ZAO)를 포함할 수 있다. 이외에도, 통상의 신호선, 전극의 재료가 모두 사용될 수 있다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 대하여 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다. 전술한 도 1 및 도 2의 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 나타내는 배치도이다.
도 3의 태양 전지 모듈은 제2 그루브(G2)와 제3 그루브(G3) 사이에 복수개의 제4 그루브(G4)가 2 개의 열방향으로 배열되어 있다는 점이 전술한 도 1 및 도 2의 태양 전지 모듈과 다른 점이다. 제2 그루브(G2)와 제3 그루브(G3) 사이에 위치한 2 개의 열을 제1 열과 제2 열이라고 하면, 제1 열에 포함된 제4 그루브(G4)와 제2 열에 포함된 제4 그루브(G4)는 서로 지그재그 모양으로 배치되어 있다. 제4 그루브(G4)가 차지하는 면적이 도 1 및 도 2의 태양 전지 모듈보다 증가하였으므로, 도 3의 태양 전지 모듈은 도 1 및 도 2의 태양 전지 모듈보다 광 투과도가 크다.
이외에도 도 3의 제4 그루브(G4) 1 개의 평면적을 도 1의 제4 그루브(G4) 1 개의 평면적보다 작게 할 수 있으며, 이 경우 도 3의 태양 전지 모듈과 도 1의 태양 전지 모듈의 광 투과도가 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 도 3의 태양 전지 모듈은 제2 그루브(G2)와 제3 그루브(G3) 사이에 3 개 이상의 열을 가지도록 여러 개의 제4 그루브(G4)가 배치되어 있을 수도 있으며, 이 경우에도 제4 그루브(G4)의 면적은 적절한 크기로 조절될 수 있다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 대하여 도 4 내지 도 6을 참고하여 상세하게 설명한다. 전술한 도 1 및 도 2의 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 나타내는 배치도이며, 도 5는 도 4의 V-V 선을 따라 자른 단면도이며, 도 6은 도 4의 VI-VI 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4의 태양 전지 모듈은 세로 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브(G3)와 가로 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브(G3)를 포함한다. 제4 그루브(G4)는 가로 방향으로 뻗어 있는 여러 개의 제3 그루브(G3) 사이에 위치하며, 이에 따라 제4 그루브(G4) 패터닝 공정 불량으로 인하여 제1 전극(110)과 제2 전극(150) 사이에 단락이 발생하여도, 누설 전류가 발생하는 것을 줄일 수 있다.
1 개의 행 방향으로 배열된 복수개의 제4 그루브(G4)는 제1 그루브(G1), 제2 그루브(G2) 및 세로 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브(G3) 중에서 적어도 어느 하나와 중첩될 수 있다. 또는 1 개의 행 방향으로 배열된 복수개의 제4 그루브(G4)는 제1 그루브(G1), 제2 그루브(G2) 및 세로 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브(G3) 어느 것과도 중첩되지 않을 수도 있다.
또한, 1 개의 행 방향으로 배열된 복수개의 제4 그루브(G4)간의 간격은 실질적으로 동일할 수도 있으며, 서로 다를 수도 있다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 대하여 도 7을 참고하여 상세하게 설명한다. 전술한 도 4의 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 나타내는 배치도이다.
도 7의 태양 전지 모듈은 가로 방향으로 뻗어 있는 복수개의 제3 그루브(G3) 사이에 복수개의 제4 그루브(G4)가 2 개의 열방향으로 배열되어 있다는 점이 전술한 도 4의 태양 전지 모듈과 다른 점이다. 복수개의 제3 그루브(G3) 사이에 위치한 2 개의 열을 제1 열과 제2 열이라고 하면, 제1 열에 포함된 제4 그루브(G4)와 제2 열에 포함된 제4 그루브(G4)는 서로 지그재그 모양으로 배치되어 있다. 제4 그루브(G4)가 차지하는 면적이 도 4의 태양 전지 모듈보다 증가하였으므로, 도 7의 태양 전지 모듈은 도 4의 태양 전지 모듈보다 광 투과도가 크다.
이외에도 도 7의 제4 그루브(G4) 1 개의 평면적을 도 4의 제4 그루브(G4) 1 개의 평면적보다 작게 할 수 있으며, 이 경우 도 7의 태양 전지 모듈과 도 4의 태양 전지 모듈의 광 투과도가 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 도 7의 태양 전지 모듈은 제2 그루브(G2)와 제3 그루브(G3) 사이에 3 개 이상의 열을 가지도록 여러 개의 제4 그루브(G4)가 배치되어 있을 수도 있으며, 이 경우에도 제4 그루브(G4)의 면적은 적절한 크기로 조절될 수 있다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다. 전술한 태양 전지 모듈의 설명과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
기판(100) 위에 제1 전극(110)을 적층한다. 다음 레이저 스크라이빙(laser scribing), 기계적 스크라이빙 등을 이용하여 제1 전극(110)을 패터닝하여 제1 그루브(G1)를 형성한다. 이때, 사용되는 레이저는 적외선일 수 있다.
다음, 제1 전극(110) 위에 반도체층(140)을 적층한다. 제1 그루브(G1)는 반도체층(140)으로 채워진다. 다음, 레이저 스크라이빙, 기계적 스크라이빙 등을 이용하여 반도체층(140)을 패터닝하여 제2 그루브(G2)를 형성한다. 이때 사용되는 레이저는 532 nm 파장을 가질 수 있다.
다음, 반도체층(140) 위에 제2 전극(150)을 적층한다. 제2 그루브(G2)는 제2 전극(150)으로 채워진다. 다음, 레이저 스크라이빙, 기계적 스크라이빙 등을 이용하여 제2 전극(150)을 패터닝하여 제3 그루브(G3)를 형성한다. 이때 사용되는 레이저는 532 nm 파장을 가질 수 있다. 이러한 제3 그루브(G3) 패터닝 공정은 공정 불량으로 인하여 제1 전극(110)과 제2 전극(150) 사이가 단락되고, 누설 전류가 발생할 수 있으므로, 그 공정 조건이 매우 엄격하다. 도 1 또는 도 3에 도시된 것처럼, 세로 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브(G3)만 형성될 수 있다. 또는 도 4 또는 도 7에 도시된 것처럼, 가로 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브(G3)와 세로 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브(G3)가 함께 형성될 수도 있다.
광 확장기를 포함하는 광학 장치를 이용하여 제2 전극(150)을 패터닝하여 제4 그루브(G4)를 형성한다. 광 확장기 자체는 통상적으로 알려진 장치이며, 광 확장기를 통하여 대략 0.5 ㎜ 내지 10 ㎜ 정도의 폭을 갖는 패턴을 형성할 수 있다. 이때 사용되는 레이저는 펄스가 포함된 532 nm 파장일 수 있다. 이에 따라, 제4 그루브(G4)의 폭은 제1 그루브(G1) 내지 제3 그루브(G3)의 폭보다 넓을 수 있다. 제4 그루브(G4)를 패터닝하는 공정은 공정 불량으로 인하여 제1 전극(110)과 제2 전극(150) 사이가 단락될 수 있다. 하지만, 도 1 또는 도 3에 도시된 것처럼, 제4 그루브(G4)가 제1 그루브(G1)와 제3 그루브(G3) 사이의 비발전 영역에 위치하거나, 도 4 또는 도 7에 도시된 것처럼, 가로 방향으로 뻗은 복수 개의 제3 그루브(G3) 사이에 위치하기 때문에, 누설 전류의 발생을 줄일 수 있다. 또한, 제4 그루브(G4)의 폭이 넓으므로, 1 회의 레이저 조사로도 넓은 면적의 투광 영역을 만들 수 있고, 공정 속도가 빨라질 수 있다.
제1 전극(110), 제2 전극(150), 반도체층(140)의 적층 방법은 스퍼터링, 화학 기상 증착 등 통상적인 적층 방법이 이용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 나타내는 배치도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 나타내는 배치도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 나타내는 배치도이다.
도 5는 도 4의 V-V 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 도 4의 VI-VI 선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 나타내는 배치도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
G1-G4: 제1 그루브 내지 제4 그루브
110: 제1 전극 140: 반도체층
141: P층 142: 중간층
143: N층 150: 제2 전극

Claims (18)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 위치하고, 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 그루브를 포함하는 제1 전극,
    상기 제1 전극 위에 위치하고, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제2 그루브 및 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브를 포함하는 반도체층, 그리고
    상기 반도체층 위에 위치하고, 상기 제3 그루브를 포함하는 제2 전극
    을 포함하고, 상기 제2 그루브와 상기 제3 그루브 사이에 제4 그루브가 위치하는 태양 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 반도체층 및 상기 제2 전극은 상기 제4 그루브를 통하여 상기 제1 전극을 노출하는 태양 전지 모듈.
  3. 제2항에서,
    상기 제4 그루브의 폭은 상기 제1 그루브 내지 상기 제3 그루브의 폭보다 넓은 태양 전지 모듈.
  4. 제3항에서,
    상기 제4 그루브는 복수개의 제4 그루브 그룹을 포함하고, 상기 복수개의 제4 그루브 그룹은 실질적으로 평행하게 위치하고, 각각의 제4 그루브 그룹은 복수개의 제4그루브를 포함하고, 상기 복수개의 제4 그루브는 상기 제1 방향으로 배열되어 있고 서로 이격되어 있는 태양 전지 모듈.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 그루브와 상기 제3 그루부 사이에 1 개 이상의 제4 그루브 그룹이 위치하는 태양 전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 복수개의 제4 그루브 그룹 중 서로 옆에 위치하는 2 개의 제4 그루브 그룹에서, 상기 복수개의 제4 그루브는 지그 재그 모양으로 배열되어 있는 태양 전지 모듈.
  7. 제1항에서,
    상기 제1 그루브는 상기 기판을 노출하며, 상기 반도체층이 상기 제1 그루부에 채워져 있는 태양 전지 모듈.
  8. 제1항에서,
    상기 제2 그루브는 상기 제1 전극을 노출하며, 상기 제2 전극이 상기 제2 그 루부에 채워져 있는 태양 전지 모듈.
  9. 제1항에서,
    상기 반도체층 및 상기 제2 전극은 상기 제3 그루브를 통하여 상기 제1 전극을 노출하는 태양 전지 모듈.
  10. 기판,
    상기 기판 위에 위치하고, 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 그루브를 포함하는 제1 전극,
    상기 제1 전극 위에 위치하고, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제2 그루브, 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제3 그루브, 및 제2 방향으로 뻗어 있는 2 개의 제3 그루브를 포함하는 반도체층, 그리고
    상기 반도체층 위에 위치하고, 상기 제3 그루브들을 포함하는 제2 전극
    을 포함하고, 상기 2 개의 제3 그루브 사이에 제4 그루브가 위치하는 태양 전지 모듈.
  11. 제10항에서,
    상기 반도체층 및 상기 제2 전극은 상기 제4 그루브를 통하여 상기 제1 전극을 노출하는 태양 전지 모듈.
  12. 제11항에서,
    상기 제4 그루브의 폭은 상기 제1 그루브, 상기 제2 그루브 및 상기 제3 그루브들의 폭보다 넓은 태양 전지 모듈.
  13. 제12항에서,
    상기 제4 그루브는 복수개의 제4 그루브 그룹을 포함하고, 상기 복수개의 제4 그루브 그룹은 실질적으로 평행하게 위치하고, 각각의 제4 그루브 그룹은 복수개의 제4그루브를 포함하고, 상기 복수개의 제4 그루브는 상기 제1 방향으로 배열되어 있고 서로 이격되어 있는 태양 전지 모듈.
  14. 제13항에서,
    상기 2 개의 제3 그루부 사이에 1 개 이상의 제4 그루브 그룹이 위치하는 태양 전지 모듈.
  15. 제14항에서,
    상기 복수개의 제4 그루브 그룹 중 서로 옆에 위치하는 2 개의 제4 그루브 그룹에서, 상기 복수개의 제4 그루브는 지그 재그 모양으로 배열되어 있는 태양 전지 모듈.
  16. 기판 위에 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 그루브를 포함하는 제1 전극을 형성 하는 단계,
    상기 제1 전극 위에 상기 제1 방향으로 뻗어 있는 제2 그루브를 포함하는 반도체층을 형성하는 단계,
    상기 반도체층 위에 제2 전극을 형성하고, 상기 제2 전극과 상기 반도체층을 동시에 관통하는 제3 그루브를 형성하는 단계,
    광 확장기를 이용하여 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루부보다 폭이 넓은 제4 그루부를 형성하는 단계,
    상기 제4 그루부는 상기 제2 전극과 상기 반도체층을 동시에 관통하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 제3 그루브는 상기 제1 방향으로 뻗어 있고, 상기 제2 그루브와 상기 제3 그루브 사이에 상기 제4 그루부가 위치하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  18. 제16항에서,
    상기 제3 그루브는 제2 방향으로 뻗어 있는 복수개의 제3 그루브를 포함하며, 상기 복수개의 제3 그루부 사이에 상기 제4 그루부가 위치하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
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