KR20110014913A - 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110014913A
KR20110014913A KR1020090072518A KR20090072518A KR20110014913A KR 20110014913 A KR20110014913 A KR 20110014913A KR 1020090072518 A KR1020090072518 A KR 1020090072518A KR 20090072518 A KR20090072518 A KR 20090072518A KR 20110014913 A KR20110014913 A KR 20110014913A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar cell
cell module
reflective film
reflective
film
Prior art date
Application number
KR1020090072518A
Other languages
English (en)
Inventor
김동진
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020090072518A priority Critical patent/KR20110014913A/ko
Priority to US12/650,852 priority patent/US20110030775A1/en
Priority to EP10000206A priority patent/EP2282350A3/en
Priority to CN2010101084415A priority patent/CN101989636A/zh
Publication of KR20110014913A publication Critical patent/KR20110014913A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/054Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/056Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means the light-reflecting means being of the back surface reflector [BSR] type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor

Landscapes

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

Abstract

박막형 태양 전지의 일면에 반사막을 배치하는 단계, 그리고 상기 박막형 태양 전지와 상기 반사막을 라미네이팅하는 단계를 포함하는 태양 전지 모듈의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
태양 전지, 반사막, 라미네이팅, 열 경화, 접착제

Description

태양 전지 모듈 및 그 제조 방법{SOLAR CELL MODULE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
태양 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
태양 전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환 소자로서, 무한정 무공해의 차세대 에너지 자원으로 각광받고 있다.
태양 전지는 광 활성층에서 태양 광 에너지를 흡수하면 반도체 내부에서 전자-정공 쌍(electron-hole pair, EHP)이 생성되고, 여기서 생성된 전자 및 정공이 n형 반도체 및 p형 반도체로 각각 이동하고 이들이 전극에 수집됨으로써 외부에서 전기 에너지로 이용할 수 있다.
태양 전지는 구조에 따라 결정형 태양 전지와 박막형 태양 전지로 분류될 수 있다. 이 중 박막형 태양 전지는 결정형 태양 전지와 비교하여 가시 광 영역에서 높은 광 흡수율을 가지므로 얇은 박막으로 제작할 수 있고 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 사용하여 비교적 저온에서 대면적 태양 전지를 제작할 수 있다.
한편, 태양 전지는 태양 에너지로부터 입사되는 광을 효과적으로 흡수하여 효율을 높이는 것이 중요하다.
박막형 태양 전지의 효율을 높이기 위한 방안 중 하나로 태양 전지에 후면 반사 구조물을 구비할 수 있다. 후면 반사 구조물은 태양 전지의 전면으로 입사된 빛이 후면으로 유출되는 것을 방지하고 후면 반사 구조물에 의해 반사된 빛을 광 활성층에서 다시 사용함으로써 효율을 높일 수 있다.
이러한 후면 반사 구조물은 스퍼터링(sputtering) 등의 방법으로 형성될 수 있다. 그러나 이 경우 고가의 장비가 필요하고 이에 따라 제조 비용 및 공정 시간이 증가할 수 있다.
본 기재의 일 측면은 제조 비용을 낮추고 공정을 단순화할 수 있는 태양 전지 모듈의 제조 방법을 제공한다.
본 기재의 다른 측면은 상기 방법으로 제조되며 신뢰성을 개선할 수 있는 태양 전지 모듈을 제공한다.
본 기재의 일 측면에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법은 박막형 태양 전지의 일면에 반사막을 배치하는 단계, 그리고 상기 박막형 태양 전지와 상기 반사막 을 라미네이팅하는 단계를 포함한다.
상기 반사막은 기재 위에 반사성 물질을 도포하여 제조될 수 있다.
상기 반사성 물질은 진공 증착, 롤투롤, 졸겔 방법, 전기 도금 또는 이들의 조합에 의해 형성될 수 있다.
상기 반사성 물질은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 이들의 합금, 불투명 유기 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 반사막은 열 경화성 접착제에 의해 상기 박막형 태양 전지에 접착될 수 있다.
상기 박막형 태양 전지의 일면에 반사막을 배치하는 단계에서 상기 반사막의 일면에 충진제 및 보호막을 함께 배치하고, 상기 박막형 태양 전지와 상기 반사막을 라미네이팅하는 단계에서 상기 반사막, 상기 충진제 및 상기 보호막을 동시에 라미네이팅할 수 있다.
상기 반사막을 라미네이팅하는 단계는 120 내지 180℃에서 수행할 수 있다.
본 기재의 다른 측면에 따른 태양 전지 모듈은 투광 전극, 상기 투광 전극 위에 형성되어 있는 광 활성층, 상기 광 활성층 위에 형성되어 있는 보조 전극, 그리고 상기 보조 전극 위에 형성되어 있는 반사막을 포함한다.
상기 태양 전지 모듈은 상기 반사막과 상기 보조 전극 사이의 적어도 일부분에 위치하는 접착제를 더 포함할 수 있다.
상기 반사막은 기재, 그리고 상기 기재의 일면에 형성되어 있는 반사성 물질을 포함할 수 있다.
상기 반사성 물질은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 이들의 합금, 불투명 유기 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 기재는 종이, 고분자 수지, 스테인레스, 금속판 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 태양 전지 모듈은 상기 반사막 위에 위치하는 보호막, 그리고 상기 반사막과 상기 보호막 사이에 위치하는 충진제를 더 포함할 수 있다.
상기 태양 전지 모듈은 상기 반사막과 상기 보조 전극 사이의 적어도 일부분에 위치하는 접착제를 더 포함할 수 있다.
상기 접착제와 상기 충진제는 열 경화성 수지를 포함할 수 있다.
상기 접착제와 상기 충진제는 동일한 온도에서 열 경화될 수 있는 열 경화성 수지를 포함할 수 있다.
상기 접착제는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 충진제는 에틸렌비닐아세테이트를 포함할 수 있다.
태양 전지 일면에 반사막을 구비함으로써 태양 전지의 전면으로 입사된 빛이 후면으로 유출되는 것을 방지하고 입사된 빛을 광 활성층으로 반사시킴으로써 태양 전지의 효율을 높일 수 있다.
또한 태양 전지 일면에 반사막을 구비함으로써 박막형 태양 전지 내에 반사판을 구비하는 경우 발생할 수 있는 불량을 방지할 수 있다.
또한 반사막은 태양 전지 모듈의 제조 방법에서 스퍼터링 등의 방법을 사용하지 않으면서도 추가 공정 없이 형성할 수 있어서 공정 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저 도 1 및 도 2를 참고하여 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈에 대하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 박막형 태양 전지를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참고하면, 태양 전지 모듈은 박막형 태양 전지(100), 박막형 태양 전 지(100)의 일면에 위치하는 반사막(200), 충진제(300a), 보호막(400a) 및 박막형 태양 전지(100)의 다른 일면에 위치하는 충진제(300b) 및 보호판(400b)을 포함한다. 또한 박막형 태양 전지(100)와 반사막(200) 사이에 위치하는 접착제(20)를 포함할 수 있다.
박막형 태양 전지(100)는 매트릭스(matrix) 모양으로 배열되어 있으며 서로 직렬 연결되어 있는 복수의 단위 셀(100a)을 포함한다.
박막형 태양 전지(100)의 단위 셀(100a)은 도 2를 참고하여 설명한다.
각 단위 셀(100a)은 활성 영역(active area)(AA) 및 주변 영역(dead area)(DA)을 포함한다. 활성 영역(AA)은 태양 에너지를 받아 광 전류를 발생하는 영역으로 태양 전지의 유효 영역이고, 주변 영역(DA)은 각 단위 셀(100a)을 분리하기 위한 복수의 스크라이브 선(scribe line)이 위치하는 영역이다.
유리 또는 플라스틱 재질로 만들어진 기판(110) 위에 투광 전극(120)이 형성되어 있다. 투광 전극(120)은 투명 도전 산화물(transparent conductive oxide, TCO)로 만들어질 수 있다. 투명 도전 산화물은 예컨대 SnO2:F (FTO), ZnO:Al (ZAO), ZnO:B, ITO 등을 포함할 수 있다.
투광 전극(120)은 표면 조직화(texturing)되어 있을 수 있다. 표면 조직화된 투광 전극(120)은 예컨대 피라미드 모양과 같은 요철 또는 벌집(honeycomb) 모양과 같은 다공성 구조일 수 있다. 표면 조직화된 투광 전극(120)은 입사 광의 반사를 줄이는 동시에 입사 광의 산란(scattering)을 증가시켜 빛의 이동 경로를 높 임으로써 태양 전지의 내부로 흡수되는 유효 광을 높일 수 있다.
투광 전극(120) 위에는 광 활성층(130)이 형성되어 있다. 광 활성층(130)은 제1 불순물 도핑층, 진성층 및 제2 불순물 도핑층을 포함한다. 진성층은 빛을 흡수하여 전자와 정공과 같은 전하를 생성할 수 있으며, 진성 비정질 규소(intrinsic a-Si)로 만들어질 수 있다. 제1 불순물 도핑층과 제2 불순물 도핑층은 내부 전기장을 형성하여 진성층에서 생성된 전하를 분리시킬 수 있으며, 제1 불순물 도핑층과 제2 불순물 도핑층 중 하나는 p형 불순물이 도핑된 규소로 만들어질 수 있고, 다른 하나는 n형 불순물이 도핑된 규소로 만들어질 수 있다.
광 활성층(130) 위에는 보조 전극(140)이 형성되어 있다. 보조 전극(140)은 예컨대 투명 도전 산화물(TCO)로 만들어질 수 있다.
한편, 주변 영역(DA)에는 이웃하는 단위 셀(110a)을 분리하고 분리된 각 단위 셀(110a)을 전기적으로 연결하기 위한 복수의 스크라이브 선(scribe line)(P1, P2, P3)이 형성되어 있다. 스크라이브 선(P1, P2, P3)은 투광 전극(120)을 분리하는 제1 스크라이브 선(P1), 광 활성층(130)을 관통하며 투광 전극(120)과 보조 전극(140)을 전기적으로 연결하기 위한 제2 스크라이브 선(P2), 광 활성층(130) 및 보조 전극(140)을 관통하는 제3 스크라이브 선(P3)을 포함한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 박막형 태양 전지(100)의 일면에는 반사막(200)이 형성되어 있다. 반사막(200)은 박막형 태양 전지(100)를 통과한 빛을 반사시켜 광 활성층(130)으로 되돌려 보낼 수 있다.
반사막(200)은 기재(base film)(도시하지 않음) 및 상기 기재의 일면에 형성 되어 있는 반사성 물질을 포함한다. 기재는 예컨대 종이, 고분자 수지, 스테인레스, 금속판일 수 있으며, 반사성 물질은 예컨대 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti) 또는 이들의 합금과 같은 금속, 폴리에스테르계 수지와 같은 불투명 유기 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
반사막(200)의 일면에는 접착제(20)가 적용되어 있다. 접착제(20)는 박막형 태양 전지(100)와 반사막(200)을 접착하기 위한 것으로, 반사판(200) 일면의 적어도 일부에 적용되어 있을 수 있으나, 필수적인 것은 아니다. 접착제(20)는 예컨대 열 경화성 수지로 만들어질 수 있으며, 열 경화성 수지는 예컨대 에폭시 수지를 들 수 있다.
이와 같이 반사막(200)은 태양 전지(100)의 일면에 보조 전극(140)과는 별개로 형성되며, 태양 전지 모듈을 형성하기 위한 레이저 스크라이브 공정 이후 별도의 라미네이팅 공정을 통하여 부착될 수 있다. 즉 태양 전지(100) 내에 별도의 반사 구조물을 구비할 필요가 없다. 반사 구조물이 태양 전지(100) 내에 구비되는 경우 반사판 또한 각 단위 셀로 분리하기 위하여 스크라이브 공정이 수행되어야 하는데, 이 경우 반사판이 제대로 제거되지 않아서 불량이 발생하거나 또는 제거된 반사 구조물의 일부가 스크라이브 선 내로 유입되어 투광 전극과 접촉하는 단락 불량이 발생할 수 있다.
본 구현예에서는 태양 전지(100) 내에 반사 구조물을 구비하지 않음으로써 이러한 불량을 방지할 수 있으며, 태양 전지(100)의 일면에 반사막을 구비함으로써 태양 전지의 전면으로 입사된 빛이 후면으로 유출되는 것을 방지하고 입사된 빛을 광 활성층으로 반사시킴으로써 태양 전지의 효율을 높일 수 있다.
박막형 태양 전지(100)의 양면에는 충진제(300a, 300b)가 형성되어 있다. 충진제(300a, 300b)는 밀봉 재료(encapsulation material)를 포함하며, 수분 등에 의해 박막형 태양 전지(100)가 열화되는 것을 방지할 수 있다. 충진제(300a, 300b)는 광 투과율, 방습성, 열 안정성 및 기계적 강도가 높은 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대 에틸렌비닐아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA)와 같은 열 경화성 물질로 만들어질 수 있다. 충진제(300a, 300b)는 상기 접착제(20)와 동일한 온도에서 열 경화될 수 있는 물질로 만들어질 수 있다. 충진제(300a, 300b)는 경우에 따라 생략할 수도 있다.
충진제(300a, 300b)의 일면에는 각각 보호막(400a, 400b)이 형성되어 있다.
보호막(400a)은 후면판(back sheet)일 수 있으며, 박막형 태양 전지(100)가 외부의 충격에 의해 손상되는 것을 방지하며 태양 전지 모듈의 후면으로부터 수분 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 보호막(400a)은 고온 다습 환경에 강하고 절연성 및 내구성이 우수한 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대 플루오로폴리머-폴리에스테르-플루오로폴리머가 차례로 적층된 박막을 사용할 수 이다.
보호판(400b)은 태양 전지 모듈의 전면(front side)에 위치하여 박막형 태양 전지(100)가 외부의 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 보호판(400b)은 광 투과율이 높고 기계적 강도가 높은 물질로 만들어질 수 있으며, 예컨대 강화 유리 또는 플라스틱 소재로 만들어질 수 있으며 입사 광의 표면 반사를 방지하기 위한 처리가 되어 있을 수 있다.
보호막(400a)과 보호판(400b)은 경우에 따라 생략될 수 있다.
그러면 도 1에 도시한 태양 전지 모듈의 제조 방법을 도 3a 내지 도 6을 도 1 및 도 2를 함께 참고하여 설명한다.
도 3a 내지 도 6은 도 1에 도시한 태양 전지 모듈의 제조 방법의 일 구현예를 차례로 보여주는 단면도이다.
먼저 도 3a 내지 도 3d를 도 2와 함께 참고하여 박막형 태양 전지(100)를 제조하는 방법을 설명한다.
박막형 태양 전지(100)를 제조하기 위하여 먼저 복수의 단위 셀(100a)을 제조한다.
도 3a를 참고하면, 유리 등으로 만들어진 기판(110) 위에 투광 전극(120)을 형성한다. 투광 전극(120)은 투명 도전 산화물을 예컨대 스퍼터링 또는 화학 기상 증착 등의 방법으로 증착할 수 있다.
이어서 예컨대 Nd:YAG 레이저와 같은 스크라이브 장치를 사용하여 투광 전극(120)을 패터닝하여 주변 영역(DA)에 제1 스크라이브 선(P1)을 형성한다.
다음 도 3b를 참고하면, 투광 전극(120) 위에 활성층(130)을 적층한다. 전술한 바와 같이, 활성층(130)은 제1 불순물 도핑층, 진성층 및 제2 불순물 도핑층이 차례로 적층될 수 있으며 예컨대 플라스마 화학 기상 증착 방법으로 형성할 수 있다.
다음 도 3c를 참고하면, 예컨대 Nd:YAG 레이저와 같은 스크라이브 장치를 사용하여 활성층(130)을 패터닝하여 주변 영역(DA)에 제2 스크라이브 선(P2)을 형성한 다. 이 때 투광 전극(120)이 손상되지 않도록 투광 전극(120)을 패터닝할 때 사용했던 레이저와 파장이 다른 레이저를 사용할 수 있다.
다음 도 3d를 참고하면, 활성층(130) 위에 보조 전극(140)을 형성한다. 보조 전극(140)은 예컨대 투명 도전 산화물을 예컨대 스퍼터링 또는 화학 기상 증착 등의 방법으로 증착할 수 있다.
다음 도 2를 참고하면, 예컨대 Nd:YAG 레이저와 같은 스크라이브 장치를 사용하여 보조 전극(140) 및 활성층(130)을 패터닝하여 주변 영역(DA)에 제3 스크라이브 선(P3)을 형성한다.
이와 같이 제조된 복수의 단위 셀(110a)에 탭을 부착하는 단계(tabbing) 및 이들 복수의 단위 셀(110a)을 직렬로 연결하기 위한 일렬화(string) 단계를 수행한다. 이에 따라 복수의 단위 셀(110a)이 매트릭스 모양으로 배열되어 있는 태양 전지(100)가 제조된다.
이어서 도 1 및 도 4를 참고하여 반사막(200)을 준비하는 방법을 설명한다.
먼저 기재(도시하지 않음) 위에 반사성 물질을 도포한다. 여기서 반사성 물질은 예컨대 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 이들의 합금, 불투명 유기 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 예컨대 진공 증착(evaporation), 롤투롤, 금속 입자를 이용한 졸겔(sol-gel) 방법, 전기 도금 또는 이들을 조합하여 수행할 수 있다.
이어서 도 4에 도시한 바와 같이, 반사막(200) 위의 적어도 일부분에 접착제(20)를 적용한다. 접착제(20)는 박막형 태양 전지(100)와 접착시 활성 영역(AA) 과 중첩하지 않는 위치에 적용될 수 있으며, 예컨대 반사막(200)의 테두리를 따라 적용될 수 있다.
다음 도 1, 도 5 및 도 6을 참고하여 태양 전지 모듈의 라미네이팅 단계를 설명한다.
도 5를 참고하면, 보호판(400b), 충진제(300b), 상기에서 제조된 박막형 태양 전지(100), 상기에서 준비된 반사막(200), 충진제(300a) 및 보호막(400a)을 차례로 적층되도록 배치한다. 이 때 반사막(200)은 접착제(20)가 박막형 태양 전지(100) 측을 향하도록 배치된다.
이어서 도 6을 참고하면, 이들 적층 구조를 라미네이터(laminator)에 배치하고 가압한다. 라미네이터는 가열부(50) 및 압착부(60)가 구비되어 있다.
라미네이팅하는 단계에서 충진제(300a, 300b) 및 접착제(20)는 동시에 열 경화될 수 있다. 이 때 열 경화 온도는 약 120 내지 180℃일 수 있다. 열 경화에 따라 박막 태양 전지(100)와 반사막(200)은 접착될 수 있으며 박막 태양 전지(100)를 포함한 각 층은 압착 밀봉될 수 있다.
이와 같이 본 구현예에서는 태양 전지(100)의 일면에 시트(sheet) 형태의 반사막을 사용하여 태양 전지 모듈에 후면 반사 기능을 형성함으로써 스퍼터링 등의 고가의 공정이 필요하지 않다. 또한 태양 전지(100)의 일면에 반사막(200)을 형성하는 방법 또한 충진제(300a, 300b) 등을 라미네이팅 하는 단계에서 반사막(200)과 태양 전지(100)를 동시에 압착함으로써 별도의 추가 공정이 필요하지 않다. 이 때 별도의 접착제(20)를 사용할 수 있으나, 필수적인 것은 아니다. 따라서 태양 전지 모듈의 제조 방법에서 스퍼터링 등의 방법을 사용하지 않으면서도 추가 공정 없이 반사막을 형성할 수 있어서 공정 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
도 1은 일 구현예에 따른 태양 전지 모듈을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 2는 박막형 태양 전지를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 3a 내지 도 6은 도 1에 도시한 태양 전지 모듈의 제조 방법의 일 구현예를 차례로 보여주는 단면도이다.

Claims (18)

  1. 박막형 태양 전지의 일면에 반사막을 배치하는 단계, 그리고
    상기 박막형 태양 전지와 상기 반사막을 라미네이팅하는 단계
    를 포함하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 반사막은 기재 위에 반사성 물질을 도포하여 제조되는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 반사성 물질은 진공 증착(evaporation), 롤투롤, 졸겔 방법, 전기 도금 또는 이들의 조합에 의해 형성되는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 반사성 물질은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 이들의 합금, 불투명 유기 수지 또는 이들의 조합을 포함하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  5. 제2항에서,
    상기 반사막은 열 경화성 접착제에 의해 상기 박막형 태양 전지에 접착되는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 박막형 태양 전지의 일면에 반사막을 배치하는 단계에서
    상기 반사막의 일면에 충진제 및 보호막을 함께 배치하고,
    상기 박막형 태양 전지와 상기 반사막을 라미네이팅하는 단계에서 상기 반사막, 상기 충진제 및 상기 보호막을 동시에 라미네이팅하는
    태양 전지 모듈의 제조 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 반사막을 라미네이팅하는 단계는 120 내지 180℃에서 수행하는 태양 전지 모듈의 제조 방법.
  8. 투광 전극,
    상기 투광 전극 위에 형성되어 있는 광 활성층,
    상기 광 활성층 위에 형성되어 있는 보조 전극, 그리고
    상기 보조 전극 위에 형성되어 있는 반사막
    을 포함하는 태양 전지 모듈.
  9. 제8항에서,
    상기 반사막과 상기 보조 전극 사이의 적어도 일부분에 위치하는 접착제를 더 포함하는 태양 전지 모듈.
  10. 제8항에서,
    상기 반사막은
    기재, 그리고
    상기 기재의 일면에 형성되어 있는 반사성 물질
    을 포함하는 태양 전지 모듈.
  11. 제10항에서,
    상기 반사성 물질은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 이들의 합금, 불투명 유기 수지 또는 이들의 조합을 포함하는 태양 전지 모듈.
  12. 제10항에서,
    상기 기재는 종이, 고분자 수지, 스테인레스, 금속판 또는 이들의 조합을 포함하는 태양 전지 모듈.
  13. 제8항에서,
    상기 반사막 위에 위치하는 보호막, 그리고
    상기 반사막과 상기 보호막 사이에 위치하는 충진제
    를 더 포함하는 태양 전지 모듈.
  14. 제13항에서,
    상기 반사막과 상기 보조 전극 사이의 적어도 일부분에 위치하는 접착제를 더 포함하는 태양 전지 모듈.
  15. 제14항에서,
    상기 접착제와 상기 충진제는 열 경화성 수지를 포함하는 태양 전지 모듈.
  16. 제15항에서,
    상기 접착제와 상기 충진제는 동일한 온도에서 열 경화될 수 있는 열 경화성 수지를 포함하는 태양 전지 모듈.
  17. 제16항에서,
    상기 접착제는 에폭시 수지를 포함하는 태양 전지 모듈.
  18. 제16항에서,
    상기 충진제는 에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 태양 전지 모듈.
KR1020090072518A 2009-08-06 2009-08-06 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법 KR20110014913A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090072518A KR20110014913A (ko) 2009-08-06 2009-08-06 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
US12/650,852 US20110030775A1 (en) 2009-08-06 2009-12-31 Solar cell module and method of manufacturing the same
EP10000206A EP2282350A3 (en) 2009-08-06 2010-01-12 Solar cell module and method of manufacturing the same
CN2010101084415A CN101989636A (zh) 2009-08-06 2010-01-29 太阳能电池模块及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090072518A KR20110014913A (ko) 2009-08-06 2009-08-06 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110014913A true KR20110014913A (ko) 2011-02-14

Family

ID=43296986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090072518A KR20110014913A (ko) 2009-08-06 2009-08-06 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110030775A1 (ko)
EP (1) EP2282350A3 (ko)
KR (1) KR20110014913A (ko)
CN (1) CN101989636A (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4811453B2 (ja) * 2008-11-27 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 太陽電池の製造方法
US20130153015A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for forming solar cells
CN102800730A (zh) * 2012-07-09 2012-11-28 友达光电股份有限公司 光伏装置
CN103760707A (zh) * 2014-01-09 2014-04-30 北京京东方光电科技有限公司 一种阵列基板、液晶显示面板及显示装置
US11949026B2 (en) 2014-05-27 2024-04-02 Maxeon Solar Pte. Ltd. Shingled solar cell module
CN105702779A (zh) * 2014-11-26 2016-06-22 中电电气(上海)太阳能科技有限公司 一种免清洗太阳能电池组件制造方法
US10861999B2 (en) * 2015-04-21 2020-12-08 Sunpower Corporation Shingled solar cell module comprising hidden tap interconnects
JP6867794B6 (ja) * 2016-12-16 2021-06-23 ソーラーフロンティア株式会社 光電変換モジュール
WO2019214061A1 (zh) * 2018-05-08 2019-11-14 北京汉能光伏投资有限公司 太阳能电池组件、太阳能光电幕墙

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2771414B2 (ja) * 1992-12-28 1998-07-02 キヤノン株式会社 太陽電池の製造方法
JP2915327B2 (ja) * 1995-07-19 1999-07-05 キヤノン株式会社 太陽電池モジュール及びその製造方法
JPH10178193A (ja) * 1996-12-18 1998-06-30 Canon Inc 光起電力素子の製造方法
US6335479B1 (en) * 1998-10-13 2002-01-01 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Protective sheet for solar battery module, method of fabricating the same and solar battery module
JP2000294818A (ja) * 1999-04-05 2000-10-20 Sony Corp 薄膜半導体素子およびその製造方法
EP1713131A2 (en) * 2005-04-15 2006-10-18 Sanyo Electric Co., Ltd. Photovoltaic module
JP4945088B2 (ja) * 2005-04-28 2012-06-06 三洋電機株式会社 積層型光起電力装置
US20070023081A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-01 General Electric Company Compositionally-graded photovoltaic device and fabrication method, and related articles
US8334452B2 (en) * 2007-01-08 2012-12-18 Guardian Industries Corp. Zinc oxide based front electrode doped with yttrium for use in photovoltaic device or the like
US20080185033A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-07 Kalejs Juris P Solar electric module
US20080223436A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Guardian Industries Corp. Back reflector for use in photovoltaic device
US8339700B2 (en) * 2007-10-25 2012-12-25 Techno Polymer Co., Ltd Infrared reflective laminate

Also Published As

Publication number Publication date
US20110030775A1 (en) 2011-02-10
EP2282350A2 (en) 2011-02-09
EP2282350A3 (en) 2012-04-18
CN101989636A (zh) 2011-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110014913A (ko) 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
JP6526774B2 (ja) 太陽電池モジュール
CN111615752B (zh) 太阳能电池模块
KR100990114B1 (ko) 인터커넥터를 구비한 태양 전지 모듈 및 이의 제조 방법
JP2014007384A (ja) 太陽電池モジュール及びそれに適用されるリボン結合体
US20190006544A1 (en) Solar cell module
KR20120047894A (ko) 다수의 접합 및 다수의 전극을 갖는 광기전력 전지들을 제조하기 위한 방법
KR101923658B1 (ko) 태양전지 모듈
KR20090081950A (ko) 태양 전지 및 그 제조 방법
KR20120111333A (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
CN113178501A (zh) 一种柔性光伏组件及其制备方法
US20170194525A1 (en) High power solar cell module
GB2570493A (en) Solar panel arrangement
JP2008305945A (ja) 薄膜太陽電池用基板とその製造方法および薄膜太陽電池の製造方法
CN115602692A (zh) 一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统
TW201238062A (en) Photovoltaic cell module
KR101616131B1 (ko) 태양전지 모듈
KR101614166B1 (ko) 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
CN111630666B (zh) 用于太阳能电池单元的连接部件组、以及使用该连接部件组的太阳能电池串和太阳能电池模块
KR20110001649A (ko) 태양 전지 및 그 제조 방법
JP2009105179A (ja) 太陽電池モジュール
KR101685350B1 (ko) 태양 전지 모듈
CN218831182U (zh) 一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统
WO2023037885A1 (ja) 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール
WO2023127382A1 (ja) 太陽電池デバイスおよび太陽電池モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid