KR20110047716A - 태양광 발전장치 - Google Patents
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Abstract
태양광 발전장치가 개시된다. 태양광 발전장치는 셀 영역 및 상기 셀 영역에 인접하는 투과영역이 정의되는 지지기판; 상기 셀 영역에 배치되며, 투명한 제 1 이면전극; 상기 제 1 이면전극 상에 배치되는 제 2 이면전극; 상기 제 2 이면전극 상에 배치되는 광 흡수부; 상기 광 흡수부 상에 배치되는 윈도우; 및 상기 투과영역에 배치되며, 상기 제 1 이면전극으로부터 연장되는 연결부를 포함한다.
BIPV, 태양광, AZO, 투명, back contact
Description
실시예는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
광전 변환 효과를 이용하여 빛에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전 모듈은 지구 환경의 보전에 기여하는 무공해 에너지를 얻는 수단으로 널리 사용되고 있다.
태양 전지의 광전 변환 효율이 개선됨에 따라, 태양광 발전 모듈을 구비한 많은 태양광 발전 시스템이 주거 용도 뿐만 아니라, 상업 건물의 외부에 설치되기에 이르렀다.
실시예는 향상된 전기적인 특성을 가지고, 창호용으로 사용될 수 있는 태양광 발전장치를 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 셀 영역 및 상기 셀 영역에 인접하는 투과영역이 정의되는 지지기판; 상기 셀 영역에 배치되며, 투명한 제 1 이면전극; 상기 제 1 이면전극 상에 배치되는 제 2 이면전극; 상기 제 2 이면전극 상에 배치되는 광 흡수부; 상기 광 흡수부 상에 배치되는 윈도우; 및 상기 투과영역에 배치되며, 상기 제 1 이면전극으로부터 연장되는 연결부를 포함한다.
일 실시예에 따른 태양광 발전장치는 제 1 셀 영역, 상기 제 1 셀 영역 옆에 제 2 셀 영역 및 상기 제 1 셀 영역 및 상기 제 2 셀 영역 사이에 투과영역이 정의되는 지지기판; 상기 제 1 셀 영역에 배치되는 제 1 투명 이면전극; 상기 제 1 투명 이면전극 상에 배치되는 제 1 광 흡수부; 상기 제 1 광 흡수부 상에 배치되는 제 1 윈도우; 상기 제 2 셀 영역에 배치되는 제 2 투명 이면전극; 및 상기 제 2 투명 이면전극으로부터 연장되며, 상기 투과영역에 배치되고, 상기 제 1 윈도우와 연결되는 연결부를 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 투과영역에 배치되며, 제 1 이면전극으로부터 연장되는 연결부를 포함한다. 이때, 연결부는 제 1 이면전극과 일체로 형성되 고, 투명할 수 있다.
이에 따라서, 연결부와 제 1 이면전극 사이의 단락이 방지되고, 연결부는 제 1 이면전극과 향상된 접속 특성을 가질 수 있다.
또한, 윈도우는 연결부 및 제 1 이면전극과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이에 따라서, 인접하는 윈도우와 연결부가 서로 연결될 때, 연결부는 인접하는 윈도우와 향상된 접속 특성을 가질 수 있다.
이에 따라서, 각각의 셀은 향상된 접속 특성을 가지며, 연결부는 투명할 수 있고, 투과 영역에 배치되어, 광을 통과시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 향상된 전기적인 특성을 가지며, 창호용으로 사용될 수 있다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 기판, 막, 전극, 홈 또는 층 등이 각 기판, 전극, 막, 홈 또는 층 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 태양전지 패널을 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 태양전지 패널은 지지기판(10), 이면전극층(100), 광 흡수층(200), 버퍼층(300), 고저항 버퍼층(400) 및 윈도우층(500)을 포함한다.
상기 지지기판(10)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 이면전극층(100), 상기 광 흡수층(200), 상기 버퍼층(300), 상기 고저항 버퍼층(400) 및 상기 윈도우층(500)을 지지한다.
상기 지지기판(10)은 절연체일 수 있다. 상기 지지기판(10)은 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(10)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 상기 지지기판(10)은 투명할 수 있다. 상기 지지기판(10)은 리지드(rigid)하거나 플렉서블(flexible)할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 지지기판(10)에는 다수 개의 셀 영역들(C1, C2...), 다수 개의 투과 영역들(TA) 및 외곽 영역(OA)이 정의될 수 있다. 즉, 상기 지지기판(10)은 상기 셀 영역들(C1, C2...), 상기 투과 영역들(TA) 및 상기 외곽 영역(OA)으로 구분될 수 있다.
상기 셀 영역들(C1, C2...) 및 상기 투과 영역들(TA)은 각각 교대로 배치된다. 또한, 상기 셀 영역들(C1, C2...) 및 상기 투과 영역들(TA)은 일 방향으로 연장되는 형상을 가지며, 서로 나란히 배치될 수 있다.
도 1에서는 4 개의 셀 영역들(C1, C2...) 및 3 개의 투과 영역들(TA)이 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 더 많은 수의 셀 영역들 및 투과 영역들이 정의될 수 있다.
상기 외곽 영역(OA)은 상기 셀 영역들(C1, C2...) 및 상기 투과 영역들(TA)을 둘러싼다. 상기 외곽 영역(OA)은 상기 지지기판(10)의 외곽에 정의된다. 상기 외곽 영역(OA)은 폐루프 형상을 가진다.
상기 이면전극층(100)은 상기 지지기판(10) 상에 배치된다. 상기 이면전극층(100)은 상기 지지기판(10)의 상면에 증착되어 형성될 수 있다. 상기 이면전극층(100)은 도전층이다.
상기 이면전극층(100)은 제 1 이면전극층(110) 및 제 2 이면전극층(120)을 포함한다.
상기 제 1 이면전극층(110)은 상기 지지기판(10) 상에 배치된다. 상기 제 1 이면전극층(110)은 상기 지지기판(10) 상에 투명한 도전물질이 증착되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 이면전극층(110)은 상기 지지기판(10)의 상면에 접촉한다.
상기 제 1 이면전극층(110)은 투명한 도전체를 포함한다. 즉, 상기 제 1 이면전극층(110)은 투명한 도전층이다. 다시 말하면, 상기 제 1 이면전극층(110)은 투명전극층이다.
상기 제 1 이면전극층(110)으로 사용되는 물질의 예로서는 인듐 틴 옥사이드(induim tin oxide;ITO), 인듐 징크 옥사이드(induim zinc oxide;IZO), 틴 옥사이드(SnO) 또는 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드(AZO) 등을 들 수 있다.
상기 제 2 이면전극층(120)은 상기 제 1 이면전극층(110) 상에 배치된다. 상기 제 2 이면전극층(120)은 상기 제 1 이면전극층(110)의 상면에 도전 물질이 증착되어 형성된다. 즉, 상기 제 2 이면전극층(120)은 상기 제 1 이면전극층(110)의 상 면에 접촉한다.
상기 제 2 이면전극층(120)은 도전체를 포함한다. 이때, 상기 제 2 이면전극층(120)은 불투명한 도전체를 포함할 수 있고, 상기 제 2 이면전극층(120)은 불투명한 도전층일 수 있다.
상기 제 2 이면전극층(120)은 상기 제 1 이면전극층(110)으로 사용되는 물질보다 더 낮은 저항을 가지는 도전체를 포함한다. 따라서, 상기 제 2 이면전극층(120)은 저저항 전극층이다.
상기 제 2 이면전극층(120)으로 사용되는 물질의 예로서는 몰리브덴, 구리 및 은 등을 들 수 있다.
상기 이면전극층(100)에는 제 1 관통홈들(TH1)이 형성된다. 상기 제 1 관통홈들(TH1)은 상기 제 1 이면전극층(110) 및 상기 제 2 이면전극층(120)을 관통한다. 상기 제 1 관통홈들(TH1)은 상기 지지기판(10)의 상면을 노출하는 오픈 영역이다. 상기 제 1 관통홈들(TH1)은 평면에서 보았을 때, 상기 일 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 관통홈들(TH1)에 의해서, 상기 제 1 이면전극층(110)은 다수 개의 제 1 이면전극들(111) 및 다수 개의 연결부들(112)로 구분된다. 즉, 상기 제 1 관통홈들(TH1)에 의해서, 상기 제 1 이면전극들(111)(210) 및 상기 연결부들(112)이 정의된다.
상기 제 1 이면전극층(110)은 상기 제 1 관통홈들(TH1)에 의해서 구분되어, 상기 제 1 이면전극들(111) 및 상기 연결부들(112)이 형성된다. 즉, 상기 제 1 이 면전극층(110)은 상기 제 1 이면전극들(111) 및 연결부들(112)을 포함한다.
상기 제 1 이면전극들(111)은 상기 셀 영역들(C1, C2...)에 각각 배치되고, 상기 연결부들(112)은 상기 투과 영역들(TA)에 각각 배치된다. 즉, 상기 연결부들(112)은 상기 제 1 이면전극들(111)과 교대로, 서로 인접하여 배치된다.
즉, 상기 연결부(112)는 상기 제 1 이면전극들(111)로부터 상기 투과 영역(TA)으로 연장된다. 상기 연결부(112) 및 상기 제 1 이면전극(111)은 일체로 형성된다.
상기 광 흡수층(200)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족 계 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(200)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(200)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.
상기 버퍼층(300)은 상기 광 흡수층(200) 상에 배치된다. 상기 버퍼층(300)은 황화 카드뮴(CdS)를 포함하며, 상기 버퍼층(300)의 에너지 밴드갭은 약 2.2eV 내지 2.4eV이다.
상기 고저항 버퍼층(400)은 상기 버퍼층(300) 상에 배치된다. 상기 고저항 버퍼층(400)은 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함한다. 상기 고저항 버퍼층(400)의 에너지 밴드갭은 약 3.1eV 내지 3.3eV이다.
상기 광 흡수층(200), 상기 버퍼층(300) 및 상기 고저항 버퍼층(400)에는 제 2 관통홈들(TH2)이 형성된다. 상기 제 2 관통홈들(TH2)은 상기 제 2 이면전극 층(120), 상기 광 흡수층(200), 상기 버퍼층(300) 및 상기 고저항 버퍼층(400)을 관통한다. 또한, 상기 제 2 관통홈들(TH2)은 상기 이면전극층(100)의 상면을 노출하는 오픈영역이다.
상기 윈도우층(500)은 상기 고저항 버퍼층(400) 상에 배치된다. 상기 윈도우층(500)은 투명하며, 도전층이다. 상기 윈도우층(500)으로 사용되는 물질의 예로서는 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드(Al doped ZnO;AZO) 등을 들 수 있다.
상기 윈도우층(500), 상기 고저항 버퍼층(400), 상기 버퍼층(300), 상기 광 흡수층(200) 및 상기 제 2 이면전극층(120)에는 제 3 관통홈들(TH3)이 형성된다. 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 제 1 이면전극층(110)의 상면을 노출하는 오픈 영역이다. 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 투과 영역들(TA)에 대응하여 형성된다.
다르게 설명하면, 상기 제 3 관통홈들(TH3)이 형성되고, 상기 제 1 이면전극층(110)의 상면이 노출되어, 상기 투과 영역들(TA)이 정의된다.
상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서, 상기 윈도우층(500)은 다수 개의 윈도우들(510)로 구분된다. 즉, 상기 윈도우들(510)은 상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서 정의된다.
또한, 상기 광 흡수층(200)은 상기 제 2 관통홈들(TH2) 및 상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서, 다수 개의 광 흡수부들(210)을 정의한다. 즉, 상기 광 흡수층(200)은 상기 제 2 관통홈들(TH2) 및 상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서, 상기 광 흡수부들(210)로 구분된다.
마찬가지로, 상기 버퍼층(300)은 상기 제 2 관통홈들(TH2) 및 상기 제 3 관 통홈들(TH3)에 의해서, 다수 개의 버퍼들(310)로 정의되고, 상기 고저항 버퍼층(400)은 상기 제 2 관통홈들(TH2) 및 상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서, 다수 개의 고저항 버퍼들(410)로 정의된다.
또한, 상기 제 3 관통홈들(TH3)에 의해서, 다수 개의 태양전지 셀들(21, 22...)이 정의된다.
상기 제 1 관통홈들(TH1), 상기 제 2 관통홈들(TH2) 및 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 상기 일 방향으로 연장되는 형상을 가진다. 이에 따라서, 상기 태양전지 셀들(21, 22...)도 상기 일 방향으로 연장되는 형상을 가진다.
실시예에 따른 태양전지 패널은 다수 개의 접속부들(600)을 포함한다. 상기 접속부들(600)은 상기 윈도우층(500)으로부터 하방으로 연장되며, 상기 제 1 이면전극층(110)에 직접 접촉한다. 예를 들어, 상기 접속부(600)는 특정 태양전지 셀의 윈도우로부터 하방으로 연장되어, 인접하는 태양전지 셀에 연결된 연결부에 접속된다.
따라서, 상기 접속부들(600) 및 상기 연결부들(112)은 서로 인접하는 태양전지 셀들을 연결한다.
상기 접속부들(600)은 상기 윈도우들(510)과 일체로 형성된다. 즉, 상기 접속부들(600)로 사용되는 물질은 상기 윈도우층(500)으로 사용되는 물질과 동일하다.
실시예에 따른 태양전지 패널은 상기 지지기판(10) 상에 배치되는 상기 태양전지 셀들(21, 22...) 및 상기 태양전지 셀들(21, 22...)을 서로 연결하는 연결부 들(112)을 포함한다.
상기 태양전지 셀들(21, 22...)은 상기 셀 영역들(C1, C2...)에 각각 하나씩 배치된다. 각각의 태양전지 셀(21, 22...)은 제 1 이면전극(111), 제 2 이면전극(121), 광 흡수부(210), 버퍼(310), 고저항 버퍼(410), 윈도우(510) 및 접속부(600)를 포함한다.
상기 제 1 이면전극(111)은 상기 지지기판(10) 상에 배치되고, 상기 제 2 이면전극(121)은 상기 제 1 이면전극(111) 상에 배치된다.
상기 광 흡수부(210)는 상기 제 2 이면전극(121) 상에 배치된다. 상기 버퍼(310)는 상기 광 흡수부(210) 상에 배치되고, 상기 고저항 버퍼(410)는 상기 버퍼(310) 상에 배치된다. 상기 윈도우(510)는 상기 고저항 버퍼(410) 상에 배치된다.
상기 연결부들(112)은 상기 투과 영역들(TA)에 각각 배치된다. 상기 연결부들(112)은 인접하는 태양전지 셀들을 서로 연결시킨다.
즉, 각각의 연결부는 인접하는 태양전지 셀들 중 하나의 제 1 이면전극으로부터 상기 투과 영역(TA)으로 연장된다. 또한, 각각의 연결부(112)는 인접하는 태양전지 셀들 중 다른 하나의 접속부(600)에 직접 연결된다.
실시예에 따른 태양전지 패널은 상기 투과 영역들(TA)을 포함하기 때문에, 건물의 창호 등에 사용될 수 있다.
상기 연결부들(112) 및 상기 제 1 이면전극들(111)은 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 이면전극층(110), 상기 접속부들(600) 및 상기 윈도우층(500) 은 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 상기 연결부들(112) 및 상기 접속부들(600)은 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드 등과 같은 물질을 포함할 수 있다.
이에 따라서, 상기 접속부들(600) 및 상기 연결부들(112) 사이의 접촉 특성이 향상되고, 단락이 방지된다.
따라서, 실시예에 따른 태양전지 패널은 상기 태양전지 셀들(21, 22...) 사이의 단락이 방지되고, 접촉 저항을 감소시킬 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 태양전지 패널은 향상된 전기적은 특성을 가진다.
도 3 내지 도 6은 실시예에 따른 태양전지 패널의 제조방법을 도시한 단면도들이다. 본 제조방법에 관한 설명은 앞서 설명한 태양전지 패널에 대한 설명을 참고한다. 앞서 설명한 태양전지 패널에 대한 설명은 본 제조방법에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 3을 참조하면, 지지기판(10) 상에 투명 도전물질이 증착되어, 제 1 이면전극층(110)이 형성된다. 이후, 상기 제 1 이면전극층(110) 상에 저저항의 도전물질이 증착되어, 제 2 이면전극층(120)이 형성된다.
상기 제 2 이면전극층(120)에 의해서, 상기 제 1 이면전극층(110)은 보호될 수 있다. 즉, 이후에, 광 흡수층(200) 등을 형성하는 공정에서, 상기 제 2 이면전극층(120)에 의해서, 상기 제 1 이면전극층(110)의 손상이 방지된다.
이후, 상기 제 1 이면전극층(110) 및 상기 제 2 이면전극층(120)이 패터닝되 어, 다수 개의 제 1 관통홈들(TH1)이 형성된다.
상기 제 1 관통홈들(TH1)은 상기 지지기판(10)의 상면을 노출하며, 약 10㎛ 내지 100㎛의 폭을 가질 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 이면전극층(100) 상에 광 흡수층(200), 버퍼층(300) 및 고저항 버퍼층(400)이 차례로 형성된다.
상기 광 흡수층(200)은 스퍼터링 공정 또는 증발법 등에 의해서 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 광 흡수층(200)을 형성하기 위해서 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(200)을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법이 폭넓게 사용되고 있다.
금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션 하는 것을 세분화하면, 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정에 의해서, 상기 이면전극(200) 상에 금속 프리커서 막이 형성된다.
이후, 상기 금속 프리커서 막은 셀레이제이션(selenization) 공정에 의해서, 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(200)이 형성된다.
이와는 다르게, 상기 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 상기 셀레니제이션 공정은 동시에 진행될 수 있다.
이와는 다르게, 구리 타겟 및 인듐 타겟 만을 사용하거나, 구리 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 셀레니제이션 공정에 의해서, CIS계 또는 CIG계 광 흡수층(200)이 형성될 수 있다.
이후, 상기 광 흡수층(200) 상에 황화 카드뮴이 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되고, 상기 버퍼층(300)이 형성된다.
이후, 상기 버퍼층(300) 상에 징크 옥사이드가 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되고, 상기 고저항 버퍼층(400)이 형성된다.
이후, 상기 광 흡수층(200), 상기 버퍼층(300), 상기 고저항 버퍼층(400) 및 상기 제 2 이면전극층(120)의 일부가 제거되어 제 2 관통홈들(TH2)이 형성된다. 상기 제 2 관통홈들(TH2)은 상기 광 흡수층(200), 상기 버퍼층(300), 상기 고저항 버퍼층(400) 및 상기 제 2 이면전극층(120)을 관통한다.
상기 제 2 관통홈(TH2)은 팁 등의 기계적인 장치 또는 레이저 장치 등에 의해서 형성될 수 있다.
예를 들어, 약 40㎛ 내지 약 180㎛의 폭을 가지는 팁에 의해서, 상기 제 2 이면전극층(120), 상기 광 흡수층(200), 상기 버퍼층(300) 및 상기 고저항 버퍼층(400)은 패터닝될 수 있다. 또한, 상기 제 2 관통홈들(TH2)은 약 200 내지 600㎚의 파장을 가지는 레이저에 의해서 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 고저항 버퍼층(400) 상에 윈도우층(500)이 형성된다. 이때, 상기 제 2 관통홈들(TH2)의 내측에 상기 윈도우층(500)을 이루는 물질이 채워진다.
상기 윈도우층(500)을 형성하기 위해서, 상기 고저항 버퍼층(400) 상에 투명한 도전물질이 적층된다. 상기 투명한 도전물질은 상기 제 2 관통홈들(TH2) 전체에 채워진다. 상기 투명한 도전물질의 예로서는 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드 등을 들 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 윈도우층(500), 상기 고저항 버퍼층(400), 상기 버퍼층(300), 상기 광 흡수층(200) 및 상기 제 2 이면전극층(120)의 일부가 제거되어, 제 3 관통홈들(TH3)이 형성된다. 즉, 상기 제거되는 부분은 투과 영역들(TA)에 대응하는 부분이다.
상기 제 3 관통홈들(TH3)의 폭은 약 1㎝ 내지 약 10㎝일 수 있다. 상기 제 3 관통홈들(TH3)은 기계적인 스크라이빙 또는 레이저에 의해서, 형성될 수 있다.
상기 제 3 관통홈들(TH3)이 레이저로 형성되는 경우, 상기 레이저는 상기 지지기판(10)을 통하여, 상기 제 2 이면전극층(120), 상기 광 흡수층(200), 상기 버퍼층(300)에 조사될 수 있다.
이때, 상기 제 1 이면전극층(110), 상기 고저항 버퍼층(400) 및 상기 윈도우층(500)은 제거되지 않는다. 이 경우, 상기 윈도우층(500) 및 상기 고저항 버퍼층(400) 중 상기 투과 영역들(TA)에 대응하는 부분은 기계적인 스크라이빙 공정에 의해서, 제거될 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따른 태양전지 패널의 제조방법에 의해서, 창호용으로 사용되고, 향상된 전기적인 특성을 가지는 태양전지 패널이 제공될 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 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 태양전지 패널을 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 실시예에 따른 태양전지 패널의 제조방법을 도시한 단면도들이다.
Claims (9)
- 셀 영역 및 상기 셀 영역에 인접하는 투과영역이 정의되는 지지기판;상기 셀 영역에 배치되며, 투명한 제 1 이면전극;상기 제 1 이면전극 상에 배치되는 제 2 이면전극;상기 제 2 이면전극 상에 배치되는 광 흡수부;상기 광 흡수부 상에 배치되는 윈도우; 및상기 투과영역에 배치되며, 상기 제 1 이면전극으로부터 연장되는 연결부를 포함하는 태양광 발전장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 연결부 및 상기 제 1 이면전극은 일체로 형성되는 태양광 발전장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 이면전극은 몰리브덴을 포함하는 태양광 발전장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 윈도우 및 상기 제 1 이면전극은 동일한 물질을 포함하는 태양광 발전장치.
- 제 1 셀 영역, 상기 제 1 셀 영역 옆에 제 2 셀 영역 및 상기 제 1 셀 영역 및 상기 제 2 셀 영역 사이에 투과영역이 정의되는 지지기판;상기 제 1 셀 영역에 배치되는 제 1 투명 이면전극;상기 제 1 투명 이면전극 상에 배치되는 제 1 광 흡수부;상기 제 1 광 흡수부 상에 배치되는 제 1 윈도우;상기 제 2 셀 영역에 배치되는 제 2 투명 이면전극; 및상기 제 2 투명 이면전극으로부터 연장되며, 상기 투과영역에 배치되고, 상기 제 1 윈도우와 연결되는 연결부를 포함하는 태양광 발전장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 광 흡수부를 관통하며, 상기 제 1 윈도우로부터 연장되어, 상기 연결부에 접속되는 접속부를 포함하는 태양광 발전장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 윈도우, 상기 연결부 및 상기 접속부는 동일한 물질로 이루어지는 태양광 발전장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 연결부는 투명하며, 상기 지지기판에 직접 접촉하는 태양광 발전장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 투명 이면전극 및 상기 제 1 광 흡수부 사이에 개재되는 제 1 저저항 이면전극을 포함하는 태양광 발전장치.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013058459A1 (en) * | 2011-10-19 | 2013-04-25 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell module and preparing method of the same |
| WO2013081343A1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell and method of fabricating the same |
| KR20180094808A (ko) * | 2017-02-16 | 2018-08-24 | 한국항공대학교산학협력단 | 개구형 투광타입 cigs박막 태양 전지의 제조 방법 및 개구형 투광타입 cigs박막 태양 전지 |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013058459A1 (en) * | 2011-10-19 | 2013-04-25 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell module and preparing method of the same |
| CN103999240A (zh) * | 2011-10-19 | 2014-08-20 | Lg伊诺特有限公司 | 太阳能电池模块及其制备方法 |
| US9966482B2 (en) | 2011-10-19 | 2018-05-08 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell module and preparing method of the same |
| WO2013081343A1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell and method of fabricating the same |
| KR101338782B1 (ko) * | 2011-11-29 | 2014-01-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
| CN104081535A (zh) * | 2011-11-29 | 2014-10-01 | Lg伊诺特有限公司 | 太阳能电池及其制造方法 |
| US9966485B2 (en) | 2011-11-29 | 2018-05-08 | Lg Innotek Co., Ltd. | Solar cell and method of fabricating the same |
| KR20180094808A (ko) * | 2017-02-16 | 2018-08-24 | 한국항공대학교산학협력단 | 개구형 투광타입 cigs박막 태양 전지의 제조 방법 및 개구형 투광타입 cigs박막 태양 전지 |
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