KR20110072299A - Method for manufacturing of solar cell module - Google Patents

Method for manufacturing of solar cell module Download PDF

Info

Publication number
KR20110072299A
KR20110072299A KR1020090129163A KR20090129163A KR20110072299A KR 20110072299 A KR20110072299 A KR 20110072299A KR 1020090129163 A KR1020090129163 A KR 1020090129163A KR 20090129163 A KR20090129163 A KR 20090129163A KR 20110072299 A KR20110072299 A KR 20110072299A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar cell
pcb substrate
hole
electrode
bonding
Prior art date
Application number
KR1020090129163A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101123444B1 (en
Inventor
이규일
남동헌
Original Assignee
주식회사 효성
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 주식회사 효성 filed Critical 주식회사 효성
Priority to KR1020090129163A priority Critical patent/KR101123444B1/en
Publication of KR20110072299A publication Critical patent/KR20110072299A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101123444B1 publication Critical patent/KR101123444B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a solar cell module is provided to reduce an electrical shading loss by removing an electrode on the rear of a solar cell. CONSTITUTION: A seed layer(115) is locally formed on an emitter area and a base area of the rear of a solar cell. Solder materials are formed on the seed layer. An electrode is formed on a PCB(110) contacted with the solar cell according to the base region and the emitter region. The solar cell is mounted on the PCB. The PCB is bonded with the solar cell by heating the solder materials with laser applied through a hole(113).

Description

태양전지모듈의 제조방법{Method for manufacturing of Solar Cell Module}Method for manufacturing solar cell module

본 발명은 태양전지모듈에 관한 것으로, 특히 레이저(Laser)를 이용하여 후면 전극형 태양전지와 PCB 기판을 접합시켜 태양전지모듈을 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module, and more particularly, to a method of manufacturing a solar cell module by bonding a back electrode type solar cell and a PCB substrate using a laser.

태양전지 모듈은 복수의 태양전지 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 구성하고 있다. 이하에서는 일반적인 상기 태양전지모듈의 제조방법에 대해 설명한다. The solar cell module is configured by connecting a plurality of solar cells in series or in parallel. Hereinafter, a general method of manufacturing the solar cell module will be described.

도 1에서는 그 중 하나의 제조방법을 설명한다. 도 1은 일본국 공개특허공보 2009-94224호(2009. 4. 30. 후지쯔(주). 이하 '선행기술 1'이라 함)에 개시된 반도체 장치의 지지기판을 PCB에 접속하는 것을 보인 도면이다. 1 illustrates one manufacturing method thereof. 1 is a view showing a connection of a support substrate of a semiconductor device disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2009-94224 (2009. 4. 30. Fujitsu Co., Ltd., hereinafter referred to as "prior art 1") to a PCB.

도 1에서는 반도체 기판(예컨대, 태양전지 기판)(10)이 구비되며, 상기 반도체 기판(10)의 후면에 구리를 주성분으로 하는 제1층(12), 상기 제1층(12) 위에 니켈을 주성분으로 하는 제2층(14), 상기 제2층(14) 위에 주석니켈 합금을 주성분으로 하는 제3층(16), 상기 제3층(16) 위에 주석을 주성분으로 하는 제4층(18)이 순차적으로 적층 형성된다. In FIG. 1, a semiconductor substrate (eg, a solar cell substrate) 10 is provided, and a first layer 12 containing copper as a main component on the back surface of the semiconductor substrate 10 and nickel on the first layer 12 are formed. 2nd layer 14 which has a main component, the 3rd layer 16 which has a tin nickel alloy as a main component on the said 2nd layer 14, and the 4th layer 18 which has tin as a main component on the said 3rd layer 16 ) Are sequentially laminated.

상기 반도체 기판(10)과 연결하기 위한 PCB 기판(20)이 구비된다. 상기 PCB 기판(20)상에는 전극(22)이 패턴 형성된다. A PCB substrate 20 for connecting with the semiconductor substrate 10 is provided. The electrode 22 is patterned on the PCB substrate 20.

상기 제4층(18)과 상기 전극(22) 사이에는 솔더볼(30)이 위치한다. The solder ball 30 is positioned between the fourth layer 18 and the electrode 22.

그와 같은 구조에서 상기 반도체 기판(10)과 PCB 기판(20)을 연결하기 위해서는, 후면에 솔더 물질이 형성된 상기 반도체 기판(10)을 PCB 기판(20)에 압착하고, 200℃ 이상의 온도에서 가열 처리하면 된다. 그리고 결합된 상태에서 상기 반도체 기판(10)과 PCB 기판(20)은 상기 솔더볼(30)을 통해 전기가 전도된다. In order to connect the semiconductor substrate 10 and the PCB substrate 20 in such a structure, the semiconductor substrate 10 having a solder material formed on the back side is pressed onto the PCB substrate 20 and heated at a temperature of 200 ° C. or higher. You can do it. In the coupled state, the semiconductor substrate 10 and the PCB substrate 20 are electrically conductive through the solder balls 30.

하지만, 상기 선행기술 1은 상기 반도체 기판을(10) PCB기판(20)에 연결하기 위해서는 솔더볼(30)을 이용하여 압착 및 가열방식을 적용하고 있어, 압착하는 과정에서 상기 반도체 기판(10)이 스트레스를 받아 손상될 우려가 있다. However, the prior art 1 applies a crimping and heating method using a solder ball 30 to connect the semiconductor substrate to the PCB substrate 20, so that the semiconductor substrate 10 is pressed during the process. It may be damaged by stress.

또한 200℃ 이상의 온도로 가열하기 때문에 상기 PCB 기판(20)은 열 변형을 일으킬 수 있고, 반면 상기 200℃ 온도는 상기 태양전지 기판(10)의 솔더링 온도로는 낮은 온도로서, 접합 면에서의 저항이 증가하여 모듈 효율이 감소할 수 있다. In addition, since the PCB substrate 20 may be thermally deformed because it is heated to a temperature of 200 ° C. or higher, the 200 ° C. temperature is a low temperature at the soldering temperature of the solar cell substrate 10, and thus the resistance at the junction surface thereof. This increase can reduce module efficiency.

다른 예는 도 2에 도시하고 있다. 도 2는 미국등록특허 5,951,786호(Laminated photovoltaic modules using back-contact solar cells. 이하 '선행기술 2'라 함)가 있다. Another example is shown in FIG. Figure 2 is a registered U.S. Patent No. 5,951,786 (Laminated photovoltaic modules using back-contact solar cells. Hereinafter referred to as "prior art 2").

도 2는 후면 전극형 셀을 직렬 연결하여 태양전지 모듈을 제조하는 것이다. 간략하게 살펴보면, 백시트(back sheet)(40) 또는 EVA 층(42)에 전극패턴(44)을 형성하고, 태양전지 셀(46a)(46b)의 양단에 형성된 버스 바의 상부 일부에 솔더 물질(48)을 형성한다. 상기 솔더 물질(48) 아래에는 글래스(50)가 위치하고 있다. Figure 2 is to manufacture a solar cell module by connecting the back electrode cell in series. In brief, the electrode pattern 44 is formed on the back sheet 40 or the EVA layer 42, and the solder material is formed on the upper part of the bus bars formed at both ends of the solar cells 46a and 46b. Form 48. A glass 50 is positioned below the solder material 48.

그 상태에서 상기 백시트(40)와 글래스(50)을 압착한 후, 소정 온도에 의해 소성공정을 수행하면 상기 솔더 물질(48)에 의해 상기 태양전지 셀(46a)은 다른 태양전지 셀(46b)과 직렬로 연결되어 모듈을 형성하게 된다. After pressing the backsheet 40 and the glass 50 in the state, if the firing process is performed by a predetermined temperature, the solar cell 46a is made of the other solar cell 46b by the solder material 48. ) In series to form a module.

하지만, 상기 선행기술 2에서는 상기 태양전지 셀(46a)(46b)의 하부에 핑거와 버스 바(미도시)가 형성되어 있기 때문에, 전기적 쉐이딩 손실(electrical shading loss)이 발생하여 태양전지 셀(46a)(46b) 자체의 효율을 저하시키고 있다. 또한 상기 핑거 및 버스 바를 인쇄방식으로 형성할 경우 태양전지 셀(46a)(46b)의 두께가 얇아짐에 따라 전극패턴(44)과 태양전지 셀(46a)(46b)과의 열팽창계수의 상이함으로 인해 휘어짐(bowing) 현상이 발생한다. However, in the prior art 2, since a finger and a bus bar (not shown) are formed below the solar cells 46a and 46b, an electrical shading loss occurs to generate the solar cell 46a. 46b) is lowering the efficiency of itself. In addition, when the finger and the bus bar are formed by the printing method, as the thickness of the solar cells 46a and 46b becomes thin, the thermal expansion coefficient between the electrode pattern 44 and the solar cells 46a and 46b is different. As a result, bowing occurs.

또한, 솔더링 온도가 증가할 경우 상기 백시트(40) 또는 EVA 층(42)의 변형이 발생할 수 있고, 반대로 솔더링 온도가 높지 않을 경우에는 접촉면의 저항 증가로 인하여 효율이 감소할 수 있다. In addition, when the soldering temperature is increased, deformation of the backsheet 40 or the EVA layer 42 may occur. On the contrary, when the soldering temperature is not high, the efficiency may be reduced due to the increase in resistance of the contact surface.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 후면전극형 태양전지에서 후면에 형성된 전극을 제거하여 전기적 쉐이딩 손실(electrical shading loss)를 감소시키기 위한 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and to reduce the electrical shading loss by removing the electrode formed on the back surface of the back electrode solar cell.

본 발명의 다른 목적은 태양전지 셀과 PCB 기판을 결합시, 그 결합력과 전기적 특성을 향상시키는 것이다. Another object of the present invention is to improve the bonding force and electrical properties when combining the solar cell and the PCB substrate.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 태양전지 셀의 후면 중 베이스 영역과 에미터 영역에 시드층을 형성하고 상기 시드층 위에 접합재를 형성하는 단계; 상기 태양전지 셀과 접합할 PCB 기판상에 상기 베이스 영역 및 에미터 영역 위치에 따라 전극을 패턴 형성하고, 상기 PCB 기판에서 상기 베이스 영역 및 에미터 영역 위치에 해당하는 상기 PCB 기판의 일부에 홀을 형성하는 단계; 그리고 상기 PCB 기판 위에 상기 태양전지 셀을 안착시키고, 상기 홀을 통해 열을 공급하여 상기 접합재를 가열하고 상기 PCB 기판과 상기 태양전지 셀을 접합시키는 단계를 포함하여 구성된다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, forming a seed layer in the base region and the emitter region of the rear surface of the solar cell and forming a bonding material on the seed layer; The electrode is patterned on the PCB substrate to be bonded to the solar cell according to the base region and the emitter region position, and a hole is formed in a portion of the PCB substrate corresponding to the base region and the emitter region position on the PCB substrate. Forming; And mounting the solar cell on the PCB substrate, supplying heat through the hole to heat the bonding material, and bonding the PCB substrate to the solar cell.

여기서, 상기 접합재를 형성하는 단계와 홀을 형성하는 단계는 그 순서가 바뀌어도 상관없다. Here, the steps of forming the bonding material and forming the holes may be changed in order.

본 발명의 다른 특징에 따르면 태양전지 셀의 후면 중 베이스 영역과 에미터 영역에 시드층을 형성하는 단계; 상기 태양전지 셀과 접합할 PCB 기판에 전극패턴 및 홀을 형성하고, 상기 홀 상단에 있는 전극은 제거하면서 상기 제거된 부분, 상기 홀 상단 내부, 및 상기 전극 상면 중 어느 한 곳에 접합재를 형성하는 단계; 그리고 상기 PCB 기판 위에 상기 태양전지 셀을 안착시킨 상태에서, 상기 홀을 통해 인가된 열에 의해 상기 접합재가 가열 및 고체화가 되게 하여 상기 PCB 기판과 상기 태양전지 셀을 접합시키는 단계를 포함하여 구성된다. According to another feature of the invention forming a seed layer in the base region and the emitter region of the rear surface of the solar cell; Forming an electrode pattern and a hole in the PCB substrate to be bonded to the solar cell, and forming a bonding material in any one of the removed portion, the inside of the hole top, and the electrode upper surface while removing the electrode on the top of the hole ; And bonding the PCB substrate to the solar cell by causing the bonding material to be heated and solidified by heat applied through the hole in a state in which the solar cell is seated on the PCB substrate.

여기서, 상기 시드층을 형성하는 단계와 접합재를 형성하는 단계는 그 순서가 바뀌어도 상관없다. Here, the order of forming the seed layer and forming the bonding material may be changed.

상기 접합재는 솔더물질 또는 페이스트가 사용되고, 상기 접합재는 은(Ag), 구리(Cu), 주석(Sn), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 금(Au), 납(Pb), 몰리브데넘(Mo), 텅스텐(W) 등의 금속을 단독 또는 합금형태로 제조된 것임을 특징으로 한다. The bonding material is a solder material or paste, the bonding material is silver (Ag), copper (Cu), tin (Sn), nickel (Ni), aluminum (Al), zinc (Zn), gold (Au), lead ( Pb), molybdenum (Mo), tungsten (W) and the like metal is characterized in that it is produced in the form of a single or alloy.

상기 홀을 통해 인가되는 열은 레이저에 의해 제공된다. Heat applied through the hole is provided by the laser.

본 발명에서는, PCB 기판에 홀을 형성하고, 태양전지 셀 또는 PCB 기판 사이에는 접합재를 형성한 후, PCB 기판상에 태양전지 셀을 안착시킨 상태에서 홀을 통해 레이저를 인가하여 태양전지 셀과 PCB 기판을 결합시켜 태양전지모듈을 제조하고 있다. In the present invention, after forming a hole in the PCB substrate, and forming a bonding material between the solar cell or the PCB substrate, by applying a laser through the hole in the state in which the solar cell is seated on the PCB substrate, the solar cell and the PCB A solar cell module is manufactured by bonding a substrate.

따라서 PCB 기판과 태양전지 셀에 열적 손실이 인가되지 않아, 제조된 태양전지모듈의 불량률을 감소할 수 있다. Therefore, no thermal loss is applied to the PCB substrate and the solar cell, thereby reducing the defective rate of the manufactured solar cell module.

또 PCB 기판과 태양전지 셀 접합시, 레이저가 이용되기 때문에 온도 상승 이 후에 온도 강하 및 고체화가 빠르게 진행되어 공정시간을 단축시킬 수 있고, 접합면에서의 전기적 특성 및 구조적 결합력이 향상된다. In addition, since the laser is used to bond the PCB substrate and the solar cell, the temperature drop and solidification proceed rapidly after the temperature rise, thereby shortening the process time, and improving the electrical properties and structural bonding force at the junction surface.

아울러, 태양전지의 후면에 전극이 배제되어 전기적 쉐이딩 손실을 감소시킬 수 있다. In addition, the electrode is excluded in the rear of the solar cell can reduce the electrical shading loss.

이하 본 발명에 따른 태양전지모듈의 제조방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a method of manufacturing a solar cell module according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시 예는 태양전지 셀과 PCB 기판을 접합하여 태양전지모듈을 제조하는 것이다. 특히, 본 실시 예에서 사용되는 태양전지는 에미터 랩 쓰로(Emitter wrap-through : EWT) 타입 및 로컬 컨택(local contact) 타입의 태양전지 셀이 채용된다. 상기한 태양전지 셀은 모두 핑거(finger) 및 버스-바(bus-bar)를 형성하지 않아도 되는 셀이다.The present embodiment is to manufacture a solar cell module by bonding the solar cell and the PCB substrate. In particular, the solar cell used in the present embodiment employs an emitter wrap-through (EWT) type and a local contact type solar cell. The solar cells are all cells that do not have to form a finger and a bus-bar.

우선 본 실시 예에서 이용되는 EWT 태양전지의 구조를 간단하게 설명하기로 한다. 도 3에는 일반적인 EWT 태양전지의 단면 구성도가 도시되어 있다. First, the structure of the EWT solar cell used in the present embodiment will be briefly described. 3 is a cross-sectional view of a typical EWT solar cell.

도 3을 보면, 실리콘 웨이퍼에 홀(102)이 가공되고, 그에 의해 형성된 실리콘 웨이퍼(100')의 전면과 후면 일부분, 그리고 홀 주위에 에미터 확산 영역(103)이 형성된 것이다. 그렇게 하면, 상기 실리콘 웨이퍼(100')의 전면과 후면 일부분, 그리고 홀(102) 주위에서 p-n 접합이 형성되기 때문에, 입사된 태양 광에 의해 생성된 전하는 에미터 확산영역을 통해 실리콘 웨이퍼의 후면에 형성되는 베이스 전극(105)과 에미터 전극(107)까지 원활하게 이동할 수 있게 한다. 하지만, 본 실시 예의 EWT 태양전지는 상기 베이스 전극(105)과 에미터 전극(107)은 미 형성되어 있다. 이는 후술하는 PCB 기판에 전극을 형성하기 때문이다.Referring to FIG. 3, holes 102 are processed in a silicon wafer, and emitter diffusion regions 103 are formed around the front and rear portions of the silicon wafer 100 ′ and around the holes. As a result, pn junctions are formed around the front and back portions of the silicon wafer 100 'and around the holes 102, so that the charge generated by the incident sunlight is applied to the back of the silicon wafer through the emitter diffusion region. It is possible to move smoothly to the base electrode 105 and the emitter electrode 107 is formed. However, in the EWT solar cell of the present embodiment, the base electrode 105 and the emitter electrode 107 are not formed. This is because the electrode is formed on the PCB substrate described later.

도 4에는 본 발명의 실시 예에 따른 EWT 태양전지를 이용하여 태양전지모듈를 제조하는 공정 흐름도가 도시되어 있다. 4 is a process flowchart of manufacturing a solar cell module using an EWT solar cell according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 4a와 같이 PCB 기판(110)에 전극 패턴(112)을 형성한다. 상기 전극 패턴(112)은 아래에서 설명될 EWT 태양전지(이하, '태양전지 셀'이라고 칭하기로 함)의 베이스 부분 및 에미터 부분에만 대응되게 형성되게 하고, 그 사이는 일정 간격 떨어진 상태가 된다. First, the electrode pattern 112 is formed on the PCB substrate 110 as shown in FIG. 4A. The electrode pattern 112 is formed to correspond to only the base portion and the emitter portion of the EWT solar cell (hereinafter, referred to as a "solar cell") to be described below, and are spaced apart from each other by a predetermined interval. .

상기 전극 패턴(112)이 형성된 다음에는, 도 4b와 같이 상기 PCB 기판(110)에 홀(113)을 형성한다. 상기 홀(113)은 상기 전극 패턴(112)에는 형성되지 않게 해야한다.After the electrode pattern 112 is formed, holes 113 are formed in the PCB substrate 110 as shown in FIG. 4B. The hole 113 should not be formed in the electrode pattern 112.

그런 다음, 상기 도 3에서 설명한 태양전지 셀(100')의 후면 중 에미터 영역 및 베이스 영역에 시드층(seed layer)(115)을 패턴 형성한다. 상기 시드층(115)이 형성되면, 상기 시드층(115) 하부에 솔더물질(116)(전도성 페이스트도 됨)을 형성한다. 상기 솔더물질(116)은 상기 PCB 기판(110)과 태양전지 셀(100')을 상호 접합시키기 위한 것으로서, 예를 은(Ag), 구리(Cu), 주석(Sn), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 금(Au), 납(Pb), 몰리브데넘(Mo), 텅스텐(W) 등의 금속을 단독 또는 합금형태로 제조하여 제공한다. 이 상태가 도 4c에 잘 도시되어 있다. Then, a seed layer 115 is patterned on the emitter region and the base region of the back surface of the solar cell 100 ′ described with reference to FIG. 3. When the seed layer 115 is formed, a solder material 116 (which may be a conductive paste) is formed under the seed layer 115. The solder material 116 is for bonding the PCB substrate 110 and the solar cell 100 'to each other, for example, silver (Ag), copper (Cu), tin (Sn), nickel (Ni), Metals such as aluminum (Al), zinc (Zn), gold (Au), lead (Pb), molybdenum (Mo), tungsten (W) and the like are prepared and provided in a single or alloy form. This state is well illustrated in FIG. 4C.

상기 태양전지 셀(100')의 후면에 시드층(115) 및 솔더물질(116)이 형성되면, 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 태양전지 셀(100')을 상기 PCB 기판(110)의 상면에 안착시킨다. 이때 상기 태양전지 셀(100')은 그 후면에 형성된 솔더물질(116)이 상기 PCB 기판(110)에 형성된 홀(113) 부분에 위치되게 안착되어야 한다. 그런 상태에서, 상기 PCB 기판(110)의 후면에서 상기 홀(113)을 관통하여 레이저를 인가한다. When the seed layer 115 and the solder material 116 are formed on the rear surface of the solar cell 100 ', as shown in FIG. 4D, the solar cell 100' is formed on the top surface of the PCB substrate 110. Settle on In this case, the solar cell 100 ′ must be seated such that the solder material 116 formed on the rear surface thereof is positioned in the hole 113 formed in the PCB substrate 110. In such a state, a laser is applied through the hole 113 at the rear surface of the PCB substrate 110.

상기 레이저가 인가되면, 일단 상기 전극이 용융되고, 상기 전극과 접촉된 상기 솔더물질(116)은 가열된다. 상기 솔더물질(116)이 가열되면, 그에 의해 상기 PCB 기판(110)과 태양전지 셀(100')은 서로 접합상태가 된다. 접합완료된 상태는 도 4d처럼 된다. Once the laser is applied, the electrode is melted and the solder material 116 in contact with the electrode is heated. When the solder material 116 is heated, the PCB substrate 110 and the solar cell 100 ′ are bonded to each other. The bonded state is as shown in FIG. 4D.

상기 접합상태에서 상기 솔더물질(116)은 상기 PCB 기판(110)과 태양전지 셀(100') 사이에서 전기가 전도되게 하는 역할을 한다. 즉 상기 솔더물질(116)은 상기 PCB 기판(110)과 태양전지 셀(100')을 접합하는 접합재의 역할 및 전기 전도도의 역할을 동시에 제공하는 것이다. In the bonded state, the solder material 116 serves to conduct electricity between the PCB substrate 110 and the solar cell 100 ′. That is, the solder material 116 simultaneously serves as a bonding material for bonding the PCB substrate 110 and the solar cell 100 'and serves as an electrical conductivity.

그와 같이 상기 PCB 기판(110)에 형성된 홀(113)을 통해 인가된 레이저에 의해 솔더물질(116)이 가열되어 상기 PCB 기판(110)과 태양전지 셀(100')을 접합시켜 모듈을 제조하면, 상기 PCB 기판(110)과 태양전지 셀(100')에는 열적 손실이 발생하지 않게 된다. 아울러 레이저를 사용하기 때문에 상기 솔더물질(116)을 용융시키기 위한 온도에서 온도 강하 및 고체화가 빠르게 진행되기 때문에 공정시간을 단축할 수 있다. 그리고 레이저에 의한 에너지 전달로 인하여 상기 PCB 기판(110)과 태양전지 셀(100')의 접합면에서의 전기적 특성 및 구조적 결합력이 향상된다. As such, the solder material 116 is heated by a laser applied through the hole 113 formed in the PCB substrate 110 to bond the PCB substrate 110 and the solar cell 100 ′ to manufacture a module. When the PCB substrate 110 and the solar cell 100 ′ are not thermally deteriorated. In addition, since the laser is used, the temperature drop and the solidification proceed rapidly at the temperature for melting the solder material 116, thereby shortening the process time. In addition, due to the energy transfer by the laser, the electrical properties and structural coupling force of the junction surface of the PCB substrate 110 and the solar cell 100 'are improved.

한편, 전술한 상기 태양전지 셀(100')의 후면에 형성된 시드층(115)에 솔더 물질(116)을 형성하여 상기 PCB 기판(110)과 태양전지 셀(100')을 접합하지 않고, 다른 방식도 가능하다. Meanwhile, the solder material 116 is formed on the seed layer 115 formed on the rear surface of the solar cell 100 ', so that the PCB substrate 110 and the solar cell 100' are not bonded to each other. It is also possible.

도 5에는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 태양전지모듈을 제조하기 위해 PCB 기판과 태양전지 셀의 접합상태를 설명한 단면도이다. 도 5도 도 4의 구성을 이용하여 설명한다. 5 is a cross-sectional view illustrating a bonding state of a PCB substrate and a solar cell to manufacture a solar cell module according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is also described using the configuration of FIG. 4.

도 5에서는 상기 PCB 기판(110) 위에 패턴 형성된 전극층(112)의 일부, 즉 홀 (113) 위에 형성된 전극층을 제거하고, 그 부분에 솔더물질(116)을 형성한 것이다. 이때는 상기 태양전지 셀(100')의 후면에 형성된 시드층(115)에는 상기 솔더물질(116)이 형성되지 않는다. 여기서 상기 홀(113) 상단의 내부에 상기 솔더물질(116)이 형성되어도 상관없다. In FIG. 5, a part of the electrode layer 112 formed on the PCB substrate 110, that is, the electrode layer formed on the hole 113 is removed, and the solder material 116 is formed thereon. In this case, the solder material 116 is not formed on the seed layer 115 formed on the rear surface of the solar cell 100 ′. The solder material 116 may be formed inside the upper end of the hole 113.

그래서 상기 시드층(115)만 형성된 태양전지 셀(100')을 상기 PCB 기판(100) 위에 안착시키고, 상기 홀(113)을 통해 레이저를 인가하면, 상기 홀(113)의 상단에 형성된 솔더물질(116)이 가열 및 고체화가 되어, 상기 PCB 기판(110)과 상기 시드층(115)이 접합되게 된다. Thus, when the solar cell 100 ′ formed only of the seed layer 115 is seated on the PCB substrate 100 and a laser is applied through the hole 113, a solder material formed on the top of the hole 113. 116 is heated and solidified to bond the PCB substrate 110 to the seed layer 115.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예다. 6 is another embodiment of the present invention.

먼저, 도 6(a)와 같이 상기 PCB 기판(110)위에 패턴 형성된 전극층(112)의 일부, 즉 홀(113) 위에 형성된 전극층이 제거된 상태이고, 경우에 따라서 홀(113) 안으로 PCB 기판(110) 위에 형성되어 있는 전극층(112)의 일부가 연장될 수 있다. First, as shown in FIG. 6A, a part of the electrode layer 112 formed on the PCB substrate 110, that is, the electrode layer formed on the hole 113 is removed, and in some cases, the PCB substrate ( A portion of the electrode layer 112 formed on the 110 may extend.

그 상태에서 상기 태양전지 셀(100')의 시드층(115)에 솔더물질(116)을 형성하고, 도 6(b)에 도시한 바와 같이 상기 PCB 기판(110)과 상기 태양전지 셀(100') 을 접합한 상태에서 홀(113) 후면을 통하여 레이저를 조사한다. In this state, a solder material 116 is formed on the seed layer 115 of the solar cell 100 ', and as illustrated in FIG. 6B, the PCB substrate 110 and the solar cell 100 are formed. ') Is irradiated with the laser through the back of the hole 113 in a state bonded.

그러면 도 6(c)에 도시한 바와 같이, 상기 솔더물질(116)은 융해되어 도면에는 미도시하고 있지만 상기 PCB 기판(110)의 전극층(112)과 태양전지 셀(100')의 후면을 접합하도록 고체화가 된다. 따라서 상기 PCB 기판(110)과 접합함과 동시에 상기 태양전지 셀(100')에서 PCB 기판(110)의 전극층(112)으로 전도가 이루어지게 된다. Then, as shown in FIG. 6C, the solder material 116 is melted and bonded to the electrode layer 112 of the PCB substrate 110 and the rear surface of the solar cell 100 ′ although not shown in the drawing. To solidify. Therefore, at the same time as the bonding to the PCB substrate 110 is conducted to the electrode layer 112 of the PCB substrate 110 in the solar cell (100 ').

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 PCB 기판에 형성된 홀을 통해 레이저를 사용하고, 상기 레이저에 의해 상기 PCB 기판과 태양전지 셀 사이에 형성된 접합재가 가열 및 고체화되도록 하여 태양전지모듈을 제조하고 있다. As described above, the present invention manufactures a solar cell module by using a laser through a hole formed in the PCB substrate, and the bonding material formed between the PCB substrate and the solar cell by the laser is heated and solidified.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.

즉 본 실시 예에서는 핑거 및 버스바가 없는 EWT 태양전지 셀을 예를 들어 설명하고 있지만, 핑거 및 버스바가 있는 로컬 컨택(local contact) 후면접합형 태양전지 셀에도 본 발명은 적용 가능하다. In other words, in the present embodiment, an EWT solar cell without a finger and a bus bar is described as an example, but the present invention is applicable to a local contact back junction solar cell having a finger and a bus bar.

도 1 및 도 2는 일반적인 방법으로 태양전지모듈을 제조한 예시도1 and 2 is an exemplary view of manufacturing a solar cell module in a general method

도 3은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위해 제안된 EWT 태양전지의 단면 구성도Figure 3 is a cross-sectional configuration of the proposed EWT solar cell for explaining an embodiment of the present invention

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 EWT 태양전지를 이용하여 태양전지모듈를 제조하는 공정 흐름도4 is a process flowchart of manufacturing a solar cell module using an EWT solar cell according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 태양전지모듈을 제조하기 위해 PCB 기판과 태양전지 셀의 접합상태를 설명한 단면도5 and 6 are cross-sectional views illustrating a bonding state of a PCB substrate and a solar cell to manufacture a solar cell module according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100' : 태양전지 셀 110 : PCB 기판100 ': solar cell 110: PCB substrate

112 : 전극 패턴, 전극층 113 : 홀112 electrode pattern, electrode layer 113 hole

115 : 시드층 116 : 접합재115: seed layer 116: bonding material

Claims (4)

태양전지 셀의 후면 중 베이스 영역과 에미터 영역에 시드층을 형성하고 상기 시드층 위에 접합재를 형성하는 제 1단계; Forming a seed layer on a base region and an emitter region of a rear surface of the solar cell and forming a bonding material on the seed layer; 상기 태양전지 셀과 접합할 PCB 기판상에 상기 베이스 영역 및 에미터 영역 위치에 따라 전극을 패턴 형성하고, 상기 PCB 기판에서 상기 베이스 영역 및 에미터 영역 위치에 해당하는 상기 PCB 기판의 일부에 홀을 형성하는 제 2단계; 그리고 The electrode is patterned on the PCB substrate to be bonded to the solar cell according to the base region and the emitter region position, and a hole is formed in a portion of the PCB substrate corresponding to the base region and the emitter region position on the PCB substrate. Forming a second step; And 상기 PCB 기판 위에 상기 태양전지 셀을 안착시키고, 상기 홀을 통해 열을 공급하여 상기 접합재를 가열하고 상기 PCB 기판과 상기 태양전지 셀을 접합시키는 제 3단계를 포함하여 구성되되,A third step of mounting the solar cell on the PCB substrate, supplying heat through the hole to heat the bonding material, and bonding the PCB substrate to the solar cell; 상기 제 1단계 및 제 2 단계는 순서가 변경되어 진행될 수 있는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈의 제조방법. The first step and the second step of manufacturing a solar cell module, characterized in that the order can be changed. 태양전지 셀의 후면 중 베이스 영역과 에미터 영역에 시드층을 형성하는 제1단계; Forming a seed layer in a base region and an emitter region of a rear surface of the solar cell; 상기 태양전지 셀과 접합할 PCB 기판에 전극패턴 및 홀을 형성하고, 상기 홀 상단에 있는 전극은 제거하면서 상기 제거된 부분, 상기 홀 상단 내부, 및 상기 전극 상면 중 어느 한 곳에 접합재를 형성하는 제 2단계; 그리고 An electrode pattern and a hole are formed on a PCB substrate to be bonded to the solar cell, and the bonding material is formed on any one of the removed portion, the inside of the hole top, and the upper surface of the electrode while removing the electrode on the upper end of the hole. Step 2; And 상기 PCB 기판 위에 상기 태양전지 셀을 안착시킨 상태에서, 상기 홀을 통해 인가된 열에 의해 상기 접합재가 가열 및 고체화가 되게 하여 상기 PCB 기판과 상 기 태양전지 셀을 접합시키는 제 3단계를 포함하여 구성되되,And a third step of bonding the PCB substrate to the solar cell by causing the bonding material to be heated and solidified by heat applied through the hole in a state in which the solar cell is seated on the PCB substrate. But 상기 제 1단계 및 제 2 단계는 순서가 변경되어 진행될 수 있는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈의 제조방법. The first step and the second step of manufacturing a solar cell module, characterized in that the order can be changed. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 접합재는 솔더물질 또는 페이스트가 사용되고, The bonding material is a solder material or paste is used, 상기 접합재는 은(Ag), 구리(Cu), 주석(Sn), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 아연(Zn), 금(Au), 납(Pb), 몰리브데넘(Mo), 텅스텐(W) 등의 금속을 단독 또는 합금형태로 제조된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈의 제조방법.The bonding material is silver (Ag), copper (Cu), tin (Sn), nickel (Ni), aluminum (Al), zinc (Zn), gold (Au), lead (Pb), molybdenum (Mo), Method for producing a solar cell module, characterized in that using a metal, such as tungsten (W) made of a single or alloy form. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 홀을 통해 인가되는 열은 레이저에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 태양전지모듈의 제조방법.Heat applied through the hole is a manufacturing method of a solar cell module, characterized in that provided by a laser.
KR1020090129163A 2009-12-22 2009-12-22 Method for manufacturing of Solar Cell Module KR101123444B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090129163A KR101123444B1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Method for manufacturing of Solar Cell Module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090129163A KR101123444B1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Method for manufacturing of Solar Cell Module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110072299A true KR20110072299A (en) 2011-06-29
KR101123444B1 KR101123444B1 (en) 2012-03-23

Family

ID=44403234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090129163A KR101123444B1 (en) 2009-12-22 2009-12-22 Method for manufacturing of Solar Cell Module

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101123444B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101428148B1 (en) * 2011-12-18 2014-08-08 엘지이노텍 주식회사 Solar cell module and method of fabricating the same
KR101535512B1 (en) * 2014-06-02 2015-07-10 (주)비엠웍스 Small solar module and its Laser soldering method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100946797B1 (en) * 2007-09-07 2010-03-11 주식회사 엘티에스 Method for manufacturing a solar cell using a laser aneaning

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101428148B1 (en) * 2011-12-18 2014-08-08 엘지이노텍 주식회사 Solar cell module and method of fabricating the same
KR101535512B1 (en) * 2014-06-02 2015-07-10 (주)비엠웍스 Small solar module and its Laser soldering method

Also Published As

Publication number Publication date
KR101123444B1 (en) 2012-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2001958C (en) Method of monolithic photo-voltaic module assembly.
KR102108913B1 (en) Methods and structures for forming and improving solder joint thickness and planarity control features for solar cells
US8722453B2 (en) Photovoltaic device and method for manufacturing the same
TWI643351B (en) Solar cell metallisation and interconnection method
TWI474496B (en) Method and arrangement for fitting contact wires to a surface of a photovoltaic cell, photovoltaic cell, and photovoltaic module
EP1887632B1 (en) Solar battery cell and method for manufacturing same
US8691694B2 (en) Solderless back contact solar cell module assembly process
US8940998B2 (en) Free-standing metallic article for semiconductors
EP3200240A1 (en) Main-gate-free and high-efficiency back contact solar cell module, assembly and preparation process
JP5726303B2 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
US8569096B1 (en) Free-standing metallic article for semiconductors
US20160126375A1 (en) Solar cell, method for manufacturing the same, and solar cell module
JP2009521102A (en) Solar cell with physically separated and dispersed electrical contacts
US20110290298A1 (en) Solar cell, solar module, and method for wiring a solar cell, and contact wire
US9252300B2 (en) Method for backside-contacting a silicon solar cell, silicon solar cell and silicon solar module
CN102651407B (en) Solar cell, solar battery module and prepare the method for solar cell
EP2302689A1 (en) Photovoltaic system and manufacturing method thereof
US20140230878A1 (en) Method for electrically connecting several solar cells and photovoltaic module
US8785767B2 (en) Method for fixing a photovoltaic cell connector on a surface of a photovoltaic cell, photovoltaic cell connector forming die, device for fixing a photovoltaic cell connector on a surface of a photovoltaic cell
JP4780953B2 (en) Solar cell element and solar cell module using the same
JP2007149871A (en) Interconnect, method of connecting interconnect, solar cell string, method of manufacturing solar cell string, and solar cell module
KR101123444B1 (en) Method for manufacturing of Solar Cell Module
EP2615647A1 (en) Solar cell module
JP2008288278A (en) Manufacturing process of solar cell module
JP2010251569A (en) Solar cell module

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee