KR20110078442A - 태양전지 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양전지 셀에 입사되는 빛의 흡수율을 향상시켜 태양전지 셀의 광전변환 효율을 최대화시킬 수 있도록 하는 태양전지 모듈에 관한 것으로, 모듈 기판 상에 일정 간격 이격되어 배치된 복수개의 태양전지 셀 사이를 연결하는 리본의 각 태양전지 셀 위에 부착되는 일 부분의 형태를 태양전지 셀 표면으로의 반사 방향을 갖는 빗면 형태로 구성함으로써, 태양전지 셀의 표면에 형성된 리본으로 입사되는 빛이 반사되지 않고 태양전지 셀의 표면으로 유도되며, 이로 인해 태양전지 셀의 광 흡수율이 샹항되어 태양전지의 광전변환 효율을 향상시킬 수 있다.

태양전지, 모듈, 셀, 반사 유도

Description

태양전지 모듈{Solar Cell Module}

본 발명은 태양전지 모듈에 관한 것으로, 특히 태양전지 셀에 입사되는 빛의 흡수율을 향상시켜 태양전지 셀의 광전변환 효율을 최대화시킬 수 있도록 하는 태양전지 모듈에 관한 것이다.

태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 태양광 발전의 핵심소자로서, 기본적으로 p-n 접합으로 이루어진 다이오드(Diode)라 할 수 있다.

태양광이 태양전지에 의해 전기로 변환되는 과정을 살펴보면, 태양전지의 p-n 접합부에 태양광이 입사되어 의해 전자-정공 쌍이 생성되고, 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 이동하게 되어 p-n 접합부 사이에 광기전력이 발생되며, 이때 태양전지의 양단에 부하나 시스템을 연결하면 전류가 흐르게 되어 전력을 생산할 수 있게 된다.

이와 같이 p-n 접합 다이오드를 구비하는 태양전지 구조를 태양전지 셀(Cell)이라 한다. 태양전지 모듈의 구조를 구체적으로 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 일정 면적을 갖는 모듈 기판 상에 복수의 태양전지 셀이 일정 간격을 두고 배치되며, 각각의 태양전지 셀은 직렬로 연결된 구조를 갖는다. 특히, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 태양전지 셀 간에는 리본(Ribbon)에 의해 전기적으로 연결되는데, 이때 리본은 태양전지 셀의 상부면과 다른 태양전지 셀의 하부면을 연결하게 된다. 다시 말해서 태양전지 셀의 상부면에 형성되어 있는 전면전극, 즉 버스 바(Bus bar)와 다른 태양전지 셀의 하부면에 형성되어 있는 후면전극을 연결하게 된다.

한편, 태양전지 모듈의 광전변환 효율을 향상시키기 위해서는 각 태양전지 셀의 광 흡수 효율을 향상시켜야 한다. 다시 말해서 각 태양전지 셀 표면으로 입사되는 광의 반사도를 최소화시켜야 한다.

그러나, 종래의 태양전지 모듈의 경우에는, 태양전지 셀 사이를 연결하는 리본이 태양전지 셀의 버스바를 따라 형성되기 때문에, 리본의 패턴 위치로 입사되는 빛은 태양전지 셀의 표면에 입사되지 않고 그대로 반사되어 태양전지 모듈의 광전변환 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 태양전지 모듈을 구성하는 태양전지 셀과 셀 사이를 전기적으로 연결하기 위해 태양전지 셀의 상부면에 패터닝되어 있는 버스 바에 부착되는 리본을 반사 유도체 형태로 구성함으로써, 태양전지 셀의 표면에 형성된 리본으로 입사되는 빛이 반사되지 않고 태양전지 셀의 표면으로 유도되며, 이로 인해 태양전지 셀의 광 흡수율이 샹항되어 태양전지의 광전변환 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 태양전지 모듈을 제공하는데, 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈은, 모듈 기판 상에 일정 간격 이격되어 배치된 복수개의 태양전지 셀 사이를 연결하는 리본을 포함하며, 상기 리본은 각 태양전지 셀 위에 부착되는 일 부분의 형태가 태양전지 셀 표면으로의 반사 방향을 갖는 빗면 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 리본은, 일 부분이 삼각 기둥 형태로 이루어지되, 삼각 기둥의 3개의 기둥 빗면 중 1개의 면이 태양전지 셀에 패터닝된 버스 바와 접하고 나머지 2개의 면이 태양전지 셀 표면을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 복수의 태양전지 셀 사이의 모듈 기판 상에는, 입사되는 빛을 주 변의 태양전지 셀 표면으로 반사되도록 유도하는 반사 유도체가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 태양전지 모듈에 의하면, 태양전지 모듈을 구성하는 태양전지 셀과 셀 사이를 전기적으로 연결하기 위해 태양전지 셀의 상부면에 패터닝되어 있는 버스 바에 부착되는 리본을 반사 유도체 형태로 구성함으로써, 태양전지 셀의 표면에 형성된 리본으로 입사되는 빛이 반사되지 않고 태양전지 셀의 표면으로 유도되며, 이로 인해 태양전지 셀의 광 흡수율이 샹항되어 태양전지의 광전변환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 사시도이고, 도 5는 도 2에 있어서, C-C' 선에 따른 태양전지 모듈의 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈은 모듈 기판(100)과, 상기 모듈 기판(100) 상에 구비된 복수의 태양전지 셀(200)의 조합으로 이루어진다.

상기 모듈 기판(100) 상에 구비되는 복수의 태양전지 셀(200)은 서로 일정 간격 이격되어 배치되며, 리본(300)에 의해 서로 전기적으로 직렬 연결되어 이루어진다.

상기 리본(300)은 태양전지 셀(200)과 셀(200) 사이를 전기적으로 직렬 연결함과 함께, 입사되는 빛을 태양전지 셀(200) 표면으로 반사되도록 유도하는 역할을 한다. 이러한, 상기 리본(300)은 태양전지 셀(200)의 상부면에 패터닝된 버스 바(210) 위에 부착되는 일 부분의 형태가 태양전지 셀(200) 표면으로의 반사 방향을 갖는 빗면 형태로 이루어진다.

예를 들어, 상기 리본(300)의 일 부분은 삼각 기둥 형태로 이루어질 수 있으며, 이 경우 삼각 기둥의 3개의 기둥 빗면 중 1개의 면이 상기 태양전지 셀(200)에 패터닝된 버스 바(210)와 접하고 나머지 2개의 면이 태양전지 셀(200) 표면을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 리본(300)은 반사율 및 전도율이 좋은 금속 재료로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 모듈 기판(100) 상에 서로 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 태양전지 셀(200) 사이의 모듈 기판(100) 상에는 입사되는 빛을 주변의 태양전지 셀(200) 표면으로 반사되도록 유도하는 반사 유도체가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 반사 유도체는 예를 들어, 삼각 기둥 형태의 구조체로 이루어질 수 있으며, 삼각 기둥의 3개의 기둥 빗면 중 1개의 면이 상기 모듈 기판(100)에 접하고 나머지 2개의 면이 좌우의 태양전지 셀(200)을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 반사 유도체는 태양전지 셀(200)의 전기적 특성에 영향을 끼치지 않도록 전기적으로 절연성을 갖고, 반사율이 높은 재료로 구성되되, 예를 들어, 표면이 매끄러운 유리 또는 플라스틱 등으로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 태양전지 모듈은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 태양전지 모듈의 평면도.

도 2는 도 1에 있어서, A-A' 선에 따른 태양전지 모듈의 단면도.

도 3은 도 1에 있어서, B-B' 선에 따른 태양전지 모듈의 단면도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 사시도.

도 5는 도 2에 있어서, C-C' 선에 따른 태양전지 모듈의 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 모듈 기판 200: 태양전지 셀

210: 버스 바 300: 리본

Claims (3)

1. 모듈 기판 상에 일정 간격 이격되어 배치된 복수개의 태양전지 셀 사이를 연결하는 리본을 포함하며,

   상기 리본은 각 태양전지 셀 위에 부착되는 일 부분의 형태가 태양전지 셀 표면으로의 반사 방향을 갖는 빗면 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 리본은,

   일 부분이 삼각 기둥 형태로 이루어지되, 삼각 기둥의 3개의 기둥 빗면 중 1개의 면이 태양전지 셀에 패터닝된 버스 바와 접하고 나머지 2개의 면이 태양전지 셀 표면을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 복수의 태양전지 셀 사이의 모듈 기판 상에는,

   입사되는 빛을 주변의 태양전지 셀 표면으로 반사되도록 유도하는 반사 유도체가 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.

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