KR20120026684A - 태양전지 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

태양전지 모듈 및 그 제조방법 Download PDF

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송석현
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이경원
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Abstract

본 발명은 태양전지의 수광면적을 극대화함과 함께 태양전지의 전면전극 형성공정을 간략화할 수 있는 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 모듈 기판과, 상기 모듈 기판의 일측에 구비된 복수의 태양전지 셀 안착부와, 상기 각각의 태양전지 셀 안착부에 장착된 태양전지 셀 및 상기 태양전지 셀 안착부의 양측에 구비된 버스바 받침대를 포함하여 이루어지며, 상기 버스바 받침대 상에는 버스바가 구비되고, 상기 태양전지 셀의 표면 상에 핑거라인이 구비되며, 상기 버스바와 핑거라인은 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지 모듈 및 그 제조방법{Solar cell module and method for fabricating the same}
본 발명은 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지의 수광면적을 극대화함과 함께 태양전지의 전면전극 형성공정을 간략화할 수 있는 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 소자로서, 기본적으로 p-n 접합으로 이루어진 다이오드(diode)라 할 수 있다. 태양광이 태양전지에 의해 전기로 변환되는 과정을 살펴보면, 태양전지의 p-n 접합부에 태양광이 입사되면 전자-정공 쌍이 생성되고, 전기장에 의해 전자는 n층으로, 정공은 p층으로 이동하게 되어 p-n 접합부 사이에 광기전력이 발생되며, 이 때 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 하며, 복수의 태양전지 셀을 직렬 연결한 형태를 태양전지 모듈(module)이라 한다. 태양전지 모듈의 구조를 구체적으로 살펴보면, 도 1에 도시한 바와 같이 일정 면적을 갖는 모듈 기판(110) 상에 복수의 태양전지 셀(120)이 일정 간격을 두고 배치되며, 각각의 태양전지 셀(120)은 직렬 연결된다. 이 때, 각각의 태양전지 셀(120)은 금속 리본(도시하지 않음)을 매개로 전기로 연결되며, 금속 리본은 태양전지 셀(120)의 버스바와 납땜을 통해 연결된다.
한편, 태양전지 셀의 전면전극은 세부적으로 버스바(bus bar)(121)와 핑거라인(finger line)(122)으로 구성된다. 핑거라인(122)은 태양전지 셀(120)의 전면 상에 고르게 배치되어 광전 변환된 전하를 수집하는 역할을 하며, 버스바(121)는 수집된 전하를 외부의 전지로 전송하는 역할을 한다. 일반적으로, 버스바(121)는 도 1에 도시한 바와 같이 태양전지 셀(120)의 전면 상에 핑거라인(122)과 함께 구비됨에 따라, 버스바(121)가 구비되는 영역만큼 태양전지의 수광면적이 줄어들게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 태양전지의 수광면적을 극대화함과 함께 태양전지의 전면전극 형성공정을 간략화할 수 있는 태양전지 모듈 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 모듈 기판과, 상기 모듈 기판의 일측에 구비된 복수의 태양전지 셀 안착부와, 상기 각각의 태양전지 셀 안착부에 장착된 태양전지 셀 및 상기 태양전지 셀 안착부의 양측에 구비된 버스바 받침대를 포함하여 이루어지며, 상기 버스바 받침대 상에는 버스바가 구비되고, 상기 태양전지 셀의 표면 상에 핑거라인이 구비되며, 상기 버스바와 핑거라인은 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조방법은 태양전지 셀 안착부 및 상기 태양전지 셀 안착부의 양측에 버스바 받침대가 구비된 모듈 기판을 준비하는 단계와, 상기 태양전지 셀 안착부 내에 태양전지 셀을 장착하는 단계 및 상기 버스바 받침대, 태양전지 셀 표면 상에 각각 버스바, 핑거라인을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 버스바와 핑거라인은 동시에 형성할 수 있으며, 스크린 인쇄방법을 통해 형성할 수 있다. 또한, 상기 버스바 받침대의 표면과 상기 태양전지 셀의 표면은 동일한 높이를 갖도록 설계할 수 있다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
버스바가 태양전지 셀의 전면 이외의 곳에 형성됨에 따라, 태양전지 셀의 수광면적을 극대화할 수 있으며, 버스바와 핑거라인을 동시에 형성함에 따라 공정 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 태양전지 모듈의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도.
도 3은 도 2의 A-A`선에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈 및 그 제조방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈은 모듈 기판(200)과, 상기 모듈 기판(200) 상에 구비되는 복수의 태양전지 셀(310)의 조합으로 이루어진다.
상기 모듈 기판(200)은 복수의 태양전지 셀(310)이 장착되는 공간을 제공하는 것으로서, 상기 모듈 기판(200)에는 복수의 태양전지 셀 안착부(210)가 구비되며 각각의 태양전지 셀 안착부(210) 내에 태양전지 셀(310)이 구비된다. 또한, 상기 태양전지 셀 안착부(210)의 양측에는 버스바 받침대 받침대(220)가 구비된다. 달리 표현하여, 상기 버스바 받침대(220)에 의해 상기 태양전지 셀 안착부(210)의 공간이 정의되며, 상기 버스바 받침대(220)의 높이는 태양전지 셀(310)의 높이에 상응하도록 설계하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 태양전지 셀 안착부(210) 내에 태양전지 셀(310)이 안착되는 경우, 태양전지 셀(310)의 표면은 상기 버스바 받침대(220)의 표면과 동일한 높이는 갖는다.
또한, 상기 버스바 받침대(220) 상에는 버스바(321)가 구비되며, 상기 태양전지 셀(310)의 전면 상에는 핑거라인(322)이 구비되며, 상기 버스바(321)와 핑거라인(322)은 전기적으로 연결된 상태를 이룬다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조방법에 따르면, 먼저 도 4에 도시한 바와 같이 상술한 바와 같은 모듈 기판(200)이 준비된 상태에서(S401) 모듈 기판(200)의 태양전지 셀 안착부(210)에 태양전지 셀(310)을 안착시킨다(s402). 그런 다음, 상기 버스바 받침대(220) 및 태양전지 셀(310)의 전면 상에 금속 페이스트를 스크린 인쇄하여 버스바(321) 및 핑거라인(322)을 동시에 형성한다(S403).
태양전지 셀(310)의 양측부에 버스바 받침대(220)가 구비되고, 태양전지 셀(310)의 표면과 버스바 받침대(220)의 표면이 동일 높이에 구비됨에 따라, 한 번의 스크린 인쇄를 통해 버스바(321) 및 핑거라인(322)을 동시에 형성할 수 있다. 이 때, 상기 버스바 받침대(220) 상에는 버스바(321)가 형성되고, 태양전지 셀(310)의 표면 상에는 핑거라인(322)이 형성되며, 버스바 받침대(220)와 태양전지 셀(310)이 이웃하여 구비됨에 따라, 형성된 버스바(321)와 핑거라인(322)은 전기적으로 연결된 구조를 이룬다.
200 : 모듈 기판 210 : 태양전지 셀 안착부
220 : 버스바 받침대 310 : 태양전지 셀
321 : 버스바 322 : 핑거라인

Claims (6)

  1. 모듈 기판;
    상기 모듈 기판의 일측에 구비된 복수의 태양전지 셀 안착부;
    상기 각각의 태양전지 셀 안착부에 장착된 태양전지 셀; 및
    상기 태양전지 셀 안착부의 양측에 구비된 버스바 받침대를 포함하여 이루어지며,
    상기 버스바 받침대 상에는 버스바가 구비되고, 상기 태양전지 셀의 표면 상에 핑거라인이 구비되며, 상기 버스바와 핑거라인은 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 버스바 받침대의 표면과 태양전지 셀의 표면은 동일한 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  3. 태양전지 셀 안착부 및 상기 태양전지 셀 안착부의 양측에 버스바 받침대가 구비된 모듈 기판을 준비하는 단계;
    상기 태양전지 셀 안착부 내에 태양전지 셀을 장착하는 단계; 및
    상기 버스바 받침대, 태양전지 셀 표면 상에 각각 버스바, 핑거라인을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 버스바와 핑거라인은 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 버스바와 핑거라인은 스크린 인쇄방법을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 버스바 받침대의 표면과 상기 태양전지 셀의 표면은 동일한 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조방법.
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