KR20120039404A - 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents
광기전력 모듈 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120039404A KR20120039404A KR1020100101098A KR20100101098A KR20120039404A KR 20120039404 A KR20120039404 A KR 20120039404A KR 1020100101098 A KR1020100101098 A KR 1020100101098A KR 20100101098 A KR20100101098 A KR 20100101098A KR 20120039404 A KR20120039404 A KR 20120039404A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- bus bar
- conductive metal
- photovoltaic module
- metal electrode
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 45
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 11
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013084 building-integrated photovoltaic technology Methods 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene vinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- 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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
- H01L31/022483—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of zinc oxide [ZnO]
-
- 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
- H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Photovoltaic Devices (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)
Abstract
본 발명의 광기전력 모듈은, 기판 상에 형성되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 형성되는 광전변환층, 상기 광전변환층 상에 형성되는 투광성 재질의 제2 전극, 상기 제2 전극 상에 형성되며 상기 광전변환층에 의해 생성된 전류를 공급받아 외부로 전달하기 위한 버스 바, 및 상기 제2 전극과 상기 버스 바 사이에 형성되는 전도성 금속 전극을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 광기전력 모듈과 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 석유 또는 석탄과 같은 기존 에너지 자원에 대한 고갈이 예측되면서 이들을 대체할만한 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 에너지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목받고 있다. 태양 에너지의 이용방법으로는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는 데에 필요한 증기를 발생시키는 태양열 에너지와, 반도체의 성질을 이용하여 태양광(photons)을 전기 에너지로 변환시키는 태양광 에너지가 있다.
태양광을 전기 에너지로 변환하는 광기전력 모듈은 다이오드와 같이 p형 반도체와 n형 반도체의 접합 구조를 가지며, 광기전력 모듈에 빛이 입사되면 빛과 광기전력 모듈의 반도체를 구성하는 물질과의 상호작용으로 (-) 전하를 띤 전자와 (+) 전하를 띤 정공이 발생하여 이들이 이동하면서 전류가 흐르게 된다.
이를 광기전력효과(光起電力效果, photovoltaic effect)라 하는데, 광기전력 모듈을 구성하는 p형 및 n형 반도체 중 전자는 n형 반도체 쪽으로, 정공은 p형 반도체 쪽으로 끌어 당겨져 각각 n형 반도체 및 p형 반도체와 접합된 전극들로 이동하고, 이 전극들을 전선으로 연결하면 전기가 외부로 흐른다.
이와 같은 광기전력 모듈은 발전용뿐만 아니라 건축용으로도 사용되고 있다. 건축용 광기전력 모듈은 건물의 지붕, 벽 또는 창 등에 장착되어 발전을 수행한다. 건축용 광기전력 모듈의 경우 발전용 광기전력 모듈에 비하여 여러 가지 다른 특징을 가져야 하므로 건축용 광기전력 모듈에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
건축용 광기전력 모듈을 건물의 창 등에 적용하기 위해서는 광기전력 모듈이 광투과성을 가져야 한다. 광기전력 모듈에 광투과성을 부여하기 위한 방법 중 하나는 후면 전극을 투광성 재질로 형성하는 것이다. 그러나, 투광성 재질의 후면 전극이 높은 전기 저항을 갖는 반면, 후면 전극 상에 형성되는 버스 바는 낮은 저항을 갖기 때문에 후면 전극과 버스 바 사이의 전기적 접촉 효율이 떨어져 전체 광기전력 모듈의 효율을 악화시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 광투과성을 가짐으로써 건축용으로 사용될 수 있으면서도 높은 동작 효율이 보장되는 광기전력 모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈은, 기판 상에 형성되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 형성되는 광전변환층, 상기 광전변환층 상에 형성되는 투광성 재질의 제2 전극, 상기 제2 전극 상에 형성되며 상기 광전변환층에 의해 생성된 전류를 공급받아 외부로 전달하기 위한 버스 바, 및 상기 제2 전극과 상기 버스 바 사이에 형성되는 전도성 금속 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 제조 방법은, 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계, 상기 제1 전극 상에 광전변환층을 형성하는 단계, 상기 광전변환층 상에 투광성 재질의 제2 전극을 형성하는 단계, 상기 제2 전극 상의 적어도 일부 영역에 전도성 금속 전극을 형성하는 단계, 및 상기 전도성 금속 전극 상에 상기 광전변환층에 의해 생성된 전류를 공급받아 외부로 전달하기 위한 버스 바를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 후면 전극이 투명 전극으로 이루어지는 광기전력 모듈에 있어서 투명 전극과 버스 바 사이에 불투명 금속 전극이 형성되기 때문에 전기적 접촉 특성이 개선되어 건축용 광기전력 모듈의 동작 효율 저하가 최소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 구성을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2l은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 제조 방법을 나타낸다.
도 2a 내지 도 2l은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 제조 방법을 나타낸다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈은 기판(100) 상에 순차적으로 형성되는 제1 전극(110), 광전변환층(120), 제2 전극(130)을 포함할 수 있다. 제2 전극(130) 상에는 광전변환층(120)에 의해 생성된 전류를 외부로 전달하기 위한 버스 바(150)가 형성될 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈에 있어서는 제2 전극(130)과 버스 바(150) 사이에 전도성 금속 전극(140)이 더 형성된다. 한편, 버스 바(150)와 제2 전극(130)을 덮는 절연성 보호층(160), 기판(100)과 절연성 보호층(160)의 둘레를 둘러싸는 프레임(170)이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈에 있어서는 제2 전극(130)이 투광성 재질로 형성될 수 있다. 이는 광기전력 모듈에 광투과성을 부여하여 건물의 창 등에 적용되는 투광성 건자재 일체형(BIPV; Building Integrated PhotoVotaic, 이하, ‘BIPV’라 한다) 모듈로 이용하기 위함이다. 제2 전극(130)이 투광성 재질로 이루어지는 경우 제2 전극(130)의 저항은 매우 높아진다. 반면, 불투명 재질의 도전성 재료로 이루어지는 버스 바(150)의 저항은 낮기 때문에 제2 전극(130)과 버스 바(150) 사이의 저항 차이가 커져 전기적 접촉 특성이 저하될 수 있고, 이로 인해 광기전력 모듈의 효율이 저하될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈에 있어서는 이러한 효율 저하를 방지하기 위해 투광성 재질의 제2 전극(130)과 버스 바(150) 사이에 불투명 재질의 전도성 금속 전극(140)을 더 형성한다. 이에 따라, 버스 바(150)와 제2 전극(130) 간의 전기적 접촉 불안정이 완화되고 효율 저하가 방지될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 제조 공정을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2l은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 먼저 기판(100)을 준비한다. 기판(100)은 절연성 투명기판일 수 있다. 또한 기판(100)은 글라스와 같은 인플렉서블 기판(inflexible substrate)일 수도 있고, 폴리머나 금속 포일과 같은 플렉서블 기판(flexible substrate)일 수도 있다. 기판(100)이 금속 포일을 포함할 경우 기판(100)은 금속 포일을 덮는 절연층(미도시)을 포함할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 기판(100) 상에 제1 전극(110)을 형성한다. 제1 전극(110)은 전도성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, 전도성 투명전극(TCO; Transparant Conductive Oxides)일 수 있다. 전도성 투명전극은 SnO2:F, ZnO:B, ZnO:Al 등을 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 제1 전극(110)은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 법이나 스퍼터링(sputtering) 법으로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예는 제1 전극(110)이 형성되는 과정을 포함하나 제1 전극(110)이 미리 형성된 기판(100)이 준비될 수도 있다.
도 2c를 참조하면, 레이저를 조사하여 제1 전극(110)의 일부를 제거하는 스크라이브 공정이 수행된다. 스크라이브 공정에 의하여 제1 전극(110)의 일부가 제거됨으로써 제1 패턴의 홈(P1)이 형성된다. 이에 따라 인접한 제1 전극(110) 사이의 단락이 방지될 수 있다.
도 2d를 참조하면, 제1 전극(110)과 제1 패턴의 홈(P1)을 덮도록 광전변환층(120)을 형성한다. 광전변환층(120)은 순차적으로 형성된 p 타입 반도체층, 진성 반도체층, n 타입 반도체층을 포함하거나 순차적으로 형성된 n 타입 반도체층, 진성 반도체층, p 타입 반도체층을 포함할 수 있다. 이러한 광전변환층(120)은 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정에 의해 형성될 수 있다.
광전변환층(120)이 순차적으로 형성된 p 타입 반도체층, 진성 반도체층, n 타입 반도체층을 포함할 경우 빛은 기판(100)을 통하여 입사된다. 역으로 광전변환층(120)이 순차적으로 형성된 n 타입 반도체층, 진성 반도체층, p 타입 반도체층을 포함할 경우 빛은 기판(100) 맞은 편을 통하여 입사된다.
실란(SiH4)과 같이 실리콘을 포함하는 원료 가스, B2H6와 같이 3족 원소를 포함하는 도핑 가스와 더불어 수소 가스가 반응실에 혼입됨으로써 p 타입 반도체층이 형성될 수 있다. 진성 반도체층은 실리콘을 포함하는 원료 가스와 수소 가스가 반응실에 유입됨으로써 형성될 수 있다. n 타입 실리콘층은 PH3와 같이 5족 원소를 포함하는 도핑 가스, 실리콘을 포함하는 원료 가스 및 수소 가스가 혼입되어 형성될 수 있다.
도 2e를 참조하면, 대기 중에서 레이저를 조사하여 광전변환층(120)의 일부를 제거하는 스크라이브 공정을 수행한다. 스크라이브 공정에 의하여 광전변환층(120)의 일부가 제거됨으로써 제2 패턴의 홈(P2)이 형성된다.
도 2f를 참조하면, 광전변환층(120) 및 제2 패턴의 홈(P2)을 덮도록 제2 전극(130)을 형성한다. 제2 전극(130)은 광기전력 모듈에 광투과성이 부여되어 BIPV 모듈로 이용될 수 있도록 하기 위함이다. 제2 전극(130)은 ITO, SnO2, ZnO 등을 포함하는 전도성 투명 물질로 형성될 수 있다.
도 2g를 참조하면, 대기 중에서 레이저를 조사하여 광전변환층(120) 및 제2 전극(130)의 일부를 제거하는 스크라이브 공정을 수행한다. 이에 따라 광전변환층(120) 및 제2 전극(130)을 관통하는 제3 패턴의 홈(P3)이 형성된다. 이렇게 함으로써 기판(100) 상에 형성되는 제1 전극(110), 광전변환층(120), 제2 전극(130)을 포함하며 서로 직렬연결되어 있는 복수의 단위전지들이 형성된다.
도 2h를 참조하면, 대기 중에서 레이저를 한번 더 조사하여 제1 전극(110), 광전변환층(120) 및 제2 전극(130)의 일부를 제거하는 스크라이브 공정을 추가적으로 수행할 수도 있다. 이에 따라 제1 전극(110), 광전변환층(120) 및 제2 전극(130)을 관통하는 제4 패턴의 홈(P4)이 형성된다. 제3 패턴의 홈(P3)은 단위전지들의 형성을 위한 것이고, 제2 패턴의 홈(P2)은 단위전지들의 직렬 연결을 위한 것이다. 또한, 제4 패턴의 홈(P4)은 기판(100)의 테두리를 감싸는 프레임(170; 도 2l 참조)을 통하여 감전이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다. 프레임(170)이 목재나 폴리머와 같은 절연성 물질로 이루어지는 경우 제4 패턴의 홈(P4)은 형성되지 않을 수도 있다. 즉, 도 2h를 참조하여 설명한 공정은 생략될 수도 있다.
도 2i를 참조하면, 제2 전극(130) 상의 버스 바(150; 도 2j 참조)가 형성될 영역에 전도성 금속 전극(140)을 형성한다. 전도성 금속 전극(140)은 제2 전극(130)이 투광성 재질로 형성됨에 따라 제2 전극(130)과 버스 바(150) 사이의 전기적 접촉 특성이 저하되는 현상을 방지하기 위한 것이다. 구체적으로 설명하면, 투광성 재질인 제2 전극(130)과 도전성 금속으로 이루어지는 버스 바(150) 간의 큰 저항 차이로 인해 양자 간 전자의 이동이 자유롭지 못하게 되는 측면이 있는데, 이를 방지하기 위해 제2 전극(130)과 버스 바(150) 사이에 전도성 금속 전극(140)을 더 형성시킨다. 즉, 금속 전극(140)이 제2 전극(130)과 버스 바(150) 사이의 큰 저항 차이로 인한 전기적 접촉 특성 악화를 완화시켜주는 버퍼로서의 역할을 수행한다. 이를 위해 전도성 금속 전극(140)은 제2 전극(130)보다는 저항이 낮으나 버스 바(150)보다는 저항이 큰 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, Al, Ag, Mo 등과 같은 전도성 금속 물질이 금속 전극(140)의 재료가 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 전도성 금속 전극(140)은 스크린 프린터 법 또는 스퍼터링 법 등을 통해 형성될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 버스 바(150)가 형성될 영역을 제외한 나머지 영역이 가려진 형태의 스크린(예를 들면, 마스크, 테이프 또는 가림막 등)을 제2 전극(130) 상에 형성하고, 스크린 상에 전도성 금속 전극(140)의 재료를 도포함으로써 버스 바(150)가 형성될 영역에만 전도성 금속 전극(140)을 형성할 수 있다. 즉, 제2 전극(130)과 버스 바(150) 사이의 영역에만 전도성 금속 전극(140)이 형성될 수 있다. 이러한 전도성 금속 전극(140)은 불투명 재질로 형성되어 광투과성을 갖지 않으므로, 최종적으로 형성될 프레임(170; 도 2l 참조)에 의해 가려질 영역 내에 형성되는 것이 바람직하다.
도 2j를 참조하면, 전도성 금속 전극(140) 상에 버스 바(150)를 형성한다. 버스 바(150)는 단위전지들에서 생성된 전류를 외부로 전달하는 기능을 수행한다. 버스 바(150)는 일면에 접착성이 있으며 Al 등의 도전성 물질로 형성된 도전성 테이프 등일 수 있다.
도 2k를 참조하면, 버스 바(150)와 단위전지들을 덮는 절연성 보호층(160)을 형성한다. 절연성 보호층(160)은 하나 이상의 절연층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연성 보호층(160)은 글라스(glass), EVA(Etylene Vinyl Acetate), PVF(polyvinylfloride), PVB(Polyvinyl butyral) 시트 또는 백시트(back sheet) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2l을 참조하면, 기판(100)과 절연성 보호층(160)의 둘레를 둘러싸도록 프레임(170)을 형성시켜 광기전력 모듈을 완성한다. 프레임(170)은 버스 바(150)의 적어도 일부를 가릴 수 있다. 이 때, 버스 바(150) 하부에 형성된 전도성 금속 전극(140)도 동시에 가려질 수 있다.
투광성 재질의 제2 전극(130)을 포함하는 광기전력 모듈에 있어서 제2 전극(130)과 버스 바(150) 사이에 전도성 금속 전극(140)을 형성함으로써 전기적 접촉 특성 저하가 방지될 수 있고, 광기전력 모듈의 성능 저하 또한 최대한 방지된다.
표 1은 실제로 광기전력 모듈을 BIPV 모듈로 이용하기 위해 제2 전극(130)을 투광성 재질로 형성하였던 종래 광기전력 모듈의 성능과 본 발명의 실시예에 따라 투광성 재질의 제2 전극(130)과 버스 바(150) 사이에 도전성 금속 전극(140)을 형성한 광기전력 모듈의 성능을 나타낸다. 본 실험에는 1100mm×1300mm의 크기로 제조된 광기전력 모듈이 사용되었다.
항목 | Voc | Isc | Pmax | Vpm | Ipm | FF |
종래 기술 | 96.520 | 1.628 | 84.698 | 69.465 | 1.219 | 0.539 |
실시예 | 97.033 | 1.623 | 87.177 | 70.673 | 1.234 | 0.553 |
표 1을 참조하면, 광기전력 모듈의 광전변환 효율을 결정짓는 주요 인자인 개방전압(Voc), 단락전류(Isc), 필팩터(FF) 측면에서 모두 향상되었다는 것을 알 수 있다. 투광성 재질의 제2 전극(130)과 버스 바(150) 간 전기적 접촉 특성이 향상되어 필팩터(FF) 및 최대 출력(Pmax)이 향상되었다는 것을 알 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판
110: 제1 전극
120: 광전변환층
130: 제2 전극
140: 전도성 금속 전극
150: 버스 바
160: 절연성 보호층
170: 프레임
110: 제1 전극
120: 광전변환층
130: 제2 전극
140: 전도성 금속 전극
150: 버스 바
160: 절연성 보호층
170: 프레임
Claims (14)
- 기판 상에 형성되는 제1 전극;
상기 제1 전극 상에 형성되는 광전변환층;
상기 광전변환층 상에 형성되는 투광성 재질의 제2 전극;
상기 제2 전극 상에 형성되며 상기 광전변환층에 의해 생성된 전류를 공급받아 외부로 전달하기 위한 버스 바; 및
상기 제2 전극과 상기 버스 바 사이에 형성되는 전도성 금속 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 전도성 금속 전극의 저항은 상기 제2 전극의 저항보다 낮고 상기 버스 바의 저항보다 높은 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 전도성 금속 전극은 Al, Ag, Mo 중 적어도 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 전도성 금속 전극은 스크린 프린터 법 또는 스퍼터링 법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 제2 전극은 ITO, SnO2, ZnO 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈. - 제1항에 있어서,
상기 버스 바 및 상기 제2 전극을 덮는 절연성 보호층; 및
상기 기판 및 상기 절연성 보호층의 둘레를 둘러싸는 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈. - 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 전극 상에 광전변환층을 형성하는 단계;
상기 광전변환층 상에 투광성 재질의 제2 전극을 형성하는 단계;
상기 제2 전극 상의 적어도 일부 영역에 전도성 금속 전극을 형성하는 단계; 및
상기 전도성 금속 전극 상에 상기 광전변환층에 의해 생성된 전류를 공급받아 외부로 전달하기 위한 버스 바를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 전도성 금속 전극의 저항은 상기 제2 전극의 저항보다 낮고 상기 버스 바의 저항보다 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 전도성 금속 전극은 Al, Ag, Mo 중 적어도 하나의 물질을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 전도성 금속 전극을 형성하는 단계는, 스크린 프린터 법 또는 스퍼터링 법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 전도성 금속 전극을 형성하는 단계는,
상기 버스 바가 형성될 영역을 제외한 나머지 영역이 가려진 형태의 스크린을 상기 제2 전극 상에 형성하는 단계; 및
상기 스크린 상에 상기 전도성 금속 전극의 재료를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 스크린은 마스크, 테이프, 가림막 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제2 전극은 ITO, SnO2, ZnO 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법. - 제7항에 있어서,
상기 버스 바 및 상기 제2 전극을 덮도록 절연성 보호층을 형성하는 단계; 및
상기 기판 및 상기 절연성 보호층의 둘레를 둘러싸도록 프레임을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100101098A KR101147313B1 (ko) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100101098A KR101147313B1 (ko) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120039404A true KR20120039404A (ko) | 2012-04-25 |
KR101147313B1 KR101147313B1 (ko) | 2012-05-18 |
Family
ID=46139796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100101098A KR101147313B1 (ko) | 2010-10-15 | 2010-10-15 | 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101147313B1 (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210068266A (ko) * | 2019-11-30 | 2021-06-09 | 한국광기술원 | 태양광·태양열 복합발전시스템 및 발전방법 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3751539B2 (ja) * | 2001-04-17 | 2006-03-01 | シャープ株式会社 | 薄膜太陽電池およびその製造方法 |
KR101114217B1 (ko) * | 2008-12-29 | 2012-03-05 | 주성엔지니어링(주) | 박막형 태양전지 및 그 제조방법 |
-
2010
- 2010-10-15 KR KR1020100101098A patent/KR101147313B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210068266A (ko) * | 2019-11-30 | 2021-06-09 | 한국광기술원 | 태양광·태양열 복합발전시스템 및 발전방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101147313B1 (ko) | 2012-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8859880B2 (en) | Method and structure for tiling industrial thin-film solar devices | |
JP2011014894A (ja) | 光電変換装置および光電変換装置の作製方法 | |
US10396233B2 (en) | Solar cell and solar cell module | |
KR20120063324A (ko) | 양면 태양전지 | |
KR20120024048A (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
US20170323986A1 (en) | Photovoltaic module | |
US20090272428A1 (en) | Insulating Glass Unit with Integrated Mini-Junction Device | |
KR20100132323A (ko) | 태양전지의 전극 패턴 및 이를 포함하는 태양전지 | |
KR101147313B1 (ko) | 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 | |
KR101241718B1 (ko) | 태양전지 모듈 및 이의 제조방법 | |
KR101172315B1 (ko) | 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 | |
KR102586342B1 (ko) | 태양광 모듈 및 이의 제조 방법 | |
JPWO2019087590A1 (ja) | 両面電極型太陽電池および太陽電池モジュール | |
US20110186122A1 (en) | Solar cell | |
KR101147312B1 (ko) | 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 | |
KR101059080B1 (ko) | 광기전력 장치 및 광기전력 장치의 제조 방법 | |
KR20120094985A (ko) | 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 | |
KR102660795B1 (ko) | 태양광 모듈 | |
KR102363048B1 (ko) | 병렬 및 직렬 연결 구조를 갖는 태양전지 모듈 | |
KR20120031808A (ko) | 태양전지 제조방법 | |
KR101359493B1 (ko) | 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 | |
KR20230153588A (ko) | 태양광 모듈의 제조 방법 | |
US20110221026A1 (en) | Photovoltaic device including a substrate or a flexible substrate and method for manufacturing the same | |
KR101130965B1 (ko) | 태양전지 및 그 제조방법 | |
JP6192562B2 (ja) | 太陽電池素子および太陽電池モジュール |
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 |