KR20120128927A - 태양 전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다. 상기 태양 전지 모듈의 한 예는 빛이 입사되는 기판의 면의 반대편에 위치한 복수의 정공용 단자와 복수의 전자용 단자를 각각 구비한 복수의 태양 전지, 상기 복수의 태양 전지의 입사면에 위에 위치한 제1 보호막, 상기 제1 보호막 위에 위치한 투명 부재, 그리고 상기 입사면의 반대편에 위치한 상기 복수의 태양 전지의 면 위에 위치한 제2 보호막을 포함하고, 상기 복수의 태양 전지는 제1 방향으로 인접한 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 구비하고, 상기 제1 태양 전지에 위치하는 복수의 정공용 단자와 상기 제2 태양 전지에 위치하는 복수의 전자용 단자를 연결하는 제1 연결부를 더 포함한다. 이때, 상기 복수의 정공용 단자와 복수의 전자용 단자는 상기 태양 전지의 제1 면과 나란하고, 상기 제1 연결부는 상기 제1 면과 교차하는 상기 태양 전지의 제2 면과 나란하며, 상기 제1 연결부는 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지의 동일한 측면에 위치한다. 이로 인해, 태양 전지에서 수집되는 전하의 양이 증가하여 태양 전지 모듈의 효율이 향상되고, 태양 전지 모듈의 제조 시간이 줄어든다.

Description

태양 전지 모듈{SOLAR CELL MODULE}
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)에 의해 p-n 접합을 형성하는 반도체부, 그리고 서로 다른 도전성 타입의 반도체부에 각각 연결된 전극을 구비한다.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체에서 전자와 정공이 생성되고, 생성된 전자와 정공은 각각 p-n 접합에 의해 n형 반도체와 p형 반도체 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 p형의 반도체부와 n형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결하여 전력을 얻는다.
이러한 태양 전지는 원하는 출력을 얻기 위해 여러 개를 직렬 또는 병렬로 연결되어 패널(panel) 형태의 태양전지 모듈로 제작된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 태양 전지 모듈의 효율을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 태양 전지 모듈의 제조 시간을 줄이는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 태양 전지 모듈은 빛이 입사되는 기판의 면의 반대편에 위치한 복수의 정공용 단자와 복수의 전자용 단자를 각각 구비한 복수의 태양 전지, 상기 복수의 태양 전지의 입사면에 위에 위치한 제1 보호막, 상기 제1 보호막 위에 위치한 투명 부재, 그리고 상기 입사면의 반대편에 위치한 상기 복수의 태양 전지의 면 위에 위치한 제2 보호막을 포함하고, 상기 복수의 태양 전지는 제1 방향으로 인접한 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 구비하고, 상기 제1 태양 전지에 위치하는 복수의 정공용 단자와 상기 제2 태양 전지에 위치하는 복수의 전자용 단자를 연결하는 제1 연결부를 더 포함하고, 상기 복수의 정공용 단자와 복수의 전자용 단자는 상기 태양 전지의 제1 면과 나란하고, 상기 제1 연결부는 상기 제1 면과 교차하는 상기 태양 전지의 제2 면과 나란하고, 상기 제1 연결부는 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지의 동일한 측면에 위치한다.
상기 제2 면은 상기 태양 전지 모듈의 장축 면에 나란한 것이 바람직하다.
상기 특징에 따른 태양 전지 모듈은 상기 제1 및 제2 태양 전지의 복수의 정공용 단자에 연결된 복수의 제2 연결부와 상기 제1 및 제2 태양 전지의 복수의 전자용 단자에 연결된 복수의 제3 연결부를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 태양 전지의 상기 복수의 제2 연결부와 상기 제2 태양 전지의 상기 복수의 제3 연결부는 상기 제1 연결부에 의해 연결되는 것이 좋다.
상기 제1 연결부와 복수의 제2 및 제3 연결부는 서로 교차하는 방향으로 뻗어 있는 것이 바람직하다.
상기 제1 연결부 전체는 상기 제1 및 제2 태양 전지의 외부에 위치할 수 있다.
상기 제1 태양 전지의 상기 복수의 제2 연결부와 상기 제2 태양 전지의 상기 복수의 제3 연결부는 상기 제1 및 제2 태양 전지의 외부까지 돌출되어 상기 제1 연결부와 연결될 수 있다.
상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접한 제3 태양 전지와 제4 태양 전지를 더 구비할 수 있고, 상기 제3 태양 전지에 위치하는 복수의 제2 연결부와 상기 제4 태양 전지에 위치하는 복수의 제3 연결부에 연결되어 있는 제4 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 제4 연결부의 전체는 상기 제3 및 제4 태양 전지의 외부에 위치할 수 있다.
상기 제4 연결부는 상기 제3 태양 전지와 상기 제4 태양 전지의 서로 다른 측면에 위치할 수 있다.
상기 특징에 따른 태양 전지 모듈은 상기 제2 보호막 아래에 위치하는 하부 시트를 더 포함할 수 있고, 상기 하부 시트는 상기 제1 연결부를 패턴으로 형성할 수 있다.
상기 제2 보호막은 상기 제1 연결부를 드러내는 개구부를 포함하는 것이 좋다.
상기 제1 및 제2 태양 전지에 각각 위치하는 상기 복수의 정공용 단자와 상기 복수의 정공용 단자에 인접한 상기 제1 및 제2 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격과 상기 제1 및 제2 태양 전지에 각각 위치하는 상기 복수의 전자용 단자와 상기 복수의 전자용 단자에 인접한 상기 제1 및 제2 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격은 서로 상이한 것이 좋다.
상기 제1 연결부는 상기 제1 태양 전지 또는 상기 제2 태양 전지의 상기 복수의 정공용 단자와 상기 제2 태양 전지 또는 상기 제1 태양 전지의 상기 복수의 전자용 단자를 연결하고, 상기 제1 연결부에 연결된 상기 복수의 정공용 단자 및 상기 복수의 전자용 단자와 상기 제1 및 제2 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격은 상기 제1 연결부에 연결되지 않는 상기 복수의 전자용 단자 및 상기 복수의 정공용 단자와 상기 제1 및 제2 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격보다 짧은 것이 좋다.
상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접한 제3 태양 전지와 제4 태양 전지를 더 구비할 수 있고, 상기 제3 태양 전지의 제3 면에 인접한 단자의 종류와 상기 제4 태양 전지의 제2 면에 인접한 단자의 종류는 동일한 것이 좋다.
상기 제1 연결부는 상기 제1 및 제2 태양 전지의 내부에 위치할 수 있다.
상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접한 제3 태양 전지와 제4 태양 전지를 더 구비할 수 있고, 상기 태양 전지 모듈은 상기 제3 태양 전지에 위치하는 복수의 정공용 단자와 상기 제4 태양 전지에 위치하는 복수의 전자용 단자에 연결되어 있는 제2 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 연결부에 연결된 상기 복수의 정공용 단자 및 상기 복수의 전자용 단자와 상기 제3 및 제4 태양 전지의 제2 면 사이의 간격은 상기 제2 연결부에 연결되지 않는 상기 복수의 전자용 단자 및 상기 복수의 정공용 단자와 상기 제3 및 제4 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격보다 짧은 것이 좋다.
상기 제2 연결부는 상기 제3 및 제4 태양 전지의 내부에 위치할 수 있다.
상기 복수의 태양 전지 각각은 상기 복수의 정공용 단자와 연결되어 있는 정공용 집전부와 상기 복수의 전자용 단자와 연결되어 있는 전자용 집전부를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 연결부는 상기 제1 태양 전지에 위치하는 정공용 집전부와 상기 제2 태양 전지에 위치하는 전자용 집전부를 연결하는 것이 좋다.
상기 정공용 집전부와 상기 전자용 집전부는 상기 제1 연결부와 동일한 방향으로 뻗어 있는 것이 좋다.
상기 제1 연결부는 상기 제1 및 제2 태양 전지의 내부에 위치할 수 있다.
상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접한 제3 태양 전지와 제4 태양 전지를 더 구비할 수 있고, 상기 제3 태양 전지에 위치하는 정공용 집전부와 상기 제4 태양 전지에 위치하는 전자용 집전부와 연결되어 있는 제2 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 연결부는 상기 제3 및 제4 태양 전지의 내부에 위치할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 태양 전지 간의 간격이 줄어들고, 태양 전지에서 수집되는 전하의 양이 증가하여 태양 전지 모듈의 효율이 향상되고, 태양 전지 모듈의 제조 시간이 줄어든다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 개략적인 사시도이다.
도 2는 후면 접합 태양 전지의 한 예인 MTW 구조의 태양 전지에 대한 개략적인 일부 사시도이다.
도 3은 도 2 에 도시한 태양 전지를 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 MWT 구조의 태양 전지의 후면 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 후면 접합 태양 전지의 다른 예인 IBC 구조의 태양 전지에 대한 개략적인 일부 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 태양 전지를 VI-VI선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 7는 도 5에 도시한 IBC 구조의 태양 전지의 후면 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9 각각은 본 발명의 한 실시예에 따른 후면 접합 태양 전지의 연결 상태의 다양한 예를 도시한 도면이다.
도 10은 도 2에 도시한 MWT 구조의 태양 전지에 대한 다른 후면 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 도 5에 도시한 IBC 구조의 태양 전지에 대한 다른 후면 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 도 10 및 도 11과 같은 후면 구조를 갖는 후면 접합 태양 전지의 연결 상태의 한 예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 개략적인 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시한 태양 전지 모듈의 부분 단면도로서, 라미네이션 공정이 행해지기 전의 단면도이다.
도 15는 도 13에 도시한 태양 전지 모듈의 도전성 패턴부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 대하여 설명한다.
도 1을 참고로 하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)은 복수의 태양 전지(1), 복수의 태양 전지(1)를 보호하는 보호막(20a, 20b), 태양 전지(1)의 수광면 쪽에 위치한 보호막(이하, '상부 보호막'이라 함)(20a) 위에 위치하는 투명 부재(40), 빛이 입사되지 않는 수광면의 반대 쪽에 위치한 보호막(이하, '하부 보호막'이라 함)(20b)의 하부에 배치된 후면 시트(30), 후면 시트(30) 하부에 배치된 패턴 형성부(50), 그리고 이들 구성요소를 수납하는 프레임(60)을 구비한다.
태양 전지 모듈(100)의 수광면 쪽에 위치한 투명 부재(40)는 투과율이 높고 파손을 방지하기 위해 강화 유리 등으로 이루어져 있다. 이때, 강화 유리는 철 성분 함량이 낮은 저철분 강화 유리(low iron tempered glass)일 수 있다. 이러한 투명 부재(40)는 빛의 산란 효과를 높이기 위해서 내측면은 엠보싱(embossing)처리가 행해질 수 있다.
상부 및 하부 보호막(20a, 20b)은 습기 침투로 인한 금속의 부식 등을 방지하고 태양 전지 모듈(100)을 충격으로부터 보호하는 보호 부재이다. 이러한 상부 및 하부 보호막(20a, 20b)은 복수의 태양 전지(1)의 상부 및 하부에 각각 배치된 상태에서 라미네이션 공정(lamination process) 시에 복수의 태양 전지(1)와 일체화된다. 이러한 보호막(20a, 20b)은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate), 등으로 이루어질 수 있다.
후면 시트(30)는 FP/PE/FP(fluoropolymer/polyeaster/fluoropolymer)와 같은 절연 물질로 이루어진 얇은 시트로 이루어지지만, 다른 절연 물질로 이루어진 절연 시트일 수 있다.
이러한 후면 시트(30)는 태양 전지 모듈(100)의 후면에서 습기가 침투하는 것을 방지하여 태양 전지(1)를 외부 환경으로부터 보호한다. 이러한 후면 시트(30)는 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.
태양 전지 모듈(100)에서 복수의 태양 전지(1)는, 도 1에 도시한 것처럼, 행렬 구조로 배열되어 있다.
태양 전지 모듈(100)에서, 복수의 태양 전지(1)는 일반적으로 6×10 또는 4×9 행렬 구조로 배치되어 있다.
하지만, 본 실시예에서, 설명의 편의를 위해 도 1에 도시한 것처럼, 복수의 태양 전지(1)는 4×7 행렬 구조로 배열되어 있지만, 필요에 따라 행과 열 방향으로 각각 배치되는 태양 전지(1)의 개수는 조절 가능하다.
복수의 태양 전지(1)는 모두 동일한 구조를 갖고 있고, 본 실시예에서, 각 태양 전지(1)는 전자를 외부로 출력하기 위한 단자인 전자용 집전부 또는 전자용 전극 그리고 정공을 외부로 출력하기 위한 단자인 정공용 집전부 또는 정공용 전극이 모두 태양 전지(1)의 기판의 후면에 위치한 후면 접합 태양 전지이다. 이때, 기판의 후면은 입사면인 기판의 전면의 반대편에 위치하여 빛이 입사되지 않거나 전면보다 적은 양의 빛이 입사된다.
후면 접합용 태양 전지의 예로서는 전자용 집전부와 정공용 집전부가 모두 기판의 후면에 위치한 MWT(metal wrap through) 구조의 태양 전지와 전자용 전극과 정공용 전지가 모두 기판의 후면에 위한 IBC(Interdigitated back contact) 구조의 태양 전지일 수 있다.
도 4 및 도 5에 후면 접합용 태양 전지의 한 예인 MWT 태양 전지를 도시한다.
도 4 및 도 5에 도시한 것처럼, MWT 구조의 태양 전지는 복수의 비아 홀(via hole)(181)을 구비하고 있는 기판(110), 기판(110)에 위치한 에미터부(120), 빛이 입사되는 입사면인 기판(110)의 면[이하, '전면(front surface)'라 함]의 에미터부(120) 위에 위치하는 반사 방지부(130), 반사 방지부(130)가 위치하지 않는 기판(110) 전면의 에미터부(120) 위에 위치한 복수의 전면 전극(front electrode)(141), 기판(110)의 전면의 반대편에 위치하는 기판(110)의 면[이하, '후면(rear surface)'라 함]에 위치하는 후면 전극(back electrode)(151), 비아 홀(181)과 비아 홀(181) 주변에 위치한 기판(110) 후면의 에미터부(120)에 위치하고 복수의 전면 전극(141)과 전기적으로 연결되어 있는 복수의 전면전극용 집전부(161), 기판(110)의 후면에 위치하고 후면 전극(151)과 전기적으로 연결되어 있는 후면전극용 집전부(162), 그리고 기판(110)의 후면에 위치하는 후면 전계(back surface field, BSF)부(171)를 구비한다.
기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘 기판일 수 있다. 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑(doping)된다. 하지만, 이와는 달리, 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 기판(110)에 도핑될 수 있다.
이러한 기판(110)은 표면이 텍스처링(texturing)되어 요철면인 텍스처링 표면(texturing surface)을 갖는다. 편의상 도 2에서, 기판(110)의 가장자리 부분만 텍스처링 표면으로 도시하여 그 위에 위치하는 반사 방지부(130) 역시 그 가장자리 부분만 요철면으로 도시한다. 하지만, 실질적으로 기판(110)의 전면 전체가 텍스처링 표면을 갖고 있으며, 이로 인해 기판(110)의 전면 위에 위치한 반사 방지부(130) 역시 요철면을 갖는다.
복수의 요철을 갖고 있는 텍스처링 표면에 의해, 기판(110)의 전면에서 반사되는 빛의 양이 감소하여 기판(110) 내부로 입사되는 빛의 양이 증가한다. 또한, 텍스처링 표면으로 인해, 빛이 입사되는 기판(110)과 반사 방지부(130)의 표면적이 증가하여 기판(110)으로 입사되는 빛의 양 또한 증가한다.
에미터부(120)는 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입의 불순물이 기판(110)에 도핑된 영역이다. 따라서, 제2 도전성 타입의 에미터부(120)는 기판(110) 중 제1 도전성 타입 부분과 p-n 접합을 이룬다.
기판(110)과 에미터부(120)와의 p-n 접합에 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(110)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자 중 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(110)이 p형이고 에미터부(120)가 n형일 경우, 정공은 기판(110)쪽으로 이동하고 전자는 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.
에미터부(120)는 기판(110), 즉 기판(110)의 제1 도전성 부분과 p-n접합을 형성하므로, 본 실시예와 달리, 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 전자는 기판(110)쪽으로 이동하고 정공은 에미터부(120) 쪽으로 이동한다.
에미터부(120)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 5가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있고, 반대로 에미터부(120)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 3가 원소의 불순물을 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다.
기판(110) 전면의 에미터부(120) 위에 형성된 반사 방지부(130)는 수소화된 실리콘 질화물(SiNx:H), 수소화된 실리콘 산화물(SiOx:H) 또는 수소화된 실리콘 질화 산화물(SiNxOy:H) 등으로 이루어져 있다. 반사 방지부(130)는 태양 전지(1)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양 전지(1)의 효율을 높인다.
반사 방지부(130)는 또한 기판(110)의 표면 및 그 근처에 존재하는 댕글링 결합(dangling bond)과 같은 결함(defect)을 안정한 결합으로 바꾸어 결함에 의해 기판(110)의 표면 쪽으로 이동한 전하가 소멸되는 것을 감소시키는 패시베이션 기능(passivation function)을 수행하여 결함에 의해 기판(110)의 표면에서 손실되는 전하의 양을 감소시킬 수 있다.
도 2에서 반사 방지부(130)는 단일막 구조를 갖고 있지만, 이중막 또는 삼중막과 같은 다층막 구조를 가질 수 있고, 필요에 따라 생략될 수 있다.
복수의 전면 전극(141)은 기판(110) 전면에 형성된 에미터부(120) 위에 위치하여 에미터부(120)와 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다.
복수의 전면 전극(141)은 서로 나란하게 정해진 방향으로 뻗어 있다.
복수의 전면 전극(141)은 에미터부(120)쪽으로 이동한 전하, 예를 들면 전자를 수집하여 비아홀(181)을 통해 전기적으로 연결되어 있는 전자용 집전부와 정공용 집전부 중 하나, 예를 들어, 전자용 집전부인 복수의 전면전극용 집전부(161)로 전달한다. 복수의 전면 전극(141)은 은(Ag)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유한다.
기판(110)의 후면에 위치한 복수의 전면전극용 집전부(161)는 버스 바(bus bar)라고도 불리며, 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다. 이러한 복수의 전면전극용 집전부(161)는 기판(110)의 전면에 위치한 복수의 전면 전극(141)과 교차하는 방향으로 서로 나란하게 뻗어 있으므로, 주로 스트라이프(stripe) 형상을 갖는다.
도 4 및 도 5에 도시한 것처럼, 복수의 비아홀(181)은 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면전극용 집전부(161)가 교차하는 기판(110) 부분에 형성되어 있다. 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면전극용 집전부(161) 중 적어도 하나가 복수의 비아홀(181)을 통해 기판(110)의 전면과 후면 중 적어도 한쪽으로 연장되어 서로 반대쪽에 위치하는 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면전극용 집전부(161)가 연결된다. 이로 인해, 복수의 비아홀(181)을 통하여 복수의 전면 전극(141)과 복수의 전면전극용 집전부(161)는 전기적 및 물리적으로 연결되어 있다.
이러한 복수의 전면전극용 집전부(161)는 전기적으로 연결된 복수의 전면 전극(141)으로부터 전달되는 전하를 외부 장치로 출력한다.
본 실시예에서, 복수의 전면전극용 집전부(161)는 복수의 전면 전극(141)과 동일한 도전성 물질[예, 은(Ag)]을 함유할 수 있다.
기판(110)의 후면 위에 위치한 후면 전극(151)은 인접한 전면전극용 집전부(161)와 이격되게 위치한다.
후면 전극(151)은 복수의 전면전극용 집전부(161)와 복수의 후면전극용 집전부(162)가 형성된 부분을 제외한 실질적으로 기판(110)의 후면 전체면에 위치한다. 대안적인 예에서, 후면 전극(151)는 기판(110) 후면의 가장자리 부분에 위치하지 않을 수 있다.
이러한 후면 전극(151)은 기판(110)쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.
기판(110)의 후면에 위치한 에미터부(120)는 기판(110)의 후면 일부를 노출하고 복수의 전면전극용 집전부(161)를 에워싸는 복수의 노출부(183)를 구비하고 있다.
이러한 노출부(183)에 의해 전자 또는 정공을 수집하는 복수의 전면전극용 집전부(161)와 정공 또는 전자를 수집하는 후면 전극(151) 간의 전기적인 연결이 끊어져 전자와 정공의 이동이 원활해진다.
후면 전극(151)은 전면전극용 집전부(161)와 다른 적어도 하나의 도전성 물질을 함유하고 있고, 예를 들어, 알루미늄(Al)과 같은 적어도 하나의 도전성 물질을 함유할 수 있다.
정공용 집전부인 복수의 후면전극용 집전부(162)는 기판(110) 후면 위에 위치하고 후면 전극(151)과 전기적 및 물리적으로 연결되어 있으며, 복수의 전면전극용 집전부(161)와 나란하게 뻗어 있다.
따라서 복수의 후면전극용 집전부(162)는 후면 전극(151)으로부터 전달되는 전하, 예를 들어 정공을 수집하여 외부로 출력한다.
복수의 후면전극용 집전부(162)는 복수의 전면전극용 집전부(161)와 동일한 재료로 이루어져 있으므로, 예를 들어 은(Ag)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있다.
본 실시예에서, 각 후면전극용 집전부(162)는 각 전면전극용 집전부(161)와 같이 정해진 방향으로 길게 연장되어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있다.
이와 같이 복수의 전면전극용 집전부(161)과 복수의 후면전극용 집전부(162)가 위치한 본 실시예에 따른 기판(110)의 후면의 형상은 도 4과 같다.
한 예로서, 도 4에 도시한 전면전극용 집전부(161)의 개수는 3개이고 후면전극용 집전부(162)의 개수는 4개이지만 필요에 따라 가변된다.
즉, 이미 설명한 것처럼, 전면전극용 집전부(161)과 후면전극용 집전부(162)가 정해진 간격으로 교대로 배치되어 있고, 전면전극용 집전부(161)과 후면전극용 집전부(162) 사이는 후면 전극(151)이 위치한다. 이 경우, 후면 전극(151)과 전면전극용 집전부(161) 간의 전기적인 절연을 위해 전면전극용 집전부(161)를 따라 노출부(183)가 형성되어 노출부(183)를 통해 기판(110)의 일부가 노출된다.
도 4와는 달리, 후면 전극(151)과 후면전극용 집전부(162)는 일부 중첩될 수 있다. 예를 들어, 후면 전극(151) 위에 후면전극용 집전부(162)의 가장자리 일부가 위치하거나 그 반대로 후면전극용 집전부(162) 위에 후면 전극(151)의 일부가 위치할 수 있다. 이 경우, 후면 전극(151)과 후면전극용 집전부(162)와의 접촉 면적이 증가하여 후면 전극(151)과 후면전극용 집전부(162)와의 접촉 저항이 감소하고 안정적인 접촉에 의해 후면 전극(151)에서 후면전극용 집전부(162)로의 전하 전송이 좀더 안정적으로 행해진다.
대안적인 예에서, 각 후면전극용 집전부(162)의 형상은 섬(island) 형태의 복수의 도전체(1621)가 정해진 방향을 따라 정해진 간격으로 배치된 구조를 가질 수 있다. 이때, 복수의 도전체(1621) 각각의 단면 형상은 사각형, 삼각형, 원형, 또는 타원형과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다. 이 경우에도 각 도전체(1621)는 후면 전극(151)과 일부 중첩될 수 있다.
후면 전계부(171)는 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(110)보다 고농도로 기판(110)의 후면에 부분적으로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다. 이 후면 전계부(171)는 주로 후면 전극(151)과 접해있는 기판(110)의 후면에 위치하므로, 후면 전극(151)은 후면 전계부(171)를 통해 기판(110)과 전기적으로 연결되어 있다.
기판(110)과 후면 전계부(171)와의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽이 형성되고, 이로 인해, 정공의 이동 방향인 후면 전계부(171) 쪽으로 전자 이동을 방해하는 반면, 후면 전계부(171) 쪽으로 정공 이동을 용이하게 한다. 따라서, 기판(110)의 후면 및 그 부근에서 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고 원하는 전하(예, 정공)의 이동을 가속화시켜 후면 전극(151)과 후면전극용 집전부(162)로의 전하 이동량을 증가시킨다.
다음, 도 5 내지 7을 참고로 하여, IBC 구조의 태양 전지에 대하여 설명한다.
도 2 내지 도4와 비교하여, 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
IBC 구조의 태양 전지는, 도 5 및 도 6에 도시한 것처럼, 제1 도전성 타입을 갖는 기판(110)의 후면에 위치한 제2 도전성 타입을 갖는 복수의 에미터부(120a), 기판(110)의 후면에 복수의 에미터부(120a)와 이격되게 위치하고 제1 도전성 타입을 갖는 복수의 후면 전계부(171a), 복수의 에미터부(120a)와 각각 연결되어 있고 기판(110) 위에 위치한 복수의 제1 전극(141a), 복수의 후면 전계부(171a)와 각각 연결되어 있고 기판(110) 위에 위치한 복수의 제2 전극(142), 인접한 제1 전극(141a)과 제2 전극(142) 사이에 위한 후면 보호부(192), 그리고 기판(110)의 전면에 반사 방지부(130)가 위치한다.
이때, 기판(110)의 단결정 실리콘 또는 단결정 실리콘과 같은 결정질 실리콘으로 이루어져 있고, 복수의 에미터부(120a)와 복수의 후면 전계부(171a)는 불순물 확산법 또는 이온(ion) 주입법 등을 통해 기판(110) 내에 해당 도전성 타입을 갖는 불순물을 각각 주입하여 형성된다. 따라서, 복수의 에미터부(120a)와 복수의 후면 전계부(171a) 역시 기판(110)과 동일하게 결정질 반도체로 이루어진다.
복수의 제1 전극(141a)과 복수의 제2 전극(142)은, 도 2 및 도 3의 복수의 전면 전극(141) 및 후면 전극(151)과 유사하게, 각각 복수의 에미터부(120a)를 통해 이동한 전하를 수집하고, 은(Ag)이나 알루미늄(Al)과 같은 도전성 물질을 함유하고 있다.
후면 보호부(192)는 비정질 실리콘 등으로 이루어져 있고, 기판(110)의 후면에서 패시베이션 기능을 수행하고, 제1 및 제2 전극(141a, 142) 간의 전기적인 간섭을 방지한다.
이와는 달리, 또 다른 예에서, 후면 접합 태양 전지는 이종 후면 접합 태양 전지일 수 있다.
이종 후면 접합 태양 전지는 결정질 반도체로 이루어지고 제1 도전성 타입을 갖는 기판 위에 비정질 실리콘으로 이루어지고 제2 도전성 타입을 갖는 복수의 에미터부와 비정실 실리콘으로 이루어지고 제1 도전성 타입을 갖는 복수의 후면 전계부가 각각 위치한다는 것을 제외하면, 도 5 및 도 6에 도시한 IBC 구조의 태양 전지와 동일하므로 이에 대한 자세한 구조는 생략한다.
따라서, IBC 구조의 태양 전지나 이종 후면 접합 태양 전지의 기판의 후면 구조는 도 7과 제1 전극(141a)과 제2 전극(142)이 교대로 위치한다. 도 7에 도시한 제1 전극(141a)의 개수와 제2 전극(142)의 개수는 하나의 예이다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 후면 접합 태양 전지와 같은 태양 전지(1)의 동작은 다음과 같다.
태양 전지(1)로 빛이 조사되어 에미터부(120, 120a)를 통해 반도체의 기판(110)으로 입사되면 빛 에너지에 의해 반도체의 기판(110)에서 전자와 정공이 발생한다. 이때, 기판(110)의 표면이 텍스처링 표면이므로 기판(110) 전면에서의 빛 반사도가 감소하여 기판(110)으로 입사되는 빛의 양이 증가하고 이에 더하여, 반사 방지부(130)에 의해 기판(110)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(110)으로 입사되는 빛의 양은 더욱더 증가한다.
기판(110)과 에미터부(120, 120a)의 p-n접합에 의해, 생성된 전자와 정공 중 전자는 n형의 도전성 타입을 갖는 반도체부, 예를 들어 에미터부(120, 130a)쪽으로 이동하고, 정공은 p형의 도전성 타입을 갖는 반도체부, 예를 들어 기판(110)쪽으로 이동한다. 이처럼, 에미터부(120, 120a)쪽으로 이동한 전자는 복수의 전면 전극(141)에 의해 수집되어 복수의 비아홀(181)을 통해 연결된 복수의 전면전극용 집전부(161)로 이동하고, 기판(110)쪽으로 이동한 정공은 후면 전계부(171)를 통해 후면 전극(151)에 의해 수집되어 복수의 후면전극용 집전부(162)로 이동하거나 복수의 제1 전극(141a)이나 복수의 제2 전극(142)으로 이동한다.
복수의 태양 전지(1)는 이미 설명한 것처럼 태양 전지 모듈(100)에서 행렬 구조로 배열되어 직렬 또는 병렬로 연결되어 있다.
다음, 도 8 및 도 9를 참고로 하여 행렬 구조로 배열된 복수의 태양 전지(1)의 직렬 연결 구조에 대하여 설명한다.
도 8 및 도 9에서, 복수의 태양 전지(1)는 4×7 행렬 구조로 배열되어 있지만 이는 하나의 예일뿐, 복수의 태양 전지(1)의 행렬 구조는 변경 가능하다.
또한, 도 8 및 도 9에서, 각 태양 전지(1)가 MWT 구조의 태양 전지일 경우, 정공용 단자(11)는 전면전극용 접전부(161)와 후면전극용 집전부(162) 중 하나이고 전자용 단자(12)는 나머지 집전부일 수 있고, 각 태양 전지(1)가 IBC 구조의 태양 전지나 이종 후면 접촉 태양 전지일 경우, 정공용 단자(11)는 복수의 제1 전극(141a)과 복수의 제2 전극(142) 중 하나이고 전자용 단자(12)는 나머지 전극일 수 있다.
도 8에 도시한 것처럼, 본 실시예에서, 각각 태양 전지 모듈(100)의 단축에 나란하게(예, 평행하게) 그리고 태양 전지 모듈(100)의 장축과 교차하게(예, 수직하게) 정공용 단자(11)과 전자용 단자(12)가 위치하도록 복수의 태양 전지(1)를 행렬 배열하다.
복수의 태양 전지(1)를 직렬 연결하기 위한 태양 전지 모듈(100)은 복수의 정공용 단자(11)에 연결되어 있는 복수의 제1 연결부(21), 복수의 전자용 단자(12)에 연결되어 있는 복수의 제2 연결부(22), 열 방향으로 인접한 두 태양 전지(1) 중 하나의 복수의 제1 연결부(21)과 나머지 태양 전지의 복수의 제2 연결부(22)를 연결하는 복수의 제3 연결부(23), 행 방향으로 인접한 두 태양 전지(1) 중 하나의 복수의 제1 연결부(21)과 나머지 태양 전지의 복수의 제2 연결부(22)를 연결하는 복수의 제4 연결부(24), 그리고 인접한 태양 전지(1)의 전자용 단자(12)와 정공용 단자(11)에 각각 연결되지 않는 정공용 단자(11)[예, 첫 번째 행의 첫 번째 열에 위치한 태양 전지(1)의 정공용 단자(11)]와 전자용 단자(12)[예, 첫 번째 행의 마지막 번째 열에 위치한 태양 전지(1)의 정공용 단자(12)]에 각각 연결된 제5 연결부(25)를 구비한다.
이때, 복수의 제1 연결부(21) 각각, 복수의 제2 연결부(22) 각각, 복수의 제3 연결부(23) 각각, 복수의 제4 연결부(24) 각각 및 복수의 제5 연결부(25) 각각은 모두 동일한 길이와 동일한 폭을 갖고 있다.
또한, 복수의 제1 내지 제5 연결부(21-25)는 동일한 재료로 이루어져 있다. 이때, 제1 내지 제5 연결부(21-25)는 일반적으로 리본(ribbon) 등으로 불리고, 도전성 물질을 구비하고 스트링(string) 형상을 갖는 얇은 금속판 띠인 도전성 테이프로 이루어진다. 도전성 물질의 예는 은(Ag)이지만, 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다. 이때, 제1 내지 제5 연결부(21-25)와 해당 구성요소와의 접착을 위해 별도의 접착제 등이 사용될 수 있고, 제1 내지 제5 연결부(21-25)에 접착제가 도포되어 있을 수 있다.
복수의 제1 연결부(21) 각각은 태양 전지(1)의 기판의 후면에 위치한 정공용 단자(11)에 각각 연결되어 있고, 각 제1 연결부(21)의 폭은 정공용 단자(11)의 폭과 작지만 동일하거나 클 수 있고, 각 제1 연결부(21)의 길이는 정공용 단자(11)의 길이보다 크지만 작거나 동일할 수 있다.
복수의 제2 연결부(22) 각각은 태양 전지(1)의 기판의 후면에 위치한 전자용 단자(12)에 각각 연결되어 있고, 각 제2 연결부(22)의 폭은 전자용 단자(12)의 폭과 작지만 동일하거나 클 수 있고, 각 제2 연결부(22)의 길이는 전자용 단자(12)의 길이보다 크지만 작거나 동일할 수 있다.
이들 복수의 제1 및 제2 연결부(21, 22)는 태양 전지 모듈(100)의 단축 면에 나란히, 예를 들어 평행하게 위치하여, 복수의 제1 및 제2 연결부(21, 22)는 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)와 나란히, 예를 들어, 평행하게 위치한다.
복수의 제3 연결부(23) 각각은 열방향으로 인접한 두 태양 전지(1)에서 서로 다른 태양 전지(1)에 각각 위치한 제1 연결부(21)와 제2 연결부(22)에 연결되어 있다.
이들 복수의 제3 연결부(23)에 의해 열 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)는 직렬로 연결된다.
각 제3 연결부(23)는 열 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)에서 서로 다른 태양 전지(1)에 위치한 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)를 각각 연결하여 열 방향으로 복수의 태양 전지(1)가 배열된 태양 전지 열의 태양 전지(1)를 직렬로 연결하므로, 복수의 제3 연결부(23)는 태양 전지 열의 좌측과 우측에 교대로 위치한다.
따라서, 열 방향으로 인접한 제1 및 제2 태양 전지(1)와 연결된 제3 연결부(23)는 이들 제1 및 제2 태양 전지(1)의 동일한 측면, 예를 들어, 제1 및 제2 태양 전지(1)의 좌측면 또는 제1 및 제2 태양 전지(1)의 우측면에 위치한다.
이러한 복수의 제3 연결부(23)는 태양 전지 모듈(100)의 장축 면에 나란히, 예를 들어 평행하게 위치하여, 복수의 제1 및 제2 연결부(21, 22)와 교차하게, 예들 들어, 수직하게 위치한다.
복수의 제4 연결부(24) 각각은 행 방향으로 인접한 두 태양 전지(1) 사이에 위치하여, 행 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)에서 서로 다른 태양 전지(1)에 각각 위치한 제1 연결부(21)와 제2 연결부(22)에 연결되어 있다.
이들 복수의 제4 연결부(24)에 의해 행 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)는 직렬로 연결된다.
각 제4 연결부(24)는 행 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)에서 서로 다른 태양 전지(1)에 위치한 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)를 각각 연결하여 행 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)를 직렬로 연결하므로, 이러한 복수의 제4 연결부(24)는 태양 전지 모듈(100)의 장축 면에 나란히, 예를 들어 평행하게 위치하여, 복수의 제1 및 제2 연결부(21, 22)와 교차하게, 예들 들어 수직하게 위치한다.
따라서, 각 제4 연결부(24)는 행 방향으로 인접한 제1 및 제2 태양 전지(1)의 사이에 위치하므로, 각 제4 연결부(24)는 행 방향으로 인접한 제1 및 제2 태양 전지(1)의 서로 다른 측면에 위치한다. 예를 들어, 하나의 제4 연결부(24)는 제1 태양 전지(1)의 우측면과 제1 태양 전지(1)와 행 방향으로 인접한 제2 태양 전지(1)의 좌측면에 위치한다.
이때, 각 제3 연결부(23)는 열 방향으로 위치한 두 개의 태양 전지(1)를 서로 연결해야 하고, 각 제4 연결부(24)는 행 방향으로 위치한 두 개의 태양 전지(1)를 서로 연결해야 하므로, 제3 연결부(23)의 길이가 제4 연결부(24)의 길이보다 크다. 예를 들어, 제3 연결부(23)의 길이는 제4 연결부(24)의 길이에 비해 약 2배일 수 있다.
복수의 제5 연결부(25)는 직렬로 연결된 복수의 태양 전지(1) 중, 첫 번째에 위치한 태양 전지(1)[도 8에서, 첫 번째 행의 첫 번째 열에 위치한 태양 전지(1)]와 마지막에 위치한 태양 전지(1)[도 8에서, 첫 번째 행의 마지막 번째 열에 위치한 태양 전지(1)]에서 인접한 태양 전지(1)의 제2 및 제1 연결부(22, 21)와 연결되지 않고 남아 있는 제1 연결부(21) 및 제2 연결부(22)에 각각 연결되어 있다. 이로 인해, 복수의 제5 연결부(25)의 개수는 2개이다.
이러한 복수의 제5 연결부(25) 중 적어도 하나는 별도의 도전성 테이프와 연결되어 태양 전지 모듈(100)의 하부에 위치한 단자함(junction box)과 같은 외부 장치와 연결된다.
이로 인해, 복수의 제1 내지 제4 연결부(21-24)에 의해 직렬로 연결된 행렬 구조의 복수의 태양 전지(1)는 제5 연결부(25)에 의해 외부 장치와 연결되어 해당 크기의 전류를 출력한다.
도 8에 도시한 것처럼, 제3 내지 제5 연결부(23-25)는 각 태양 전지(1)의 외부에 위치한다. 또한, 제1 연결부(21) 중 일부와 제2 연결부(22) 중 일부는 각 태양 전지(1)의 내부에 위치하고, 제1 연결부(21) 중 나머지 부분과 제2 연결부(22) 중 나머지 부분은 각 태양 전지(1)의 외부에 위치하여 제3 내지 제5 연결부(23-25) 중 하나와 연결된다. 따라서, 제3 내지 제5 연결부(23-25)는 태양 전지(1)의 외부에 위치한 제1 및 제2 연결부(21, 22)의 부분에 연결된다.
이로 인해, 열 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)의 간격을 감소시켜, 태양 전지 모듈(100)의 비입사면의 면적이 감소하고, 태양 전지(1)와 다른 색을 띄고 있는 간격 면적이 줄어들어 태양 전지 모듈(100)의 외관이 수려해진다.
또한, 태양 전지(1) 위에 제3 내지 제5 연결부(23-25)가 위치하지 않으므로, 각 태양 전지(1)의 기판의 가장 자리 부분까지 복수의 정공용 단지(11)와 복수의 전자용 단자(12)의 연장 길이가 증가하여 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 형성 면적이 증가하고 이로 인해, 태양 전지(1) 및 태양 전지 모듈(100)의 효율이 향상된다.
다음, 도 9 내지 도 12를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따라 행렬 구조로 배열된 복수의 태양 전지(1)의 다른 연결 상태의 다양한 예를 설명한다.
이하의 예에서, 도 8과 비교하여, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
먼저, 도 9를 참고로 하면, 도 8과 비교할 때, 도 9의 연결 구조는 제1 및 제2 연결부(21, 22)를 이용하지 않고 제3 내지 제5 연결부(23-25)를 이용한다.
이때, 복수의 정공용 단자(11)와 복수의 전자용 단자(12)는 해당하는 제3 내지 제5 연결부(23-25)와 직접 연결된다. 따라서, 제3 내지 제5 연결부(23-25) 각각의 일부는 태양 전지(1) 내부에 위치하고, 나머지 부분, 즉, 태양 전지(1) 사이에 위치하는 제3 내지 제5 연결부(23-25)의 부분은 태양 전지(1) 외부에 위치한다.
도 8에 도시한 각 태양 전지(1)와 도 9에 도시한 태양 전지(1)의 구조를 비교할 때, 복수의 정공용 단자(11)와 복수의 전자용 단자(12)의 배치 형상이 상이하다.
즉, 도 8의 경우, 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 끝단 위치가 동일한 일직선에 위치하여, 태양 전지(1)의 인접한 한 면에서 정공용 단자(11)의 끝단까지의 거리와 전자용 단자(12)의 끝단까지의 거리는 동일하다.
하지만, 도 9의 경우, 태양 전지(1)의 인접한 한 면에서 정공용 단자(11)까지의 거리(d11, d21)와 전자용 단자(12)까지의 거리(d12, d22)는 서로 상이하다.
즉, 태양 전지 열의 좌측과 우측에 제3 연결부(23)가 교대로 위치하고 있으므로, 태양 전지 열의 좌측에 위치한 제3 연결부(23)와 연결되는 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12) 중 하나는 나머지 전자용 단자(12) 또는 정공용 단자(11) 보다 인접한 태양 전지(1)의 한 면에 가깝게 위치한다. 반대로 태양 전지 열의 우측에 위치한 제3 연결부(23)와 연결되는 전자용 단자(12)와 정공용 단자(11) 중 하나는 나머지 정공용 단자(11) 또는 전자용 단자(12)보다 인접한 태양 전지(1)의 한 면에 가깝게 위치한다.
따라서, 해당 제3 연결부(23)에 연결되는 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12) 중 하나는 해당 제3 연결부(23)에 인접한 태양 전지(1)의 한 면에 좀더 가깝게 위치한다. 이로 인해, 제3 연결부(23)는 태양 전지(1)에서 해당 면에 좀더 가까이 위치한 정공용 단자(11)나 전자용 단자(12)에 굴곡 없이 직선으로 연결되어, 제3 연결부(12)와 정공용 단자(11) 또는 전자용 단자(12) 간의 접착 작업이 좀더 용이하게 신속하게 이루어진다.
행 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)는 동일한 구조로 배열되어 있다. 예를 들어, 동일한 행에 위치한 복수의 태양 전지(1)에서, 태양 전지(1)의 좌측면과 이 좌측면에 인접한 단자(11 또는 12)는 모두 동일한 단자(예, 정공용 단자)이고 태양 전지(1)의 우측면과 이 우측면에 인접한 단자(12 또는 11)는 모두 동일한 단자(예, 전자용 단자)이다.
이로 인해, 행 방향으로 인접한 제1 및 제2 태양 전지(1)를 연결하는 제4 연결부(24)는 이들 두 태양 전지(1) 사이에서 제4 연결부(24)쪽으로 더 많이 돌출된 서로 다른 종류의 단자[예를 들어, 제1 태양 전지(1)의 정공용 단자(11)와 제2 태양 전지(1)의 전자용 단자(12)]와 연결된다.
하지만, 열 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)는 서로 다른 구조로 배열되어 있다. 즉, 열 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)는 180도 회전 관계를 갖고 있다. 이로 인해, 다른 행에 위치한 복수의 태양 전지(1)에서, 태양 전지(1)의 좌측면과 이 좌측면에 인접한 단자(11 또는 12)는 서로 상이한 단자이고 태양 전지(1)의 우측면과 이 우측면에 인접한 단자(12 또는 11)는 서로 상이한 단자이다.
예를 들어, 도 9에서, 홀수 번째 행에 위치한 복수의 태양 전지에서, 태양 전지(1)의 좌측면과 이 좌측면에 인접한 단자는 정공용 단자(11)이고 태양 전지(1)의 우측면과 이 우측면에 인접한 단자는 전자용 단자(12)이며, 짝수 번째 행에 위치한 복수의 태양 전지에서, 태양 전지(1)의 좌측면과 이 좌측면에 인접한 단자는 전자용 단자(12)이고 태양 전지(1)의 우측면과 이 우측면에 인접한 단자는 정공용 단자(11)이다.
이러한 예에서, 복수의 정공용 단자(11)와 복수의 전자용 단자(12)에 각각 연결되는 복수의 제1 연결부(21)와 복수의 제2 연결부(22)가 불필요하므로, 태양 전지 모듈(100)의 제조 비용과 제조 시간이 크게 감소한다.
또한, 열 방향뿐만 아니라 행 방향으로 인접한 태양 전지(1) 간의 간격이 좁아지므로, 태양 전지 모듈(100)의 외관은 더욱 수려해지고, 태양 전지 모듈(100)도 더욱 줄어든다.
본 예에서, 도 9과는 달리, 도 8과 유사하게 복수의 정공용 단자(11)와 연결되는 복수의 제1 연결부(21)와 복수의 전자용 단자(12)와 연결되는 복수의 제2 연결부(21)가 위치하고, 이들 제1 및 제2 연결부(21, 22)가 복수의 제3 연결부(23)와 연결될 수 있다. 이때, 복수의 제1 및 제2 연결부(21, 22)는 도 8과는 달리 해당 태양 전지의 내부에만 위치하여 해당 태양 전지의 외부로 돌출되지 않는다. 이런 경우, 제3 연결부(23)는 각 해당 단자(11, 12)와 연결되는 제1 및 제2 연결부(21, 22)와 연결되어 있으므로, 단자(11, 12)를 통해 제3 연결부(23)로 출력되는 전하의 양이 증가하여, 태양 전지의 효율이 향상된다.
도 10 내지 도 12를 참고로 하여, 또 다른 예에 따른 복수의 태양 전지(1)의 직렬 연결 구조를 설명한다.
본 예에 따른 복수의 태양 전지(1)가 직렬 구조로 연결될 경우, 도 4 및 도 7에 도시한 후면 접촉 구조의 태양 전지의 후면 구조와 다른 후면 구조를 갖고 있다.
즉, 도 10에 도시한 MWT 구조의 후면 접촉 태양 전지는 도 4에 비해 복수의 전면 전극용 집전부(161)와 연결되어 있는 제1 공통 집전부(1611)와 복수의 후면전극용 집전부(162)와 연결되어 있는 제2 공통 집전부(1621)를 더 포함한다.
이로 인해, 복수의 전면전극용 집전부(161)는 제1 공통 집전부(1611)에 의해 서로 연결되어 있고, 복수의 후면전극용 집전부(162)는 제2 공통 집전부(1621)에 의해 서로 연결되어 있다. 또한, 이 경우, 후면 전극(151)과 전면전극용 집전부(161)를 분리하는 노출부(183)는 복수의 전면전극용 집전부(161)뿐만 아니라 이 전면전극용 집전부(161)와 연결된 제1 공통 집전부(1611)를 에워싸고 있다.
또한, 도 11에 도시한 IBC 구조의 후면 접촉 태양 전지 또는 이종 후면 접합 태양 전지는 도 7에 비해 복수의 제1 전극(141a)과 연결되어 있는 제1 집전부(161a)와 복수의 제2 전극(142)과 연결되어 있는 제2 집전부(162a)를 더 포함한다.
제1 공통 집전부(1611) 및 제1 집전부(161a) 그리고 제2 공통 집전부(1621) 및 제2 집전부(162a) 각각 복수의 전면전극용 집전부(161) 및 복수의 제1 전극(141a) 그리고 복수의 후면전극용 집전부(162) 및 복수의 제2 전극(142)과 교차하는 방향으로 뻗어 있고, 각각 인접한 면에 나란하게 뻗어 있다. 이때, 제1 공통 집전부(1611) 및 제1 집전부(141a) 그리고 제2 공통 집전부(1621) 및 제2 집전부(142)는 서로 반대편에 위치한다.
이들 제1 및 제2 공통 집전부(1611, 1621)와 제1 및 제2 집전부(161a, 162a) 각각은 복수의 집전부(161, 162) 그리고 제1 및 제2 전극(141a, 142)과 동일한 재료로 이루어져 있고, 복수의 집전부(161, 162) 및 제1 및 제2 전극(141a, 142)이 각각 형성될 때 태양 전지(1)의 기판의 해당 위치에 제1 및 제2 공통 집전부(1611, 1621) 및 제1 및 제2 집전부(161a, 162a)가 함께 형성된다.
이들 제1 및 제2 공통 집전부(1611, 1621)는 각각 연결된 복수의 전면전극용 집전부(161)와 복수의 후면전극용 집전부(162)와 연결되어 있으므로 각 전면 전극용 집전부(161)와 각 후면전극용 집전부(162)에서 수집된 전하를 모은다.
또한, 제1 및 제2 집전부(161a, 162a)는 각각 연결된 복수의 제1 전극(141a) 및 복수의 제2 전극(142)과 연결되어 있으므로 각 제1 전극(141a)과 각 제2 전극(142)에서 수집된 전하를 모은다.
태양 전지(1)가 도 10 및 도 11에 도시한 것과 같은 후면 구조를 가질 경우, 행렬 구조로 배열된 복수의 태양 전지(1)는 도 12에 도시한 것이 제3 내지 제5 연결부(23-25)만을 이용하여 직렬 연결된다. 이때, 도 9를 참고로 설명한 것처럼, 제3 내지 제5 연결부(23-25)의 일부는 태양 전지(1)의 내부에 위치하고, 인접한 태양전지(1) 사이에 위치하는 제3 내지 제5 연결부(23-25)의 나머지 부분은 태양 전지(1) 내부에 위치한다.
이때, 도 9와는 달리, 제3 내지 제5 연결부(23-25)는 복수의 정공용 단자(11)나 복수의 전자용 단자(12)와 연결되는 대신, 제1 및 제2 공통 집전부(1611, 1621) 중 하나 그리고 제1 및 제2 집전부(161a, 162a) 중 하나와 연결된다.
도 12에서, 태양 전지(1)가 MWT 구조의 태양 전지일 때 제1 및 제2 공통 집전부(1611, 1621) 중 정공을 수집하는 공통 집전부는 정공용 집전부(13a)로 칭하고 전자를 수집하는 나머지 공통 집전부는 전자용 집전부(13b)로 칭한다.
유사하게, 도 12에서 태양 전지(1)가 IBC 구조의 태양 전지나 이종 후면 접합 태양 전지일 때 제1 및 제2 집전부(161a, 162a) 중 정공을 수집하는 집전부는 정공용 집전부(13a)로 칭하고 전자를 수집하는 나머지 집전부는 전자용 집전부(13b)로 칭한다.
이로 인해, 정공용 집전부(13a) 또는 전자용 집전부(13b)와 연결된 제3 내지 제5 연결부(23-25)를 통해 각 태양 전지(1)에서 수집된 전자와 정공이 흘러 단자함과 같은 외부 장치로 출력된다.
도 9와 비교할 때, 제3 내지 제5 연결부(23-25)와 정공용 집전부(13a) 또는 전자용 집전부(13b)와의 접촉 면적이 증가하므로, 정공용 집전부(13a) 또는 전자용 집전부(13b)에서 제3 내지 제5 연결부(23-25)로 출력되는 전하의 양이 증가한다.
도 9와 동일하게, 도 12에 도시한 태양 전지(1)의 배열에서, 동일한 행에 위치한 복수의 태양 전지(1)는 동일한 구조를 갖고 있고, 열 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)는 서로 다른 구조로 배열되어 있어, 열 향으로 인접한 두 태양 전지(1)는 180도 회전 관계를 갖고 있다. 이로 인해, 홀수 번째 태양전지 행의 경우, 각 태양 전지(1)의 좌측에는 정공용 단자(11)가 위치하고 우측에는 전자용 단자(12)가 위치하고, 짝수 번째 태양전지 행의 경우, 각 태양 전지(1)의 우측에는 정공용 단자(11)가 위치하고 좌측에는 전자용 단자(12)가 위치한다.
이와 같은 복수의 태양 전지(1)가 직렬 연결되면, 투명 부재(40), 상부 및 하부 보호막(20a, 20b), 복수의 태양 전지(1), 후면 시트(30)를 정해진 순서대로 배치시켜 소정의 열과 압력 등을 가하는 라미네이팅 공정(laminating process)을 실시하여 태양 전지 모듈(100)을 형성한다. 즉, 인가되는 열에 의하면, 상부 및 하부 보호막(20a, 20b)이 녹아 각 부품 사이의 공간을 채우게 되어, 투명 부재(40), 상부 보호막(20a), 복수의 태양전지(1), 하부 보호막(20b) 및 후면 시트(30)가 접합되어 일체화된다. 따라서, 라미네이션 공정에 의해 보호막(20a, 20b1)이 하나의 보호 부재로 되어, 복수의 태양 전지(1)들은 보호 부재로 에워싸여져 외부로부터의 충격이나 수분 등으로 보호된다.
그런 다음, 일체화된 태양 전지 모듈(100)의 가장자리에 프레임(60)을 설치하여, 태양 전지 모듈(100)을 완성한다. 이때, 프레임(60)은 절연 물질로 코팅되어 있는 알루미늄 등과 같이 외부 환경으로 인한 부식과 변형 등이 발생하지 않는 물질로 이루어지고, 배수, 설치 및 시공이 용이한 구조를 갖고 있다. 이러한 프레임(60)는 필요에 따라 생략될 수 있다.
대안적인 예에서, 도 8 내지 도 12에서, 제1 내지 제5 연결부(21-25)는 또한 도전성 접착 필름으로 이루어질 수 있다.
이 도전성 접착 필름은 수지 및 수지 내에 분산된 도전성 입자를 포함할 수 있다. 수지는 접착성을 갖는 재질이면 특별히 한정되지 않는다. 단 접착 신뢰성을 높이기 위해서 수지는 열경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
열경화성 수지로는 에폭시(epoxy) 수지, 페녹시(phenoxy) 수지, 아크릴(acryl) 수지, 폴리이미드(polyimide) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 수지를 사용할 수 있다.
수지는 열 경화성 수지 이외의 임의 성분으로서, 공지의 경화제 및 경화 촉진제를 함유할 수 있다.
예를 들면, 수지는 도전성 패턴부(51)와 태양 전지(1)와의 접착성을 향상시키기 위해 실란(silane)계 커플링(coupling)제, 티타네이트(titanate)계 커플링제, 알루미네이트(aluminate)계 커플링제 등의 개질 재료를 함유할 수 있으며, 도전성 입자의 분산성을 향상시키기 위해 인산 칼슘이나 탄산칼슘 등의 분산제를 함유할 수 있다. 또한 수지는 탄성률을 제어하기 위해 아크릴 고무, 실리콘 고무, 우레탄 등의 고무 성분을 함유할 수 있다.
그리고 도전성 입자는 도전성을 갖는 것이라면 그 재료는 특별히 한정되지 않는다. 도전성 입자는 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 철(Fe), 니켈(Ni), 납(Pb), 아연(Zn), 코발트(Co), 티타늄(Ti) 및 마그네슘(Mg)으로부터 선택된 1종 이상의 금속을 주성분으로 포함할 수 있으며, 금속 입자만으로 이루어지거나, 금속 피복 수지 입자로 이루어질 수 있다. 이러한 구성의 도전성 접착 필름은 박리 필름을 더 포함할 수 있다.
도전성 입자의 압축 응력을 완화하고 접속 신뢰성을 향상시키기 위해서는 도전성 입자로 금속 피복 수지 입자를 사용할 수 있다.
분산성을 향상시키기 위해 도전성 입자는 2㎛ 내지 30㎛의 입경을 가질 수 있다.
수지가 경화한 뒤의 접속 신뢰성 측면에서, 수지 내에 분산되는 도전성 입자의 배합량은 도전성 접착 필름의 전체 체적에 대하여 0.5 체적% 내지 20 체적%로 할 수 있다. 도전성 입자의 배합량이 0.5 체적% 이상이면 전면 전극과의 물리적인 접점이 좀더 안정적으로 이루어져 전류 흐름이 좀더 원활하게 이루어지고, 도전성 입자의 배합량이 20 체적%를 이하이면 수지의 상대적 양이 정상적으로 유지되어 접착 강도가 안정적으로 유지되면서 좀더 안정적인 전류 흐름이 이루어진다.
다음, 도 13 내지 도 15를 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100a)에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 12를 참고로 하여 설명한 실시예와 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 같은 도면 부호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100a) 역시 도 1과 유사하게 복수의 태양 전지(1), 복수의 태양 전지(1)를 보호하는 보호막(20a, 20b1), 상부 보호막(20a) 위에 위치하는 투명 부재(40), 하부 보호막(20b1)의 하부에 배치된 후면 시트(30), 그리고 프레임(60)을 구비한다.
하지만, 도 13에 도시한 것처럼, 태양 전지 모듈(100a)는 하부 보호막(20b)과 후면 시트(30) 사이에 절연 시트(70)를 더 포함하고, 후면 시트(30) 위에 도전성 패턴부(51)를 더 포함한다.
또한, 도 13에 도시한 한 것처럼, 하부 보호막(20b1)은 상부 보호막(20a)과는 달리 복수의 개구부(201)를 구비하고 있어, 상부 보호막(20a)과 하부 보호막(20b)는 서로 다른 구조를 갖고 있다.
복수의 개구부(201)의 위치는 태양 전지(1)에 위치한 복수의 정공용 단자(11)와 복수의 전자용 단자(12)에 대응하며, 각 개구부(201)를 통해 해당하는 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 적어도 일부가 노출된다. 이때, 개구부(201)의 폭은 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 폭보다 작거나 동일하지만, 클 수도 있다.
하부 보호막(20b1)과 패턴 형성부(50) 사이에 배치된 절연 시트(70)는 절연 물질로 이루어져 있고, 하부 보호막(20b1)과 패턴 형성부(50) 사이를 절연하며, 복수의 개구부(701)를 구비한다. 복수의 개구부(701)의 위치는 하부 보호막(20b1)에 형성된 복수의 개구부(201)에 대응하며, 이로 인해, 각 개구부(701)를 통해 해당하는 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 적어도 일부가 노출된다.
이때, 절연 시트(70)에 형성된 개구부(701)의 폭(D2)과 하부 보호막(20b1)에 형성된 개구부(201)의 폭(D1)은 도 2에 도시한 것처럼 서로 동일하지만, 이와는 달리 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 절연 시트(70)에 형성된 개구부(701)의 폭(D2)이 하부 보호막(20b)에 형성된 개구부(201)의 폭(D1)보다 크거나 작을 수 있다.
도 3에서 개구부(201, 701)는 마주하는 각 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 길이와 폭과 대응되게 정해진 방향으로 길게 뻗어 있는 스트라이프 형상을 갖고 있다.
하지만, 이와는 달리, 각 개구부(201, 701) 중 적어도 하나는 복수의 구멍이 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 연장 방향을 따라 배열되어 있는 구조를 가질 수 있다. 이때, 각 구멍의 단면 형상은 원형, 다각형, 타원형 등과 같이 다양한 형상을 가질 수 있고, 배치 간격을 일정하거나 그렇지 않을 수 있다. 또한, 각 구멍의 크기와 개수는 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 폭과 길이에 따라 정해질 수 있다. 이럴 경우, 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12) 각각은 복수의 구멍(211)을 통해 노출된다.
도 13 및 도 14에 도시한 것처럼, 후면 시트(30)와 이 후면 시트(30) 위에 위치한 도전성 패턴부(51)는 패턴 형성부(50)를 이룬다.
도전성 패턴부(51)는 후면 시트(30) 위에 위치한다. 본 실시예에서, 복수의 도전성 패턴부(51)는 구리(Cu)로 이루어졌지만, 대안적인 실시예에서, 은(Ag), 알루미늄(Al), 또는 니켈(Ni)과 같은 다른 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 도전성 패턴부(51)와 태양 전지(1)와의 접촉 특성을 좋게 하기 위해, 도전성 패턴부(51) 위에 도전성 물질을 다시 코팅하여 도전성 패턴부(51) 위에 다른 도전막을 형성할 수 있다. 이때, 도전성 패턴부(51)와 도전막은 서로 같은 도전성 물질로 이루어지거나 도전성 특성이 다른 도전성 물질로 각각 형성될 수 있다. 서로 다른 도전성 물질로 도전성 패턴부(51)와 도전막이 각각 형성될 경우, 도전성 패턴부(51)의 도전성보다 도전막의 도전성이 더 좋을 수 있다. 이 경우, 도전성 패턴부(51)는 알루미늄(Al)이나 니켈(Ni) 등으로 이루어질 수 있고, 도전성 패턴부(51) 위에 코팅된 도전막은 금(Au)이나 은(Ag)일 수 있다.
도전성 패턴부(51)는 도 15에 도시한 것처럼, 열 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)의 복수의 정공용 단자(11)와 복수의 전자용 단자(12)에 연결되어 있는 복수의 제1 패턴(511), 그리고 행 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)의 복수의 정공용 단자(11)와 복수의 전자용 단자(12)에 연결되어 있는 복수의 제2 패턴(512), 그리고 복수의 정공용 단자(11) 또는 복수의 전자용 단자(12)에 연결되어 있는 복수의 제3 패턴(511)을 구비한다.
따라서, 도전성 패턴부(51)가 절연 물질로 이루어진 후면 시트(30) 위에 위치하므로, 제1 내지 제3 패턴(511-513)의 도전성 패턴부(51)가 위치하지 않은 부분에는 후면 시트(30)가 노출된다.
제1 내지 제3 패턴(511-513) 각각은 후면 시트(30)의 한 면(예, 장축 면)에 또는 태양 전지 모듈(100a)의 열 방향으로 나란히 뻗어 있는 몸체부(51a, 52a, 53a)와 각 몸체부(51a, 52a, 53a)로부터 후면 시트(30)의 다른 한 면(예, 단축 면)에 또는 태양 전지 모듈(100)의 행 방향으로 뻗어 있는 복수의 가지부(51b, 52b, 53b)인 돌출부를 구비하고 있다.
따라서, 도 15에 도시한 것처럼, 제1 내지 제3 패턴(511-513)의 가지부(51b, 52b, 53b)는 몸체부(51a, 52a, 53a)에서 빗살 형상으로 뻗어 나와 있고, 제1 내지 제3 패턴(511-513)의 몸체부(51a, 52a, 53a)는 복수의 정공용 단자(11)와 복수의 전자용 단자(12)와 교차하는 방향, 예를 들어 수직한 방향으로 뻗어 있다.
제1 내지 제3 패턴(511-513)은 서로 분리되어 있어, 전기적으로 절연되어 있다.
복수의 가지부(51b, 52b, 53b)는 정공용 단자(11)와 연결되어 있는 제1 가지부와 전자용 단자(12)와 연결되어 있는 제2 가지부로 나눠진다
이때, 제1 내지 제3 패턴(511-513) 각각에서, 복수의 정공용 단자(11)와 연결된 제1 가지부(51b, 52b, 53b) 각각의 폭(w1)은 서로 동일하고, 복수의 전자용 단자(12)와 연결된 제2 가지부(51b, 52b, 53b) 각각의 폭(w2)은 서로 동일하다. 하지만, 복수의 정공용 단자(11)와 연결된 각 제1 가지부(51b, 52b, 53b)의 폭(w1)과 복수의 전자용 단자(12)와 연결된 각 제2 가지부(51b, 52b, 53b)의 폭(w2)은 서로 상이하지만, 동일할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 내지 제3 패턴(511- 513)의 각 가지부(51b, 52b, 53b)의 폭(w1, w2) 크기는 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 개수에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어, 단자(11, 12)의 개수가 많을수록 제1 내지 제3 패턴(511-513)의 각 가지부(51b, 52b, 53b)를 통해 흐르는 전류의 양이 적어진다. 따라서 흐르는 전류의 양, 즉 부하의 양이 감소할수록 가지부(51b, 52b, 53b)의 폭(w1, w2)은 작아진다. 본 실시예에서, 정공용 단자(11)의 개수는 4개이고 전자용 단자(12)의 개수는 3개이므로, 전자용 단자(12)에 연결된 제1 가지부(51b, 52b, 53b)의 폭(w2)이 정공용 단자(12)에 연결된 제2 가지부((51b, 52b, 53b)의 폭(w1)보다 크다.
하지만, 대안적인 예에서, 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 개수가 동일할 경우, 정공용 단자(11)에 연결된 제1 가지부(11b, 12b, 13b)의 폭(w1)과 전자용 단자(12)에 연결된 제2 가지부(11b, 12b, 13b)의 폭(w2)은 서로 동일할 수 있다.
각 패턴(511-513)의 가지부(51b, 52b, 52b)의 길이(L1-L3)는 태양 전지(1)의 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)의 길이에 따라 정해지고, 본 예에서, 각 패턴(511-513)의 가지부(51b, 52b, 53b)의 길이(L1-L3)는 서로 동일하다.
복수의 제1 패턴(511)은 열 방향으로 배열된 복수의 태양 전지(1)에서, 하나의 태양 전지(1)에 위치한 정공용 단자(11)와 이 태양 전지(1)의 바로 앞 또는 바로 뒤에 위치한 다른 태양 전지에 위치한 전자용 단자(12)를 연결한다.
동일한 태양 전지 열에서, 복수의 제1 패턴(511)은 태양 전지 행의 좌측과 우측에 번갈아 위치한다.
열 방향으로 인접한 두 태양 전지(1)에서, 태양 전지 열의 좌측에 위치한 제1 패턴(511)은 한 태양 전지(1)에 위치한 정공용 단자(11) 또는 전자용 단자(12)와 나머지 태양 전지(1)에 위치한 전자용 단자(12) 또는 정공용 단자(11)와 연결되어 있고, 태양 전지 열의 우측에 위치한 제1 패턴(511)은 두 태양 전지(1) 중 한 태양 전지(1)에 위치한 전자용 단자(12) 또는 정공용 단자(11)와 이 한 태양 전지(1)의 바로 앞 또는 바로 뒤에 위치한 태양 전지(1)의 정공용 단자(11) 또는 전자용 단자(12)와 연결되어 있다.
따라서, 복수의 제1 패턴(512)에 의해 동일한 태양 전지 열에 인접한 두 태양 전지(1)의 전기적인 직렬 연결이 이루어진다.
복수의 제2 패턴(512)은 인접한 두 태양 전지 행 중 첫 번째 행에 위치한 두 태양 전지(1) 또는 마지막 행에 위치한 두 태양 전지(1)에서, 열 방향으로 인접한 태양 전지(1)와 연결되지 않고 남아 있는 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)를 연결한다.
복수의 제2 패턴(512)에 의해 서로 다른 열에 위치한 태양 전지(1)의 전기적인 직렬 연결이 이루어진다.
복수의 제3 패턴(513)은 각각 첫 번째 태양 전지 행에서 인접한 태양 전지(1)의 정공용 단자(11)나 전자용 단자(12)와 연결되지 않은 태양 전지(1)(예, 첫 번째 열의 첫 번째 행에 위치한 태양 전지)의 전자용 단자(12)나 정공용 단자(11)와 마지막 번째 태양 전지 열에서 인접한 태양 전지(1)의 전자용 단자(12)나 정공용 단자(11)와 연결되지 않은 태양 전지(1)(예, 마지막 열의 첫 번째 행에 위치한 태양 전지)의 정공용 단자(11)나 전자용 단자(12)에 연결된다.
따라서, 복수의 제3 패턴(513)의 개수는 2개이다.
이러한 복수의 제3 패턴(513), 예를 들어, 제3 패턴(513)의 몸체부(53a)는 도전성 테이프와 연결되어 태양 전지 모듈(100a)의 하부에 위치한 단자함과 같은 외부 장치와 연결된다.
복수의 제1 및 제2 패턴(511, 512)에 의해 직렬로 연결된 행렬 구조의 복수의 태양 전지(1)는 제3 패턴(513)에 의해 외부 장치와 연결되어 해당 크기의 전류를 출력한다.
도 14에 도시한 것처럼, 절연 시트(70)의 개구부(701) 위에 도전성 접착부(54)가 위치한다. 이 도전성 접착부(54)는 라미네이션 공정 시 인가되는 열에 의해 개구부(701, 201)로 유입된다. 이로 인해, 절연 시트(70)와 하부 보호막(20b1)의 개구부(701, 201)에 위치한 도전성 접착부(54)에 의해 개구부(201, 701)를 통해 노출된 해당 정공용 단자 및 전자용 단자(11, 12)와 도전성 패턴부(51)는 서로 접촉한다.
도전성 접착부(54)는 이미 설명한 도전성 접착 필름, 도전성 페이스트(conductive paste), 도전성 에폭시(conductive epoxy) 등으로 이루어질 수 있다.
이로 인해, 후면 시트(30) 위에 위치한 도전성 패턴부(51)의 제1 내지 제3 패턴(511-513)의 가지부(51b, 52b, 53b)는 개구부(201, 301)를 통해 노출되는 대응하는 태양 전지(1)의 해당 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12)에 연결되고, 이로 인해, 행렬 구조로 배열된 태양 전지 모듈(100a)의 복수의 태양 전지(1)의 전기적인 연결이 이루어져 직렬로 연결된 복수의 태양 전지(1)로부터 출력되는 전하가 외부 장치로 출력되어 해당 크기의 전류가 흐른다.
이러한 본 실시예에 의해, 도전성 패턴부(51)의 제1 내지 제3 패턴(511-513)을 구비한 도전성 패턴부(51) 위의 해당 위치에 복수의 태양 전지(1)를 위치시킨 후 열과 압력 등을 인가하여 복수의 태양 전지(1)와 도전성 패턴부(51)를 전기적으로 연결시키면, 복수의 태양 전지(1)는 자동으로 직렬로 연결된다.
즉, 도전성 패턴부(51) 위에 절연 시트(70)를 배치하고 절연 시트(70)의 해당 위치에 도전성 접착부(54)를 위치시킨 후 절연 시트(70) 위에 하부 보호막(20b1)를 배치한다. 그런 다음, 복수의 태양 전지(1)를 배치하고 복수의 태양 전지(1) 위에 상부 보호막(20a)을 정렬하고, 그 위에 투명 부재(40)를 배치한다. 이후, 이미 설명한 것처럼 라미네이션 공정을 실시하여 이들 부품들을 일체화한다.
이러한 라미네이션 공정 시 도전성 접착부(54) 역시 열에 의해 개구부(201, 701)를 채우게 되고, 이 도전성 접착부(54)에 의해 태양 전지(1)의 복수의 정공용 단자(11)와 복수의 전자용 단자(12)는 도전성 패턴부(51)와 연결된다.
이로 인해, 도전성 필름을 재단한 후 복수의 태양 전지(1)의 정공용 단자(11)와 전자용 단자(12) 위에 도전성 테이프인 복수의 연결부(21-25)를 부착해야 하는 작업 대신에, 원하는 패턴을 갖는 도전성 패턴부(51)에 의해, 라미네이션 공정이 완료되면 자동으로 복수의 태양 전지(1)의 전기적인 연결이 행해지므로 태양 전지 모듈(100a)의 제조 시간이 감소하여 태양 전지 모듈(100a)의 생산 효율이 향상된다.
도 13 내지 도 15에서 도전성 패턴부(51)가 후면 시트(30)와 일체형으로 제조되어, 하나의 부품으로 패턴 형성부(50)가 제조된 경우를 도시한 예이다. 이 경우, 후면 시트(30) 위에 구리(Cu) 등을 이용한 도전막을 형성한 후, 건식 식각법 또는 습식 식각법 등으로 이용하여 도전막을 원하는 형태로 패터닝하여 후면 시트(30) 위에 형성된 도전성 패턴부(51)를 형성한다.
하지만, 이와는 달리, 도전성 패턴부(51)와 후면 시트(30)는 별개의 부품으로 제조될 수 있다. 이 경우, 별개의 부품인 시트 형태의 후면 시트(30) 위에 이미 원하는 형상으로 패터닝되어 있는 시트 형태의 도전성 패턴부(51)를 배치한다. 이때 도전성 패턴부(51)의 배치 위치는 하부 보호막(20b1)과 절연 시트(70)의 각 개구부(201, 701)의 위치를 고려하여 정해진다. 이로 인해, 도전성 패턴부(51)와 후면 시트(30)가 별개의 부품으로 제조될 경우, 후면 시트(30)만이 후면 시트로서 작용한다.
또한, 대안적인 예에서, 절연 시트(70) 역시 패턴 형성부(50)와 일체형으로 제작될 수 있다. 이 경우, 패턴 형성부(50)는 절연 시트(70), 도전성 패턴부(51) 및 후면 시트(30)로 이루어진다.
또한, 도 14에서, 도전성 접착부(54)는 절연 시트(70) 위에 배치되지만, 이와는 달리, 후면 보호막(20b1) 위에 또는 절연 시트(70)와 도전성 패턴부(51) 위에 배치될 수 있다. 도전성 접착부(54)가 후면 보호막(20b1) 위에 배치될 경우, 개구부(201) 위에 배치될 수 있고, 도전성 접착부(54)가 도전성 패턴부(51) 위에 배치될 경우, 절연 시트(70)의 개구부(701)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.
도 15에서, 각 가지부(11b, 12b, 13c)의 모서리는 각진 형상을 갖고 있다. 하지만, 이와는 달리, 다른 예에서, 각 가지부(11b, 12b, 13b)의 모서리는 곡면 형상을 갖는다. 각 가지부(11b, 12b, 13b)의 모서리가 각이 질 경우, 각 가지부(11b, 12b. 13b)의 각진 부분으로 전하 쏠림 현상이 발생하여 각 가지부(11b, 12b, 12c)에서의 전하가 균일하게 분포하지 않고 이로 인해 아크(arc) 발생 등과 같은 문제를 감소시킨다. 하지만 가지부(11b, 12b, 13b)의 모서리를 곡면 형상으로 처리하여 전하 분포를 균일하게 함으로써, 아크 발생 등과 같은 전기적인 문제가 줄어든다.
도 13 내지 도 15에 도시한 것처럼, 이와 같이 후면 시트(30) 위에 원하는 형상의 도전성 패턴부(51)를 형성하고, 이 도전성 패턴부(51)와 대응하고 하부 보호막(20b1)과 절연 시트(70)에 각각 개구부(201, 701)를 형성하여 라미네이션 공정 시 복수의 태양 전지(1)를 전기적으로 연결하는 방식은 도 8의 경우에도 적용할 수 있다.
즉, 도 8에서 제3 내지 제5 연결부(23-35)를 후면 시트(30) 위에 도전성 패턴부(51)로 형성한 후 이들 제3 내지 제5 연결부(23-25)의 형성 위치에 대응하게 절연 시트(70)와 하부 보호막(20b1)에 개구부를 형성한다.
이 경우, 도 13 내지 도 15에 도시한 예에서, 도전성 패턴부(51)의 형상과 형성 위치 그리고 절연 시트(70)와 하부 보호막(20b1)에 개구부의 형상과 형성 위치를 제외하면 이미 설명한 것과 동일하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 태양 전지 11: 정공용 단자
12: 전자용 단자 13a: 정공용 집전부
13b: 전자용 집전부 21-25: 연결부
40: 투명 부재 20a, 20b, 20b1: 보호막
30: 후면 시트 201, 701: 개구부
51: 도전성 패턴부 60: 프레임
70: 절연시트 100, 100a: 태양 전지 모듈
110: 기판 120, 120a: 에미터부
130: 반사 방지부 141: 전면 전극
141a: 제1 전극 142: 제2 전극
151: 후면 전극 161: 전면전극용 집전부
162: 후면전극용 집전부 171, 171a: 후면 전계부
192: 후면 보호부 1611: 제1 공통 집전부
1621: 제2 공통 집전부

Claims (23)

  1. 빛이 입사되는 기판의 면의 반대편에 위치한 복수의 정공용 단자와 복수의 전자용 단자를 각각 구비한 복수의 태양 전지,
    상기 복수의 태양 전지의 입사면에 위에 위치한 제1 보호막,
    상기 제1 보호막 위에 위치한 투명 부재, 그리고
    상기 입사면의 반대편에 위치한 상기 복수의 태양 전지의 면 위에 위치한 제2 보호막
    을 포함하고,
    상기 복수의 태양 전지는 제1 방향으로 인접한 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 구비하고, 상기 제1 태양 전지에 위치하는 복수의 정공용 단자와 상기 제2 태양 전지에 위치하는 복수의 전자용 단자를 연결하는 제1 연결부를 더 포함하고,
    상기 복수의 정공용 단자와 복수의 전자용 단자는 상기 태양 전지의 제1 면과 나란하고,
    상기 제1 연결부는 상기 제1 면과 교차하는 상기 태양 전지의 제2 면과 나란하고,
    상기 제1 연결부는 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지의 동일한 측면에 위치하는
    태양 전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 면은 상기 태양 전지 모듈의 장축 면에 나란한 태양 전지 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 및 제2 태양 전지의 복수의 정공용 단자에 연결된 복수의 제2 연결부와 상기 제1 및 제2 태양 전지의 복수의 전자용 단자에 연결된 복수의 제3 연결부를 더 포함하고,
    상기 제1 태양 전지의 상기 복수의 제2 연결부와 상기 제2 태양 전지의 상기 복수의 제3 연결부는 상기 제1 연결부에 의해 연결되어 있는 태양 전지 모듈.
  4. 제3항에서,
    상기 제1 연결부와 복수의 제2 및 제3 연결부는 서로 교차하는 방향으로 뻗어 있는 태양 전지 모듈.
  5. 제3항에서,
    상기 제1 연결부 전체는 상기 제1 및 제2 태양 전지의 외부에 위치하는 태양 전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 태양 전지의 상기 복수의 제2 연결부와 상기 제2 태양 전지의 상기 복수의 제3 연결부는 상기 제1 및 제2 태양 전지의 외부까지 돌출되어 상기 제1 연결부와 연결되어 있는 태양 전지 모듈.
  7. 제3항에서,
    상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접한 제3 태양 전지와 제4 태양 전지를 더 구비하고,
    상기 제3 태양 전지에 위치하는 복수의 제2 연결부와 상기 제4 태양 전지에 위치하는 복수의 제3 연결부에 연결되어 있는 제4 연결부를 더 포함하는 태양 전지 모듈.
  8. 제7항에서,
    상기 제4 연결부의 전체는 상기 제3 및 제4 태양 전지의 외부에 위치하는 태양 전지 모듈.
  9. 제8항에서,
    상기 제4 연결부는 상기 제3 태양 전지와 상기 제4 태양 전지의 서로 다른 측면에 위치하는 태양 전지 모듈.
  10. 제3항에서,
    상기 제2 보호막 아래에 위치하는 하부 시트를 더 포함하고,
    상기 하부 시트는 상기 제1 연결부를 패턴으로 형성하고 있는 태양 전지 모듈.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 보호막은 상기 제1 연결부를 드러내는 개구부를 포함하는 태양 전지 모듈.
  12. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 및 제2 태양 전지에 각각 위치하는 상기 복수의 정공용 단자와 상기 복수의 정공용 단자에 인접한 상기 제1 및 제2 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격과 상기 제1 및 제2 태양 전지에 각각 위치하는 상기 복수의 전자용 단자와 상기 복수의 전자용 단자에 인접한 상기 제1 및 제2 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격은 서로 상이한 태양 전지 모듈.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 제1 태양 전지 또는 상기 제2 태양 전지의 상기 복수의 정공용 단자와 상기 제2 태양 전지 또는 상기 제1 태양 전지의 상기 복수의 전자용 단자를 연결하고,
    상기 제1 연결부에 연결된 상기 복수의 정공용 단자 및 상기 복수의 전자용 단자와 상기 제1 및 제2 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격은 상기 제1 연결부에 연결되지 않는 상기 복수의 전자용 단자 및 상기 복수의 정공용 단자와 상기 제1 및 제2 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격보다 짧은
    태양 전지 모듈.
  14. 제12항에서,
    상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접한 제3 태양 전지와 제4 태양 전지를 더 구비하고, 상기 제3 태양 전지의 제2 면에 인접한 단자의 종류와 상기 제4 태양 전지의 제2 면에 인접한 단자의 종류는 동일한 태양 전지 모듈.
  15. 제12항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 제1 및 제2 태양 전지의 내부에 위치하는 태양 전지 모듈.
  16. 제12항에서,
    상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접한 제3 태양 전지와 제4 태양 전지를 더 구비하고,
    상기 제3 태양 전지에 위치하는 복수의 정공용 단자와 상기 제4 태양 전지에 위치하는 복수의 전자용 단자에 연결되어 있는 제2 연결부를 더 포함하는 태양 전지 모듈.
  17. 제16항에서,
    상기 제2 연결부에 연결된 상기 복수의 정공용 단자 및 상기 복수의 전자용 단자와 상기 제3 및 제4 태양 전지의 제2 면 사이의 간격은 상기 제2 연결부에 연결되지 않는 기 복수의 전자용 단자 및 상기 복수의 정공용 단자와 상기 제3 및 제4 태양 전지의 상기 제2 면 사이의 간격보다 짧은 태양 전지 모듈.
  18. 제16항에서,
    상기 제2 연결부는 상기 제3 및 제4 태양 전지의 내부에 위치하는 태양 전지 모듈.
  19. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 복수의 태양 전지 각각은 상기 복수의 정공용 단자와 연결되어 있는 정공용 집전부와 상기 복수의 전자용 단자와 연결되어 있는 전자용 집전부를 더 포함하고,
    상기 제1 연결부는 상기 제1 태양 전지에 위치하는 정공용 집전부와 상기 제2 태양 전지에 위치하는 전자용 집전부를 연결하는 태양 전지 모듈.
  20. 제18항에서,
    상기 정공용 집전부와 상기 전자용 집전부는 상기 제1 연결부와 동일한 방향으로 뻗어 있는 태양 전지 모듈.
  21. 제18항에서,
    상기 제1 연결부는 상기 제1 및 제2 태양 전지의 내부에 위치하는 태양 전지 모듈.
  22. 제19항에서,
    상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 인접한 제3 태양 전지와 제4 태양 전지를 더 구비하고,
    상기 제3 태양 전지에 위치하는 정공용 집전부와 상기 제4 태양 전지에 위치하는 전자용 집전부와 연결되어 있는 제2 연결부를 더 포함하는 태양 전지 모듈.
  23. 제22항에서,
    상기 제2 연결부는 상기 제3 및 제4 태양 전지의 내부에 위치하는 태양 전지 모듈.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021201342A1 (ko) * 2020-03-31 2021-10-07 한국생산기술연구원 디자이너블 슁글드 태양광 모듈 및 그 제조 방법
KR20210149378A (ko) * 2020-06-02 2021-12-09 한국생산기술연구원 실리콘 기반 창호형 반투명 유연태양광 모듈 및 그 제조 방법

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101254564B1 (ko) * 2011-05-18 2013-04-19 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈
TWI620334B (zh) * 2013-07-03 2018-04-01 新日光能源科技股份有限公司 背接觸式太陽能電池及其模組
US9112097B2 (en) * 2013-09-27 2015-08-18 Sunpower Corporation Alignment for metallization
DE102013219526B4 (de) 2013-09-27 2022-10-13 Meyer Burger (Germany) Gmbh Solarzellenverbund mit Verbindungselement und Verfahren zum Herstellen eines Solarzellenverbunds
KR102124520B1 (ko) * 2013-10-29 2020-06-18 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
JPWO2015072241A1 (ja) * 2013-11-15 2017-03-16 三菱電機株式会社 光電変換素子モジュール及び光電変換素子モジュールの製造方法
ITTV20130211A1 (it) * 2013-12-23 2015-06-24 Vismunda Srl "metodo d'assemblaggio di un pannello fotovoltaico di tipo back-contact con prefissaggio delle celle, e stazione combinata di carico e pre-fissaggio".
CN105850034A (zh) * 2013-12-27 2016-08-10 松下知识产权经营株式会社 太阳电池模块
KR102175893B1 (ko) 2014-02-24 2020-11-06 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈의 제조 방법
KR20150100146A (ko) * 2014-02-24 2015-09-02 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈
CN103872160A (zh) * 2014-03-14 2014-06-18 惠州市易晖太阳能科技有限公司 一种混合层叠式太阳能组件及其制造方法
KR102271055B1 (ko) * 2014-06-26 2021-07-01 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈
JP6338990B2 (ja) 2014-09-19 2018-06-06 株式会社東芝 多接合型太陽電池
CN105826407B (zh) * 2016-03-21 2017-10-17 无锡携创新能源科技有限公司 一种背接触工艺电池组件及其制作方法
WO2018078668A1 (ja) * 2016-10-25 2018-05-03 信越化学工業株式会社 高光電変換効率太陽電池及び高光電変換効率太陽電池の製造方法
WO2019010542A1 (en) * 2017-07-14 2019-01-17 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation PHOTOVOLTAIC APPARATUS AND METHOD
KR102573645B1 (ko) * 2017-09-19 2023-09-04 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 솔라 블라인드용 태양전지 모듈
EP3984070A4 (en) * 2019-06-14 2023-07-26 Arizona Board of Regents on behalf of Arizona State University SOLAR MODULE WITH METAL SHEET INTERCONNECTION OF BACK CONTACT PHOTOVOLTAIC CELLS
CN110707167B (zh) * 2019-08-29 2021-10-15 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 背接触太阳能电池组件生产方法及背接触太阳能电池组件
CN111785812A (zh) * 2020-07-15 2020-10-16 苏州联诺太阳能科技有限公司 太阳能电池结构及其制备方法
CN113707737A (zh) * 2021-07-22 2021-11-26 深圳市科纳能薄膜科技有限公司 一种太阳能电池及其制作方法
CN113571593B (zh) * 2021-09-28 2022-01-21 南京日托光伏新能源有限公司 一种双面mwt-hit电池组件的制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4334455B2 (ja) 2004-10-22 2009-09-30 シャープ株式会社 太陽電池モジュール
EP2105970A4 (en) * 2006-12-26 2015-08-05 Kyocera Corp SOLAR CELL MODULE
WO2008090718A1 (ja) * 2007-01-25 2008-07-31 Sharp Kabushiki Kaisha 太陽電池セル、太陽電池アレイおよび太陽電池モジュールならびに太陽電池アレイの製造方法
DE102007035883A1 (de) 2007-07-31 2009-02-12 Institut Für Solarenergieforschung Gmbh Rückkontaktsolarzelle und Solarmodul mit reduzierten Serienwiderständen
US20110120530A1 (en) 2007-08-23 2011-05-26 Takayuki Isaka Back surface contact type solar cell, back surface contact type solar cell with wiring board, solar cell string, and solar cell module
JP5252472B2 (ja) * 2007-09-28 2013-07-31 シャープ株式会社 太陽電池、太陽電池の製造方法、太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュール
JP2009176782A (ja) * 2008-01-21 2009-08-06 Sanyo Electric Co Ltd 太陽電池モジュール
CN101984772A (zh) * 2008-03-17 2011-03-09 夏普株式会社 太阳能电池模块和太阳能电池模块的制造方法
JP5496473B2 (ja) 2008-06-05 2014-05-21 シャープ株式会社 裏面電極型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール
JP4838827B2 (ja) 2008-07-02 2011-12-14 シャープ株式会社 太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP5306352B2 (ja) * 2008-08-22 2013-10-02 三洋電機株式会社 太陽電池モジュール、太陽電池及び太陽電池モジュールの製造方法
DE102008043833B4 (de) * 2008-11-18 2016-03-10 Maximilian Scherff Solarzellensystem, Solarmodul und Verfahren zur elektrischen Verschaltung rückseitenkontaktierter Solarzellen
EP2423973A4 (en) 2009-04-23 2013-08-28 Sharp Kk CONNECTION FILM, SOLAR CELL WITH CONNECTING FOIL AND SOLAR CELL MODULE
KR101295541B1 (ko) * 2009-05-14 2013-08-12 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법
KR101597831B1 (ko) 2009-10-08 2016-02-25 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 태양 전지 모듈
US8119901B2 (en) 2009-11-03 2012-02-21 Lg Electronics Inc. Solar cell module having a conductive pattern part
US8691694B2 (en) * 2009-12-22 2014-04-08 Henry Hieslmair Solderless back contact solar cell module assembly process
KR101642158B1 (ko) * 2011-01-04 2016-07-22 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈
KR101254564B1 (ko) * 2011-05-18 2013-04-19 엘지전자 주식회사 태양 전지 모듈

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021201342A1 (ko) * 2020-03-31 2021-10-07 한국생산기술연구원 디자이너블 슁글드 태양광 모듈 및 그 제조 방법
KR20210149378A (ko) * 2020-06-02 2021-12-09 한국생산기술연구원 실리콘 기반 창호형 반투명 유연태양광 모듈 및 그 제조 방법

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