KR20120131301A - 태양전지 모듈 - Google Patents

태양전지 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20120131301A
KR20120131301A KR1020110049366A KR20110049366A KR20120131301A KR 20120131301 A KR20120131301 A KR 20120131301A KR 1020110049366 A KR1020110049366 A KR 1020110049366A KR 20110049366 A KR20110049366 A KR 20110049366A KR 20120131301 A KR20120131301 A KR 20120131301A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
type
electrode
solar cell
fingerline
type fingerline
Prior art date
Application number
KR1020110049366A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101231314B1 (ko
Inventor
이준성
송석현
양수미
조은철
이원재
정상윤
안수범
이경원
주상민
Original Assignee
현대중공업 주식회사
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 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020110049366A priority Critical patent/KR101231314B1/ko
Publication of KR20120131301A publication Critical patent/KR20120131301A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101231314B1 publication Critical patent/KR101231314B1/ko

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
    • H01L31/02—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
    • H01L31/04—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
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV 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
    • H01L31/04—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
    • H01L31/0475—PV cell arrays made by cells in a planar, e.g. repetitive, configuration on a single semiconductor substrate; PV cell microarrays
    • 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
    • H01L31/06—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 characterised by potential barriers
    • H01L31/068—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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
    • H01L31/0682—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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells back-junction, i.e. rearside emitter, solar cells, e.g. interdigitated base-emitter regions back-junction cells
    • 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)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (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)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)

Abstract

본 발명은 버스바용 도핑층을 생략시킴과 함께 버스바 전극이 핑거라인 전극을 가로지르는 형태로 배치시키고, 리본이 버스바 전극 상에 면접촉 형태로 적층시켜 리본과 버스바 전극 사이의 전기적 특성을 개선할 수 있는 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 제 1 태양전지, 제 2 태양전지 및 상기 제 1 태양전지와 제 2 태양전지를 연결하는 리본을 포함하여 이루어지며, 상기 제 1 태양전지 또는 제 2 태양전지는, 기판과, 상기 기판 후면 내부에 교번하여 배치된 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+)과, 상기 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+)을 포함한 기판 상에 적층된 유전층과, 상기 n형 핑거라인 도핑층(n+) 상에 형성되며 n형 핑거라인 도핑층(n+)에 상응한 길이를 갖는 n형 핑거라인 전극과, 상기 p형 핑거라인 도핑층(p+) 상에 형성되며, p형 핑거라인 도핑층(p+)에 상응한 길이를 갖는 형 핑거라인 전극과, 상기 p형 핑거라인 전극의 제 1 단부 및 p형 핑거라인 전극의 제 2 단부 상에 구비된 절연마스크 및 상기 유전층 상에 구비되어 복수의 n형 핑거라인 전극과 전기적으로 연결되는 n형 버스바 전극과, 상기 유전층 상에 구비되어 복수의 p형 핑거라인 전극과 전기적으로 연결되는 p형 버스바 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

태양전지 모듈{Solar cell module}
본 발명은 태양전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 버스바용 도핑층을 생략시킴과 함께 버스바 전극이 핑거라인 전극을 가로지르는 형태로 배치시키고, 리본이 버스바 전극 상에 면접촉 형태로 적층시켜 리본과 버스바 전극 사이의 전기적 특성을 개선할 수 있는 태양전지 모듈에 관한 것이다.
태양전지는 태양광을 직접 전기로 광전변환시키는 태양광 발전의 핵심소자로서, 기본적으로 p-n 접합으로 이루어진 다이오드(diode)라 할 수 있다. 태양광이 태양전지에 의해 전기로 변환되는 과정을 살펴보면, 태양전지의 실리콘 기판 내부에 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.
한편, 일반적인 태양전지는 전면과 후면에 각각 전면전극과 후면전극이 구비되는 구조를 갖는데, 수광면인 전면에 전면전극이 구비됨에 따라, 전면전극의 면적만큼 수광면적이 줄어들게 된다. 이와 같이 수광면적이 축소되는 문제를 해결하기 위해 후면전극형 태양전지가 제안되었다. 후면전극형 태양전지는 태양전지의 후면 상에 (+)전극과 (-)전극을 구비시켜 태양전지 전면의 수광면적을 극대화하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 미국등록특허 7,339,110호에 제시된 후면전극형 태양전지의 단면도이다. 도 1을 참고하면, 실리콘 기판의 후면부에 p형 불순물 이온이 주입된 영역인 p형 도핑층(p+)과 n형 불순물 이온이 열확산에 의해 주입된 영역인 n형 도핑층(n+)이 구비되고, p형 도핑층(p+)과 n형 도핑층(n+) 상에 금속전극이 구비된 구조를 이룬다.
한편, p형 도핑층(p+)(110)과 n형 도핑층(n+)(120)은 빗살 형태로 서로 맞물린 구조(interdigitated)로 배치되며(도 2 참고), 기판의 양단부에는 버스바(bus bar)용 도핑층이 구비된다. 빗살 형태의 p형 도핑층(p+)(110), n형 도핑층(n+)(120)은 각각 양단에 위치한 버스바용 도핑층(150)(160)과 연결되는 구조를 갖는다. 이와 같은 구조 하에서, p형 도핑층(p+)(110)에 의해 수집된 정공(+)은 p형 핑거라인(130)을 거쳐 p형 버스바(170)로 이송되고, n형 도핑층(n+)(120)에 의해 수집된 전자(-)는 n형 핑거라인(140)을 거쳐 n형 버스바(180)로 이송되어 태양전지의 광전변환이 이루어진다.
그러나, 이와 같은 구조의 후면전극형 태양전지는, 핑거라인에서 수집된 캐리어들이 핑거라인을 따라 버스바 전극으로 이송되는 구조를 갖기 때문에 캐리어 이송거리가 멀어, 핑거라인에서 버스바 전극으로 이송되는 과정에서 캐리어들이 소멸될 가능성이 크다.
이를 방지하기 위해 각 도핑층(p+)(n+) 및 핑거라인의 면적을 증가시킬 수는 있으나, 이 경우에는 기판 내부에서 각 도핑층(p+)(n+)으로의 수집효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 버스바용 도핑층 및 버스바 전극의 면적을 늘리는 방안을 고려할 수 있으나, 이 경우 버스바용 도핑층이 구비되는 영역만큼 캐리어 수집효율이 저하된다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 종래 기술의 후면전극형 태양전지가 적용된 태양전지 모듈은 도 3과 같은 구조를 갖는다. 도 3을 참고하면, 리본(190)을 매개로 이웃하는 버스바 전극(170)(180)이 전기적으로 연결됨을 알 수 있다. 한편, 도 3에 있어서 리본(192)과 버스바 전극(170)(180)이 점접촉 형태로 접촉됨을 도시하고 있는데, 그 이유는 다음과 같다.
종래 기술의 후면전극형 태양전지는 광수집효율 향상을 위해 핑거라인(130)(140)을 기판 길이에 상응할 정도로 배치시키고, 기판 양단의 일부 영역에만 버스바 전극(170)(180)이 구비되도록 하여 버스바 전극(170)(180)의 면적을 최소화되도록 하며, 이와 같은 구조로 인해 리본(190)과 버스바 전극(170)(180)은 점접촉 형태를 이룰 수밖에 없다(도 2의 태양전지 역시 실제적으로는 도 3의 태양전지와 같은 구조를 갖는다). 달리 표현하여, 리본(190)과 접촉하지 않는 부위의 버스바 폭은 최소화되는 형태를 갖는다. 이와 같이 리본(190)과 버스바 전극(170)(180)이 점접촉 형태로 접촉됨에 따라, 태양전지 모듈의 전기적 특성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 버스바용 도핑층을 생략시킴과 함께 버스바 전극이 핑거라인 전극을 가로지르는 형태로 배치시키고, 리본이 버스바 전극 상에 면접촉 형태로 적층시켜 리본과 버스바 전극 사이의 전기적 특성을 개선할 수 있는 태양전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 버스바용 도핑층을 생략시키는 구조를 통해 핑거라인 도핑층 내에서의 캐리어 이송거리를 최소화하여 캐리어 소멸을 억제함에 다른 목적이 있으며, 핑거라인 도핑층의 폭을 줄여 기판 내에 배치되는 핑거라인 도핑층의 수를 극대화함으로써 기판 내 캐리어 수집효율을 향상시킴에 다른 목적이 있으며, 핑거라인 전극과 버스바 전극의 접촉 면적을 최대화함으로써 저항 손실을 최소화함에 또 다른 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 제 1 태양전지, 제 2 태양전지 및 상기 제 1 태양전지와 제 2 태양전지를 연결하는 리본을 포함하여 이루어지며, 상기 제 1 태양전지 또는 제 2 태양전지는, 기판과, 상기 기판 후면 내부에 교번하여 배치된 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+)과, 상기 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+)을 포함한 기판 상에 적층된 유전층과, 상기 n형 핑거라인 도핑층(n+) 상에 형성되며 n형 핑거라인 도핑층(n+)에 상응한 길이를 갖는 n형 핑거라인 전극과, 상기 p형 핑거라인 도핑층(p+) 상에 형성되며, p형 핑거라인 도핑층(p+)에 상응한 길이를 갖는 형 핑거라인 전극과, 상기 p형 핑거라인 전극의 제 1 단부 및 p형 핑거라인 전극의 제 2 단부 상에 구비된 절연마스크 및 상기 유전층 상에 구비되어 복수의 n형 핑거라인 전극과 전기적으로 연결되는 n형 버스바 전극과, 상기 유전층 상에 구비되어 복수의 p형 핑거라인 전극과 전기적으로 연결되는 p형 버스바 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 태양전지와 제 2 태양전지는 동일한 구조이며, 수평 방향으로 반복, 배치된다. 또한, 상기 제 1 태양전지와 제 2 태양전지는 제 1 태양전지의 n형 버스바 전극과 제 2 태양전지의 p형 버스바 전극이 마주보는 형태로 배치되며, 상기 리본은 상기 제 1 태양전지의 n형 버스바 전극과 제 2 태양전지의 p형 버스바 전극을 동시에 접촉한다.
상기 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 p형 핑거라인 도핑층(p+) 각각은 기판의 일단에서 다른 일단까지 형성될 수 있다. 또한, 상기 n형 핑거라인 전극과 p형 핑거라인 전극 각각의 일단은 제 1 단, 다른 일단은 제 2 단이며, 상기 절연 마스크는 상기 p형 핑거라인 전극의 제 1 단부와 상기 n형 핑거라인 전극의 제 2 단부 상에 구비되며, 상기 절연 마스크에 이웃하는 n형 핑거라인 전극 또는 p형 핑거라인 전극은 노출된다.
n형 핑거라인 전극들이 노출되어 반복, 배치되는 영역(A 영역)과, n형 핑거라인 전극과 p형 핑거라인 전극이 모두 노출되어 교번, 배치되는 영역(B 영역)과, p형 핑거라인 전극들이 노출되어 반복, 배치되는 영역(C 영역)이 구비되며, 상기 A 영역의 기판 후면 상에 n형 핑거라인 전극들과 연결되는 n형 버스바 전극이 구비되며, 상기 C 영역의 기판 후면 상에 p형 핑거라인 전극들과 연결되는 p형 버스바 전극이 구비된다.
상기 n형 버스바 전극 및 p형 버스바 전극의 폭은 상기 절연 마스크의 폭보다 작다. 또한, 상기 n형 핑거라인 전극과 p형 핑거라인 전극 각각의 선폭은 n형 핑거라인 도핑층(n+), p형 핑거라인 도핑층(p+)의 선폭에 대비하여 동일하거나 그 보다 작다. 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+)은, 이격되어 교번 배치되거나, 서로 접하는 형태로 교번 배치된다.
본 발명에 따른 태양전지 모듈은 다음과 같은 효과가 있다.
핑거라인 전극 상에 버스바 전극이 구비됨에 따라, 버스바용 도핑층의 고려 없이 버스바 전극의 면적을 확대할 수 있으며, 이를 통해 버스바 전극과 핑거라인 전극 사이의 전기적 특성을 개선함과 함께 리본과 버스바 전극의 접촉을 면접촉으로 유도하여 리본과 버스바 전극 사이의 전기저항을 최소화할 수 있게 된다.
또한, 버스바용 도핑층이 요구되지 않아, 해당 버스바용 도핑층이 형성될 영역에 핑거라인 도핑층을 구성할 수 있고, 이를 통해 캐리어 수집효율을 향상시킬 수 있다. 이와 함께, 버스바 전극의 전기적 특성이 개선됨에 따라, 핑거라인 도핑층의 패턴 폭을 최소화할 수 있으며 이를 통해 기판 내부에서의 캐리어 수집효율을 배가할 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 후면전극형 태양전지의 단면도.
도 2는 종래 기술에 따른 후면전극형 태양전지의 배면도.
도 3은 종래 기술에 따른 태양전지 모듈의 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후면전극형 태양전지의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 후면전극형 태양전지의 분리 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 평면도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈은 복수의 후면전극형 태양전지가 조합된 것으로서, 각각의 후면전극형 태양전지는 리본을 매개로 전기적으로 연결된다. 본 발명의 태양전지 모듈을 설명하기에 앞서, 본 발명의 태양전지 모듈을 구성하는 후면전극형 태양전지의 구조를 살펴보기로 한다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 후면전극형 태양전지는 먼저, n형(또는 p형) 결정질 실리콘 기판(410)을 구비한다. 상기 기판(410) 후면의 내부에는 일정 폭과 깊이를 갖는 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)(421)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+)(422)이 교번하여 배치된다. 이 때, 상기 n형 핑거라인 도핑층(n+)(421)과 p형 핑거라인 도핑층(p+)(422)은 동일한 형태, 길이를 갖도록 할 수 있으며, n형 핑거라인 도핑층(n+)(421)과 p형 핑거라인 도핑층(p+)(422) 각각은 기판(410)의 일단에서 다른 일단까지 배치된다. 또한, n형 핑거라인 도핑층(n+)(421)과 p형 핑거라인 도핑층(p+)(422)은 일정 간격 이격된 형태로 배치되거나 서로 접하는 형태로 배치될 수도 있다. 한편, 상기 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)(421)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+)(422)을 포함한 기판(410) 후면 상에는 유전층(430)이 구비된다.
또한, n형 핑거라인 전극(441)과 p형 핑거라인 전극(442)이 구비되며, 상기 n형 핑거라인 전극(441)은 n형 핑거라인 도핑층(n+)(421)과, 상기 p형 핑거라인 전극(442)은 p형 핑거라인 도핑층(n+)과 전기적으로 연결된다. 이 때, 상기 n형 및 p형 핑거라인 전극(441)(442) 각각의 선폭은 n형 핑거라인 도핑층(n+)(421), p형 핑거라인 도핑층(p+)(422)의 선폭에 대비하여 동일하거나 그 보다 작아야 한다. 또한, 상기 n형 핑거라인 전극(441)은 n형 핑거라인 도핑층(n+)(421)에 상응한 길이를 갖고, 상기 p형 핑거라인 전극(442)은 p형 핑거라인 도핑층(p+)(422)에 상응한 길이를 갖는다.
상기 n형 핑거라인 전극(441)과 p형 핑거라인 전극(442) 상에는 국부적으로 절연 마스크(450)가 구비된다. 상기 n형 핑거라인 전극(441), p형 핑거라인 전극(442) 각각은 일정 길이를 갖음에 따라 핑거라인 전극의 양단은 각각 제 1 단, 제 2 단으로 정의될 수 있는데, 상기 n형 핑거라인 전극(441)의 제 2 단부와 p형 핑거라인 전극(442)의 제 1 단부 상에 상기 절연 마스크(450)가 구비된다. 여기서, 제 1 단부는 제 1 단에 근접한 부위, 제 2 단부는 제 2 단에 근접한 부위를 일컫는다.
상기 제 1 단부와 제 2 단부에 각각 절연 마스크(450)가 구비됨에 따라, 제 1 단부에 절연 마스크(450)가 구비된 영역(A 영역)에서는 n형 핑거라인 전극(441)들만이 노출되어 반복, 배치되는 형태를 이루고, 제 2 단부에 절연 마스크(150)가 구비된 영역(C 영역)에서는 p형 핑거라인 전극(442)들만이 노출되어 반복, 배치되는 형태를 이루며, 제 1 단부와 제 2 단부 사이의 영역(B 영역)에서는 n형 핑거라인 전극(441)과 p형 핑거라인 전극(442)이 모두 노출되어 교번, 배치되는 형태를 이룬다.
상기 A 영역의 기판(410) 후면 상에는 n형 버스바 전극(461)이 구비되어 n형 핑거라인 전극(441)들과 전기적으로 연결되며, 상기 C 영역의 기판(410) 후면 상에는 p형 버스바 전극(462)이 구비되어 p형 핑거라인 전극(442)들과 전기적으로 연결된다.
이상과 같은 본 발명에 따른 후면전극형 태양전지에 있어서, 종래 기술의 버스바용 도핑층이 구비되지 않음을 알 수 있으며, 버스바용 도핑층이 구비될 영역에도 n형 핑거라인 도핑층(n+)(421) 및 p형 핑거라인 도핑층(p+)(422)이 구비된다. 이에 따라, 기판(410)의 모든 영역에서 캐리어(+)(-)를 수집할 수 있게 되며, 셀 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 버스바용 도핑층의 필요 없이 n형 및 p형 버스바 전극(462)이 n형 및 p형 핑거라인 전극(442) 상에 구비되는 구조임에 따라, 버스바 전극의 면적을 선택적으로 확대할 수 있으며 이를 통해 버스바 전극과 핑거라인 전극의 접촉 면적을 최대화하여 버스바 전극과 핑거라인 전극 사이의 전기적 특성을 개선할 수 있게 된다(종래의 경우 핑거라인 전극의 일단이 버스바 전극에 접촉하는 구조임(도 2, 도 3 참조)). 이와 함께, 버스바 전극이 핑거라인 전극 상에 직접 구비되는 형태임에 따라 종래와 같은 유리 프릿이 포함된 도전성 페이스트를 사용할 필요가 없으며, 비저항이 작은 금속물질로만 버스바 전극을 형성할 수 있어, 버스바 전극의 저항 특성을 개선할 수 있다.
이와 같이, 버스바 전극의 전기적 특성이 개선됨에 따라, n형 핑거라인 도핑층(n+)(421) 및 p형 핑거라인 도핑층(p+)(422)의 폭을 줄일 여지가 있으며, 이를 통해 기판(410) 내부에서 핑거라인 도핑층(n+)(p+)으로 수집되는 캐리어의 수집거리를 줄여 수집 효율을 높일 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 후면전극형 태양전지의 구조를 살펴보았으며, 이와 같은 후면전극형 태양전지들이 조합되어 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하면 다음과 같다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지 모듈은 복수의 후면전극형 태양전지(400)를 포함하여 구성되며, 상기 복수의 후면전극형 태양전지(400)는 이웃하여 배치된다. 또한, 상기 복수의 후면전극형 태양전지(400)들은 동일한 구조를 갖는 후면전극형 태양전지가 수평 방향으로 반복, 배치되는 형태를 이루며, 버스바 전극이 서로 마주보는 형태로 배치된다. 예를 들어, 제 1 (후면전극형)태양전지와 제 2 (후면전극형)태양전지가 이웃하여 배치되면, 제 1 태양전지의 n형 버스바 전극(461)과 제 2 태양전지의 p형 버스바(462) 전극은 서로 마주보는 형태를 이룬다.
상기 제 1 태양전지(400)와 제 2 태양전지(400)가 근접, 배치된 상태에서, 상기 제 1 태양전지(400)와 제 2 태양전지(400)는 리본(500)을 매개로 연결된다. 구체적으로, 상기 리본(500)은 상기 제 1 태양전지(400)의 n형 버스바 전극(461)과 접촉함과 함께 상기 제 2 태양전지(400)의 p형 버스바 전극(462)과 접촉하는 형태로 구비된다. 이 때, n형 버스바 전극(461), p형 버스바 전극(462) 각각이 기판 양단에서 일정 면적을 갖는 형태로 구비되고, 상기 n형 버스바 전극(제 1 태양전지의)(461) 및 p형 버스바 전극(제 2 태양전지의)(462) 상에 리본(500)이 적층된 구조임에 따라, 상기 리본(500)은 n형 버스바 전극(461) 및 p형 버스바(462) 전극의 상당 부분과 면접촉을 하게 된다. 한편, 상기 리본(500)과 버스바 전극(461)(462)의 접촉은 열압착 등으로 통해 구현할 수 있다.
종래의 경우, 버스바 전극 면적이 최소화되는 구조임에 따라, 버스바 전극과 리본이 점접촉을 하게 됨에 반해, 본 발명의 경우 후면전극형 태양전지가 버스바용 도핑층이 요구되지 않고 핑거라인 전극 상에 버스바 전극이 구비되는 구조임에 따라, 버스바 전극의 면적을 선택적으로 확대될 수 있으며, 이를 통해 버스바 전극과 리본의 접촉을 면접촉 형태로 유도하여 접촉 면적을 극대화할 수 있게 된다. 또한, 종래의 경우, 점접촉을 위해 리본이 복잡한 형상으로 가공되어야 하나(도 3 참조), 본 발명의 경우 사각형과 같이 단순한 형태로 가공할 수 있다.
410 : n형 또는 p형 결정질 실리콘 기판
421 : n형 핑거라인 도핑층(n+) 422 : p형 핑거라인 도핑층(p+)
430 : 유전층 441 : n형 핑거라인 전극
442 : p형 핑거라인 전극 450 : 절연 마스크
461 : n형 버스바 전극 461 : p형 버스바 전극
500 : 리본
A 영역 : n형 핑거라인 전극들이 반복, 배치된 영역
B 영역 : n형 핑거라인 전극과 p형 핑거라인 전극이 교번, 배치된 영역
C 영역 : p형 핑거라인 전극들이 반복, 배치된 영역

Claims (9)

  1. 제 1 태양전지, 제 2 태양전지 및 상기 제 1 태양전지와 제 2 태양전지를 연결하는 리본을 포함하여 이루어지며,
    상기 제 1 태양전지 또는 제 2 태양전지는,
    기판;
    상기 기판 후면 내부에 교번하여 배치된 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+);
    상기 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+)을 포함한 기판 상에 적층된 유전층;
    상기 n형 핑거라인 도핑층(n+) 상에 형성되며 n형 핑거라인 도핑층(n+)에 상응한 길이를 갖는 n형 핑거라인 전극과, 상기 p형 핑거라인 도핑층(p+) 상에 형성되며, p형 핑거라인 도핑층(p+)에 상응한 길이를 갖는 형 핑거라인 전극;
    상기 p형 핑거라인 전극의 제 1 단부 및 p형 핑거라인 전극의 제 2 단부 상에 구비된 절연마스크; 및
    상기 유전층 상에 구비되어 복수의 n형 핑거라인 전극과 전기적으로 연결되는 n형 버스바 전극과, 상기 유전층 상에 구비되어 복수의 p형 핑거라인 전극과 전기적으로 연결되는 p형 버스바 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 태양전지와 제 2 태양전지는 동일한 구조이며, 수평 방향으로 반복, 배치된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 태양전지와 제 2 태양전지는 제 1 태양전지의 n형 버스바 전극과 제 2 태양전지의 p형 버스바 전극이 마주보는 형태로 배치되며, 상기 리본은 상기 제 1 태양전지의 n형 버스바 전극과 제 2 태양전지의 p형 버스바 전극을 동시에 접촉하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 p형 핑거라인 도핑층(p+) 각각은 기판의 일단에서 다른 일단까지 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 n형 핑거라인 전극과 p형 핑거라인 전극 각각의 일단은 제 1 단, 다른 일단은 제 2 단이며, 상기 절연 마스크는 상기 p형 핑거라인 전극의 제 1 단부와 상기 n형 핑거라인 전극의 제 2 단부 상에 구비되며,
    상기 절연 마스크에 이웃하는 n형 핑거라인 전극 또는 p형 핑거라인 전극은 노출된 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서, n형 핑거라인 전극들이 노출되어 반복, 배치되는 영역(A 영역)과, n형 핑거라인 전극과 p형 핑거라인 전극이 모두 노출되어 교번, 배치되는 영역(B 영역)과, p형 핑거라인 전극들이 노출되어 반복, 배치되는 영역(C 영역)이 구비되며,
    상기 A 영역의 기판 후면 상에 n형 핑거라인 전극들과 연결되는 n형 버스바 전극이 구비되며, 상기 C 영역의 기판 후면 상에 p형 핑거라인 전극들과 연결되는 p형 버스바 전극이 구비되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 n형 버스바 전극 및 p형 버스바 전극의 폭은 상기 절연 마스크의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 n형 핑거라인 전극과 p형 핑거라인 전극 각각의 선폭은 n형 핑거라인 도핑층(n+), p형 핑거라인 도핑층(p+)의 선폭에 대비하여 동일하거나 그 보다 작은 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
  9. 제 1 항에 있어서, 복수의 n형 핑거라인 도핑층(n+)과 복수의 p형 핑거라인 도핑층(p+)은, 이격되어 교번 배치되거나, 서로 접하는 형태로 교번 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
KR1020110049366A 2011-05-25 2011-05-25 태양전지 모듈 KR101231314B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110049366A KR101231314B1 (ko) 2011-05-25 2011-05-25 태양전지 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110049366A KR101231314B1 (ko) 2011-05-25 2011-05-25 태양전지 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120131301A true KR20120131301A (ko) 2012-12-05
KR101231314B1 KR101231314B1 (ko) 2013-02-07

Family

ID=47515138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110049366A KR101231314B1 (ko) 2011-05-25 2011-05-25 태양전지 모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101231314B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101421551B1 (ko) * 2012-12-11 2014-07-24 주식회사 제우스 태양전지모듈과 이것의 제조방법
KR101441975B1 (ko) * 2012-12-11 2014-09-25 주식회사 제우스 후면전극형 태양전지모듈과 이것의 제조방법
EP2958152A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-23 LG Electronics Inc. Solar cell module
KR20170017895A (ko) * 2014-06-11 2017-02-15 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 태양전지 및 태양전지의 제조 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102176829B1 (ko) 2018-12-12 2020-11-11 삼원액트 주식회사 태양 전지의 전극 모듈

Family Cites Families (3)

* 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
US8049099B2 (en) * 2006-03-01 2011-11-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Solar cell and solar cell module including the same
JP5093821B2 (ja) * 2007-08-23 2012-12-12 シャープ株式会社 配線基板付き裏面接合型太陽電池、太陽電池ストリングおよび太陽電池モジュール

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101421551B1 (ko) * 2012-12-11 2014-07-24 주식회사 제우스 태양전지모듈과 이것의 제조방법
KR101441975B1 (ko) * 2012-12-11 2014-09-25 주식회사 제우스 후면전극형 태양전지모듈과 이것의 제조방법
KR20170017895A (ko) * 2014-06-11 2017-02-15 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 태양전지 및 태양전지의 제조 방법
EP2958152A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-23 LG Electronics Inc. Solar cell module
CN105206696A (zh) * 2014-06-18 2015-12-30 Lg电子株式会社 太阳能电池模块
US10483421B2 (en) 2014-06-18 2019-11-19 Lg Electronics Inc. Solar cell module

Also Published As

Publication number Publication date
KR101231314B1 (ko) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101218416B1 (ko) 태양전지 모듈
EP2126978B1 (en) Solar cell contact fingers and solder pad arrangement for enhanced efficiency
KR101231303B1 (ko) 후면전극형 태양전지 모듈
JP2019523564A (ja) バックコンタクト型太陽電池ストリング及びその製造方法、モジュール、システム
TW201530793A (zh) 太陽能電池及其模組
KR101231314B1 (ko) 태양전지 모듈
KR101125435B1 (ko) Ｍｗｔ형 태양전지
KR20120116120A (ko) 태양 전지 모듈 및 태양 전지 모듈에 사용되는 인터커넥터
KR101630130B1 (ko) 태양 전지 및 태양 전지 모듈
TWI502756B (zh) 具有粗細匯流排電極之太陽能電池
KR20100068947A (ko) 태양전지
WO2017093527A1 (en) Interconnection of back-contacted solar cell, a solar panel having such interconnection
KR101348848B1 (ko) 후면전극형 태양전지의 제조방법
KR101231441B1 (ko) 태양전지 모듈
KR20190056550A (ko) Mwt형 양면수광 태양전지 및 와이어 인터커넥터를 이용한 태양전지 모듈
KR101231361B1 (ko) 태양전지 모듈
KR101157768B1 (ko) 후면전극형 태양전지 모듈
KR101149173B1 (ko) 후면전극형 태양전지 및 그 제조방법
KR101637825B1 (ko) 태양전지의 후면전극 구조 및 그 제조방법
KR101218523B1 (ko) 태양전지 모듈
KR101231277B1 (ko) 태양전지 모듈
KR101178344B1 (ko) 후면전극형 태양전지 및 그 제조방법
KR101335195B1 (ko) 후면전극형 태양전지 및 그 제조방법
KR20120068263A (ko) 후면전극형 태양전지 및 그 제조방법
TW201304165A (zh) 光伏打電池

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