KR20130045494A - 태양전지 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents

태양전지 모듈 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130045494A
KR20130045494A KR1020110109732A KR20110109732A KR20130045494A KR 20130045494 A KR20130045494 A KR 20130045494A KR 1020110109732 A KR1020110109732 A KR 1020110109732A KR 20110109732 A KR20110109732 A KR 20110109732A KR 20130045494 A KR20130045494 A KR 20130045494A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
solar cell
cell module
electrode layer
solar cells
Prior art date
Application number
KR1020110109732A
Other languages
English (en)
Inventor
성명석
Original Assignee
엘지이노텍 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 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020110109732A priority Critical patent/KR20130045494A/ko
Priority to PCT/KR2012/008710 priority patent/WO2013062284A1/en
Publication of KR20130045494A publication Critical patent/KR20130045494A/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
    • H01L31/04—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
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • 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
    • 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
    • H01L31/022441—Electrode arrangements specially adapted for back-contact 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
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02366—Special surface textures of the substrate or of a layer on the substrate, e.g. textured ITO/glass substrate or superstrate, textured polymer layer on glass substrate
    • 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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/036—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
    • H01L31/0392—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate
    • H01L31/03923—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes including thin films deposited on metallic or insulating substrates ; characterised by specific substrate materials or substrate features or by the presence of intermediate layers, e.g. barrier layers, on the substrate including AIBIIICVI compound materials, e.g. CIS, CIGS
    • 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
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0465—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising particular structures for the electrical interconnection of adjacent PV cells in the module
    • 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
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0543—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the refractive type, e.g. lenses
    • 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
    • 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
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators
    • 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
    • Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

실시예는 태양전지 모듈 및 이의 제조방법을 제공한다. 실시예에 따른 태양전지 모듈은 지지기판 상에 순차적으로 배치되는 후면 전극층, 광 흡수층 및 전면 전극층을 포함하는 다수개의 태양전지 셀들; 상기 다수개의 태양전지 셀들 사이에 배치되며, 세라믹 입자를 포함하는 광 경로 변환부; 및 상기 다수개의 태양전지 셀들 상에 배치되는 고분자층을 포함한다.

Description

태양전지 모듈 및 이의 제조방법{SOLAR CELL MODULE AND PREPARING METHOD OF THE SAME}
실시예는 태양전지 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 심각한 환경 오염 문제와 화석 에너지 고갈로 인해, 신·재생에너지에 대한 필요성 및 관심이 고조되고 있다. 그 중에서도 태양전지는 공해가 적고, 자원이 무한하며 반 영구적인 수명을 가지고 있어 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 무공해 에너지 원으로 기대되고 있다.
태양전지는 p-n 접합 다이오드에 빛을 쪼이면 전자가 생성 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 소자로 정의할 수 있다. 태양전지는 접합 다이오드로 사용되는 물질에 따라, 실리콘 태양전지, I-III-VI족 또는 III-V족 화합물로 대표되는 화합물 반도체 태양전지, 염료감응 태양전지, 유기물 태양전지로 나눌 수 있다.
I-III-VI족 Chalcopyrite계 화합물 반도체 중 하나인 CIGS(CuInGaSe) 태양전지는 광 흡수가 뛰어나고, 얇은 두께로도 높은 광전 변환효율을 얻을 수 있으며, 전기 광학적 안정성이 매우 우수하여 기존 실리콘 태양전지를 대체할 수 있는 태양전지로 부각되고 있다.
태양전지 모듈에서 생성되는 전기량은 빛의 양에 비례한다. 따라서, 태양전지 모듈의 효율을 높이기 위해서는, 태양전지의 광 흡수층으로 입사되는 태양광의 최대한 증가시킬 수 있는 구조가 필요하다. 이와 관련하여, 커버 글라스(cover glass) 표면에 돌기 처리를 하거나, 반사 방지막을 코팅 하는 등 다양한 연구가 진행되고 있다.
실시예는 향상된 광-전 변환 효율을 가지는 태양전지 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 지지기판 상에 순차적으로 배치되는 후면 전극층, 광 흡수층 및 전면 전극층을 포함하는 다수개의 태양전지 셀들; 상기 다수개의 태양전지 셀들 사이에 배치되며, 세라믹 입자를 포함하는 광 경로 변환부; 및 상기 다수개의 태양전지 셀들 상에 배치되는 고분자층을 포함한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조방법은 지지기판 상에 후면 전극층, 광 흡수층 및 전면 전극층을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 및 상기 전면 전극층을 패터닝하여 다수개의 태양전지들을 형성하는 단계; 상기 다수개의 태양전지 셀들 사이에 세라믹 입자를 포함하는 광 경로 변환부를 형성하는 단계; 및 상기 다수개의 태양전지 셀들 상에 고분자층을 형성하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 태양전지 셀들 사이에 광 경로 변환부를 형성함으로써, 광 경로 변환부로 입사되는 태양광을 주변의 광 흡수층으로 출사시킬 수 있다. 이에 따라, 광 흡수층으로 입사되는 광량은 증가될 수 있으며, 실시예에 따른 태양전지 모듈의 광-전 변환 효율을 향상될 수 있다.
도 1 내지 도 8은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조방법을 도시한 단면도들이다.
실시예의 설명에 있어서, 각 기판, 층, 막 또는 전극 등이 각 기판, 층, 막, 또는 전극 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1 내지 도 8은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조방법을 도시한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 지지기판(100) 상에 후면 전극층(200)이 형성된다. 상기 후면 전극층(200)은 PVD(Physical Vapor Deposition) 또는 도금의 방법으로 형성될 수 있다.
상기 지지기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 상기 후면 전극층(200), 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400), 상기 고저항 버퍼층(500), 상기 전면 전극층(600), 상기 접속 배선(700), 광 경로 변환부(800) 및 고분자층(900)를 지지한다. 상기 지지기판(100)은 투명할 수 있고, 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.
상기 지지기판(100)은 절연체일 수 있다. 예를 들어, 상기 지지기판(100)은 유리기판, 플라스틱기판 또는 금속기판일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(100)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판일 수 있다. 이와는 다르게, 상기 지지기판(100)의 재질로 알루미나와 같은 세라믹 기판, 스테인레스 스틸, 유연성이 있는 고분자 등이 사용될 수 있다.
상기 후면 전극층(200)은 상기 지지기판(100) 상에 배치된다. 상기 후면 전극층(200)은 도전층이다. 상기 후면 전극층(200)은 몰리브덴(Mo), 금(Au), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 구리(Cu) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 이 가운데, 특히 몰리브덴(Mo)은 다른 원소에 비해 상기 지지기판(100)과 열팽창 계수의 차이가 적기 때문에, 접착성이 우수하여 박리현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 후면 전극층(200)은 제 1 관통홈(P1)을 포함한다. 상기 제 1 관통홈(P1)에 의하여, 상기 후면 전극층(200)은 다수개의 후면 전극들(210, 220..)로 구분될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 후면 전극층(200) 상에 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500)을 형성한다.
상기 광 흡수층(300)은 예를 들어, 구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄을 동시 또는 구분하여 증발시키면서 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계)의 광 흡수층(300)을 형성하는 방법과 금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션(Selenization) 공정에 의해 형성시키는 방법이 폭넓게 사용되고 있다.
금속 프리커서 막을 형성시킨 후 셀레니제이션 하는 것을 세분화하면, 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정에 의해서, 상기 이면전극(200) 상에 금속 프리커서 막이 형성된다. 이후, 상기 금속 프리커서 막은 셀레니제이션(selenization) 공정에 의해서, 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In, Ga)Se2; CIGS계)의 광 흡수층(300)이 형성된다.
이와는 다르게, 상기 구리 타겟, 인듐 타겟, 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 상기 셀레니제이션 공정은 동시에 진행될 수 있다.
이와는 다르게, 구리 타겟 및 인듐 타겟 만을 사용하거나, 구리 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하는 스퍼터링 공정 및 셀레니제이션 공정에 의해서, CIS계 또는 CIG계 광 흡수층(300)이 형성될 수 있다.
이후, 상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 황화 카드뮴이 화학 용액 증착법(chemical bath deposition; CBD)에 의해서 증착 되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼층(400)은 황화 카드뮴, ZnS, InXSY 및 InXSeYZn(O, OH) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 버퍼층(400)의 두께는 약 50 ㎚ 내지 약 150 ㎚ 일 수 있으며, 상기 버퍼층(400)의 에너지 밴드갭은 약 2.2 eV 내지 2.4 eV 일 수 있다.
또한, 상기 버퍼층(400) 상에 징크 옥사이드가 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착 되고, 상기 고저항 버퍼층(500)이 형성된다. 상기 고저항 버퍼층(500)은 불순물이 도핑 되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함한다. 상기 고저항 버퍼층(500)의 에너지 밴드갭은 약 3.1 eV 내지 약 3.3 eV 일 수 있다. 또한, 상기 고저항 버퍼층(500)은 생략될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 광 흡수층(400), 상기 버퍼층(500) 및 상기 고저항 버퍼층(600)에는 제 2 관통홈(P2)이 형성된다. 즉, 상기 제 2 관통홈(P2)은 상기 광 흡수층(400), 상기 버퍼층(500) 및 상기 고저항 버퍼층(600)을 관통한다. 상기 제 2 관통홈(P2)은 기계적인(mechnical) 방법으로 형성할 수 있으며, 상기 제 2 관통홈(P2)의 폭은 약 80 ㎛ 내지 약 200 ㎛ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 2 관통홈(P2)에 의하여, 상기 후면 전극층(200)의 일부가 노출된다.
도 4를 참조하면, 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 투명한 도전물질을 적층하여 전면 전극층(600)을 형성한다.
상기 전면 전극층(600)은 n 형 반도체의 특성을 가질 수 있다. 이 때, 상기 전면 전극층(600)은 상기 버퍼층(400)과 함께 n 형 반도체층을 형성하여 p 형 반도체층인 상기 광 흡수층(300)과 pn 접합을 형성할 수 있다. 상기 전면 전극층(600)은, 예를 들어, 알루미늄 도핑된 징크 옥사이드(AZO)로 형성될 수 있다. 상기 전면 전극층(600)의 두께는 약 100 nm 내지 약 500 nm 일 수 있다.
예를 들어, 상기 전면 전극층(600)은 RF 스퍼터링 방법으로 ZnO 타겟을 사용하여 증착 하는 방법과 Zn 타겟을 이용한 반응성 스퍼터링, 또는 유기금속화학증착법 등으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전면 전극층(600)이 형성됨과 동시에, 접속 배선(700)이 형성될 수 있다. 즉, 투명한 도전물질을 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 적층 시키는 과정에서, 상기 투명한 도전물질은 상기 제 2 관통홈(P2)의 내부에도 갭필되어 상기 접속배선(700)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 접속배선(700)은 상기 후면 전극층(200)과 상기 전면 전극층(600)을 전기적으로 연결시킨다.
도 5를 참조하면, 상기 전면전극층(600)은 제 3 관통홈들(P3)에 의해 관통된다. 상기 제 3 관통홈들(P3)은 기계적인(mechnical) 방법으로 형성할 수 있으며, 상기 후면전극층(200)의 일부가 노출된다. 예를 들어, 상기 제 3 관통홈들(P3)의 폭은 약 80 ㎛ 내지 약 200 ㎛ 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 제 3 관통홈들(P3)에 의하여, 상기 전면 전극층(600)은 다수개의 전면 전극들로 구분될 수 있고, 복수개의 태양전지 셀들(C1, C2, C3..)은 정의될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 다수개의 태양전지 셀들(C1, C2, C3..) 사이에 광 경로 변환부(800)를 형성한다. 더 자세하게, 상기 광 경로 변환부(800)는 상기 제 3 관통홈들(P3) 내에 형성될 수 있다.
상기 광 경로 변환부(800)는 고분자층(900) 형성 전에, 상기 제 3 관통홈(P3)에 의해 노출되는 후면 전극층(200)을 선택적으로 봉지함으로써, 상기 후면 전극층(200)의 들뜸 현상을 방지하고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 광 경로 변환부(800)는 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리아미드(PA), 폴리에스테르(PET) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것으로 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 광 경로 변환부(800)는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 폴리카보네이트(PC)로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광 경로 변환부(800)는 세라믹 입자(810)를 포함한다. 더 자세하게, 상기 광 경로 변환부(800)는 다수개의 세라믹 입자들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 세라믹 입자(810)는 TiO2, Al2O3, SiO2, Ta2O5, ZrO2 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것으로 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 세라믹 입자(810)는 TiO2 입자일 수 있다.
상기 세라믹 입자(810)의 직경은 약 50 nm 내지 약 100 nm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 세라믹 입자(810)의 직경이 약 50 nm 보다 작으면 레일리 산란(Rayleigh Scattering)에 의한 난반사보다 투과의 성질이 더 커질 수 있다. 또한, 상기 세라믹 입자(810)의 직경이 약 150 nm 보다 크면, 세라믹 입자(810)간의 응집으로 인해 태양광의 입사 자체를 방해할 수 있다. 또한, 상기 세라믹 입자(810)의 함량은 약 10 중량% 내지 약 30 중량% 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 세라믹 입자(810)의 중량이 약 10 중량% 보다 작으면, 상기 세라믹 입자(810)에 의한 난반사 효과가 미미하고, 상기 세라믹 입자(810)의 중량이 약 30 중량% 이상이면, 상기 세라믹 입자(810)간의 응집으로 인해 태양광의 입사 자체를 방해할 수 있다.
상기 세라믹 입자(810)는 상기 광 경로 변환부(800)로 입사되는 태양광을 상기 광 흡수층(300)으로 가이드하는 기능을 할 수 있다. 도 7을 참조하면, 상기 광 경로 변환부(800)로 입사되는 입사광(L1)은 상기 세라믹 입자(810)에 의해 반사(L2)되어 모든 방향으로 출사된다. 상기 세라믹 입자(810)에 의해 반사되는 반사광(L2)은 상기 광 경로 변환부(800) 주변의 광 흡수층(300)으로 입사될 수 있다. 이에 따라, 상기 광 흡수층(300)으로 입사되는 광량은 증가될 수 있으며, 결국 실시예에 따른 태양전지 모듈은 상기 세라믹 입자(810)에 의해서 향상된 발전효율을 구현할 수 있다.
상기와 같이 세라믹 입자(810)를 포함하는 광 경로 변환부(800)는 광 경로 변환부(800)를 형성하는 폴리머 재료에 세라믹 입자(810)와 분산제를 함께 혼합하고, 상기 액상 혼합물을 도포한 후 열처리를 통한 경화 공정에 의해 제조될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 다수개의 태양전 셀들(C1, C2..) 상에 고분자층(900)을 형성한다. 더 자세하게, 상기 고분자층(900)은 상기 전면 전극층(600)의 상면 및 상기 광 경로 변환부(800)의 상면 상에 직접 접촉될 수 있다.
상기 고분자층(900)은 외부의 물리적인 충격 및/또는 이물질로부터 다수개의 태양전지 셀들(C1, C2..)을 보호할 뿐만 아니라, 상기 다수개의 태양전지 셀들(C1, C2..)과 상기 다수개의 태양전지 셀들(C1, C2..) 상에 보호 패널(미도시) 간에 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 고분자층(900)은 당업계에서 통상적으로 사용되는 열가소성 고분자, 또는 열경화성 고분자 등이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자층(900)은 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리아미드(PA), 폴리에스테르(PET) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것으로 형성될 수 있다. 더 자세하게, 상기 고분자층(900)은 에틸렌비닐아세테이트(EVA)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 고분자층(900)은 상기 광 경로 변환부(800)와 동일한 물질, 예를 들어, 에틸렌비닐아세테이트(EVA)로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이와는 다르게, 상기 고분자층(900)은 광경화성 고분자를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 광경화성 고분자는 에폭시계 수지 또는 우레탄계 수지 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 지지기판 상에 순차적으로 배치되는 후면 전극층, 광 흡수층 및 전면 전극층을 포함하는 다수개의 태양전지 셀들;
    상기 다수개의 태양전지 셀들 사이에 배치되며, 세라믹 입자를 포함하는 광 경로 변환부; 및
    상기 다수개의 태양전지 셀들 상에 배치되는 고분자층을 포함하는 태양전지 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 입자는 TiO2, Al2O3, SiO2, Ta2O5, ZrO2 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 태양전지 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 입자의 직경은 50 nm 내지 100 nm 인 태양전지 모듈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 입자의 함량은 10 중량% 내지 30 중량% 인 태양전지 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 경로 변환부는 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 또는 폴리카보네이트(PC)를 포함하는 태양전지 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 경로 변환부와 상기 고분자층은 동일한 물질로 형성되는 태양전지 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 입자는 상기 광 경로 변환부로 입사되는 태양광을 상기 광 흡수층으로 가이드하는 태양전지 모듈.
  8. 지지기판 상에 후면 전극층, 광 흡수층 및 전면 전극층을 순차적으로 형성하는 단계;
    상기 광 흡수층 및 상기 전면 전극층을 패터닝하여 다수개의 태양전지들을 형성하는 단계;
    상기 다수개의 태양전지 셀들 사이에 세라믹 입자를 포함하는 광 경로 변환부를 형성하는 단계; 및
    상기 다수개의 태양전지 셀들 상에 고분자층을 형성하는 단계를 포함하는 태양전지 모듈의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수개의 태양전지들을 형성하는 단계는,
    상기 광 흡수층 및 상기 전면 전극층을 관통하는 제3 관통홈을 형성하는 것을 포함하는 태양전지 모듈의 제조방법.
KR1020110109732A 2011-10-26 2011-10-26 태양전지 모듈 및 이의 제조방법 KR20130045494A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110109732A KR20130045494A (ko) 2011-10-26 2011-10-26 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
PCT/KR2012/008710 WO2013062284A1 (en) 2011-10-26 2012-10-23 Solar cell module and method of preparing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110109732A KR20130045494A (ko) 2011-10-26 2011-10-26 태양전지 모듈 및 이의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130045494A true KR20130045494A (ko) 2013-05-06

Family

ID=48168053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110109732A KR20130045494A (ko) 2011-10-26 2011-10-26 태양전지 모듈 및 이의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20130045494A (ko)
WO (1) WO2013062284A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112133783A (zh) * 2020-08-12 2020-12-25 重庆神华薄膜太阳能科技有限公司 光伏发电装置及其制造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101054988B1 (ko) * 2009-03-31 2011-08-05 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR101054959B1 (ko) * 2009-03-31 2011-08-05 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR101244174B1 (ko) * 2010-01-22 2013-03-25 주성엔지니어링(주) 태양전지 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013062284A1 (en) 2013-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101219972B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR20130111815A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101283218B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR101428146B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR20120113130A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101349484B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR101327126B1 (ko) 태양전지 및 이를 이용한 태양전지 모듈
KR20130045494A (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR101326970B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR101417213B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR101283240B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101765924B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101438877B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101814814B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101327102B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101846337B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR20130030902A (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR101338831B1 (ko) 태양전지 및 태양전지 모듈
KR101814813B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101349417B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101338845B1 (ko) 태양전지 모듈 및 이의 제조방법
KR101262583B1 (ko) 태양광 발전장치 및 이의 제조방법
KR20130044901A (ko) 태양전지 모듈
KR101338741B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101283116B1 (ko) 태양전지 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment