KR20130047859A - 태양전지 모듈 및 이의 제조방법 - Google Patents

태양전지 모듈 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 태양전지 모듈은 기판; 상기 기판 상에 위치하고, 다수 개의 태양전지들을 포함하는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 완충 시트; 및 상기 태양전지들 중 하나와 접속되며, 상기 완충 시트를 관통하는 버스 바를 포함한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 기판 상에 다수 개의 태양전지들을 포함하는 태양전지 패널을 형성하는 단계; 상기 태양전지들 중 하나와 접속되는 버스 바를 포함하는 완충 시트를 형성하는 단계; 및 상기 태양전지 패널 상에 상기 버스 바를 포함하는 완충 시트를 위치시키는 단계를 포함하고, 상기 버스 바는 완충 시트를 관통한다.

Description

태양전지 모듈 및 이의 제조방법{SOLAR CELL MODULE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
실시예는 태양전지 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
광전 변환 효과를 이용하여 빛에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전 모듈은 지구 환경의 보전에 기여하는 무공해 에너지를 얻는 수단으로 널리 사용되고 있다.
태양 전지의 광전 변환 효율이 개선됨에 따라, 태양광 발전 모듈을 구비한 많은 태양광 발전 시스템이 주거 용도로까지 설치되기에 이르렀다.
일광으로부터 전력을 발생시키는 태양 전지를 구비하는 태양광 발전 모듈로부터 발생된 전력을 외부로 출력시키기 위해, 양 전극 및 음 전극의 기능을 하는 전도체들이 태양광 발전 모듈에 배치되며, 전류를 외부로 출력시키기 위한 케이블이 연결되는 접속 단자들로서, 전도체들의 단부들이 광기전성 모듈의 외부로 꺼내어진다.
한편, 버스 바를 정션 박스와 연결하기 위해, 하부 기판에 홀(hole)을 구비해야 하는데, 이러한 홀로 인해, 태양전지 모듈의 공정 시, 고온 등 다양한 변수에 의한 하부 기판의 깨짐이 발생할 수 있다. 또한, 하부 기판에 홀을 형성하기 위한 홀 가공기가 필요해 공정 시간 및 공정 비용이 증가 된다는 문제가 있다.
실시예는 견고성 및 신뢰성이 향상된 태양전지 모듈을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은 기판; 상기 기판 상에 위치하고, 다수 개의 태양전지들을 포함하는 태양전지 패널; 상기 태양전지 패널 상에 배치되는 완충 시트; 및 상기 태양전지들 중 하나와 접속되며, 상기 완충 시트를 관통하는 버스 바를 포함한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 기판 상에 다수 개의 태양전지들을 포함하는 태양전지 패널을 형성하는 단계; 상기 태양전지들 중 하나와 접속되는 버스 바를 포함하는 완충 시트를 형성하는 단계; 및 상기 태양전지 패널 상에 상기 버스 바를 포함하는 완충 시트를 위치시키는 단계를 포함하고, 상기 버스 바는 완충 시트를 관통한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈은, 완충 시트 및 버스 바를 포함하고, 상기 버스 바는 상기 완충 시트를 관통한다. 상기 버스 바가 상기 완충 시트에 함께 구비되어, 상기 버스 바는 태양전지들에 라미네이팅(laminating) 공정을 통해 접착될 수 있다. 즉, 상기 완충 시트 및 상기 버스 바가 상기 태양전지 모듈 내에서 동시에 형성될 수 있어 공정 시간을 절감할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 버스 바는 상기 하부 기판에 홀을 형성하지 않고도, 상기 하부 기판의 하면에 위치하는 단자 박스와 연결될 수 있다. 이를 통해, 태양전지 모듈의 공정 시, 고온 등 다양한 변수에 의한 하부 기판의 깨짐을 방지할 수 있다. 또한, 기존에 하부 기판에 홀을 형성하기 위한 홀 가공기를 제거함으로써, 공정 시간 및 공정 비용을 감소할 수 있다.
또한, 상기 완충 시트와 상기 하부 기판의 실링(sealing)을 더욱 견고하게 할 수 있어 태양전지 모듈에 투습을 방지할 수 있다.
실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 상술한 효과를 가지는 태양전지를 제조할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 도시한 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1을 참조하여, 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 태양전지 모듈은 하부 기판(100), 태양전지 패널(200), 상부 기판(300), 완충 시트(400), 버스 바(500) 및 접속 단자(600)를 포함한다.
상기 하부 기판(100)은 상기 태양전지 모듈의 가장 하부에 위치한다. 상기 하부 기판(100)은 상기 태양전지 패널(200)을 지지할 수 있다.
상기 하부 기판(100)은 투명하며, 높은 강도를 가진다. 상기 하부 기판(100)으로 사용되는 물질의 예로서는 강화 유리 등을 들 수 있다.
상기 태양전지 패널(200)은 상기 하부 기판(100) 상에 위치한다.
상기 태양전지 패널(200)은 플레이트 형상을 가지며, 다수 개의 태양전지들을 포함한다.
상기 태양전지들은 예를 들어, CIGS계 태양전지, 실리콘 계열 태양전지, 연료감응 계열 태양전지, Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 태양전지 또는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 태양전지일 수 있다.
또한, 상기 태양전지들은 유리기판 등과 같은 투명한 기판 상에 배치될 수 있다.
상기 태양전지들은 스트라이프(stripe) 형태로 배치될 수 있다. 또한, 상기 태양전지들은 매트릭스(matrix) 형태 등 다양한 형태로 배치될 수 있다.
상기 상부 기판(300)은 상기 태양전지 패널(200) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 상부 기판(300)은 상기 태양전지 패널(200)에 대향되어 배치된다.
상기 상부 기판(300)은 투명하며, 높은 강도를 가진다. 상기 상부 기판(300)으로 사용되는 물질의 예로서는 강화 유리 등을 들 수 있다.
상기 상부 기판(300)으로 빛이 입사할 수 있다.
상기 완충 시트(400)는 상기 상부 기판(300) 및 상기 태양전지 패널(200) 사이에 개재된다. 상기 완충 시트(400)는 상기 태양전지 패널(200)을 외부의 물리적인 충격으로부터 보호한다. 또한, 상기 완충 시트(400)는 상기 상부 기판(300) 및 상기 태양전지 패널(200) 사이의 충돌을 방지한다.
상기 완충 시트(400)는 상기 태양전지 패널(200)에 보다 많은 광이 입사되도록 반사 방지 기능을 수행할 수 있다.
상기 완충 시트(400)는 수지를 포함할 수 있다. 상기 완충 시트(400)로 사용되는 물질의 예로서는 에틸렌비닐아세테이트 수지(ethylenevinylacetate resin;EVA resin) 등을 들 수 있다.
상기 버스 바(500)는 상기 태양전지 패널(200) 상에 배치된다. 상기 버스 바(500)의 적어도 일부는 상기 완충 시트(400)를 관통할 수 있다.
상기 버스 바(500)는 도전체이며, 상기 버스 바(500)로 사용되는 물질의 예로서는 구리 등을 들 수 있다.
상기 버스 바(500)는 접속부(510), 관통부(520) 및 연장부(530)를 포함한다.
상기 접속부(510)는 상기 태양전지들중 둘의 상면에 접촉하고, 상기 태양전지들과 전기적으로 연결된다.
예를 들어, 상기 접속부(510)는 제 1 버스 바 및 제 2 버스 바를 포함한다.
상기 제 1 버스 바는 상기 태양전지들 중에 한쪽 끝의 태양전지의 상면과 접촉하고, 상기 제 2 버스 바는 상기 태양전지들 중 다른 쪽 끝의 태양전지의 상면과 접촉한다.
상기 관통부(520)는 상기 완충 시트(400)를 관통하는 부분이다. 상기 관통부(520)는 상기 접속부(510)로부터 연장되고, 상기 완충 시트(400)의 하면으로부터 상면까지 관통할 수 있다.
상기 연장부(530)는 상기 관통부(520)에서 연장되며 상기 기판의 하방으로 연장될 수 있다. 상기 연장부(530)는 상기 완충 시트(400)의 상면에서부터 상기 기판의 하면까지 연장된다. 상기 연장부(530)는 상기 완충 시트(400)의 측면 및 상기 기판의 측면으로 노출될 수 있다. 상기 연장부(530)의 끝단은 상기 접속 단자(600)와 연결될 수 있다.
상기 버스 바(500)가 상기 완충 시트(400)에 함께 구비되어, 상기 버스 바(500)의 상기 접속부(510)는 상기 태양전지들에 라미네이팅(laminating) 공정을 통해 접착될 수 있다. 즉, 상기 완충 시트(400) 및 상기 버스 바(500)가 상기 태양전지 모듈 내에서 동시에 형성될 수 있어 공정 시간을 절감할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 버스 바(500)는 상기 하부 기판(100)에 홀을 형성하지 않고도, 상기 하부 기판(100)의 하면에 위치하는 접속 단자(600)와 연결될 수 있다. 이를 통해, 태양전지 모듈의 공정 시, 고온 등 다양한 변수에 의한 하부 기판(100)의 깨짐을 방지할 수 있다. 또한, 기존에 하부 기판(100)에 홀을 형성하기 위한 홀 가공기를 제거함으로써, 공정 시간 및 공정 비용을 감소할 수 있다.
또한, 상기 완충 시트(400)와 상기 하부 기판(100)의 실링(sealing)을 더욱 견고하게 할 수 있어 태양전지 모듈에 투습을 방지할 수 있다.
이어서, 도면에 도시하지 않았으나 케이블이 더 구비될 수 있다. 상기 케이블은 상기 접속 단자(600) 및 상기 버스 바(500)를 통하여, 상기 태양전지 패널(200)과 전기적으로 접속된다. 즉, 상기 케이블은 상기 태양전지 패널(200)로부터 생성된 전기에너지를 정류 장치 및/또는 축전 장치 등에 전달한다.
또한, 상기 케이블은 인접하는 태양전지 모듈과 연결될 수 있다. 즉, 다수 개의 태양전지 모듈이 서로 케이블에 의해서 연결될 수 있다.
상기 접속 단자(600)는 도전체 및 절연체를 포함하고 바이패스 다이오드(Bypass Diode)일 수 있다.
상기 케이블은 상기 접속 단자(600)에 솔더 페이스트 등에 의해서 접속될 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하여, 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위해 앞서 설명한 부분과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 태양전지 패널(200)을 형성하는 단계, 완충 시트(400)를 형성하는 단계 및 완충 시트(400)를 위치시키는 단계를 포함한다.
도 2를 참조하면, 태양전지 패널(200)을 형성하는 단계에서는 하부 기판(100) 상에 다수 개의 태양전지들을 포함하는 태양전지 패널(200)을 형성할 수 있다.
이어서, 완충 시트(400)를 형성하는 단계에서는 상기 태양전지들 중 하나와 접속되는 버스 바(500)를 포함하는 완충 시트(400)를 형성할 수 있다.
구체적으로, 상기 완충 시트(400)를 형성하는 단계는 몰드(10)를 준비하는 단계, 상기 몰드(10)에 버스 바(500)를 위치시키는 단계 및 상기 몰드(10)에 수지(20)를 위치시키는 단계를 포함한다.
도 3을 참조하면, 몰드(10)를 준비할 수 있다. 또한, 상기 몰드(10)에 버스 바(500)를 위치시키는 단계에서는 상기 몰드(10)의 바닥면에 상기 버스 바(500)를 위치시킬 수 있다. 여기서, 상기 버스 바(500)는 상기 몰드(10)의 바닥면으로부터 연장되어 상기 몰드(10)의 외부로 노출되도록 위치시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 버스 바(500)는 상기 몰드(10)의 바닥면에 위치하는 접속부(510), 상기 수지를 관통하는 관통부(520) 및 상기 몰드(10)의 외부로 노출되는 연장부(530)를 포함한다.
이어서, 도 4를 참조하면, 상기 몰드(10)에 수지(20)를 위치시킬 수 있다. 일례로, 상기 수지(20)는 에틸렌비닐아세테이트 수지일 수 있다. 이후, 상기 수지(20)를 경화시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 수지(20)를 상기 몰드(10)에서 꺼내면, 버스 바(500)가 함께 구비된 완충 시트(400)가 제조될 수 있다.
이어서, 완충 시트(400)를 위치시키는 단계에서는, 상기 태양전지 패널(200) 상에 상기 버스 바(500)를 포함하는 완충 시트(400)를 위치시킬 수 있다. 상기 완충 시트(400) 및 상기 버스 바(500)는 라미네이팅 공정을 통해 접착될 수 있다.
이후, 상기 버스 바(500)의 연장부(530)를 상기 완충 시트(400)의 측면 및 상기 하부 기판(100)의 측면으로 노출시킨 후, 접속 단자(600)에 연결할 수 있다.
상술한 실시예에 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 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 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, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하고, 다수 개의 태양전지들을 포함하는 태양전지 패널;
    상기 태양전지 패널 상에 배치되는 완충 시트; 및
    상기 태양전지들 중 하나와 접속되며, 상기 완충 시트를 관통하는 버스 바를 포함하는 태양전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바는 상기 태양전지들 중 하나와 접속되는 접속부, 상기 완충 시트를 관통하는 관통부 및 상기 관통부에서 연장되며 상기 기판의 하방으로 연장되는 연장부를 포함하는 태양전지 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 완충 시트의 상면에서부터 상기 기판의 하면까지 연장되는 태양전지 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 완충 시트의 측면 및 상기 기판의 측면으로 노출되는 태양전지 모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기판의 하면에 위치하고, 태양전지 모듈을 연결하기 위한 단자 박스를 더 포함하고,
    상기 연장부의 끝단은 상기 단자 박스와 연결되는 태양전지 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 완충 시트는 수지를 포함하는 태양전지 모듈.
  7. 기판 상에 다수 개의 태양전지들을 포함하는 태양전지 패널을 형성하는 단계;
    상기 태양전지들 중 하나와 접속되는 버스 바를 포함하는 완충 시트를 형성하는 단계; 및
    상기 태양전지 패널 상에 상기 버스 바를 포함하는 완충 시트를 위치시키는 단계를 포함하고,
    상기 버스 바는 완충 시트를 관통하는 태양전지 모듈을 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 완충 시트를 형성하는 단계는
    몰드를 준비하는 단계;
    상기 몰드에 버스 바를 위치시키는 단계; 및
    상기 몰드에 수지를 위치시키는 단계를 포함하는 태양전지 모듈을 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 버스 바는 상기 몰드의 바닥면으로부터 연장되어 상기 몰드의 외부로 노출되는 태양전지 모듈을 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 버스 바는 상기 몰드의 바닥면에 위치하는 접속부, 상기 수지를 관통하는 관통부 및 상기 몰드의 외부로 노출되는 연장부를 포함하는 태양전지 모듈을 제조 방법.
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