KR20130070464A - 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 - Google Patents
태양광 발전장치 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130070464A KR20130070464A KR1020110137800A KR20110137800A KR20130070464A KR 20130070464 A KR20130070464 A KR 20130070464A KR 1020110137800 A KR1020110137800 A KR 1020110137800A KR 20110137800 A KR20110137800 A KR 20110137800A KR 20130070464 A KR20130070464 A KR 20130070464A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- electrode layer
- back electrode
- layer
- bus bar
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 8
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 3-(oxolan-2-yl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC1CCCO1 WUPHOULIZUERAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- YNLHHZNOLUDEKQ-UHFFFAOYSA-N copper;selanylidenegallium Chemical compound [Cu].[Se]=[Ga] YNLHHZNOLUDEKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—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
- H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
- H01L31/02005—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02008—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules
- H01L31/0201—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations for device characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells or solar cell modules comprising specially adapted module bus-bar structures
-
- 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
-
- 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
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
-
- 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)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
실시예에 따른 태양광 발전장치는 서로 반대되는 상면 및 하면을 포함하는 기판; 상기 기판의 상면에 배치되는 후면전극층; 상기 후면전극층 상에 배치되는 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 배치되는 전면전극층; 상기 기판의 하면에 위치하는 접속부재; 및 상기 접속부재와 연결되는 버스 바를 포함하고, 상기 버스 바는 상기 후면전극층과 접촉되는 전극접촉부 및 상기 기판과 접촉되는 기판접촉부를 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법은, 서로 반대되는 상면 및 하면을 포함하는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판의 상면에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 전면전극층을 형성하는 단계; 상기 기판의 하면에 접속부재를 형성하는 단계; 및 상기 접속부재와 연결되는 버스 바를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 버스 바는 상기 후면전극층과 접촉되는 전극접촉부 및 상기 기판과 접촉되는 기판접촉부를 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법은, 서로 반대되는 상면 및 하면을 포함하는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판의 상면에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 전면전극층을 형성하는 단계; 상기 기판의 하면에 접속부재를 형성하는 단계; 및 상기 접속부재와 연결되는 버스 바를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 버스 바는 상기 후면전극층과 접촉되는 전극접촉부 및 상기 기판과 접촉되는 기판접촉부를 포함한다.
Description
실시예는 태양광 발전장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 에너지의 수요가 증가함에 따라서, 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양광 발전장치에 대한 개발이 진행되고 있다.
특히, 유리기판, 금속 후면 전극층, p형 CIGS계 광 흡수층, 고 저항 버퍼층(400), n형 윈도우층 등을 포함하는 기판 구조의 pn 헤테로 접합 장치인 CIGS계 태양광 발전장치가 널리 사용되고 있다.
이러한 태양광 발전장치에 있어서 낮은 저항, 높은 투과율 등의 전기적인 특성을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다.
한편, 후면전극층 형성 시 상기 후면전극층 물질이 지지기판의 전면에 증착되어 버스 바의 접속부재와 연결되기 위한 부분까지도 상기 후면전극층과 접촉하게 된다. 따라서, 션트 패스(shunt path)가 발생할 수 있고, 태양광 발전장치의 신뢰성이 떨어질 수 있다.
실시예는 신뢰성이 향상된 태양광 발전장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 서로 반대되는 상면 및 하면을 포함하는 기판; 상기 기판의 상면에 배치되는 후면전극층; 상기 후면전극층 상에 배치되는 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 배치되는 전면전극층; 상기 기판의 하면에 위치하는 접속부재; 및 상기 접속부재와 연결되는 버스 바를 포함하고, 상기 버스 바는 상기 후면전극층과 접촉되는 전극접촉부 및 상기 기판과 접촉되는 기판접촉부를 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법은, 서로 반대되는 상면 및 하면을 포함하는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판의 상면에 후면전극층을 형성하는 단계; 상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계; 상기 광 흡수층 상에 전면전극층을 형성하는 단계; 상기 기판의 하면에 접속부재를 형성하는 단계; 및 상기 접속부재와 연결되는 버스 바를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 버스 바는 상기 후면전극층과 접촉되는 전극접촉부 및 상기 기판과 접촉되는 기판접촉부를 포함한다.
실시예에 따른 태양광 발전장치는 버스 바를 포함하고, 상기 버스 바는 기판과 직접 접촉하는 기판접촉부를 포함한다. 따라서, 후면전극층 형성 시 상기 후면전극층 물질이 상기 지지기판의 전면에 증착되어, 상기 버스 바에서 접속부재와 연결되기 위한 부분까지도 상기 후면전극층과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 기판접촉부를 통해, 션트 패스(shunt path)를 방지할 수 있고, 태양광 발전장치의 신뢰성을 향상할 수 있다.
실시예에 따른 태양광 발전장치의 제조 방법은 상술한 효과를 가지는 태양광 발전장치를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양광 발전장치의 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 태양광 발전장치의 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 태양광 발전장치의 전면을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 태양광 발전장치의 사시도이다.
도 3은 실시예에 따른 태양광 발전장치의 전면을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
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.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 실시예예 따른 태양광 발전장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 태양광 발전장치의 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 태양광 발전장치의 사시도이다. 도 3은 실시예에 따른 태양광 발전장치의 전면을 도시한 도면이다. 도 4는 도 3의 A-A'를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 태양광 발전장치는 지지기판(100), 후면전극층(200), 버스 바(11, 12), 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500), 윈도우층(600) 및 접속부재(10)를 포함한다.
상기 지지기판(100)은 플레이트 형상을 가지며, 서로 반대되는 상면 및 하면을 포함한다. 상기 지지기판(100)은 상기 후면전극층(200), 상기 버스 바(11, 12), 상기 광 흡수층(300), 상기 버퍼층(400), 상기 고저항 버퍼층(500) 및 상기 윈도우층(600)을 지지한다.
상기 지지기판(100)은 절연체일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 유리기판(100), 플라스틱기판(100) 또는 금속기판(100)일 수 있다. 더 자세하게, 상기 지지기판(100)은 소다 라임 글래스(soda lime glass) 기판(100)일 수 있다. 상기 지지기판(100)은 투명할 수 있다. 상기 지지기판(100)은 리지드하거나 플렉서블할 수 있다.
상기 후면전극층(200)은 상기 지지기판(100)의 상면에 배치된다. 상기 후면전극층(200)은 도전층이다. 상기 후면전극층(200)으로 사용되는 물질의 예로서는 몰리브덴(Mo) 등의 금속을 들 수 있다.
또한, 상기 후면전극층(200)은 두 개 이상의 층들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 층들은 같은 금속으로 형성되거나, 서로 다른 금속으로 형성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 상기 후면전극층(200)에는 제 1 관통홈들(TH1)이 형성된다. 상기 제 1 관통홈들(TH1)은 상기 지지기판(100)의 상면을 노출하는 오픈 영역이다. 상기 제 1 관통홈들(TH1)은 평면에서 보았을 때, 일 방향으로 연장되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 관통홈들(TH1)의 폭은 약 80㎛ 내지 200㎛ 일 수 있다. 상기 제 1 관통홈들(TH1)에 의해서, 상기 후면전극층(200)은 다수 개의 후면전극들(230) 및 두 개의 연결전극들(210, 220)로 구분된다. 즉, 상기 제 1 관통홈들(TH1)에 의해서, 상기 후면전극들(230), 제 1 연결전극(210) 및 제 2 연결전극(220)이 정의된다. 상기 후면전극층(200)은 상기 후면전극들(230), 상기 제 1 연결전극(210) 및 상기 제 2 연결전극(220)을 포함한다.
상기 후면전극들(230)은 상기 활성 영역에 배치된다. 상기 후면전극들(230)은 나란히 배치된다. 상기 후면전극들(230)은 상기 제 1 관통홈들(TH1)에 의해서 서로 이격된다. 상기 후면전극들(230)은 스트라이프 형태로 배치된다.
이와는 다르게, 상기 후면전극들(230)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 이때, 상기 제 1 관통홈들(TH1)은 평면에서 보았을 때, 격자 형태로 형성될 수 있다.
상기 제 1 연결전극(210) 및 상기 제 2 연결전극(220)은 상기 비활성 영역에 배치된다. 즉, 상기 제 1 연결전극(210) 및 상기 제 2 연결전극(220)은 상기 활성 영역으로부터 상기 비활성 영역으로 연장된다.
더 자세하게, 상기 제 1 연결전극(210)은 상기 제 1 셀(C1)의 윈도우와 연결된다. 또한, 상기 제 2 연결전극(220)은 제 2 셀(C2)의 후면전극으로부터 상기 비활성 영역으로 연장된다. 즉, 상기 제 2 연결전극(220)은 상기 제 2 셀(C2)의 후면전극(202)과 일체로 형성된다.
이어서, 상기 광 흡수층(300)은 상기 후면전극층(200) 상에 배치된다. 상기 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ족계 화합물을 포함한다. 예를 들어, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In,Ga)Se2;CIGS계) 결정 구조, 구리-인듐-셀레나이드계 또는 구리-갈륨-셀레나이드계 결정 구조를 가질 수 있다.
상기 광 흡수층(300)의 에너지 밴드갭(band gap)은 약 1eV 내지 1.8eV일 수 있다.
상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300)에 직접 접촉한다.
상기 버퍼층(400)은 황화 카드뮴을 포함할 수 있다.
상기 전면전극층(600)은 상기 광 흡수층(300) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 전면전극층(600)은 상기 버퍼층(400) 상에 배치된다.
상기 전면전극층(600)은 상기 버퍼층(400) 상에 배치된다. 상기 전면전극층(600)은 투명하다.
상기 전면전극층(600)으로 사용되는 물질의 예로서는 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드(Al doped ZnO;AZO), 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide;IZO) 또는 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide;ITO) 등을 들 수 있다.
상기 전면전극층(600)의 두께는 약 500㎚ 내지 약 1.5㎛일 수 있다. 또한, 상기 전면전극층(600)이 알루미늄이 도핑되는 징크 옥사이드로 형성되는 경우, 알루미늄은 약 1.5wt% 내지 약 3.5wt%의 비율로 도핑될 수 있다. 상기 전면전극층(600)은 도전층이다.
이어서, 상기 접속부재(10)는 상기 지지기판(100)의 하면에 위치한다. 상기 접속부재(10)는 정션박스(junction box)일 수 있다.
이어서, 도면에 도시하지 않았으나 케이블이 더 구비될 수 있다. 상기 케이블은 상기 접속부재(10) 및 상기 버스 바(11, 12)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 접속부재(10)는 도전체 및 절연체를 포함하고 바이패스 다이오드(Bypass Diode)를 포함할 수 있다.
상기 케이블은 상기 접속부재(10)에 솔더 페이스트 등에 의해서 접속될 수 있다.
한편, 상기 버스 바(11, 12)는 제1 버스 바 및 제2 버스 바를 포함할 수 있다. 상기 제 1 버스 바 및 상기 제 2 버스 바는 서로 마주본다. 또한, 상기 제 1 버스 바 및 상기 제 2 버스 바는 서로 대칭될 수 있다. 상기 제 1 버스 바 및 상기 제 2 버스 바는 도전체이다. 상기 제 1 버스 바 및 상기 제 2 버스 바는 은 등의 높은 도전성을 가지는 금속을 포함할 수 있다.
상기 제 1 버스 바는 상기 비활성 영역에 배치된다. 상기 제 1 버스 바는 상기 후면전극층(200) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 연결전극(210) 상에 배치된다. 상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 연결전극(210)의 상면에 직접 접촉될 수 있다.
상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 셀(C1)과 나란히 연장된다. 상기 제 1 버스 바는 상기 지지기판(100)에 형성된 홀을 통하여, 상기 지지기판(100)의 배면으로 연장될 수 있다. 상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 셀(C1)에 접속된다. 더 자세하게, 상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 연결전극(210)을 통하여 상기 제 1 셀(C1)에 접속된다.
상기 제 2 버스 바는 상기 비활성 영역에 배치된다. 상기 제 2 버스 바는 상기 후면전극층(200) 상에 배치된다. 더 자세하게, 상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 연결전극(220) 상에 배치된다. 상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 연결전극(220)의 상면에 직접 접촉될 수 있다.
상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 셀(C2)과 나란히 연장된다. 상기 제 2 버스 바는 상기 지지기판(100)에 형성된 홀을 통하여, 상기 지지기판(100)의 배면으로 연장될 수 있다. 상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 셀(C2)에 접속된다. 더 자세하게, 상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 연결전극(220)을 통하여 상기 제 2 셀(C2)에 접속된다.
이어서, 상기 버스 바(11, 12)는 전극접촉부(11) 및 기판접촉부(12)를 포함한다.
상기 전극접촉부(11)는 상기 후면전극층(200)과 접촉된다. 상기 전극접촉부(11)는 상기 광 흡수층(300)의 옆에 위치하는 상기 후면전극층(200)과 접촉된다.
상기 기판접촉부(12)는 상기 기판(100)과 접촉된다. 상기 기판접촉부(12)는 상기 전극접촉부(11)에서 연장되고 상기 접속부재(10)와 연결된다. 상기 기판접촉부(12)는 상기 기판(100)의 상면(100a)으로부터 상기 기판(100)의 측면(100c)을 지나 상기 기판(100)의 하면(100b)까지 연장된다. 상기 기판접촉부(12)는 상기 기판(100)과 직접 접촉한다.
따라서, 상기 후면전극층(200) 형성 시 상기 후면전극층(200) 물질이 상기 지지기판(100)의 전면에 증착되어 상기 버스 바(11, 12)의 상기 접속부재(10)와 연결되기 위한 부분까지도 상기 후면전극층(200)과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 기판접촉부(12)를 통해, 션트 패스(shunt path)를 방지할 수 있고, 태양광 발전장치의 신뢰성을 향상할 수 있다.
이하, 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법을 설명한다. 실시예에 따른 태양전지의 제조 방법은, 후면전극층(200)을 형성하는 단계, 광 흡수층(300)을 형성하는 단계, 버퍼층(400)을 형성하는 단계, 전면전극층(600)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저, 지지기판(100)에 스퍼터링 공정에 의해서 몰리브덴 등과 같은 금속이 증착되고, 후면전극층(200)이 형성된다
일반적으로, 상기 후면전극층(200)은 공정 조건이 서로 다른 두 번의 공정들에 의해서 형성될 수 있다.
한편, 상기 지지기판(100) 및 상기 후면전극층(200) 사이에는 확산 방지막과 같은 추가적인 층이 개재될 수 있다.
상기 후면전극층(200)을 형성하는 단계에서는 추후에 기판접촉부(12)가 위치하는 부분에 마스크를 형성한 후 후면전극층(200)을 증착할 수 있다. 이는 일반적으로 상기 후면전극층(200) 물질은 상기 지지기판(100)의 전면에 증착되는데, 추후에 버스 바(11, 12) 형성 시 상기 버스 바(12)가 접속부재(10)와 연결되는 부분에도 후면전극층(200) 물질이 증착되어 션트 패스가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서, 버스 바(11, 12)의 기판접촉부(12)가 위치할 부분에서 후면전극층(200) 물질이 증착되지 않도록 부분적으로 마스크를 형성한 후, 증착공정을 수행할 수 있다.
그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 추후에 버스 바(11, 12) 형성 시, 기판접촉부(12)에 해당하는 부분의 후면전극층(200)을 제거할 수 있다.
상기 후면전극층(200) 제거 시, 기판접촉부(12)가 형성될 부분의 후면전극층(200)을 샌드블라스트(sand blast))처리하거나 에칭할 수 있다. 또한, 상기 후면전극층(200)을 그라인딩(grinding)처리하여 제거할 수 있다.
이어서, 상기 후면전극층(200) 상에 광 흡수층(300)이 형성된다. 상기 광 흡수층(300)은 스퍼터링 공정 또는 증발법 등에 의해서 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 광 흡수층(300)을 형성하기 위해서 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 후면전극(200) 상에 금속 프리커서 막이 형성된다.
이후, 상기 금속 프리커서 막은 셀레이제이션(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.
이어서, 상기 광 흡수층(300) 상에 버퍼층(400)을 형성하는 단계를 거친다. 여기서, 황화 카드뮴이 스퍼터링 공정 또는 용액성장법(chemical bath depositon;CBD) 등에 의해서 증착되고, 상기 버퍼층(400)이 형성된다.
이후, 상기 버퍼층(400) 상에 징크 옥사이드가 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되고, 상기 고저항 버퍼층(500)이 형성될 수 있다.
상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층(500)은 낮은 두께로 증착된다. 예를 들어, 상기 버퍼층(400) 및 상기 고저항 버퍼층(500)의 두께는 약 1㎚ 내지 약 80㎚이다.
이어서, 상기 버퍼층(400) 상에 전면전극층(600)을 형성하는 단계를 거친다. 상기 전면전극층(600)은 알루미늄이 도핑된 징크 옥사이드 등과 같은 투명한 도전물질이 상기 버퍼층(400) 상에 스퍼터링 공정에 의해서 증착되어 형성될 수 있다.
이어서, 상기 기판(100)의 하면(100b)에 접속부재(10)를 형성하는 단계 및 상기 접속부재(10)와 연결되는 버스 바(11, 12)를 형성하는 단계를 거칠 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 (12)
- 서로 반대되는 상면 및 하면을 포함하는 기판;
상기 기판의 상면에 배치되는 후면전극층;
상기 후면전극층 상에 배치되는 광 흡수층;
상기 광 흡수층 상에 배치되는 전면전극층;
상기 기판의 하면에 위치하는 접속부재; 및
상기 접속부재와 연결되는 버스 바를 포함하고,
상기 버스 바는 상기 후면전극층과 접촉되는 전극접촉부 및 상기 기판과 접촉되는 기판접촉부를 포함하는 태양광 발전장치. - 제1항에 있어서,
상기 전극접촉부는 상기 광 흡수층의 옆에 위치하는 상기 후면전극층과 접촉되는 태양광 발전장치. - 제1항에 있어서,
상기 기판접촉부는 상기 전극접촉부에서 연장되고 상기 접속부재와 연결되는 태양광 발전장치. - 제1항에 있어서,
상기 기판접촉부는 상기 기판의 상면으로부터 상기 기판의 측면을 지나 상기 기판의 하면까지 연장되는 태양광 발전장치. - 제1항에 있어서,
상기 기판접촉부는 상기 기판과 직접 접촉하는 태양광 발전장치. - 서로 반대되는 상면 및 하면을 포함하는 기판을 준비하는 단계;
상기 기판의 상면에 후면전극층을 형성하는 단계;
상기 후면전극층 상에 광 흡수층을 형성하는 단계;
상기 광 흡수층 상에 전면전극층을 형성하는 단계;
상기 기판의 하면에 접속부재를 형성하는 단계; 및
상기 접속부재와 연결되는 버스 바를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 버스 바는 상기 후면전극층과 접촉되는 전극접촉부 및 상기 기판과 접촉되는 기판접촉부를 포함하는 태양광 발전장치의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 기판접촉부는 상기 전극접촉부에서 연장되고 상기 기판의 측면을 지나 상기 기판의 하면까지 연장되는 태양광 발전장치의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 후면전극층을 형성하는 단계에서는 상기 기판접촉부가 위치하는 부분에 마스크를 형성한 후 후면전극층을 증착하는 태양광 발전장치의 제조 방법. - 제6항에 있어서,
상기 버스 바를 형성하는 단계에서는 상기 기판접촉부가 위치하는 부분의 상기 후면전극층을 제거하는 단계를 포함하는 태양광 발전장치의 제조방법. - 제9항에 있어서,
상기 후면전극층을 제거하는 단계에서는 상기 후면전극층을 샌드블라스트(sand blast))처리하는 태양광 발전장치의 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 후면전극층을 제거하는 단계에서는 상기 후면전극층을 에칭하는 태양광 발전장치의 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 후면전극층을 제거하는 단계에서는 상기 후면전극층을 그라인딩(grinding)처리하는 태양광 발전장치의 제조 방법.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110137800A KR101338610B1 (ko) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 |
| CN201280070031.3A CN104115282B (zh) | 2011-12-19 | 2012-12-13 | 太阳能电池装置及其制造方法 |
| PCT/KR2012/010871 WO2013094937A1 (en) | 2011-12-19 | 2012-12-13 | Solar cell apparatus and method of fabricating the same |
| US14/367,055 US9837557B2 (en) | 2011-12-19 | 2012-12-13 | Solar cell apparatus and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110137800A KR101338610B1 (ko) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130070464A true KR20130070464A (ko) | 2013-06-27 |
| KR101338610B1 KR101338610B1 (ko) | 2013-12-06 |
Family
ID=48668769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110137800A KR101338610B1 (ko) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9837557B2 (ko) |
| KR (1) | KR101338610B1 (ko) |
| CN (1) | CN104115282B (ko) |
| WO (1) | WO2013094937A1 (ko) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI612684B (zh) * | 2015-03-23 | 2018-01-21 | 上銀光電股份有限公司 | 太陽能板模組及其製造方法 |
| JP7041969B2 (ja) * | 2016-11-17 | 2022-03-25 | ユビキタス エナジー， インコーポレイテッド | 単一セル光起電力モジュール |
| JP7199982B2 (ja) * | 2019-01-25 | 2023-01-06 | 出光興産株式会社 | 光電変換モジュール |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS639157U (ko) * | 1986-07-03 | 1988-01-21 | ||
| US6441301B1 (en) * | 2000-03-23 | 2002-08-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solar cell and method of manufacturing the same |
| JP5404987B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2014-02-05 | 三洋電機株式会社 | 太陽電池モジュール |
| JP4150747B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2008-09-17 | オーナンバ株式会社 | 太陽電池パネル用端子ボックス |
| WO2009038372A2 (en) | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Jusung Engineering Co., Ltd. | Thin film type solar cell and method for manufacturing the same |
| KR101363328B1 (ko) * | 2007-09-19 | 2014-02-17 | 주성엔지니어링(주) | 박막형 태양전지 및 그 제조방법 |
| ES2432380T5 (es) * | 2008-03-11 | 2023-03-01 | Cnbm Bengbu Design & Res Institute For Glass Industry Co Ltd | Módulo solar |
| KR101527878B1 (ko) * | 2008-12-16 | 2015-06-10 | 주성엔지니어링(주) | 박막형 태양전지와 그의 제조 방법 및 제조 시스템 |
| KR101081075B1 (ko) * | 2009-06-25 | 2011-11-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양전지 및 이의 제조방법 |
| JP2013506988A (ja) * | 2009-09-30 | 2013-02-28 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 太陽光発電装置 |
| CN102668119A (zh) | 2009-11-18 | 2012-09-12 | Lg伊诺特有限公司 | 太阳能电池设备 |
| KR101134725B1 (ko) * | 2009-11-18 | 2012-04-13 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양광 발전장치 |
| US20110259395A1 (en) * | 2010-04-21 | 2011-10-27 | Stion Corporation | Single Junction CIGS/CIS Solar Module |
-
2011
- 2011-12-19 KR KR1020110137800A patent/KR101338610B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-12-13 US US14/367,055 patent/US9837557B2/en active Active
- 2012-12-13 CN CN201280070031.3A patent/CN104115282B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-13 WO PCT/KR2012/010871 patent/WO2013094937A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013094937A1 (en) | 2013-06-27 |
| US9837557B2 (en) | 2017-12-05 |
| CN104115282A (zh) | 2014-10-22 |
| KR101338610B1 (ko) | 2013-12-06 |
| CN104115282B (zh) | 2017-11-24 |
| US20140311565A1 (en) | 2014-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100999797B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| KR20130109330A (ko) | 태양전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR101283072B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| KR101114099B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| KR101338610B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| KR20120012325A (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| US20160087134A1 (en) | Solar cell apparatus and method of fabricating the same | |
| KR101272997B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| KR101173419B1 (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| KR101210110B1 (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| JP5918765B2 (ja) | 太陽光発電装置 | |
| KR20130136739A (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| KR101210034B1 (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| KR101349429B1 (ko) | 태양광 발전장치 | |
| KR20120086447A (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| KR101210162B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| KR20130070461A (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| KR101306393B1 (ko) | 태양광 발전 장치 및 이의 제조 방법 | |
| KR101306436B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 | |
| KR101349571B1 (ko) | 태양광 발전장치 | |
| KR101189366B1 (ko) | 태양전지 및 이의 제조방법 | |
| KR101382995B1 (ko) | 태양 전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR101283237B1 (ko) | 태양광 발전장치 | |
| KR20140003800A (ko) | 태양전지 및 이의 제조 방법 | |
| KR101349432B1 (ko) | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 |
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 | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161104 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171107 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |