KR20130077010A - A solar cell and a manufacturing method thereof - Google Patents

A solar cell and a manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20130077010A
KR20130077010A KR1020110145492A KR20110145492A KR20130077010A KR 20130077010 A KR20130077010 A KR 20130077010A KR 1020110145492 A KR1020110145492 A KR 1020110145492A KR 20110145492 A KR20110145492 A KR 20110145492A KR 20130077010 A KR20130077010 A KR 20130077010A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar cell
cell
cell separator
forming
lead wire
Prior art date
Application number
KR1020110145492A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조일형
권보성
김선광
김태헌
박석주
유찬형
이진호
차성호
Original Assignee
주성엔지니어링(주)
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 주성엔지니어링(주) filed Critical 주성엔지니어링(주)
Priority to KR1020110145492A priority Critical patent/KR20130077010A/en
Publication of KR20130077010A publication Critical patent/KR20130077010A/en

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
    • H01L31/0463—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate characterised by special patterning methods to connect the PV cells in a module, e.g. laser cutting of the conductive or active layers
    • 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
    • H01L31/0352—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 shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
    • 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
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (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)

Abstract

PURPOSE: A solar cell and a method for fabricating the solar cell are provided to reduce a power loss by separating a solar cell sub module in all directions. CONSTITUTION: A cell separation part (150) is formed between solar cell sub modules. The cell separation part isolates the solar cell sub modules in different directions. The cell separation part includes a first cell separation part and a second cell separation part. The solar cell sub modules are connected in parallel by a lead wire (170). A connection part (180) connects the lead wire.

Description

태양전지 및 태양전지의 제조방법{A solar cell and a manufacturing method thereof}A solar cell and a manufacturing method

본 발명은 태양전지 및 태양전지의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 셀 일부분에서 광전변환이 일어나지 않거나 비효율적으로 일어나는 경우에도 출력손실을 줄일 수 있는 병렬 연결 태양전지 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell and a method for manufacturing the solar cell, and more particularly, to a parallel-connected solar cell and a method for manufacturing the same that can reduce the output loss even when the photoelectric conversion does not occur or inefficient in a portion of the cell.

태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치이다. Solar cells are devices that convert light energy into electrical energy using the properties of semiconductors.

태양전지의 구조 및 원리에 대해서 간단히 설명하면, 태양전지는 P(Positive)형 반도체와 N(Negative)형 반도체를 접합시킨 PN접합 구조를 하고 있으며, 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광이 가지고 있는 에너지에 의해서 상기 반도체 내에서 정공(hole) 및 전자(electron)이 발생한다.Briefly describing the structure and principle of the solar cell, the solar cell has a PN junction structure in which a P (positive) type semiconductor and an N (Negative) type semiconductor are bonded to each other. Holes and electrons are generated in the semiconductor by the energy of the incident sunlight.

이때, PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)은 P형 반도체로 이동하고, 상기 전자(-)는 N형 반도체로 이동하게 되고, 이에 의하여 전위가 발생하여 전력을 생산할 수 있게 되는 원리이다. At this time, the hole (+) is moved to the P-type semiconductor by the electric field generated in the PN junction, the electron (-) is moved to the N-type semiconductor, whereby a potential is generated, thereby generating power. .

이와 같은 태양전지는 기판형 태양전지와 박막형 태양전지로 구분할 수 있다. 상기 기판형 태양전지는 실리콘과 같은 반도체 물질 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조하는 것이다.Such a solar cell can be classified into a substrate type solar cell and a thin film solar cell. The substrate type solar cell manufactures a solar cell using a semiconductor material such as silicon as a substrate.

한편, 상기 박막형 태양전지는 유리와 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이다. On the other hand, the thin-film solar cell is to manufacture a solar cell by forming a semiconductor in the form of a thin film on a substrate such as glass.

상기 기판형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 효율이 다소 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고, 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승하는 단점이 있다. Although the substrate type solar cell is somewhat superior in efficiency to the thin film type solar cell, there is a limitation in minimizing the thickness in the process, and the manufacturing cost increases due to the use of an expensive semiconductor substrate.

상기 박막형 태양전지는 상기 기판형 태양전지에 비해서 효율이 다소 떨어지기는 하지만, 얇은 두께로 제조가 가능하여 휘는 태양전지로도 제조가 가능하고, 저가의 재료를 이용할 수 있어 제조비용이 감소되는 장점이 있어 대량 생산에 적합하다.Although the thin film type solar cell has a somewhat lower efficiency than the substrate type solar cell, the thin film type solar cell can be manufactured with a thin thickness and thus can be manufactured as a curved solar cell. It is suitable for mass production.

상기 박막형 태양전지는 기판상에 전면전극을 형성하고, 상기 전면전극 위에 실리콘과 같은 반도체 층을 형성하고, 상기 반도체층 위에 후면전극을 형성하여 제조된다.The thin film solar cell is manufactured by forming a front electrode on a substrate, a semiconductor layer such as silicon on the front electrode, and a back electrode on the semiconductor layer.

도16에서 도시한 바와 같이, 통상의 박막형 태양전지(1)는 7~10mm 정도의 셀을 직렬연결하고, 태양전지의 양 단에 마련되는 음극과 양극에는 전류를 수집하기 위한 리드와이어(7)를 배치한다.As shown in FIG. 16, the conventional thin film type solar cell 1 connects cells of about 7 to 10 mm in series, and leads wires 7 for collecting current to the cathode and the anode provided at both ends of the solar cell. Place it.

그리고, 각 리드와이어(7)에는 연결부가 연결되고, 이 연결부는 배선부(8)에 연결됨으로 외부 배선과 연결될 수 있었다. In addition, a connection part is connected to each lead wire 7, and this connection part is connected to the wiring part 8 so that it can be connected to external wiring.

종래의 박막형 태양전지(1)의 구체적인 구성을 보면, 도17에서 도시한 바와 같이, 기판(10) 위에 제1전극(20)을 형성하고, 제1전극(20) 위에 광전변환층(30)을 형성하고, 광전변환층(30) 위에 제2전극(40)을 형성한 다음, 제1,2전극(10,40)을 직렬연결함으로써 연결된다.As shown in FIG. 17, the first electrode 20 is formed on the substrate 10, and the photoelectric conversion layer 30 is formed on the first electrode 20. And the second electrode 40 is formed on the photoelectric conversion layer 30, and then the first and second electrodes 10 and 40 are connected in series.

이러한 직렬연결은 좌우 방향을 따라서 연속적으로 이루어지며, 태양전지(10) 양단의 양극과 음극에는 리드와이어(7)가 배치되는 것이다.The series connection is continuously performed along the left and right directions, and lead wires 7 are disposed at the anode and the cathode of both ends of the solar cell 10.

그런데, 이와 같이 태양전지(1)가 직렬로 연결되는 경우, 고출력의 전압이 형성되는데, 이러한 고출력의 전압을 직접 사용하는데 무리가 있어서, 이를 감압하는 별도의 과정을 거쳐야 한다는 문제가 있었다.However, when the solar cells 1 are connected in series as described above, a high output voltage is formed. There is a problem in that it is difficult to directly use the high output voltage, and there is a problem that a separate process of reducing the pressure is required.

또한, 태양전지(1)가 직렬로 연결되는 경우, 태양전지(1) 표면 중 일부분에 국부적인 음영이 발생하거나, 국부적인 손상이 있는 경우에는 그 부분에서 광전변환이 원활하게 이루어지지 않고, 이 부분이 저항으로 작용하여 열이 발생한다.In addition, when the solar cells 1 are connected in series, local shading occurs on a part of the surface of the solar cell 1 or when there is local damage, the photoelectric conversion is not smoothly performed at the part. The part acts as a resistance, producing heat.

이러한 발열작용에 의하여 셀 자체의 손상이 확대되고, 태양 전지 자체의 수명이 단축되는 결과가 발생한다. Due to this exothermic action, damage to the cell itself is expanded, and the lifespan of the solar cell itself is shortened.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양전지를 병렬식으로 마련하여 사용자가 원하는 출력을 구현할 수 있는 태양전지 및 그 제조방법을제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a solar cell and a method of manufacturing the same by providing a solar cell in parallel to implement the desired output.

또한, 국부적인 태양전지의 손상이나 음영에 의하여도 안정적인 전압이 출력될 수 있고, 수명이 축소되는 것을 방지할 수 있는 태양전지 및 그 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, there is another object to provide a solar cell and a method of manufacturing the same, which can output stable voltage even by damage or shading of a local solar cell, and can prevent the life thereof from being reduced.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수의 태양전지 서브 모듈과;The present invention for achieving this object is a plurality of solar cell sub-module;

상기 복수의 태양전지 서브모듈 사이에 마련되어 상기 태양전지 서브모듈을서로 다른 방향으로 분리하여 이격시키는 셀 분리부와; 기 태양전지 서브모듈을 병렬 연결하는 리드 와이어와; 상기 리드 와이어를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지를 제공한다. A cell separator disposed between the plurality of solar cell submodules to separate and separate the solar cell submodules in different directions; Lead wires for connecting the solar cell sub-module in parallel; It provides a solar cell comprising a connecting portion for connecting the lead wire.

상기 셀 분리부는 제1방향을 따라서 배치되는 제1셀 분리부와; 상기 제1방향과 다른 방향인 제2방향을 따라서 배치되는 제2셀 분리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The cell separator comprises: a first cell separator disposed along a first direction; And a second cell separator disposed along a second direction that is different from the first direction.

상기 제1셀 분리부는 상기 태양전지 서브모듈의 복수의 열을 형성하고,The first cell separator forms a plurality of rows of the solar cell submodule,

상기 제2셀 분리부는 상기 태양전지 서브 모듈의 복수의 행을 형성하는 것을 특징으로 한다. The second cell separator may form a plurality of rows of the solar cell submodule.

상기 리드 와이어는 상기 제2셀 분리부에 의하여 이격되어 배치되는 복수의 태양전지 서브모듈에 마련되어 이들을 병렬 연결하는 것을 특징으로 한다. The lead wire may be provided in a plurality of solar cell submodules spaced apart by the second cell separator to connect them in parallel.

상기 리드 와이어의 배치방향은 상기 제1셀분리부의 배치방향에 대응되게 배치되는 것을 특징으로 한다. The arrangement direction of the lead wire is characterized in that it is disposed corresponding to the arrangement direction of the first cell separator.

상기 리드와이어는 복수개로 마련되되, 상기 태양전지 서브 모듈의 음극을 연결하는 제1리드 와이어와; 상기 태양전지 서브 모듈의 양극을 연결하는 제2리드 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다. A plurality of lead wires, the first lead wires connecting the cathodes of the solar cell submodules; And a second lead wire connecting the anode of the solar cell submodule.

상기 제1리드와이어와 상기 제2리드 와이어는 복수개로 마련되며, 상호 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 한다. The first lead wire and the second lead wire is provided in plurality, characterized in that arranged alternately with each other.

상호 이웃하게 배치되는 태양전지 모듈의 양극은 상호 인접하게 배치되되,The anodes of the solar cell modules disposed adjacent to each other are disposed adjacent to each other,

하나의 제2리드와이어는 상호 인접하게 배치되는 양극에 공통 접속되도록 배치되는 것을 특징으로 한다. One second lead wire may be arranged to be commonly connected to the anodes disposed adjacent to each other.

상기 태양전지 서브모듈은 양극부와, 음극부를 포함하되, 상기 양극부의 하부의 광전변환층의 면적은 음극부의 하부의 광전변환층 면적보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다. The solar cell submodule includes an anode part and a cathode part, wherein the area of the photoelectric conversion layer under the anode part is smaller than the area of the photoelectric conversion layer under the cathode part.

상기 제2셀분리부의 양 옆에 배치되는 복수의 태양전지 서브 모듈의 단면은 상기 제2셀 분리부를 기준으로 대칭되도록 배치되는 것을 특징으로 한다. Cross sections of the plurality of solar cell submodules disposed on both sides of the second cell separator may be symmetrical with respect to the second cell separator.

또한 본 발명은 기판에 제1전극층을 형성하는 단계와; 상기 제1전극층 상부에 광전변환층을 형성하는 단계와; 상기 광전변환층 상부에 제2전극층을 형성하는 단계와; 상호 이격되는 복수의 태양전지 서브 모듈을 형성하도록 서로 다른 방향으로 배치되는 셀 분리부를 형성하는 단계와; 상호 이격되는 복수의 태양전지 서브모듈을 복수의 리드 와이어를 이용하여 병렬 연결하는 단계와; 복수의 리드와이어를 연결부를 이용하여 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of forming a first electrode layer on the substrate; Forming a photoelectric conversion layer on the first electrode layer; Forming a second electrode layer on the photoelectric conversion layer; Forming cell separators arranged in different directions to form a plurality of solar cell submodules spaced apart from each other; Connecting a plurality of solar cell submodules spaced apart from each other in parallel using a plurality of lead wires; It provides a method of manufacturing a solar cell comprising the step of connecting a plurality of lead wires using a connection.

상기 셀 분리부를 형성하는 단계는; 제1방향을 따라 형성되는 제1셀 분리부를 형성하는 단계와; 상기 제1방향과 다른 제2방향을 따라 형성되는 제2셀 분리부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Forming the cell separator; Forming a first cell separator formed along the first direction; And forming a second cell separator formed along a second direction different from the first direction.

상기 셀분리부를 형성하는 단계는; 상기 셀 분리부가 형성될 부분에 배치된 상기 제1전극층과, 상기 광전변환층과, 상기 제2전극층을 모두 제거함으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다. Forming the cell separator; And removing all of the first electrode layer, the photoelectric conversion layer, and the second electrode layer disposed at a portion where the cell separator is to be formed.

상기 제1셀 분리부를 형성하는 단계는; 직렬 연결되는 복수의 셀 간의 직렬연결된 부분을 제거함으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다. Forming the first cell separator; It is characterized in that made by removing the series-connected portion between the plurality of cells connected in series.

상기 셀 분리부를 형성하는 단계는 상기 셀 분리부가 형성될 부분에 마련되는 제1,2전극층 및 광전변환층을 제거하는 레이져 스크라이빙에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The forming of the cell separator may be performed by laser scribing to remove the first and second electrode layers and the photoelectric conversion layer provided at the portion where the cell separator is to be formed.

상기 셀 분리부를 형성하는 단계는 마스크 패턴을 이용한 습식 식각 공정에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The forming of the cell separator may be performed by a wet etching process using a mask pattern.

상기 셀 분리부를 형성하는 단계는 제2전극층 상에 셀 분리부 영역을 갖는 마스크 패턴을 형성하는 단계와; 상기 마스크 패턴을 이용하여 상기 셀 분리부 영역에 형성된 제1,2전극과 상기 광전변환층을 제거하여 셀 분리부를 형성하는 식각 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The forming of the cell separator may include forming a mask pattern having a cell separator region on the second electrode layer; And removing the first and second electrodes and the photoelectric conversion layer formed in the cell separator area using the mask pattern to form a cell separator.

각각의 태양전지 서브모듈이 상하 방향 및 좌우 방향으로 이격되어 있기 때문에, 어느 하나의 태양전지 서브모듈에 이상이 있거나, 또는 그림자가 발생할 경우에도, 다른 태양전지 서브 모듈에 영향을 주지 않을 수 있다.Since each solar cell submodule is spaced apart in the up-down direction and the left-right direction, even if there is an error in one solar cell submodule or a shadow occurs, it may not affect the other solar cell submodule.

특히 단위 셀이 직렬 연결이 된 경우, 특정 셀에서 이상이 발생하면 태양전지 전체의 출력이 저하되나, 본 발명의 경우, 이상이 발생한 부분에서의 출력만 저하되지 다른 부분에서의 출력은 이상없이 수행될 수 있다.In particular, when unit cells are connected in series, when an abnormality occurs in a specific cell, the output of the entire solar cell is lowered. However, in the present invention, only the output in the abnormality part is lowered. Can be.

그리고, 이상이 발생한 부분에서의 수리 또는 교체를 통하여 정상적인 작동이 가능하다. In addition, normal operation is possible through repair or replacement at the portion where the abnormality occurs.

게다가, 각각의 태양전지 서브모듈이 병렬연결되어 있기 때문에 직렬연결되는 경우보다 저출력의 전압을 제공할 수 있어서 별도의 갑압 과정이 생략될 수 있다.In addition, since each solar cell submodule is connected in parallel, it can provide a lower output voltage than when connected in series, so that a separate boosting process can be omitted.

도1은 본 발명에 의한 태양전지의 평면도이다.
도2는 도1에서 A1부분의 측단면도이다.
도3은 도1에서 B1-B1' 부분의 단면도이다.
도4내지 도13은 본 발명에 의한 태양전지를 제작하는 공정을 나타내는 도면이다.
도14는 본 발명에 의한 태양전지의 회로도이다.
도15는 본 발명에 의한 태양전지 중 일부의 비정상 동작 상태를 도시한 평면도이다.
도16은 종래 기술에 의한 태양전지의 평면도이다.
도17은 종래 기술에 의한 태양전지의 단면도이다1 is a plan view of a solar cell according to the present invention.
2 is a side cross-sectional view of the portion A1 in FIG.
3 is a cross-sectional view of the portion B1-B1 'in FIG.
4 to 13 are views showing a process for manufacturing a solar cell according to the present invention.
14 is a circuit diagram of a solar cell according to the present invention.
15 is a plan view showing an abnormal operation state of a part of the solar cell according to the present invention.
16 is a plan view of a solar cell according to the prior art.
17 is a cross-sectional view of a solar cell according to the prior art.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보도록 하겠다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명에 의한 태양전지(100)의 평면도이다.1 is a plan view of a solar cell 100 according to the present invention.

본 발명에 의한 태양전지(100)는 좌우 방향과 상하 방향으로 이격되어 배치되는 복수의 태양전지 서브모듈(101)을 포함한다.The solar cell 100 according to the present invention includes a plurality of solar cell submodules 101 spaced apart from each other in a left and right direction and a vertical direction.

상기 태양전지 서브모듈(101)은 기판상에 배치되는데, 셀 분리부(150)에 의하여 분리되어, 상호 이격되어 배치된다.The solar cell submodule 101 is disposed on a substrate, separated by the cell separator 150, and spaced apart from each other.

상기 셀분리부(150)는 제1방향을 따라서 배치되는 제1셀분리부(151)와, 제1방향과 다른 제2방향을 따라서 배치되는 제2셀 분리부(152)를 포함한다.The cell separator 150 includes a first cell separator 151 disposed along a first direction and a second cell separator 152 disposed along a second direction different from the first direction.

여기서, 상기 제1방향은 상하 방향으로 정의하고, 제2방향은 좌우 방향으로 정의하도록 하겠다. 다만, 방향은 상기 정의에 국한되지 않는다.Here, the first direction will be defined in the vertical direction, the second direction will be defined in the left and right directions. However, the direction is not limited to the above definition.

상기 제1셀분리부(151)와, 상기 제2셀분리부(152)는 대면적을 갖는 직렬연결된 태양전지를 제1,2방향을 따라서 레이저 스크라이빙과 같은 제거방법을 이용하여 형성한다.The first cell separator 151 and the second cell separator 152 form a series-connected solar cell having a large area using a removal method such as laser scribing along the first and second directions.

즉, 제1,2셀분리부(151,152)가 배치되어야 하는 부분의 전극층 및 광전변환층을 제거함으로써 형성된다. That is, the first and second cell separators 151 and 152 are formed by removing the electrode layer and the photoelectric conversion layer of the portion to be disposed.

여기서, 상기 태양전지 서브모듈(101)은 복수의 단위셀이 직렬연결 됨으로써 형성된다.Here, the solar cell submodule 101 is formed by connecting a plurality of unit cells in series.

다만, 상기 태양전지 서브모듈(101)은 좌우방향으로 복수개가 상호 이격되어 형성되고, 상하 방향으로도 복수개가 상호 이격되어 형성되는 메쉬 또는 매트릭스형태로 배치된다.However, the solar cell submodule 101 is formed in a plurality of spaced apart from each other in the left and right direction, and arranged in a mesh or matrix form formed in a plurality of spaced apart from each other in the vertical direction.

상기 제2방향을 따라서 배치되는 태양전지 서브모듈들(101)은 제2방향을 따라서 배치되어 있는 리드와이어(170)에 의하여 병렬연결되고, 각각의 리드와이어는 다시 연결부(180)에 의하여 연결된다.The solar cell submodules 101 arranged along the second direction are connected in parallel by lead wires 170 disposed along the second direction, and each lead wire is connected by the connection unit 180 again. .

상기 태양전지 서브모듈(101)에는 양극과 음극이 각각 형성되는데, 상기 리드와이어(170)에 의하여 하나의 태양전지 서브모듈(101)의 양극은 다른 태양전지 서브 모듈(101)의 양극과 연결된다.A positive electrode and a negative electrode are respectively formed in the solar cell submodule 101, and the anode of one solar cell submodule 101 is connected to the anode of the other solar cell submodule 101 by the lead wire 170. .

즉, 서로 다른 행의 같은 열에 있는 태양 전지 서브모듈(101)의 양극은 상기 리드와이어(170)에 의하여 상호 간에 연결된다. That is, the anodes of the solar cell submodules 101 in the same column of different rows are connected to each other by the lead wires 170.

예를 들어, 도1에서 나타난 Ⅰ~Ⅳ행에 있는 특정 열(예, A 열)의 태양전지 서브모듈(101) 의 양극은 해당 특정 열에 있는 태양전지 서브모듈(101)의 양극과 상기 리드와이어(170)에 의하여 연결된다. For example, the anode of the solar cell submodule 101 in a specific column (eg, column A) in rows I to IV shown in FIG. 1 is the anode and the lead wire of the solar cell submodule 101 in the specific column. Connected by 170.

그리고, 하나의 태양전지 서브모듈의 음극은 다른 태양전지 서브 모듈의 양극과 연결된다.The cathode of one solar cell submodule is connected to the anode of another solar cell submodule.

예를 들어 , 도1에서 나타난 Ⅰ~Ⅳ행에 있는 특정 열(예, A열)의 태양전지 서브모듈(101)의 음극은 해당 특정 열에 있는 태양전지 서브모듈(101)의 음극과 상기 리드와이어(170)에 의하여 연결된다. For example, the cathode of the solar cell submodule 101 of a specific column (eg, column A) in rows I to IV shown in FIG. 1 is a cathode and the lead wire of the solar cell submodule 101 of the specific column. Connected by 170.

여기서, 음극을 연결하는 리드와이어를 제1리드와이어(171)라고 하고, 양극을 연결하는 리드와이어를 제2리드 와이어(172)라고 정의한다.Here, the lead wire connecting the cathode is referred to as the first lead wire 171, and the lead wire connecting the anode is defined as the second lead wire 172.

상기 리드와이어(170)는 소정의 폭을 갖는 전극리본 형태로 마련되는 것이 바람직하다.The lead wire 170 is preferably provided in the form of an electrode ribbon having a predetermined width.

상기 리드와이어(170)는 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, Ag+Al+Zn, Ag+Sn+Cu 등과 같이 도전성이 우수하고 용융점이 낮은 금속물질로 이루어진다.The lead wire 170 is Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, Ag + Al + Zn, Ag + Sn + Cu It is made of a metal material having excellent conductivity and low melting point.

예를 들어 상기 리드와이어(170)는 구리 재질의 금속물질과, 산화바지를 위해 금속재질에 코팅된 은(Ag)과, 주석(Sn)의 합금(AgSn) 재질의 코팅물질을 포함하여 구성될 수 있다. For example, the lead wire 170 may include a metal material made of copper, silver (Ag) coated on a metal material for oxide pants, and a coating material made of an alloy (AgSn) of tin (Sn). Can be.

상기 제1,2리드와이어(171,172)는 복수개로 마련되며, 상기 제1방향을 따라서, 각각 음극과 양극을 연결한다. The first and second lead wires 171 and 172 are provided in plural, and connect the cathode and the anode, respectively, along the first direction.

상기 태양전지 서브모듈(101)의 양단에는 양극과 음극이 배치되는데, 상호 이웃한 태양전지 서브모듈(101)의 양극은 상호 인접하게 배치되고, 음극도 상호 인접하게 배치된다.An anode and a cathode are disposed at both ends of the solar cell submodule 101, and anodes of neighboring solar cell submodules 101 are disposed adjacent to each other, and cathodes are disposed adjacent to each other.

이는 상기 제1셀 분리부(151)를 기준으로 상기 태양전지 서브모듈(101)의 단면이 대칭되게 형성되기 때문인데, 이는 후술하는 바와 같이, 양극을 연결하는 제2리드 와이어(172)의 수량을 절약하기 위함이다.This is because the cross section of the solar cell submodule 101 is formed to be symmetrical with respect to the first cell separator 151. This is the quantity of the second lead wires 172 connecting the anodes, as described below. To save money.

상기 제1리드와이어(171)는 각각의 태양전지 서브모듈(101)의 음극을 각각의 열을 따라서 연결하지만, 제2리드와이어(172)는 인접한 태양전지 서브모듈(101)의 양극을 동시에 덮도록 배치된다.The first lead wire 171 connects the cathodes of each solar cell submodule 101 along each row, while the second lead wire 172 simultaneously covers the anodes of the adjacent solar cell submodules 101. It is arranged to be.

양극 하부에 형성되는 광전변환층은 실질적인 광전변환을 하지 않는 데드 셀(Dead cell)이 되는데, 이 부분의 면적을 최소화하고, 최소의 면적을 가진 양극을 인접하게 배치하고, 하나의 제2리드와이어(172)를 이용하여 상호 인접한 양극을 한꺼번에 연결시켜 제2리드와이어(172)의 수량을 줄이고, 이에 따른 비용을 절감하기 위함이다. The photoelectric conversion layer formed under the anode becomes a dead cell which does not actually perform photoelectric conversion. The area of this part is minimized, the anode having the smallest area is disposed adjacent to each other, and one second lead wire is used. In order to reduce the quantity of the second lead wires 172 by connecting the mutually adjacent anodes at the same time using 172, thereby reducing the cost.

이와 같은 구성하에서, 상기 태양전지 서브모듈(101)은 복수의 행과 열을 갖는 메쉬형태의 매트릭스 구조를 갖는다.Under such a configuration, the solar cell submodule 101 has a mesh structure having a mesh shape having a plurality of rows and columns.

서로 다른 행에 배치되는 태양전지 서브모듈(101)의 양극과 음극이 상하 방향 즉, 열방향을 따라 배치된 리드와이어(170)에 의하여 연결되고, 상호 이격되어 복수의 열을 형성하는 리드와이어(170)는 연결부(180)에 의하여 연결된다. Lead wires, which are connected to each other by the lead wires 170 arranged along the vertical direction, that is, the column direction of the solar cell submodule 101 arranged in different rows, are spaced apart from each other to form a plurality of rows ( 170 is connected by the connection unit 180.

여기서도, 음극을 연결하는 제1리드와이어(171)들은 제1연결부(181)에 의하여 연결되고, 양극을 연결하는 제2리드와이어(172)들은 제2연결부(182)에 의하여 연결된다.Here, the first lead wires 171 connecting the cathode are connected by the first connector 181, and the second lead wires 172 connecting the anode are connected by the second connector 182.

상기 제1,2연결부(181,182)는 각각 외부 배선에 연결되어 외부로 전력을 공급하는데, 상기 제1,2 연결부(181,182)는 별도로 마련되는 배선반(정션박스; Junction Box)(C) 에 연결되어 외부 배선과 연결된다. The first and second connectors 181 and 182 are connected to an external wiring to supply power to the outside, respectively, and the first and second connectors 181 and 182 are connected to a wiring board (junction box) C provided separately. It is connected to external wiring.

각각의 태양전지 서브모듈(101)이 상하 방향 및 좌우 방향으로 이격되어 있기 때문에, 어느 하나의 태양전지 서브모듈(101)에 이상이 있거나, 또는 그림자가 발생할 경우에도, 다른 태양전지 서브 모듈(101)에 영향을 주지 않을 수 있다.Since each solar cell submodule 101 is spaced apart in the up-down direction and the left-right direction, even if there is an abnormality in any one of the solar cell submodule 101 or a shadow occurs, the other solar cell submodule 101 ) May not be affected.

게다가, 각각의 태양전지 서브모듈(101)이 병렬연결되어 있기 때문에 상대적인 저출력의 전압을 제공할 수 있어서 별도의 갑압 과정이 생략될 수 있다.In addition, since each solar cell submodule 101 is connected in parallel, it is possible to provide a relatively low voltage, so that a separate step-down process may be omitted.

도1에서 C는 제1,2연결부가 모여 외부 배선과 연결되는 배선반을 표시한다.In FIG. 1, C denotes a wiring board in which the first and second connectors are connected to the external wiring.

도2는 도1의 A1부분의 단면도를 나타낸다.FIG. 2 is a sectional view of portion A1 of FIG.

도2에서 도시한 바와 같이, 서로 다른 행에 배치되는 태양전지 서브모듈(101)은 좌우 방향(제2방향)으로 배치되는 제2셀 분리부(152)에 의하여 분리되어 이격된다.As shown in FIG. 2, the solar cell submodules 101 arranged in different rows are separated and spaced apart by the second cell separation unit 152 arranged in the left and right directions (the second direction).

각각의 태양전지 서브모듈(101)은 기판(110) 상부에 배치되는 제1전극층(120)과, 상기 제1전극층(120) 상부에 마련되는 광전변환층(130)과, 상기 광전변환층(130) 상부에 마련되는 제2전극층(140)을 포함한다.Each solar cell submodule 101 includes a first electrode layer 120 disposed on the substrate 110, a photoelectric conversion layer 130 provided on the first electrode layer 120, and the photoelectric conversion layer ( 130) a second electrode layer 140 provided on the upper portion.

상기 리드와이어(170)는 상기 제2전극층(140) 상부에 부착되는데, 상기 리드와이어(170)는 상호 이격되는 각각의 태양전지 서브모듈(101)을 연결하기 때문에 상기 제2셀 분리부(152)의 상부를 가로질러서 배치된다.The lead wire 170 is attached to the upper portion of the second electrode layer 140. Since the lead wire 170 connects the respective solar cell submodules 101 spaced apart from each other, the second cell separation unit 152 Is disposed across the top of the).

후술하겠지만, 상기 제2셀분리부(152)는 레이저 스크라이빙이나 기타 방법으로 원래 대면적을 갖는 태양전지(100) 일부를 좌우방향으로 제거함으로써 형성한다.As will be described later, the second cell separator 152 is formed by removing a portion of the solar cell 100 having the original large area in left and right directions by laser scribing or other methods.

그로 인하여, 복수의 태양전지 서브 모듈(101)이 복수의 행을 가지며 상하 방향(제1방향)으로 상호 이격되도록 배치되는 것이다.Therefore, the plurality of solar cell submodules 101 have a plurality of rows and are arranged to be spaced apart from each other in the vertical direction (first direction).

도3은 도1에서 B1-B1'을 절단하여 나타내어지는 단면도를 도시한 것이다.FIG. 3 is a cross-sectional view of B1-B1 'shown in FIG.

도3에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 태양전지는 기판(110)과, 제1전극층(120)과, 광전변환층(130)과, 제2전극층(140)을 구비한다.As shown in FIG. 3, the solar cell according to the present invention includes a substrate 110, a first electrode layer 120, a photoelectric conversion layer 130, and a second electrode layer 140.

복수의 단위셀(102)은 상호 직렬연결되어 하나의 태양전지 서브 모듈(101)을 구성한다.The plurality of unit cells 102 are connected in series to each other to form one solar cell submodule 101.

특정 태양전지 서브모듈(101)의 옆에는 제1셀 분리부(151)가 형성되어 다른 태양전지 서브모듈(101)을 특정 태양전지 서브 모듈(101)과 분리 이격시킨다.The first cell separator 151 is formed next to the specific solar cell submodule 101 to separate and separate the other solar cell submodule 101 from the specific solar cell submodule 101.

상기 제1셀분리부(151) 또한, 제2셀 분리부(도2참조, 152)와 같이, 레이저 스크라이빙과 같은 공정에 의하여 태양전지(100)를 구성하는 제1,2전극층(120,140) 및 광전변환층(130)을 제거함으로써 형성한다.The first cell separator 151 may also include the first and second electrode layers 120 and 140 constituting the solar cell 100 by a process such as laser scribing, as in the second cell separator 151 (see FIG. 2 and 152). And the photoelectric conversion layer 130 is removed.

하나의 태양전지 서브모듈(101)의 양단에는 음극과 양극이 마련되고, 각각의 음극과 양극에는 상기 제1,2리드와이어(171,172)가 연결되어 전류를 안내한다.Cathodes and anodes are provided at both ends of one solar cell submodule 101, and the first and second lead wires 171 and 172 are connected to each cathode and anode to guide current.

다만, 양극이 형성되는 부분의 하부에 마련되는 광전변환층(130b)은 음극이 형성되는 부분의 하부에 형성되는 광전변환층(130a)에 비하여 작게 형성되는 것이 바람직하다.However, the photoelectric conversion layer 130b provided under the portion where the anode is formed is preferably smaller than the photoelectric conversion layer 130a formed under the portion where the cathode is formed.

이는 양극이 형성되는 부분의 하부에 마련되는 광전변환층(130b)은 광전변환이 일어나지 않는 데드 셀(Dead cell)이 되기 때문이며, 이러한 부분을 최소화 해야 광전변환 효율을 높일 수 있다.This is because the photoelectric conversion layer 130b provided under the portion where the anode is formed becomes a dead cell in which photoelectric conversion does not occur.

한편, 상기 제1셀분리부(151)를 기준으로 하여 양 옆에는 각각 태양전지 서브 모듈(101)이 배치되며, 그 단면은 상기 제1셀분리부(151)를 기준으로 좌우 대칭상태가 되는 것이 바람직하다.On the other hand, the solar cell sub-module 101 is disposed on both sides of the first cell separation unit 151, the cross-section is symmetrical with respect to the first cell separation unit 151 It is preferable.

이러한 구성을 통하여 하나의 태양전지 서브 모듈(101)의 양극이 인접한 태양전지 서브 모듈(101)의 양극과 인접하게 배치되고, 그 두 양극에 하나의 리드와이어(170)를 배치할 수 있기 때문이다.This is because the anode of one solar cell submodule 101 may be disposed adjacent to the anode of the adjacent solar cell submodule 101 and one lead wire 170 may be disposed at the two anodes. .

두 개의 양극에 하나의 리드 와이어(170)를 배치하는 이유는 상술한 바와 같이, 리드와이어(170)의 수량을 감소시켜 제작비용을 절감하기 위함이다.The reason for arranging one lead wire 170 on two anodes is to reduce manufacturing quantity by reducing the quantity of lead wires 170 as described above.

제1전극층(120)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 법이나, POCVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)법 도는 스퍼터링(Sputtering) 법을 이용하여 형성할 수 있다. The first electrode layer 120 may be formed using a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method, a plasma enhanced chemical vapor deposition (POCVD) method, or a sputtering method.

이때, 상기 제1전극층(120)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속 물질을 이용하여 형성하거나,ITO, FTO, ZnO, ZnO:B, ZnO;AL, Ag, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3,SnO2,:Sb2O3, 등과 같은 투명한 도전물질로 형성될 수 있다.In this case, the first electrode layer 120 may be formed of Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, or Ag + Al + Zn. It is formed using a metal material, such as ITO, FTO, ZnO, ZnO: B, ZnO; AL, Ag, SnO 2 , SnO 2 : F, ZnO: Ga 2 O 3 , SnO 2 ,: Sb 2 O 3 , etc. It may be formed of a transparent conductive material.

상기 제1전극층(120) 상에 상기 광전변환층(130)을 형성한다.The photoelectric conversion layer 130 is formed on the first electrode layer 120.

상기 광전변환층(130)은 반도체층으로 구성되되, PECVD 법을 이용하여 비정질 실리콘과 같은 실리콘 물질로 형성할 수 있다. The photoelectric conversion layer 130 may be formed of a semiconductor layer, and may be formed of a silicon material such as amorphous silicon by using a PECVD method.

구체적으로는 상기 제1전극층(130) 상에 SiH4, H2 및 PH3를 원료가스로 하여 PECVD법으로 N반도체층을 형성한다.Specifically, an N semiconductor layer is formed on the first electrode layer 130 by PECVD using SiH 4 , H 2, and PH 3 as source gases.

그리고, 상기 N형 반도체층 상에 SiH4, H2 를 원료가스로 하여 PECVD법으로 I형 반도체를 형성한다. On the N-type semiconductor layer, an I-type semiconductor is formed by PECVD using SiH 4 and H 2 as source gases.

그리고, 상기 I형 반도체층 상에 SiH4, H2 및 B2H6을 원료가스로 하여 P형 반도체층을 형성하는 공정을 통하여 상기 광전변환층(130)을 형성할 수 있다.The photoelectric conversion layer 130 may be formed through a process of forming a P-type semiconductor layer using SiH 4 , H 2, and B 2 H 6 as source gases on the I-type semiconductor layer.

위에서 설명한 것과 같이, PIN형태의 광전변환층(130)을 구성하는 것 이외에도 PN형태의 광전변환층도 구현할 수 있다. As described above, in addition to configuring the PIN type photoelectric conversion layer 130, a PN type photoelectric conversion layer may also be implemented.

상기 광전변환층(130) 상부에 마련되는 상기 제2전극층(140)은 태양광이 입사되는 면에 형성되기 때문에 ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITO(Indium Tin Oxide) 등과 같은 투명한 도전물질로 이루어져 있다.Since the second electrode layer 140 provided on the photoelectric conversion layer 130 is formed on a surface where sunlight is incident, ZnO: B, ZnO: Al, SnO 2 , SnO 2 : F, and ITO (Indium Tin Oxide) It is made of transparent conductive material such as).

이러한 투명한 도전물질을 스퍼터링법이나 MOCVD법을 이용하여 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제2전극층(140)이 투명도전물질로 구성되는 경우, 전기전도도 확보를 위하여 일정한 두께 이상이 되도록 하여야 한다. Such a transparent conductive material can be formed by sputtering or MOCVD. As described above, when the second electrode layer 140 is made of a transparent conductive material, the second electrode layer 140 should have a predetermined thickness or more to secure electrical conductivity.

후술하겠지만, 하나의 태양전지 서브 모듈(101)에는 제1트렌치에 의하여 분리되는 복수의 제1전극층(120)이 마련되고, 제2트렌치에 의하여 분리되는 복수의 광전변환층(130)과, 제3트렌치에 의하여 분리되는 복수의 제2전극층(140)을 포함한다.As will be described later, one solar cell submodule 101 includes a plurality of first electrode layers 120 separated by a first trench, a plurality of photoelectric conversion layers 130 separated by a second trench, and It includes a plurality of second electrode layer 140 separated by three trenches.

여기서, 하나의 단위셀(102)에 마련되는 제1전극층(120)은 상기 제2트렌치에 의하여 옆에 있는 단위셀에 마련되는 제2전극층(140)과 연결되는데, 이 때 이러한 연결이 직렬연결이 된다.Here, the first electrode layer 120 provided in one unit cell 102 is connected to the second electrode layer 140 provided in the unit cell adjacent by the second trench, and this connection is connected in series. Becomes

그리고, 이러한 연결은 연속적으로 이어지게 되어, 하나의 태양전지 서브 모듈(101)에는 복수의 단위셀(102)이 직렬연결될 수 있는 것이다.In addition, such a connection is continuously performed, and a plurality of unit cells 102 may be connected in series to one solar cell submodule 101.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 태양전지의 제조방법에 대하여 알아보도록 하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described for the manufacturing method of the solar cell according to the present invention.

도4에서 도시한 바와 같이, 상기 기판(110)위에 제1전극층(120)을 형성한다.As shown in FIG. 4, a first electrode layer 120 is formed on the substrate 110.

상기 기판(110)은 유리기판, 금속기판, 플라스틱 기판, 또는 플렉시블 기판이 될 수 있다.The substrate 110 may be a glass substrate, a metal substrate, a plastic substrate, or a flexible substrate.

기판(110)으로 유리 기판을 사용할 경우 태양전지의 생산 단자를 줄일 수 있다. 반면에, 기판(110)으로 금속기판, 플라스틱 기판 또는 플렉시블 기판을 사용할 경우 태양전지의 박형화 및 경량화를 가능하게 할 수 있고,플렉시블 태양전지를 제조할 수 있다.When using a glass substrate as the substrate 110 can reduce the production terminal of the solar cell. On the other hand, when a metal substrate, a plastic substrate, or a flexible substrate is used as the substrate 110, the solar cell can be thinner and lighter, and a flexible solar cell can be manufactured.

예를 들어, 금속 기판은 알루미늄 또는 스테인리스 재질로 이루어질 수 있고, 플렉시블 기판은 박형(50 ~ 200μm의 두께) 유리, 금속 호일, 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 플라스틱 재질은 PC(Polycarbonate), PET(Polyethylene terephthalate), PES(Polyethersulfone),PI(Polyimide), PEN(Polyethylene Naphthalate), PEEK(Polyetheretherketone) 등의 열가소성 세미결정성 고분자(Thermoplastic Semicrystalline Polymer) 재질로 이루어질 수 있다.For example, the metal substrate may be made of aluminum or stainless steel, and the flexible substrate may be made of thin (50 to 200 μm thick) glass, metal foil, or plastic material. The plastic material may be a thermoplastic semicrystalline polymer such as PC (Polycarbonate), PET (Polyethylene terephthalate), PES (Polyethersulfone), PI (Polyimide), PEN (Polyethylene Naphthalate), PEEK (Polyetheretherketone), etc. Can be done.

제 1 전극(120)은 기판(110)의 전면에 형성되어 광전 변환층(130)에 의해 생성되는 정공이 이동하는 (+) 전극의 역할을 한다. The first electrode 120 is formed on the entire surface of the substrate 110 to serve as a positive electrode to which holes generated by the photoelectric conversion layer 130 move.

이때, 제 1 전극(120)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, 또는 Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 이용하여 형성하거나, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine doped TinOxide), ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H 등과 같은 투명한 도전물질(TCO, Transparent Conductive Oxide)로 이루어질 수 있다.At this time, the first electrode 120 is Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, or Ag + Al + It is formed using a metal material such as Zn, or transparent conductive materials (TCO, Indium Tin Oxide), FTO (Fluorine doped Tin Oxide), ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, ZnO: H, etc. It may be made of.

한편, 제 1 전극(120)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등에 의해 기판(110) 전면에 ZnO,ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H 등과 같은 투명한 도전물질로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 전극(120)은 대략 1㎛의 두께로 형성될 수 있다.Meanwhile, the first electrode 120 may be formed of a transparent conductive material such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, ZnO: H, etc. on the entire surface of the substrate 110 by MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition). . At this time, the first electrode 120 may be formed to a thickness of approximately 1㎛.

투명전극층의 경우에는 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전물질을 스퍼터링(sputtering)법 또는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등을 이용하여 형성할 수 있다. In the case of the transparent electrode layer, a sputtering method or a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method such as ZnO, ZnO: B, ZnO: Al, SnO2, SnO2: F, and ITO (Indium Tin Oxide) It can form using.

불투명 전극층의 경우에는 투명 전극층 상에 형성되거나 또는 상기 제1기판의 상면에 형성될 수 있는데, Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, Ag+Al+Zn 등과 같은 금속물질을 스퍼터링(Sputtering) 법 등을 이용하여 형성할 수 있다. The opaque electrode layer may be formed on the transparent electrode layer or on the upper surface of the first substrate, and may include Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag +. Metal materials such as Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, Ag + Al + Zn, and the like may be formed using a sputtering method or the like.

또는 상기 금속물질의 페이스트(paste)를 스크린 인쇄법(screen printing), 잉크젯 인쇄법(inkjet printing), 그라비아 인쇄법(gravure printing) 또는 미세접촉 인쇄법(microcontact printing) 등과 같은 인쇄법을 이용하여 형성할 수 있다. Alternatively, the paste of the metal material is formed using a printing method such as screen printing, inkjet printing, gravure printing, or microcontact printing. can do.

이와 같이 상기 제1기판에 제1전극(110)이 형성되면, 도5에서 도시하는 바와 같이, 상기 제1전극(110)에 대해서 복수의 제1트렌치(P1)를 소정 간격 이격되게 형성한다. When the first electrode 110 is formed on the first substrate as described above, as shown in FIG. 5, the plurality of first trenches P1 are formed to be spaced apart from the first electrode 110 by a predetermined interval.

이때 상기 제1트렌치(P1)는 레이저 스크라이빙(Laser scribing) 등을 통하여 형성된다.In this case, the first trench P1 is formed through laser scribing.

이 상태에서, 도6에서 도시한 바와 같이, 상기 제1전극층(120) 상면에 상기 광전변환층을 형성한다.In this state, as shown in FIG. 6, the photoelectric conversion layer is formed on the first electrode layer 120.

상기 광전 변환층(130)은 제 1 전극(120)의 전면에 반도체 물질로 형성되어 태양 광에 의해 생성되는 정공 및 전자의 드리프트(Drift)를 통해 소정의 전력을 생성한다. 여기서, 광전 변환층(130)은 실리콘계 반도체 물질로 형성될수 있다.The photoelectric conversion layer 130 is formed of a semiconductor material on the front surface of the first electrode 120 to generate predetermined power through drift of holes and electrons generated by sunlight. Here, the photoelectric conversion layer 130 may be formed of a silicon-based semiconductor material.

상기 광전 변환층(130)은, P형 반도체 물질층, I형 반도체 물질층 및 N형 반도체 물질층이 순서대로 적층된 PIN 구조의 반도체층으로 형성될 수 있다.The photoelectric conversion layer 130 may be formed of a semiconductor layer having a PIN structure in which a P-type semiconductor material layer, an I-type semiconductor material layer, and an N-type semiconductor material layer are sequentially stacked.

N형 반도체 물질층은 N형 도핑물질(예컨대, 안티몬(Sb), 비소(As),인(P) 등의 5족 원소 물질)로 도핑된 반도체를 의미하며, I형 반도체 물질층은 진성 반도체를 의미하며, P형 반도체 물질층은 P형 도핑물질(예컨대, 붕소(B),갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 3족 원소 물질)로 도핑된 반도체를 의미한다. The N-type semiconductor material layer refers to a semiconductor doped with an N-type doping material (eg, group 5 element material such as antimony (Sb), arsenic (As), phosphorus (P)), and the type I semiconductor material layer is an intrinsic semiconductor. The P-type semiconductor material layer refers to a semiconductor doped with a P-type doping material (eg, a group 3 element material such as boron (B), gallium (Ga), indium (In), etc.).

여기서, I형 반도체 물질층 대신에 N형 또는 P형 반도체 물질층 보다 얇은 두께의 N형 또는 P형 반도체 물질층이 형성될 수도 있고, I형 반도체 물질층 대신에 N형 또는 P형 반도체 물질층 보다 도핑 농도가 낮은 N형 또는 P형 반도체 물질층이 형성될 수 있다.Here, an N-type or P-type semiconductor material layer having a thickness thinner than that of the N-type or P-type semiconductor material layer may be formed instead of the I-type semiconductor material layer, and an N-type or P-type semiconductor material layer instead of the I-type semiconductor material layer. An N-type or P-type semiconductor material layer having a lower doping concentration may be formed.

이와 같이 광전 변환층(130)이 PIN 구조의 반도체층으로 형성되면, I형 반도체 물질층이 P형 반도체 물질층과 N형 반도체 물질층에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에의해 생성되는 정공 및 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트되어 각각 P형 반도체 물질층 및 N형 반도체 물질층에서 수집되게 된다.As such, when the photoelectric conversion layer 130 is formed as a semiconductor layer having a PIN structure, the I-type semiconductor material layer is depleted by the P-type semiconductor material layer and the N-type semiconductor material layer to generate an electric field therein. The holes and electrons generated by sunlight are drift by the electric field and are collected in the P-type semiconductor material layer and the N-type semiconductor material layer, respectively.

한편, 광전 변환층이 PIN 구조의 반도체층으로 형성될 경우에는 제 1 전극(120) 상에 P형 반도체 물질층을 형성한 후, 그 위에 I형 반도체 물질층 및 N형 반도체 물질층을 형성하는 것이 바람직하다. Meanwhile, when the photoelectric conversion layer is formed of a semiconductor layer having a PIN structure, a P-type semiconductor material layer is formed on the first electrode 120, and then an I-type semiconductor material layer and an N-type semiconductor material layer are formed thereon. It is preferable.

그 이유는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체 물질층을 수광면에 가깝게 형성하기 위함이다.The reason is that the drift mobility of the holes is generally low due to the drift mobility of the electrons, so that the P-type semiconductor material layer is formed close to the light receiving surface in order to maximize the collection efficiency by incident light.

한편, 상기 광전변환층(130)을 구성하는 물질은 상기 제1트렌치(P1) 내부에 충진됨으로써, 상호 이격되어 있는 제1전극층을 절연시킨다.The material constituting the photoelectric conversion layer 130 is filled in the first trench P1 to insulate the first electrode layers spaced apart from each other.

이와 같은 형태로 광전변환층(130)이 형성되면, 도7에서 도시한 바와 같이, 상기 광전변환층(130)에 제2트렌치(P2)를 형성하여 각각의 광전변환층(130)을 이격시킨다.When the photoelectric conversion layer 130 is formed in this manner, as shown in FIG. 7, the second trenches P2 are formed in the photoelectric conversion layer 130 to space each photoelectric conversion layer 130. .

상기 제2트렌치(P2)도 레이저 스크라이빙(Laser scribing) 등을 통하여 형성된다. 상기 제2트랜치(P2)는 상기 제1트렌치(P1)의 위치보다 약간 어긋나게 배치된다.The second trench P2 is also formed through laser scribing or the like. The second trench P2 is slightly shifted from the position of the first trench P1.

후술하겠지만, 상기 제2트랜치(P2)는 상기 제1전극층(120)과 제2전극층(140)이 직렬로 연결될 수 있도록 안내하는 연결 채널 역할을 할 수 있다.As will be described later, the second trench P2 may serve as a connection channel for guiding the first electrode layer 120 and the second electrode layer 140 to be connected in series.

도8에서 도시한 바와 같이, 상기 광전변환층(130)에 제2트렌치(P4)를 형성한 뒤에, 상기 광전변환층(130) 상부에 상기 제2전극층(140)을 형성한다. As shown in FIG. 8, after the second trench P4 is formed in the photoelectric conversion layer 130, the second electrode layer 140 is formed on the photoelectric conversion layer 130.

제 2 전극(140)은 Ag, Al, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 등과 같은 금속재질을 이용한 프린팅 공정에 의해 형성될 수 있다. The second electrode 140 may be formed by a printing process using a metal material such as Ag, Al, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, or the like.

이때, 프린팅 공정은 스크린 프린팅(Screen Printing), 잉크젯 프린팅(Inkjet Printing), 그라비아 프린팅(Gravure Printing), 그라비아 오프셋 프린팅(Gravure Offset Printing), 리버스 프린팅(ReversePrinting), 플렉소 프린팅(Flexo Printing), 또는 마이크로 콘택 프린팅(Micro Contact Printing) 방법이 될 수 있다. At this time, the printing process may include screen printing, inkjet printing, gravure printing, gravure offset printing, reverse printing, flexo printing, or It may be a micro contact printing method.

여기서, 스크린 프린팅 방법은 스크린 위에 잉크를 올리고, 일정 압력으로 스퀴지(Squeegee)를 가압하면서 이동시켜 스크린의 메쉬를 통해 잉크를 전사하는 방식이다. 잉크젯 프린팅 방법은 매우 작은 잉크 방울을 기판에 충돌시켜 프린팅하는 방식이다. Here, the screen printing method is a method of transferring the ink through the mesh of the screen by raising the ink on the screen, moving while pressing a squeegee (Squeegee) at a predetermined pressure. An inkjet printing method is a method in which very small ink droplets collide with a substrate for printing.

그라비아 프린팅 방법은 평평한 비화선부에 묻어 있는 잉크를 닥터 블레이드로 제거하고 에칭되어 오목한 화선부에 묻어 있는 잉크만을 기판에 전이시켜 프린팅하는 방식이다.The gravure printing method is a method of removing ink on a flat non-wire portion with a doctor blade and transferring only ink on an etched concave wire portion to a substrate by printing.

그라비아 오프셋 프린팅 방법은 잉크를 인쇄판에서 블랑켓에 전사하고 그 블랑켓의 잉크를 다시 기판에 전사하는 방식이다. The gravure offset printing method is a method of transferring ink from a printing plate to a blanket and transferring the ink of the blanket back to a substrate.

리버스 프린팅 방법은 용매를 잉크로 이용하여 프린팅하는 방식이다. 플렉소 프린팅 방법은 양각되어 있는 부분에 잉크를 묻혀서 이를 프린트하는 방식이다. 마이크로 콘택 프린팅 방법은 스탬프에 원하는 물질을 올려 도장처럼 찍어 프린팅하는 방식이다.Reverse printing method is a method of printing using a solvent as an ink. Flexo printing is a method of printing ink by embossing the embossed portion. The micro contact printing method is a method of printing a desired material on a stamp by stamping it like a stamp.

또한, 제 2 전극(140)은 Ag, Al, Ag+Al, Ag+Mg, Ag+Mn, Ag+Sb, Ag+Zn, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu, Ag+Al+Zn, ITO,FTO, ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, ZnO:H, SnO2, SnO2:F, ZnO:Ga2O3, ZnO:Al2O3, SnO2:Sb2O3 등과 같은 도전물질을 이용한 MOCVD 공정, PECVD 공정, 또는 스퍼터링 공정 등을 포함하는 증착 공정에 의해 형성될 수 있다.In addition, the second electrode 140 is Ag, Al, Ag + Al, Ag + Mg, Ag + Mn, Ag + Sb, Ag + Zn, Ag + Mo, Ag + Ni, Ag + Cu, Ag + Al + Zn , Chemical vapor deposition (PECVD), or sputtering It may be formed by a deposition process including a process and the like.

여기서, 상기 제2전극(140)을 구성하는 물질은 상기 제2트렌치(P2) 내부에 충진되고, 이를 통하여 상기 제1전극(110)과 연결된다. Here, the material constituting the second electrode 140 is filled in the second trench (P2), and is connected to the first electrode 110 through this.

이 상태에서, 도9에서 도시한 바와 같이, 상기 제2전극층(140)에 대하여 상호 이격되는 제3트렌치(P3)를 형성하는데, 이 경우도, 레이저 스크라이빙 공법이 사용될 수 있다.In this state, as shown in FIG. 9, the third trenches P3 are spaced apart from each other with respect to the second electrode layer 140. In this case, a laser scribing method may also be used.

상기 제3트렌치(P3)에 의하여 제2전극층(140)이 수평으로 분할되어 있어서, 상호간에 연결이 끊어져 분리될 수 있다. Since the second electrode layer 140 is horizontally divided by the third trench P3, the second electrode layer 140 may be disconnected and separated from each other.

분리된 하나의 제2전극층(140)은 이웃한 단위셀의 제1전극층(110)와 연결될 수 있다. 상기 제3트렌치(P3)의 위치는 상기 제1트렌치(P1) 및 상기 제2트렌치(P2)와 어긋나게 배치되는 것이 바람직하다.The separated second electrode layer 140 may be connected to the first electrode layer 110 of the neighboring unit cell. The position of the third trench P3 may be disposed to be offset from the first trench P1 and the second trench P2.

이 상태에서 도10에서 도시한 바와 같이, 상기 제1셀 분리부(151)를 형성한다. 상기 제1셀 분리부(151)는 제 1 전극(120) 상의 제 2 전극(140)과 투명 광전 변환층(130)의 일부가 상하방향으로 완전하게 제거되어 형성됨으로써 제 1전극(120) 상에 형성된 제 2 전극(140)과 광전 변환층(130)을 소정 간격으로 분리시킨다. In this state, as shown in FIG. 10, the first cell separator 151 is formed. The first cell separator 151 is formed by completely removing a portion of the second electrode 140 and the transparent photoelectric conversion layer 130 on the first electrode 120 in the vertical direction. The second electrode 140 and the photoelectric conversion layer 130 formed thereon are separated at predetermined intervals.

이러한, 제1 셀 분리부(150)는 레이저 스크라이빙(Laser Scribing) 공정에 의해 형성되거나, 습식 식각 공정 및 건식 식각 공정 중 적어도 하나의 공정에 의해 형성될 수 있다.The first cell separator 150 may be formed by a laser scribing process or may be formed by at least one of a wet etching process and a dry etching process.

이와 같은 제1셀 분리부(150)에 의하여 태양전지 서브 모듈이 상호 분리된 상태로 이격되어 배치된다.The solar cell submodules are spaced apart from each other by the first cell separator 150 as described above.

도11과 도12에서 도시한 바와 같이, 상기 셀분리부(150)가 습식식각공정에 의하여 형성될 수도 있다.As shown in FIGS. 11 and 12, the cell separator 150 may be formed by a wet etching process.

즉, 도11에 도시된 바와 같이, 포토 공정을 이용하여 제 2 전극(140)의 전면에 셀 분리 영역(162)을 가지는 마스크 패턴(160)을 형성한다. That is, as shown in FIG. 11, the mask pattern 160 having the cell isolation region 162 is formed on the entire surface of the second electrode 140 by using a photo process.

다음, 도 12에 도시된 바와 같이, 마스크 패턴(160)을 이용한 식각 공정을 통해 셀 분리 영역(162)에 형성된 제2 전극(140)과 및 광전 변환층(130)과, 상기 제1전극(120)을 제거하여 셀 분리부(150)를 형성한다. Next, as shown in FIG. 12, the second electrode 140, the photoelectric conversion layer 130, and the first electrode formed in the cell isolation region 162 through an etching process using the mask pattern 160. 120 is removed to form a cell separator 150.

이와 같은 제1셀 분리부(150)에 의하여 태양전지 서브 모듈이 상호 분리된 상태로 이격되어 배치된다.The solar cell submodules are spaced apart from each other by the first cell separator 150 as described above.

한편, 마스크 패턴(160)은 식각 공정 이후에 제거된다.Meanwhile, the mask pattern 160 is removed after the etching process.

상기 도13에서 도시한 바와 같이, 레이져 스크라이빙 또는 마스크를 이용하여 습식 식각 공정, 또는 건식 식각공정을 통하여 제2셀분리부(152)를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 13, the second cell separator 152 may be formed by a wet etching process or a dry etching process using a laser scribing or a mask.

즉, 도13(a)와 같이 상하방향으로 연결되어 있는 제1전극층(120), 광전변환층(130), 제2전극층(140)의 일부분을 제거함으로써, 도13(b)와 같이 제2셀분리부(152)를 형성할 수 있다.That is, by removing portions of the first electrode layer 120, the photoelectric conversion layer 130, and the second electrode layer 140 which are connected in the vertical direction as shown in FIG. 13A, the second electrode as shown in FIG. 13B is removed. The cell separator 152 may be formed.

이와 같은 제2셀 분리부(152)는 복수개로 형성되며, 상호 이격되게 배치됨으로써, 복수의 태양전지 서브모듈(101)을 상하 방향으로 복수 개가 되도록 형성할 수 있다. The second cell separation unit 152 may be formed in plural and spaced apart from each other, such that the plurality of solar cell submodules 101 may be plural in the vertical direction.

이와 같이, 상기 제1,2셀 분리부(151,152)가 형성된 다음에, 각 태양전지 서브모듈의 양극과 음극에 각각 제1,2리드 와이어(171,172)를 연결하면, 도2 및 도3에서 도시한 바와 같이, 각 태양전지 서브 모듈(101)이 병렬 연결될 수 있다. As such, after the first and second cell separators 151 and 152 are formed, the first and second lead wires 171 and 172 are connected to the anode and the cathode of each solar cell submodule, respectively, as shown in FIGS. 2 and 3. As one example, each solar cell submodule 101 may be connected in parallel.

도1 내지 도3에서 도시된 병렬 연결된 상태의 태양전지를 회로도로 표시하면 도14와 같이 나타난다.When the solar cells in parallel connected state shown in Figures 1 to 3 are shown in the circuit diagram as shown in FIG.

즉, 하나의 다이오드 표시는 하나의 태양전지 서브 모듈(101)을 나타낸다.That is, one diode display represents one solar cell submodule 101.

A~D열 각각 열을 따라서 상하 방향으로 배치되는 각각 태양전지 서브모듈(101)의 음극은 음극과 연결되고, 양극은 양극과 연결된다.The cathodes of the solar cell submodules 101 arranged in the vertical direction along the columns A to D are connected to the cathodes, and the anodes are connected to the anodes.

A열의 태양전지 서브모듈(101)의 극 배치와, C열의 태양전지 서브모듈(101)의 극배치는 동일하고, B열의 태양전지 서브 모듈의 극배치와, D열의 태양전지 서브 모듈의 극배치는 동일하게 된다.The pole arrangement of the solar cell submodule 101 in row A and the pole arrangement of the solar cell submodule 101 in row C are the same, the pole arrangement of the solar cell submodule in row B and the pole arrangement of the solar cell submodule in row D Becomes the same.

그리고, A열과 B을 정반대의 극배치를 이루고, C열과 D열도 그러하다.Columns A and B are in opposite polar arrangements, and columns C and D are the same.

즉, 이웃하는 태양전지 서브모듈(101)간의 극배치는 서로 반대방향을 형성하는데, 이는 상술한 바와 같이, 이웃하는 태양전지 서브모(101)듈의 양극을 하나의 리드와이어로 연결하기 위함이다.That is, the pole arrangements between the neighboring solar cell submodules 101 form opposite directions. This is to connect the anodes of the neighboring solar cell submodules 101 with one lead wire as described above. .

각 열(A~B)에 배치되는 각각의 태양전지 서브모듈(101)의 음극을 연결하는 제1리드와이어(171)들은 다른 제1리드와이어(171)들과 상기 제1연결부(181)에 의하여 연결된다. The first lead wires 171 connecting the cathodes of the respective solar cell submodules 101 arranged in the columns A to B are connected to the other first lead wires 171 and the first connector 181. Is connected.

또한, 각 열(A~B)에 배치되는 각각의 태양전지 서브모듈의 양극을 연결하는 제2리드와이어(172)들은 다른 제2리드와이어(172)들과 상기 제2연결부(182)에 의하여 연결된다. In addition, the second lead wires 172 connecting the anodes of the respective solar cell submodules disposed in the columns A to B are formed by the other second lead wires 172 and the second connection part 182. Connected.

그리고, 제1,2연결부(181,182)는 배선반(미도시)에 연결되어 외부 배선과 연결될 수 있다.The first and second connectors 181 and 182 may be connected to a wiring board (not shown) to be connected to an external wiring.

이하에서는 본 발명의 동작에 대햐여 알아보도록 하겠다. Hereinafter, the operation of the present invention will be described.

도14 및 도15에서 도시한 바와 같이, 만약에 C열-Ⅲ행에 위치한 태양전지 서브모듈(101)에 나뭇잎이 달라붙어서 그림자가 생기거나, 또는 고장이 발생하여 광전변환을 수행할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.As shown in FIGS. 14 and 15, if the leaves adhere to the solar cell submodule 101 located in column C-III, shadows occur, or a failure occurs and photoelectric conversion cannot be performed. May occur.

이 경우, 태양전지(101) 자체가 단위 셀들이 직렬로 연결된 경우라면, 그 부분이 부하로 작용하여 열이 발생하고, 인접한 단위 셀에도 악영향을 끼쳐서, 태양전지 자체의 수명을 단축시킬 수 있다.In this case, when the solar cells 101 themselves are connected in series, the portion acts as a load to generate heat and adversely affect adjacent unit cells, thereby reducing the life of the solar cell itself.

그러나, 본 발명의 경우, 단위셀이 구성하는 태양전지 서브모듈(101)이 병렬연결되어 태양전지(101)를 구성하기 때문에 특정 태양전지 서브 모듈의 문제가 다른 태양전지 서브 모듈(101)에 영향을 주지 않는다. However, in the present invention, since the solar cell submodules 101 constituted by the unit cell are connected in parallel to form the solar cell 101, the problem of the specific solar cell submodule affects the other solar cell submodule 101. Does not give.

따라서, 다른 태양전지 서브 모듈(101)에서는 정상적으로 광전변환을 할 수 있고, 전압도 일정하게 출력할 수 있다. 특정한 태양전지 서브모듈(101)에서 광전변환을 할 수 없는 경우에는 그 만큼 전류는 줄어들 수 있지만, 전압은 일정하게 유지될 수 있다.Therefore, the other solar cell submodule 101 can normally perform photoelectric conversion and can also output a constant voltage. If the photovoltaic conversion is not possible in the specific solar cell submodule 101, the current may be reduced by that amount, but the voltage may be kept constant.

이는 병렬연결의 특징이 그러하기 때문이다. This is because of the characteristic of parallel connection.

또한, 병렬 연결을 통하여 직렬 연결인 경우보다 저전압을 출력함으로써, 별도의 감압 프로세스가 생략될 수 있다. In addition, by outputting a lower voltage than in the case of a serial connection through a parallel connection, a separate decompression process can be omitted.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로 이상에서 기술한 실시예드른 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구 범위에 의하여 나타내어진다.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description.

특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is intended that the meaning and scope of the claims and all modifications or variations derived from their equivalent concepts shall be included within the scope of the present invention.

100: 태양전지 101: 태양전지 서브 모듈
110: 기판 120: 제 1전극
130: 광전변환층 140: 제 2전극
150: 셀 분리부 151: 제1 셀 분리부
152: 제2 셀 분리부 170: 리드 와이어
171: 제1리드 와이어 172: 제2 리드와이어
180: 연결부 181: 제1연결부
182: 제2연결부100: solar cell 101: solar cell submodule
110 substrate 120 first electrode
130: photoelectric conversion layer 140: second electrode
150: cell separator 151: first cell separator
152: second cell separator 170: lead wire
171: first lead wire 172: second lead wire
180: connecting portion 181: first connecting portion
182: second connection portion

Claims (17)

복수의 태양전지 서브 모듈과;
상기 복수의 태양전지 서브모듈 사이에 마련되어 상기 태양전지 서브모듈을서로 다른 방향으로 분리하여 이격시키는 셀 분리부와;
상기 태양전지 서브모듈을 병렬 연결하는 리드 와이어와;
상기 리드 와이어를 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지. A plurality of solar cell submodules;
A cell separator disposed between the plurality of solar cell submodules to separate and separate the solar cell submodules in different directions;
A lead wire connecting the solar cell submodules in parallel;
The solar cell comprising a connection for connecting the lead wire. 제1항에 있어서,
상기 셀 분리부는 제1방향을 따라서 배치되는 제1셀 분리부와;
상기 제1방향과 다른 방향인 제2방향을 따라서 배치되는 제2셀 분리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지. The method of claim 1,
The cell separator comprises: a first cell separator disposed along a first direction;
And a second cell separator disposed along a second direction which is different from the first direction. 제2항에 있어서,
상기 제1셀 분리부는 상기 태양전지 서브모듈의 복수의 열을 형성하고,
상기 제2셀 분리부는 상기 태양전지 서브 모듈의 복수의 행을 형성하는 것을 특징으로 하는 태양전지. The method of claim 2,
The first cell separator forms a plurality of rows of the solar cell submodule,
And the second cell separator forms a plurality of rows of the solar cell submodules. 제2항에 있어서,
상기 리드 와이어는 상기 제2셀 분리부에 의하여 이격되어 배치되는 복수의 태양전지 서브모듈에 마련되어 이들을 병렬 연결하는 것을 특징으로 하는 태양전지.The method of claim 2,
The lead wire is provided on a plurality of solar cell submodules spaced apart by the second cell separator, the solar cell, characterized in that for connecting them in parallel. 제2항에 있어서,
상기 리드 와이어의 배치방향은 상기 제1셀분리부의 배치방향에 대응되게 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지. The method of claim 2,
The arrangement direction of the lead wire is a solar cell, characterized in that disposed corresponding to the arrangement direction of the first cell separator. 제1항에 있어서,
상기 리드와이어는 복수개로 마련되되,
상기 태양전지 서브 모듈의 음극을 연결하는 제1리드 와이어와;
상기 태양전지 서브 모듈의 양극을 연결하는 제2리드 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지. The method of claim 1,
The lead wire is provided in plurality,
A first lead wire connecting the cathode of the solar cell submodule;
A solar cell comprising a second lead wire connecting the anode of the solar cell submodule. 제5항에 있어서,
상기 제1리드와이어와 상기 제2리드 와이어는 복수개로 마련되며, 상호 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지. The method of claim 5,
The first lead wire and the second lead wire is provided in plurality, characterized in that the solar cells are arranged alternately with each other. 제5항에 있어서,
상호 이웃하게 배치되는 태양전지 모듈의 양극은 상호 인접하게 배치되되,
하나의 제2리드와이어는 상호 인접하게 배치되는 양극에 공통 접속되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지. The method of claim 5,
The anodes of the solar cell modules disposed adjacent to each other are disposed adjacent to each other,
One second lead wire is a solar cell, characterized in that arranged to be commonly connected to the anode disposed adjacent to each other. 제1항에 있어서,
상기 태양전지 서브모듈은 양극부와, 음극부를 포함하되,
상기 양극부의 하부의 광전변환층의 면적은 음극부의 하부의 광전변환층 면적보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지.The method of claim 1,
The solar cell submodule includes a positive electrode and a negative electrode,
The area of the photoelectric conversion layer of the lower portion of the anode portion is smaller than the photovoltaic layer of the lower portion of the solar cell, characterized in that formed. 제2항에 있어서,
상기 제2셀분리부의 양 옆에 배치되는 복수의 태양전지 서브 모듈의 단면은 상기 제2셀 분리부를 기준으로 대칭되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 태양전지. The method of claim 2,
Cross-sections of the plurality of solar cell submodules disposed on both sides of the second cell separator are arranged to be symmetrical with respect to the second cell separator. 기판에 제1전극층을 형성하는 단계와;
상기 제1전극층 상부에 광전변환층을 형성하는 단계와;
상기 광전변환층 상부에 제2전극층을 형성하는 단계와;
상호 이격되는 복수의 태양전지 서브 모듈을 형성하도록 서로 다른 방향으로 배치되는 셀 분리부를 형성하는 단계와;
상호 이격되는 복수의 태양전지 서브모듈을 복수의 리드 와이어를 이용하여 병렬 연결하는 단계와;
복수의 리드와이어를 연결부를 이용하여 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. Forming a first electrode layer on the substrate;
Forming a photoelectric conversion layer on the first electrode layer;
Forming a second electrode layer on the photoelectric conversion layer;
Forming cell separators arranged in different directions to form a plurality of solar cell submodules spaced apart from each other;
Connecting a plurality of solar cell submodules spaced apart from each other in parallel using a plurality of lead wires;
Method for manufacturing a solar cell comprising the step of connecting a plurality of lead wires using a connection. 제11항에 있어서,
상기 셀 분리부를 형성하는 단계는;
제1방향을 따라 형성되는 제1셀 분리부를 형성하는 단계와;
상기 제1방향과 다른 제2방향을 따라 형성되는 제2셀 분리부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 11,
Forming the cell separator;
Forming a first cell separator formed along the first direction;
And forming a second cell separator formed along a second direction different from the first direction. 제12항에 있어서,
상기 셀분리부를 형성하는 단계는;
상기 셀 분리부가 형성될 부분에 배치된 상기 제1전극층과, 상기 광전변환층과, 상기 제2전극층을 모두 제거함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법.The method of claim 12,
Forming the cell separator;
And removing all of the first electrode layer, the photoelectric conversion layer, and the second electrode layer disposed at a portion where the cell separator is to be formed. 제12항에 있어서,
상기 제1셀 분리부를 형성하는 단계는;
직렬 연결되는 복수의 셀 간의 직렬연결된 부분을 제거함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 12,
Forming the first cell separator;
Method for manufacturing a solar cell, characterized in that made by removing the part connected in series between a plurality of cells connected in series. 제12항에 있어서,
상기 셀 분리부를 형성하는 단계는 상기 셀 분리부가 형성될 부분에 마련되는 제1,2전극층 및 광전변환층을 제거하는 레이져 스크라이빙에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 12,
The forming of the cell separator may be performed by laser scribing to remove the first and second electrode layers and the photoelectric conversion layer provided at the portion where the cell separator is to be formed. 제11항에 있어서,
상기 셀 분리부를 형성하는 단계는 마스크 패턴을 이용한 습식 식각 공정에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. The method of claim 11,
The forming of the cell separator may be performed by a wet etching process using a mask pattern. 제16항에 있어서,
상기 셀 분리부를 형성하는 단계는
제2전극층 상에 셀 분리부 영역을 갖는 마스크 패턴을 형성하는 단계와;
상기 마스크 패턴을 이용하여 상기 셀 분리부 영역에 형성된 제1,2전극과 상기 광전변환층을 제거하여 셀 분리부를 형성하는 식각 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지의 제조방법. 17. The method of claim 16,
Forming the cell separator is
Forming a mask pattern having a cell separator region on the second electrode layer;
And removing the first and second electrodes and the photoelectric conversion layer formed in the cell separator region using the mask pattern to form a cell separator.
KR1020110145492A 2011-12-29 2011-12-29 A solar cell and a manufacturing method thereof KR20130077010A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110145492A KR20130077010A (en) 2011-12-29 2011-12-29 A solar cell and a manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110145492A KR20130077010A (en) 2011-12-29 2011-12-29 A solar cell and a manufacturing method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130077010A true KR20130077010A (en) 2013-07-09

Family

ID=48990338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110145492A KR20130077010A (en) 2011-12-29 2011-12-29 A solar cell and a manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130077010A (en)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080099062A1 (en) * 2006-10-23 2008-05-01 Ascent Solar Technologies, Inc. Flexible Photovoltaic Array With Integrated Wiring And Control Circuitry, And Associated Methods
JP2008270619A (en) * 2007-04-23 2008-11-06 Sanyo Electric Co Ltd Solar battery module
JP2009111034A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Sanyo Electric Co Ltd Solar cell module and solar cell device using same
KR20090069416A (en) * 2007-12-26 2009-07-01 주성엔지니어링(주) Thin film type solar cell and method for manufacturing the same
KR20100026291A (en) * 2008-08-29 2010-03-10 삼성전자주식회사 Thin film solar cell module and method of manufacturing the same
US20100084003A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-08 Chien-An Chen Solar cell module
US20100089435A1 (en) * 2007-03-08 2010-04-15 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forchung E.V. Solar module serially connected in the front
KR20100069354A (en) * 2008-12-16 2010-06-24 주성엔지니어링(주) Thin film type solar cell, method and system for manufacturing the same
WO2010150675A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 三洋電機株式会社 Solar cell module and method for manufacturing solar cell module
KR20110035799A (en) * 2009-09-30 2011-04-06 엘지이노텍 주식회사 Solar cell and method of fabircating the same
JP2011096880A (en) * 2009-10-30 2011-05-12 Sanyo Electric Co Ltd Photoelectric conversion module
US20110214708A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-08 Fujifilm Corporation Solar cell module and solar cell device
US20110265847A1 (en) * 2011-05-13 2011-11-03 Auria Solar Co., Ltd. Thin-film solar cell module and manufacturing method thereof
US20110271998A1 (en) * 2009-01-16 2011-11-10 Katsuyuki Naitoh Solar cell module and manufacturing method thereof

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080099062A1 (en) * 2006-10-23 2008-05-01 Ascent Solar Technologies, Inc. Flexible Photovoltaic Array With Integrated Wiring And Control Circuitry, And Associated Methods
US20100089435A1 (en) * 2007-03-08 2010-04-15 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forchung E.V. Solar module serially connected in the front
JP2008270619A (en) * 2007-04-23 2008-11-06 Sanyo Electric Co Ltd Solar battery module
JP2009111034A (en) * 2007-10-26 2009-05-21 Sanyo Electric Co Ltd Solar cell module and solar cell device using same
KR20090069416A (en) * 2007-12-26 2009-07-01 주성엔지니어링(주) Thin film type solar cell and method for manufacturing the same
KR20100026291A (en) * 2008-08-29 2010-03-10 삼성전자주식회사 Thin film solar cell module and method of manufacturing the same
US20100084003A1 (en) * 2008-10-06 2010-04-08 Chien-An Chen Solar cell module
KR20100069354A (en) * 2008-12-16 2010-06-24 주성엔지니어링(주) Thin film type solar cell, method and system for manufacturing the same
US20110271998A1 (en) * 2009-01-16 2011-11-10 Katsuyuki Naitoh Solar cell module and manufacturing method thereof
WO2010150675A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-29 三洋電機株式会社 Solar cell module and method for manufacturing solar cell module
KR20110035799A (en) * 2009-09-30 2011-04-06 엘지이노텍 주식회사 Solar cell and method of fabircating the same
JP2011096880A (en) * 2009-10-30 2011-05-12 Sanyo Electric Co Ltd Photoelectric conversion module
US20110214708A1 (en) * 2010-03-02 2011-09-08 Fujifilm Corporation Solar cell module and solar cell device
US20110265847A1 (en) * 2011-05-13 2011-11-03 Auria Solar Co., Ltd. Thin-film solar cell module and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101031246B1 (en) Thin film type Solar Cell and method of manufacturing the smae, and Thin film type solar cell module and Power generation system using the same
KR101301664B1 (en) The method for manufacturing Thin film type Solar Cell, and Thin film type Solar Cell made by the method
KR20100021045A (en) Thin film type solar cell and method for manufacturing the same
KR101676368B1 (en) Solar Cell and method of manufacturing the same
CN103081123A (en) Device for generating solar power and method for manufacturing same
KR101395792B1 (en) Integrated Photovoltaic Module
US9502591B2 (en) Device for generating photovoltaic power and manufacturing method for same
KR101114099B1 (en) Solar cell apparatus and method of fabricating the same
KR20130042206A (en) Solar cell apparatus and method of fabricating the same
KR20180136703A (en) Crystalline solar cell
TW201318183A (en) Photovoltaic module
US9837557B2 (en) Solar cell apparatus and method of fabricating the same
KR101173419B1 (en) Solar cell and method of fabricating the same
KR101055980B1 (en) Thin film type solar cell and method for manufacturing thereof
EP2528106A1 (en) Photovoltaic power generation device and manufacturing method thereof
US9246040B2 (en) Thin film solar cell module and method for manufacturing the same
KR20130077010A (en) A solar cell and a manufacturing method thereof
KR20090069417A (en) Thin film type solar cell and method for manufacturing the same
EP2610921B1 (en) Solar cell and solar cell module including same
KR101020941B1 (en) Solar cell and method of fabircating the same
KR101130965B1 (en) Solar Cell and method of manufacturing the same
KR20090069416A (en) Thin film type solar cell and method for manufacturing the same
KR101780771B1 (en) A thin film type solar cell
KR20110077750A (en) Method of preparing thin film solar cell module and a thin film solar cell module prepared thereby
KR101349571B1 (en) Photovoltaic apparatus

Legal Events

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