KR20130088274A - 태양전지 모듈 - Google Patents

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KR20130088274A
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우태기
이채용
김주석
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엘지전자 주식회사
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Abstract

태양전지 모듈은 복수의 태양전지들; 태양전지들의 전면(front surface) 쪽에 위치하며, 광원을 향하는 외면 및 태양전지들을 향하는 내면을 포함하는 전면 기판; 태양전지들의 후면(back surface) 쪽에 위치하는 후면 기판; 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 위치하며, 복수의 태양전지들을 밀봉하는 밀봉 부재를 포함한다. 그리고 전면 기판은 외면 및 내면이 서로 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제1 요철부를 포함한다.

Description

태양전지 모듈{SOLAR CELL MODULE}
본 발명은 태양전지 모듈에 관한 것이다.
광전 변환 효과를 이용하여 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전은 무공해 에너지를 얻는 수단으로서 널리 이용되고 있다. 그리고 태양전지의 광전 변환 효율의 향상에 수반하여, 개인 주택에서도 다수의 태양전지 모듈을 이용하는 태양광 발전 시스템이 설치되고 있다.
태양전지를 복수개 구비하는 태양전지 모듈은 외부 충격 및 습기 등의 외부 환경으로부터 상기 태양전지를 보호하기 위해 태양전지의 상부 및 하부에 각각 배치되는 2개의 기판 부재와, 상기 기판 부재들 사이에 위치하며 상기 태양전지를 밀봉하는 밀봉 부재를 포함한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 효율 및 장기 신뢰성이 향상된 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 측면에 따르면, 태양전지 모듈은 복수의 태양전지들; 태양전지들의 전면(front surface) 쪽에 위치하며, 광원을 향하는 외면 및 태양전지들을 향하는 내면을 포함하는 전면 기판; 태양전지들의 후면(back surface) 쪽에 위치하는 후면 기판; 및 전면 기판과 후면 기판 사이에 위치하며, 복수의 태양전지들을 밀봉하는 밀봉 부재를 포함하며, 전면 기판은 외면 및 내면이 서로 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제1 요철부를 포함한다.
복수의 제1 요철부는 규칙적인 패턴으로 형성되며, 3㎛ 내지 500㎛의 깊이로 각각 형성되고, 서로 동일한 깊이로 각각 형성된다.
전면 기판은 불소 수지 필름, 일례로 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성되며, 불소 수지 필름은 5㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성된다.
밀봉 부재는 전면 기판과 동일한 형상의 복수의 요철부를 포함하며, 전면 기판의 외면 및 내면 중 적어도 한 면에는 표면 처리층이 형성된다.
밀봉 부재는 실리콘 수지(silicone resin) 또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, Ethylene Vinyl Acetate)로 형성된다.
후면 기판은 태양전지들을 향하는 내면 및 내면의 반대쪽에 위치하는 외면을 포함하며, 실질적으로 평탄하게 형성되거나, 내면 및 외면이 서로 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제2 요철부를 포함한다.
복수의 제2 요철부는 규칙적인 패턴으로 형성되며, 복수의 제1 요철부와 동일한 형상 및 패턴으로 형성된다.
후면 기판이 복수의 제2 요철부를 포함하는 경우, 태양전지는 양면 수광형 태양전지를 사용할 수 있다.
이러한 특징에 따르면, 태양전지 모듈의 전면 기판 또는 전면 기판과 후면 기판을 형성하는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성된다.
에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)는 빛의 전 파장 대역에서의 광 투과도가 85% 이상이고 광 흡수율이 5% 이하이며, 특히 400㎚ 이상의 파장 대역에서의 광 투과도가 평균 90% 이상이고 광 흡수율이 1% 이하이다.
따라서, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성된 기판을 갖는 태양전지 모듈은 광 손실 없이 밀봉 부재의 높은 광 투과도에 매칭이 가능하고, 300㎚ 내지 500㎚의 자외선 대역의 빛을 거의 흡수하지 않아 자외선으로 인한 손상이 없다.
또한, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성된 기판은 40㎫ 이상의 인장 강도와 250% 이상의 연신률을 가지므로 기계적 강도가 우수하고 모듈 변형에 강하다.
또한, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성된 기판은 30㎛ 내지 200㎛의 범위 내에서 테들러(Tedlar)나 피이티(PET) 계열 물질로 형성된 통상의 기판에 비해 얇은 두께, 예를 들면 50㎛ 이하의 두께로 제조가 가능하므로 열 전도도가 우수하다. 따라서, 태양전지 모듈에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
또한, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성된 기판은 테들러(Tedlar)나 피이티(PET) 계열의 물질로 형성되는 통상의 기판에 비해 수분 침투도가 낮아 수분에 대한 신뢰성이 우수하다.
또한, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)는 재료 구조가 매우 안정하여 녹는점이 250℃ 이상이므로, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성된 기판은 열에 강하며, 소수성의 표면을 가지므로 수분 침투 방지에 매우 유리하다.
또한, 기판을 형성하는 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)는 밀봉 부재로 사용되는 실리콘 수지(silicone resin) 또는 에틸렌 비닐 아세테이트와 굴절률이 매우 흡사하므로, 밀봉 부재와의 계면에서의 반사가 매우 적어 광 투과율이 매우 우수하다.
그런데, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)는 실리콘 수지 또는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)에 비하여 열팽창계수(CTE, Coefficient of Thermal Expansion)가 작다.
따라서, 태양전지 모듈의 라미네이션 공정을 진행하면, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성된 기판의 표면에 불규칙적인 주름이 발생하므로 미관상 좋지 못한 문제가 있고, 또한 대면적 모듈에 적용이 불가능한 문제가 있다.
하지만 본 발명의 실시예에 따르면, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성된 기판이 규칙적인 패턴의 요철부를 구비한다.
따라서, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)로 형성된 기판에 불규칙적인 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 요철부를 다양한 패턴으로 형성하는 것에 따라 미관을 개선할 수 있으며, 대면적 모듈에 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 태양전지 모듈에 사용되는 태양전지의 실시예를 나타내는 주요부 사시도이다.
도 3은 도 1에 태양전지 모듈의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 태양전지 모듈과 종래의 태양전지 모듈의 단락 전류 밀도(Jsc)와 출력(Pmax)을 측정한 그래프이다.
도 5는 도 1의 제1 변형 실시예에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 1의 제2 변형 실시예에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.
도 7은 도 1의 제3 변형 실시예에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.
도 9는 도 8의 태양전지 모듈에 사용되는 태양전지의 실시예를 나타내는 주요부 사시도이다.
도 10은 도 8에 태양전지 모듈의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 "전체적"으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면(또는 전면)에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것도 포함한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.
본 실시예에 따른 태양전지 모듈은 복수의 태양전지(110), 복수의 태양전지(110)를 전기적으로 연결하는 인터커넥터(120), 태양전지(110)의 제1 면, 예컨대 전면(front surface) 쪽에 위치하는 광 투과성의 전면 기판(130), 태양전지(110)의 제2 면, 예컨대 후면(back surface) 쪽에 위치하는 후면 기판(140), 및 전면 기판(130)과 후면 기판(140) 사이에 위치하는 밀봉 부재(150)를 포함한다.
광 투과성의 전면 기판(30)은 방습성 및 내구성을 구비해야 하며, 또한 전면 기판(130)을 통한 광 입사가 가능하도록 하기 위해 충분한 광 투과율을 구비해야 한다.
이러한 요구 조건을 만족하기 위해, 본 실시예는 전 파장 대역에서의 광 투과도(Transmittance)가 85% 이상이고 광 흡수율(Absorptance)이 5% 이하이며, 특히 400㎚ 이상에서의 광 투과도가 평균 90% 이상이고 광 흡수율이 1% 이하인 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(Ethylene TetrafluoroEthylene, 이하 'ETFE'라 함)를 전면 기판(130)의 재료로 사용한다.
여기에서, 전면 기판(130)의 재료로 ETFE를 사용한다는 것은 전면 기판(130)을 형성하는 재료의 주성분이 ETFE인 것을 의미하며, 필요에 따라 상기 주성분에 첨가제가 첨가될 수 있다.
하지만, 전면 기판을 구성하는 전체 수지 100 질량%에 대한 ETFE의 질량 비율이 100 질량%인 것이 바람직하다.
ETFE는 불소 수지 필름의 하나로, 테트라플루오로에틸렌(TetrafluoroEthylene, TPE)에 기초하는 반복 단위와 에틸렌에 기초하는 반복 단위를 가지며, 상기 반복 단위 외에, 다른 단량체에 기초하는 반복 단위를 포함할 수 있다.
이때, 상기 단량체들은 1종만이 단독으로 사용될 수 있지만, 2종 이상이 병용될 수도 있다.
ETFE의 수평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 10만 내지 50만이 바람직하고, 20만 내지 40만이 보다 바람직하다.
ETFE의 수평균 분자량이 10만 이상이면, 내열 시험에 있어서의 강도 저하가 잘 일어나지 않고, ETFE의 수평균 분자량이 50만 이하이면, 전면 기판(130)을 얇은 두께로 형성할 수 있다.
따라서, 상기한 광 투과 특성 및 광 흡수 특성을 갖는 ETFE로 형성된 전면 기판(130)은 광 손실 없이 밀봉 부재(150)의 높은 광 투과도에 매칭이 가능하다.
또한, ETFE로 형성된 전면 기판(130)은 40㎫ 이상의 인장 강도와 250% 이상의 연신률을 가진다. 따라서, 기계적 강도가 우수하고 모듈 변형에 강하다.
또한, ETFE로 형성된 전면 기판(130)은 5㎛ 내지 200㎛의 두께로 제조가 가능하다. 특히, ETFE로 형성된 전면 기판(130)은 통상의 전면 기판에 비해 얇은 두께로 제조가 가능하므로 열 전도도가 우수하다. 따라서, 태양전지 모듈에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
또한, ETFE로 형성된 전면 기판(130)은 수분 침투도가 낮아 수분에 대한 신뢰성이 우수하고, ETFE는 재료 구조가 매우 안정하여 녹는점이 250℃ 이상이므로, ETFE로 형성된 전면 기판(130)은 열에 강하며, 소수성의 표면을 가지므로 수분 침투 방지에 매우 유리하다.
또한, ETFE는 대략 1.4의 굴절률을 갖는다. 따라서, 전면 기판(130)을 형성하는 ETFE는 밀봉 부재(150)와 굴절률이 매우 흡사하므로, 밀봉 부재(150)와의 계면에서의 반사가 매우 적어 광 투과율이 매우 우수하다.
한편, ETFE로 형성된 전면 기판(130)은 광원을 향하는 외면(130a) 및 태양전지(110)들을 향하는 내면(130b)을 포함하며, 외면(130a) 및 내면(130b)이 서로 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제1 요철부(131)를 포함한다.
복수의 제1 요철부(131)는 규칙적인 패턴으로 형성되며, 3㎛ 내지 500㎛의 깊이(D)로 각각 형성되고, 서로 동일한 깊이로 각각 형성된다.
여기에서, '규칙적인 패턴'은 동일한 형상의 요철부가 3개 이상 형성된 패턴을 말하며, '동일한 형상'은 모양 및 크기가 실질적으로 동일한 것을 말한다.
따라서, 규칙적인 패턴으로 형성된 복수의 제1 요철부(131)는 일정한 피치(P)로 형성된다.
그리고, 요철부(131)의 깊이(D)는 외면(130a)의 산(peak)으로부터 내면(130b)의 골(valley)까지의 최단 거리를 말하고, 요철부(131)의 피치(P)는 외면(130a)의 산(peak) 사이의 거리 또는 내면(130b)의 골(valley) 사이의 거리를 말한다.
도 1에서는 전면 기판(130)의 전체 영역에 복수의 제1 요철부(131)가 형성된 것을 도시하고 있지만, 이는 제한적이지 않으며, 전면 기판(130)의 일부 영역에만 복수의 제1 요철부(131)가 형성되는 것도 가능하다.
전면 기판(130)이 복수의 제1 요철부(131)를 포함하므로, 전면 기판(130)과 후면 기판(140) 사이에 위치하는 밀봉 부재(150)는 전면 기판(130)의 내면(130b)과 접촉하는 면에 복수의 돌출부(151)를 포함한다.
밀봉 부재(150)는 태양전지(110)와 전면 기판(130) 사이에 위치하는 제1 밀봉재(150a)와, 태양전지(110)와 후면 기판(140) 사이에 위치하는 제2 밀봉재(150b)를 포함하며, 습기 침투로 인한 금속의 부식 등을 방지하고 태양전지(110)를 충격으로부터 보호한다.
본 실시예에서, 제1 밀봉재(150a) 및 제2 밀봉재(150b)는 단파장 대역, 예컨대 300㎚ 내지 500㎚에서의 광 투과율이 80% 이상인 실리콘 수지(silicone resin)로 형성된다. 제1 밀봉재(150a) 및 제2 밀봉재(150b)는 액상의 실리콘 수지를 도포한 후 경화하여 형성할 수 있다.
제1 밀봉재(150a) 및 제2 밀봉재(150b)를 형성하는 실리콘 수지는 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane) 또는 폴리디알킬실록산(PDAS, polydialkylsiloxane)과 같은 실록산으로 이루어질 수 있다.
실리콘 수지의 빛의 흡수계수는 단파장 대역, 예컨대 300㎚ 내지 500㎚에서의 EVA의 빛의 흡수 계수보다 낮다. 따라서, 단파장 대역에서의 빛 흡수율은 실리콘 수지가 EVA에 비해 낮다.
단파장 대역에서의 빛 흡수율이 낮다는 것은 단파장 대역의 빛을 잘 투과시킨다는 의미이다. 본 발명인의 실험에 의하면, 실리콘 수지, 보다 구체적으로 PDMS 또는 PDAS와 같은 실록산은 단파장 대역에서의 빛 투과율이 80% 이상인 것을 알 수 있었다.
따라서, 제1 밀봉재(150a) 및 제2 밀봉재(150b)를 실리콘 수지로 형성하면, 제1 밀봉재(150a) 및 제2 밀봉재(150b)에서 흡수되는 빛의 양이 감소하므로, 태양 전지(110)로 입사되는 빛의 양이 증가한다. 따라서, 태양전지 모듈의 출력 효율이 향상된다.
그리고, 자외선 노출로 인한 제1 밀봉재(150a) 및 제2 밀봉재(150b)의 탈색 문제 및 공기와 산소 흡수로 인한 부식 문제를 억제할 수 있어 모듈의 내구성이 증가한다.
그리고 제1 밀봉재(150a) 및 제2 밀봉재(150b)는 기존에 밀봉재로 사용하던 EVA에 비해 얇은 두께로 형성이 가능하므로 태양전지 모듈의 두께를 줄일 수 있다.
예를 들면, EVA는 대략 1.0㎜의 두께로 형성되지만, 제1 밀봉재(150a) 및 제2 밀봉재(150b)는 대략 0.7㎜ 이하의 두께, 바람직하게는 0.3㎜ 내지 0.5㎜의 두께로 각각 제조할 수 있다. 따라서, 태양전지 모듈의 전체 두께를 종래에 비해 줄일 수 있다.
또한, 실리콘 수지는 경화 온도가 EVA에 비해 낮으므로 모듈화 공정을 보다 낮은 온도에서 실시할 수 있으며, 경화 시간을 단축하는 것도 가능하다.
예를 들면, 실리콘 수지는 대략 80℃ 이상의 온도, 예를 들어 90℃ 내지 150℃의 온도에서 경화되지만, EVA는 대략 165℃의 온도에서 경화된다. 따라서, 모듈화 공정을 보다 낮은 온도에서 실시할 수 있다.
그리고 실리콘 수지를 경화하는 데에는 대략 1.5분(min) 정도의 시간이 소비되지만, EVA를 경화하는 데에는 대략 16분 정도의 시간이 소비된다. 따라서, 밀봉재의 경화 및 모듈화 공정에 소비되는 시간을 단축할 수 있다.
이상에서는 제1 밀봉재(150a)와 제2 밀봉재(150b)가 실리콘 수지로 형성된 경우를 예로 들어 설명하였지만, 상기 제1 밀봉재(150a)와 제2 밀봉재(150b)를 EVA로 형성하는 것도 가능하고, 제1 밀봉재(150a)는 실리콘 수지로 형성하고 제2 밀봉재(150b)는 EVA로 형성하는 것도 가능하다.
후면 기판(140)은 통상의 후면 시트(back sheet)일 수 있다. 통상의 후면 시트는 태양전지 모듈의 후면에서 습기가 침투하는 것을 방지하여 태양전지(110)를 외부 환경으로부터 보호한다. 이러한 후면 시트는 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 태양전지 모듈에 사용된 태양전지(110)는 기판(111), 빛이 입사되는 기판(111)의 전면(front surface), 즉 수광면에 위치하는 에미터부(112), 에미터부(112) 위에 위치하는 복수의 제1 전극(113), 제1 전극(113)과 교차하는 방향으로 에미터부(112) 위에 위치하는 적어도 하나의 제1 집전부(114), 제1 전극(113) 및 제1 집전부(114)가 위치하지 않는 에미터부(112) 위에 위치하는 반사방지막(115), 수광면의 반대쪽 면에 위치하는 제2 전극(116) 및 제2 집전부(117)를 포함한다.
태양전지(110)는 제2 전극(116)과 기판(111) 사이에 형성되는 후면 전계(back surface field, BSF)부(118)를 더 포함할 수 있다. 후면 전계부(118)는 기판(111)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(111)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다.
이러한 후면 전계부는 기판(111)의 후면에서 전위 장벽으로 작용하게 된다. 따라서, 기판(111)의 후면 쪽에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것이 감소되므로 태양전지의 효율이 향상된다.
기판(111)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘일 수 있다. 기판(111)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다
기판(111)의 표면을 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성하기 위해 상기 기판(111)은 텍스처링(texturing) 처리될 수 있다. 기판(111)의 표면이 텍스처링 표면으로 형성되면 기판(111)의 수광면에서의 빛 반사도가 감소하고, 텍스처링 표면에서 입사와 반사 동작이 이루어져 태양전지 내부에 빛이 갇히게 되어 빛의 흡수율이 증가된다. 따라서, 태양전지의 효율이 향상된다.
에미터부(112)는 기판(111)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물이 도핑(doping)된 영역으로서, 기판(111)과 p-n 접합을 이룬다. 에미터부(112)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(112)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(111)에 도핑하여 형성될 수 있다.
이에 따라, 기판(111)에 입사된 빛에 의해 반도체 내부의 전자가 에너지를 받으면 전자는 n형 반도체 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(111)이 p형이고 에미터부(112)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(111)쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(112)쪽으로 이동한다.
이와는 반대로, 기판(111)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(111)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(111)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.
에미터부(112)는 기판(111)과 p-n 접합을 형성하게 되므로, 기판(111)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(112)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(111)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(112)쪽으로 이동한다.
에미터부(112)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(112)는 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(111)에 도핑하여 형성할 수 있다.
기판(111)의 에미터부(112) 위에는 실리콘 질화막(SiNx), 실리콘 산화막(SiO2), 및 이산화티탄(TiO2) 중에서 선택된 적어도 하나의 물질로 이루어진 반사방지막(115)이 형성되어 있다. 반사방지막(115)은 태양전지(110)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜 태양전지(110)의 효율을 높인다. 이러한 반사 방지막(115)은 약 70㎚ 내지 80㎚ 의 두께를 가질 수 있으며, 필요에 따라 생략될 수 있다.
복수의 제1 전극(113)은 에미터부(112) 위에 형성되어 에미터부(112)와 전기적으로 연결되고, 인접하는 제1 전극(113)과 서로 이격된 상태로 어느 한 방향으로 형성된다. 각각의 제1 전극(113)은 에미터부(112) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면 전자를 수집하여 해당 제1 집전부(114)로 전달한다.
복수의 제1 전극(113)은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 이들 도전성 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.
에미터부(112) 위에는 복수의 제1 집전부(114)가 위치한다. 버스 바(bus bar)라고도 불리는 제1 집전부(114)는 제1 전극(113)과 교차하는 방향으로 형성된다. 따라서, 제1 전극(113)과 제1 집전부(114)는 에미터부(112) 위에 교차하는 형태로 배치된다.
제1 집전부(114)는 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 에미터부(112) 및 제1 전극(113)과 연결된다. 따라서, 제1 집전부(114)는 제1 전극(113)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 전자를 외부 장치로 출력한다.
제1 집전부(114)를 구성하는 도전성 금속 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 복수의 제1 집전부(114)는 제1 전극(113)과 동일한 물질을 포함하지만, 제1 전극과는 다른 물질을 포함할 수 있다.
제1 전극(113) 및 제1 집전부(114)는 도전성 금속 물질을 반사방지막(115) 위에 도포한 후 패터닝하고, 이를 소성하는 과정에서 상기 도전성 금속 물질에 포함된 식각 성분, 예를 들어 글라스 프릿(glass frit)에 의해 반사방지막이 식각되는 것에 따라 에미터부(112)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 전극(116)은 기판(111)의 수광면 반대쪽, 즉 기판(111)의 후면에 형성되며, 기판(111) 쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.
제2 전극(116)은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어진다. 도전성 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
제2 전극(116)과 동일한 면에는 복수의 제2 집전부(117)가 위치하고 있다. 제2 집전부(117)는 제1 전극(113)과 교차하는 방향, 즉 제1 집전부(114)와 평행한 방향으로 형성된다.
제2 집전부(117)는 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어지고, 제2 전극(116)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 제2 집전부(117)는 제2 전극(116)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 정공을 외부 장치로 출력한다.
제2 집전부(117)를 구성하는 도전성 금속 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.
도 3은 도 1에 도시한 태양전지 모듈의 제조 방법을 나타내는 도면이다.
일반적으로, 태양전지 모듈은 태양전지(110)를 테스트하는 단계, 테스트가 완료된 복수의 태양전지(110)를 인터커넥터(120)에 의해 전기적으로 연결하는 단계, 상기 부품들을 순차적으로, 예컨대 하부로부터 후면 기판(140), 제2 밀봉재(150b), 태양전지(110)들, 제1 밀봉재(150a) 및 전면 기판(130)의 순서로 배치하는 단계, 진공 상태에서 라미네이션 공정을 실시하여 상기 부품들을 일체화 하는 단계, 에지 트리밍(edge trimming) 단계 및 모듈 테스트를 실시하는 단계 등의 공정 순서에 따라 제조된다.
도 3은 상기 라미네이션 공정을 실시하는 단계에 대해 도시한 것으로, 라미네이션 장비는 전면 기판(130)의 상부에 배치되는 부하 시트(load sheet)(160a)와, 후면 기판(140)의 하부에 배치되어 태양전지 모듈을 지지하는 지지체(160b)를 포함한다.
이러한 구성의 라미네이션 장비에 있어서, 전면 기판(130)을 가압하여 복수의 제1 돌출부(131)를 형성하기 위해, 부하 시트(160a)의 하부면, 즉 전면 기판(130)을 향하는 면에는 복수의 요철부(160a-1)가 형성되어 있다.
그리고, 전면 기판(130)에 불규칙한 주름이 형성되는 것을 방지하기 위해, 부하 시트(160a)의 하부면에 형성된 복수의 요철부(160a-1)는 규칙적인 패턴으로 형성된다.
도 3에서는 부하 시트(160a)의 하부면에 형성된 복수의 요철부(160a-1)가 각각 삼각형의 단면 형상을 갖는 것을 예로 들어 설명하였지만, 요철부(160a-1)는 사다리꼴의 단면 형상 또는 이외의 다양한 단면 형상을 가질 수 있으며, 또한, 다양한 형태의 패턴으로 형성될 수 있다.
이러한 구성의 부하 시트(160a)를 이용하여 라미네이션 공정을 진행하면, 전면 기판(130) 및 제1 밀봉재(150a)에는 부하 시트(160a)에 형성된 복수의 요철부(160a-1)와 동일한 형상의 요철부가 형성된다.
이에 따라, 전면 기판(130)은 외면(130a) 및 내면(130b)이 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제1 요철부(131)를 포함하고, 제1 밀봉재(150a)는 제1 요철부(131)와 동일한 형상을 갖는 복수의 요철부를 포함한다.
한편, 상기한 부하 시트(160a)를 사용하여 라미네이션 공정을 진행하면, 부하 시트(160a)에 형성된 복수의 돌출부(160a-1)로 인해 전면 기판(130)이 복수의 제1 요철부(131)를 포함하도록 가압되므로, 전면 기판(130)에는 불규칙한 주름이 형성되지 않는다.
그리고 지지체(160b)는 상부면, 즉 제2 밀봉재(150b)와 접하는 면이 실질적으로 평탄한 면을 가지므로, 후면 기판(140)의 외면 및 내면은 실질적으로 평탄하게 형성된다.
여기에서, '후면 기판의 외면 및 내면이 실질적으로 평탄하다'는 것은 후면 기판의 외면 및 내면에 불규칙한 주름 또는 규칙적인 요철부 패턴이 없는 상태를 의미하며, 후면 기판(140)의 내면 및 외면의 거칠기가 통상의 허용 가능한 수치 범위 내에 있는 것을 의미한다.
도 4는 도 1에 도시한 태양전지 모듈 및 종래의 태양전지 모듈의 단락 전류 밀도(Jsc)와 출력(Pmax)을 측정한 것이다.
여기에서, 종래의 태양전지 모듈은 복수의 제1 요철부를 포함하지 않으며 ETFE로 형성된 전면 기판을 갖는 태양전지 모듈을 말한다.
도 4를 참조하면, 종래의 태양전지 모듈은 단락 전류 밀도와 출력이 각각 36.16 및 255.1이지만, 본원 발명의 태양전지 모듈은 단락 전류 밀도와 출력이 각각 36.7 및 258.9인 것을 알 수 있다.
이와 같이, ETFE로 형성된 전면 기판이 복수의 제1 요철부(131)를 포함하는 본원 발명의 태양전지 모듈은 단락 전류 밀도 및 출력이 각각 종래의 태양전지 모듈에 비해 증가한 것을 알 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 제2 밀봉재(150b)의 내부에는 섬유질 재료가 배치될 수 있다.
섬유질 재료는 공간에 의해 분리되어 있는 개별 섬유를 포함하는 메쉬 형태로 형성될 수 있다.
이러한 구성의 섬유질 재료는 태양전지(110)보다 후면 기판(140)에 더 가까운 쪽에 위치할 수 있다. 예를 들면, 섬유질 재료는 후면 기판(140)과 접촉할 수 있다.
섬유질 재료가 메쉬 형태로 형성되므로, 개별 섬유 사이의 공간에는 제2 밀봉재(150b)를 형성하는 실리콘 수지가 채워진다.
섬유질 재료의 적어도 일부분은 후면 기판(140)과 이격될 수 있으며, 이 경우 섬유질 재료와 후면 기판(140)의 사이 공간에도 제2 밀봉재(150b)가 채워진다.
따라서, 적어도 일부분의 섬유질 재료가 후면 기판(140)과 이격된 경우, 및 섬유질 재료의 전체 부분이 후면 기판(140)과 접촉하는 경우 모두 제2 밀봉재(150b)에 후면 기판(140)이 접착된다.
섬유질 재료는 유리 섬유로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 비쥐에프 인더스트리(BGF Industries)에 의해 공급되는 규격 8인치(inch)×인치(약 20.32㎝×0.32㎝)의 스타일(Style) 106 유리 섬유 단편일 수 있다. 그러나, 섬유질 재료는 유리 섬유로 한정되지 않는다.
예를 들면, 섬유질 재료는 유리 섬유 함유 강화재, 석영 섬유, 그라파이트 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 케블라(Kevlar) 및 노멕스(Nomex) 등의 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 실리콘 카바이드 섬유로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 구성의 섬유질 재료를 제2 밀봉재(150b)의 내부에 배치하면, 섬유질 재료로 인해 태양전지 모듈의 강도가 증가되고 균열이 방지된다. 또한, 실리콘 수지를 경화하는 동안 제2 밀봉재(150b)의 뒤틀림이 방지되므로, 후면 기판(140)의 레벨링(leveling)이 우수하게 이루어진다.
도 1에 도시한 태양전지 모듈에 있어서, 태양전지(110)는 제1 밀봉재(150a)의 상부에 위치한다. 즉, 복수의 태양전지(110)는 제1 밀봉재(150a)와 제2 밀봉재(150b)의 계면 상부에 배치된다. 따라서, 태양전지(110)의 측부 및 상부는 제2 밀봉재(150b)에 의해 커버된다.
이와는 달리, 태양전지(110)의 적어도 일부는 제2 밀봉재(150b)에 매립될 수 있다. 이를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5 및 도 6은 도 1의 변형 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명한다.
이하의 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 도 1의 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 도 1의 제1 변형 실시예에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이고, 도 6은 도 1의 제2 변형 실시예에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도이다.
도 5 및 도 6의 변형 실시예에 있어서, 태양전지(110)의 일부분이 제2 밀봉재(150b)에 매립된 것을 제외하면 나머지 구성은 전술한 제1 실시예와 동일하다.
도 5는 태양전지(110)의 하부면에 위치하는 인터커넥터(120)가 제2 밀봉재(150b)에 매립된 것을 도시하고 있으며, 도 6은 태양전지(110)의 하부면에 위치하는 인터커넥터(120) 및 태양전지(110)의 일부분이 제2 밀봉재(150b)에 매립된 것을 도시하고 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 인터커넥터(120) 또는 인터커넥터(120)와 태양전지(110)의 일부분을 제2 밀봉재(150b)에 매립하면, 태양전지(110)의 위치가 제2 밀봉재(150b)에 의해 고정되므로, 이후의 모듈화 공정에서 오정렬이 발생하는 문제를 억제할 수 있다.
도 7은 도 1의 제3 변형 실시예를 나타내는 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도로서, 전면 기판(130)의 외면(130a) 및 내면(130b)에 제1 표면 처리층(133a) 및 제2 표면 처리층(133b)이 형성되는 것을 제외한 나머지 구성은 전술한 도 1의 실시예와 동일하다.
전면 기판(130)의 내면(130b)에 형성된 제2 표면 처리층(133b)은 제1 밀봉재(150a)와 접착되는 면에 형성되며, 제1 밀봉재(150a)를 구성하는 실리콘 수지와의 접착력을 강화하기 위한 프라이머(primer)층일 수 있다.
이와는 달리, 제2 표면 처리층(133b)은 실리카 등의 투명한 물질로 이루어질 수도 있다.
그리고 기판(130)의 외면(130a)에 형성된 제1 표면 처리층(133a)은 수분 침투를 방지하기 위해 수산기, 아미노기, 카르복실기 등과 같은 소수성 물질로 형성될 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양전지 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 개념도를 도시한 것이고, 도 9는 도 8의 태양전지 모듈에 사용되는 양면 수광형 태양전지의 주요부 사시도를 도시한 것이며, 도 10은 도 9에 도시한 태양전지 모듈의 제조 방법을 나타내는 도면을 도시한 것이다.
먼저, 도 9를 참조하여 양면 수광형 태양전지(210)에 대해 먼저 설명하면, 양면 수광형 태양전지(210)는 기판(211), 기판(211)의 전면(front surface)에 위치하는 에미터부(212), 에미터부(212) 위에 위치하는 제1 반사방지막(215), 제1 반사방지막(215)이 위치하지 않는 영역의 에미터부(212) 위에 위치한 제1 전극(213) 및 제2 집전부(214), 기판(110)의 후면(back surface)에 위치하는 후면 전계(back surface field, BSF)부(218), 후면 전계부(218)의 후면에 위치하는 제2 반사방지막(219), 제2 반사방지막(219)이 위치하지 않는 영역의 후면 전계부(218)의 후면에 위치하는 제2 전극(216) 및 제2 집전부(217)를 포함한다.
이러한 구성의 양면 수광형 태양전지(210)는 기판(211), 기판(211)의 전면 쪽에 배치되는 에미터부(212), 제1 전극(213) 및 제1 집전부(214), 그리고 제1 반사 방지막(215)의 구성이 전술한 도 1의 실시예와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
기판(211)은 전면 및 후면 중 적어도 한 면이 텍스처링(texturing)된 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성될 수 있다.
기판(211)의 후면에 위치하는 제2 전극(216)과 제2 집전부(217)는 기판(211) 쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 전자를 수집하여 외부 장치로 출력한다.
제2 전극(216) 및 제2 집전부(217)는 알루미늄(A), 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 인쇄법을 이용하여 도전성 페이스트를 인쇄 및 소성하는 것에 따라 형성되거나, 도금법을 이용하여 도금층을 형성하는 것에 따라 형성될 수 있다.
제2 전극(216)은 제1 전극(213)과 동일한 방향으로 연장되어 복수개가 형성될 수 있다. 이때, 제2 전극(216)을 제1 전극(213)보다 많은 개수로 형성하는 것이 바람직하다.
제2 전극(216) 및 제2 집전부(217)가 위치하지 않는 후면 전계부(218)의 후면에 위치하는 제2 반사 방지막(219)은 제1 반사 방지막(115)과 동일한 재료로 동일한 구조를 갖도록 형성될 수 있지만, 제2 반사 방지막의 재료 및 구조는 제한적이지 않다.
이러한 구성의 양면 수광형 태양전지(210)는 에미터부(212) 및 후면 전계부(218)를 통해 기판(211)으로 입사된 빛 에너지에 의해 전자-정공 쌍이 발생한다.
이들 전자-정공 쌍은 기판(211)과 에미터부(212)의 p-n접합에 의해 서로 분리되며, 전자는 n형의 도전성 타입을 갖는 기판(211) 쪽으로 이동하고, 정공은 p형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(212) 쪽으로 이동한다.
이처럼, 기판(211) 쪽으로 이동한 전자는 후면 전계부(218)를 통해 제2 전극(216) 및 제2 집전부(217)로 이동하고, 에미터부(212) 쪽으로 이동한 정공은 제1 전극(213) 및 제1 집전부(214)로 이동한다.
따라서, 양면 수광형 태양전지(210)를 구비한 태양전지 모듈은 태양전지(210)의 후면에도 빛이 입사되도록 하기 위해 후면 기판도 광 투과성의 재질로 형성된다.
본 실시예에 따른 태양전지 모듈에 있어서, 전면 기판(130)은 전술한 도 1의 실시예 또는 전술한 도 5 내지 도 7의 변형 실시예와 동일하게 구성된다.
따라서, 이하에서는 태양전지 모듈의 후면 기판(240) 및 후면 기판(240)이 접합되는 제2 밀봉재(150b)에 대해서만 설명한다.
후면 기판(240)은 양면 수광형 태양전지(210)들을 향하는 내면(240b) 및 내면(240b)의 반대쪽에 위치하는 외면(240a)을 포함하며, 전면 기판(130)과 마찬가지로 ETFE로 형성된다. 그리고 후면 기판(240)은 내면(240b) 및 외면(240a)이 서로 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제2 요철부(241)를 포함한다.
본 실시예에서, 후면 기판(240)은 전면 기판(130)과 동일한 구조로 형성될 수 있다.
하지만, 이와는 달리 후면 기판(240)은 전면 기판(130)과는 다른 패턴의 요철부를 포함하는 것도 가능하다.
이와 같이, 전면 기판(130)에 형성된 복수의 제1 요철부(131)와 후면 기판(240)에 형성되는 복수의 제2 요철부(241)가 반드시 동일할 필요는 없으며, 서로 동일하게 형성될 수도 있고, 서로 다르게 형성될 수도 있다.
후면 기판(240)이 복수의 제2 요철부(241)를 포함하므로, 후면 기판(240)과 접합되는 제2 밀봉재(150b)는 후면 기판(240)에 형성된 제2 요철부(241)와 동일한 형상의 요철부를 포함한다.
도 10은 양면 수광형 태양전지를 갖는 태양전지 모듈의 라미네이션 공정을 실시하는 단계에 대해 도시한 것으로, 라미네이션 장비는 전면 기판(130)의 상부에 배치되는 부하 시트(load sheet)(160a)와, 후면 기판(140)의 하부에 배치되어 태양전지 모듈을 지지하는 지지체(160b)를 포함한다.
이러한 구성의 라미네이션 장비에 있어서, 전면 기판(130)을 가압하여 제1 복수의 제1 돌출부(131)를 형성하기 위해, 부하 시트(160a)의 하부면, 즉 전면 기판(130)을 향하는 면에는 복수의 요철부(160a-1)가 형성되어 있다.
그리고, 전면 기판(130)에 불규칙한 주름이 형성되는 것을 방지하기 위해, 부하 시트(160a)의 하부면에 형성된 복수의 요철부(160a-1)는 규칙적인 패턴으로 형성된다.
또한, 후면 기판(240)을 가압하여 복수의 제2 돌출부(241)를 형성하기 위해, 지지체(160b)의 상부면, 즉 후면 기판(240)을 향하는 면에는 복수의 요철부(160b-1)가 형성되어 있다.
그리고 후면 기판(240)에 불규칙한 주름이 형성되는 것을 방지하기 위해, 지지체(160b)의 상부면에 형성된 복수의 요철부(160b-1)는 규칙적인 패턴으로 형성된다.
도 10에서는 지지체(160b)의 상부면에 형성된 복수의 요철부(160b-1)가 각각 삼각형의 단면 형상을 갖는 것을 예로 들어 설명하였지만, 요철부(160b-1)는 사다리꼴의 단면 형상을 가질 수 있으며, 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.
이러한 구성의 부하 시트(160a) 및 지지체(160b)를 이용하여 라미네이션 공정을 진행하면, 전면 기판(130) 및 제1 밀봉재(150a)에는 부하 시트(160a)에 형성된 복수의 요철부(160a-1)와 동일한 형상의 요철부가 형성되며, 후면 기판(240) 및 제2 밀봉재(150b)에는 지지체(160b)에 형성된 복수의 요철부(160b-1)와 동일한 형상의 요철부가 형성된다.
이에 따라, 전면 기판(130)은 외면(130a) 및 내면(130b)이 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제1 요철부(131)를 포함하고, 제1 밀봉재(150a)는 제1 요철부(131)와 동일한 형상을 갖는 복수의 요철부를 포함한다.
그리고 후면 기판(240)은 외면(240a) 및 내면(240b)이 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제2 요철부(241)를 포함하고, 제2 밀봉재(150b)는 제2 요철부(241)와 동일한 형상을 갖는 복수의 요철부를 포함한다.
또한, 상기한 부하 시트(160a) 및 지지체(160b)를 사용하여 라미네이션 공정을 진행하면, 부하 시트(160a)에 형성된 복수의 돌출부(160a-1)와 지지체(160b)에 형성된 복수의 돌출부(160b-1)로 인해 전면 기판(130) 및 후면 기판(240)이 복수의 제1 요철부(131) 및 복수의 제2 요철부(241)를 각각 포함하도록 가압되므로, 전면 기판(130) 및 후면 기판(240)에는 불규칙한 주름이 형성되지 않는다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 태양전지 120: 인터커넥터
130: 전면 기판 131: 제1 요철부
140: 후면 기판 150: 밀봉 부재
150a: 제1 밀봉재 150b: 제2 밀봉재
160a: 부하 시트 160b: 지지체

Claims (17)

  1. 복수의 태양전지들;
    상기 태양전지들의 전면(front surface) 쪽에 위치하고, 광원을 향하는 외면 및 상기 태양전지들을 향하는 내면을 포함하는 전면 기판;
    상기 태양전지들의 후면(back surface) 쪽에 위치하는 후면 기판; 및
    상기 전면 기판과 상기 후면 기판 사이에 위치하며, 상기 복수의 태양전지들을 밀봉하는 밀봉 부재
    를 포함하며,
    상기 전면 기판은 상기 외면 및 상기 내면이 서로 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제1 요철부를 포함하는 태양전지 모듈.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 요철부는 규칙적인 패턴으로 형성되는 태양전지 모듈.
  3. 제1항에서,
    상기 복수의 제1 요철부는 3㎛ 내지 500㎛의 깊이로 각각 형성되는 태양전지 모듈.
  4. 제3항에서,
    상기 복수의 제1 요철부는 서로 동일한 깊이로 각각 형성되는 태양전지 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 전면 기판은 불소 수지 필름으로 형성되는 태양전지 모듈.
  6. 제5항에서,
    상기 불소 수지 필름은 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체(ETFE)인 태양전지 모듈.
  7. 제5항에서,
    상기 불소 수지 필름은 5㎛ 내지 200㎛의 두께로 형성되는 태양전지 모듈.
  8. 제5항에서,
    상기 밀봉 부재는 상기 전면 기판과 동일한 형상의 복수의 요철부를 포함하는 태양전지 모듈.
  9. 제5항에서,
    상기 전면 기판의 상기 외면에는 표면 처리층이 형성된 태양전지 모듈.
  10. 제5항에서,
    상기 전면 기판의 상기 내면에는 표면 처리층이 형성된 태양전지 모듈.
  11. 제5항에서,
    상기 밀봉 부재는 실리콘 수지(silicone resin)를 포함하는 태양전지 모듈.
  12. 제5항에서,
    상기 후면 기판은 상기 태양전지들을 향하는 내면 및 상기 내면의 반대쪽에 위치하는 외면을 포함하며, 상기 후면 기판은 실질적으로 평탄하게 형성되는 태양전지 모듈.
  13. 제5항에서,
    상기 후면 기판은 상기 태양전지들을 향하는 내면 및 상기 내면의 반대쪽에 위치하는 외면을 포함하며, 상기 내면 및 상기 외면이 서로 동일한 형상으로 굴곡된 복수의 제2 요철부를 포함하는 태양전지 모듈.
  14. 제13항에서,
    상기 태양전지는 양면 수광형 태양전지인 태양전지 모듈.
  15. 제13항에서,
    상기 복수의 제2 요철부는 규칙적인 패턴으로 형성되는 태양전지 모듈.
  16. 제13항에서,
    상기 복수의 제2 요철부는 상기 복수의 제1 요철부와 동일한 형상 및 패턴으로 형성되는 태양전지 모듈.
  17. 제13항에서,
    상기 후면 기판은 불소 수지 필름으로 형성되는 태양전지 모듈.
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