KR20140114526A - 인터커넥터 및 이를 구비한 태양전지 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 태양전지 모듈은 태양전지 모듈은, 복수의 태양전지들; 및 서로 이웃하는 태양전지들 중 어느 한 태양전지의 전면 전극부에 접합되는 제1 영역, 서로 이웃하는 태양전지들 중 다른 한 태양전지의 후면 전극부에 접합되는 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역을 연결하는 제3 영역을 구비하는 인터커넥터를 포함한다. 인터커넥터는 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 표면을 포함하는 띠 형상의 도전성 금속; 및 제1 표면에 코팅되는 솔더(solder)를 포함하고, 제1 영역의 제2 표면은 전면 전극부에 접합되고, 제2 영역의 제1 표면은 후면 전극부에 접합되며, 제1 표면은 피라미드형의 단면 형상을 갖는 철부(凸部)가 복수개 형성된 요철면 및 실질적으로 평탄하게 형성된 평탄면을 포함하고, 후면 전극부와 평탄면 사이의 최단 거리는 후면 전극부와 철부의 밸리(valley) 사이의 최단 거리보다 작게 형성된다.
Description
본 발명은 복수의 태양전지를 전기적으로 연결하기 위한 인터커넥터 및 이를 구비한 태양전지 모듈에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양전지가 주목 받고 있다.
일반적인 태양전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 각각 이루어지는 기판(substrate) 및 에미터부(emitter layer), 그리고 기판과 에미터부에 각각 연결된 전극을 구비한다. 이때, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성된다.
이러한 태양전지에 빛이 입사되면 반도체 내부의 전자가 광전 효과(photoelectric effect)에 의해 자유전자(free electron)(이하, '전자'라 함)가 되고, 전자와 정공은 p-n 접합의 원리에 따라 n형 반도체와 p형 반도체 쪽으로, 예를 들어 에미터부와 기판 쪽으로 각각 이동한다. 그리고 이동한 전자와 정공은 기판 및 에미터부에 전기적으로 연결된 각각의 전극에 의해 수집된다.
이러한 구성의 태양전지에서 생산되는 전압 및 전류는 매우 작은 편이므로 원하는 출력을 얻기 위해서는 여러 개의 태양전지를 직렬 또는 병렬로 연결한 후 패널(panel) 형태로 방수 처리한 형태의 태양전지 모듈을 제조하여 사용하며, 태양전지 모듈에서 태양전지들을 전기적으로 연결하기 위해 인터커넥터가 사용된다.
그런데, 태양전지 모듈을 사용함에 있어서 태양전지의 수광면은 인터커넥터에 의해 줄어들게 된다. 즉, 인터커넥터가 설치된 면적만큼 태양전지의 수광면이 줄어들게 되므로, 태양전지 모듈의 광전 변환 효율이 저하된다.
이러한 문제점을 최소화 하기 위해, 근래에는 표면에 요철이 형성된 인터커넥터를 사용하여 태양전지들을 전기적으로 연결함으로써, 태양전지의 수광면으로 입사되는 빛 중에서 인터커넥터의 요철 표면으로 입사되는 빛이 상기 요철 표면에서 반사된 후 산란 효과에 의해 수광면에 재입사되도록 구성한 태양전지 모듈이 개발되고 있다.
이러한 구성의 인터커넥터는 태양전지 모듈의 광전 변환 효율을 향상시켜 출력을 증가시키는 효과가 있지만, 요철 표면이 인터커넥터의 어느 한 면 전체 영역에 형성되므로, 상기 인터커넥터를 이용하여 서로 이웃하는 태양전지들을 전기적으로 연결할 때, 태양전지의 기판 후면에 형성된 전극부와 인터커넥터가 접합되는 부분에서는 상기 요철 표면으로 인해 인터커넥터와 기판 후면과의 접합력이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전극부와의 접합력이 개선된 인터커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 효율이 향상된 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 인터커넥터는, 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 표면을 포함하는 띠 형상의 도전성 금속; 및 제1 표면에 코팅되는 솔더(solder)를 포함하고, 제1 표면은 피라미드형의 단면 형상을 갖는 철부(凸部)가 복수개 형성된 요철면 및 실질적으로 평탄하게 형성된 평탄면을 포함하며, 철부의 피크(peak)와 밸리(valley) 사이의 최단 거리는 철부의 피크와 평탄면 사이의 최단 거리보다 크게 형성된다.
평탄면의 높이는 철부의 피크의 높이와 실질적으로 동일하게 형성되거나, 철부의 피크의 높이보다 높게 형성될 수 있다.
평탄면과 요철면은 인터커넥터의 폭방향 또는 길이방향으로 구분되어 형성될 수 있다.
평탄면과 요철면이 인터커넥터의 폭방향으로 구분되어 형성될 경우, 한 예로, 인터커넥터의 폭방향으로 중심에 평탄면이 형성되고, 인터커넥터의 폭방향으로 평탄면의 양쪽에 요철면이 형성될 수 있다.
다른 예로, 요철면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 중심에 형성되고, 평탄면은 인터커넥터의 폭방향으로 요철면의 양쪽에 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈은, 복수의 태양전지들; 및 서로 이웃하는 태양전지들 중 어느 한 태양전지의 전면 전극부에 접합되는 제1 영역, 서로 이웃하는 태양전지들 중 다른 한 태양전지의 후면 전극부에 접합되는 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역을 연결하는 제3 영역을 구비하는 인터커넥터를 포함한다.
인터커넥터는 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 표면을 포함하는 띠 형상의 도전성 금속; 및 제1 표면에 코팅되는 솔더(solder)를 포함하고, 제1 영역의 제2 표면은 전면 전극부에 접합되고, 제2 영역의 제1 표면은 후면 전극부에 접합되며, 제1 표면은 피라미드형의 단면 형상을 갖는 철부(凸部)가 복수개 형성된 요철면 및 실질적으로 평탄하게 형성된 평탄면을 포함하고, 후면 전극부와 평탄면 사이의 최단 거리는 후면 전극부와 철부의 밸리(valley) 사이의 최단 거리보다 작게 형성된다.
후면 전극부와 평탄면 사이의 최단 거리와 후면 전극부와 철부의 피크(peak) 사이의 최단 거리는 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.
이와는 달리, 후면 전극부와 평탄면 사이의 최단 거리가 후면 전극부와 철부의 피크 사이의 거리보다 작게 형성될 수도 있다.
평탄면과 요철면은 인터커넥터의 폭방향 또는 길이방향으로 구분되어 형성될 수 있다.
한 예로, 평탄면은 인터커넥터의 폭방향으로 중심에 형성되고, 요철면은 인터커넥터의 폭방향으로 평탄면의 양쪽에 형성될 수 있다.
다른 예로, 요철면은 인터커넥터의 폭방향으로 중심에 형성되고, 평탄면은 인터커넥터의 폭방향으로 요철면의 양쪽에 형성될 수 있다.
이러한 특징에 의하면, 태양전지의 후면 전극부에 접합되는 인터커넥터의 제1 표면은 평탄면 및 요철면을 포함하고, 평탄면 및 요철면에는 솔더(solder)가 코팅되며, 후면 전극부와 평탄면 사이의 최단 거리는 후면 전극부와 철부의 밸리 사이의 최단 거리보다 작게 형성된다.
따라서, 제1 표면이 요철면으로만 형성된 경우에 비해 후면 전극부에 접촉하는 솔더의 양이 증가하므로, 후면 전극부와 인터커넥터의 접합 강도를 증가시킬 수 있다.
그리고 태양전지의 전면 전극부에는 인터커넥터의 제2 표면이 접합되므로, 제2 표면의 반대쪽에 위치한 제1 표면의 요철면에 의해 빛이 산란되어 태양전지에 입사되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양전지의 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 전기적 연결 구조를 나타내는 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도 및 폭방향 단면도이다.
도 5는 도 4의 인터커넥터와 태양전지의 접합 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양전지의 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 전기적 연결 구조를 나타내는 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도 및 폭방향 단면도이다.
도 5는 도 4의 인터커넥터와 태양전지의 접합 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
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 다양한 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 부여하였다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 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.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 분해 사시도이다. 도 1을 참고로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈(100)은 복수개의 태양전지(10)들, 인접한 태양전지(10)들을 전기적으로 연결하는 인터커넥터(20), 태양전지(10)들을 보호하는 보호막(EVA: Ethylene Vinyl Acetate)(30a, 30b), 태양전지(10)들의 수광면 쪽으로 보호막(30a) 위에 배치되는 투명 부재(40), 수광면 반대 쪽으로 보호막(30b)의 하부에 배치되는 후면 시트(back sheet)(50), 라미네이션 공정에 의해 일체화 된 상기 부품들을 수납하는 프레임(frame, 도시하지 않음) 및 태양전지(10)들에서 생산된 전류 및 전압을 최종적으로 수집하는 정션 박스(junction box, 도시하지 않음)를 포함한다.
후면 시트(50)는 태양전지 모듈(100)의 후면에서 습기가 침투하는 것을 방지하여 태양전지(10)들을 외부 환경으로부터 보호한다. 이러한 후면 시트(50)는 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.
보호막(30a, 30b)은 태양전지(10)들의 상부 및 하부에 각각 배치된 상태에서 라미네이션 공정에 의해 태양전지(10)들과 일체화 되는 것으로, 습기 침투로 인한 부식을 방지하고 태양전지(10)들을 충격으로부터 보호한다. 이러한 보호막(30a, 30b)은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate) 또는 실리콘 수지(silicone resin)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.
상부 보호막(30a) 위에 위치하는 투명 부재(40)는 투과율이 높고 파손 방지 기능이 우수한 강화 유리 등으로 이루어져 있다. 이때, 강화 유리는 철 성분 함량이 낮은 저 철분 강화 유리(low iron tempered glass)일 수 있다. 이러한 투명 부재(40)는 빛의 산란 효과를 높이기 위해서 내측면이 엠보싱(embossing) 처리될 수 있다.
이러한 태양전지 모듈(100)은 태양전지(10)들을 테스트하는 단계, 테스트가 완료된 복수의 태양전지(10)들을 인터커넥터(20)에 의해 전기적으로 연결하는 단계, 상기 부품들을 순차적으로, 예컨대 하부로부터 후면 시트(50), 하부 보호막(30b), 태양전지(10)들, 상부 보호막(30a) 및 투명 부재(40)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 2는 도 1에 도시한 태양전지의 일부 사시도이다. 도 2를 참고로 하면, 태양전지(10)는 기판(11), 빛이 입사되는 기판(11)의 제1 면(first surface), 예컨대 전면(front surface)에 위치하는 에미터부(12), 에미터부(12) 위에 위치하는 복수의 제1 핑거 전극(13), 제1 핑거 전극(13)과 교차하는 방향으로 에미터부(12) 위에 위치하는 적어도 한 개 이상의 제1 버스바 전극(14), 제1 핑거 전극(13) 및 제1 버스바 전극(14)이 위치하지 않는 에미터부(12) 위에 위치하는 제1 유전층(15), 제1 면의 반대쪽에 위치한 제2 면(second surface), 예컨대 후면(back surface)에 위치하는 제2 전극(16) 및 제2 버스바 전극(17)을 포함한다.
태양전지(10)는 제2 전극(16)과 기판(11) 사이에 형성되는 후면 전계(back surface field, BSF)부(18)를 더 포함할 수 있다. 후면 전계부는 기판(11)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(11)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다.
이러한 후면 전계부는 기판(11)의 전위 장벽으로 작용하게 된다. 따라서, 기판(11)의 후면부 쪽에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것이 감소되므로 태양전지의 효율이 향상된다.
기판(11)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(11)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다.
기판(11)의 표면을 요철 표면인 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성하기 위해 상기 기판(11)은 텍스처링(texturing) 처리될 수 있다.
기판(11)의 표면이 요철 표면으로 형성되면 기판(11)의 수광면에서의 빛 반사도가 감소하고, 텍스처링 표면에서 입사와 반사 동작이 이루어져 태양전지 내부에 빛이 갇히게 되어 빛의 흡수율이 증가된다.
따라서, 태양전지의 효율이 향상된다. 이에 더하여, 기판(11)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(11)으로 입사되는 빛의 양은 더욱 증가한다.
에미터부(12)는 기판(11)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물이 도핑(doping)된 영역으로서, 반도체 기판(11)과 p-n 접합을 이룬다.
에미터부(12)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(12)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(11)에 도핑하여 형성될 수 있다.
이에 따라, 기판(11)에 입사된 빛에 의해 반도체 내부의 전자가 에너지를 받으면 전자는 n형 반도체 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(11)이 p형이고 에미터부(12)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(11)쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(12)쪽으로 이동한다.
이와는 반대로, 기판(11)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(11)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(11)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.
에미터부(12)는 기판(11)과 p-n접합을 형성하게 되므로, 기판(11)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(12)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(11)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(12)쪽으로 이동한다.
에미터부(12)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(12)는 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(11)에 도핑하여 형성할 수 있다.
기판(11)의 에미터부(12) 위에는 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2) 또는 이산화티탄(TiO2) 등으로 이루어진 막(layer)을 적어도 1층 이상 포함하는 제1 유전층(15)이 형성되어 있다.
제1 유전층(15)은 태양전지(10)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜 태양전지(10)의 효율을 높이는 반사방지막의 기능을 수행할 수 있다.
이와는 달리, 제1 유전층(140)은 패시베이션막의 기능을 수행할 수도 있으며, 필요에 따라 반사방지막 및 패시베이션막의 기능을 동시에 수행할 수도 있다.
복수의 제1 핑거 전극(13)은 에미터부(12) 위에 형성되어 에미터부(12)와 전기적 및 물리적으로 연결되고, 인접하는 제1 핑거 전극(13)과 서로 이격된 상태로 제1 방향(X-X')으로 연장된다. 각각의 제1 핑거 전극(13)은 에미터부(12)쪽으로 이동한 전하, 예를 들면 전자를 수집하여 제1 버스바 전극(15)로 전달한다.
복수의 제1 핑거 전극(13)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(12) 위에는 복수의 제1 버스바 전극(14)이 위치하고 있다. 제1 버스바 전극(14)은 제1 핑거 전극(13)과 교차하는 제2 방향(Y-Y')으로 연장되며, 에미터부(12)와 제1 핑거 전극(13)에 전기적 및 물리적으로 연결된다.
따라서, 제1 핑거 전극(13)과 제1 버스바 전극(14)은 에미터부(12) 위에 교차하는 형태로 배치되어 전면 그리드 전극(grid electrode)을 구성한다.
제1 버스바 전극(14) 또한 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 에미터부(12) 및 제1 핑거 전극(13)과 연결되어 있다. 따라서, 제1 버스바 전극(14)은 제1 핑거 전극(13)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 전자를 외부 장치로 출력한다.
제1 버스바 전극(14)을 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 버스바 전극(14)은 제1 핑거 전극(13)과 동일한 물질, 예컨대 은(Ag) 또는 은(Ag)과 알루미늄(AgAl)의 합금(AgAl)을 도전성 입자로 포함하는 도전성 페이스트로 구성될 수 있다.
제1 핑거 전극(13) 및 제1 버스바 전극(14)은 도전성 입자를 포함하는 도전성 페이스트를 제1 유전층(15) 위에 도포한 후 도 2에 도시한 그리드(grid) 형태로 패터닝하고, 이를 소성하는 과정에서 도전성 페이스트에 포함된 식각 성분, 예를 들면 산화납(PbO)에 의해 제1 유전층(15)이 식각되는 것에 따라 에미터부(12)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 전극(16)은 기판(11)의 후면에 형성되어 있으며, 제2 버스바 전극(17)이 형성된 부분을 제외한 나머지 영역의 기판 후면을 덮는 시트(sheet)상의 도전층으로 형성되며, 기판(11)쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.
시트상의 제2 전극(16)은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다. 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.
일례로, 기판(11)의 후면에 후면 전계부를 형성하기 위해, 제2 전극(16)은 알루미늄(Al)으로 형성될 수 있다.
그리고 기판의 후면에 후면 전계부가 위치할 경우, 시트상의 제2 전극(16)은 후면 전계부와 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다.
기판의 후면에 위치하는 복수의 제2 버스바 전극(17)은 제1 버스바 전극(14)과 마주하는 위치에 위치하며, 인접하는 제2 버스바 전극(17)과 서로 이격된 상태로 제2 방향(Y-Y')으로 연장된다.
제2 버스바 전극(17) 또한 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 시트상의 제2 전극(16)과 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 제2 버스바 전극(17)은 제2 전극(16)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 정공을 외부 장치로 출력한다.
제2 버스바 전극(17)을 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.
일례로, 제2 버스바 전극(17)은 제1 핑거 전극(13) 및 제1 버스바 전극(14)과 동일한 물질, 예컨대 도전성이 양호한 은(Ag) 또는 은과 알루미늄의 합금(AgAl)으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따른 태양전지(10)의 동작은 다음과 같다.
태양전지(10)의 전면으로 빛이 조사되어 제1 유전층(15)과 에미터부(12)를 통해 기판(11)으로 입사되면, 광전 효과(photoelectric effect)에 의해 자유전자(free electron)가 생기게 되고, p-n 접합 원리에 따라 전자는 n형의 도전성 타입을 갖는 에미터부(12) 쪽으로 이동하고, 정공은 p형의 도전성 타입을 갖는 기판(11)쪽으로 이동한다.
이처럼, 에미터부(12) 쪽으로 이동한 전자는 제1 핑거 전극(13)에 의해 수집되어 제1 버스바 전극(14)으로 이동하고, 기판(11) 쪽으로 이동한 정공은 제2 전극(16)에 의해 수집되어 제2 버스바 전극(17)으로 이동한다.
이러한 태양전지(10)는 단독으로도 사용이 가능하지만, 좀더 효율적인 사용을 위해, 동일한 구조를 갖는 복수의 태양전지(10)들을 직렬/병렬로 연결하여 태양전지 모듈을 형성한다.
계속하여, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 전기적 연결 구조에 대해 설명한다.
복수의 태양전지(10)은 도 1에 도시한 바와 같이 복수의 행 및 복수의 열에 행렬(matrix) 구조로 배열되어 있으며, 필요에 따라 행과 열 방향으로 배치되는 태양전지(10)의 개수는 조정이 가능하다.
복수의 태양전지(10)들은 도 3에 도시한 바와 같이 인터커넥터(20)에 의해 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 복수의 태양전지(10)들이 인접 배치된 상태에서, 어느 한 태양전지의 제1 버스바 전극(14)은 인접한 태양전지의 제2 버스바 전극(17)과 인터커넥터(20)에 의해 전기적으로 연결된다.
그리고 인터커넥터(20)는 서로 이웃하는 태양전지들 중에서 어느 한 태양전지의 제1 버스바 전극(14)과 접합되는 제1 영역(A1)과, 서로 이웃하는 태양전지들 중에서 다른 한 태양전지의 제2 버스바 전극(17)과 접합되는 제2 영역(A2) 및 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 연결하는 제3 영역(A3)을 포함한다.
인터커넥터(20)와 버스바 전극(14, 17)을 접합하기 위해, 본 실시예에서는 도전성 접착 필름(60)을 사용한다.
이에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 기판(11)의 제1 버스바 전극(14) 위에는 제2 방향(Y-Y')으로 복수의 도전성 접착 필름(60)이 위치한다.
도 2는 한 개의 도전성 접착 필름(60)만 도시하였지만, 기판(11)의 제1 면 및 제2 면에는 2개 내지 3개의 도전성 접착 필름(60)이 각각 위치할 수 있다.
도전성 접착 필름(60)은 수지 내에 복수의 도전성 입자가 분산된 필름 형상으로 형성된다.
수지는 접착성을 갖는 재질이면 특별히 한정되지 않는다. 단 접착 신뢰성을 높이기 위해서는 열경화성 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
열경화성 수지로는 에폭시(epoxy) 수지, 페녹시(phenoxy) 수지, 아크릴(acryl) 수지, 폴리이미드(polyimide) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 수지를 사용할 수 있다.
수지는 열 경화성 수지 이외의 임의 성분으로서, 공지의 경화제 및 경화 촉진제를 함유할 수 있다.
예를 들면, 수지는 버스바 전극(14, 17)와 인터커넥터(20)의 접착성을 향상시키기 위해 실란(silane)계 커플링(coupling)제, 티타네이트(titanate)계 커플링제, 알루미네이트(aluminate)계 커플링제 등의 개질 재료를 함유할 수 있으며, 도전성 입자의 분산성을 향상시키기 위해 인산 칼슘이나 탄산칼슘 등의 분산제를 함유할 수 있다. 또한 수지는 탄성률을 제어하기 위해 아크릴 고무, 실리콘 고무, 우레탄 등의 고무 성분을 함유할 수 있다.
그리고 도전성 입자는 도전성을 갖는 것이라면 그 재료는 특별히 한정되지 않는다. 도전성 입자는 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 철(Fe), 니켈(Ni), 납(Pb), 아연(Zn), 코발트(Co), 티타늄(Ti) 및 마그네슘(Mg)으로부터 선택된 1종 이상의 금속을 주성분으로 포함할 수 있으며, 금속 입자만으로 이루어지거나, 금속 피복 수지 입자로 이루어질 수 있다. 이러한 구성의 도전성 접착 필름(60)은 박리 필름을 더 포함할 수 있다.
도전성 입자의 압축 응력을 완화하고 접속 신뢰성을 향상시키기 위해서는 도전성 입자로 금속 피복 수지 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
분산성을 향상시키기 위해 도전성 입자는 2㎛ 내지 30㎛의 입경을 갖는 것이 바람직하다.
수지가 경화한 뒤의 접속 신뢰성 측면에서, 수지 내에 분산되는 도전성 입자의 배합량은 도전성 접착 필름(60)의 전체 체적에 대하여 0.5 체적% 내지 20 체적%로 하는 것이 바람직하다.
도전성 입자의 배합량이 0.5 체적% 미만이면 버스바 전극(14, 17)와의 물리적인 접점이 감소하므로 전류 흐름이 원활하게 이루어지지 않을 수 있으며, 상기 배합량이 20 체적%를 초과하면 수지의 상대적 양이 감소하여 접착 강도가 저하될 수 있다.
도전성 접착 필름(60)을 이용하여 태빙(tabbing) 작업을 실시할 때, 전기적 접속 확보 및 접착력 유지가 가능한 범위라면 가열 온도 및 가압 압력의 조건은 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 가열 온도는 수지가 경화되는 온도 범위, 예컨대 150℃ 내지 180℃의 범위로 설정할 수 있고, 가압 압력은 버스바 전극(14, 17), 도전성 접착 필름(60) 및 인터커넥터(20)가 상호간에 충분히 밀착되는 범위로 설정할 수 있다. 또한 가열 및 가압 시간은 버스바 전극(14, 17) 및 인터커넥터(20) 등이 열로 인한 손상 또는 변질되지 않는 범위로 설정할 수 있다.
이상에서는 시트상의 단면 수광형 구조의 통상적인 태양전지에 대해 설명하였지만, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈에는 제1 버스바 전극(14) 및 제2 버스바 전극(14) 중 적어도 하나의 버스바 전극을 포함하지 않는 논-버스(non-Bus) 구조의 태양전지도 적용이 가능하며, 또한 양면 수광형 구조의 태양전지도 적용이 가능하다.
그리고 도전성 접착 필름(60) 대신에 통상의 플럭스(flux)를 사용하여 인터커넥터(20)와 버스바 전극을 접합하는 것도 가능하다.
이하, 도 4a, 도 4b 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터커넥터의 구조에 대해 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도 및 폭방향 단면도이고, 도 5는 도 4의 인터커넥터와 태양전지의 접합 상태를 나타내는 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터커넥터(20)는 띠 형상의 도전성 금속(21)을 포함한다. 도전성 금속(21)은 전도성이 우수한 Cu, Al 및 Ag 중에서 어느 한 물질로 이루어지며, 제1 표면(21a) 및 제1 표면(21a)의 반대쪽에 위치하는 제2 표면(21b)을 포함한다.
그리고 인터커넥터(20)는 제1 버스바 전극(14) 및 제2 버스바 전극(17)과의 접합을 위해 도전성 금속(21)의 제1 표면(21a) 및 제2 표면(21b)에 코팅되는 솔더(23)를 더 포함한다.
도 4a 및 도 4b에서는 도전성 금속(21)의 표면에 코팅된 솔더(23)를 생략하였으며, 상기 솔더(23)는 도 5에 도시하였다. 그리고 도면을 간략하게 표시하기 위해, 인터커넥터(20)와 제2 버스바 전극(17)을 접합하기 위한 접합 물질, 예컨대 도전성 접착 필름(60) 또는 플럭스(flux)는 도시하지 않았다.
인터커넥터(20)의 제1 영역(A1)의 제2 표면(21b)은 어느 한 태양전지의 제1 버스바 전극(14)과 접합되고, 제2 영역(A2)의 제1 표면(21a)은 다른 한 태양전지의 제2 버스바 전극(17)과 접합된다.
제2 영역(A2)의 제1 표면(21a)에 요철면(21a-1) 및 평탄면(21a-2)을 구비한다.
이때, 제2 영역(A2)의 제1 표면(21a)에 형성되는 요철면(21a-1)과 평탄면(21a-2)은 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 인터커넥터(20)의 폭방향(X-X')으로 구분되어 형성될 수 있으며, 예를 들면, 인터커넥터(20)의 폭방향으로 중심에 평탄면(21a-2)이 형성되고, 인터커넥터(20)의 폭방향으로 평탄면(20a-2)의 양쪽에 요철면(20a-1)이 각각 형성될 수 있다.
이와는 달리, 도시하지는 않았지만, 제2 영역(A2)의 제1 표면(21a)에 형성되는 요철면(21a-1)과 평탄면(21a-2)은 인터커넥터(20)의 길이방향(Y-Y')으로 구분되어 형성될 수도 있다.
요철면(21a-1)에는 피라미드형의 단면 형상을 갖는 복수의 철부(凸部)(21a')가 복수개 형성되어 있다.
그리고 평탄면(21a-2)은 요철면(21a-1)과는 달리 실질적으로 평탄하게 형성된다. 여기에서, "실질적으로 평탄"은 요철면(21a-1)에 형성된 철부와 같은 인공적인 돌기가 형성되지 않은 상태를 말한다.
여기에서, 제2 영역(A2)의 제1 표면(21)이 요철면(21a-1)을 갖도록 한 것은 인터커넥터(20)의 제1 영역(A1)의 제1 표면(21)에 입사되는 빛을 반사시켜 태양전지(10)에 입사되는 빛의 양을 증가시키기 위한 것이다.
그리고 제2 영역(A2)의 제1 표면(21)이 평탄면(21a-2)을 갖도록 한 것은 제2 버스바 전극(17)과의 사이에 보다 많은 양의 솔더(23)가 위치하도록 함으로써 제2 버스바 전극(17)과 인터커넥터(20)의 접합 강도를 증가시키기 위한 것이다.
제2 버스바 전극(17)과 인터커넥터(20)의 접합 강도를 증가시키기 위해, 본 실시예의 인터커넥터에 있어서 철부(21a')의 피크(peak)와 밸리(valley) 사이의 최단 거리(D1)는 철부(21a')의 피크와 평탄면(21a-2) 사이의 최단 거리(D2)보다 크게 형성된다.
이때, 평탄면(21a-2)의 높이(H1)는 철부(21a')의 피크의 높이(H2)와 실질적으로 동일하게 형성되거나, 철부(21a')의 피크의 높이(H2)보다 높게 형성될 수 있다.
하지만, 도 4b에 도시한 바와 같이 평탄면(21a-2)의 높이(H1)가 철부(21a')의 피크의 높이(H2)보다 낮게 형성되는 것도 가능하며, 이 경우, 도전성 금속(21)의 표면에 코팅되는 솔더(23)의 두께를 고려하여 평탄면(21a-2)의 높이(H1)와 철부(21a')의 피크의 높이(H2)의 차이(H2-H1)가 솔더(23)의 두께보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.
따라서, 전술한 구성의 인터커넥터(20)를 제2 버스바 전극(17)에 접합하면, 도 5에 도시한 바와 같이 제2 버스바 전극(17)과 평탄면(21a-2) 사이의 최단 거리(D3)는 제2 버스바 전극(17)과 철부(21a')의 밸리(valley) 사이의 최단 거리(D4)보다 작게 형성된다.
이러한 구성에 따르면, 인터커넥터(20)의 제1 영역(A1)에서는 제2 표면(23)이 제1 버스바 전극(14)와 접합되고, 인터커넥터(20)의 제2 영역(A2)에서는 제1 표면(21)이 제2 버스바 전극(17)과 접합된다.
따라서, 인터커넥터(20)의 제1 영역(A1)에 입사되는 빛은 제1 표면(21)에 형성된 요철면(21a-1)의 철부(21a')에서 반사되어 태양전지(10)에 다시 입사되므로 태양전지에 입사되는 빛의 양이 증가한다.
그리고 제2 영역(A2)의 제1 표면(21)이 평탄면(21a-2)을 구비하므로, 제2 영역(A2)의 제1 표면(21a)이 평탄면(21a-2)을 포함하지 않는 경우에 비해 제2 버스바 전극(17)과의 사이에 보다 많은 양의 솔더(23)가 위치하게 되므로, 제2 버스바 전극(17)과 인터커넥터(20)의 접합 강도가 증가된다.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 인터커넥터의 구조에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터커넥터의 제2 영역의 일부를 나타내는 사시도 및 단면도를 도시한 것으로, 본 실시예에 따른 인터커넥터(20)는 요철면(21a-1)에 위치한 복수의 철부(21a')들이 불균일한 크기로 형성된다.
이때, 복수의 철부(21a')들은 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이 평탄면(21a-2) 쪽으로 갈수록 크기가 점차적으로 증가할 수 있지만, 이는 제한적이지 않다.
이상의 실시예에서는 철부(21a')가 제2 방향(Y-Y')을 따라 연장된 선형 프리즘 형상으로 형성된 실시예에 대해 설명하였다.
하지만, 철부(21a')는 도 7에 도시한 바와 같이 제1 방향(X-X') 및 제2 방향(Y-Y')에 대해 사선 방향으로 일정한 경사를 갖도록 형성될 수도 있다.
이상의 실시예들에서는 평탄면(21a-2)이 인터커넥터(20)의 폭방향으로 중심에 형성되고, 요철면(21a-1)이 인터커넥터(20)의 폭방향으로 평탄면(21a-2)의 양쪽에 각각 형성된 인터커넥터에 대해 설명하였다.
하지만, 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 인터커넥터(20)의 폭방향(X-X')으로 중심에는 요철면(21a-1)이 형성되고, 인터커넥터(20)의 폭방향으로 요철면(21a-1)의 양쪽에는 평탄면(21a-2)이 각각 위치할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
Claims (14)
- 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대쪽에 위치한 제2 표면을 포함하는 띠 형상의 도전성 금속; 및
상기 제1 표면에 코팅되는 솔더(solder)를 포함하고,
상기 제1 표면은 피라미드형의 단면 형상을 갖는 철부(凸部)가 복수개 형성된 요철면 및 실질적으로 평탄하게 형성된 평탄면을 포함하며,
상기 철부의 피크(peak)와 밸리(valley) 사이의 최단 거리는 상기 철부의 피크와 평탄면 사이의 최단 거리보다 큰 인터커넥터. - 제1항에서,
상기 평탄면의 높이가 상기 철부의 피크의 높이와 실질적으로 동일한 인터커넥터. - 제1항에서,
상기 평탄면의 높이가 상기 철부의 피크의 높이보다 높게 형성되는 인터커넥터. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 평탄면과 상기 요철면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 구분되어 형성되는 인터커넥터. - 제4항에서,
상기 평탄면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 중심에 형성되고, 상기 요철면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 상기 평탄면의 양쪽에 형성되는 인터커넥터. - 제4항에서,
상기 요철면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 중심에 형성되고, 상기 평탄면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 상기 요철면의 양쪽에 형성되는 인터커넥터. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
상기 평탄면과 상기 요철면은 상기 인터커넥터의 길이방향으로 구분되어 형성되는 인터커넥터. - 복수의 태양전지들; 및
서로 이웃하는 태양전지들 중 어느 한 태양전지의 전면 전극부에 접합되는 제1 영역, 상기 서로 이웃하는 태양전지들 중 다른 한 태양전지의 후면 전극부에 접합되는 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역을 연결하는 제3 영역을 구비하는 인터커넥터
를 포함하고,
상기 인터커넥터는,
제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 표면을 포함하는 띠 형상의 도전성 금속; 및
상기 제1 표면에 코팅되는 솔더(solder)
를 포함하고,
상기 제1 영역의 제2 표면은 상기 전면 전극부에 접합되고, 상기 제2 영역의 제1 표면은 상기 후면 전극부에 접합되며,
상기 제1 표면은 피라미드형의 단면 형상을 갖는 철부(凸部)가 복수개 형성된 요철면 및 실질적으로 평탄하게 형성된 평탄면을 포함하고,
상기 후면 전극부와 상기 평탄면 사이의 최단 거리는 상기 후면 전극부와 상기 철부의 밸리(valley) 사이의 최단 거리보다 작게 형성되는 태양전지 모듈. - 제8항에서,
상기 후면 전극부와 상기 평탄면 사이의 최단 거리와 상기 후면 전극부와 상기 철부의 피크(peak) 사이의 최단 거리가 실질적으로 동일한 태양전지 모듈. - 제8항에서,
상기 후면 전극부와 상기 평탄면 사이의 최단 거리가 상기 후면 전극부와 상기 철부의 피크 사이의 거리보다 작게 형성되는 태양전지 모듈. - 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에서,
상기 평탄면과 상기 요철면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 구분되어 형성되는 태양전지 모듈. - 제11항에서,
상기 평탄면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 중심에 형성되고, 상기 요철면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 상기 평탄면의 양쪽에 형성되는 태양전지 모듈. - 제11항에서,
상기 요철면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 중심에 형성되고, 상기 평탄면은 상기 인터커넥터의 폭방향으로 상기 요철면의 양쪽에 형성되는 태양전지 모듈. - 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에서,
상기 평탄면과 상기 요철면은 상기 인터커넥터의 길이방향으로 구분되어 형성되는 태양전지 모듈.
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Citations (2)
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