KR20150044699A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 이루어진 기판(substrate) 및 에미터부(emitter), 그리고 기판과 에미터부에 각각 연결된 전극을 구비한다. 이때, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성되어 있다.A typical solar cell has a substrate made of different conductivity type semiconductors, such as p-type and n-type, an emitter, and an electrode connected to the substrate and the emitter, respectively. At this time, a p-n junction is formed at the interface between the substrate and the emitter.
특히, 태양전지의 효율을 높이기 위해 실리콘 기판의 수광면에 전극을 형성하지 않고, 실리콘 기판의 이면 만으로 n 전극 및 p 전극을 형성한 이면 전극 형 태양 전지 셀에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. 이와 같은 이면 전극 형 태양전지 셀을 복수 개 연결하여 전기적으로 접속하는 모듈화 기술도 진행되고 있다.Particularly, research and development on a back electrode type solar cell having an n-electrode and a p-electrode formed only on the back surface of a silicon substrate without forming an electrode on the light receiving surface of a silicon substrate for increasing the efficiency of the solar cell is underway. A modularization technique of connecting a plurality of such back electrode type solar cell cells and electrically connecting them is also in progress.
모듈과 기술에는 복수 개의 태양전지 셀을 금속 인터커넥터로 전기적으로 연결하는 방법과, 미리 배선이 형성된 배선기판을 이용해 전기적으로 연결하는 방법이 대표적이다. As a module and a technique, a method of electrically connecting a plurality of solar cells with a metal interconnection, and a method of electrically connecting a plurality of solar cells using a wiring board on which wiring is previously formed are typical.
본 발명은 태양 전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a solar cell module.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 전면 유리 기판; 전면 유리 기판의 후면에 이격되어 배치되는 후면 기판; 전면 유리 기판과 후면 기판 사이에 서로 이격되어 배치되는 복수의 태양 전지를 포함하고, 전면 유리 기판 중 적어도 복수의 태양 전지가 서로 이격되는 공간과 중첩되는 부분에는 함몰부가 형성된다.A solar cell module according to the present invention includes a front glass substrate; A rear substrate spaced apart from a rear surface of the front glass substrate; And a plurality of solar cells disposed to be spaced apart from each other between the front glass substrate and the rear substrate, wherein a depression is formed in a portion where at least a plurality of solar cells of the front glass substrate overlap with a space where the solar cells are spaced apart from each other.
여기서, 함몰부는 전면 유리 기판의 전면에 형성될 수 있으며, 함몰부는 복수의 태양 전지 사이의 이격된 공간을 따라 길게 형성될 수 있다.Here, the depressions may be formed on the front surface of the front glass substrate, and the depressions may be formed along the spaced spaces between the plurality of solar cells.
이때, 함몰부는 복수 개이며, 복수 개의 함몰부 각각은 복수의 태양 전지 사이의 이격된 공간을 따라 길게 형성될 수 있다.At this time, a plurality of depressions are formed, and each of the plurality of depressions may be formed long along a spaced space between the plurality of solar cells.
아울러, 함몰부의 경사면과 전면 유리 기판의 전면이 이루는 각은 20°~ 40°사이일 수 있다.In addition, the angle between the inclined surface of the depression and the front surface of the front glass substrate may be between 20 ° and 40 °.
또한, 복수 개의 함몰부에서 함몰부와 함몰부 사이의 꼭대기 부분은 곡면을 포함할 수 있다. 아울러, 함몰부의 골짜기 부분도 곡면을 포함할 수 있다.Further, in the plurality of depressions, the apex portion between the depressions and the depressions may include a curved surface. In addition, the valley portion of the depressed portion may include a curved surface.
또한, 전면 유리 기판 중 적어도 함몰부가 형성된 부분 위에는 코팅층이 형성될 수 있다.Also, a coating layer may be formed on a portion of the front glass substrate where at least the depression is formed.
여기서, 코팅층은 공기의 굴절률보다 높고 전면 유리 기판의 굴절률보다 낮을 수 있으며, 일례로, 코팅층의 굴절률은 1.1 ~ 1.4 사이일 수 있다.Here, the coating layer may be higher than the refractive index of air and lower than the refractive index of the front glass substrate. For example, the refractive index of the coating layer may be between 1.1 and 1.4.
이때, 코팅층의 재질은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함할 수 있고, 코팅층에는 티타늄 산화물(TiOx)을 더 포함할 수 있다.At this time, the material of the coating layer may include silicon oxide (SiOx), and the coating layer may further include titanium oxide (TiOx).
아울러, 코팅층은 함몰부가 형성된 부분을 포함하여, 전면 유리 기판의 전체면에 형성될 수도 있다.In addition, the coating layer may be formed on the entire surface of the front glass substrate, including the portion having depressions formed therein.
여기서, 복수의 태양 전지 사이의 이격된 공간은 복수의 태양 전지 각각에 포함되는 반도체 기판과 반도체 기판 사이의 이격된 공간일 수 있다.Here, the spaced-apart space between the plurality of solar cells may be a spaced space between the semiconductor substrate and the semiconductor substrate included in each of the plurality of solar cells.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 전면 유리 기판에 특정 부분에 특정 패턴의 함몰부가 형성되도록 하여, 태양 전지 모듈의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.The solar cell module according to the present invention can form a depression of a specific pattern on a front glass substrate to improve the efficiency of the solar cell module.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에 대한 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에서 전면 유리 기판(FG)에 형성된 함몰부(DP)가 곡면을 포함하는 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에서 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에 코팅층(CL)이 형성된 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 5는 도 1에 도시된 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지(CE)의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 6은 도 5에 도시된 태양 전지(CE)가 적용되는 경우, 인터커넥터(20)와 중첩되는 전면 유리 기판(FG)의 영역(DA2)에 함몰부(DP)가 더 형성된 예를 설명하기 위한 도이다.1 and 2 are views for explaining an example of a solar cell module according to the present invention.
3 is a view for explaining an example in which a recessed portion DP formed in a front glass substrate FG in a solar cell module according to the present invention includes a curved surface.
4 is a view illustrating an example in which a coating layer CL is formed on the front surface FG-fs of the front glass substrate FG in the solar cell module according to the present invention.
5 is a view for explaining an example of a solar cell CE applied to the solar cell module shown in FIG.
6 illustrates an example in which a depression DP is further formed in a region DA2 of the front glass substrate FG overlapping with the
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, portions not related to the description are omitted, and like reference numerals are given to similar portions throughout the specification.
이하에서, 전면이라 함은 직사광이 입사되는 반도체 기판의 일면 또는 전면 유리 기판의 일면 일 수 있으며, 후면이라 함은 직사광이 입사되지 않거나, 직사광이 아닌 반사광이 입사될 수 있는 반도체 기판의 반대면 또는 전면 유리 기판의 반대면일 수 있다.Hereinafter, the front surface may be one surface of a semiconductor substrate to which the direct light is incident or one surface of the front glass substrate. The rear surface may be a surface opposite to the semiconductor substrate on which no direct light is incident, It may be the opposite side of the front glass substrate.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 및 태양 전지 모듈에 대하여 설명한다.Hereinafter, a solar cell and a solar cell module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에 대한 일례를 설명하기 위한 도이다.1 and 2 are views for explaining an example of a solar cell module according to the present invention.
여기서, 도 1은 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 일부 사시도이고, 도 2는 도 1에서 F2 영역의 단면을 도시한 것이다.Here, FIG. 1 is a perspective view of a solar cell module according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a region F2 in FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 전면 유리 기판(FG), 제1 봉지재(EC1), 복수 개의 태양 전지(CE), 제2 봉지재(EC2), 및 후면 시트(BS)를 포함할 수 있다.1, a solar cell module according to the present invention includes a front glass substrate FG, a first sealing material EC1, a plurality of solar cells CE, a second sealing material EC2, (BS).
도 1에 도시된 바와 같이, 전면 유리 기판(FG)은 복수 개의 태양 전지(CE)의 전면 위에 위치할 수 있으며, 투과율이 높고 파손을 방지하기 위해 강화 유리 등으로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 1, the front glass substrate FG may be positioned on the front surface of a plurality of solar cells CE, and may have a high transmittance and may be made of tempered glass to prevent breakage.
제1 봉지재(EC1)는 전면 유리 기판(FG)과 복수 개의 태양 전지(CE) 사이에 위치할 수 있으며, 제2 봉지재(EC2)는 복수 개의 태양 전지(CE)와 후면 시트(BS) 사이에 위치할 수 있다.The first encapsulation material EC1 may be positioned between the front glass substrate FG and the plurality of solar cells CE and the second encapsulation material EC2 may be disposed between the plurality of solar cells CE and the back sheet BS, As shown in FIG.
이와 같은 제1 봉지재(EC1) 및 제2 봉지재(EC2)는 습기 침투로 인한 금속의 부식 등을 방지하고 태양 전지 모듈(100)을 충격으로부터 보호하는 재질로 형성될 수 있다. The first encapsulation material EC1 and the second encapsulation material EC2 may be formed of a material that protects the solar cell module 100 from impact and prevents corrosion of the metal due to moisture penetration.
이러한 제1 봉지재(EC1) 및 제2 봉지재(EC2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 태양 전지(CE)의 전면 및 후면에 각각 배치된 상태에서 라미네이션 공정(lamination process) 시에 복수의 태양 전지(CE)와 일체화될 수 있다. As shown in FIG. 1, the first encapsulating material EC1 and the second encapsulating material EC2 are disposed on the front and rear surfaces of the plurality of solar cells CE, respectively, in a lamination process And can be integrated with a plurality of solar cells CE.
이러한 제1 봉지재(EC1) 및 제2 봉지재(EC2)는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate) 등으로 이루어질 수 있다.The first encapsulation material EC1 and the second encapsulation material EC2 may be made of ethylene vinyl acetate (EVA) or the like.
아울러, 후면 시트(BS)는 시트 형태로 제2 봉지재(EC2)의 후면에 위치하고, 태양 전지 모듈의 후면으로 습기가 침투하는 것을 방지할 수 있다. In addition, the rear sheet BS is placed on the rear surface of the second sealing material EC2 in the form of a sheet to prevent moisture from penetrating into the rear surface of the solar cell module.
이와 같이, 후면 시트(BS)이 시트 형태로 형성된 경우, EP/PE/FP (fluoropolymer/polyeaster/fluoropolymer)와 같은 절연 물질로 이루어질 수 있다.Thus, when the backsheet BS is formed in a sheet form, it may be made of an insulating material such as EP / PE / FP (fluoropolymer / polyeaster / fluoropolymer).
다음, 복수 개의 태양 전지(CE) 각각은 외부로부터 빛을 입사받아 전기를 생산하는 태양광 소자이면 어떠한 구조를 갖더라도 무방하다.Next, each of the plurality of solar cells CE may have any structure as long as it is a photovoltaic device that receives light from the outside and produces electricity.
즉, 복수 개의 태양 전지(CE) 각각은 적어도 빛을 생산하기 위하여 p-n 접합이 형성된 웨이퍼 형태의 반도체 기판을 포함할 수 있으며, 전극이 반도체 기판의 후면이나 전면에 형성될 수 있다. 이와 같은 태양 전지(CE)의 일례에 대해서는 도 5이하에서 설명하나, 반드시 도 5와 같은 태양 전지(CE)의 구조에 한정되는 것은 아니다.That is, each of the plurality of solar cells CE may include a semiconductor substrate of a wafer type in which a p-n junction is formed to produce at least light, and an electrode may be formed on the rear surface or the entire surface of the semiconductor substrate. An example of such a solar cell CE is described below with reference to FIG. 5, but it is not limited to the structure of the solar cell CE shown in FIG.
이와 같은 복수 개의 태양 전지(CE) 각각은 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 이격될 수 있다.Each of the plurality of solar cells CE may be spaced apart from each other, as shown in FIG.
한편, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전면 유리 기판(FG) 중 적어도 복수의 태양 전지(CE)가 서로 이격되는 공간(DA1)과 중첩되는 부분에는 함몰부(DP)가 형성될 수 있다.1 and 2, a solar cell module according to the present invention includes a plurality of solar cells CE on a front glass substrate FG, (DP) can be formed.
여기서, 복수의 태양 전지(CE)가 서로 이격되는 공간(DA1)은 서로 인접한 두 개의 태양 전지(CE)에서 반도체 기판과 반도체 기판 사이의 이격된 공간(DA1)일 수 있다. Here, the space DA1 in which the plurality of solar cells CE are spaced apart from each other may be a spaced space DA1 between the semiconductor substrate and the semiconductor substrate in two solar cells CE adjacent to each other.
이때, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 전면 유리 기판(FG)은 복수의 태양 전지(CE)가 서로 이격되는 공간(DA1)과 중첩되는 영역에 함몰부(DP)가 형성되어, 이격 공간(DA1)으로 입사되는 빛을 함몰부(DP)로 굴절시켜, 이격 공간(DA1)으로 빛이 입사되는 것을 최소화하고, 태양 전지(CE)에 포함되는 반도체 기판으로 보다 많은 빛이 입사되도록 할 수 있다. 이에 따라, 태양 전지 모듈의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.At this time, the front glass substrate FG of the solar cell module according to the present invention has a depression DP formed in a region overlapping the space DA1 where the plurality of solar cells CE are spaced apart from each other, Can be refracted by the depression DP to minimize the incidence of light into the spacing space DA1 and more light can be incident on the semiconductor substrate included in the solar cell CE. Thus, the efficiency of the solar cell module can be further improved.
이와 같은 함몰부(DP)는 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에 형성될 수 있다. 이와 같은 함몰부(DP)는 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에서 이격 공간(DA1)과 중첩될 영역을 레이저로 식각하여 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전면 유리 기판(FG)의 함몰부(DP)는 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)으로부터 일정 깊이만큼 함몰되는 패턴을 의미할 수 있다.Such a depression DP can be formed on the front face FG-fs of the front glass substrate FG. The depression DP may be formed by laser etching a region overlapping the spacing DA1 on the front surface FG-fs of the front glass substrate FG. Accordingly, the depressed portion DP of the front glass substrate FG according to the present invention may mean a pattern that is recessed by a certain depth from the front face FG-fs of the front glass substrate FG.
그러나, 반드시 이와 같은 방법에 한정되는 것은 아니고, 다른 방법도 이용될 수 있다.However, the method is not necessarily limited to this method, and other methods may be used.
이때, 함몰부(DP)의 단면은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)으로부터 일정 깊이만큼 함몰되어, 폭이 점진적으로 감소하는 역삼각형 형태일 수 있다.1 and 2, the depression DP is recessed by a predetermined depth from the front surface FG-fs of the front glass substrate FG and has an inverted triangular shape in which the width gradually decreases Lt; / RTI >
이때, 함몰부(DP)의 패턴은 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 태양 전지(CE) 사이의 이격 공간(DA1)을 따라 길게 형성될 수 있다.At this time, the pattern of the depressions DP may be formed long along the spacing DA1 between the plurality of solar cells CE, as shown in Fig.
즉, 함몰부(DP)의 패턴은 복수의 태양 전지(CE) 사이의 이격 공간(DA1)을 따라 태양 전지 모듈의 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)으로 길게 형성될 수 있다. 여기서, 제1 방향(x)과 제2 방향(y)은 도 1에 도시된 바와 같이 서로 교차하는 방향일 수 있다.That is, the pattern of the depressions DP may be formed long in the first direction x and the second direction y of the solar cell module along the space DA1 between the plurality of solar cells CE. Here, the first direction (x) and the second direction (y) may be directions intersecting each other as shown in Fig.
따라서, 함몰부(DP)는 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)으로 길게 형성되며, 전면 유리 기판(FG) 중 제1 방향(x)과 제2 방향(y)이 교차하는 영역(CA)에는 피라미드 형상의 요철이 형성될 수 있다. 이때, 피라미드 형상의 요철의 꼭대기 부분(DT)은 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)과 높이가 동일하거나 더 낮을 수 있다.Accordingly, the dimple DP is formed on the front face FG-fs of the front glass substrate FG in the first direction x and the second direction y, a pyramidal concavo-convex may be formed in a region CA where the first direction x and the second direction y intersect. At this time, the top portion DT of the pyramid-shaped concavo-convex can be equal to or lower in height than the front face FG-fs of the front glass substrate FG.
이에 따라, 복수의 태양 전지(CE) 사이의 이격 공간(DA1) 중에서 제1 방향(x)과 제2 방향(y)의 이격 공간(DA1)이 서로 교차하는 영역으로 입사되는 빛을 최소화하고, 줄어든 빛을 태양 전지(CE)로 입사시킬 수 있다.This minimizes the amount of light entering the region where the spacing DA1 between the first direction x and the second direction y intersects each other in the spacing DA1 between the plurality of solar cells CE, Reduced light can enter the solar cell (CE).
이때, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 함몰부(DP)는 복수 개일 수 있다.At this time, as shown in Figs. 1 and 2, a plurality of depressions DP may be provided.
여기서, 각 함몰부(DP)의 경사면(DS)과 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)이 이루는 각(θ)은 20°~ 40°사이일 수 있다. 여기서, 전면 유리 기판(FG) 중 함몰부(DP)가 형성된 영역으로 입사되는 빛의 굴절각은 함몰부(DP)의 경사면(DS)과 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)이 이루는 각에 의해 결정되므로, 함몰부(DP)의 경사면(DS)과 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)이 이루는 각(θ)은 매우 중요할 수 있다.The angle? Between the inclined plane DS of each depression DP and the front surface FG-fs of the front glass substrate FG may be between 20 ° and 40 °. The refraction angle of the light incident on the region where the depression DP is formed in the front glass substrate FG corresponds to the angle formed by the inclined plane DS of the depression DP and the front face FG-fs of the front glass substrate FG The angle? Formed by the inclined plane DS of the depression DP and the front face FG-fs of the front glass substrate FG can be very important.
각 함몰부(DP)의 경사면(DS)과 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)이 이루는 각(θ)이 20°~ 40°사이가 되도록 하여, 함몰부(DP)로 입사되는 빛이 이격 공간(DA1)으로 입사되는 빛의 양을 최소화하고, 보다 많은 양의 빛이 태양 전지(CE)의 전면으로 입사되도록 할 수 있다. 따라서, 함몰부(DP)의 경사면(DS)과 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)이 이루는 각(θ)이 20°~ 40°사이를 벗어나면 빛이 태양 전지로 입사되는 양이 상대적으로 감소하고, 전면 유리 기판(FG) 내부에서 소실될 수 있다. 그러나, 이와 같은 경사각은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 태양 전지 모듈의 전면 유리 기판(FG)과 입사되는 빛이 이루는 각도 및 태양 전지 모듈이 설치되는 위도에 따라 얼마든지 변경될 수 있다.The angle? Formed by the inclined plane DS of each depression DP and the front face FG-fs of the front glass substrate FG is between 20 and 40 degrees, The amount of light incident on the spacing space DA1 can be minimized and a larger amount of light can be incident on the front surface of the solar cell CE. Therefore, when the angle? Formed by the inclined plane DS of the depression DP and the front face FG-fs of the front glass substrate FG is out of the range of 20 to 40 degrees, Can be relatively reduced and can be lost inside the front glass substrate FG. However, the inclination angle is not necessarily limited to this, and may be changed depending on the angle formed by the front glass substrate FG of the solar cell module and incident light and the latitude at which the solar cell module is installed.
아울러, 도 1 및 도 2에서는 전면 유리 기판(FG) 중에서 함몰부(DP)가 형성된 부분의 폭과 이격 공간(DA1)의 폭이 동일한 것을 일례로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.1 and 2, the width of the portion where the depression DP is formed is the same as the width of the space DA1 in the front glass substrate FG. However, the present invention is not limited thereto.
즉, 전면 유리 기판(FG) 중 적어도 이격 공간(DA1)과 중첩되는 부분(DA1)에 함몰부(DP)가 형성되는 것으로 족하고, 이때, 함몰부(DP)가 형성된 부분의 폭은 이격 공간(DA1)의 폭보다 작을 수도 있고, 클 수도 있다.That is, it is sufficient that a depression DP is formed in a portion DA1 of the front glass substrate FG which overlaps with at least the spacing DA1. At this time, the width of the portion where the depression DP is formed is a distance DA1), or may be larger.
아울러, 전면 유리 기판(FG) 중 이격 공간(DA1)과 중첩되는 부분(DA1) 이외의 나머지 부분에도 함몰부(DP)가 형성될 수도 있다. 즉, 태양 전지(CE)의 전면 영역 중 실질적으로 광전 변환에 기여하지 않는 영역과 중첩되는 부분에도 함몰부(DP)가 형성될 수 있다. 이에 대한 일례는 도 6에서 설명한다.In addition, a depression DP may be formed in the remaining portion of the front glass substrate FG other than the portion DA1 which overlaps the spacing DA1. That is, the depressions DP may be formed in the portion of the front surface region of the solar cell CE that substantially overlaps the region not contributing to the photoelectric conversion. An example of this is illustrated in FIG.
아울러, 이와 같은 함몰부(DP)의 단면은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 다르게 곡면을 포함할 수 있다.In addition, the cross section of the depression DP may include a curved surface as shown in FIGS.
도 3은 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에서 전면 유리 기판(FG)에 형성된 함몰부(DP)가 곡면을 포함하는 일례를 설명하기 위한 도이다.3 is a view for explaining an example in which a recessed portion DP formed in a front glass substrate FG in a solar cell module according to the present invention includes a curved surface.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복수 개의 함몰부(DP)에서 함몰부(DP)와 함몰부(DP) 사이의 꼭대기 부분(DT)은 곡면을 포함할 수 있다. 아울러, 함몰부(DP)의 골짜기 부분(DV)도 곡면을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, in the plurality of depressions DP according to the present invention, the top portion DT between the depressions DP and the depressions DP may include a curved surface. In addition, the valley portion DV of the depressed portion DP may also include a curved surface.
이와 같이, 함몰부(DP)에 곡면이 형성되도록 하면, 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs) 중에서 함몰부(DP)가 형성된 영역에 이물질이 쌓이는 것을 보다 방지할 수 있다.By forming the curved surface on the depression DP as described above, it is possible to further prevent foreign matter from accumulating on the area where the depression DP is formed in the front surface FG-fs of the front glass substrate FG.
즉, 태양 전지 모듈이 동작할 때에, 전면 유리 기판(FG)은 야외 환경에 노출된다. 따라서, 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에는 먼지 같은 이물질이 많이 쌓이는데, 이때, 함몰부(DP)의 골짜기 부분(DV)과 꼭대기 부분(DT)에 곡면이 형성되지 않은 경우, 이물질이 한번 쌓이면, 이물질이 잘 제거되지 않을 수 있으나, 본 발명과 같이, 함몰부(DP)에 곡면이 형성되면 이물질이 쉽게 제거될 수 있다.That is, when the solar cell module operates, the front glass substrate FG is exposed to the outdoor environment. Therefore, a large amount of foreign matter such as dust accumulates on the front surface FG-fs of the front glass substrate FG. At this time, if the curved surface is not formed in the valley DV and the top DT of the depression DP If the foreign matter is accumulated once, foreign matter may not be removed well. However, if the curved surface is formed in the depression DP as in the present invention, the foreign matter can be easily removed.
아울러, 이와 같이 함몰부(DP)에 곡면이 형성된 경우, 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에 코팅층이 형성되는 경우, 코팅층의 두께가 보다 균일하게 형성되도록 할 수 있다. 이에 대해 다음의 도 4를 통하여 설명한다.When the curved surface is formed on the depression DP as described above, when the coating layer is formed on the front surface FG-fs of the front glass substrate FG, the thickness of the coating layer can be more uniformly formed. This will be described with reference to FIG.
도 4는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에서 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에 코팅층(CL)이 형성된 일례를 설명하기 위한 도이다.4 is a view illustrating an example in which a coating layer CL is formed on the front surface FG-fs of the front glass substrate FG in the solar cell module according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에는 반사 방지 기능을 하는 코팅층(CL)이 형성될 수 있다. 이와 같은 코팅층(CL)은 전면 유리 기판(FG)의 굴절률과 공기의 굴절률 차이를 감소시켜, 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)으로 입사되는 빛이 전면 유리 기판(FG)에 의해 반사되는 것을 최소화할 수 있다.As shown in FIG. 4, a coating layer CL having antireflection function may be formed on the front surface FG-fs of the front glass substrate FG according to the present invention. The coating layer CL reduces the difference between the refractive index of the front glass substrate FG and the refractive index of the air so that the light incident on the front surface FG-fs of the front glass substrate FG is reflected by the front glass substrate FG The reflection can be minimized.
따라서, 이를 위해, 전면 유리 기판(FG) 중 적어도 함몰부(DP)가 형성된 부분(DA1) 위에는 코팅층(CL)이 형성될 수 있다. 따라서, 코팅층(CL)이 도 4에 도시된 바와 같이, 함몰부(DP)가 형성된 부분(DA1)에만 형성될 수도 있으나, 이와 다르게, 함몰부(DP)가 형성된 부분(DA1)을 포함하여, 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs) 전체면에 형성될 수도 있다.Therefore, for this purpose, the coating layer CL may be formed on the portion DA1 where at least the depressed portion DP is formed in the front glass substrate FG. 4, the coating layer CL may be formed only at the portion DA1 where the depression DP is formed, but alternatively, the coating layer CL may be formed only at the portion DA1 where the depression DP is formed, Or may be formed on the entire surface FG-fs of the front glass substrate FG.
이때, 함몰부(DP)가 형성된 부분(DA1) 위에 형성된 코팅층(CL)의 두께(TCL)는 함몰부(DP)의 깊이보다 작을 수 있다. 따라서, 코팅층(CL)은 함몰부(DP)의 함몰 형상을 따라 형성될 수 있다.At this time, the thickness TCL of the coating layer CL formed on the portion DA1 where the depression DP is formed may be smaller than the depth of the depression DP. Therefore, the coating layer CL can be formed along the depressed shape of the depression DP.
따라서, 코팅층(CL)의 두께(TCL)는 함몰부(DP)의 골짜기 부분(DV)과 꼭대기 부분(DT)에서 대략 동일할 수 있다.The thickness TCL of the coating layer CL can be approximately the same at the valley portion DV and the top portion DT of the depression DP.
이때, 코팅층(CL)은 전면 유리 기판(FG)에 의한 광반사를 최소화하기 위하여, 코팅층(CL)의 굴절률이 공기의 굴절률보다 높고 전면 유리 기판(FG)의 굴절률보다 낮게 할 수 있다. 일례로, 공기의 굴절률이 1이고, 전면 유리 기판(FG)의 굴절률이 대략 1.52인 점을 고려하여, 코팅층(CL)의 굴절률은 1.1 ~ 1.4 사이로 형성될 수 있다.At this time, in order to minimize light reflection by the front glass substrate FG, the refractive index of the coating layer CL may be higher than that of air and lower than the refractive index of the front glass substrate FG. For example, the refractive index of the coating layer CL may be between 1.1 and 1.4, considering that the refractive index of air is 1 and the refractive index of the front glass substrate FG is approximately 1.52.
이를 위하여, 코팅층(CL)의 재질은 굴절률이 대략 1.2인 실리콘 산화물(SiOx)을 주로 포함할 수 있다. For this, the material of the coating layer CL may mainly include silicon oxide (SiOx) having a refractive index of approximately 1.2.
아울러, 코팅층(CL)에는 티타늄 산화물(TiOx)이 더 포함될 수 있다. 이와 같은 티타늄 산화물(TiOx)은 비록 굴절률이 대략 1.7로 전면 유리 기판(FG)의 굴절률보다 높지만, 티타늄 산화물(TiOx)은 자외선(UV)에 대한 내성이 강하고, 코팅층(CL)의 막강도를 증가시킬 수 있다. 따라서, 자외선에 의한 코팅층(CL)의 황변을 방지하고, 코팅층(CL)을 보다 단단하게 하기 위하여, 코팅층(CL)에는 티타늄 산화물(TiOx)이 포함될 수 있다.In addition, titanium oxide (TiOx) may be further included in the coating layer CL. Although titanium oxide (TiOx) has a refractive index of about 1.7 and is higher than that of the front glass substrate (FG), titanium oxide (TiOx) is resistant to ultraviolet rays (UV) and increases the film strength of the coating layer . Accordingly, titanium oxide (TiOx) may be included in the coating layer CL to prevent the yellowing of the coating layer CL by ultraviolet rays and make the coating layer CL harder.
그러나, 이와 같은 티타늄 산화물(TiOx)이 코팅층(CL)에 과도하게 포함되는 경우, 코팅층(CL)의 반사 방지 기능이 저하될 수 있다. 따라서, 코팅층(CL)의 반사 방지 기능을 확보하기 위하여, 코팅층(CL)에 포함되는 실리콘 산화물(SiOx)의 양은 티타늄 산화물(TiOx)의 양보다 많을 수 있다.However, when such a titanium oxide (TiOx) is excessively contained in the coating layer CL, the antireflection function of the coating layer CL may be deteriorated. Therefore, in order to secure the antireflection function of the coating layer CL, the amount of silicon oxide (SiOx) contained in the coating layer CL may be greater than the amount of titanium oxide (TiOx).
따라서, 코팅층(CL)에서 실리콘 산화물(SiOx) 대비 티타늄 산화물(TiOx)의 비는 대략 1.1 ~ 5 : 1 사이일 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Thus, the ratio of silicon oxide (SiOx) to titanium oxide (TiOx) in the coating layer CL may be between about 1.1 and 5: 1. However, the present invention is not limited thereto.
도 5는 도 1에 도시된 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지(CE)의 일례를 설명하기 위한 도이다.5 is a view for explaining an example of a solar cell CE applied to the solar cell module shown in FIG.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지(CE)는 반도체 기판(110), 제1 전극(140) 및 제2 전극(150)을 구비할 수 있다.5A, a solar cell CE according to the present invention may include a
여기서, 반도체 기판(110)은 제1 도전성 타입의 불순물을 함유하며, 제1 도전성 타입의 불순물과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 함유하는 에미터부(120)를 포함할 수 있다.The
이와 같은 반도체 기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘 웨이퍼 기판으로 형성될 수 있다. 이와 같은 반도체 기판(110)은 단결정 실리콘 및 다결정 실리콘 중 적어도 하나일 수 있다. The
반도체 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유할 수 있다. When the
그러나 이와는 반대로, 반도체 기판(110)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 반도체 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 반도체 기판(110)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.Conversely, however, the
에미터부(120)는 반도체 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물이 도핑(doping)된 영역으로서, 반도체 기판(110)와 p-n 접합을 이룬다.The
에미터부(120)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(120)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 반도체 기판(110)에 도핑하여 형성될 수 있다.When the
이에 따라, 반도체 기판(110)에 입사된 빛에 의해 반도체 내부의 전자가 에너지를 받으면 전자는 n형 반도체 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체 쪽으로 이동한다. 따라서, 반도체 기판(110)이 p형이고 에미터부(120)가 n형일 경우, 분리된 정공은 반도체 기판(110)쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(120)쪽으로 이동할 수 있다.Accordingly, when electrons in the semiconductor are energized by the light incident on the
에미터부(120)는 반도체 기판(110)와 p-n접합을 형성하게 되므로, 반도체 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(120)는 p형의 도전성 타입을 가질 수 있다.Since the
반사 방지막(130)은 반도체 기판(110)의 에미터부(120) 위에 배치되며, 태양 전지(CE)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜 태양 전지(CE)의 효율을 높인다.The
후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)의 후면 위에 형성되며, 반도체 기판(110)와 동일한 도전성 타입의 불순물이 반도체 기판(110)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다.The rear
그러나, 도 5에 도시된 바와 다르게, 반사 방지막(130)이나 후면 전계부(172)는 생략될 수도 있다.However, as shown in FIG. 5, the
제1 전극(140)은 반도체 기판(110)의 전면에 위치하며, 복수의 제1 핑거 전극(141)과 복수의 제1 핑거 전극(141)을 서로 연결하는 제1 버스바 전극(142)을 구비할 수 있다.The
복수의 제1 핑거 전극(141)은 에미터부(120) 위에 형성되어 에미터부(120)와 전기적 및 물리적으로 연결되고, 인접하는 제1 핑거 전극(141)과 서로 이격된 상태로 제1 방향(x)으로 형성될 수 있다. The
제1 버스바 전극(142)은 복수의 제1 핑거 전극(141)과 교차하는 제2 방향(y)으로 뻗어 있으며, 복수의 제1 핑거 전극(141)으로 수집된 전하를 수집하여, 인터커넥터(20)로 이동시키는 역할을 한다.The first
제2 전극(150)은 반도체 기판(110)(100)의 후면에 배치되며, 후면 전극층(151)과 제2 버스바 전극(152)을 구비할 수 있다.The
후면 전극층(151)은 후면 전계부(172) 위에 형성되어 있으며, 반도체 기판(110)쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.The
제2 버스바 전극(152)은 일부 영역이 후면 전극층(151)과 중첩하여 제1 핑거 전극(141)과 교차하는 제2 방향(y)으로 형성되며, 후면 전극층(151)과 전기적으로 연결된다.The second
아울러, 이와 같은 태양 전지(CE)에는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(20)가 연결될 수 있다.In addition, the solar cell CE may be connected to the
이때, 인터커넥터(20)는 제1 버스바 전극(142) 및 제2 버스바 전극(152)의 진행 방향과 동일한 제2 방향(y)으로 길게 배치될 수 있다.At this time, the
이와 같은 인터커넥터(20)에 의해 복수의 태양 전지(CE)들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The plurality of solar cells CE can be electrically connected to each other by the
이때, 이와 같은 인터커넥터(20)의 폭은 저항을 충분히 낮게 확보하기 위하여 제1 핑거 전극(141) 수십 개를 합친 폭보다 크게 형성될 수 있다.At this time, the width of the
따라서, 인터커넥터(20)가 형성된 부분으로 입사되는 빛은 태양 전지(CE)의 광전 변환에 사용되지 못할 수 있다. 따라서, 인터커넥터(20)로 입사되는 빛을 광전 변환에 사용하기 위하여, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 함몰부(DP)를 인터커넥터(20)와 중첩되는 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에 더 형성할 수도 있다.Therefore, the light incident on the portion where the
구체적으로, 설명하면 다음과 같다.Specifically, the following description will be given.
도 6은 도 5에 도시된 태양 전지(CE)가 적용되는 경우, 인터커넥터(20)와 중첩되는 전면 유리 기판(FG)의 영역(DA2)에 함몰부(DP)가 더 형성된 예를 설명하기 위한 도이다.6 illustrates an example in which a depression DP is further formed in a region DA2 of the front glass substrate FG overlapping with the
도 6에서 반도체 기판(110)에 형성되는 반사 방지막(130), 에미터부(120), 후면 전계부(172)에 대한 도시는 생략되었다. 그러나, 반도체 기판(110)에는 도 5에 도시된 바와 같이 반사 방지막(130), 에미터부(120), 후면 전계부(172) 등으로 구성된 경우를 전제로 설명한다.The
도 6에 도시된 바와 같이, 전면 유리 기판(FG)의 전면(FG-fs)에는 이격 공간(DA1)과 중첩되는 영역(DA1)뿐만 아니라, 인터커넥터(20)와 중첩되는 영역(DA2)에도 함몰부(DP)가 형성될 수 있다.6, in the front face FG-fs of the front glass substrate FG, not only the area DA1 overlapping with the spacing DA1 but also the area DA2 overlapping with the inter connector 20 A depression DP can be formed.
이때, 인터커넥터(20)와 중첩되는 영역(DA2)에 형성되는 함몰부(DP)의 패턴은 인터커넥터(20)의 길이 방향인 제2 방향(y)으로 길게 형성될 수 있다. 아울러, 도 4에서 전술한 코팅층(CL)도 형성될 수 있다.At this time, the pattern of the depressions DP formed in the area DA2 overlapping the
이에 따라, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 전면 유리 기판(FG)에서, 함몰부(DP)가 형성되도록 함으로써, 이격 공간(DA1)과 중첩되는 영역과 인터커넥터(20)와 중첩되는 영역(DA2)에 함몰부(DP)가 형성되도록 함으로써, 태양 전지 모듈의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.Accordingly, the solar cell module according to the present invention can be manufactured by forming the depression DP in the front glass substrate FG so that the region overlapped with the spacing DA1 and the region DA2 overlapping the
아울러, 도 5에서는 태양 전지(CE)의 일례로 반도체 기판(110)의 전면에 제1 전극, 후면에 제2 전극이 형성되는 컨벤셔널 태양 전지(CE)에 대해서만 설명하였으나, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에는 반드시 이와 같은 태양 전지(CE)만 사용 가능한 것은 아니고, 반도체 기판(110)의 후면에 에미터에 연결되는 전극과 후면 전계부에 연결되는 전극이 모두 형성되는 경우에도 적용이 얼마든지 가능하고, 이외에도, 반도체 기판(110)이 구비되어 반도체 기판(110)과 반도체 기판(110) 사이가 이격되는 어떠한 구조의 태양 전지(CE)에도 적용이 가능하다.5, only a conventional solar cell CE having a first electrode on the front surface and a second electrode on the rear surface of the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (14)
상기 전면 유리 기판의 후면에 이격되어 배치되는 후면 기판;
상기 전면 유리 기판과 상기 후면 기판 사이에 서로 이격되어 배치되는 복수의 태양 전지를 포함하고,
상기 전면 유리 기판 중 적어도 상기 복수의 태양 전지가 서로 이격되는 공간과 중첩되는 부분에는 함몰부가 형성되는 태양 전지 모듈.Front glass substrate;
A rear substrate spaced apart from a rear surface of the front glass substrate;
And a plurality of solar cells spaced apart from each other between the front glass substrate and the rear substrate,
Wherein a depression is formed in a portion of the front glass substrate where at least the plurality of solar cells overlap with a space where the plurality of solar cells are spaced apart from each other.
상기 함몰부는 상기 전면 유리 기판의 전면에 형성되는 태양 전지 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the recess is formed on a front surface of the front glass substrate.
상기 함몰부는 상기 복수의 태양 전지 사이의 이격된 공간을 따라 길게 형성된 태양 전지 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the depression is elongated along a spaced space between the plurality of solar cells.
상기 함몰부는 복수 개이며, 상기 복수 개의 함몰부 각각은 상기 복수의 태양 전지 사이의 이격된 공간을 따라 길게 형성된 태양 전지 모듈.The method of claim 3,
Wherein the plurality of depressions are elongated along a spaced space between the plurality of solar cells.
상기 함몰부의 경사면과 상기 전면 유리 기판의 전면이 이루는 각은 20°~ 40°사이인 태양 전지 모듈.The method of claim 3,
Wherein an angle between the inclined surface of the depression and the front surface of the front glass substrate is between 20 ° and 40 °.
상기 복수 개의 함몰부에서 함몰부와 함몰부 사이의 꼭대기 부분은 곡면을 포함하는 태양 전지 모듈.5. The method of claim 4,
And a top portion between the depressions and the depressions in the plurality of depressions includes a curved surface.
상기 함몰부의 골짜기 부분은 곡면을 포함하는 태양 전지 모듈.The method according to claim 6,
And the valley portion of the depression includes a curved surface.
상기 전면 유리 기판 중 적어도 상기 함몰부가 형성된 부분 위에는 코팅층이 형성되는 태양 전지 모듈.The method according to claim 1,
Wherein a coating layer is formed on at least a portion of the front glass substrate where the depression is formed.
상기 코팅층은 공기의 굴절률보다 높고 상기 전면 유리 기판의 굴절률보다 낮은 태양 전지 모듈.9. The method of claim 8,
Wherein the coating layer is higher than the refractive index of air and lower than the refractive index of the front glass substrate.
상기 코팅층의 굴절률은 1.1 ~ 1.4 사이인 태양 전지 모듈.10. The method of claim 9,
Wherein the refractive index of the coating layer is between 1.1 and 1.4.
상기 코팅층의 재질은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하는 태양 전지 모듈.10. The method of claim 9,
Wherein the material of the coating layer comprises silicon oxide (SiOx).
상기 코팅층에는 티타늄 산화물(TiOx)을 더 포함하는 태양 전지 모듈.12. The method of claim 11,
Wherein the coating layer further comprises titanium oxide (TiOx).
상기 코팅층은 상기 함몰부가 형성된 부분을 포함하여, 상기 전면 유리 기판의 전체면에 형성되는 태양 전지 모듈.9. The method of claim 8,
Wherein the coating layer is formed on the entire surface of the front glass substrate including a portion having the depression formed therein.
상기 복수의 태양 전지 사이의 이격된 공간은 상기 복수의 태양 전지 각각에 포함되는 반도체 기판과 반도체 기판 사이의 이격된 공간인 태양 전지 모듈.The method according to claim 1,
Wherein a spaced space between the plurality of solar cells is a spaced space between a semiconductor substrate and a semiconductor substrate included in each of the plurality of solar cells.
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