KR20150084521A

KR20150084521A - 태양 전지 모듈

Info

Publication number: KR20150084521A
Application number: KR1020140004624A
Authority: KR
Inventors: 장대희; 유정훈; 김보중; 김민표
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2015-07-22
Also published as: KR102185939B1

Abstract

본 발명은 태양 전지 및 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 반도체 기판의 후면에 형성되는 복수의 제1 전극, 반도체 기판의 후면에 형성되는 복수의 제2 전극, 복수의 제1 전극과 연결되는 제1 보조 전극과 제1 보조 전극 패드, 복수의 제2 전극과 연결되는 제2 보조 전극과 제2 보조 전극 패드를 구비하는 절연성 부재를 포함하는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지; 및 제1 태양 전지의 제1 보조 전극 패드 및 제2 태양 전지의 제2 보조 전극 패드와 전기적으로 서로 접속하거나, 제1 태양 전지의 제2 보조 전극 패드 및 제2 태양 전지의 제1 보조 전극 패드와 전기적으로 서로 접속하는 인터커넥터;를 포함하고, 인터커넥터와 제1 보조 전극 패드 또는 인터커넥터와 제2 보조 전극 패드가 접속하는 접속폭은 인터커넥터의 길이 방향으로 진행함에 따라 변화된다.
또한, 본 발명에 따른 태양 전지는 절연성 부재에 형성되는 제1 보조 전극 패드 및 제2 보조 전극 패드 각각의 폭이 제1 보조 전극 패드 및 제2 보조 전극 패드의 길이 방향으로 진행함에 따라 변화될 수 있다.

Description

태양 전지 모듈{SOLAR CELL MODULE}

본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.

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.

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 복수개 연결하여 전기적으로 접속하는 모듈화 기술도 진행되고 있다.

상기 모듈과 기술에는 복수 개의 태양전지 셀을 금속 인터커넥터로 전기적으로 연결하는 방법과, 미리 배선이 형성된 배선기판을 이용해 전기적으로 연결하는 방법이 대표적이다.

본 발명은 태양 전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 일례는 반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 서로 이격되어 위치하는 복수의 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지; 제1 태양 전지의 제1 전극과 제2 태양 전지의 제2 전극을 서로 전기적으로 연결하는 인터커넥터;를 포함하고, 제1, 2 태양 전지 각각에서, 반도체 기판은 복수의 제1, 2 전극 각각의 진행 방향과 교차하는 방향으로 제1 영역과 제2 영역으로 구분되고, 제1 영역 또는 제2 영역 각각에서 복수의 제1 전극의 제1 돌출 높이는 복수의 제2 전극의 제2 돌출 높이와 다르다.

여기서, 제1 돌출 높이는 반도체 기판의 전면으로부터 제1 전극의 후면 끝단까지의 길이이고, 제2 돌출 높이는 반도체 기판의 전면으로부터 제2 전극의 후면 끝단까지의 길이일 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 제1, 2 태양 전지 각각에서, 제1 영역에서의 제1 돌출 높이는 제2 돌출 높이보다 크고, 제2 영역에서의 제2 돌출 높이는 제1 돌출 높이보다 클 수 있다.

일례로, 제1 영역에서의 제1 돌출 높이는 제1 영역에서의 제2 돌출 높이보다 5㎛ ~ 40㎛ 크고, 제2 영역에서의 제2 돌출 높이는 제2 영역에서의 제1 돌출 높이보다 5㎛ ~ 40㎛ 클 수 있다.

아울러, 제1, 2 태양 전지 각각에서, 제1 돌출 높이는 제1 영역에서의 높이가 제2 영역에서의 높이보다 더 크고, 제2 돌출 높이는 제2 영역에서의 높이가 제1 영역에서의 높이보다 더 클 수 있다.

일례로, 제1 영역에서의 제1 돌출 높이는 제2 영역에서의 제1 돌출 높이보다 5㎛ ~ 40㎛ 크고, 제2 영역에서의 제2 돌출 높이는 제1 영역에서의 제2 돌출 높이보다 5㎛ ~ 40㎛ 클 수 있다.

여기서, 제1 태양 전지와 제2 태양 전지는 제1 태양 전지의 제1 영역과 제2 태양 전지의 제2 영역이 서로 바로 인접하도록 배열될 수 있다.

이때, 인터커넥터는 제1 태양 전지의 제1 영역 및 제2 태양 전지의 제2 영역과 중첩되어, 제1 태양 전지의 제1 영역에 위치하는 복수의 제1 전극과 제2 태양 전지의 제2 영역에 위치하는 복수의 제2 전극을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.

여기서, 인터커넥터는 제1 태양 전지의 제1 영역에 접속하는 부분과 제2 태양 전지의 제2 영역에 접속하는 부분이 하나의 통전극으로 형성될 수 있다.

그러나, 이와 다르게, 인터커넥터는 제1 태양 전지의 제1 영역에 접속하는 제1 커넥터, 제2 태양 전지의 제2 영역에 접속하고, 제1 커넥터와 공간적으로 이격되는 제2 커넥터, 및 제1 커넥터와 제2 커넥터를 서로 전기적으로 연결하는 제3 커넥터를 포함하여 형성될 수 있다.

여기서, 제1 돌출 높이와 제2 돌출 높이를 다르게 하기 위하여, 제1, 2 태양 전지 각각에서, 반도체 기판 중 제1 영역 중에서, 복수의 제1 전극과 중첩하는 부분에 위치하는 반도체 기판의 제1 부분 두께는 복수의 제2 전극과 중첩하는 부분에 위치하는 반도체 기판의 제2 부분 두께보다 크고, 반도체 기판 중 제2 영역 중에서, 복수의 제2 전극과 중첩하는 부분에 위치하는 반도체 기판의 제2 부분 두께는 복수의 제1 전극과 중첩하는 부분에 위치하는 반도체 기판의 제1 부분 두께보다 크게 수 있다.

이때, 제1 영역 및 제2 영역에서 복수의 제1 전극의 두께와 복수의 제2 전극의 두께는 서로 동일할 수 있다.

또한, 반도체 기판의 제1 부분 두께는 제1 영역에서의 두께가 제2 영역에서의 두께보다 크고, 반도체 기판의 제2 부분 두께는 제2 영역에서의 두께가 제1 영역에서의 두께보다 클 수 있다.

아울러, 제1 돌출 높이와 제2 돌출 높이를 다르게 하기 위하여 반도체 기판의 후면 중 제1 영역에서, 복수의 제1 전극의 두께는 복수의 제2 전극의 두께보다 크고, 반도체 기판의 후면 중 제2 영역에서, 복수의 제2 전극의 두께는 복수의 제1 전극의 두께보다 클 수 있다.

이때, 반도체 기판의 후면 중 각각의 제1, 2 영역에서 반도체 기판의 제1 부분 두께 및 반도체 기판의 제2 부분 두께는 서로 동일할 수 있다.

아울러, 제1 전극의 두께는 제1 영역에서의 두께가 제2 영역에서의 두께보다 크고, 제2 전극의 두께는 제2 영역에서의 두께가 제1 영역에서의 두께보다 클 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 다른 예는 반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 서로 이격되어 위치하는 복수의 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지; 제1 태양 전지의 제1 전극과 제2 태양 전지의 제2 전극을 서로 전기적으로 연결하는 인터커넥터;를 포함하고, 제1, 2 태양 전지 각각에서, 반도체 기판은 복수의 제1, 2 전극 각각의 진행 방향과 교차하는 방향으로 제1 영역과 제2 영역으로 구분되고, 인터커넥터는 제1 태양 전지의 제1 영역과 중첩되는 부분 중에서 제1 전극과 접속되는 부분이 제2 전극과 중첩되는 부분보다 더 돌출되고, 제2 태양 전지의 제2 영역과 중첩되는 부분 중에서 제2 전극과 접속되는 부분이 제1 전극과 중첩되는 부분보다 더 돌출될 수 있다.

아울러, 인터커넥터에서 돌출된 부분에는 복수 개의 요철이 형성될 수 있다.

이때, 인터커넥터에서 돌출된 부분과 돌출되지 않은 부분과의 두께 차이는 5㎛ ~ 40㎛ 사이일 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 반도체 기판의 후면에 형성된 제1, 2 전극의 높이를 서로 다르게 하거나, 제1, 2 전극과 접속하는 인터커넥터의 일부분 두께를 다르게 함으로써, 공정을 보다 단순화할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 스트링을 후면에서 바라본 일부 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 스트링을 후면 위에서 바라본 평면도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 EIC-EIC 라인에 따른 단면에 대한 제1 실시예를 설명하기 위한 도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 4는 도 3에 도시된 태양 전지의 후면 모습이다.
도 5a는 도 4에서 5a-5a 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.
도 5b는 도 4에서 5b-5b 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.
도 5c는 도 4에서 5c-5c 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.
도 5d는 도 4에서 5d-5d 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.
도 6은 도 1a 및 도 1b에 도시된 EIC-EIC 라인에 따른 단면에 대한 제2 실시예를 설명하기 위한 도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 8는 도 7에 도시된 태양 전지의 후면 모습이다.
도 9a는 도 8에서 9a-9a 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.
도 9b는 도 8에서 9b-9b 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.
도 9c는 도 8에서 9c-9c 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.
도 9d는 도 8에서 9d-9d 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.
도 10은 도 1a 및 도 1b에 도시된 EIC-EIC 라인에 따른 단면에 대한 제3 실시예를 설명하기 위한 도이다.
도 11은 제3 실시예에 따른 인터커넥터 평면의 일례이다.
도 12는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 다른 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도이다.

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.

이하에서, 전면이라 함은 직사광이 입사되는 태양 전지의 일면일 수 있으며, 후면이라 함은 직사광이 입사되지 않거나, 직사광이 아닌 반사광이 입사될 수 있는 태양 전지의 반대면일 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈에 대해 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 일례를 설명하기 위한 도이다.

여기서, 도 1a는 본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 스트링을 후면에서 바라본 일부 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 스트링을 후면 위에서 바라본 평면도이다.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 스트링은 제1 내지 제3 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지(CE1, CE2, CE3) 각각에 인터커넥터(IC)가 접속되어, 복수의 태양 전지(CE1, CE2, CE3)는 직렬로 연결되어 제1 방향(x)으로 배열될 수 있다.

일례로, 도 1b에 도시된 제1 내지 제3 태양 전지(CE1, CE2, CE3) 각각은 반도체 기판(110)과, 반도체 기판(110)의 후면에 서로 이격되어 위치하는 복수의 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142)을 포함할 수 있다. 이와 같은 각 태양 전지의 구체적인 구조에 대해서는 도 3 이하에서 후술한다.

이와 같은, 각각의 태양 전지는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다. 즉, 각 태양 전지는 반도체 기판(110)의 후면에 형성된 복수의 제1, 2 전극(C141, C142)의 진행 방향과 교차하는 방향으로 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다.

따라서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 각 태양 전지가 제2 방향(y)을 따라 제1, 2 영역(A1, A2)으로 구분된 경우, 각 태양 전지의 제1, 2 전극(C141, C142) 각각은 제1 방향(x)을 따라 길게 형성될 수 있다. 따라서, 각 태양 전지의 제1, 2 전극(C141, C142) 각각은 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에 모두에 걸쳐 위치할 수 있다.

이때, 제1, 2 영역(A1, A2)으로 구분된 각 태양 전지는 서로 다른 영역이 바로 인접하도록 배열될 수 있다.

즉, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)과 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)이 제1 방향(x)으로 서로 바로 인접하도록 배열될 수 있다.

여기서, 인터커넥터(IC)는 제1 태양 전지(CE1)의 제1 전극(C141)과 제2 태양 전지(CE2)의 제2 전극(C142)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.

이를 위해, 인터커넥터(IC)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 전극(C141)에 접속하는 부분과 제2 태양 전지(CE2)의 제2 전극(C142)에 접속하는 부분이 하나의 통전극으로 형성될 수 있다.

따라서, 하나의 통전극으로 형성된 인터커넥터(IC)는 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1) 및 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)과 중첩되고, 각 영역(A1, A2)에서 제1, 2 전극(C141, C142)과 중첩될 수 있다.

따라서, 인터커넥터(IC)는 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에 위치하는 복수의 제1 전극(C141)과 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에 위치하는 복수의 제2 전극(C142)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.

이때, 인터커넥터(IC)와 제1 태양 전지(CE1)의 제1 전극(C141) 사이, 및 인터커넥터(IC)와 제2 태양 전지(CE2)의 제2 전극(C142) 사이의 접속 공정을 보다 간소화하고, 얼라인을 보다 용이하게 하기 위하여, 제1, 2 태양 전지(CE1, CE2) 각각에 포함되는 제1 영역(A1) 또는 제2 영역(A2) 각각에서 복수의 제1 전극(C141)의 제1 돌출 높이(H1)는 복수의 제2 전극(C142)의 제2 돌출 높이(H2)와 다르게 할 수 있다. 즉 복수의 제1 전극(C141)의 끝단 높이는 복수의 제2 전극(C142)의 끝단 높이와 다르게 할 수 있다.

여기서, 제1 돌출 높이(H1)는 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)으로부터 반도체 기판(110)의 후면에 형성된 복수의 제1 전극(C141) 각각의 후면 끝단까지의 길이일 수 있으며, 제2 돌출 높이(H2)는 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)으로부터 반도체 기판(110)의 후면에 형성된 복수의 제2 전극(C142) 각각의 후면 끝단까지의 길이일 수 있다. (참고로, 여기서의 제1, 2 돌출 높이(H1, H2)에 대한 정의는 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)에 단차가 형성되지 않은 경우를 전제로 하고, 아울러, 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)에 복수의 요철이 형성되는 경우, 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)의 기준은 복수의 요철에 의해 형성된 평균 높이를 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)의 기준으로 삼을 수 있다.)

일례로, 제1, 2 태양 전지(CE1, CE2) 각각에서, 제1 영역(A1)에서의 제1 돌출 높이(H1)는 제2 돌출 높이(H2)보다 크고, 제2 영역(A2)에서의 제2 돌출 높이(H2)는 제1 돌출 높이(H1)보다 클 수 있다.

아울러, 제1, 2 태양 전지(CE1, CE2) 각각에서, 제1 영역(A1)에서의 제1 돌출 높이(H1)는 제2 영역(A2)에서의 제1 돌출 높이(H1)보다 크고, 제2 영역(A2)에서의 제2 돌출 높이(H2)는 제1 영역(A1)에서의 제2 돌출 높이(H2)보다 클 수 있다.

따라서, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에서는 복수의 제1 전극(C141)의 제1 돌출 높이(H1)를 복수의 제2 전극(C142)의 제2 돌출 높이(H2)보다 높게 형성함으로써, 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142) 사이에 단차가 형성되도록 할 수 있고, 이에 따라 인터커넥터(IC)가 제1 태양 전지(CE1)에서는 복수의 제1 전극(C141)에만 접속되도록 할 수 있다.

아울러, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서도 복수의 제2 전극(C142)의 제2 돌출 높이(H2)를 복수의 제1 전극(C141)의 제1 돌출 높이(H1)보다 높게 형성함으로써, 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142) 사이에 단차가 형성되도록 할 수 있고, 이에 따라, 인터커넥터(IC)가 제2 태양 전지(CE2)에서는 복수의 제2 전극(C142)에만 접속되도록 할 수 있다.

여기서는 일례로, 각 태양 전지에서 제1 영역(A1)에서는 제1 돌출 높이(H1)가 상대적으로 더 높고, 제2 영역(A2)에서는 제2 돌출 높이(H2)가 더 높은 경우만을 일례로 설명하였지만, 이와 반대로, 제1 영역(A1)에서 제2 돌출 높이(H2)가 상대적으로 더 높고, 제2 영역(A2)에서 제1 돌출 높이(H1)가 상대적으로 더 높을 수도 있다. 이하에서는 이해의 편의상 전자를 일례로 설명한다.

이때, 일례로, 제1 영역(A1)에서는 제1 돌출 높이(H1)가 제2 돌출 높이(H2)보다 5㎛ ~ 40㎛ 클 수 있고, 제2 영역(A2)에서는 제2 돌출 높이(H2)가 제1 돌출 높이(H1)보다 5㎛ ~ 40㎛ 클 수 있다.

아울러, 제1 영역(A1)에서의 제1 돌출 높이(H1)는 제2 영역(A2)에서의 제1 돌출 높이(H1)보다 5㎛ ~ 40㎛ 클 수 있고, 제2 영역(A2)에서의 제2 돌출 높이(H2)는 제1 영역(A1)에서의 제2 돌출 높이(H2)보다 5㎛ ~ 40㎛ 클 수 있다.

이와 같이, 각 태양 전지의 제1 영역(A1)에서 제1 돌출 높이(H1)가 더 높게 하고, 제2 영역(A2)에서 제2 돌출 높이(H2)가 더 높게 하는 것은 다양한 방법으로 구현될 수 있다.

즉, 제1, 2 돌출 높이(H1, H2)를 다르게 하여 단차를 형성하는 것은 (1) 제1 실시예-제1 전극(C141)과 제2 전극(C142)과 중첩되는 부분의 반도체 기판(110)의 두께를 다르게 하여 단차가 형성되도록 할 수도 있고, (2) 제2 실시예-제1 전극(C141)과 제2 전극(C142)의 두께를 서로 다르게 하여 단차가 형성되도록 할 수도 있다. 아울러, 제1, 2 돌출 높이(H1, H2)를 다르게 하는 것은 인터커넥터(IC) 얼라인을 보다 용이하게 하고, 인터커넥터(IC) 접속 공정을 보다 단순화하기 위한 것이므로, 동일한 목적을 위하여, (3) 제3 실시예-인터커넥터(IC) 자체에 단차가 형성되도록 할 수 있다.

이하의 전술한 다양한 예 중 도 2 내지 도 5d에서는 실시예 1에 대해서 설명하고, 실시예 2는 도 6 내지 도 9d, 실시예 3은 도 10 및 도 11에서 설명한다.

이하에서는 본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈에서 제1 실시예에 따른 태양 전지 구조의 대해서 설명한다.

도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 EIC-EIC 라인에 따른 단면에 대한 제1 실시예를 설명하기 위한 도이다.

본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에서는 제1 돌출 높이(H1)를 제2 돌출 높이(H2)보다 크게 하고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서는 제2 돌출 높이(H2)를 제1 돌출 높이(H1)보다 크게 할 수 있다.

이를 위해, 일례로, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 태양 전지의 반도체 기판(110)의 후면에 단차가 형성될 수 있다. 여기서, 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)에 단차가 형성되지 않을 수 있다. 도 2에서는 설명의 편의상 각 태양 전지에서 후술할 에미터부와 후면 전계부가 생략된 경우를 일례로 도시하였지만, 실질적으로는 도 3과 같이 에미터부와 후면 전계부가 형성될 수 있다.

이와 같은 단차에 의해, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에서는 반도체 기판(110)의 제1 부분 두께(WT1)가 제2 부분 두께(WT2)보다 클 수 있고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서는 반도체 기판(110)의 제2 부분 두께(WT2)가 제1 부분 두께(WT1)보다 클 수 있다. 그러나 도시된 바와 반대로 형성되는 것도 가능하다.

여기서, 제1 부분은 반도체 기판(110)에서 제1 전극(C141)과 중첩하는 부분이며, 제2 부분은 반도체 기판(110)에서 제2 전극(C142)과 중첩하는 부분이다.

따라서, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 각 태양 전지의 제1, 2 영역(A1, A2)에서 제1 부분 두께(WT1)와 제2 부분 두께(WT2)가 다를 수 있다. 이에 따라 제1 부분 및 제2 부분의 두께 차이(TD110)에 의하여, 각 태양 전지의 제1, 2 영역(A1, A2) 각각에서 반도체 기판(110)의 제1 부분과 제2 부분 사이에 단차(TD110)가 형성될 수 있다.

이때, 각 태양 전지의 제1, 2 영역(A1, A2)에서 제1 전극(C141) 및 제2 전극(C142)의 두께는 0.1㎛ ~ 50㎛ 사이에서 서로 동일하게 형성될 수 있고, 제1 부분 두께(WT1)와 제2 부분 두께(WT2) 사이의 단차(TD110)는 5㎛ ~ 40㎛ 사이일 수 있으며, 이에 따라 제1 돌출 높이(H1)와 제2 돌출 높이(H2) 사이의 단차도 5㎛ ~ 40㎛ 사이일 수 있다.

이에 따라, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에서는 제1 전극(C141)이 더 돌출되고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서는 제2 전극(C142)이 더 돌출될 수 있다.

따라서, 인터커넥터(IC)는 더 돌출된 제1 태양 전지(CE1)의 제1 전극(C141)에 용이하게 접속될 수 있고, 더 돌출된 제2 태양 전지(CE2)의 제2 전극(C142)에 용이하게 접속될 수 있다.

이때, 인터커넥터(IC)와 제1, 2 전극(C141, C142) 사이는 인터커넥터 접착제(CP)에 의해 서로 접속될 수 있으며, 이와 같은 인터커넥터 접착제(CP)는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 도전성 재질의 금속 입자(C1)와 절연성 재질의 절연 기재(I1)가 혼합된 도전성 필름(conductive film) 또는 도전성 패이스트(conductive paste)에 의해 접속될 수 있다. 여기서, 금속 입자(C1)의 평균 크기는 5㎛ ~ 40㎛ 사이에서 형성될 수 있다.

따라서, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 전극(C141)과 인터커넥터(IC) 사이는 인터커넥터 접착제(CP)의 금속 입자(C1)에 의해 접속되고, 제1 태양 전지(CE1)의 제2 전극(C142)과 인터커넥터(IC) 사이는 반도체 기판(110)의 단차에 의해 상대적으로 멀리 이격되어 있어 금속 입자(C1)에 의해 접속되지 않고, 절연 기재(I1)에 의해 절연될 수 있다.

아울러, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 전극(C142)과 인터커넥터(IC) 사이는 금속 입자(C1)에 의해 접속되고, 제2 태양 전지(CE2)의 제1 전극(C141)과 인터커넥터(IC) 사이는 반도체 기판(110)의 단차에 의해 절연 기재(I1)에 의해 절연될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 각 태양 전지의 반도체 기판(110)에서 제1 부분과 제2 부분에 단차가 생기도록 함으로써, 인터커넥터(IC) 접속 공정을 보다 용이하게 할 수 있고, 얼라인 문제를 용이하게 해결할 수 있다.

이하에서는 이와 같은 태양 전지 모듈의 제1 실시예에 적용되는 태양 전지의 구체적인 구조에 대해서 설명한다.

도 3은 도 2에 도시된 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일례를 설명하기 위한 도이고, 도 4는 도 3에 도시된 태양 전지의 후면 모습이고, 도 5a는 도 4에서 5a-5a 라인에 따른 단면, 도 5b는 도 4에서 5b-5b 라인에 따른 단면, 도 5c는 도 4에서 5c-5c 라인에 따른 단면, 도 5d는 도 4에서 5d-5d 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지의 일례는 반도체 기판(110), 에미터부(121), 후면 전계부(172), 복수의 제1 전극(C141) 및 복수의 제2 전극(C142)을 구비할 수 있으며, 이외에도, 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)에 반사 방지막(130)이 더 형성될 수 있다.

여기서, 반사 방지막(130)과 후면 전계부(172)는 생략될 수도 있으며, 아울러, 반사 방지막(130)과 빛이 입사되는 반도체 기판(110) 사이에 위치하며, 반도체 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 반도체 기판(110)보다 높은 농도로 함유된 불순물부인 전면 전계부(미도시)를 더 구비하는 것도 가능하다.

이하에서는 도 3에 도시된 바와 같이 반사 방지막(130)과 후면 전계부(172)가 포함된 것을 일례로 설명한다.

반도체 기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 n형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 벌크형 반도체 기판(110)일 수 있다. 이와 같은 반도체 기판(110)은 실리콘 재질로 형성되는 웨이퍼에 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 형성될 수 있다.

이러한 반도체 기판(110)의 상부 표면은 도시되어 있지는 않지만 텍스처링되어 요철면인 텍스처링 표면(textured surface)을 가질 수 있다. 반사 방지막(130)은 반도체 기판(110)의 입사면 상부에 위치하며, 한층 또는 복수층으로 이루어질 수 있으며, 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H) 등으로 이루어질 수 있다. 아울러, 추가적으로 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)에 전면 전계부 등이 더 형성되는 것도 가능하다.

에미터부(121)는 전면과 마주보고 있는 반도체 기판(110)의 후면 내에 서로 이격되어 위치하며, 서로 나란한 방향으로 뻗어 있다. 이와 같은 에미터부(121)는 복수 개일 수 있으며, 복수의 에미터부(121)는 반도체 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입일 수 있다.

이와 같은 에미터부(121)는 일례로, 결정질 실리콘 반도체 기판(110)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입인 p형의 불순물이 확산 공정을 통하여 고농도로 함유되어 형성될 수 있다.

후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)의 후면 내부에 복수 개가 위치할 수 있으며, 복수의 에미터부(121)와 나란한 방향으로 이격되어 형성되며 복수의 에미터부(121)와 동일한 방향으로 뻗어 있다. 따라서, 도 3 및 도 4에 도시한 것처럼, 반도체 기판(110)의 후면에서 복수의 에미터부(121)와 복수의 후면 전계부(172)는 교대로 위치한다.

복수의 후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 반도체 기판(110)보다 고농도로 함유한 불순물, 예를 들어 n++ 부이다. 이와 같은 복수의 후면 전계부(172)는 결정질 실리콘 반도체 기판(110)과 동일한 도전성 타입의 불순물(n++)이 확산 공정을 통하여 고농도로 함유되어 형성될 수 있다.

여기서, 반도체 기판(110)의 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에서 제1 부분 및 제2 부분 각각에 형성된 에미터부(121) 및 후면 전계부(172)의 두께는 서로 동일할 수 있다.

복수의 제1 전극(C141)은 에미터부(121)와 후면 전계부(172) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 일례로, 도시된 바와 같이, 복수의 제1 전극(C141)은 에미터부(121)와 각각 물리적 및 전기적으로 연결되어 에미터부(121)를 따라서 서로 이격되어 연장될 수 있다. 따라서, 에미터부(121)가 제1 방향(x)으로 연장된 경우, 제1 전극(C141)도 제1 방향(x)으로 연장될 수 있다. 그러나 도시된 바와 다르게, 에미터부(121)가 제2 방향(y)으로 연장된 경우, 제1 전극(C141)도 제2 방향(y)으로 연장될 수 있다.

또한, 복수의 제2 전극(C142)은 에미터부(121)와 후면 전계부(172) 중 어느 나머지 하나에 연결될 수 있다. 일례로, 도시된 바와 같이, 복수의 제2 전극(C142)은 후면 전계부(172)를 통하여 반도체 기판(110)과 각각 물리적 및 전기적으로 연결되어 복수의 후면 전계부(172)를 따라서 연장된다.

따라서, 후면 전계부(172)가 제1 방향(x)으로 연장된 경우, 제2 전극(C142)도 제1 방향(x)으로 연장될 수 있다. 그러나 도시된 바와 다르게, 후면 전계부(172)가 제2 방향(y)으로 연장된 경우, 제2 전극(C142)도 제2 방향(y)으로 연장될 수 있다.

따라서, 에미터부(121) 상에 형성된 제1 전극(C141)은 해당 에미터부(121)쪽으로 이동한 전하, 예를 들어, 정공을 수집하고, 후면 전계부(172) 상에 형성된 제2 전극(C142)은 해당 후면 전계부(172)쪽으로 이동한 전하, 예를 들어, 전자를 수집할 수 있다.

여기서, 복수의 제1 전극(C141) 및 복수의 제2 전극(C142)의 패턴은 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 후면에 제1 방향(x)으로 서로 이격되어 나란하게 뻗어 있을 수 있다. 이때, 각각의 제1 전극(C141)과 각각의 제2 전극(C142)은 서로 교번될 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 태양 전지에서 반도체 기판(110)의 후면은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1, 2 전극(C141, C142)의 연장 방향인 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)으로 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다. 그러나, 도 4에 도시된 바와 다르게, 제1, 2 전극(C141, C142)의 연장 방향이 제2 방향(y)으로 형성된 경우, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 제1 방향(x)으로 구분될 수도 있다.

여기서, 이와 같은 태양 전지의 구조에서, 본 발명에 따른 태양 전지는 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에서 복수의 제1 전극(C141)의 두께와 복수의 제2 전극(C142)의 두께가 서로 동일할 수 있다. 일례로, 제1 전극(C141) 및 제2 전극(C142)의 두께는 0.1㎛ ~ 50㎛ 사이로 형성될 수 있다.

아울러, 도 4에 도시된 반도체 기판(110)의 후면 중 제1 영역(A1)은 도 5a에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 전극(C141)과 중첩하는 제1 부분에 위치하는 반도체 기판(110)의 제1 부분 두께(WT1)가 복수의 제2 전극(C142)과 중첩하는 제2 부분에 위치하는 반도체 기판(110)의 제2 부분 두께(WT2)보다 클 수 있다.

일례로, 제1 영역(A1)에서는 반도체 기판(110)의 제1 부분 두께(WT1)가 제2 부분 두께(WT2)보다 5㎛ ~ 40㎛ 정도 더 클 수 있다.

이때, 도 5a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)으로부터 에미터부(121)까지의 거리는 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)으로부터 후면 전계부(172)까지의 거리보다 클 수 있다.

이에 따라, 반도체 기판(110) 중 제1 영역(A1)에서는 제1 돌출 높이(H1)가 제2 돌출 높이(H2)보다 클 수 있고, 이에 따라, 복수의 제1 전극(C141)의 끝단이 복수의 제2 전극(C142)의 끝단보다 더 돌출될 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 반도체 기판(110)의 후면 중 제2 영역(A2)은 도 5b에 도시된 바와 같이, 복수의 제2 전극(C142)과 중첩하는 제2 부분에 위치하는 반도체 기판(110)의 제2 부분 두께(WT2)가 복수의 제1 전극(C141)과 중첩하는 제1 부분에 위치하는 반도체 기판(110)의 제1 부분 두께(WT1)보다 클 수 있다. 일례로, 제2 영역(A2)에서는 반도체 기판(110)의 제2 부분 두께(WT2)가 제1 부분 두께(WT1)보다 5㎛ ~ 40㎛ 정도 더 클 수 있다.

이때, 도 5b에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)으로부터 후면 전계부(172)까지의 거리는 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)으로부터 에미터부(121)까지의 거리보다 클 수 있다.

이에 따라, 반도체 기판(110) 중 제2 영역(A2)에서는 제2 돌출 높이(H2)가 제1 돌출 높이(H1)보다 클 수 있고, 이에 따라, 복수의 제2 전극(C142)이 복수의 제1 전극(C141)보다 더 돌출될 수 있다.

다음, 도 4에 도시된 제1 전극(C141)의 길이 방향인 제1 방향(x)에 따른 단면은 도 5c에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다.

구체적으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 영역(A1)에서 반도체 기판(110)의 제1 부분 두께(WT1)는 제2 영역(A2)에서 반도체 기판(110)의 제1 부분 두께(WT1)보다 클 수 있다. 일례로, 반도체 기판(110)의 제1 부분 두께(WT1)는 제1 영역(A1)이 제2 영역(A2)보다 5㎛ ~ 40㎛ 정도 더 클 수 있다.

이때, 에미터부(121)도 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2) 사이에 단차가 형성될 수 있다. 즉, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 영역(A1)에서 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)으로부터 에미터부(121)까지의 거리는 제2 영역(A2)에서 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)으로부터 에미터부(121)까지의 거리보다 더 클 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 제2 전극(C142)의 길이 방향에 따른 단면은 도 5d에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다.

구체적으로, 도 5d에 도시된 바와 같이, 제2 영역(A2)에서 반도체 기판(110)의 제2 부분 두께(WT2)는 제2 영역(A2)에서 반도체 기판(110)의 제2 부분 두께(WT2)보다 클 수 있다. 일례로, 반도체 기판(110)의 제2 부분 두께(WT2)는 제2 영역(A2)이 제1 영역(A1)보다 5㎛ ~ 40㎛ 정도 더 클 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 반도체 기판(110)의 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에서 상대적으로 돌출되는 전극이 서로 다르게 반도체 기판(110)에 단차가 형성되도록 하여, 인터커넥터(IC)의 얼라인을 보다 용이하게 하고, 접속 공정을 보다 용이하게 할 수 있다.

지금까지는 반도체 기판(110)의 각 영역에서 제1 돌출 높이(H1)와 제2 돌출 높이(H2)를 서로 다르게 하기 위하여 반도체 기판(110)에 단차가 형성된 경우를 제1 실시예로 설명하였으나, 이하에서는 도 6 내지 도 9d에서는 제1, 2 전극(C141, C142)의 두께를 다르게 하는 제2 실시예에 대해 설명한다.

도 6은 도 1a 및 도 1b에 도시된 EIC-EIC 라인에 따른 단면에 대한 제2 실시예를 설명하기 위한 도이다.

본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 도 6에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 두께(T110)는 단차없이 일정하고, 제1 전극(C141) 및 제2 전극(C142)의 두께를 다르게 하여, 제1 전극(C141) 및 제2 전극(C142) 사이에 단차(TDE)가 형성되도록 할 수 있다.

구체적으로, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에서는 제1 전극(C141)의 두께(TE1)를 제2 전극(C142)의 두께(TE2)보다 더 크게 할 수 있고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서는 제2 전극(C142)의 두께(TE2)를 제1 전극(C141)의 두께(TE1)보다 더 크게 할 수 있다.

이에 따라, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에서는 제1 전극(C141)의 제1 돌출 높이(H1)가 상대적으로 더 크게 하고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서는 제2 전극(C142)의 제2 돌출 높이(H2)가 상대적으로 더 크게 할 수 있다.

이에 따라, 인터커넥터(IC)와 접속하는 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에서는 제1 전극(C141)이 더 돌출되도록 할 수 있고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서는 제2 전극(C142)이 더 돌출되도록 할 수 있다.

이때, 도 2 내지 도 5d에 도시된 제1 실시예와 다르게 제1 전극(C141) 및 제2 전극(C142)과 중첩되는 반도체 기판(110)의 두께는 동일할 수 있다.

이하에서는 이와 같이, 제2 실시예에 적용되는 태양 전지의 구조에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.

이하에서는 도 7 내지 도 9d를 참조하여 도 6에 적용되는 태양 전지에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 7은 도 6에 도시된 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일례를 설명하기 위한 도이고, 도 8는 도 7에 도시된 태양 전지의 후면 모습이고, 도 9a는 도 8에서 9a-9a 라인에 따른 단면, 도 9b는 도 8에서 9b-9b 라인에 따른 단면, 도 9c는 도 8에서 9c-9c 라인에 따른 단면, 도 9d는 도 8에서 9d-9d 라인에 따른 단면을 도시한 것이다.

도 7에서, 앞선 도 3에서 설명한 바와 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지의 일례는 반도체 기판(110), 에미터부(121), 후면 전계부(172), 복수의 제1 전극(C141) 및 복수의 제2 전극(C142)을 구비할 수 있다.

여기서, 반도체 기판(110)은 제1 실시예와 다르게 단차가 형성되지 않을 수 있다. 따라서, 반도체 기판(110)의 후면 중 각각의 제1, 2 영역(A1, A2)에서 제1 전극(C141)과 중첩하는 부분 및 제2 전극(C142)과 중첩하는 부분에 위치하는 반도체 기판(110)의 두께는 서로 동일할 수 있다. 이때, 반도체 기판(110)의 두께는 일례로 100㎛ ~ 250㎛ 사이에서 단차없이 균일하게 형성될 수 있다.

아울러, 에미터부(121) 및 후면 전계부(172)는 반도체 기판(110)의 전면(110-f1)으로부터 동일한 거리에 위치할 수 있다.

다만, 반도체 기판(110)의 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에서 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142)의 두께(TE2)는 서로 다를 수 있다. 일례로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 영역(A1)에서 제1 전극(C141)이 제2 전극(C142)보다 두껍고, 제2 영역(A2)에서 제2 전극(C142)이 제1 전극(C141)보다 두꺼울 수 있다. 또한, 도시된 반대로 형성되는 경우도 가능하다.

이에 따라, 본 발명에 따른 태양 전지는 제1 영역(A1)에서 제1 돌출 높이(H1)를 더 크게 하여 제1 전극(C141)이 상대적으로 더 돌출되도록 할 수 있고, 제2 영역(A2)에서 제2 돌출 높이(H2)를 더 크게 하여 제2 전극(C142)이 상대적으로 더 돌출되도록 할 수 있다.

이에 대해, 도 8 및 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 8에 도시된 바와 같이, 도 7에 도시된 태양 전지의 반도체 기판(110)의 후면에는 복수의 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142)이 제1 방향(x)으로 길게 서로 이격되어 형성될 수 있다.

여기서, 도 8에 도시된 반도체 기판(110)의 후면 중 제1 영역(A1)은 도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 돌출 높이(H1)를 제2 돌출 높이(H2)보다 더 크게 하기 위하여, 복수의 제1 전극(C141)의 두께(TE1)를 복수의 제2 전극(C142)의 두께(TE2)보다 더 크게 형성할 수 있다. 이때, 제1 영역(A1)에서 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142)의 두께 차이(TDE)는 5㎛ ~ 40㎛ 정도일 수 있다. 구체적으로, 제1 전극(C141)의 두께(TE1)는 제2 전극(C142)의 두께(TE2)보다 5㎛ ~ 40㎛ 정도 더 클 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(A1)에서는 제1 전극(C141)의 끝단이 제2 전극(C142)의 끝단보다 더 돌출되도록 할 수 있다.

여기서, 제1 전극(C141)은 하나의 층으로 형성될 수도 있고, 도 9a에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)과 바로 접하는 제1 전극 하부층(C141a)과 제1 전극 하부층(C141a) 위에 형성되는 제1 전극 상부층(C141b)을 가지는 2개의 층으로 형성될 수 있다. 이때, 제1 전극 하부층(C141a)과 제1 전극 상부층(C141b)의 재질은 동일하거나 다를 수 있다. 아울러, 형성 방법이 다를 수 있다.

다음, 도 8에 도시된 반도체 기판(110)의 후면 중 제2 영역(A2)은 도 9b에 도시된 바와 같이, 제2 돌출 높이(H2)를 제1 돌출 높이(H1)보다 더 크게 하기 위하여, 복수의 제2 전극(C142)의 두께(TE2)를 복수의 제1 전극(C141)의 두께(TE1)보다 더 크게 형성할 수 있다.

여기서, 제2 전극(C142)의 두께(TE2)는 제1 전극(C141)의 두께(TE1)보다 5㎛ ~ 40㎛ 정도 더 클 수 있고, 이에 따라, 제2 영역(A2)에서는 제2 전극(C142)의 끝단이 제1 전극(C141)의 끝단보다 더 돌출되도록 할 수 있다.

이때, 제2 전극(C142)은 하나의 층으로 형성될 수도 있고, 도 9b에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)과 바로 접하는 제2 전극 하부층(C142a)과 제2 전극 하부층(C142a) 위에 형성되는 제2 전극 상부층(C142b)을 가지는 2개의 층으로 형성될 수 있다.

다음, 도 8에 도시된 제1 전극(C141)의 길이 방향의 단면은 도 5c에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 이때, 제1 영역(A1)에 위치하는 제1 전극(C141)의 두께(TE1)가 제2 영역(A2)에 위치하는 제1 전극(C141)의 두께(TE1)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 제1 전극(C141)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)이 접한 부분에서 단차(TDE1)가 형성되고, 이때, 일례로, 제1 전극(C141)은 제1 영역(A1)에서의 두께가 제2 영역(A2)에서의 두께보다 5㎛ ~ 40㎛ 정도 더 클 수 있다.

다음, 도 8에 도시된 제2 전극(C142)의 길이 방향의 단면은 도 5d에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 이때, 제2 영역(A2)에 위치하는 제2 전극(C142)의 두께(TE2)가 제1 영역(A1)에 위치하는 제2 전극(C142)의 두께(TE2)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 제2 전극(C142)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)이 접한 부분에서 단차(TDE2)가 형성되고, 이때, 일례로, 제2 전극(C142)은 제2 영역(A2)에서의 두께가 제1 영역(A1)에서의 두께보다 5㎛ ~ 40㎛ 정도 더 클 수 있다.

이와 같은 태양 전지 모듈의 제2 실시예는 제1 돌출 높이(H1)와 제2 돌출 높이(H2)의 차이를 크게 하기 위하여 앞서 설명한 제1 실시예와 함께 적용되는 것도 가능하다.

다음은 본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈의 제3 실시예에 대해 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.

도 10은 도 1a 및 도 1b에 도시된 EIC-EIC 라인에 따른 단면에 대한 제3 실시예를 설명하기 위한 도이고, 도 11은 제3 실시예에 따른 인터커넥터(IC’) 평면의 일례이다.

본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈의 제3 실시예는 도 10에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC’) 자체에 단차가 형성되도록 하여, 인터커넥터(IC’)와 제1, 2 태양 전지(CE1, CE2)와의 접속 공정을 보다 용이하게 할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지도 제1, 2 실시예에서 설명한 바와 같이, 반도체 기판(110), 에미터부(121), 후면 전계부(172), 복수의 제1 전극(C141)과 복수의 제2 전극(C142)을 구비할 수 있다.

그러나, 제1 실시예 및 제2 실시예와 다르게, 제1, 2 태양 전지(CE1, CE2)에 포함되는 반도체 기판(110)의 제1, 2 영역(A1, A2)에서 제1 부분 두께(WT1) 및 제2 부분 두께(WT2)가 동일할 수 있으며, 제1 전극(C141)의 두께(TE1) 및 제2 전극(C142)의 두께(TE2)가 동일할 수 있다.

따라서, 반도체 기판(110)의 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에서 제1 돌출 높이(H1)와 제2 돌출 높이(H2)는 서로 동일할 수 있다.

다만, 인터커넥터(IC’)와 제1, 2 태양 전지(CE1, CE2)와의 접속 공정을 보다 용이하게 하기 위하여, 제3 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 인터커넥터(IC’) 자체에 단차가 형성되도록 할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC’)는 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)과 중첩되는 부분 중에서 제1 전극(C141)과 접속되는 부분이 제2 전극(C142)과 중첩되는 부분보다 더 돌출된 돌출부(IC-P)가 형성될 수 있다.

아울러, 인터커넥터(IC’)는 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)과 중첩되는 부분 중에서 제2 전극(C142)과 접속되는 부분이 제1 전극(C141)과 중첩되는 부분보다 더 돌출된 돌출부(IC-P)가 형성될 수 있다.

따라서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC’)에서 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)과 중첩되는 부분(CE1-A1)은 제1 전극(C141)과 접속될 부분에 돌출부(IC-P)가 형성될 수 있고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)과 중첩되는 부분(CE2-A2)은 제2 전극(C142)과 접속될 부분에 돌출부(IC-P)가 형성될 수 있다.

이때, 인터커넥터(IC’)에서 돌출부(IC-P)가 형성된 부분의 두께(TI1)와 돌출부(IC-P)가 형성되지 않은 부분의 두께(TI2)와의 차이는 5㎛ ~ 40㎛ 사이일 수 있다.

이때, 돌출부(IC-P)의 끝단 표면에는 도 10에 도시된 바와 같이 복수 개의 요철이 형성될 수도 있다. 이와 같은 경우, 제1, 2 전극(C141, C142)과 접속되는 단면적을 보다 크게 할 수 있어 접착력과 접속 저항을 보다 향상시킬 수 있다.

지금까지는 각 태양 전지에 형성된 제1 전극(C141)과 제2 전극(C142)의 길이 방향과 인터커넥터(IC’)에 의해 연결된 태양 전지의 배열 방향이 동일하게 제1 방향(x)인 경우를 일례로 설명하였다.

그러나, 이와 다르게, 복수의 태양 전지(CE1, CE2, CE3)의 연결 방향과 제1, 2 전극(C141, C142)의 길이 방향이 서로 다른 경우에도 본 발명에 따른 태양 전지 모듈이 동일하게 적용될 수 있다.

보다 구체적으로 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 12는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 다른 일례를 설명하기 위한 도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 다른 일례는 각 태양 전지의 제1, 2 전극(C141, C142)의 길이 방향이 제2 방향(y)으로 형성될 수 있고, 복수의 태양 전지(CE1, CE2, CE3)는 인터커넥터(IC)에 의해 연결되어 제1 방향(x)으로 배열될 수 있다.

이때, 각 태양 전지에서 반도체 기판(110)의 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 제1, 2 전극(C141, C142)의 길이 방향과 교차하고, 태양 전지의 배열 방향과 동일한 제2 방향(y)으로 나누어질 수 있다. 또한, 이때, 제1 태양 전지(CE1)의 제1, 2 영역(A1, A2)의 위치와 제2 태양 전지(CE2)의 제1, 2 영역(A1, A2)의 위치는 서로 반대일 수 있다.

따라서, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)과 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)이 서로 바로 인접하고, 제1 태양 전지(CE1)의 제2 영역(A2)과 제2 태양 전지(CE2)의 제1 영역(A1)이 서로 바로 인접하도록 복수의 태양 전지(CE1, CE2, CE3)가 배열될 수 있다.

이때에도, 각 태양 전지를 직렬로 연결하는 인터커넥터(IC)는 통전극으로 형성되어, 통전극으로 형성된 인터커넥터(IC)가 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)과 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에 접속될 수 있다.

이와 같은 경우에도, 제1, 2 실시예에서 설명한 바와 같이, 각각의 태양 전지의 제1 영역(A1) 또는 제2 영역(A2) 각각에서 복수의 제1 전극(C141)의 제1 돌출 높이(H1)는 복수의 제2 전극(C142)의 제2 돌출 높이(H2)와 다를 수 있다.

따라서, 전술한 제1 실시예와 같이, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에서 반도체 기판(110)의 제1 부분 두께(WT1)는 제2 부분 두께(WT2)보다 두꺼울 수 있고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서 반도체 기판(110)의 제2 부분 두께(WT2)는 제1 부분 두께(WT1)보다 두꺼울 수 있다.

아울러, 제2 실시예와 같이, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에서 제1 전극(C141)의 두께(TE1)는 제2 전극(C142)의 두께(TE2)보다 두꺼울 수 있고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서 제2 전극(C142)의 두께(TE2)는 제1 전극(C141)의 두께(TE1)보다 두꺼울 수 있다.

또한, 제3 실시예와 같이, 인터커넥터(IC)는 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)과 중첩되는 부분 중에서 제1 전극(C141)과 접속되는 부분이 제2 전극(C142)과 중첩되는 부분보다 더 돌출될 수 있고, 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)과 중첩되는 부분 중에서 제2 전극(C142)과 접속되는 부분이 제1 전극(C141)과 중첩되는 부분보다 더 돌출될 수 있다.

따라서, 도 12에 도시된 EIC-EIC 라인에 따른 단면은 도 2, 도 6, 도 10에 도시된 단면 중 어느 하나와 동일할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 다른 일례도, 앞에서 설명한 바와 같이, 인터커넥터(IC)의 접속 공정을 보다 단순화시킬 수 있으며, 얼라인 문제를 용이하게 해결할 수 있다.

지금까지는 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)과 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에 접속되는 인터커넥터(IC)가 하나의 통전극으로 형성된 경우를 일례로 설명하였으나, 여기서, 인터커넥터(IC)에서 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에 접속된 부분과 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에 접속된 부분은 서로 이격되고, 별도의 금속층에 의해 두 부분이 서로 연결되는 것도 가능하다. 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 또 다른 일례를 설명하기 위한 도이다.

도 13 및 도 14에서는 이전에 설명한 부분과 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고 다른 부분에 대해서만 설명한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈의 또 다른 일례는 인터커넥터(IC)가 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)에 접속되는 제1 커넥터(IC1), 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에 접속되는 제2 커넥터(IC2) 및 제1 커넥터(IC1)와 제2 커넥터(IC2)를 서로 전기적으로 연결하는 제3 커넥터(IC3)를 포함할 수 있다.

이때, 제1 커넥터(IC1)와 제2 커넥터(IC2)는 서로 물리적 및 공간적으로 GP 간격만큼 이격될 수 있으며, 동일한 도전성 재질 및 동일한 두께로 형성될 수 있다.

그리고, 제3 커넥터(IC3)는 제1 커넥터(IC1) 및 2 커넥터와 다른 재질 또는 다른 두께로 형성될 수 있고, 제3 커넥터(IC3)는 제1 커넥터(IC1) 및 제2 커넥터(IC2)에 별도의 도전성 접착제에 의해 접속될 수 있다. 일례로 도전성 접착제는 솔더 페이스트, 도전성 페이스트, 또는 도전성 필름 중 어느 하나일 수 있다.

이와 같이, 인터커넥터(IC)가 제1 커넥터(IC1), 제2 커넥터(IC2) 및 제 3 커넥터를 포함한 경우에도, 앞서 설명한 태양 전지 모듈의 제1 내지 3 실시예가 그대로 적용될 수 있다.

따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 제1 실시예가 적용되어, 제1 커넥터(IC1)가 접속하는 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)은 제1 돌출 높이(H1)가 제2 돌출 높이(H2)보다 높을 수 있고, 제2 커넥터(IC2)가 접속하는 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)은 제2 돌출 높이(H2)가 제1 돌출 높이(H1)보다 더 높을 수 있다.

또한 이와 다르게, 제2 실시예가 적용되어, 제1 태양 전지(CE1)의 제1 영역(A1)과 제2 태양 전지(CE2)의 제2 영역(A2)에서 제1 전극(C141)의 두께(TE1)와 제2 전극(C142)의 두께(TE2)가 서로 다를 수도 있다.

또한, 제3 실시예와 같이, 제1 커넥터(IC1)에서 제1 전극(C141)과 접속되는 부분이 제2 전극(C142)과 중첩되는 부분보다 더 돌출될 수 있다.

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.

Claims

반도체 기판, 상기 반도체 기판의 후면에 서로 이격되어 위치하는 복수의 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지;
상기 제1 태양 전지의 제1 전극과 상기 제2 태양 전지의 제2 전극을 서로 전기적으로 연결하는 인터커넥터;를 포함하고,
상기 제1, 2 태양 전지 각각에서, 상기 반도체 기판은 상기 복수의 제1, 2 전극 각각의 진행 방향과 교차하는 방향으로 제1 영역과 제2 영역으로 구분되고,
상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역 각각에서 상기 복수의 제1 전극의 제1 돌출 높이는 상기 복수의 제2 전극의 제2 돌출 높이와 다른 태양 전지 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제1 돌출 높이는 상기 반도체 기판의 전면으로부터 상기 제1 전극의 후면 끝단까지의 길이이고, 상기 제2 돌출 높이는 상기 반도체 기판의 전면으로부터 상기 제2 전극의 후면 끝단까지의 길이인 태양 전지 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제1, 2 태양 전지 각각에서,
상기 제1 영역에서의 상기 제1 돌출 높이는 상기 제2 돌출 높이보다 크고,
상기 제2 영역에서의 상기 제2 돌출 높이는 상기 제1 돌출 높이보다 큰 태양 전지 모듈.
제3 항에 있어서,
상기 제1 영역에서의 제1 돌출 높이는 상기 제1 영역에서의 제2 돌출 높이보다 5㎛ ~ 40㎛ 크고,
상기 제2 영역에서의 제2 돌출 높이는 상기 제2 영역에서의 제1 돌출 높이보다 5㎛ ~ 40㎛ 큰 태양 전지 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제1, 2 태양 전지 각각에서,
상기 제1 돌출 높이는 상기 제1 영역에서의 높이가 상기 제2 영역에서의 높이보다 더 크고,
상기 제2 돌출 높이는 상기 제2 영역에서의 높이가 상기 제1 영역에서의 높이보다 더 큰 태양 전지 모듈.
제5 항에 있어서,
상기 제1 영역에서의 제1 돌출 높이는 상기 제2 영역에서의 제1 돌출 높이보다 5㎛ ~ 40㎛ 크고,
상기 제2 영역에서의 제2 돌출 높이는 상기 제1 영역에서의 제2 돌출 높이보다 5㎛ ~ 40㎛ 큰 태양 전지 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지는
상기 제1 태양 전지의 제1 영역과 상기 제2 태양 전지의 제2 영역이 서로 바로 인접하도록 배열되는 태양 전지 모듈.
제7 항에 있어서,
상기 인터커넥터는
상기 제1 태양 전지의 제1 영역 및 상기 제2 태양 전지의 제2 영역과 중첩되는 태양 전지 모듈.
제7 항에 있어서,
상기 인터커넥터는
상기 제1 태양 전지의 상기 제1 영역에 위치하는 복수의 제1 전극과 상기 제2 태양 전지의 상기 제2 영역에 위치하는 복수의 제2 전극을 서로 전기적으로 연결하는 태양 전지 모듈.
제7 항에 있어서,
상기 인터커넥터는 상기 제1 태양 전지의 상기 제1 영역에 접속하는 부분과 상기 제2 태양 전지의 상기 제2 영역에 접속하는 부분이 하나의 통전극으로 형성되는 태양 전지 모듈.
제7 항에 있어서,
상기 인터커넥터는
상기 제1 태양 전지의 상기 제1 영역에 접속하는 제1 커넥터,
상기 제2 태양 전지의 상기 제2 영역에 접속하고, 상기 제1 커넥터와 공간적으로 이격되는 제2 커넥터, 및
상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터를 서로 전기적으로 연결하는 제3 커넥터를 포함하는 태양 전지 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 제1, 2 태양 전지 각각에서,
상기 반도체 기판 중 상기 제1 영역 중에서, 상기 복수의 제1 전극과 중첩하는 부분에 위치하는 상기 반도체 기판의 제1 부분 두께는 상기 복수의 제2 전극과 중첩하는 부분에 위치하는 상기 반도체 기판의 제2 부분 두께보다 크고,
상기 반도체 기판 중 상기 제2 영역 중에서, 상기 복수의 제2 전극과 중첩하는 부분에 위치하는 상기 반도체 기판의 제2 부분 두께는 상기 복수의 제1 전극과 중첩하는 부분에 위치하는 상기 반도체 기판의 제1 부분 두께보다 큰 태양 전지 모듈.
제12 항에 있어서,
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서 상기 복수의 제1 전극의 두께와 상기 복수의 제2 전극의 두께는 서로 동일한 태양 전지 모듈.
제12 항에 있어서,
상기 반도체 기판의 제1 부분 두께는 상기 제1 영역에서의 두께가 상기 제2 영역에서의 두께보다 크고,
상기 반도체 기판의 제2 부분 두께는 상기 제2 영역에서의 두께가 상기 제1 영역에서의 두께보다 큰 태양 전지 모듈.
제1 항에 있어서,
상기 반도체 기판의 후면 중 제1 영역에서, 상기 복수의 제1 전극의 두께는 상기 복수의 제2 전극의 두께보다 크고,
상기 반도체 기판의 후면 중 제2 영역에서, 상기 복수의 제2 전극의 두께는 상기 복수의 제1 전극의 두께보다 큰 태양 전지 모듈.
제15 항에 있어서,
상기 반도체 기판의 후면 중 상기 각각의 제1, 2 영역에서 상기 반도체 기판의 제1 부분 두께 및 상기 반도체 기판의 제2 부분 두께는 서로 동일한 태양 전지 모듈.
제15 항에 있어서,
상기 제1 전극의 두께는 상기 제1 영역에서의 두께가 상기 제2 영역에서의 두께보다 크고,
상기 제2 전극의 두께는 상기 제2 영역에서의 두께가 상기 제1 영역에서의 두께보다 큰 태양 전지 모듈.
반도체 기판, 상기 반도체 기판의 후면에 서로 이격되어 위치하는 복수의 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지;
상기 제1 태양 전지의 제1 전극과 상기 제2 태양 전지의 제2 전극을 서로 전기적으로 연결하는 인터커넥터;를 포함하고,
상기 제1, 2 태양 전지 각각에서, 상기 반도체 기판은 상기 복수의 제1, 2 전극 각각의 진행 방향과 교차하는 방향으로 제1 영역과 제2 영역으로 구분되고,
상기 인터커넥터는 상기 제1 태양 전지의 제1 영역과 중첩되는 부분 중에서 제1 전극과 접속되는 부분이 상기 제2 전극과 중첩되는 부분보다 더 돌출되고,
상기 제2 태양 전지의 제2 영역과 중첩되는 부분 중에서 상기 제2 전극과 접속되는 부분이 상기 제1 전극과 중첩되는 부분보다 더 돌출된 태양 전지 모듈.
제18 항에 있어서,
상기 인터커넥터에서 돌출된 부분에는 복수 개의 요철이 형성되는 태양 전지 모듈.
제18 항에 있어서,
상기 인터커넥터에서 돌출된 부분과 상기 돌출되지 않은 부분과의 두께 차이는 5㎛ ~ 40㎛ 사이인 태양 전지 모듈.