KR20150096257A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복수의 태양전지들을 구비한 태양전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module having a plurality of solar cells.
태양광 발전 시스템은 청정 에너지로서 미래의 에너지원으로 각광을 받으며 성장 발전하고 있다.The photovoltaic power generation system is a clean energy and it is growing and developing under the spotlight as a future energy source.
통상의 태양광 발전 시설은 일조량이 높은 지역에 설치되는데, 일조량이 최고조가 되는 계절에 태양광 발전량이 높아야 하지만, 실제로는 일조량이 최고조에 달하는 여름보다 일조량은 적지만 대기의 기온이 선선한 봄과 가을에 태양광의 평균 발전량이 높고, 대기의 기온이 가장 높은 여름에 태양전지 모듈의 표면 온도가 대략 60℃ 내지 80℃의 높은 온도를 유지할 경우에는 태양광 평균 발전 효율이 12% 수준으로 낮아진다.Conventional photovoltaic power generation facilities are installed in areas with high sunshine levels. However, in the season when the amount of sunshine is peaking, the amount of photovoltaic power generation should be high. However, in reality, the amount of sunshine is smaller than in the summer, When the surface temperature of the solar cell module is maintained at a high temperature of about 60 ° C to 80 ° C in the summer in which the average generation amount of the sunlight is high and the atmospheric temperature is the highest, the average solar power generation efficiency is reduced to 12%.
이와 같은 사실은 태양전지 모듈의 표면 온도에 따른 발전량 혹은 효율이 단결정 폴리실리콘이나 다결정 실리콘 태양전지 모듈에 의한 영향을 크게 받지는 않으며, 태양전지 모듈 자체 및 주변 기기에서 발생하는 열에 의해 발전 효율이 저하되는 것을 의미한다.As a result, the power generation efficiency or the efficiency according to the surface temperature of the solar cell module is not greatly affected by the single crystal polysilicon or polycrystalline silicon solar cell module, and the power generation efficiency is lowered due to the heat generated from the solar cell module itself and peripheral devices .
한편, 통상의 태양전지 모듈은 수지(resin)로 구성된 시트(sheet) 타입의 후면 기판을 구비하는데, 시트 타입의 후면 기판을 구비한 태양전지 모듈을 사막과 같이 건조하며 고온이 유지되고 모래 바람이 강한 지역에 설치한 경우에는 시트 타입의 후면 기판에 크랙이 발생되거나 강한 태양빛에 의해 시트 타입의 후면 기판이 변색됨에 따라 태양전지 모듈의 내구성 및 발전 효율이 저하되는 문제점이 있다.Meanwhile, a conventional solar cell module has a sheet-type rear substrate composed of a resin, and a solar cell module having a sheet-type rear substrate is dried like a desert, When installed in a strong area, there is a problem that the sheet type rear substrate is cracked or the sheet type rear substrate is discolored due to strong sun light, thereby deteriorating durability and power generation efficiency of the solar cell module.
그리고 난반사를 이용해 태양전지에 입사되는 빛의 양을 증가시키기 위해 전면 기판의 전면(front surface), 즉 외면에 텍스처링 표면을 형성한 태양전지 모듈이 제안되고 있는데, 외면이 텍스처링된 전면 기판을 사용한 태양전지 모듈은 전면 기판의 외면이 모래 및 먼지에 의해 오염되기 쉬워 태양전지에 입사되는 빛의 양이 오히려 감소하는 문제점이 있다.In order to increase the amount of light incident on the solar cell using the diffused reflection, a solar cell module having a textured surface formed on a front surface, i.e., an outer surface of the front substrate, has been proposed. The outer surface of the front substrate of the battery module tends to be contaminated by sand and dust, so that the amount of light incident on the solar cell is rather reduced.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 내구성 및 발전 효율이 개선된 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a solar cell module with improved durability and power generation efficiency.
본 발명의 한 측면에 따르면, 태양전지 모듈은, 복수의 태양전지; 태양전지의 전면 및 후면에 각각 위치하는 전면 기판 및 후면 기판; 및 전면 기판과 후면 기판의 사이에 위치하며 태양전지를 밀봉하는 밀봉 부재를 포함하고, 전면 기판 및 후면 기판은 유리(glass) 또는 세라믹(ceramic)으로 각각 형성되며, 전면 기판의 전면(front surface)은 실질적으로 평탄한 표면으로 형성되고, 후면 기판의 전면(front surface)은 제1 텍스처링 표면으로 형성된다.According to an aspect of the present invention, a solar cell module includes: a plurality of solar cells; A front substrate and a rear substrate respectively disposed on front and rear surfaces of the solar cell; And a sealing member disposed between the front substrate and the rear substrate and sealing the solar cell. The front substrate and the rear substrate are respectively formed of glass or ceramic, and the front surface of the front substrate, Is formed as a substantially planar surface, and a front surface of the rear substrate is formed as a first textured surface.
밀봉 부재와의 접합 면적을 증가시키기 위해, 전면 기판의 후면(back surface)은 제2 텍스처링 표면으로 형성될 수 있다.To increase the area of contact with the sealing member, the back surface of the front substrate may be formed with a second textured surface.
"실질적으로 평탄한 표면"은 인위적(人爲的)으로 형성된 요철을 구비하지 않는 표면을 말하며, "텍스처링 표면"은 인위적(人爲的)으로 형성된 복수의 요철을 구비하는 표면을 말한다.The term "substantially flat surface" refers to a surface having no irregularly formed irregularities, and "textured surface" refers to a surface having a plurality of artificially formed irregularities.
인위적으로 형성된 요철의 단면은 피라미드 형상으로 형성될 수 있다.The cross section of artificially formed irregularities may be formed in a pyramid shape.
피라미드 형상의 단면을 갖는 요철의 피크(peak) 부분 및 밸리(valley) 부분 중 적어도 하나는 곡면으로 형성될 수 있다.At least one of a peak portion and a valley portion of the unevenness having a pyramid-shaped cross section may be formed as a curved surface.
피라미드 형상의 단면을 갖는 요철의 경사면과 전면 기판의 전면이 이루는 각은 20° 내지 40°일 수 있다.The angle formed by the inclined surface of the concavo-convex having the pyramid-shaped cross section and the front surface of the front substrate may be 20 ° to 40 °.
전면 기판 및 후면 기판은 0.8㎜ 내지 4㎜의 두께로 각각 형성될 수 있다.The front substrate and the rear substrate may be formed to have a thickness of 0.8 mm to 4 mm, respectively.
한 예로, 제1 텍스처링 표면은 후면 기판의 전면 전체에 위치할 수 있다. 이때, 제1 텍스처링 표면에는 착색층이 위치할 수 있으며, 태양전지가 한면 수광형 구조로 형성된 경우에는 착색층이 제1 텍스처링 표면 전체에 위치할 수 있다.As an example, the first textured surface may be located over the entire front surface of the back substrate. At this time, the coloring layer may be located on the first textured surface, and when the solar cell is formed as a one-side light-receiving structure, the colored layer may be located on the entire first textured surface.
그리고 제2 텍스처링 표면은 전면 기판의 후면 전체 영역에 위치하거나, 전면 기판의 후면 중 일부 영역에만 위치할 수 있으며, 후자의 경우에는 제2 텍스처링 표면이 전면 기판의 후면 중 서로 이웃한 태양전지의 사이 영역에만 위치할 수 있다.다른 예로, 제1 텍스처링 표면은 후면 기판의 전면 중 일부 영역에만 위치할 수 있으며, 바람직하게, 제1 텍스처링 표면은 후면 기판의 전면 중 서로 이웃한 태양전지의 사이 영역에만 위치할 수 있다.The second textured surface may be located in the entire area of the rear surface of the front substrate or only in a part of the rear surface of the front substrate. In the latter case, the second textured surface may be located between the adjacent solar cells The first texturing surface may be located only in a partial area of the front surface of the rear substrate, and preferably the first texturing surface may be located only in the area between adjacent solar cells in the front surface of the rear substrate Can be located.
태양전지가 양면 수광형 구조로 형성된 경우에는 착색층이 후면 기판의 내면 중 일부 영역, 예를 들어 제1 텍스처링 표면에만 형성되어 서로 이웃한 태양전지의 사이 영역에만 위치할 수 있다.When the solar cell is formed in a double-sided light-receiving structure, the colored layer may be formed only on a part of the inner surface of the rear substrate, for example, only on the first textured surface and only in the region between neighboring solar cells.
제2 텍스처링 표면은 전면 기판의 후면 전체 영역에 위치하거나, 전면 기판의 후면 중 일부 영역에만 위치할 수 있으며, 후자의 경우에는 제2 텍스처링 표면이 전면 기판의 후면 중 서로 이웃한 태양전지의 사이 영역에만 위치할 수 있다.The second textured surface may be located in the entire rear region of the front substrate or only in a portion of the rear surface of the front substrate. In the latter case, the second textured surface may be located between adjacent solar cell regions Lt; / RTI >
태양전지 모듈은 외부 환경에 노출되어 있기 때문에 모래 바람이 강하고 건조하며 고온이 유지되는 사막에 설치될 경우 모듈의 내구성을 오랜 시간 동안 유지할 수 있어야 한다.Since the solar cell module is exposed to the external environment, it should be able to maintain the durability of the module for a long time when installed in a desert where the sand is windy, dry and hot.
그런데, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈은 종래에 사용되던 시트 타입의 후면 기판 대신에 유리 또는 세라믹 재료로 형성된 후면 기판을 구비함으로써, 태양전지 모듈의 내구성을 오랜 시간 동안 유지할 수 있다.However, since the solar cell module according to the embodiment of the present invention includes the rear substrate formed of glass or ceramic material instead of the conventional sheet-type rear substrate, the durability of the solar cell module can be maintained for a long time.
그리고 전면 기판의 전면(front surface)이 실질적으로 평탄한 표면으로 형성되므로, 먼지 및 모래 등의 오염 물질이 전면 기판의 전면에 쌓이는 양이 감소하므로, 오염 물질의 오염으로 인해 태양전지 모듈의 출력이 감소하는 것이 억제된다.Since the front surface of the front substrate is formed as a substantially flat surface, the amount of contaminants such as dust and sand accumulated on the front substrate is reduced, so that the output of the solar cell module is reduced .
그리고 전면 기판의 후면(back surface)과 후면 기판의 전면(front surface)이 텍스처링 표면으로 각각 형성되므로, 밀봉 부재와 전면 기판 및 밀봉 부재와 후면 기판의 접합 면적이 증가한다.Since the back surface of the front substrate and the front surface of the rear substrate are respectively formed as texturing surfaces, the bonding area of the sealing member, the front substrate, the sealing member, and the rear substrate increases.
그리고 전면 기판을 통해 입사된 빛이 후면 기판의 내면에 형성된 착색층에서 반사되므로, 태양전지에 입사되는 빛의 양이 증가하여 태양전지 모듈의 출력이 향상된다.Since the light incident through the front substrate is reflected by the colored layer formed on the inner surface of the rear substrate, the amount of light incident on the solar cell is increased and the output of the solar cell module is improved.
또한, 지면에서 반사된 후 태양전지 모듈에 입사되는 빛 역시 후면 기판의 내면에 형성된 착색층에서 반사되므로, 지면에서 반사된 빛에 의해 태양전지 모듈의 온도가 상승하는 것이 억제되어 태양전지 모듈의 출력이 더욱 향상된다.Also, since the light incident on the solar cell module after being reflected from the ground is also reflected by the colored layer formed on the inner surface of the rear substrate, the temperature of the solar cell module is suppressed from rising due to the light reflected from the ground, Is further improved.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 태양전지 모듈에 구비된 한면 수광형 태양전지의 주요부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 4는 도 3의 태양전지 모듈에 구비된 양면 수광형 태양전지의 주요부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a main part of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of a single-sided light receiving type solar cell provided in the solar cell module of FIG. 1;
3 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a main part of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view schematically showing the configuration of a main part of a double-side light receiving type solar cell provided in the solar cell module of FIG.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood that the present invention is not intended to be limited to the specific embodiments but includes all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. In describing the present invention, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms may only be used for the purpose of distinguishing one element from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
"및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.The term "and / or" may include any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.Where an element is referred to as being "connected" or "coupled" to another element, it may be directly connected or coupled to the other element, but other elements may be present in between Can be understood.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly connected" or "directly coupled" to another element, it can be understood that no other element exists in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used interchangeably to designate one or more of the features, numbers, steps, operations, elements, components, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
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.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries can be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are, unless expressly defined in the present application, interpreted in an ideal or overly formal sense .
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to explain more fully to the average person skilled in the art. The shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 대하여 설명한다.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 2는 도 1의 태양전지 모듈에 구비된 한면 수광형 태양전지의 주요부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a main part of a solar cell module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of a solar cell module provided in the solar cell module of FIG. 1 .
도면을 참고하면, 본 실시예의 태양전지 모듈(100)은 복수의 태양전지(110)들, 인접한 태양전지(110)들을 전기적으로 연결하는 인터커넥터(도시하지 않음), 태양전지(110)들을 밀봉하는 밀봉 부재(120), 태양전지(110)들의 전면(front surface) 쪽으로 밀봉 부재(120) 위에 배치되는 전면 기판(130), 및 태양전지(110)들의 후면(back surface) 쪽으로 밀봉 부재(120)의 하부에 배치되는 후면 기판(140)을 포함한다.Referring to the drawings, the
여기에서, "전면(front surface)"은 도 1에서 상측 방향, 즉 "Z" 방향에 위치한 면을 말하며, "후면(back surface)"은 도 1에서 하측 방향, 즉 "Z'" 방향에 위치한 면을 말한다.Here, the term "front surface" refers to a surface located in the upper direction, that is, the direction "Z" in FIG. 1, and the term "back surface" It means cotton.
전면 기판(130)과 후면 기판(140)은 태양전지 모듈(100)의 전면 및 후면에서 습기가 침투하는 것을 방지하여 태양전지(110)를 외부 환경으로부터 보호한다. The
이러한 전면 기판(130)과 후면 기판(140)은 태양전지 모듈(100)의 내구성을 향상시키기 위해 유리(glass) 또는 세라믹(ceramic) 재료로 각각 형성된다.The
이때, 유리(glass)는 저철분 강화 유리(low iron tempered glass)일 수 있다. 그리고 전면 기판(130)과 후면 기판(140)은 서로 동일한 재료로 형성될 수 있다. At this time, the glass may be a low iron tempered glass. The
예를 들면, 전면 기판(130)과 후면 기판(140)은 모두 유리로 형성될 수 있으며, 이와는 달리 모두 세라믹으로 형성될 수 있다.For example, both the
하지만, 전면 기판(130)과 후면 기판(140)은 서로 다른 재료로 형성될 수 있다.However, the
예를 들면, 전면 기판(130)은 유리로 형성되고, 후면 기판(140)은 세라믹으로 형성될 수 있다. 이와는 달리, 전면 기판(130)이 세라믹으로 형성되고 후면 기판(140)이 유리로 형성되는 것도 가능하다.For example, the
이때, 태양전지 모듈(100)의 내부에 배치된 태양전지(110)에는 외부의 빛이 입사되어야 한다.At this time, external light must be incident on the
따라서, 태양전지(110)가 전면(front surface)을 통해서만 빛이 입사하는 한면 수광형 구조로 형성된 경우에는 전면 기판(130)이 외부의 빛을 투과시켜야 하므로, 전면 기판(130)이 광 투과성 유리 또는 세라믹으로 형성된다. 그리고 후면 기판(140)은 광 불투과성 유리 또는 세라믹으로 형성되거나, 전면 기판(130)과 마찬가지로 광 투과성 유리 또는 세라믹으로 형성된다.Therefore, when the
이와는 달리, 태양전지(110)가 전면(front surface) 및 후면(back surface)을 통해 빛이 입사하는 양면 수광형 구조인 경우에는 전면 기판(130)과 후면 기판(140)이 모두 광 투과성 유리 또는 세라믹으로 형성된다.Alternatively, when the
유리 또는 세라믹으로 각각 형성된 전면 기판(130)과 후면 기판(140)은 0.8㎜ 내지 4㎜의 두께를 갖는 것이 바람직한데, 그 이유는 전면 기판(130)과 후면 기판(140)의 두께가 위에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 모듈 내에서 발생하는 열을 외부로 방출하는 방열 기능 및 내구성이 저하할 우려가 있고, 전면 기판(130)과 후면 기판(140)의 두께가 위에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 태양전지 모듈의 무게가 증가하여 작업성이 저하하고 제조 원가가 증가하기 때문이다.It is preferable that the
한편, 전면 기판(130)의 두께(T1)와 후면 기판(140)의 두께(T2)는 서로 동일하게 형성될 수도 있다.The thickness T1 of the
이와는 달리, 전면 기판(130)의 두께(T1)와 후면 기판(140)의 두께(T2)는 서로 다르게 형성될 수도 있으며, 이 경우, 전면 기판(130)의 두께(T1)가 후면 기판(140)의 두께(T2)보다 두껍게 형성되거나, 후면 기판(140)의 두께(T2)가 전면 기판(130)의 두께(T1)보다 두껍게 형성될 수 있다.The thickness T1 of the
전면 기판(130)의 전면(front surface)은 실질적으로 평탄한 표면으로 형성되고, 후면(back surface)은 전면(front surface)과 마찬가지로 실질적으로 평탄한 표면으로 형성되거나, 도 1의 확대도에 도시한 바와 같이 복수의 요철을 구비한 제2 텍스처링 표면(130-1)으로 형성된다.The front surface of the
여기에서, "실질적으로 평탄한 표면"은 인위적으로 형성된 요철을 구비하지 않는 표면을 말하며, "텍스처링 표면"은 인위적으로 형성된 복수의 요철을 구비하는 표면을 말한다.Here, "substantially flat surface" refers to a surface without artificially formed irregularities, and "texturing surface" refers to a surface having a plurality of artificially formed irregularities.
따라서, 실질적으로 평탄한 표면으로 형성된 전면 기판(130)의 전면(front surface)에는 인위적으로 형성된 요철이 위치하지 않으며, 텍스처링 표면으로 형성된 전면 기판(130)의 후면(back surface)에는 인위적으로 형성된 요철이 위치하고, 이에 따라, 전면 기판(130)의 후면에는 제2 텍스처링 표면(130-1)이 형성된다.Therefore, artificially formed irregularities are not formed on the front surface of the
이와 같이, 전면 기판(130)의 전면은 실질적으로 평탄한 표면으로 형성되고, 전면 기판(130)의 후면은 제2 텍스처링 표면으로 형성되면, 전면 기판(130)의 제조 공정 중에 전면 기판(130)의 전면에 미세한 요철(130-2)이 형성된다 하더라도 이 요철의 크기(폭) 및 높이는 전면 기판(130)의 후면에 인위적으로 형성된 요철에 비해 크기 및 높이에 비해 무시할 수 있을 정도로 매우 작게 형성된다.When the front surface of the
따라서, 전면 기판(130)의 후면의 표면 거칠기(surface roughness)는 전면 기판(130)의 전면의 표면 거칠기에 비해 매우 크며, 실질적으로 평탄한 표면으로 형성된 전면 기판(130)의 전면에는 먼지 및 모래 등의 오염 물질이 쌓이는 것이 억제된다.Therefore, the surface roughness of the rear surface of the
그리고 제2 텍스처링 표면(130-1)으로 형성된 전면 기판(130)의 후면은 상기 제2 텍스처링 표면(130-1)에 형성된 요철로 인해 밀봉 부재(120)와의 접합 면적이 증가한다.The rear surface of the
도 1에 도시한 바와 같이, 제2 텍스처링 표면(130-1)은 전면 기판(130)의 후면 전체에 형성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the second texturing surface 130-1 may be formed on the entire rear surface of the
이때, 제2 텍스처링 표면(130-1)은 레이저 식각 및 샌드 블라스트(sand blast) 등 유리 또는 세라믹 재질로 형성된 기판에 요철을 형성할 수 있는 통상의 방법을 이용하여 형성할 수 있다. At this time, the second textured surface 130-1 can be formed using a conventional method of forming concaves and convexes on a substrate formed of a glass or ceramic material such as laser etching and sand blast.
제2 텍스처링 표면(130-1)에 구비된 요철의 단면은 피라미드 형상으로 형성될 수 있다.The cross section of the irregularities provided on the second textured surface 130-1 may be formed in a pyramid shape.
여기에서, 각 요철의 경사면과 전면 기판(130)의 전면이 이루는 각(θ)은 20°~ 40°사이일 수 있다Here, the angle (?) Formed by the inclined surfaces of the concavities and convexities and the front surface of the
밀봉 부재(120)는 태양전지(110)들의 전면 쪽 및 후면 쪽에 각각 배치된 상태에서 라미네이션 공정에 의해 태양전지(110)들과 일체화 되는 것으로, 습기 침투로 인한 부식을 방지하고 태양전지(110)를 충격으로부터 보호한다. The sealing
이러한 밀봉 부재(120)는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리올레핀(polyolefin), 이노머(inomer), 실리콘 수지(silicone resin) 및 폴리 비닐 부티랄(PVB) 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있다.Such a sealing
이 중에서, 에틸렌 비닐 아세테이트 필름으로 형성된 밀봉 부재는 열 변형 온도가 대략 60℃ 내지 80℃이므로, 사막과 같은 고온 지역에 설치되는 태양전지 모듈의 밀봉 부재가 에틸렌 비닐 아세테이트 필름으로 형성된 경우에는 태양전지 모듈의 내구성이 저하된다.Among these, the sealing member formed of an ethylene vinyl acetate film has a thermal deformation temperature of approximately 60 ° C to 80 ° C. Therefore, when the sealing member of the solar cell module installed in a high temperature region such as a desert is formed of an ethylene vinyl acetate film, The durability of the substrate is deteriorated.
따라서, 사막과 같은 고온 지역에 설치되는 태양전지 모듈의 경우에는 에틸렌 비닐 아세테이트 필름에 비해 열 변형 온도가 높은 재료, 예를 들어 대략 100℃ 내지 120℃의 열 변형 온도를 갖는 폴리 비닐 부티랄(PVB) 필름으로 밀봉 부재를 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, in the case of a solar cell module installed in a high temperature region such as a desert, a material having a higher heat distortion temperature than the ethylene vinyl acetate film, for example, polyvinyl butyral (PVB) having a heat distortion temperature of about 100 & ) Film to form a sealing member.
하지만, 태양 전지 모듈의 밀봉 부재(120)를 형성하는 재료는 위에서 언급한 재료들 외에도 다양한 재료의 것들을 사용할 수 있다.However, the material forming the sealing
후면 기판(140)의 전면(front surface) 전체는 제1 텍스처링 표면(140-1)으로 형성되며, 제1 텍스처링 표면(140-1)은 제2 텍스처링 표면(130-1)과 동일하거나 유사한 형상 및 크기의 요철을 구비할 수 있지만, 이와는 달리 제2 텍스처링 표면(130-1)의 요철과는 전혀 다른 형상 및 크기의 요철을 구비할 수도 있다.The entire front surface of the
이하에서는 제1 텍스처링 표면(140-1)에 구비된 요철과 제2 텍스처링 표면(130-1)에 구비된 요철이 서로 동일한 형상을 갖는 것을 예로 들어 설명한다.Hereinafter, the irregularities provided on the first textured surface 140-1 and the irregularities provided on the second textured surface 130-1 have the same shape.
제1 텍스처링 표면(140-1)에 구비된 요철이 제2 텍스처링 표면(130-1)에 구비된 요철과 동일한 형상으로 형성되므로, 제1 텍스처링 표면(140-1)에 구비된 요철의 경사면과 전면 기판(130)의 전면이 이루는 각(θ)은 20° 내지 40°로 형성된다.Since the irregularities provided on the first textured surface 140-1 are formed in the same shape as the irregularities provided on the second textured surface 130-1, the irregularities provided on the first textured surface 140-1, The angle [theta] formed by the front surface of the
그리고 제1 텍스처링 표면(140-1) 전체에는 착색층(150)이 위치한다.The
여기에서, 제1 텍스처링 표면(140-1)에 구비된 요철의 경사면과 전면 기판(130)의 전면이 이루는 각(θ)을 20° 내지 40°로 형성하는 이유는 태양전지의 사이 영역을 통해 입사되는 빛이 제1 텍스처링 표면(140-1)에 위치한 착색층(150)에서 효과적으로 산란 및 난반사되도록 하고, 또한, 밀봉 부재(120)와 후면 기판(140)의 접합 면적을 효과적으로 증가시키기 위함이다. The reason why the angle formed between the inclined surface of the concavo-convex formed on the first textured surface 140-1 and the front surface of the
따라서, 본 실시예의 태양전지 모듈은 제1 텍스처링 표면(140-1)에 위치한 착색층(150)에 의해 빛이 난반사됨으로써 태양전지에 입사되는 빛의 양이 증가하고, 밀봉 부재(120)와 후면 기판(140)의 접합력이 개선되어 밀봉 부재(120)와 후면 기판(140)의 계면을 통해 수분이 침투하는 것을 효과적으로 억제한다.Therefore, in the solar cell module of this embodiment, the amount of light incident on the solar cell increases due to irregular reflection of light by the
착색층(150)은 백색(white color) 또는 흑색(black color) 중 하나일 수 있다. 하지만, 착색층(150)은 백색 및 흑색을 제외한 다른 색상일 수도 있다.The
이하에서는 착색층(150)이 백색인 경우에 대해 설명한다.Hereinafter, the case where the
착색층(150)은 수지 및 수지 내에 분산된 백색 안료를 포함하는 백색 수지 조성물로 이루어진 백색 산화막(150A)을 포함할 수 있으며, 백색 수지 조성물에는 실리콘 폴리에스테르도료 또는 내열유기 도료와 같은 내열 도료가 더 포함될 수 있다.The
백색 안료는 산화티탄, 산화지르코늄, 산화칼슘, 산화규소, 산화아연, 산화알루미늄, 황화아연, 황산칼슘, 황산바륨, 탄산납, 수산화납, 염기성몰리브덴산아연, 염기성몰리브덴산칼슘아연, 몰리브덴화이트 및 리토폰으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The white pigment may be selected from the group consisting of titanium oxide, zirconium oxide, calcium oxide, silicon oxide, zinc oxide, aluminum oxide, zinc sulfide, calcium sulfate, barium sulfate, lead carbonate, lead hydroxide, basic molybdic acid zinc, calcium basic zinc molybdate, Lt; / RTI > and ritofone.
백색 안료의 입경은 바람직하게는 0.05 내지 5㎛, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1㎛이다.The particle diameter of the white pigment is preferably 0.05 to 5 占 퐉, more preferably 0.1 to 1 占 퐉.
입경이 0.05㎛보다 작은 경우에는 빛 반사율이 저하하고, 5㎛를 넘는 경우에는 수지 조성물층 표면의 요철이 눈에 띄어서 외관 불량을 일으키거나, 기계적 성질, 특히 파단연신의 저하가 커지므로 바람직하지 않다.When the particle size is smaller than 0.05 탆, the light reflectance is lowered, and when the particle size exceeds 5 탆, unevenness on the surface of the resin composition layer is disturbed to cause visual defects, and mechanical properties, particularly fracture elongation, .
백색 수지 조성물의 수지에 대한 백색 안료의 함유율은 고형분 기준으로 바람직하게는 10 내지 70 중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 50 중량%이다. 함유율이 70 중량%를 넘는 경우는 기계적 성질, 특히 파단 강도가 저하되거나 충분한 접착 강도를 얻을 수 없게 되어 바람직하지 않다. 또한, 함유율이 10 중량%보다 작은 경우에는 충분한 반사율과 백색도(whiteness)를 얻을 수 없게 되어 바람직하지 않다. 여기에서, "백색도"는 흰 정도를 1차원적으로 나타낸 수치를 말한다.The content of the white pigment relative to the resin of the white resin composition is preferably 10 to 70% by weight, more preferably 20 to 50% by weight, based on the solid content. If the content is more than 70% by weight, mechanical properties, particularly breaking strength, may be lowered or sufficient bonding strength may not be obtained. When the content is less than 10% by weight, sufficient reflectance and whiteness can not be obtained. Here, "whiteness degree" refers to a numerical value representing the degree of whiteness in one dimension.
백색 수지 조성물의 백색도는 70 이상인 것이 바람직하다. 백색도 70 미만에서는 빛의 흡수에 의해 백색 산화막(150A)의 색상이 변할 수 있으므로 바람직하지 않다.The whiteness degree of the white resin composition is preferably 70 or more. If the degree of whiteness is less than 70, the color of the
백색 안료가 분산되는 수지는 지방족 테트라 카르본산 구조를 가지는 반복 단위를 가지는 폴리이미드일 수 있다.The resin in which the white pigment is dispersed may be a polyimide having a repeating unit having an aliphatic tetracarboxylic acid structure.
이러한 구성의 백색 산화막(150A)은 백색 수지 조성물의 유기용제 분산액을 후면 기판(140)의 제1 텍스처링 표면(140-1) 전체에 도포한 후 용제를 증발시켜 형성하거나, 미리 제조한 백색 수지 조성물 필름에 후면 기판(140)을 겹치고 가열 압착하여 형성할 수 있다.The
백색 산화막(150A)과 후면 기판(140)의 접합을 위해 프라이머(primer)를 사용하는 것도 가능하다.It is also possible to use a primer for bonding the
이러한 구성의 착색층(150), 예컨대 백색 산화막(150A)을 구비한 태양전지 모듈에 있어서, 백색 산화막(150A)은 전면 기판(130)을 통해 입사된 빛을 전면 기판(130) 쪽으로 반사시켜 태양전지에 입사되는 빛의 양을 증가시키며, 지면에서 반사된 후 태양전지 모듈에 입사되는 빛을 태양전지 모듈의 외부로 반사하여 지면에서 반사된 빛에 의해 태양전지 모듈의 온도가 상승하는 것을 억제한다. 따라서, 태양전지 모듈의 출력이 향상된다.The
그런데, 본 실시예에 따른 태양전지 모듈에 있어서, 착색층(150)이 위치하는 후면 기판(140)의 전면(front surface)이 제1 텍스처링 표면(140-1)으로 형성되어 있으므로, 착색층(150)은 제1 텍스처링 표면(140-1)에 구비된 요철과 동일한 형상으로 형성된다. 따라서, 착색층(150)의 표면에서는 빛의 난반사가 발생한다.In the solar cell module according to the present embodiment, since the front surface of the
이와 같이, 후면 기판(140)의 전면을 제1 텍스처링 표면(140-1)으로 형성하는 것에 의해 착색층(150)의 표면을 제1 텍스처링 표면(140-1)과 동일한 형상으로 형성하면, 후면 기판(140)의 전면(front surface)을 실질적으로 평탄한 표면으로 형성하고 그 위에 착색층(150)을 형성한 경우에 비해 빛의 재입사 효율이 증가한다.If the surface of the
그리고 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈은 종래에 사용되던 시트 타입의 후면 기판 대신에 유리 또는 세라믹 재료로 형성된 후면 기판을 구비함으로써, 태양전지 모듈의 내구성을 오랜 시간 동안 유지할 수 있다.In addition, the solar cell module according to the embodiment of the present invention includes a rear substrate formed of glass or ceramic material instead of the conventional sheet-type rear substrate, so that durability of the solar cell module can be maintained for a long time.
또한, 착색층(150)이 후면 기판의 내면에 위치한 제1 텍스처링 표면(140-1) 위에 형성되므로, 외부의 환경적 요인에 의해 착색층이 손상되는 것이 방지된다.In addition, since the
위에서 설명한 바와 같이 착색층(150)이 후면 기판(140)의 내면 전체에 형성된 태양전지 모듈에 구비된 태양전지(110)는 한면 수광형 구조로 이루어질 수 있다.As described above, the
여기에서, '한면 수광형'은 태양전지를 구성하는 반도체 기판의 한쪽 면, 예컨대 전면(front surface)에는 빛이 입사하지만, 반도체 기판의 후면에는 빛이 입사하지 않는 것을 말한다.Here, 'one-side light receiving type' means that light is incident on one surface, for example, a front surface of a semiconductor substrate constituting a solar cell, but no light is incident on the rear surface of the semiconductor substrate.
한면 수광형 태양전지(110)의 한 예를 도 2를 참조하여 살펴 보면, 한면 수광형 태양전지(110)는 반도체 기판(111), 기판(111)의 한쪽 면, 예를 들면 전면(front surface)에 위치하는 에미터부(112), 에미터부(112)의 위에 위치하는 유전층(114), 유전층(114)이 위치하지 않는 영역의 에미터부(112) 위에 위치한 제1 전극부(113), 기판(110)의 후면(back surface)에 위치하는 후면 전계(back surface field, BSF)부(116), 및 후면 전계부(116)의 후면에 위치하는 제2 전극부(115)를 포함한다.2, a single-sided light-receiving
기판(111)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 n형 도전성 타입의 실리콘 웨이퍼로 이루어진다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 기판 또는 비정질 실리콘일 수 있다.The
기판(111)이 n형의 도전성 타입을 가지므로, 기판(111)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유한다.Since the
하지만, 이와는 달리, 기판(111)은 p형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다.Alternatively, however, the
기판(111)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(111)은 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.When the
이러한 기판(111)은 전면(front surface)이 복수의 미세 요철을 포함하는 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성될 수 있다.The
기판(111)의 전면(front surface)에 위치하는 에미터부(112)는 기판(110a)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, p형의 도전성 타입을 갖는 불순물부로서, 기판(111)과 p-n 접합을 이룬다. The
이러한 p-n 접합으로 인한 내부 전위차(built-in potential difference)에 의해, 기판(111)에 입사된 빛에 의해 생성된 전하인 전자-정공 쌍은 전자와 정공으로 분리되어 전자는 n형 쪽으로 이동하고 정공은 p형 쪽으로 이동한다. Due to the built-in potential difference due to the pn junction, the electron-hole pairs, which are charges generated by the light incident on the
따라서, 기판(111)이 n형이고 에미터부(112)가 p형일 경우, 분리된 전자는 기판(111) 쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(112) 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(111)에서는 전자가 다수 캐리어가 되며, 에미터부(112)에서는 정공이 다수 캐리어가 된다.Therefore, when the
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.When the
이와는 달리, 기판(111)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(112)는 n형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 정공은 기판(111) 쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(112) 쪽으로 이동한다.Alternatively, when the
에미터부(112)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(111)에 도핑하여 형성할 수 있다.When the
도 2는 에미터부(112)의 불순물 도핑 농도가 기판 전면의 전체 영역에 걸쳐 균일한 구조를 도시하고 있지만, 에미터부(112)는 제1 전극부(113)가 위치하는 영역과 나머지 영역의 불순물 도핑 농도가 서로 다른 선택적 구조로 형성될 수도 있다. 이 경우, 제1 전극부(113)가 위치하는 영역에는 상대적으로 불순물 도핑 농도가 높은 고농도 불순물부가 위치할 수 있다.2 shows a structure in which the impurity doping concentration of the
에미터부(112) 위에 형성된 유전층(114)은 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2) 등으로 이루어지며, 태양전지(110)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜 태양전지(110)의 효율을 높이는 반사 방지막으로 작용할 수 있다. 하지만, 유전층(114)을 복층 구조로 형성하여 상기 유전층(140)이 반사 방지막 기능에 더하여 패시베이션(passivation) 기능을 수행하도록 할 수도 있다.The
유전층(114)은 에미터부(112)의 일부를 노출하는 개구부를 구비하며, 개구부를 통해 노출된 에미터부(112)에는 제1 전극부(113)가 에미터부(112)와 전기적 및 물리적으로 연결된다.The
제1 전극부(113)는 제1 방향(X-X')으로 연장된 복수의 핑거 전극(113-1)과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향(Y-Y')으로 연장된 복수의 버스바 전극(113-2)을 포함한다. 따라서, 제1 전극부(113)는 그리드 패턴(grid pattern)으로 형성된다.The
이러한 제1 전극부(113)는 에미터부(112) 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면 정공을 수집한다. The
제1 전극부(113)는 은(Ag)/알루미늄(Al)을 포함하는 도전성 페이스트를 도 2에 도시한 그리드 패턴으로 유전층(114) 위에 도포한 후, 이를 소성하는 과정에서 에미터부(112)와 전기적 및 물리적으로 연결될 수 있다. The
상기한 소성 과정에서 제1 전극부(113)가 에미터부(112)와 전기적 및 물리적으로 연결되도록 하기 위해, 제1 전극부(113)를 형성하는 도전성 페이스트는 산화납(PbO)을 구비한 글라스 프릿(glass frit)을 포함할 수 있다.In order to electrically and physically connect the
이와는 달리, 제1 전극부(113)는 도금 공정에 의해 형성될 수도 있다. 도금 공정에 의해 형성된 제1 전극부(113)는 에미터부(112) 위에 순차적으로 형성되는 금속 시드층, 확산 방지층 및 도전층을 포함할 수 있다.Alternatively, the
이때, 금속 시드층은 니켈을 포함하는 물질, 예컨대 니켈 실리사이드(Ni2Si, NiSi, NiSi2 등을 포함)로 형성될 수 있다.At this time, the metal seed layer may be formed of a material containing nickel, for example, nickel silicide (including Ni 2 Si, NiSi, NiSi 2 , and the like).
그리고 금속 시드층 위에 형성되는 확산방지층은 도전층을 형성하는 물질이 금속 시드층을 통해 실리콘 계면으로 확산됨으로 인해 정션 디그라데이션(junction degradation)이 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로, 니켈을 포함할 수 있다.The diffusion preventing layer formed on the metal seed layer may include nickel to prevent junction degradation due to the diffusion of the material forming the conductive layer into the silicon interface through the metal seed layer .
그리고 확산방지층 위에 형성되는 도전층은 적어도 하나의 도전성 금속 물질을 포함할 수 있으며, 이들 도전성 금속 물질로는 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 하나의 물질이 사용될 수 있다.The conductive layer formed on the diffusion preventing layer may include at least one conductive metal material. Examples of the conductive metal material include nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al) At least one material selected from the group consisting of zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), gold (Au), and combinations thereof may be used.
기판(111)의 후면에 위치하는 제2 전극부(115)는 기판(111) 쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 전자를 수집하여 외부 장치로 출력한다. The
제2 전극부(115)는 제1 전극부(113)의 버스바 전극(113-2)과 마주하는 위치에 형성된 버스바 전극(115-2)과, 버스바 전극(115-2)이 형성된 영역을 제외한 나머지 영역의 기판 후면 전체를 덮는 시트 전극(115-1, sheet electrode)으로 구성된다.The
이와 같이, 시트 전극(115-1)이 버스바 전극(115-2)이 형성된 영역을 제외한 나머지 영역의 기판 후면 전체를 덮으므로, 반도체 기판(111)의 후면(back surface)를 통해서는 빛이 입사하지 않는다.As described above, since the sheet electrode 115-1 covers the entire rear surface of the substrate except the region where the bus bar electrode 115-2 is formed, light is emitted through the back surface of the semiconductor substrate 111 I do not join the company.
제2 전극부(115)의 버스바 전극(115-2)은 은(Ag)을 포함하는 도전성 페이스트에 의해 형성될 수 있고, 제2 전극부(115)의 시트 전극(115-1)은 알루미늄(Al)을 포함하는 도전성 페이스트에 의해 형성될 수 있다.The bus bar electrode 115-2 of the
이 경우, 버스바 전극(115-2)을 형성하기 위한 도전성 페이스트와 시트 전극(115-1)을 형성하기 위한 도전성 페이스트는 제1 전극부(113)를 형성하기 위한 도전성 페이스트와는 달리 글라스 프릿을 포함하지 않을 수 있다.In this case, the conductive paste for forming the bus bar electrode 115-2 and the conductive paste for forming the sheet electrode 115-1 are different from the conductive paste for forming the
제2 전극부(115)가 전기적 및 물리적으로 연결되는 후면 전계부(116)는 기판(111)의 후면 전체에 위치하며, 기판(111)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(111)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, n+ 영역으로 형성된다.The rear
후면 전계부(116)는 기판(111)의 후면 전체에 형성되는 대신에 기판의 후면 일부에 국부적으로(locally) 형성될 수도 있으며, 선택적 에미터부와 유사하게 불순물 농도가 서로 다른 고농도 전계부와 저농도 전계부를 포함하는 선택적 구조로 형성될 수도 있다.The rear
후면 전계부(116)가 선택적 구조로 형성된 경우, 고농도 전계부는 제2 전극부(115)의 버스바 전극(115-2)이 형성된 영역에 위치하고, 저농도 전계부는 나머지 영역, 즉 제2 전극부(115)의 시트 전극(115-1)이 형성된 영역에 위치할 수 있다.The high concentration electric field portion is located in a region where the bus bar electrode 115-2 of the
후면 전계부(116)는 기판(111)과의 불순물 농도 차이로 인해 전위 장벽을 형성함으로써 기판(111)의 후면 쪽으로 이동하는 정공의 이동을 방해한다. 따라서 기판(111)의 표면 근처에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것이 감소된다.The rear
이러한 구성의 태양전지(110)에서, 태양전지(110)로 조사된 빛이 에미터부(112)를 통해 기판(111)의 전면(front surface)으로 입사되면, 기판(111)으로 입사된 빛 에너지에 의해 전자-정공 쌍이 발생한다.In the
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈에 대해 설명한다. 이하의 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a solar cell module according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. In the following description of the embodiment, the same reference numerals are given to the same constituent elements as those of the above embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
도 3은 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 주요부 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 4는 도 3의 태양전지 모듈에 구비된 양면 수광형 태양전지의 주요부 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.FIG. 3 is a conceptual diagram schematically showing a configuration of a main part of a solar cell module according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view schematically showing a configuration of a main part of a double-side light-receiving solar cell provided in the solar cell module of FIG.
본 실시예의 태양전지 모듈(100a)에 있어서, 태양전지(110a)는 양면 수광형 구조로 이루어진다.In the
양면 수광형 태양전지(110a)는 도 4에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(111a)의 전면(front surface)과 후면(back surface)을 통해 각각 빛이 입사하는 태양전지로서, 반도체 기판(111a)의 전면(front surface)에 위치하는 에미터부(112a), 에미터부(112a) 위에 위치하는 유전층(114a), 유전층(114a)이 위치하지 않는 영역의 에미터부(112a) 위에 위치한 제1 전극부(113a), 기판(111a)의 후면(back surface)에 위치하는 후면 전계(back surface field, BSF)부(116a), 기판(111a)의 후면에 위치하는 유전층(118a), 유전층(118a)이 위치하지 않는 영역의 후면 전계부의 후면에 위치하는 제2 전극부(115a)을 포함한다.As shown in FIG. 4, the double-sided light receiving
제1 전극부(113a)는 한면 수광형 태양전지의 제1 전극부(113)와 동일한 구조로 형성되며, 제2 전극부(115a)는 제1 전극부(113a)와 동일한 구조로 형성된다.The
따라서, 제1 전극부(113a)는 제1 방향(X-X')으로 연장된 복수의 핑거 전극(113a-1)과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향(Y-Y')으로 연장된 복수의 버스바 전극(113a-2)을 포함한다. 따라서, 제1 전극부(113a)는 그리드 패턴(grid pattern)으로 형성된다.The
그리고 제2 전극부(115a)는 제1 방향으로 연장된 복수의 핑거 전극(115a-1)과, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 복수의 버스바 전극(115a-2)을 포함한다. 따라서, 제1 전극부(113)는 그리드 패턴(grid pattern)으로 형성된다.The
그리고 제1 전극부(113a)의 버스바 전극(113a-2)과 제2 전극부(115a)의 버스바 전극(115a-2)은 서로 마주하는 위치에 위치한다.The
따라서, 이러한 구성의 양면 수광형 태양전지(110a)는 기판(111a)의 전면 및 후면을 통해 빛이 각각 입사한다.Therefore, the double-side light receiving
양면 수광형 태양전지(110a)를 구비한 태양전지 모듈(100a)에서는 후면 기판(140)을 통해 입사하는 빛이 태양전지(110a)의 후면에 입사되도록 구성된다.In the
따라서, 본 실시예의 태양전지 모듈에서 착색층(150)을 구성하는 백색 금속(150B)은 도 3에 도시한 바와 같이 후면 기판(140)의 내면 전체에 형성된 제1 텍스처링 표면(140-1) 중 일부 영역, 예를 들어 서로 이웃한 태양전지(110a)의 사이 영역에 위치한다.3, the
이와는 달리, 제1 텍스처링 표면(140-1)은 후면 기판(140)의 내면 중 일부 영역, 즉 백색 금속(150B)이 위치하는 서로 이웃한 태양전지(110a)의 사이 영역에만 형성될 수도 있다.Alternatively, the first textured surface 140-1 may be formed only in a region of the inner surface of the
이 경우, 제1 텍스처링 표면(140-1)을 제외한 나머지 부분의 후면 기판(140)의 전면은 도 1에 도시한 전면 기판(130)의 전면과 같이 실질적으로 평탄한 표면으로 형성될 수 있다.In this case, the front surface of the
그리고 제1 텍스처링 표면(140-1)에 구비된 요철은 도 3의 확대도에 도시한 비와 같이 피크(peak)와 밸리(valley) 중 적어도 하나가 곡면으로 형성된다.At least one of the peak and the valley is formed as a curved surface as shown in the enlarged view of FIG. 3 in the irregularities provided on the first textured surface 140-1.
이와 같이, 요철의 피크(peak)와 밸리(valley) 중 적어도 하나를 곡면으로 형성하면, 요철의 피크와 밸리에서 백색 금속(150B)을 균일한 두께로 형성할 수 있다.As described above, when at least one of the peaks and valleys of the unevenness is formed into a curved surface, the
제1 텍스처링 표면(140-1)이 후면 기판(140)의 전면 중 일부 영역에만 형성되는 경우, 제1 텍스처링 표면(140-1)에 구비된 요철은 제1 방향(X-X')을 따라 길게 형성될 수 있다.When the first textured surface 140-1 is formed only in a part of the entire surface of the
그리고 도시하지는 않았지만, 제1 텍스처링 표면(140-1)은 제1 방향(X-X')으로 서로 이웃한 태양전지의 사이 공간에도 위치하며, 제1 방향(X-X')으로 서로 이웃한 태양전지의 사이 공간에도 위치하는 제1 텍스처링 표면(140-1)은 제2 방향(Y-Y')을 따라 길게 형성될 수 있다.Although not shown, the first textured surface 140-1 is also located in a space between solar cells adjacent to each other in the first direction X-X ', and is located adjacent to each other in the first direction X-X' The first textured surface 140-1 located in the space between the solar cells may be formed along the second direction Y-Y '.
백색 금속(150B)은 니켈, 팔라듐, 로듐, 및 백금을 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.The
이러한 구성의 백색 금속(150B)은 전면 기판(130)을 통해 입사된 빛을 전면 기판(130) 쪽으로 반사함과 아울러, 지면에서 반사된 후 후면 기판(140)을 통해 태양전지 모듈에 입사되는 빛을 태양전지 모듈의 외부로 반사한다.The
이때, 백색 금속(150B)의 폭(W1)은 서로 이웃한 태양전지(110a)의 사이 영역의 폭(W2)보다 클 수 있다.At this time, the width W1 of the
그리고 백색 금속(150B)은 투영면 상에서 태양전지(110a)와 일정한 폭(W3)만큼 중첩할 수 있다.And the
따라서, 후면 기판(140)을 통해 입사되는 빛 중에서 백색 금속(150B)에 입사되는 빛은 반사되어 태양전지 모듈의 외부로 방출되며, 백색 금속(150B)의 사이 영역을 통해 입사되는 빛은 태양전지(110a)의 기판 후면에 입사된다.Accordingly, the light incident on the
이상에서는 백색 금속(150B)이 후면 기판(140)의 내면 중 일부 영역에만 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 전술한 제1 실시예의 백색 산화막(150A)과 마찬가지로 백색 금속(150)을 후면 기판(140)의 내면 전체에 형성하는 것도 가능하다.Although the
이와 유사하게, 백색 산화막(150B)도 백색 금속(150B)과 마찬가지로 후면 기판(140)의 내면 중 일부 영역, 예를 들어 서로 이웃한 태양전지(110)의 사이 영역에만 위치할 수도 있다.Similarly, the
한편, 본 실시예에서, 전면 기판(130)의 후면에 위치하는 제2 텍스처링 표면(130-1)은 전술한 도 1의 실시예와는 달리 전면 기판(130)의 후면 중 일부 영역에만 위치한다.In the present embodiment, the second textured surface 130-1 located on the rear surface of the
즉, 제2 텍스처링 표면(130-1)은 제1 방향으로 서로 이웃한 태양전지(110a)의 사이 영역 및 제2 방향으로 서로 이웃한 태양전지(110a)의 사이 영역에만 위치하며, 이 경우, 제2 텍스처링 표면(130-1)을 제외한 나머지 부분의 전면 기판(130)의 후면은 도 1에 도시한 전면 기판(130)의 전면과 같이 실질적으로 평탄한 표면으로 형성된다.That is, the second textured surface 130-1 is located only between the regions of the
그리고 제2 텍스처링 표면(130-1)에 구비된 요철의 피크와 밸리 중 적어도 하나는 곡면으로 형성된다.At least one of the peaks and valleys of the irregularities provided on the second textured surface 130-1 is formed as a curved surface.
하지만, 제2 텍스처링 표면(130-1)은 전술한 도 1의 실시예와 동일하게 전면 기판(130)의 후면 전체에 형성될 수도 있으며, 제2 텍스처링 표면(130-1)에 구비된 요철의 피크와 밸리가 모두 도 1의 실시예와 같이 뾰족하게 형성될 수도 있다.However, the second textured surface 130-1 may be formed on the entire rear surface of the
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
100, 100a: 태양전지 모듈
110, 110a: 태양전지
120: 밀봉 부재
130: 전면 기판
130-1: 제2 텍스처링 표면
140: 후면 기판
140-1: 제1 텍스처링 표면
150: 착색층
150A: 백색 산화막
150B: 백색 금속100, 100a:
120: sealing member 130: front substrate
130-1: second textured surface 140: rear substrate
140-1: first texturing surface 150: colored layer
150A:
Claims (20)
상기 태양전지의 전면 및 후면에 각각 위치하는 전면 기판 및 후면 기판; 및
상기 전면 기판과 상기 후면 기판의 사이에 위치하며, 상기 태양전지를 밀봉하는 밀봉 부재
를 포함하고,
상기 전면 기판 및 상기 후면 기판은 유리(glass) 또는 세라믹(ceramic)으로 각각 형성되며,
상기 전면 기판의 전면(front surface)은 실질적으로 평탄한 표면으로 형성되고, 상기 후면 기판의 전면(front surface)은 제1 텍스처링 표면으로 형성되는 태양전지 모듈.A plurality of solar cells;
A front substrate and a rear substrate respectively disposed on front and rear surfaces of the solar cell; And
A sealing member positioned between the front substrate and the rear substrate and sealing the solar cell,
Lt; / RTI >
The front substrate and the rear substrate are respectively formed of glass or ceramic,
Wherein a front surface of the front substrate is formed as a substantially flat surface and a front surface of the rear substrate is formed as a first textured surface.
상기 전면 기판의 후면(back surface)은 제2 텍스처링 표면으로 형성되는 태양전지 모듈.The method of claim 1,
And a back surface of the front substrate is formed as a second textured surface.
상기 실질적으로 평탄한 표면은 인위적(人爲的)으로 형성된 요철을 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the substantially planar surface does not have artificially formed irregularities.
상기 제1 텍스처링 표면 및 상기 제2 텍스처링 표면은 인위적(人爲的)으로 형성된 복수의 요철을 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.4. The method of claim 3,
Wherein the first texturing surface and the second texturing surface each have a plurality of artificial irregularities.
상기 인위적으로 형성된 요철의 단면은 피라미드 형상으로 형성되는 태양전지 모듈.5. The method of claim 4,
Wherein the cross section of the artificially formed concave and convex is formed in a pyramid shape.
상기 피라미드 형상의 단면을 갖는 요철의 피크(peak) 부분 및 밸리(valley) 부분 중 적어도 하나는 곡면으로 형성되는 태양전지 모듈.The method of claim 5,
Wherein at least one of a peak portion and a valley portion of the projections and depressions having the pyramid-shaped cross section is formed as a curved surface.
상기 피라미드 형상의 단면을 갖는 요철의 경사면과 상기 전면 기판의 전면이 이루는 각은 20° 내지 40°인 태양전지 모듈.The method of claim 5,
Wherein an angle formed by the inclined surface of the concavo-convex having the pyramid-shaped cross section and the front surface of the front substrate is 20 ° to 40 °.
상기 전면 기판 및 상기 후면 기판은 0.8㎜ 내지 4㎜의 두께로 각각 형성되는 태양전지 모듈.The method of claim 5,
Wherein the front substrate and the rear substrate are each formed to have a thickness of 0.8 mm to 4 mm.
상기 제1 텍스처링 표면은 상기 후면 기판의 전면 전체에 위치하는 태양전지 모듈.5. The method of claim 4,
Wherein the first textured surface is positioned over the entire front surface of the rear substrate.
상기 제1 텍스처링 표면에는 착색층이 위치하는 태양전지 모듈.The method of claim 9,
Wherein the colored layer is located on the first textured surface.
상기 태양전지는 한면 수광형 구조로 형성되는 태양전지 모듈.12. The method of claim 11,
Wherein the solar cell is formed in a one-side light receiving structure.
상기 제2 텍스처링 표면은 상기 전면 기판의 후면 전체에 위치하거나, 상기 전면 기판의 후면 중 일부 영역에만 위치하는 태양전지 모듈.12. The method of claim 11,
Wherein the second textured surface is located on the entire rear surface of the front substrate or only in a part of the rear surface of the front substrate.
상기 제2 텍스처링 표면은 상기 전면 기판의 후면 중 서로 이웃한 태양전지의 사이 영역에만 위치하는 태양전지 모듈.The method of claim 13,
Wherein the second textured surface is located only in a region between neighboring solar cells in the rear surface of the front substrate.
상기 제1 텍스처링 표면은 상기 후면 기판의 전면 중 일부 영역에만 위치하는 태양전지 모듈.5. The method of claim 4,
Wherein the first textured surface is located only in a part of the front surface of the rear substrate.
상기 제1 텍스처링 표면은 상기 후면 기판의 전면 중 서로 이웃한 태양전지의 사이 영역에만 위치하는 태양전지 모듈.16. The method of claim 15,
Wherein the first textured surface is located only in a region between neighboring solar cells in the front surface of the rear substrate.
상기 제1 텍스처링 표면에는 착색층이 위치하는 태양전지 모듈.17. The method of claim 16,
Wherein the colored layer is located on the first textured surface.
상기 태양전지는 양면 수광형 구조로 형성되는 태양전지 모듈.The method of claim 17,
Wherein the solar cell is formed as a double-sided light receiving structure.
상기 제2 텍스처링 표면은 상기 전면 기판의 후면 전체에 위치하거나, 상기 전면 기판의 후면 중 일부 영역에만 위치하는 태양전지 모듈.The method of claim 17,
Wherein the second textured surface is located on the entire rear surface of the front substrate or only in a part of the rear surface of the front substrate.
상기 제2 텍스처링 표면은 상기 전면 기판의 후면 중 서로 이웃한 태양전지의 사이 영역에만 위치하는 태양전지 모듈.20. The method of claim 19,
Wherein the second textured surface is located only in a region between neighboring solar cells in the rear surface of the front substrate.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019143218A1 (en) * | 2018-01-22 | 2019-07-25 | 엘지전자 주식회사 | Solar cell module |
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2014
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