KR20160052164A - 태양 전지의 측정 기구 및 측정 방법 - Google Patents

태양 전지의 측정 기구 및 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 측정 기구는, 일 방향을 따라 간격을 두고 배열되는 n개의 장착부를 포함하는 본체 부분; 및 상기 장착부에 장착되어 태양 전지의 전류를 측정하거나 상기 태양 전지에 전압을 인가하도록 상기 태양 전지의 전극에 접촉하는 접촉 부분을 포함한다. 상기 접촉 부분은, 상기 n보다 작고 2 이상인 m개의 상기 장착부를 서로 연결하여 단변 및 장변을 가지는 접촉면을 형성하는 제1 접촉군을 포함한다.

Description

태양 전지의 측정 기구 및 측정 방법{SOLAR CELL MEASURING JIG AND MEASURING METHOD}
본 발명은 태양 전지의 측정 기구 및 측정 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 구조를 개선한 태양 전지의 측정 기구 및 이를 이용한 태양 전지의 측정 방법에 관한 것이다.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다. 이러한 태양 전지에서는 다양한 층 및 전극을 설계에 따라 형성하는 것에 의하여 제조될 수 있다. 이러한 다양한 층 및 전극의 설계에 따라 태양 전지 효율이 결정될 수 있다.
태양 전지가 원하는 특성 및 효율을 구비하는지 여부는 다양한 측정 장치를 이용하여 판단될 수 있다. 이 중에서 태양 전지의 전류(I)를 측정하는 측정 장치를 이용하여 태양 전지의 특성 등을 판단하는 방법이 널리 사용되고 있다. 일반적으로 태양 전지의 전류를 측정하는 측정 장치는 태양 전지의 전극의 길이 방향을 따라 길게 연장되는 바를 포함한다. 측정 장치의 바에는 태양 전지의 전극의 길이 방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개의 측정 핀이 장착된다. 태양 전지의 전극은 복수 개의 전극 부분을 포함하게 되므로, 각 바에 장착된 복수 개의 핀을 태양 전지의 전극 부분의 길이 방향을 따라 배치한 상태에서 전극 부분에 접촉하도록 위치시킨다. 이 상태에서 광을 입사시켜 광의 입사에 따라 발생되는 전류를 측정하고, 일부 핀에 소정의 전압을 인가하고 다른 핀에서 전류를 검출하여 전압에 따른 전류 특성을 측정하여 다이오드 특성을 측정한다.
그런데 이러한 측정 장치를 이용하면, 복수 개의 핀을 하나의 전극 부분에 정확하게 얼라인하는 데 어려움이 있다. 특히, 전극 부분의 폭, 피치 등이 작은 태양 전지의 전류를 측정할 때 전극 부분과 측정 장치의 핀들의 정확한 얼라인이 좀더 어려워질 수 있다. 그리고 측정 장치의 핀들의 간격을 줄이는 데 한계가 있어 전극 부분의 폭, 피치 등이 작은 태양 전지의 전류를 측정하는 것이 어려운 경우도 있다.
본 발명은 전극을 구성하는 전극 부분의 폭 및 피치가 작은 태양 전지의 특성을 측정할 수 있는 태양 전지의 측정 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 측정 기구는, 일 방향을 따라 간격을 두고 배열되는 n개의 장착부를 포함하는 본체 부분; 및 상기 장착부에 장착되어 태양 전지의 전류를 측정하거나 상기 태양 전지에 전압을 인가하도록 상기 태양 전지의 전극에 접촉하는 접촉 부분을 포함한다. 상기 접촉 부분은, 상기 n보다 작고 2 이상인 m개의 상기 장착부를 서로 연결하여 단변 및 장변을 가지는 접촉면을 형성하는 제1 접촉군을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 측정 방법은, 일 방향을 따라 간격을 두고 배열되는 n개의 장착부를 포함하는 본체 부분; 및 상기 상기 장착부에 장착되어 태양 전지의 전류 또는 전압을 측정하는 접촉 부분을 포함하고, 상기 접촉 부분은 상기 n보다 작고 2 이상인 m개의 상기 장착부를 서로 연결하여 단변 및 장변을 가지는 접촉면을 형성하는 제1 접촉군을 포함하는 태양 전지의 측정 기구를 준비하는 단계; 및 상기 제1 접촉군을 포함하는 상기 접촉 부분을 상기 태양 전지의 전극 위에 접촉시켜 상기 태양 전지의 전류 및 전압을 측정하는 단계를 포함한다.
본 실시예에서는 접촉 부분이 연결부를 구비하여 일정한 길이를 가지면서 형성되는 접촉군으로 구성되므로, 접촉군이 적어도 두 개의 핑거 라인을 가로질러 이에 걸쳐지도록 위치할 수 있다. 이에 의하여 접촉 부분이 버스바 라인에 정확하게 위치하지 않는 경우에도 또는 버스바 라인을 구비하지 않는 경우에도 접촉 부분이 핑거 라인에 접촉하는 것에 의하여 제1 및 제2 전극의 전류를 측정할 수 있다. 이에 따라 핑거 라인과 동일 또는 유사한 폭의 버스바 라인을 구비하는 태양 전지 또는 버스바 라인을 포함하지 않는 태양 전지에서도 전류를 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측정 장치에 의하여 특성 측정이 될 수 있는 태양 전지의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 변형예에 따른 태양 전지의 제1 전극의 일부를 개략적으로 도시한 확대도이다.
도 4은 본 발명의 변형예에 따른 태양 전지의 제1 전극의 일부를 개략적으로 도시한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측정 장치를 태양 전지와 함께 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6는 도 5의 측정 기구를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 변형예에 따른 측정 장치의 제1 핀부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 9는 도 5에 도시한 측정 장치를 이용하여 태양 전지의 전류를 측정할 때 측정 기구와 태양 전지의 제1 전극의 접촉 상태를 부분적으로 보여주는 평면도이다.
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정 기구를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측정 기구를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측정 기구를 도시한 사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 측정 기구 및 이를 포함하는 측정 장치, 그리고 태양 전지의 측정 방법을 상세하게 설명한다. 먼저 본 실시예에 따른 측정 장치 및 측정 방법에 의하여 특성 측정이 가능한 태양 전지의 일 예를 설명한 후에, 본 실시예에 따른 측정 기구 및 이를 포함하는 측정 장치, 그리고 측정 방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측정 장치에 의하여 특성 측정이 될 수 있는 태양 전지의 일 예를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지의 평면도이다. 도 2에서는 반도체 기판과 전극을 위주로 하여 도시하였다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(100)는, 베이스 영역(10)을 포함하는 반도체 기판(110)과, 반도체 기판(10)에 또는 반도체 기판(110) 위에 형성되는 도전형 영역(20, 30)과, 도전형 영역(20, 30)에 연결되는 전극(42, 44)을 포함한다. 여기서, 도전형 영역(20, 30)은 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)과 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역(30)을 포함할 수 있고, 전극(42, 44)은 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42)과 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 제2 전극(44)을 포함할 수 있다. 그리고 태양 전지(100)는 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24) 등을 더 포함할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
반도체 기판(110)은 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 반도체 기판(110)은 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 반도체 기판(110)은 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 반도체 기판(110)이 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 실리콘)로 구성되면, 태양 전지(100)가 단결정 반도체 태양 전지(예를 들어, 단결정 실리콘 태양 전지)를 구성하게 된다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 결정질 반도체로 구성되는 반도체 기판(110)을 기반으로 하는 태양 전지(100)는 우수한 전기적 특성을 가질 수 있다.
반도체 기판(110)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링(texturing)되어 요철을 가질 수 있다. 요철은, 일 예로, 외면이 반도체 기판(110)의 (111)면으로 구성되며 불규칙한 크기를 가지는 피라미드 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 텍스쳐링에 의해 반도체 기판(110)의 전면 등에 요철이 형성되어 표면 거칠기가 증가되면, 반도체 기판(110)의 전면 등을 통하여 입사되는 광의 반사율을 낮출 수 있다. 따라서 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(20)에 의하여 형성된 pn 접합까지 도달하는 광량을 증가시킬 수 있어, 광 손실을 최소화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 기판(110)의 전면 및 후면에 텍스쳐링에 의한 요철이 형성되지 않는 것도 가능하다.
반도체 기판(110)은 제2 도전형 도펀트를 상대적으로 낮은 도핑 농도로 포함하여 제2 도전형을 가지는 베이스 영역(10)을 포함할 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(10)은 제1 도전형 영역(20)보다 반도체 기판(110)의 전면으로부터 좀더 멀리, 또는 후면에 좀더 가까이 위치할 수 있다. 그리고 베이스 영역(10)은 제2 도전형 영역(30)보다 반도체 기판(110)의 전면에 좀더 가까이, 후면으로부터 좀더 멀리 위치할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10)의 위치가 달라질 수 있음은 물론이다.
여기서, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다.
제2 도전형은 n형 또는 p형일 수 있다. 베이스 영역(10)이 n형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 베이스 영역(10)이 p형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 도펀트가 다양한 물질로 구성될 수 있다.
일 예로, 베이스 영역(10)은 n형일 수 있다. 그러면, 베이스 영역(10)과 pn 접합을 이루는 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지게 된다. 이러한 pn 접합에 광이 조사되면 광전 효과에 의해 생성된 전자가 반도체 기판(110)의 제2 면(이하 "후면") 쪽으로 이동하여 제2 전극(44)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(110)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(42)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. 그러면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(110)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 변환 효율이 향상될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지고 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 것도 가능하다.
반도체 기판(110)의 전면 쪽에는 베이스 영역(10)과 반대되는 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)이 형성될 수 있다. 제1 도전형 영역(20)은 베이스 영역(10)과 pn 접합을 형성하여 광전 변환에 의하여 캐리어를 생성하는 에미터 영역을 구성한다.
본 실시예에서는 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수 있다. 이에 의하여 제1 도전형 영역(20)이 제1 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 도전형 영역(20)이 제1 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 제1 도전형 영역(20)은 제1 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하면 베이스 영역(10)과의 접합 특성을 향상할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(110)의 위에서 반도체 기판(110)과 별개로 형성될 수 있다. 이 경우에 제1 도전형 영역(20)은 반도체 기판(110) 위에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(110)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 영역(20)은 증착 등의 다양한 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있는 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
제1 도전형은 p형 또는 n형일 수 있다. 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지는 경우에는 제1 도전형 영역(20)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 경우에는 제1 도전형 영역(20)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1 도전형 영역(20)은 보론이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 물질이 제1 도전형 도펀트로 사용될 수 있다.
도면에서는 제1 도전형 영역(20)이 전체적으로 균일한 도핑 농도를 가지는 균일한 구조(homogeneous structure)를 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 실시예로, 제1 도전형 영역(20)이 선택적 구조(selective structure)를 가질 수 있다. 선택적 구조에서는 제1 도전형 영역(20) 중에서 제1 전극(42)과 인접한 부분에서 높은 도핑 농도, 큰 정션 깊이 및 낮은 저항을 가지며, 그 외의 부분에서 낮은 도핑 농도, 작은 정션 깊이 및 높은 저항을 가질 수 있다. 제1 도전형 영역(20)의 구조로는 이 외에도 다양한 구조가 적용될 수 있다.
반도체 기판(110)의 후면 쪽에는 베이스 영역(10)과 동일한 제2 도전형을 가지되, 베이스 영역(10)보다 높은 도핑 농도로 제2 도전형 도펀트를 포함하는 제2 도전형 영역(30)이 형성될 수 있다. 제2 도전형 영역(30)은 후면 전계(back surface field)를 형성하여 반도체 기판(110)의 표면(좀더 정확하게는, 반도체 기판(110)의 후면)에서 재결합에 의하여 캐리어가 손실되는 것을 방지하는 후면 전계 영역을 구성한다.
본 실시예에서는 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수 있다. 이에 의하여 제2 도전형 영역(30)이 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 도전형 영역(30)이 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 제2 도전형 영역(30)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(110)의 일부를 구성하면 베이스 영역(10)과의 접합 특성을 향상할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(110)의 위에서 반도체 기판(110)과 별개로 형성될 수 있다. 이 경우에 제2 도전형 영역(30)은 반도체 기판(110) 위에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(110)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형 영역(30)은 증착 등의 다양한 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있는 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
제2 도전형은 n형 또는 p형일 수 있다. 제2 도전형 영역(30)이 n형을 가지는 경우에는 제2 도전형 영역(30)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지는 경우에는 제2 도전형 영역(30)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제2 도전형 영역(30)은 인이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 물질이 제2 도전형 도펀트로 사용될 수 있다. 그리고 제2 도전형 영역(30)의 제2 도전형 도펀트는 베이스 영역(10)의 제2 도전형 도펀트와 동일한 물질일 수도 있고, 이와 다른 물질일 수도 있다.
본 실시예에서 제2 도전형 영역(30)이 전체적으로 균일한 도핑 농도를 가지는 균일한 구조(homogeneous structure)를 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 실시예로, 제2 도전형 영역(30)이 선택적 구조(selective structure)를 가질 수 있다. 선택적 구조에서는 제2 도전형 영역(30) 중에서 제2 전극(44)과 인접한 부분에서 높은 도핑 농도, 큰 정션 깊이 및 낮은 저항을 가지며, 그 외의 부분에서 낮은 도핑 농도, 작은 정션 깊이 및 높은 저항을 가질 수 있다. 또 다른 실시예로, 제2 도전형 영역(30)이 국부적 구조(local structure)를 가질 수 있다. 국부적 구조에서는 제2 도전형 영역(30)이 제2 전극(44)이 형성된 부분에 대응하여 국부적으로 형성될 수 있다. 제2 도전형 영역(30)의 구조로는 이 외에도 다양한 구조가 적용될 수 있다.
반도체 기판(110)의 전면 위에, 좀더 정확하게는, 반도체 기판(110)에 또는 이 위에 형성된 제1 도전형 영역(20) 위에 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 차례로 형성되고, 제1 전극(42)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여(즉, 개구부(102)를 통하여) 제1 도전형 영역(20)에 접촉하여 형성된다.
패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)은 제1 전극(42)에 대응하는 개구부(102)를 제외하고 실질적으로 반도체 기판(110)의 전면 전체에 형성될 수 있다.
패시베이션막(22)은 제1 도전형 영역(20)에 접촉하여 형성되어 제1 도전형 영역(20)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(100)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. 반사 방지막(24)은 반도체 기판(110)의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 감소시킨다. 이에 의하여 반도체 기판(110)의 전면을 통해 입사되는 광의 반사율이 낮추는 것에 의하여 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(20)에 의하여 형성된 pn 접합까지 도달되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 태양 전지(100)의 단락 전류(Isc)를 증가시킬 수 있다. 이와 같이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 의해 태양 전지(100)의 개방 전압과 단락 전류를 증가시켜 태양 전지(100)의 효율을 향상할 수 있다.
패시베이션막(22)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 패시베이셔막(22)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 패시베이션막(22)은, 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다.
반사 방지막(24)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 그리고 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 중 어느 하나가 반사 방지 역할 및 패시베이션 역할을 함께 수행하여 다른 하나가 구비되지 않는 것도 가능하다. 또는, 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 이외의 다양한 막이 반도체 기판(110) 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다.
제1 전극(42)은 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 형성된 개구부(102)를 통하여(즉, 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여) 제1 도전형 영역(20)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제1 전극(42)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제1 전극(42)의 형상에 대해서는 도 2를 참조하여 추후에 다시 설명한다.
반도체 기판(110)의 후면 위에, 좀더 정확하게는 반도체 기판(110)에 형성된 제2 도전형 영역(30) 위에 패시베이션막(32)이 형성되고, 제2 전극(44)이 패시베이션막(32)을 관통하여(즉, 개구부(104)를 통하여) 제2 도전형 영역(30)에 연결된다.
패시베이션막(32)은 제2 전극(44)에 대응하는 개구부(104)를 제외하고 실질적으로 반도체 기판(110)의 후면 전체에 형성될 수 있다.
패시베이션막(32)은 제2 도전형 영역(30)에 접촉하여 형성되어 제2 도전형 영역(30)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(100)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다.
패시베이션막(32)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 패시베이션막(32)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 패시베이션막(32)은, 제2 도전형 영역(30)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션막(32)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 또는, 패시베이션막(32) 이외의 다양한 막이 반도체 기판(110)의 후면 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다.
제2 전극(44)은 패시베이션막(32)에 형성된 개구부(104)를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 전기적으로 연결된다. 제2 전극(44)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
도 2를 참조하여 제1 및 제2 전극(42, 44)의 평면 형상을 상세하게 설명한다. 이하에서는 제1 및 제2 전극(42, 44)을 함께 설명하였으나, 이하에서 제1 및 제2 전극(42, 44), 핑거 라인(42a, 44a), 버스바 라인(42b, 44b)에 대한 설명은 제1 전극(42), 핑거 라인(42a), 버스바 라인(42b)에 적용되거나 및/또는 제2 전극(44), 핑거 라인(44a), 버스바 라인(44b)에 적용되는 것이다.
도 2를 참조하면, 제1 및 제2 전극(42, 44)은 각기 일정한 피치를 가지면서 서로 이격되는 복수의 핑거 라인(42a, 44a)을 포함할 수 있다. 도면에서는 핑거 라인(42a, 44a)이 서로 평행하며 반도체 기판(110)의 일 가장자리에 평행한 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)은 각기 핑거 라인들(42a, 44a)과 교차하는 방향으로 형성되어 핑거 라인(42a, 44a)을 연결하는 버스바 라인(42b, 44b)을 포함할 수 있다. 버스바 라인(42b, 44b)은 이웃한 태양 전지(100)와의 연결을 위한 연결 부재(도시하지 않음)가 위치하는 부분에 대응하도록 위치할 수 있다. 이러한 버스바 라인(42b, 44b)은 연결 부재의 개수에 대응하도록 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 버스바 라인(42b, 44b)이 기존 버스바 전극보다 작은 폭(W2)을 가지므로 전기적 특성을 고려하여 복수 개로 구비될 수 있다. 일 예로, 버스바 라인(42b, 44b)이 4개 내지 20개(일 예로, 8개 내지 16개) 정도로 구비될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 연결 부재는 하나의 태양 전지(100)의 제1 전극(42)(좀더 구체적으로는, 제1 전극(42)의 버스바 라인(42b))과 이에 이웃한 태양 전지(100)의 제2 전극(44)에 연결된다. 예를 들어, 하나의 태양 전지(100)의 제1 전극(42)을 따라 길게 이어진 다음 이에 이웃한 태양 전지(100)의 제2 전극(44)까지 연장된 후에 다시 해당 제2 전극(44)을 따라 길게 이어지는 형상을 가질 수 있다. 이러한 연결 부재로는 스트립 형상의 리본 또는 와이어 등을 사용할 수 있다. 특히, 본 실시예와 같이 얇은 폭을 가지는 버스바 라인(42b, 44b)을 구비하는 경우에는 와이어를 연결 부재로 사용할 수 있다. 와이어를 연결 부재로 사용하면 비용을 크게 절감할 수 있다. 또한, 와이어의 형상에 따라(예를 들어, 와이어가 라운드진 단면 또는 경사진 단면)을 구비하는 경우에 반사 또는 난반사를 유도하여 와이어에서 반사된 광이 태양 전지(100)의 전면 또는 후면에 위치한 기판 또는 시트 등에 반사되어 태양 전지(100)로 재입사되도록 할 수 있다.
본 실시예에서 연결 부재에 대응하도록 버스바 라인(42b, 44b)이 구비되는 것을 예시하였다. 좀더 구체적으로, 기존에는 연결 부재에 대응하여 핑거 라인(42a, 44a)보다 매우 큰 폭을 가지는 버스바 전극이 위치하였는데, 본 실싱예에서는 폭이 버스바 전극보다 매우 작은 버스바 라인(42a, 44b)이 위치한다. 본 명세서에서 버스바 전극은 연결 부재에 대응하도록 핑거 라인(42a, 44a)에 교차하면서 형성되며 핑거 라인(42a, 44a)의 폭의 5배 이상(보통 10배 이상)의 폭을 가지는 전극부를 지칭하고, 버스바 라인(42b, 44b)은 연결 부재에 대응하도록 핑거 라인(42a, 44a)에 교차하면서 형성되며 핑거 라인(42a, 44a)의 폭의 2배 이하의 폭을 가지는 전극부를 지칭할 수 있다.
일 예로, 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)은 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)과 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)이 동일 또는 유사하거나, 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)이 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)보다 클 수 있다. 예를 들어, 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)이 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)의 0.9배 내지 1.5배일 수 있다. 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)은 대체로 핑거 라인(42a, 44a)의 폭과 같거나 크지만(즉, 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)이 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)의 1배 이상이지만), 공창 오차가 있을 수 있음을 고려하여 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)을 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)의 0.9배 이상으로 한정한 것이다. 이때, 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)을 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)보다 크게 하면, 연결 부재의 접촉 면적을 충분하게 확보할 수 있고, 이에 의하여 전기적 특성을 향상할 수 있다. 또는, 공정 특성 상 방향에 따라 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)과 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)이 달라질 수 있다. 예를 들어, 마스크를 이용한 인쇄에 의하여 핑거 라인(42a, 44a)과 버스바 라인(42b, 44b)을 형성하는 경우에 핑거 라인(42a, 44a)과 버스바 라인(42b, 44b)의 연장 방향이 서로 교차하는 방향으로 형성되기 때문에, 인쇄 방향에 따라 핑거 라인(42a, 44a)과 버스바 라인(42b, 44b)의 폭이 달라질 수 있다. 이를 이용하여 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)보다 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)을 좀더 크게 할 수 있다. 다만, 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)이 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)의 2배(좀더 구체적으로는, 1.5배를 초과하면), 버스바 라인(42b, 44b)에 의한 쉐이딩 손실(shading loss)가 증가할 수 있다.
예를 들어, 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)이 100um 이하(예를 들어, 30um 내지 80um)일 수 있다. 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)이 100um를 초과하면 쉐이딩 손실이 증가할 수 있다. 이때, 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)이 80um 이하일 경우에 쉐이딩 손실을 좀더 최소화할 수 있다. 그러나 핑거 라인(42a, 44a)의 폭(W1)이 30um 미만이면 전기 전도도 저하될 수 있다. 그리고 그리고 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)이 200um 이하(예를 들어, 30um 내지 200um, 좀더 구체적으로 60um 내지 150um)일 수 있다. 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)이 200 um를 초과하면 쉐이딩 손실이 증가할 수 있다. 이때, 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)이 150um 이하일 경우에 쉐이딩 손실을 좀더 최소화할 수 있다. 그리고 버스바 라인(42b, 44b)의 폭이 30um 이상(좀더 구체적으로는 60um 이상)일 때 버스바 라인(42b, 44b)과 연결 부재의 접촉 면적을 충분하게 확보할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 핑거 라인(42a 44a)의 폭(W1) 및/또는 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)은 이들의 형성 공정, 구성 물질, 기술 발전 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이 버스바 라인(42b, 44b)의 폭(W2)이 상대적으로 작으면, 핑거 라인(42a, 44a)보다 훨씬 큰 폭을 가지면서 형성되던 종래의 버스바 전극을 형성하지 않아도 된다. 그러면, 제1 및 제2 전극(42, 44)의 면적을 줄일 수 있어 태양 전지(100)에 입사되는 광량을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 태양 전지(100)의 효율을 향상할 수 있다. 버스바 라인(42b, 44b)은 연결 부재와의 연결을 위하여 도입된 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 변형예로, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 전극(42, 44)이 버스바 라인(42b, 44b)을 구비하지 않고 복수 개의 핑거 라인(42a, 44a)만이 구비되는 것도 가능하다. 이에 대해서는 추후에 도 4를 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
본 실시예에서 핑거 라인(42a, 44a)과 버스바 라인(42b, 44b)은 다양한 전도성 물질(예를 들어, 금속)으로 구성될 수 있으며, 도금, 증착, 인쇄 등의 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다.
제1 전극(42)의 핑거 라인(42a) 및 버스바 라인(42b)는 모두 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 개구부(102)가 제1 전극(42)의 핑거 라인(42a) 및 버스바 라인(42b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 라인(44a) 및 버스바 라인(44b)는 모두 패시베이션막(32)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 개구부(104)가 제2 전극(44)의 핑거 라인(44a) 및 버스바 라인(44b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이 핑거 라인(42a, 44a) 및 버스바 라인(42b, 44b)이 모두 절연막인 패시베이션막(22, 32) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성되면, 핑거 라인(42a, 44a) 및 버스바 라인(42b, 44b)이 모두 도전형 영역(20, 30)에 접촉 형성되어 전류 수집 효율을 향상할 수 있다.
이때, 핑거 라인(42a, 44a)과 버스바 라인(42b, 42b)는 서로 다른 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상부 확대원에 도시한 바와 같이, 버스바 라인(42b, 44b)을 먼저 형성한 다음 핑거 라인(42a, 44a)을 버스바 라인(42b, 44b)의 적어도 일부 위에 걸쳐지게 형성할 수 있다. 본 실시예에서 버스바 라인(42b, 44b)을 기준으로 하여 일측(예를 들어, 도면의 좌측)에 위치한 핑거 라인(42a, 44a)과 타측(예를 들어, 도면의 우측)에 위치한 핑거 라인(42a, 44a)이 서로 이격되어 위치한다. 이와 같이 버스바 라인(42b, 44b) 위에서 핑거 라인(42a, 44a)이 형성되지 않는 부분이 위치하면 핑거 라인(42a, 44a)의 형성 시의 제조 비용을 최소화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 핑거 라인(42a, 44a)이 버스바 라인(42b, 44b)의 전체를 가로 질러 위치하는 것도 가능하다.
핑거 라인(42a, 44a)과 버스바 라인(42b, 44b)은 서로 동일한 물질로 구성될 수도 있고, 다른 물질로 구성될 수 있다. 일 예로, 핑거 라인(42a, 44a)과 버스바 라인(42b, 44b)이 인쇄로 형성되는 경우에는 버스바 라인(42b, 44b)을 형성하기 위한 페이스트가 상대적으로 낮은 점도를 가지고 핑거 라인(42a, 44a)을 형성하기 위한 페이스트가 상대적으로 높은 점도를 가질 수 있다. 이에 따라 소성 후 버스바 라인(42b, 44b)의 높이보다 핑거 라인(42a, 44a)의 높이가 높을 수 있다. 따라서 상술한 바와 같이 버스바 라인(42b, 44b)을 먼저 형성한 다음 핑거 라인(42a, 44a)을 형성하면 좀더 안정적으로 형성할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 핑거 라인(42a, 44a)을 먼저 형성한 후에 버스바 라인(42b, 44b)을 형성하는 것도 가능하다. 또는, 하부 확대원에 도시한 바와 같이, 핑거 라인(42a, 44a)과 버스바 라인(42b, 44b)이 하나의 공정에 의하여 함께 형성되어 동일한 물질로 구성되는 동일한 층으로 구성될 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
다른 예로, 제1 전극(42)의 핑거 라인(42a)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성되고, 버스바 라인(42b)이 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 위에 형성될 수 있다. 이 경우에는 개구부(102)가 핑거 라인(42a)에 대응하는 형상으로 형성되고, 버스바 라인(42b)이 위치한 부분에는 형성되지 않을 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 라인(44a)이 패시베이션막(32)을 관통하여 형성되고, 버스바 라인(44b)이 패시베이션막(32) 위에 형성될 수 있다. 이 경우에는 개구부(104)가 핑거 라인(44a)에 대응하는 형상으로 형성되고, 버스바 라인(44b)이 위치한 부분에는 형성되지 않을 수 있다.
그리고 도 2에서는 제1 전극(42)과 제2 전극(44)이 서로 동일한 평면 형상, 폭, 피치 등을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 전극(42)의 핑거 라인(42a) 및 버스바 라인(42b)의 폭, 피치 등은 제2 전극(44)의 핑거 라인(44a) 및 버스바 라인(44b)의 폭, 피치 등과 서로 다른 값을 가질 수 있다. 또한, 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 평면 형상이 서로 다른 것도 가능하며, 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
그 외에도 제1 및 제2 전극(42, 44)의 형상으로는 다양한 변형이 가능하다. 본 발명의 변형예로 도 3에 도시한 바와 같이, 별도의 전극부인 패드부(42c)를 더 포함할 수 있다. 도 3은 본 발명의 변형예에 따른 태양 전지(100)의 제1 전극(42)의 일부를 개략적으로 도시한 확대도이다.
도 3을 참조하면, 제1 전극(42)은 연결 부재가 위치하는 부분에 대응하여 핑거 라인(42a) 및/또는 버스바 라인(42b)보다 큰 폭을 가지는 패드부(42c)를 더 포함할 수 있다. 특히, 패드부(42c)는 버스바 라인(42b)으로부터 이에 교차하는 방향(예를 들어, 직교 또는 경사지는 방향)을 따라 적어도 일측(일 예로, 양측)으로 돌출되는 형상을 가질 수도 있다. 패드부(42c)는 하나의 버스바 라인(42b)으로부터 다른 버스바 라인(42b) 또는 버스바 라인(42b)과 평행한 태양 전지(100)의 일 가장자리를 향하여 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 이에 의하여 패드부(42c)가 위치한 부분에서의 제1 전극(42)의 폭(W3)이 버스바 라인(42b)만이 위치한 부분에서의 제1 전극(42)의 폭(W2)보다 클 수 있다. 그리고 버스바 라인(42b)의 길이 방향에 따른 패드부(42c)의 폭(W4)이 핑거 라인(42a)의 폭(W1)보다 클 수 있다.
그러면, 버스바 라인(42b)에 부착될 연결 부재와의 얼라인 미스가 발생할 경우에도 전기적 연결 안정성을 향상할 수 있고, 측정 장치(도 5의 참조부호 200 참조)를 이용하여 측정 시에도 안정적인 측정이 되도록 할 수 있다.
패드부(42c)는 핑거 라인(42a)과 버스바 라인(42b)의 교차점에 모두 형성될 수도 있으나, 도 3에 도시한 바와 같이, 핑거 라인(42a)과 버스바 라인(42b)의 교차점 중 일부에만 형성될 수 있고 일정한 개수의 핑거 라인(42a)을 사이에 두고 이격되어 위치할 수 있다.
도 3에서는 핑거 라인(42a), 패드부(42c) 및 버스바 라인(42b)이 서로 동일한 층으로 구성하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 핑거 전극(42a,), 버스바 라인(42b) 및 패드부(42c) 중 적어도 두 개가 서로 다른 층으로 구성될 수 있다. 일 예로, 핑거 전극(42a)이 하나의 층으로 구성되고, 버스바 라인(42b) 및 패드부(42c)가 핑거 전극(42a)과 구별되는 다른 층으로 구성될 수 있다.
도 3에서는 제1 전극(42)을 예시로 하여 제시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제2 전극(44)도 제1 전극(42)의 패드부(42c)에 대응하는 패드부를 구비할 수 있다. 이때, 제1 전극(42)의 패드부(42c)와 제2 전극(44)의 패드부는 서로 동일한 크기, 형상, 배열 등을 가질 수도 있고, 서로 다른 크기, 형상, 배열 등을 가질 수도 있다. 또는, 제1 전극(42)과 제2 전극(44)이 서로 다른 형상을 가질 수 있다.
또는, 또 다른 변형예로, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 전극(42)이 버스바 라인(42b)을 구비하지 않을 수도 있다. 도 4은 본 발명의 변형예에 따른 태양 전지의 제1 전극(42)의 일부를 개략적으로 도시한 확대도이다. 이와 같이 제1 전극(42)이 버스바 라인(42b)을 구비하지 않으면 제1 전극(42)의 제조 비용을 줄일 수 있다.
도 4에서는 제1 전극(42)을 예시로 하여 제시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제2 전극(44)도 제1 전극(42)과 유사하게 버스바 라인(44b)을 구비하지 않고 복수 개의 핑거 라인(44a)으로만 구성될 수 있다. 이때, 제1 전극(42)의 핑거 라인(42a)와 제2 전극(44)의 핑거 라인(44a)는 서로 동일한 크기, 형상, 배열 등을 가질 수도 있고, 서로 다른 크기, 형상, 배열 등을 가질 수도 있다. 또는, 제1 전극(42)과 제2 전극(44)이 서로 다른 형상을 가질 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 태양 전지(100)의 전면 및 후면에 각기 위치하는 제1 및 제2 전극(42, 44)이 일정한 패턴을 가져 태양 전지(100)가 반도체 기판(110)의 전면 및 후면으로 광이 입사될 수 있는 양면 수광형(bi-facial) 구조를 가진다. 이에 의하여 태양 전지(100)에서 사용되는 광량을 증가시켜 태양 전지(100)의 효율 향상에 기여할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 전극(42, 44)이 연결 부재에 대응하도록 기존보다 작은 폭(W2)을 가지는 버스바 라인(42b, 44b)을 구비하여 제1 및 제2 전극(42, 44)에 의한 쉐이딩 손실을 최소화할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(100)에 입사하는 광의 양을 최대화하여 태양 전지(100)의 효율을 크게 향상할 수 있다.
상술한 태양 전지(100)에서는 태양 전지(100)의 제조 후에 태양 전지(100)의 측정 장치(200)를 제1 및 제2 전극(42, 44)에 접촉하여 태양 전지(100)의 전류를 측정하게 된다. 그런데, 상술한 바와 같이 좁은 폭의 핑거 라인(42a, 44a), 버스바 라인(42b, 44b) 등으로 구성되는 제1 및 제2 전극(42, 44)을 가지는 태양 전지(100)의 경우에는, 종래의 핀을 접촉하여 전류를 측정하는 측정 장치를 사용할 경우에 핀들이 얇은 폭의 핑거 라인(42a, 44a), 버스바 라인(42b, 44b) 등에 정확하게 접촉하지 못할 수 있다. 이에 따라 태양 전지(100)의 전류를 정확하게 측정하기 어려울 수 있다. 이를 고려하여, 본 실시예에 따른 태양 전지(100)의 측정 장치(200)는 제1 및 제2 전극(42, 44)의 폭이 작아지더라도 제1 및 제2 전극(42, 44)과 접촉하여 태양 전지(100)의 전류를 좀더 정밀하게 측정할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 실시예에 따른 측정 장치(200)를 좀더 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측정 장치(200)를 태양 전지(100)와 함께 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 측정 장치(200)는, 태양 전지(100)의 일측(일 예로, 전면측)에 위치하는 제1 부분(201)과, 태양 전지(100)의 타측(일 예로, 후면측)에 위치하는 제2 부분(202)을 구비할 수 있다. 제1 부분(201)은 태양 전지(100)의 제1 전극(42)에 접촉하여 제1 전극(42)을 통하여 흐르는 제1 극(예를 들어, (+)극 또는 (-)극)의 전류를 측정하고, 제2 부분(202)은 태양 전지(100)의 제2 전극(44)에 접촉하여 제2 전극(44)을 통하여 흐르는 제2 극(예를 들어, (-)극 또는 (+)극)의 전류를 측정할 수 있다.
제1 및 제2 부분(201, 202)은, 각기 프레임부(210, 230)와, 프레임부(210, 230)에 고정된 측정 기구(220, 240)를 포함할 수 있다. 프레임부(210, 230)는 태양 전지(100)로 광이 입사될 수 있도록 개구부(201a, 202a)를 구비하며, 태양 전지(100)의 제1 및 제2 전극(42, 44)에 접촉하여 전류를 측정하는 측정 기구(220, 240)가 설치되어 일체화된다. 이때, 측정 기구(220, 240)는 개구부(201a, 202a)를 가로질러 설치되어 버스바 라인(42b, 44b) 중 적어도 일부에 대응하도록 배치될 수 있다. 측정 기구(220, 240)는 버스바 라인(42b, 44b)을 따라(또는 핑거 라인(42a, 44a)과 교차하는 방향을 따라) 길게 이어지는 바(bar) 형태를 가질 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 측정 기구(220, 240)는 그 길이 방향과 교차(일 예로, 직교)하는 방향으로 이동 가능하게 설치되어, 버스바 라인(42b, 44b)의 위치에 따라 위치가 조절될 수 있다.
태양 전지(100)의 제1 또는 제2 전극(42, 44)(특히, 버스바 라인(42b, 44b))에 접촉하여 전류를 측정하는 측정 기구(220, 240)의 구체적인 구조(좀더 구체적으로는, 측정 기구(220)의 구체적인 구조)의 일 예를 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 먼저, 도 4를 참조하여 접촉 부분(229)의 구체적인 구조를 상세하게 설명한 후에, 도 5를 참조하여 측정 기구(220)에서 접촉 부분(229)의 구체적인 배열 등을 상세하게 설명한다.
도 6는 도 5의 측정 기구(220)를 도시한 사시도이고, 도 7는 도 6의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이다. 도면 및 이에 대한 설명에서는 제1 부분(201)의 측정 기구(220)와 이에 접촉되는 제1 전극(42)(좀더 상세하게는, 제1 전극(42)의 핑거 라인(42a) 및 버스바 라인(42b))을 기준으로 하여 도시 및 설명한다. 도 3의 제2 부분(202)의 측정 기구(240)도 상하가 반전되었다는 점과 제2 전극(44)에 접촉된다는 점을 제외하고는 이와 동일 또는 유사한 형상을 가지므로 이에 대한 설명은 생략한다. 참조로, 도 6 및 도 7에서 접촉 부분(229) 및 배선부(220a, 220b, 220c, 220d)을 흰색 및 검은색으로 구별하여 도시하였는데, 이는 설명의 편의를 도모하고 쉽게 이해되도록 하기 위한 것일 뿐 다른 의미를 지니지 않는다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 측정 기구(220)는, 본체 부분(221)과, 본체 부분(221)에 고정되는 접촉 부분(229)을 포함할 수 있다. 본체 부분(221)은, 고정부(222)와, 고정부(222)에 고정되며 접촉 부분(229)이 장착되는 부분을 제공하는 복수 개의 장착부(226)를 포함할 수 있다.
고정부(222)는 복수 개의 장착부(226)를 고정하여 일체화할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 도면에서는 고정부(222)가 복수 개의 홀(222a)을 가지는 플레이트 형상의 제1 고정 부분(223)과, 제1 고정 부분(223)의 홀(222a)에 고정되는 관 형상의 제2 고정 부분(224)를 포함할 수 있다.
제1 고정 부분(223)은 제2 고정 부분(224)이 안정적으로 고정되도록 하고, 제2 고정 부분(224)은 장착부(226)의 외면에서 제2 고정 부분(224)을 물리적으로 보호하고, 장착부(226)의 교체가 쉽게 이루어질 수 있도록 한다. 제2 고정 부분(224)의 내부에는 장착부(226)가 하나씩 삽입되어 고정되므로 장착부(226) 등에 광이 발생될 경우에는 제2 고정 부분(224)으로부터 장착부(226)를 분리하여 장착부(226)만을 교체하는 것에 의하여 쉽게 수리가 될 수 있도록 한다. 반면, 장착부(226)가 제1 고정 부분(223)의 홀(222a)에 직접 고정되면 제1 고정 부분(223)으로부터 쉽게 분리되기 어려울 수 있다.
제2 고정 부분(224)은 장착부(226)가 내부에 위치할 수 있도록 내부에 공간을 가지면서 양단부가 개방된 형태를 가진다. 예를 들어, 제2 고정 부분(224)은 양단부가 개방된 관 또는 실린더 형상을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 고정 부분(224)이 다양한 형상을 가질 수 있다.
제1 및 제2 고정 부분(223, 224)은 일정한 강도를 가져 장착부(226)가 안정적으로 고정될 수 있는 다양한 물질로 구성될 수 있다. 이때, 제1 고정 부분(223)은 장착부(226)를 통하여 전달되는 전류가 흐르지 않도록 절연 물질을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 일 예로, 제1 고정 부분(223)이 수지 물질(예를 들어, 아크릴 수지)로 구성될 수 있다. 그리고 제2 고정 부분(224)은 우수한 강도를 가지면서 장착부(226)에 의한 전류를 안정적으로 전달할 수 있도록 전도성 물질(예를 들어, 금속)으로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 고정 부분(224)이 알루미늄, 구리, 금 등으로 구성되거나, 알루미늄, 구리 등에 금을 코팅한 물질로 구성될 수 있다. 특히, 제2 고정 부분(224)이 구리로 구성되면 제조 비용을 절감할 수 있다. 이때, 제2 고정 부분(224)의 금속(일 예로, 구리)의 순도는 배선부(220a, 220b, 220c, 220d)의 금속(일 예로, 구리)의 순도보다 낮을 수 있다. 금속(특히, 구리)의 순도가 높아지면 강도가 저하될 수 있으므로, 물리적 강도가 요구되는 제2 고정 부분(224)에는 상대적으로 낮은 순도의 구리를 사용할 수 있다. 그리고 순도가 높아지면 전기적 특성이 좋아지므로 배선부(220a, 220b, 220c, 220d)는 높은 순도의 구리를 사용하여 전기적 특성을 향상할 수 있다.
본 실시예에서는 제1 고정 부분(223)과 제2 고정 부분(224)이 서로 별개로 형성되어 조립된 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 고정 부분(223)과 제2 고정 부분(224)이 단일 공정에서 형성되는 일체화된 구조를 가지는 것도 가능하다. 또한, 본 실시예에서는 제1 고정 부분(223)이 플레이트 형상을 가지고, 제2 고정 부분(224)이 제1 고정 부분(223)의 홀(222a)에 고정되는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 및 제2 고정 부분(223, 224)의 고정 구조로는 다양한 구조가 적용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 고정 부분(223, 224)의 형상 또한 다양한 형상을 가질 수 있다.
고정부(222)에 고정되는 장착부(226)는, 제2 고정 부분(224)의 내부에 고정되는 장착 본체(2261)와, 제2 고정 부분(224)의 개방된 단부 쪽에 위치한 장착 본체(2261)의 단부에 위치하는 탄성 부재(2262)를 포함한다. 이때, 탄성 부재(2262)의 단부에 접촉 부분(229)이 연결된다.
복수 개의 장착부(226)는 고정부(222)(좀더 구체적으로는, 제1 고정 부분(223))의 길이 방향을 따라(즉, 버스바 라인(42b)의 길이 방향 또는 핑거 라인(42a)과 교차하는 방향을 따라) 하나의 열(列)을 형성하도록 나란히 배치될 수 있다. 이는 측정 기구(220) 또는 고정부(222)의 폭을 최소화하여 개구부(201a)(제2 부분(202)의 측정 기구(220)의 경우에는 개구부(202a))를 통하여 태양 전지(100)에 입사되는 광을 막는 면적을 최소화하기 위함이다. 이에 의하여 최대한 많은 양의 광이 태양 전지(100)에 입사되도록 할 수 있다.
좀더 구체적으로, 제2 고정 부분(224)의 내부에 위치하는 장착부(226)는, 제2 고정 부분(224)의 내부에 고정되며 일단이 접촉 부분(229)에 연결되고 타단은 배선부(220a, 220b, 220c, 220d)에 연결될 수 있다. 장착부(226)는 접촉 부분(229)에 전기적으로 연결되어 접촉 부분(229)에서 측정된 전류를 배선부(220a, 220b, 220c, 220d)로 전달하는 역할과 접촉 부분(229)으로 인가되는 전압을 배선부(220a, 220b, 220c, 220d)로부터 접촉 부분(229)으로 인가하는 역할을 할 수 있다.
제2 고정 부분(224)의 내측면에는 장착 본체(226)와의 고정을 위한 돌출턱(224a)이 구비될 수 있고, 장착 본체(226)의 외면에는 돌출턱(224a)에 계합되거나 또는 끼워 맞춰지는 홈(226a)이 위치할 수 있다. 이에 따라 장착 본체(2261)를 제2 고정 부분(224)의 일 단부(일 예로, 도면의 하단부)로부터 밀어넣어 돌출턱(224a)과 홈(226a)이 서로 끼워 맞춰지도록 하여 장착 본체(2261)를 제2 고정 부분(224)에 고정할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 장착 본체(2261)와 제2 고정 부분(224)의 고정 구조로는 다양한 구조가 적용될 수 있다.
그리고 장착 본체(2261)에서 접촉 부분(2292)이 연결되는 단부에 탄성 부재(2262)가 위치할 수 있다. 그러면 장착 본체(2261)가 탄성 부재(2262)를 사이에 개재한 상태로 접촉 부분(229)과 서로 연결될 수 있다. 즉, 탄성 부재(2262)의 일측이 장착 본체(2261)의 단부에 고정되고, 타측이 접촉 부분(229)의 단부에 고정될 수 있다.
도면에서는 장착 본체(2261)의 단부에 탄성 부재(2262)에 걸리도록 돌출되는 돌출부(226b)가 구비되며 탄성 부재(2262)가 장착 본체(2261)의 외측에 위치한 것을 예시하였다. 그리고 접촉 부분(229)의 단부에 탄성 부재(2262)에 걸리는 돌출부(229b)가 구비된 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 탄성 부재(2262)가 장착 부분(2261)의 내측에 고정되어 장착 부분(2261)의 단부로 돌출되어 위치하는 것도 가능하다. 또한, 장착부(226), 탄성 부재(2262) 및 접촉 부분(229)의 고정 구조로 다양한 구조가 적용될 수 있다.
탄성 부재(2262)는 장착 부분(2261)과 접촉 부분(229) 사이에서 이들을 탄성적으로 고정하는 한편 접촉 부분(229)에서 측정된 전류를 장착부(226)로 전달하는 역할과, 접촉 부분(229)으로 인가되는 전압을 전달하는 역할을 한다. 이와 같이 일정 압력으로 접촉 부분(229)을 가압하여 태양 전지(100)의 제1 전극(42)에 밀착되도록 하는 장착부(226)가 탄성 부재(2262)을 구비하여, 일종의 완충 작용을 하여 가압에 의하여 접촉 부분(229)이 태양 전지(100)에 과도한 압력을 주거나 충격을 주어 손상을 일으키는 문제를 최소화할 수 있다. 그리고 탄성 부재(2262)가 접촉 부분(229)을 버스바 라인(42b) 쪽으로 지속적으로 가압하게 된다. 이에 의하여 접촉 부분(229)이 버스바 라인(42b)에 안정적으로 접촉한 상태에서 전류를 안정적으로 측정할 수 있다.
본 실시예에서 장착 부분(2261)은 전기가 흐를 수 있는 전도성의 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 장착부(226)가 금속으로 구성될 수 있다. 일 예로, 장착부(226)가 알루미늄, 구리, 금 등으로 구성되거나, 알루미늄, 구리 등에 금을 코팅한 물질로 구성될 수 있다. 특히, 장착 부분(2261)이 구리로 구성되면 제조 비용을 절감할 수 있다. 그리고 탄성 부재(2262)는 탄성을 가지면서 전기가 흐를 수 있는 전도성의 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(2262)가 금속으로 구성되는 스프링(spring)으로 구성될 수 있다. 일 예로, 탄성 부재(2262)가 알루미늄, 구리, 금 등으로 구성되거나, 알루미늄, 구리 등에 금을 코팅한 물질로 구성될 수 있다. 특히, 탄성 부재(2262)가 구리로 구성되면 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 실시예에서 접촉 부분(229)는 복수 개의 장착부(226)의 일부를 구성하는 복수 개의 장착부(226)를 연결하여 단변 및 장변을 가지는 접촉면(또는 측정면)을 형성하는 제1 접촉군(群, group)(2291)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 접촉군(2291)이라는 용어는 복수 개의 장착부(226)에 대응하는 복수 개의 제1 핀부(2291a)를 구비하면서도 단일의 접촉 부분으로 기능한다는 점을 고려하여 사용한 용어이다. 이와 같이 제1 접촉군(2291)을 구비하게 되므로, 복수 개의 장착부(2262)에 일대일 대응하는 핀부(2291a, 2292a)의 개수보다 태양 전지(100)와 실제로 접촉되는 접촉점의 개수가 작아지게 된다.
좀더 구체적으로, 측정 기구(220)에 총 n개(여기서, n은 3 이상의 정수)의 장착부(226)가 구비될 때, 제1 접촉군(2291)은 n보다 작으면서 2 이상인 m개의 장착부(226)를 연결할 수 있다. 좀더 구체적으로 제1 접촉군(2291)은, m개의 장착부에 각기 대응하는 m개의 제1 핀부(2291a)와, 제1 핀부(2291a)의 단부를 연결하도록 연장 형성되어 접촉면을 형성하는 제1 연결부(2291b)를 포함한다. 이때, m개의 제1 핀부(2291a)는 제1 연결부(2291b)와 교차하는 방향으로(일 예로, 제1 연결부(2291b)에 의한 접촉면에 수직하는 방향으로) 장착부(226)를 향하여 돌출되는 형상을 가질 수 있다.
일 예로, n은 20 내지 100개(예를 들어, 40개 내지 60개)일 수 있다. 그러나 n은 태양 전지(100)의 크기, 핀부(2291a, 2292a)의 크기, 피치 등에 따라 달라질 수 있는 것이므로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 핀부(2291a)와 제1 연결부(2291b)는 서로 동일한 물질로 형성될 수도 있고 서로 다른 물질로 형성될 수도 있다. 제1 핀부(2291a)와 제1 연결부(2291b)는 단일의 공정에서 함께 형성되어 일체화된 구조를 가지는 것도 가능하고, 별개로 제조되어 서로 접착, 체결, 또는 결합되는 것 등도 가능하다.
제1 핀부(2291a) 및 제1 연결부(2291b)는 전기가 흐를 수 있는 전도성의 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 핀부(2291a) 및 제1 연결부(2291b)는 금속으로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 핀부(2291a) 및 제1 연결부(2291b)가 알루미늄, 구리, 금 등으로 구성되거나, 알루미늄, 구리 등에 금을 코팅한 물질로 구성될 수 있다. 특히, 제1 핀부(2291a) 및 제1 연결부(2291b)가 구리로 구성되면 제조 비용을 절감할 수 있다. 이때, 제1 핀부(2291a) 및 제1 연결부(2291b)의 금속(일 예로, 구리)의 순도는 배선부(220a, 220b, 220c, 220d)의 금속(일 예로, 구리)의 순도보다 낮을 수 있다. 금속(특히, 구리)의 순도가 높아지면 강도가 저하될 수 있으므로, 어느 정도의 물리적 강도가 요구되는 제1 핀부(2291a) 및 제1 연결부(2291b)에는 상대적으로 낮은 순도의 구리를 사용할 수 있다.
본 실시예에서는 제1 접촉군(2291)이 총 n개의 장착부(226) 중 일부인 m개의 장착부(226)에 대응하도록 형성될 뿐, 복수 개의 장착부(226)를 전체적으로 연결하지 않는다. 이는 일반적으로 측정 기구(220)에서는 전압이 없는 상태에서 태양 전지(100)의 전류를 측정하는 것과 함께 전압을 변화시키면서 전류를 측정하는 것을 병행하므로, 제1 접촉군(2291) 이외의 다른 핀부(예를 들어, 제2 핀부(2292a)) 등이 위치할 수 있기 때문이다. 또한, 태양 전지(100)에 전압을 인가하지 않는 경우에도, 총 n개의 장착부(226)를 전체적으로 하나의 제1 접촉군(2291)으로 형성하게 되면, 반복 사용 등에 의한 변형, 고장 등에 의하여 접촉 부분(229)을 교체하여야 할 때 전체적으로 접촉 부분(229)을 교체하여야 한다. 또한, 핀부들(2291a, 2292a)이 모두 연결되면 핀부들(2291a, 2292a)의 균형을 가진 상태로 버스바 라인(42b)에 접촉하도록 하는데 어려움이 있을 수 있다.
본 실시예에서는 제1 접촉군(2291)에서 태양 전지(100)에 접촉되는 부분(즉, 제1 연결부(2291b))이 측정 기구(220)의 길이 방향을 따라 장변을 가지고 측정 기구(220)의 폭 방향을 따라 단변을 가진다. 즉, 제1 연결부(2291b)가 측정 기구(220)의 길이 방향을 따라 상대적으로 큰 장변이 제1 길이(L)을 가지게 되고, 폭 방향을 따라 상대적으로 작은 단변이 제1 폭(도 6의 D2와 동일 또는 유사함)를 가지게 된다. 이에 따라 제1 접촉군(2291)에서 상술한 제1 길이(L)과 제1 폭(D2)에 의하여 정의된 접촉면이 태양 전지(100)에 접촉하게 되므로, 원형 또는 정사각형 등의 평면 형상을 가지는 제1 핀부(2291a)만을 구비하는 것에 비하여 좀더 넓은 면적으로 태양 전지(100)에 접촉될 수 있다. 이에 의하여 버스바 라인(42b)의 폭(W2)이 좁거나 버스바 라인(42b)이 존재하지 않는 경우에도 제1 연결부(2291b)가 핑거 라인(42a)에 접촉되어 전류를 측정할 수 있다.
좀더 구체적으로는, 핑거 라인(42a)보다 훨씬 두꺼운 폭을 가지는 버스바 전극의 경우에는 접촉 부분(229)이 원하는 위치에서 살짝 옆으로 비껴나가더라도 버스바 전극에 접촉하여 측정이 가능하지만, 버스바 전극 대신 버스바 라인(42b)을 구비하는 경우에는 제1 접촉군(2291)(또는 접촉 부분(229))이 버스바 라인(42b)의 위치로부터 살짝 옆으로 비껴나갈 경우에 버스바 라인(42b)이 아닌 핑거 라인(42a) 쪽에 위치하게 된다. 이때, 단일의 핀부들이 각기 태양 전지(100)에 접촉하게 되면, 핀부들이 핑거 라인들(42a) 사이에 위치하게 될 확률이 높아 제1 전극(42)에 접촉하지 못할 수 있다. 그러면, 태양 전지(100)의 전류의 측정이 불가능하거나, 측정의 정밀도가 저하될 수 있다. 반면, 본 실시예에서는 버스바 라인(42b)을 구비하는 경우에 제1 접촉군(2291)이 버스바 라인(42b)의 위치로부터 옆으로 비껴나갈 경우에도, 제1 연결부(2291b)가 핑거 라인(42a)과 교차하는 방향으로 길게 연장되어 있어 제1 연결부(2291b)가 핑거 라인(42a)에 접촉될 수 있다. 그러면, 제1 연결부(2291b)가 제1 전극(42)에 접촉하게 되고 이에 의하여 태양 전지(100)의 전류를 측정할 수 있게 된다.
좀더 구체적으로, 제1 핀부(2291a)의 폭 또는 직경(D1)은 핑거 라인(42a)의 피치(도 2의 참조부호 P2 참조, 이하 동일)보다 작고, 제1 핀부(2291a) 사이의 피치(P1)는 핑거 라인(42a)의 피치(P2)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 핀부(2291a)의 폭 또는 직경(D1)은 450um 내지 650um일 수 있다. 제1 핀부(2291a)의 폭 또는 직경(D1)이 450um보다 작으면 측정 정밀도가 저하될 수 있고 얇은 폭 때문에 제조가 어렵거나 낮은 강도에 의하여 쉽게 손상 또는 변형될 수 있다. 제1 핀부(2291a)의 폭 또는 직경(D2)이 650um보다 크면, 제1 핀부(2291a) 사이의 피치를 줄이는 것이 어려워 좀더 정밀한 측정이 어려울 수 있다. 제1 피치(P1)는 2mm 내지 5mm일 수 있다. 장착부(226)의 크기 등을 고려하면 제1 피치(P1)를 2mm 미만으로 줄이는 것이 어려울 수 있으나, 장착부(226)의 구조 변화에 따라 제1 피치(P1)가 2mm보다 작아질 수도 있다. 제1 피치(P1)가 5mm를 초과하면, 제1 핀부(2291a)의 개수가 충분하지 않아 접촉 부분(229)의 강도가 저하되거나 정밀한 측정이 어려울 수 있다. 그리고 일 예로 핑거 라인(42a)의 제2 피치(P2)는 1.2mm 내지 2.5mm일 수 있다. 제2 피치(P2)를 1.2mm 미만으로 형성하면 태양 전지(100) 내부로 입사되는 광의 양을 감소시킬 수 있으며 공정 한계상 어려움이 있다. 그러나 고정 조건 등의 변화에 따라 제2 피치(P2)가 1.2mm보다 작은 값을 가지게 될 수도 있다. 그리고 제2 피치(P2)가 2.5mm를 초과하면 핑거 라인(42a)의 밀도가 적어져서 전류 수집 효율이 저하될 수 있다. 그러나 태양 전지(100)의 구조 등에 따라 핑거 라인(42a)의 제2 피치(P2)는 다양한 값을 가질 수 있다.
이와 같이 제1 핀부(2291a)의 폭 또는 직경(D1)은 핑거 라인(42a)의 피치(P2)보다 작으므로, 본 실시예와 달리 제1 핀부(2291a)만을 구비하는 경우에는 핑거 라인(42a) 사이에 위치하게 되어 제1 전극(42)에 접촉되지 않거나 제1 전극(42)에 접촉되는 부분이 충분하지 않아 정밀한 측정이 가능하다. 반면, 본 실시예에서는 핑거 라인(42a)의 피치(P2)보다 큰 피치(P1)를 가지는 제1 핀부(2291a)를 적어도 두 개 이상 연결하는 제1 연결부(2291b)를 구비한다. 이에 의하여 제1 연결부(2291b)가 핑거 라인(42a)에 걸쳐지게 되므로 안정적으로 전류 측정을 할 수 있게 된다.
이때, 제1 연결부(2291b)는 적어도 2 개의 핑거 라인(42a)에 걸쳐서 위치할 수 있는 길이를 가질 수 있다. 그러면, 접촉 부분(229)이 핑거 라인(42a) 쪽에 접촉하더라도 적어도 두 개의 핑거 라인(42a)은 각각의 제1 연결부(2291b)에 접촉될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 제1 연결부(2291b)는 적어도 2 개 내지 30 개(일 예로, 2 개 내지 15개, 좀더 구체적으로는 5개 내지 10개)의 핑거 라인(42a)에 걸쳐서 위치할 수 있는 길이를 가질 수 있다.
또는, 핑거 라인(42a)과 교차(일 예로, 직교)하는 제1 접촉군(2291) 또는 제1 연결부(2291b)의 제1 길이(L)가 2mm 내지 20mm일 수 있다. 핑거 라인(42a)의 피치 등을 고려할 때 제1 연결부(2291b)의 제1 길이(L)가 2mm 미만이면, 제1 접촉군(2291)이 적어도 두 개의 핑거 라인(42a)에 걸쳐서 위치할 수 있는 길이를 가지기 어려울 수 있다. 제1 연결부(2291b)의 제1 길이(L)가 20mm를 초과하면, 하나의 제1 연결부(2291b)에 연결된 제1 핀부(2291a)에 균일한 압력을 주어 제1 전극(42)에 접촉하도록 하기 어려울 수 있다. 이와 같이 힘의 균형이 맞지 않는 경우에는 제1 접촉군(2291)이 변형되거나 뒤틀리는 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 제1 접촉군(2291)의 하나의 제1 핀부(2291a)에 손상 또는 변형이 있는 경우에 제1 접촉군(2291) 전체를 교체하여야 한다.
일 예로, 제1 연결부(2291b)는 2 개 내지 15 개의 제1 핀부(2291a)를 연결할 수 있다. 장착부(226)의 간격, 핑거 라인(42a)의 피치(P2) 등을 고려하면 제1 연결부(2291b)가 2 개 이상의 장착부(226)에 대응하는 제1 핀부(2291a)를 연결하면 적어도 2 개의 핑거 라인(42a)에 걸쳐서 위치할 수 있는 길이를 가질 수 있다. 그리고 제1 연결부(2291b)가 15 개를 초과하는 제1 핀부(2291a)를 연결하면, 하나의 제1 연결부(2291b)에 연결된 제1 핀부(2291a)에 균일한 압력을 주어 제1 전극(42)에 접촉하도록 하기 어려울 수 있다. 이와 같이 힘의 균형이 맞지 않는 경우에는 제1 접촉군(2291)이 변형되거나 뒤틀리는 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 제1 접촉군(2291)의 하나의 제1 핀부(2291a)에 손상 또는 변형이 있는 경우에 제1 접촉군(2291) 전체를 사용할 수 없다. 좀더 구체적으로는, 제1 연결부(2291b)는 2 개 내지 10 개(일 예로, 2 개 내지 5 개)의 제1 핀부(2291a)를 연결할 수 있다.
제1 연결부(2291b)의 폭 또는 직경(D2)은 제1 핀부(2291a)의 폭 또는 직경(D1)과 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 제1 연결부(2291b)의 폭 또는 직경(D2)이 제1 핀부(2291a)의 폭 또는 직경(D1)의 90% 내지 110%일 수 있다. 그러면, 얇은 폭의 제1 연결부(2291b)에 의하여 제1 연결부(2291b)의 면적이 작아져서 제1 접촉군(2291)의 가격을 줄일 수 있다. 다른 예로, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 연결부(2291b)의 폭(D3)이 제1 핀부(2291a)의 폭 또는 직경(D1)과 같거나 그보다 크며, 제1 연결부(2291b)의 길이(L3)가 복수 개의 제1 핀부(2291a)의 양측 외곽에 위치한 두 개의 제1 핀부(2291a)의 최외각 단부 사이의 거리(L2)보다 클 수 있다. 그러면, 제1 연결부(2291b)가 충분한 면적을 가져 제1 접촉 부분(229)의 전기 전도도를 향상할 수 있다. 이때, 제1 연결부(2291b)의 폭(D3)이 버스바 라인(42b)보다 많이 커져도 측정 정확도에 큰 차이가 없으며, 태양 전지(100)의 손상 가능성이 높아질 수 있으므로, 제1 연결부(2291b)의 폭(D3)은 핑거 라인(42a)의 피치(P2)보다 작거나, 또는 제1 핀부(2291a)의 폭 또는 직경(D1)의 3배 이하(즉, 1배 내지 3배)이거나, 1.2mm 이하일 수 있다. 그리고 제1 연결부(2291b)의 길이(L3)가 커지면 제1 접촉군(2291)에 이웃한 다른 핀부 또는 접촉군에 의한 측정을 방해할 수 있으므로, 제1 연결부(2291b)의 길이(L3)와 제1 핀부들(2291a)의 양측 단부 사이의 거리(L2)와의 차이가 제1 핀부(2291a)의 피치(P2)보다 작을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.
상술한 제1 접촉군(2291)은 각 측정 기구(220)에 단수 또는 복수로 구비될 수 있다. 측정의 정밀도, 고장 시 교체 용이성 등을 고려하여 제1 접촉군(2291)이 각 측정 기구(220)에 복수 개 구비될 수 있다. 이때, 복수 개의 제1 접촉군(2291)은 제1 배선부(220a)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 서로 인접한 두 개의 제1 접촉군(2291)에서 서로 인접한 단부에 위치한 두 개의 측정부(224)가 제1 배선부(220a)에 의하여 연결될 수 있다. 이에 의하여 복수 개의 제1 접촉군(2291)이 서로 전기적으로 연결되어 전류를 측정하는 장치에 연결될 수 있다. 이에 의하여 전기적 연결 구조를 단순화할 수 있다.
그리고 각 제1 접촉군(2291)의 m개의 제1 핀부(2291a)에 대응하는 m개의 장착부(226)가 제2 배선부(220b)에 의하여 서로 인접한 것끼리 각각 연결될 수 있다. 그러면, 각 제1 접촉군(2291) 내의 장착부(226)가 제2 배선부(220b)에 의하여 연결되어 저항을 줄일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 배선부(220b)가 복수 개의 제1 핀부(2291a) 중에 일부만을 연결하거나, 제2 배선부(220b)가 구비되지 않는 것도 가능하다. 이와 같이 제2 배선부(220b)를 제거하거나 개수를 줄이면 배선 구조를 단순화할 수 있다.
그리고 본 실시예에서 접촉 부분(229)은, n보다 작고 2개 이상인 p개의 장착부(226)에 연결되는 제2 핀부(2292a)를 포함하는 제2 접촉군(2292)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서와 같이 p가 2 이상의 정수를 포함하여 제2 접촉군(2292)이 복수 개의 제2 핀부(2292a)를 구비하는 경우에는 p개의 제2 핀부(2292a)를 연결하는 제2 연결부(2292b)를 포함할 수 있다. 그러면, 제2 접촉군(2292)에 의한 측정의 정밀도 및 정확도 또한 향상할 수 있다. 제2 핀부(2292a) 및 제2 연결부(2292b)에 대해서는 제1 핀부(2291a) 및 제1 연결부(2291b)의 설명이 그대로 적용될 수 있으므로 이에 대한 설명을 생략한다.
여기서, p는 m과 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 예를 들어, 접촉 부분(229)은, m개의 제1 핀부(2291a)와 이를 연결하는 제1 연결부(2291b)를 포함하는 제1 접촉군(2291)과, m개와 동일한 p개의 제2 핀부(2292a)와 이를 연결하는 제2 연결부(2292b)를 포함하는 제2 접촉군(2292)으로 이루어질 수 있다. 또는, m개의 제1 핀부(2291a)와 이를 연결하는 제1 연결부(2291b)를 포함하는 제1 접촉군(2291)과, m과 다른 p개의 제2 핀부(2292a)를 구비하는 제2 접촉군(2292)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는 제2 핀부(2292a)가 2 이상의 p개로 구성되는 것을 예시하였으나, 제2 접촉군(2292)을 형성하지 않고 단일의 제2 핀부(2292a)만을 구비하는 것도 가능하다. 단일의 제2 핀부(2292a)에 대해서는 추후에 도 11을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
상술한 제2 접촉군(2292)은 각 측정 기구(220)에 단수 또는 복수로 구비될 수 있다. 측정의 정밀도, 고장 시 교체 용이성 등을 고려하여 제2 접촉군(2292)이 각 측정 기구(220)에 복수 개 구비될 수 있다. 이때, 복수 개의 제2 접촉군(2292)은 제3 배선부(220c)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 서로 인접한 두 개의 제2 접촉군(2292)에서 서로 인접한 단부에 위치한 두 개의 장착부(226)가 제3 배선부(220c)에 의하여 연결될 수 있다. 이에 의하여 복수 개의 제2 접촉군(2292)이 서로 전기적으로 연결되어 전압을 인가하는 장치에 연결될 수 있다. 이에 의하여 전기적 연결 구조를 단순화할 수 있다.
그리고 각 제2 접촉군(2292)의 복수 개의 제2 핀부(2292a)를 구비할 경우에는, 복수 개의 제2 핀부(2292a)에 연결된 복수 개의 장착부(226)가 제4 배선부(220d)에 의하여 서로 인접한 것끼리 각각 연결될 수 있다. 그러면, 제1 접촉군(2291) 내의 장착부(226)가 제4 배선부(220)에 의하여 연결되므로 저항을 줄일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제4 배선부(220d)가 복수 개의 제2 핀부(2292a) 중에 일부에만 구비되거나, 제4 배선부(220d)가 구비되지 않는 것도 가능하다. 그러면, 제4 배선부(220d)를 제거하거나 제4 배선부(220d)의 개수를 줄여 배선 구조를 단순화할 수 있다.
본 실시예에서 제1 접촉군(2291) 및/또는 제2 접촉군(2292)이 복수 개 구비되는 경우 이들이 다양한 배열을 가지도록 배치될 수 있다. 이때, 균일한 측정을 위하여 제1 접촉군(2291)과 제2 접촉군(2292)의 배열은 규칙적일 수 있다. 예를 들어, 제1 접촉군(2291)과 제2 접촉군(2292)이 하나씩 번갈아서 배치되거나, 일정 개수의 제1 접촉군(2291)과 일정 개수의 제2 접촉군(2292)이 서로 반복적으로 배치되거나, 그 외의 다양한 배치를 가질 수 있다. 제1 접촉군(2291) 및/또는 제2 접촉군(2292)의 다양한 배치를 추후에 도 10 내지 도 12를 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시예에서 제1 접촉군(2291)은 전류를 측정하는 것과 전압을 인가하는 것 중 어느 하나를 위한 것일 수 있고, 제2 접촉군(2292)은 전류를 측정하는 것과 전압을 인가하는 것 중 다른 하나를 위한 것일 수 있다. 제1 접촉군(2291)이 태양 전지(100)의 전류를 측정하고, 제2 접촉군(2292)이 전압을 인가한다고 할 때, 전체 제1 접촉군(2291)에 포함된 제1 핀부(2291a)의 총 개수는 전체 제2 접촉군(2292)에 포함된 제2 핀부(2292a)의 총 개수보다 많을 수 있다. 이는 전압은 인가되기만 하면 되고 전류는 좀더 정밀하게 측정되어야 하기 때문이다.
이를 위하여 본 실시예에서는 제1 접촉군(2291)의 제1 핀부(2291a)의 제1 개수와 제2 접촉군(2292)의 제2 핀부(2292a)의 제2 개수를 동일하게 하면서, 제1 접촉군(2291)의 전체 개수와 제2 접촉군(2292)의 전체 개수를 서로 다르게 하는 것을 예시하였다. 즉, 제1 접촉군(2291)의 개수를 제2 접촉군(2292)의 개수를 서로 다르게 하는 것에 의하여 제1 핀부(2291a)의 총 개수를 제2 핀부(2292a)의 총 개수보다 크게 한 것이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방법에 의하여 제1 핀부(2291a)의 총 개수와 제2 핀부(2292a)의 총 개수를 서로 다르게 할 수 있다. 그 예에 대해서는 추후에 도 10를 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
본 실시예에서는 모든 핀부(즉, 전체 제1 핀부(2291a) 및 제2 핀부(2292a))가 각기 2 이상인 m개의 제1 핀부(2291a) 및 2 이상인 p개의 제2 핀부(2292a)를 가지는 제1 및 제2 접촉군(2291, 2292)으로 그룹화되고, 제1 및 제2 연결부(2291b, 2292b)에 연결되지 않고 단일로 위치하는 핀부가 없는 것을 예시하였다. 이와 같이 단일로 위치하는 핀부를 구비하지 않고 접촉 부분(229)이 제1 및 제2 접촉군(2291, 2292)으로 그룹화되면, 접촉 부분(229)의 각 부분이 적어도 두 개 이상의 핑거 라인(42a)에 걸쳐질 수 있다. 이에 의하여 전류 측정의 정확도를 좀더 향상할 수 있다.
도면 및 설명에서는 접촉 부분(229)이 제1 접촉군(2291)과 제2 접촉군(2292)으로만 이루어진 것을 예시로 하여 설명하였다. 그러나 제1 접촉군(2291)과 다른 배열, 개수 등을 가지면서 전류를 측정하는 다른 핀부 또는 접촉군이 더 포함될 수도 있고, 제2 접촉군(2292)과 다른 배열, 개수 등을 가지면서 전압을 인가하는 다른 핀부 또는 접촉군이 더 포함될 수도 있다.
도 5 및 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지의 측정 기구(220)를 사용한 태양 전지(100)의 측정 방법을 상세하게 설명한다. 도 9는 도 5에 도시한 측정 장치를 이용하여 태양 전지의 전류를 측정할 때 측정 기구(220)와 태양 전지(100)의 제1 전극(42)의 접촉 상태를 부분적으로 보여주는 평면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 부분(201)을 태양 전지(100)의 전면 위에 놓고 제2 부분을 태양 전지(100)의 후면 위에 놓고, 제1 부분(201)의 측정 기구(220)를 제1 전극(42)에 대응하는 위치에 위치시키고, 제2 부분(202)의 측정 기구(220)를 제2 전극(44)에 대응하는 위치에 위치시킨다. 이 상태에서 제1 부분(201)을 태양 전지(100) 쪽으로 가압하여 제1 부분(201)의 측정 기구(220)가 태양 전지(100)의 제1 전극(42)(특히, 버스바 라인(42b))에 접촉하도록 한다. 그리고 제2 부분(202)을 태양 전지(100) 쪽으로 가압하여 제2 부분(202)의 측정 기구(220)가 태양 전지(100)의 제2 전극(44)(특히, 버스바 라인(42b))에 접촉하도록 한다. 개구부(201a, 202a)를 통하여 입사된 광에 의하여 태양 전지(100)의 광전 변환이 일어나도록 하고 제1 및 제2 전극(42, 44)에 접촉한 제1 측정군(2291)에 의하여 태양 전지(100)의 전류를 측정한다. 그리고 제2 측정군(2292)에 전압을 인가하면서 전압의 크기를 변화시키면서 제1 측정군(2291)에서 전류를 측정하여 태양 전지(100)의 다이오드 특성을 측정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에서는 접촉 부분(229)이 연결부(도 5의 참조부호 2291b, 2292b 참조, 이하 동일)을 구비하여 일정한 길이(L)를 가지면서 형성되는 접촉군(도 5의 참조부호 2291, 2292 참조, 이하 동일)으로 구성되므로, 접촉군(2291, 2292)이 적어도 두 개의 핑거 라인(42a)을 가로질러 이에 걸쳐지도록 위치할 수 있다. 이에 의하여 제1 및 제2 연결부(2291b, 2292b)가 버스바 라인(42b, 44b)에 정확하게 위치하지 않는 경우에도 핑거 라인(42a, 44a)에 접촉하는 것에 의하여 제1 및 제2 전극(42, 44)의 전류를 안정적으로 측정하고 필요한 경우에 전압을 안정적으로 인가할 수 있다. 이에 따라 핑거 라인(42a, 44a)과 동일 또는 유사한 폭의 버스바 라인(42b, 44b)을 구비하는 태양 전지(100)에서도 전류를 정확하게 측정할 수 있다.
본 실시예에서는 버스바 라인(42b, 44b)을 구비한 태양 전지(100)의 경우를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 실시예에 따른 측정 기구(220)는 핑거 라인(42a, 42b)보다 훨씬 큰 폭을 가지는 버스바 전극을 포함하는 태양 전지(100)의 전류 측정에도 사용될 수 있다. 또는 도 4에 도시한 바와 같이 버스바 전극 및 버스바 라인(42b, 44b)을 구비하지 않고 복수의 핑거 라인(42a, 44a)만을 구비하는 태양 전지(100)의 전류 측정에도 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 태양 전지 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 상술한 설명과 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. 그리고 이하의 설명 및 도면에서는 측정 기구(220)을 예시로 하여 설명하였으나, 아래의 설명은 측정 기구(240)에도 적용될 수 있다.
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측정 기구를 도시한 사시도이다.
도 10를 참조하면, 본 실시예에서는 제1 접촉군(2291)의 제1 핀부(2291a)의 개수 m를 제2 접촉군(2292)의 제2 핀부(2292a)의 개수 p보다 크게 하여, 전체 제1 핀부(2291a)의 개수와 제2 핀부(2292a)의 전체 개수를 서로 다르게 하는 것을 예시하였다. 그리고 제1 배선부(220a)와 제3 배선부(220c)만을 구비하고 제2 배선부(도 4의 참조부호 220b) 및 제4 배선부(도 4의 참조부호 220d)를 구비하지 않아 배선 연결 구조를 단순화한 것을 예시하였다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측정 기구를 도시한 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에서는 복수 개의 제1 접촉군(2291)이 2보다 크면서 서로 다른 개수의 제1 핀부(2291a)를 구비하면서 배치되고, 제1 접촉군(2291) 이외의 단일의 제1 핀부(2291a)를 구비하는 것을 예시하였다. 그리고 복수 개의 제2 접촉군(2292) 외에도 단일의 제2 핀부(2292a)를 구비하는 것을 예시하였다. 그리고 제1 접촉군(2291), 단일의 제1 핀부(2291a), 제2 접촉군(2292), 단일읜 제2 핀부(2292a)가 불규칙적으로 배열된 것을 예시하였다. 이와 같이 제1 접촉군(2291)의 개수, 제1 접촉군(2291)을 구성하는 제1 핀부(2291a)의 개수, 제2 접촉군(2291)의 존재 여부 및 개수, 제2 접촉군(2292)을 구성하는 제2 핀부(2292a)의 개수, 단일의 제1 및 제2 핀부(2291a, 2292a)의 존재 여부 및 개수, 그리고 제1 및 제2 접촉군(2291, 2292), 단일의 제1 핀부(2291a), 단일의 제2 핀부(2292a) 등의 배열은 다양하게 변형 가능하다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 측정 기구를 도시한 사시도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 측정 기구(200)는 제2 고정 부분(224)을 사이에 두고 양측에 제1 고정 부분(223)이 위치하여 고정부(222)를 구성한다. 즉, 제1 고정 부분(223)은, 제2 고정 부분(224)의 길이 방향을 따라 위치하는 단변과 복수 개의 제2 고정 부분(224)에 걸쳐서(또는 측정 기구(220)의 길이 방향을 따라) 위치하는 장변을 구비하는 플레이트 형상을 가지는 절연 부재(2231a)와 금속 부재(2231b)가 적층되어 형성된다. 이러한 제1 고정 부분(223)를 제2 고정 부분(224)의 양측에 각기 하나씩 위치시키되, 제1 고정 부분(223)의 절연 부재(2231a)를 제2 고정 부분(224)에 대향하도록(일 예로, 접촉하도록) 위치한다.
도면에는 제2 고정 부분(224)의 일측에 위치하는 제1 고정 부분(223)이 하나의 절연 부재(2231a)와 하나의 금속 부재(2231b)를 구비하는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 각 제1 고정 부분(223)이 복수 개의 절연 부재(2231a) 및/또는 복수 개의 금속 부재(2231b)를 구비하는 것도 가능하며, 절연 부재(2231a)와 금속 부재(2231b) 이외의 다른 층을 구비하는 등의 다양한 변형이 가능하다.
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 태양 전지
42: 제1 전극
44: 제2 전극
42a, 44a: 핑거 라인
42b, 44b: 버스바 라인
200: 측정 장치
220, 240: 측정 기구
221: 본체 부분
222: 고정부
226: 장착부
229: 접촉 부분
2291: 제1 접촉군
2291a: 제1 핀부
2291b: 제1 연결부
2292: 제2 접촉군
2292a: 제1 핀부
2292b: 제2 연결부

Claims (20)

  1. 일 방향을 따라 간격을 두고 배열되는 n개의 장착부를 포함하는 본체 부분; 및
    상기 장착부에 장착되어 태양 전지의 전류를 측정하거나 상기 태양 전지에 전압을 인가하도록 상기 태양 전지의 전극에 접촉하는 접촉 부분
    을 포함하고,
    상기 접촉 부분은, 상기 n보다 작고 2 이상인 m개의 상기 장착부를 서로 연결하여 단변 및 장변을 가지는 접촉면을 형성하는 제1 접촉군을 포함하는 태양 전지의 측정 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접촉군은, 상기 m개의 상기 장착부에 각기 대응하는 상기 m개의 제1 핀부와 상기 제1 핀부의 단부들을 연결하도록 연장 형성되어 상기 접촉면을 형성하는 제1 연결부를 포함하는 포함하는 태양 전지의 측정 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 m이 2 내지 15인 태양 전지의 측정 기구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접촉면의 장변의 길이가 2mm 내지 20mm인 태양 전지의 측정 기구.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 연결부의 폭 또는 직경이 상기 제1 핀부의 폭 또는 직경의 90% 내지 110%인 태양 전지의 측정 기구.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 핀부의 폭 또는 직경이 450um 내지 650um인 태양 전지의 측정 기구.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 연결부가 상기 제1 핀부의 폭 또는 직경보다 큰 폭을 가지고 상기 m개의 제1 핀부들의 양측 단부 사이의 거리보다 큰 길이를 가지는 플레이트 형상을 가지는 태양 전지의 측정 기구.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 연결부의 폭이 상기 제1 핀부의 직경의 3배 이하 또는 1.2mm 이하인 태양 전지의 측정 기구.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 장착부는, 장착 본체와, 상기 장착 본체의 단부에 위치하는 탄성 부재를 포함하고,
    상기 장착 본체와 상기 제1 핀부가 상기 탄성 부재를 사이에 두고 고정되는 태양 전지의 측정 기구.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 부분은, 제2 핀부 또는 제2 접촉군을 포함하며,
    상기 제1 접촉군이 상기 태양 전지의 상기 전류를 측정하는 것 및 상기 태양 전지에 전압을 인가하는 것 중 하나를 수행하고,
    상기 제2 핀부 또는 제2 접촉군이 상기 태양 전지의 상기 전류를 측정하는 것 및 상기 태양 전지에 전압을 인가하는 것 중 다른 하나를 수행하는 태양 전지의 측정 기구.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 접촉군은, 상기 n보다 작고 2 이상인 p개의 상기 장착부에 각기 대응하는 p개의 제2 핀부와, 상기 제2 핀부의 단부들을 연결하도록 연장 형성되어 또 다른 접촉면을 형성하는 제2 연결부를 포함하는 태양 전지의 측정 기구.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 접촉군이 상기 태양 전지의 상기 전류를 측정하고,
    상기 제2 핀부 또는 상기 제2 접촉군이 상기 태양 전지에 상기 전압을 인가하며,
    상기 제1 핀부의 총 개수가 상기 제2 핀부의 총 개수보다 많은 태양 전지의 측정 기구.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 접촉 부분은 상기 제1 접촉군과 상기 제2 접촉군을 포함하고,
    상기 제1 접촉군과 상기 제2 접촉군의 배열이 규칙적으로 반복되는 태양 전지의 측정 기구.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접촉군이 복수 개 구비되고,
    상기 복수 개의 제1 접촉군이 제1 배선부에 의하여 서로 전기적으로 연결되는 태양 전지의 측정 기구.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접촉군 내의 상기 m개의 상기 제1 핀부들의 적어도 일부가 제2 배선부에 의하여 서로 전기적으로 연결되는 태양 전지의 측정 기구.
  16. 일 방향을 따라 간격을 두고 배열되는 n개의 장착부를 포함하는 본체 부분; 및 상기 상기 장착부에 장착되어 태양 전지의 전류 또는 전압을 측정하는 접촉 부분을 포함하고, 상기 접촉 부분은 상기 n보다 작고 2 이상인 m개의 상기 장착부를 서로 연결하여 단변 및 장변을 가지는 접촉면을 형성하는 제1 접촉군을 포함하는 태양 전지의 측정 기구를 준비하는 단계; 및
    상기 제1 접촉군을 포함하는 상기 접촉 부분을 상기 태양 전지의 전극 위에 접촉시켜 상기 태양 전지의 전류 및 전압을 측정하는 단계
    를 포함하는 태양 전지의 측정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전극은, 복수 개의 핑거 라인을 포함하고,
    상기 제1 접촉군이 상기 복수 개의 핑거 라인 중 적어도 두 개에 걸쳐서 위치하는 태양 전지의 측정 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전극은,
    상기 핑거 라인과 교차 형성되며 상기 핑거 라인의 폭의 2배 이하의 폭을 가지는 버스바 라인을 포함하거나,
    상기 복수 개의 핑거 라인으로만 구성되는 태양 전지의 측정 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제1 핀부의 폭 또는 직경은 핑거 라인의 피치보다 작고,
    상기 제1 핀부 사이의 피치는 상기 핑거 라인의 피치보다 큰 태양 전지의 측정 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 m이 2 내지 15이거나,
    상기 접촉면의 장변의 길이가 2mm 내지 20mm인 태양 전지의 측정 방법.
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CN106771416A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 常州天合光能有限公司 一种便于测试的高效太阳电池及其测试装置
KR20190061235A (ko) 2017-11-27 2019-06-05 한국에너지기술연구원 태양광 발전장치 샘플용 지그 및 이를 포함하는 태양광 시뮬레이터
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