KR20160113108A - 광전지, 광전지 모듈, 및 그 제조 및 사용 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 각각 전면(101) 및 이면(102)을 갖는 복수의 평탄한 반도체 기판(10)들을 포함하는 광전지(1)에 관한 것으로, 전면(101)에는, 적어도 하나의 전면 컨택트(21)가 배치되고, 이면(102)에는, 적어도 하나의 이면 컨택트(22)가 배치되고, 반도체 기판(10) 각각은 광전지(1)의 하위영역을 형성하고, 반도체 기판들은 서로 전기적으로 병렬 접속되고, 반도체 기판(10)들은 서로 이격되어 배치되고, 적어도 2개의 반도체 기판(10)들은 서로 다른 형상 및/또는 크기를 갖는다. 또한, 본 발명은 광전지(1)를 구비한 광전지 모듈, 및 광전지의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

광전지, 광전지 모듈, 및 그 제조 및 사용{PHOTOVOLTAIC CELL, PHOTOVOLTAIC MODULE, PRODUCTION THEREOF, AND USE THEREOF}
본 발명은, 전면 및 이면을 가지고, 전면에는 적어도 하나의 전면 컨택트가 배치되고 이면에는 적어도 하나의 이면 컨택트가 배치되는 반도체 기판을 갖는 광전지에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 복수의 광전지를 포함하는 광전지 모듈, 광전지의 제조 방법, 및 그러한 광전지 모듈을 갖는 빌딩 또는 외관 요소에 관한 것이다.
본 기술분야에서, 반도체 재료로부터 광전지를 제조하는 것이 공지되어 있다. 광전지는 실질적으로, 전면 및 이면 컨택트가 설치되는 평탄한 p-n 다이오드로 구성된다. 전면 컨택트는 일반적으로 반도체 재료의 하위영역만을 덮고, 그 결과 태양광이 반도체 재료를 투과할 수 있다. 광의 흡수시에 형성되는 전자-전공 쌍은 전면 또는 이면에 드리프트하고, 전면 컨택트 및 이면 컨택트를 통해 전압으로서 이끌어낼 수 있다. 이러한 광전지는, 예를 들면 빌딩의 전기 에너지 공급을 위해 사용될 수 있다.
특히 투명 태양광 모듈에서의 사용시, 이들 공지의 광전지는, 광전지의 표면에 무아레 효과(Moire effect)가 일어나 광전지가 설치된 빌딩 외관을 보는 사람에게 혼란을 일으킬 수 있다는 결점을 갖는다. 결국, 공지의 광전지 및 이로 제조되는 모듈은 제한적인 미적 디자인 옵션을 제공한다.
이 종래 기술에서 출발한 본 발명의 목적은 더 다양한 디자인 옵션을 제공하고 보기에 좋은 광전지를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 1에 따른 광전지, 청구항 12에 따른 광전지 모듈, 청구항 16에 따른 빌딩 및 청구항 17에 따른 광전지를 제조하는 방법에 의해 해결된다.
본 발명에 따르면, 각각 전면 및 이면을 갖는 복수의 평탄한 반도체 기판들로 광전지를 구성하는 것이 제안되어 있다. 이와 달리, 지금까지 알려진 광전지는 항상 전면과 반대측의 이면을 갖는 단일 반도체 기판을 사용하고 있다.
적어도 하나의 pn 접합은 반도체 기판을 도핑하여 전면 및/또는 이면에 병렬로 형성되고, 이 접합에서, 가해지는 태양광이 흡수된다. 얻어지는 전자-정공 쌍이 각각 전면 또는 이면에 드리프트하고 적절한 컨택트를 통해 전압 또는 전류로서 이끌어낼 수 있다.
본 발명에 따르면, 현재 개개의 광전지가 반드시 단일 평탄한 반도체 기판으로 형성될 필요는 없음이 발견되었다. 본 발명에 따른 광전지는 오히려, 각각 광전지의 하위영역을 형성하는 복수의 반도체 기판으로 제조될 수 있다. 광전지의 개개의 하위영역들 또는 하위셀들이 서로 전기적으로 병렬로 접속된다. 결과적으로, 각각의 하위영역에 의해 형성된 전류는 더해지는 한편, 전압은 일정하게 유지된다.
복수의 평탄한 반도체 기판으로부터의 각 개개의 반도체 기판은 전면에 전면 컨택트를, 및 이면에 이면 컨택트를 지닌다. 각각의 경우에, 전면 컨택트는 반도체 기판의 하위영역을 점유하고, 그 결과 다른 하위영역은 덮이지 않아 태양광의 투과를 가능하게 한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 예를 들면 박형의 컨택트 핑거 또는 컨택트 라인으로서 형성될 수 있는 복수의 전면 컨택트가 이용 가능할 수 있다. 따라서, 전면 컨택트와 반응하는 반도체 기판에서의 소수 전하 캐리어의 드리프트 길이가 더 작으므로, 얻어지는 전류를 더 효율적으로 이끌어낼 수 있다.
이면 컨택트는 또한, 반도체 기판의 이면의 하위영역만을 덮을 수 있고, 또한 박형의 컨택트 핑거 또는 컨택트 라인으로서 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 이면 컨택트는 또한, 반도체 기판의 이면의 전체의 또는 거의 전체의 금속화를 얻도록, 전체 영역에 부착될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 반도체 기판은, 전면 컨택트를 이면의 접속 요소에 도전되게 접속될 수 있는 적어도 하나의 보어를 가질 수 있다. 결과적으로, 파워 레일에 의한 전면의 섀도잉(shadowing)을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 전면 컨택트 및 이면 컨택트는, 일반적으로 공지된 방식으로 스크린 인쇄, 에어로졸 인쇄 또는 패드 인쇄에 의해, 또는 진공에서 얇은 금속층의 증착에 의해 부착될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 컨택트는, 전류 부하 용량을 향상시키기 위해 전해 도금에 의해 보강될 수 있다. 전면 및 이면 컨택트의 재료는, 일반적으로 옴 접촉(ohmic contact)이 생기는 방식으로 반도체 기판 및 그 도핑 재료에 의거하여 선택된다. 본 발명의 일부 실시예에서, 컨택트는 은, 금 또는 구리를 포함하거나 이로 구성될 수 있다.
예를 들면, 그러한 반도체 기판은 직접 반도체 재료 또는 간접 반도체 재료를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 반도체 기판은 실리콘으로 구성되거나, 실리콘을 함유할 수 있다. 또한, 반도체 기판은 미리 결정 가능한 도전성을 가능하게 하기 위해 도펀트를 함유할 수 있다. 또한, 반도체 기판은 종래의 오염 물질을 함유할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 반도체 기판은 결정성일 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 반도체 기판은 비정질일 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 반도체 기판은 약 50㎛ 내지 약 1000㎛의 두께, 또는 약 100㎛ 내지 약 500㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 광전지는 복수의 파워 레일들을 포함할 수 있고, 복수의 파워 레일들의 길이 방향 연장부는 제 1 공간 방향을 따르고, 복수의 파워 레일들은, 전면 컨택트의 길이 방향 연장부에 대해 약 20° 내지 약 90°의 각도 또는 약 45° 내지 약 90°의 각도 또는 약 80° 내지 약 90°의 각도로 함께 둘러싼다. 여기에서 기술된 각도 범위는 단순히 크기를 말하는 것이고, 이에 따라 전면 컨택트의 길이 방향 연장부와 파워 레일의 길이 방향 연장부 사이의 각도는 순방향 또는 역방향에서 구별될 수 있다.
이 기하학적 형상으로 인해, 복수의 파워 레일은, 광전지의 서로 다른 하위영역의 전류가 파워 레일의 길이 방향 연장부를 따라 분포한다는 것에 주의한다. 대략 직교하게 연장되는 전면 컨택트는 파워 레일의 길이 방향 연장부에 직교하는 방향으로 전류를 분포시키고, 이에 따라 모든 반도체 기판의 모든 전면 컨택트는 인접하는 반도체 기판의 전면 컨택트 및 파워 레일을 통해 서로 접속된다. 마찬가지로, 모든 반도체 기판의 이면 컨택트는 서로 전기적으로 접속된다. 따라서, 보상 전류가 파워 레일의 길이 방향 연장부를 따라, 그에 직교하는 방향에 있어서도 이면 컨택트를 통해 흐를 수 있다. 이것은, 본 발명에 따른 광전지의 하위영역들의 병렬 접속을 간단하게 달성하는 데 기여한다.
본 발명에 따른 광전지는, 광전지 모듈을 얻기 위해 일반적으로 공지된 방식으로 접합될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 광전지는, 복수의 광전지를 또한 포함하지만 각 셀이 단일 반도체 기판을 갖는 경우의 공지된 광전지 모듈로 간주되어서는 안된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 각 파워 레일은, 적어도 하나의 전면 컨택트 또는 적어도 하나의 이면 컨택트를 통해 대응하는 측의 각각의 다른 파워 레일에 도전되게 접속된다. 여기에서, 도전성 접속은 본 발명의 목적을 위해 파워 레일들간의 직류 결합을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 주변 파워 레일들을 제외한 각 파워 레일은 서로 다른 반도체 기판들의 적어도 2개의 전면 컨택트 또는 적어도 2개의 이면 컨택트에 접속될 수 있다. 이것은, 광전지의 하위영역들 또는 서로 다른 반도체 기판이 파워 레일의 길이 방향 연장부에 직교하는 방향으로 중첩될 수 있는 기하학적 형상에 상당한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 광전지의 복수의 평탄한 반도체 기판들 중에서 적어도 2개의 반도체 기판은 서로 다른 형상 및/또는 크기를 가질 수 있다. 이 특징의 효과는, 무아레 효과의 발생을 실질적으로 방지하는 불규칙한, 비주기적인 구조가 실현될 수 있다는 것이다.
본 발명의 일부 실시예에서, 제 1 파워 레일 및 제 2 파워 레일은 서로 대략 병렬로 배치되고, 제 1 및 제 2 파워 레일은 파워 레일의 길이 방향 연장에 직교하는 방향으로 서로에 대해 오프셋될 수 있다. 이것은, 반도체 기판이 위치되지 않는 하위영역에서의 단락을 제 1 및 제 2 파워 레일이 일으키는 것을 방지하는 데 기여한다.
본 발명의 일부 실시예에서, 복수의 평탄한 반도체 기판은 동일한 재료로 구성될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 복수의 평탄한 반도체 기판은 동일한 재료로 구성될 수 있다. 개개의 반도체 기판이 동일한 재료로 구성될 경우에, 광의 조사시에 동일한 전압을 생성해서, 개개의 반도체 기판들간에 큰 출력 전류가 흐르지 않고 광전지의 하위영역의 병렬 접속이 가능하다. 또한, 셀 전압은 반도체 재료의 선택에 의해 정해진다. 그럼에도, 지금까지 폐기되어야 한 반도체 제조로부터의 오프컷 또는 서로 다른 제조 비용으로부터의 반도체 재료를 사용할 수 있다. 결과적으로, 에너지 집약적인 방법으로 제조되는 결정성 반도체 재료가 보다 효율적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 반도체 기판은, 광전지의 디자인 옵션을 확장하도록 서로 다른 컬러를 갖는 코팅이 설치될 수 있다. 이러한 코팅은 다양한 두께의 질화규소를 함유하거나 이로 구성될 수 있고, 그 결과 코팅은 간섭 필터로서 기능하며 셀 전압에 영향을 주지 않고 강렬한 컬러 효과를 부여한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 반도체 기판은, 단일 웨이퍼로부터 모든 반도체 기판들을 절단하여 동일한 재료로 구성될 수 있다. 절단은, 예를 들면 레이저 절단 또는 기계 가공에 의해 행해질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 광전지는, 파워 레일에 전기적으로 접속되지 않거나, 및/또는 절연성 재료로 구성되고 적어도 2개의 파워 레일에 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 전면 컨택트 및/또는 적어도 하나의 이면 컨택트를 갖는 세그먼트를 포함할 수 있다. 파워 레일에 전기적으로 접속되지 않는 세그먼트의 추가적인 사용은, 반도체 기판과 거의 동일한 광학 인상을 주는 재료로 광전지의 하위영역을 채우는 데 기여할 수 있다. 그 결과, 광전지의 미적 외관은 다양한 요구에 적합할 수 있다. 절연 재료로 이루어지며 전면 컨택트 및/또는 이면 컨택트를 갖는 세그먼트는, 개개의 반도체 기판의 원하는 병렬 접속을 가능하게 하는 서로 다른 파워 레일들간의 전류 흐름이 필요한 광전 활성 반도체 기판이 설치되지 않는 부위에 삽입될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 각 광전지의 복수의 평탄한 반도체 기판은 동일한 표면적을 가질 수 있다. 따라서, 서로 다른 광전지가, 서로 다른 외관 및 서로 다른 총면적에도 불구하고, 동일한 전류를 공급하는 것이 보장된다. 여기서, 총면적은 반도체 기판 및 중간 공간의 면적들의 합계로 간주된다. 이것은, 광전지 모듈 내의 서로 다른 광전지들의 저손실 직렬 접속을 가능하게 한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 서로 다른 재료로 이루어지는 셀은 서로 상호 접속될 수 있으며, 모두 동일한 전류를 공급한다. 이 목적을 위해, 셀의 각각의 활성 표면은, 작은 전류 수율을 갖는 재료가 높은 전류 수율을 갖는 재료보다 큰 표면적을 갖는 방식으로 적용될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 파워 레일은 임베딩 필름에 임베드될 수 있다. 이것은, 광전지 모듈의 제조시에, 본 발명에 따른 광전지의 제조 또는 조립체에 관한 취급을 매우 용이하게 하는 데 기여한다. 본 발명의 일부 실시예에서, 임베딩 필름은 본 발명에 따른 광전지를 제조하도록, 접착층을 갖거나, 및/또는 반도체 기판과 함께 밀봉될 수 있다.
이하, 본 발명은, 전반적인 발명의 개념의 제한 없이 도면에 의해 더 상세히 설명된다.
도 1은 광전지를 제조하기 위한 제 1 방법 단계를 나타내는 도면.
도 2는 광전지를 제조하기 위한 제 2 방법 단계를 나타내는 도면.
도 3은 광전지를 제조하기 위한 제 3 방법 단계를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 1 실시예를 제조하기 위한 방법 단계를 설명하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 광전지 모듈을 제조하기 위한 추가적인 방법 단계를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 광전지의 제 1 대안적인 실시예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 광전지의 제 2 대안적인 실시예를 나타내는 도면.
도 8은 서로 다른 반도체 기판을 나타내는 도면.
도 9는 반도체 기판을 제조하기 위한 제 1 제조 단계를 나타내는 도면.
도 10은 반도체 기판을 제조하기 위한 제 2 방법 단계를 나타내는 도면.
도 11은 반도체 기판을 제조하기 위한 제 3 방법 단계를 나타내는 도면.
도 12는 반도체 기판을 제조하기 위한 제 4 방법 단계를 나타내는 도면.
도 13은 반도체 기판을 제조하기 위한 제 5 방법 단계를 나타내는 도면.
도 14는 본 발명에 따른 광전지의 단면을 나타내는 도면.
도 15는 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 1 응용예를 나타내는 도면.
도 16은 본 발명에 따른 반도체 모듈의 제 2 응용예를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명에 따른 반도체 모듈의 제 3 응용예를 나타내는 도면.
도 18은 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 2 실시예를 나타내는 도면.
도 19는 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 1 실시예의 단면을 나타내는 도면.
도 20은 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 3 실시예의 단면을 나타내는 도면.
도 21은 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 4 실시예의 단면을 나타내는 도면.
도 22는 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 5 실시예의 단면을 나타내는 도면.
도 23은 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 6 실시예를 축측 투영법으로 나타내는 도면.
도 24는 반도체 기판의 다른 실시예의 단면을 나타내는 도면.
도 25는 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 7 실시예를 나타내는 도면.
본 발명에 따른 광전지의 가능한 제조 방법을 도 1 내지 도 3에 의해 설명한다. 도 4 및 도 5는 광전지를, 복수의 광전지를 포함하는 광전지 모듈로 하는 가능한 추가적인 처리를 설명한다.
도 1에 나타난 바와 같이, 제 1 방법 단계에서, 복수(3)의 제 2 파워 레일(30)이 설치된다. 파워 레일(1)은, 예를 들면 원형 또는 다각형의 단면을 갖는 와이어로서 이루어질 수 있다. 파워 레일(30)의 직경은, 약 0.1㎜ 내지 약 1㎜일 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 파워 레일(30)은 금, 은, 알루미늄 또는 구리를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 2개의 인접한 파워 레일(30)들의 거리는 약 1㎜ 내지 약 50㎜이거나 약 1㎜ 내지 약 10㎜일 수 있다. 처리의 단순화를 위해, 복수의 파워 레일(30)은, 상세히는 도 14를 통해 후술하는 바와 같이, 임베딩 필름(31)에 수용될 수 있다.
도 2는, 제 2 방법 단계에서, 복수의 반도체 기판(10)을 이면 컨택트(22)를 통해 복수(3)의 파워 레일(30)에 부착하는 방법을 나타낸다. 본 발명의 일부 실시예에서, 파워 레일(30)과 이면 컨택트(22) 사이의 도전성 접속은 납땜, 스폿 용접 또는 도전성 접착제에 의해 달성될 수 있다. 그 결과, 파워 레일(30)과 반도체 기판(10) 사이의 기계적인 부착이 동시에 달성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 반도체 기판(10)의 기계적 부착은 임베딩 필름에의 부착 또는 시일링에 의해 이루어질 수도 있다. 이 경우에, 이면 컨택트의 파워 레일(30)에의 별도의 견고한 본딩 접속은 생략될 수 있다.
도 2에 나타나 있는 바와 같이, 단일 광전지(1)의 반도체 기판(10)들은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 개개의 반도체 기판(10)은 광전지(1) 내에 규칙적이거나 불규칙적인 패턴으로 배치될 수 있다. 또한, 도 2는, 적어도 반도체 기판(10)의 전면 컨택트(21)가 띠 형상 구조를 갖고 있음을 나타낸다. 그 결과, 전면 컨택트(21)는 각 반도체 기판(10)의 하위영역만을 점유하여, 전면(101)의 일부가 반도체 기판(10)에의 광 접근에 이용 가능하다.
도 2는, 전면 컨택트(21)의 길이 방향 연장부가 파워 레일(30)의 길이 방향 연장부에 대략 직교하게 연장되는 것을 나타낸다. 이것은, 광전지(1)의 모든 반도체 기판(10)의 전기적 병렬 접속(10)이 있음을 보장한다. 파워 레일(30)을 따른 전위는 파워 레일(30)의 도전성에 의해 보상된다. 파워 레일(30)들간의 전위차는, 상기 컨택트들을 통한 전면 및/또는 이면 컨택트들에의 파워 레일들의 도전성 접속에 의해 보상될 수 있다. 따라서, 반도체 기판(10)의 모든 전면들 및 반도체 기판(10)의 모든 이면들은 직류 접속되며 균일한 전위를 갖는다.
도 3은, 복수(4)의 제 1 파워 레일(40)의 부착에 의한 광전지의 완성을 나타낸다. 제 1 파워 레일(40)은 또한, 제 2 파워 레일(3)에 의해 앞서 기술한 바와 같이, 원형 또는 다각형의 단면을 갖는 와이어로 이루어질 수 있고 선택적으로 임베디딩 필름에 고정된다. 제 1 파워 레일(40)은, 반도체 기판(10)의 전면 컨택트(21)에 접촉하도록 설치된다. 대부분의 파워 레일(40)은 적어도 2개의 서로 다른 반도체 기판(10)의 적어도 2개의 전면 컨택트에 접촉하므로, 제 1 파워 레일(40)들은 또한 서로 도전되게 접속되고, 그 결과 동일한 전위를 갖고 본 발명에 따른 반도체 기판(10)들의 병렬 접속을 제공한다.
제 1 파워 레일(40)과 제 2 파워 레일(30) 사이의 단락을 피하기 위해, 제 1 및 제 2 파워 레일들을 서로 오프셋되게 배치할 수 있다. 그 결과, 제 2 파워 레일은 2개의 제 1 파워 레일들간의 갭에 배치되고, 제 1 파워 레일은 2개의 제 2 파워 레일들간의 갭에 배치된다.
도 4는 광전지(1)를 광전지 모듈(5)의 제 1 실시예로 하는 추가적인 처리를 나타낸다. 이 목적을 위해, 복수의 반도체 기판(10)은, 각각의 이면 컨택트를 통해 이전 광전지의 제 1 파워 레일(4)에 부착될 수 있다. 이어서, 제 2 파워 레일(3)은 다시 광전지(10)의 전면에 부착될 수 있다. 이로 인해, 광전지 모듈(5) 내에서 인접한 광전지들의 직렬 접속이 제공되게 된다.
광전지 내에서 개개의 반도체 기판의 효율적인 병렬 접속을 가능하게 하기 위해, 상기 반도체 기판들은 동등한 또는 동일한 재료로 이루어질 수 있고, 그 결과 일정한 조명에서 동일한 셀 전압이 달성된다. 광전지 모듈 내에서 광전지의 효율적인 직렬 접속을 얻기 위해서, 광전지 내의 처리된 모든 반도체 기판들의 활성 표면적은 동일할 수 있으며, 그 결과 각 광전지는 광 강도가 동일할 경우 동일한 전류를 공급할 수 있다. 전류를 공급하는 능력과 관련하여 차이가 있을 경우, 일부 광전지에 세그먼트(16)가 배치될 수 있고, 상기 세그먼트는 절연체로 구성되며 광전지와 마찬가지로 전면 및 이면 컨택트가 설치된다. 이들 세그먼트(16)는, 파워 레일들간의 전류의 흐름을 가능하게 하도록, 사용될 수 있다. 그러나, 세그먼트(16) 자체는 어떠한 전기 에너지도 공급하지 않으므로, 이들 세그먼트(16)의 사용은, 광전지(1)에 의해 공급되는 전류를 미세 적응시키는 데 기여할 수 있다. 마찬가지로, 광전지의 반도체 기판에 의해 이미 전력 레일의 바운더리를 넘어서는 전류 흐름이 보장되어 있는 경우, 절연 재료로 구성되는 세그먼트(15)를 삽입하는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 광전지 모듈을 제조하기 위한 추가적인 방법 단계를 나타낸다. 도 5에 나타난 바와 같이, 파워 레일들의 자유 단부들(3a 및 3b)이 절연 재료로 이루어지는 세그먼트(15)들로 덮여, 광전지 또는 이로 이루어지는 모듈의 균일한 광학 외관을 그 전체 표면 영역에 걸쳐 확보할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따라 제안되는 광전지 또는 광전지 모듈의 제 2 실시예를 나타낸다. 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 부여된다. 따라서, 설명은 실질적인 차이점으로 한정된다.
도 6에 나타난 바와 같이, 반도체 기판(10)이 원형 베이스 대신 정사각형 베이스를 갖는다. 제 2 실시예에 따른 광전지는 또한, 단지 동일한 크기를 갖는 균일한 반도체 기판들을 포함한다. 또한, 도 6에 나타난 바와 같이, 파워 레일(40 및/또는 30)에 대해 반도체 기판(10)들이 서로 다른 상대 위치인 경우에도, 전면 컨택트(21)가 파워 레일(30 및 40)에 대략 직교하게 연장되는 것을 보장하도록, 전면 컨택트(21)의 배치가 개개의 반도체 기판(10) 상에서 서로 다르다. 그러나, 분명하게는, 전면 컨택트가 복수의 파워 레일에 접촉하고 파워 레일들간의 전위 보상을 위해 제공될 수 있는 한, 전면 컨택트(21)의 길이 방향 연장부와 파워 레일(30 및 40)의 길이 방향 연장부와의 사이에서 직각을 정확하게 따를 필요는 없다.
도 7은 반도체 기판(10)의 제 3 실시예를 나타낸다. 제 3 실시예에 따르면, 3가지 서로 다른 크기의 다각형 반도체 기판이 사용되고 있다. 도 7에 따른 다각형 베이스는 6개의 모서리를 가지며, 물론 더 많은 또는 더 적은 수의 모서리를 사용할 수도 있다. 또한, 불규칙한 형상의 다각형 기본 형태를 사용할 수 있다. 요점은, 광전지 모듈 내의 모든 광전지들의 반도체 기판들의 표면적의 합이 같다는 것이다. 그러나, 이 합을 서로 다른 하위영역으로 나누는 것은 다양할 수 있다.
도 8은, 광전지에서 사용될 수 있는 3가지 크기의 반도체 기판(10a, 10b 및 10c)을 다시 한번 나타낸다. 반도체 기판(10a, 10b 및 10c) 모두는 원형의 기본적인 형태를 갖지만, 크기가 서로 다르다. 도 8은 예로서, 작은 직경을 갖는 제 1 반도체 기판(10a), 중간 직경을 갖는 제 2 반도체 기판(10b), 큰 직경을 갖는 제 3 반도체 기판(10c)을 나타낸다.
각 반도체 기판(10a, 10b 및 10c)은, 가늘고 긴 컨택트 핑거의 형상을 채용한 복수의 전면 컨택트를 갖는다. 전면 컨택트는 반도체 기판(10a, 10b 및 10c)의 에지에 가깝게 까지 배치될 수 있다. 그러나, 에지 자체는 전면 및 이면 컨택트들간의 단락을 피하도록 노출된 채 있을 수 있다.
이면 컨택트는 전면 컨택트와 동일한 방법으로 이루어질 수 있거나, 또는 전체 표면 영역에 걸쳐 금속화를 포함할 수 있다. 예를 들면, 증착하고 이어서 금속층을 구성하는 것, 인쇄법, 또는 외부 전류 없는 증착 또는 전해도금을 이용한 증착에 의해, 일반적으로 공지된 방식으로, 각 개개의 반도체 기판(10a, 10b 및 10c)에 전면 및 이면 컨택트가 부착될 수 있다.
원형 반도체 기판(10a, 10b 및 10c)은, 절단법, 예를 들면 레이저 절단에 의해 대형 기판으로부터 제작될 수 있다. 다른 실시예에서, 원형 출발 물질 또는 웨이퍼가, 추가적인 절단이 필요없이, 바로 사용될 수 있다.
도 9 내지 도 13은 반도체 기판(10)의 다른 제조 방법을 더 상세히 설명한다. 이 제조 방법은, 시간이 거의 들지 않고, 복수의 반도체 기판(10)의 제조를 가능하게 한다.
도 9는 출발 물질로서의 기본 기판(105)을 나타낸다. 기본 기판(105)은, 이미 사전 절단된, 직각 기판 또는 마이크로일렉트로닉스에서 출발 물질로서 알려진 완전한 웨이퍼일 수 있다. 기본 기판(105)은 미리 결정 가능한 전도도를 달성하도록 도핑될 수 있다. 기본 기판(105)은, 광전지를 위한 기본적인 요소로서 기능하는 완전 처리된 pn 다이오드를 미리 포함할 수 있다.
도 9는 또한, 복수의 리세스(107)를 포함하는 마스크(106)를 나타낸다. 마스크(106)는, 출발 물질로서 예를 들면 필름, 유리판 또는 세라믹을 포함할 수 있다. 리세스(107)는, 광전지(1)에 사용되는 기본 기판(105) 상의 반도체 기판(10a, 10b 및 10c)의 후속 위치를 정의한다.
도 10은, 마스크가 기본 기판(105)의 하위영역을 덮고 리세스(107)가 기판의 하위영역을 노출시키도록, 기본 기판(105) 상에 마스크(106)를 위치시키는 방법을 설명한다.
도 11은, 스크린 인쇄, 패드 인쇄 또는 에어로졸 인쇄 등의 인쇄법에 의해, 마스크(106) 및 기본 기판(105)의 표면에 복수의 전면 컨택트(21)를 인쇄하는 방법을 나타낸다.
도 12는 다음 방법 단계, 즉 기본 기판(105)으로부터의 마스크(106)의 제거를 나타낸다. 도 12에 나타난 바와 같이, 기본 기판(105)에는, 리세스(107)에 의해 노출되는 하위영역(21)에서만 전면 컨택트(21)가 설치된다. 마지막 방법 단계에서, 반도체 기판(10)은 절단법에 의해 기본 기판(105)으로부터 절단될 수 있다. 예를 들면, 레이저 절단은 어떠한 자유로운 형태의 반도체 기판(10)을 제조하는 데 적합할 수 있다. 이 방법 단계를 결론지으면, 복수의 구멍(108)을 가지며, 마스크로서 더 많은 복수의 반도체 기판(10)의 제조에 사용될 수 있거나 폐기될 수 있는 기본 기판(105)이 남게 된다.
절단 가이드에 의해 정의되는 반도체 기판(10)의 외부 윤곽이 리세스(107)의 윤곽보다 약간 큰 경우, 전면 컨택트(21)의 둘레에 에지가 남아 전면 컨택트와 이면 컨택트 사이의 단락을 신뢰성 있게 방지할 수 있는 것을 보장할 수 있다.
도 14는 도 3에 따른 광전지의 단면도를 나타낸다.
도 14의 중간부는 반도체 기판(10)을 나타낸다. 반도체 기판(10)은 전면(101) 및 반대측 이면(102)을 갖는다. 전면(101)에는 복수의 전면 컨택트(21)가 배치된다. 그러나, 도 14의 단면은 단일 전면 컨택트(21)만을 나타낸다. 전면 컨택트(21)는 전면(101)의 하위영역의 금속화로 제작될 수 있다.
이면(102)에는 이면 컨택트(22)가 배치된다. 도시된 실시예에서, 이면 컨택트(22)는 전체 영역에 걸친 금속화에 의해 형성된다. 그러나, 이면 컨택트(22)는 또한 전면 컨택트(21)에 의해 설명된 바와 같은 구조를 가질 수도 있다.
이면 컨택트(22)는 제 2 파워 레일(30)과 접촉한다. 제 2 파워 레일(30)은 임베딩 필름(31)에 임베드된다. 여기에서, 파워 레일(30)의 단면의 일부만이 임베딩 필름(31) 내에 수용되고, 이 결과 파워 레일(30)의 금속 표면 영역이 이면 컨택트(22)의 방향으로 노출된다.
또한, 임베딩 필름(31)에는, 파워 레일(30)을 이면 컨택트(22)와 접촉시키고, 임베딩 필름(31)에 인가 및 가압하여 파워 레일과 반도체 기판(10) 사이의 기계적으로 강건한 조합을 가능하게 하도록, 접착층이 설치될 수 있다.
마찬가지로, 제 1 파워 레일(40)이 임베딩 필름(41)에 수용된다. 제 1 파워 레일(40)은 반도체 기판(1)의 제 1 면(101)에 위치되고, 그 결과 이들 레일은 전면 컨택트(21)에 접촉한다. 적어도 임베딩 필름(41)은 투명 또는 반투명할 수 있고, 그 결과 광전지의 운용시 태양광이 반도체 기판(10)의 제 1 면(101)에 가해질 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 광전지 모듈(5)의 응용예를 나타낸다. 광전지 모듈(5)은 외관(6)에 배치된다. 조립체는, 반도체 기판(10)에서의 열 축적을 피하도록, 일반적으로 공지된 방식으로 후방 환기 홀더에 의해 제작될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 광전지 모듈(5)은 빌딩(6)의 전방에 배치되는 외관 요소의 통합 구성 요소일 수 있다. 결과적으로, 단일 작업 단계로 외관을 생성하고 광전지 시스템을 설치할 수 있다.
도 15는 천연석 및 다른 광물 건축 재료로 이루어지는 빌딩 외관을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 추가 사용을 나타낸다. 도 16은 또한, 본 발명에 따른 광전지 모듈(5)을 포함하는 외관 요소(61)를 갖는 빌딩(6)을 나타낸다. 도 16에 따른 외관 요소(61)는 나무 또는 나무 재료로 이루어질 수 있다.
도 17은, 본 발명에 따른 광전지 모듈(5)을 빌딩(6)의 윈도우 요소(62)에 통합한 것을 나타낸다. 반도체 기판(10)은 광전지(1)의 표면 영역 전체를 점유하지 않으므로, 광은 개개의 반도체 기판(10)들간을 투과할 수 있다. 결과적으로, 광전지 모듈로 덮인 윈도우(62)의 하위영역은 계속해서 반투명하고, 이 결과 빌딩에의 광 입사가 여전히 가능하다. 반도체 기판(10)으로 덮는 밀도에 의존하여, 여전히 윈도우(62) 밖을 볼 수 있다.
도 18은 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 2 실시예를 나타낸다. 2개의 광전지(1a 및 1b)가 예로서 나타나 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 광전지 모듈(5) 내의 광전지(1)의 수를 더 많이 할 수 있다.
각 광전지(1a 및 1b)는, 제 1 파워 레일(40) 및 제 2 파워 레일(30)을 통해 서로 병렬로 상호 접속된 복수의 반도체 기판(10)으로 구성되는 한편, 제 1 셀(1a) 및 제 2 셀(1b)은 전기적 직렬 접속을 형성한다.
도 18에 나타난 바와 같이, 제 1 셀(1a)의 반도체 기판(10)들은 서로에 대해 비교적 작은 상대 거리로 배치되어 있다. 제 2 셀(1b)의 반도체 기판(10)들은 서로 더 큰 거리를 가지며, 그 결과 제 2 셀(1b)이 더 큰 총면적을 점유한다. 여기에서, 총면적은 반도체 기판과 중간 공간의 면적들의 합계로 간주된다. 그럼에도, 제 1 셀(1a)과 제 2 셀(1b)의 활성 영역, 즉 각각의 반도체 기판(10)의 면적들의 합은 동일하다. 이로 인해, 전기 파라미터, 즉 전류 및 전압이 동일해지게 되고, 이에 따라 아무런 문제없이 2개의 광전지(1a 및 1b)의 직렬 접속이 가능해진다.
광전지(1a 및 1b)의 다양한 총면적은, 외관에서 서로 다른 디자인 옵션들을 가능하게 한다. 예를 들면, 리킹 또는 멜팅 광전지 모듈(5)의 일루션이 그 에지들에서 얻어질 수 있다. 현재까지 알려져 있으며 동일한 광전지를 갖는 광전지 모듈은 항상 기하학적으로 정의된, 일반적으로 직선인 에지들을 갖는다. 또한, 광전지(1b)는 광 밴드(light band)의 영역 또는 윈도우 개구부에서 더 큰 총면적을 갖고 사용될 수 있고, 이에 따라 광의 빌딩에의 접근 또는 빌딩에서 방해받지 않는 거주자의 조망을 가능하게 한다. 외관의 다른 표면 영역에서, 광전지(1a)는, 반도체 기판(10)에 의한 높은 밀도의 커버리지로 인해, 영역 요소마다 더 큰 에너지 출력을 가능하게 한다.
도 19는 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 1 실시예의 단면을 나타낸다. 광전지 모듈(5)은, 태양 에너지의 접근을 위해 설치되는 커버 유리(51)를 갖는다. 앞서 도 14에 의해 설명한 바와 같이, 커버 유리(51) 아래에는, 광전지(1)를 임베드하는 상부 임베딩 필름(41) 및 하부 임베딩 필름(31)이 배치된다. 또한, 임베딩 필름(41 및 31)은 도 14에 의해 설명되는 바와 같이, 선택적으로 파워 레일들을 지닌다. 임베딩 필름(41 및 31)은 습기의 침입을 피하기 위해 함께 용접될 수 있다. 광전지(1)의 전면 컨택트 및 이면 컨택트와 파워 레일(30 및 40)와의 사이의 땜납 접속은 용접 동안 동시에 이루어질 수 있다.
이면 커버(52)가 임베딩 필름(31) 상에 가장자리에서 경계를 이룬다. 본 발명의 일부 실시예에서, 이면 커버는, 반도체 기판(10)들간의 광전지 모듈을 통해 방해받지 않는 뷰를 생성하도록 투명 또는 반투명일 수 있다. 또는, 이면 커버(52)는 채색 디자인을 가져, 반도체 기판(10)의 기하학적 패턴을 강조하거나, 광전지 모듈(5)의 균일한 색상 인상을 생성하도록 뷰어에게서 반도체 기판(10)의 존재를 숨길 수 있다.
도 20은 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 3 실시예의 단면을 나타낸다. 동일한 참조 부호는 본 발명의 동일한 구성 요소를 나타내고, 그 결과 설명은 실질적인 차이로 제한된다. 도 20에 따른 태양광 모듈은, 이면 커버(52)가 투명하고 이면 커버(52) 후방에 장식 요소(55)가 배치된다는 점에서, 도 19에 따른 제 1 실시예와 상이하다. 장식 요소(55)는, 예를 들면 그림, 기하학적 패턴, 천연석 시각 효과 또는 흑백 컬러 디자인의 형태로 양측에 장식 디자인을 가질 수 있다. 이면 커버(52)에 대향하는 장식 요소(55) 측은 반도체 기판(10)들간의 중간 영역에서 볼 수 있으며, 그 결과 빌딩의 외관 디자인과 관련하여 주요한 자유가 있다. 이면 커버(52)로부터 떨어져서 대향하는 장식 요소(55) 측을 광전지 모듈(5)의 정상 동작 동안 볼 수 있다면, 다양한 디자인을 가질 수 있어, 사용자는 양측에서 광전지 모듈(5)의 장식적 조망을 제공받는다.
본 발명의 일부 실시예에서, 장식 요소(55)는, 예를 들면 셀프 접착 필름으로서 또는 벨크로 파스너(Velcro fastener)에 의해 쉽게 교체 가능하게 디자인될 수 있다. 이로 인해, 광전지 모듈(5)의 외관을 변하는 요구에 맞출 수 있다.
도 21은 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 4 실시예의 단면을 나타낸다. 도 21에 따른 실시예는, 장식 요소(55)가 추가적인 임베딩 필름(32)에 수용된다는 점에서, 상술한 제 3 실시예와 다르다. 결과적으로, 광전지 모듈(5) 및 기계적 작용 또는 습기에 의한 대미지에 대해 보호되는 장식 요소(55)는 특히 견고한 구조를 갖는다.
도 22는 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 5 실시예의 단면을 나타낸다. 제 5 실시예는, 광전지(1a)가 제 1 평면에 배치되고, 광전지(1b)가 입사광의 방향에서 제 1 평면 후방에 배치되는 제 2 평면에 배치된다는 점에서, 제 1 실시예와 다르다. 뒤쪽 임베딩 필름(31)이, 제 1 평면의 광전지(1a)와 제 2 평면의 광전지 사이에 배치된다. 추가적인 임베딩 필름(32)이, 제 2 평면의 광전지(1b)와 이면 클로저(52) 사이에 배치된다.
광전지(1a 및 1b)는 광전지 모듈(5) 내에 띠 패턴으로 배치될 수 있다. 이로 인해, 태양광이 각도에 의존해 흡수되고, 또한 광전지 모듈(5)을 구비한 윈도우를 통한 뷰가 각도에 의존하게 된다. 예를 들면, 뷰는 거의 수평한 뷰 방향에서는 약간 정도만 손상될 수 있는 한편, 더 높은 위치로부터 광전지 모듈(5)에 가해지는 태양광은 양 평면에서 흡수되며, 이것은, 광전지(1a)들간의 중간 공간을 통해 입사하는 광이 광전지(1b)에 의해 흡수되어 전기 에너지를 생산하는 데 사용되기 때문이다. 일부 실시예에서, 광전지(1a)는 제 1 인버터에 접속될 수 있고, 광전지(1b)는 제 2 인버터에 접속될 수 있다.
도 23은 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 6 실시예를 나타낸다. 제 6 실시예는, 제 2 평면의 광전지(1b) 대신에, 가동되는 또는 견고한 박판이 이용 가능하며, 이에 의해 광전지 모듈(5) 후방의 룸(room) 내의 광의 접근과 이 룸으로부터의 뷰가 제어될 수 있다는 점에서, 제 5 실시예와 상이하다. 일부 실시예에서, 박판(17)은 불투명한 접착제 필름 또는 코팅의 형태로 글레이징(52)에 부착될 수 있다. 도 23은 또한, 최외부 글레이징으로서 기능하는 광전지 모듈(5)이, 유리 요소(53 및 54)로 구성되는 이중 또는 삼중 글레이징의 일부가 될 수 있는 방법을 설명한다.
도 23은 또한, 비스듬히 입사한 태양광(60)이 광전지(1)에 의해 흡수되는 방법을 나타낸다. 빌딩 내부로 중간 공간을 통과한 광은, 박판(17)에 의해 흡수될 수 있다.
도 24는 반도체 기판의 다른 실시예의 단면을 나타낸다. 상술한 바와 같이, 도 24에 따른 반도체 기판(10)은 전면(101) 및 이면(102)을 갖는다. 전면 컨택트(21)는 전면(101)에 배치된다. 대응되게, 이면 컨택트(22)는 이면(102)에 배치된다. 태양광은 전면(101)을 통과해 반도체 기판(10)에 이르고, 여기에서 흡수되어, 전면 컨택트(21)와 이면 컨택트(22) 사이에서 전압 및 전류로서 이끌어낼 수 있는 전자-정공 쌍이 형성된다.
파워 레일들에 의한 전면(101)의 섀도잉을 피하거나, 적어도 저감하도록, 보어(bore)(211)가 전면 컨택트(21) 아래에 위치되고, 상기 보어는, 반도체 기판(10)의 이면(102)의 컨택트 요소(210)에 전면 컨택트(21)를 접촉시키도록, 도전성 재료로 충전되거나 도전되게 코팅된다. 컨택트 요소(210)는 파워 레일(40)에 접속될 수 있고, 그 결과 2개의 파워 레일(30 및 40)은 반도체 기판(10)의 이면(102) 및 광전지(1)에 각각 배치된다.
도 25는 본 발명에 따른 광전지 모듈의 제 7 실시예를 나타낸다. 제 7 실시예는 도 24에 따른 반도체 기판을 사용하며, 그 결과 제 1 파워 레일 및 제 2 파워 레일(30)은 모두 반도체 기판(10)의 바닥측(102)에 배치된다. 2개의 광전지(1a 및 1b)가 다시 나타나 있으며, 여기에서 광전지 모듈(5)은 또한 더 많은 광전지 및 더 많은 파워 레일을 가질 수 있음은 물론이다.
제 1 광전지는 3개의 반도체 기판(10a, 10b 및 10c)을 가지며, 그 각각은 대략 원형의 기본 형상을 갖는다. 컨택트 요소(210) 및 이면 컨택트(22)는, 컨택트 요소(210)가 제 1 파워 레일(40)에 의해 접촉되고, 이면 컨택트(22)가 제 2 파워 레일(30)에 의해 접촉되는 방식으로 배치된다. 이로 인해, 광전지(1a) 내의 3개의 반도체 기판(10a, 10b 및 10c)은 전기적으로 병렬로 접속되게 된다.
제 2 광전지(1b)는 단일 반도체 기판(10d)을 갖는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 반도체 기판의 수는 각 셀에서 많거나 적을 수 있다. 그러나, 각각의 광전지는 반도체 기판들의 대략 동일한 면적을 갖는 것이 유리하고, 그 결과 광전지에 의해 공급되는 전압 및 전류는 대략 동일하다. 반도체 기판(10)의 각각의 형상은 앞서 기술한 바와 같이 서로 다를 수 있음은 물론이다.
도 25에 나타난 바와 같이, 반도체 기판(10g)은, 컨택트 요소(210)가 제 2 파워 레일(30)과 접촉되고 이면 컨택트(22)가 제 1 파워 레일(40)과 접촉되는 방식으로 배치된다. 이로 인해, 제 1 광전지(1a) 및 제 2 광전지(1b)가 직렬 접속되게 된다.
본 발명이 도면에 도시된 실시예에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 상기 설명은 제한이 아닌 설명으로 간주되어야 한다. 본 발명의 다른 상기 특정 실시예로부터의 특징이 추가 실시예에 결합될 수 있다. 다음의 청구범위는, 기술되는 특징이 본 발명의 적어도 일 실시예에서 이용 가능한 방식으로 이해되어야 한다. 이것이 추가적인 특징의 존재를 배제하는 것은 아니다. 청구범위 및 위의 설명이 "제 1" 및 "제 2"의 특징을 정의할 경우, 이 지정은 순서를 정하는 것이 아니라 동일한 종류의 두 가지 특징들간을 구별하는 데 역할한다.

Claims (18)

  1. 각각 전면(101) 및 이면(102)을 갖는 복수의 평탄한 반도체 기판(10)들을 포함하는 광전지(1)로서,
    상기 전면(101)에는, 적어도 하나의 전면 컨택트(21)가 배치되고, 상기 이면(102)에는, 적어도 하나의 이면 컨택트(22)가 배치되고,
    상기 반도체 기판(10) 각각은 상기 광전지(1)의 하위영역(subarea)을 형성하고, 상기 반도체 기판들은 서로 전기적으로 병렬 접속되고,
    상기 반도체 기판(10)들은 서로 이격되어 배치되고, 상기 광전지(1)의 복수의 평탄한 반도체 기판(10)들 중의 적어도 2개의 반도체 기판(10)들은 서로 다른 형상 및/또는 크기를 갖는 광전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광전지는 복수(3, 4)의 파워 레일(30, 40)들을 포함하고, 상기 파워 레일(30, 40)들의 길이 방향 연장부는 제 1 공간 방향을 따라 연장되고, 상기 파워 레일(30, 40)들은, 상기 전면 컨택트(21)의 길이 방향 연장부에 대해 약 20° 내지 약 90°의 각도 또는 약 45° 내지 약 90°의 각도 또는 약 80° 내지 약 90°의 각도로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 광전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 파워 레일(30, 40) 각각은, 적어도 하나의 전면 컨택트(21) 또는 적어도 하나의 이면 컨택트(22)를 통해 모든 다른 파워 레일(30, 40)에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 광전지.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전면 컨택트는, 상기 반도체 기판(10)의 통로(103)를 통해 상기 반도체 기판(10)의 이면(102)에 안내되는 것을 특징으로 하는 광전지.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 주변 파워 레일을 제외한 파워 레일(30, 40) 각각은, 서로 다른 반도체 기판(10)들의 적어도 2개의 전면 컨택트(21) 또는 적어도 2개의 이면 컨택트(22)에 접속되는 것을 특징으로 하는 광전지.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전지는, 상기 전면 컨택트(21)에 접속되는 제 1 파워 레일(4) 및 상기 이면 컨택트(22)에 접속되는 제 2 파워 레일(3)을 갖는 것을 특징으로 하는 광전지.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 파워 레일(4) 및 상기 제 2 파워 레일(3)은 서로 대략 병렬로 배치되고,
    상기 제 1 및 제 2 파워 레일(3, 4)들은 상기 파워 레일(3, 4)들의 길이 방향 연장부에 대해 직교하는 방향으로 서로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 광전지.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 평탄한 반도체 기판(10)들은 동등한 또는 동일한 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 광전지.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 평탄한 반도체 기판(10)들은 동등한 또는 동일한 재료로 구성되고, 적어도 2개의 반도체 기판(10)들은 서로 다른 컬러의 코팅을 갖는 것을 특징으로 하는 광전지.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    파워 레일(3, 4)들에 전기적으로 접속되지 않는 세그먼트(15)를 더 포함하거나, 및/또는 절연 재료로 이루어지고 적어도 2개의 상기 파워 레일(3, 4)들에 전기적으로 접속되는 적어도 하나의 전면 컨택트(21) 및/또는 적어도 하나의 이면 컨택트(22)를 갖는 세그먼트(16)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광전지.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로 전기적으로 병렬 접속되는 상기 복수의 반도체 기판(10)들은 비주기적 패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 광전지.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 광전지(1)를 복수 포함하는 광전지 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광전지(1) 각각의 복수의 평탄한 반도체 기판(10)들은 동일한 표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 광전지(1)들은 서로 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전지(1a, 1b)들은 제 1 평면 및 제 2 평면에 배치되고, 상기 제 2 평면은 상기 입사광 방향에서 상기 제 1 평면 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 광전지 모듈.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 광전지 모듈을 포함하는 빌딩(6) 또는 외관(facade) 요소(61) 또는 윈도우 요소(62).
  17. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 광전지를 제조하는 방법으로서,
    각각 전면(101) 및 이면(102)을 갖는 복수의 평탄한 반도체 기판(10)들을 제조하는 단계 ― 적어도 2개의 반도체 기판(10)들이 서로 다른 형상 및/또는 크기를 가짐 ―,
    상기 전면(101)에는, 적어도 하나의 전면 컨택트(21)를 부착하고, 상기 이면(102)에는, 적어도 하나의 이면 컨택트(22)를 생성하는 단계,
    길이 방향 연장부가 제 1 공간 방향을 따라 연장되는 복수의 제 2 파워 레일(3)을 마련하는 단계,
    상기 복수의 평탄한 반도체 기판(10)들을 상기 제 2 파워 레일(3)에 부착하고, 상기 이면 컨택트(22)를 상기 제 2 파워 레일(3)에 전기적으로 접촉시키는 단계 ― 상기 반도체 기판(10)들은 서로 이격되어 배치됨 ―,
    상기 복수의 평탄한 반도체 기판(10)들에 제 1 파워 레일(4)을 부착하는 단계 ― 상기 제 1 파워 레일(4)은 상기 제 2 파워 레일(3)에 대략 병렬로 연장되고, 상기 전면 컨택트(21)의 길이 방향 연장부는, 상기 파워 레일들에 대해 약 20° 내지 약 90°의 각도 또는 약 45° 내지 약 90°의 각도 또는 약 80° 내지 약 90°의 각도로 둘러싸임 ―, 및
    상기 전면 컨택트(21)를 상기 제 1 파워 레일(4)과 전기적으로 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 파워 레일(30, 40)들의 단면이 임베딩(embedding) 필름(31, 41)에 부분적으로 임베드되는 것을 특징으로 하는 방법.
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