KR20160142323A - 태양 전지 모듈 및 이러한 모듈을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

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자크 안나 요세푸스 피터스
바스 베르나르두스 반 아켄
에베르트 외젠 벤데
이안 존 베넷
마르틴 데 브루이즈네
요하네스 아드리아누스 마리아 반 루스말렌
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쉬티흐틴크 에네르지온데르조크 센트룸 네델란드
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Abstract

전면 및 후면을 가지는 반도체 기판을 기반으로 하는 태양 전지(12)를 포함하는 태양 전지 모듈을 제조하기 위한 방법은, - 상기 기판으로부터 태양 전지를 제작하는 단계, 및 - 상기 태양 전지의 적어도 후면 상에 코팅 층을 증착하는 단계를 포함한다. 상기 증착 단계는, 상기 적어도 후면 상에 코팅 분말(20)을 적용하고, 상기 표면 상에 부착된 분말 층을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 증착 단계 후에, 예비-어닐링된 코팅 층에서 상기 부착된 분말 층을 변형시키기 위해(for transforming the adhered powder layer in a pre-annealed coating layer) 상기 태양 전지 모듈 상에 제1 어닐링 공정을 수행하는 단계를 포함한다. 추가적으로 상기 방법은, - 상기 태양 전지 상에 접촉 영역(14)의 위치에 상기 부착된 분말 층의 제거에 의해 또는 상기 태양 전지 상의 접촉 영역의 마스킹에 의해 상기 태양 전지 상에 오픈 접촉 영역(open contacting areas)을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제거는 제1 어닐링 공정에 선행하고, 상기 마스킹은 증착 단계에 선행한다.

Description

태양 전지 모듈 및 이러한 모듈을 제조하기 위한 방법{SOLAR CELL MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A MODULE}
본 발명의 분야
본 발명은, 태양 전지 모듈(solar cell module) 및 이러한 태양 전지 모듈을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 게다가, 본 발명은, 이러한 태양 전지 모듈을 포함하는 태양 패널에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이러한 태양 전지 모듈 및/또는 태양 패널 모듈을 제조하기 위한 처리 라인(processing line) 및 툴(tools)에 관한 것이다.
배경기술
태양 전지 기판 반도체(Semiconductor based solar cell)는, p/n 접합을 형성하는 p-타입 도핑된 층(p-type doped layer) 및 n-타입 도핑된 층의 층 구조를 가지는 반도체 구조를 포함한다.
태양 전지에서 물질의 양을 감소시키기 위해, 보다 얇은 기판을 사용하기 위한 경향이 있다. 결과적으로, 상기 기판은, 태양 패널 내로 조립(assembly)하는 동안에 처리하기에 보다 손상되기 쉽고 보다 어렵게 된다.
백 사이드(back side) 상의 모든 접촉을 가지는 태양 전지로 이루어진 태양 패널에서, 접촉은 백-시트 층 상에 전도체 패턴(conductor pattern)과 전형적으로 연결된 것이다. 상기 태양 전지 및 상기 백-시트 층 사이에, 봉지재 층은, 상기 전도체 패턴 상의 이에 해당하는 접촉 영역의 및 태양 전지의 접촉의 위치에 해당하는 개구와 배치된 것이다(In between the solar cell and the back-sheet layer an encapsulant layer is positioned with openings that correspond with the location of the contacts of the solar cells and of the corresponding contacting area on the conductor pattern). 상기 봉지재 층의 개구에서 접촉 물질은, 상기 태양 전지 접촉 및 상기 전도체 패턴 사이의 전기 접촉을 제공하기 위해 적용된 것이다. 상기 접촉 물질은 접착제 및 전도체 기반 충진제(conductor based filler)를 일반적으로 포함한다. 상기 충진제는 일반적으로 은 또는 은 합금 기반 분말이다. 전도체 기반 충진제의 양을 감소시키기 위해, 상기 봉지재 층은, 이는 이의 봉지하고(encapsulating) 스트레스 완화하는 특성을 유지한다면, 가능한 한 얇아야 한다.
태양 패널에서, 천공된 백-시트(perforated back-sheet)가 사용되었다. 큰 패널에 대해서, 예를 들어, 봉지재 시트(encapsulant sheet)에서 홀을 형성하는 펀칭 장치(punching equipment)의 한정된 정확성으로 인하여 및 상기 봉지재 물질의 한정된 치수 안정성(limited dimensional stability)으로 인하여, 상기 전도성 패턴된 포일(conductive patterned foil)의 접촉 영역과 상기 봉지재 시트의 홀을 맞추기 어렵다.
태양 패널에서, 상기 전도성 접착제는 모든 전지의 접촉을 위해 스텐실 프린트된 것이다. 큰 패널에 대해, 프린팅의 정확도는 어긋난 프린트(misaligned prints)를 유도할 수도 있는 불충분하게 된다.
모듈을 제조하기 위해 기계는, 전도성 패턴된 백-시트 상에 프린팅하는 전도성 부착제 및 봉지재 천공(encapsulant perforation)을 수행하는 것을 가능하게 한다. 이러한 것은 고정된 예정된 크기를 가지는 모듈에 대해 일반적으로 완료되고, 상기 기계는, 상기 툴(들)의 배치의 정확성에서의 한계로 인하여, 상이한 가변적인 크기 및 형태를 가지는 모듈의 생산에 적합하지 않다.
특허 출원 US 2010/0116927에서는, 이의 빛을 수용하는 표면 측면 상의 전면 층 및 뒷면 층 사이에 봉입된 적어도 하나의 광기전력 소자를 포함하는 태양 전지 모듈(a solar cell module comprising at least one photovoltaic element encapsulated between a front layer on its light receiving surface side and a back layer)을 개시하고 있고, 상기 전면 층은 테트라플루오로에틸렌(TFE) 중합체를 포함하는 적어도 하나의 층을 포함한다.
특허 출원 US 2013/0087181에서는, 접촉 측면 상에 제공된 접촉 영역을 가지는 후면-접촉 반도체 전지를 가지는 광기전력 모듈을 생산하기 위한 방법을 개시하고 있고, 상기 방법은, 부전도 포일-타입 기판(non-conducting foil-type substrate)을 제공하고, 상기 기판 상에 반도체 전지의 접촉 측면을 배치하고(placing), 반도체 전지의 접촉 측면의 접촉 영역에서 개구(openings)를 생산하도록 상기 기판을 관통하는 레이저 드릴(laser drilling)을 시행하고, 상기 개구를 충진하고, 상기 기판 상에 확장하는 접촉 층을 형성하도록 상기 기판 상에 접촉 수단(contacting means)을 증착시키는 것을 포함한다.
특허 US 8,440,903에서는, 분말 코팅 및 열 처리 공정을 사용하여 형성된 태양 모듈을 개시하고 있다. 상기 태양광 모듈은, 상기 표면 영역을 오버라잉하는 광기전력 물질(photovoltaic material overlying the surface region) 및 표면 영역을 가지는 기판을 포함한다. 상기 태양광 모듈은 추가적으로, 상기 광기전력 물질을 오버라잉하는 배리어 물질(barrier material)을 포함한다. 게다가, 상기 태양광 모듈은, 상기 광기전력 물질을 기계적으로 보호하기 위해 상기 광기전력 물질을 둘러싸고, 상기 배리어 물질을 오버라잉하는 코팅을 포함한다. 특정 실시형태에서, 광기전력 물질은 박막 광기전력 전지이고, 상기 코팅은 정전기식 분무(electrostatic spraying)에 의해 형성되고, 열처리 공정으로 경화되는 실질적으로 거품 프리인 분말 코팅에 의해 제공된다.
본 발명의 요약
선행 기술로부터의 단점을 극복하기 위한 것이 본 발명의 목적이다. 상기 목적은, 복사를 캡쳐하기 위한 전면과, 후면을 가지는 반도체 기판을 기반으로 하는 태양 전지를 포함하는, 태양 전지 모듈을 제조하기 위한 방법(method for manufacturing a solar cell module that comprises a solar cell based on a semiconductor substrate with a front surface for capturing radiation and a rear surface)에 의해 달성된 것이고,
상기 방법은,
- 상기 반도체 기판으로부터 태양 전지를 제작하는 단계;
- 상기 태양 전지의 적어도 하나의 표면 상에 코팅 층을 증착하는 단계로서,
상기 증착 단계는,
-- 상기 적어도 후면 상에 코팅 분말을 적용하고, 상기 표면 상에 부착된 분말 층을 형성하는 단계를 포함하는 것인, 단계; 및
상기 증착 단계 후에:
- 코팅된 태양 전지를 형성하도록 예비-어닐링된 코팅 층에서 상기 부착된 분말 층을 변형시키기 위해(for transforming the adhered powder layer in a pre-annealed coating layer) 상기 태양 전지 상에 제1 어닐링 공정을 수행하는 단계;
를 포함하고,
상기 방법은 추가적으로,
-- 상기 태양 전지 상에 접촉 영역의 위치에서 상기 부착된 분말 층의 제거에 의해 상기 태양 전지 상에 오픈 접촉 영역(open contacting areas)을 형성하는 단계로서, 상기 제거는 상기 제1 어닐링 공정에 선행하는 것인 단계,
또는
-- 상기 부착된 분말 층에 의한 커버리지(coverage)를 예방하고, 상기 태양 전지 상에 오픈 접촉 영역(open contacting areas)을 형성하도록, 상기 태양 전지 상에 접촉 영역을 마스킹함으로써(by masking) 상기 태양 전지 상에 오픈 접촉 영역을 형성하는 단계로서, 상기 마스킹은 상기 증착 단계 또는 증착 단계들에 선행하는 것인, 단계,
를 더 포함한다.
상기 방법에 의해 태양 전지 기판은, 상기 기판의 적어도 하나의 표면 상에 코팅으로서 예비-어닐링된 코팅 층과 제공된다. 상기 제1 어닐링 공정에서 상기 예비-어닐링으로 인하여, 상기 코팅 분말 입자는 상기 기판 표면에 부착하고, 다공성 또는 조밀 층으로 페르콜레이트된 네트워크(percolated network)를 형성한다. 상기 예비-어닐링된 코팅 층의 다공성 또는 조밀 상태는 상기 제1 어닐링 공정의 조건(예를 들어, 기간 및 온도)에 의해 조절된다.
상기 코팅은 기판의 두께에 추가되고, 따라서, 특히, 그 다음 태양 패널 제조 단계 동안에 상기 기판의 파열(fracture)의 위험을 감소시키는 "얇은 기판"을 위한, 상기 기판의 증강을 제공한다.
추가적으로, 경우에서 상기 코팅 물질이 태양 패널 생산 동안에 봉지(encapsulation)에 적합한 물질이고, 상기 예비-어닐링된 코팅 층은 상기 태양 패널 라미네이션 공정을 위한 전구체 봉지재 층(precursor encapsulant layer)을 제공하는, 방법을 제공한다.
상기 분말이 상기 기판에 부착되는 단계 동안에, 상기 태양 전지 상에 코팅 영역의 위치에서 선택적인 마스킹(selective masking) 또는 상기 분말의 선택적인 제거는, 상기 태양 전지의 접촉 영역이 분말 프리인 상태로 남는 것을 제공한다. 상기 선택적인 제거는, 예를 들어, 상기 분말을 국부적으로 제거하는 진공 노즐에 의해 가능하다. 상기 진공 노즐은 위치설정 디바이스(positioning device)에 의해 배치되고 조절될 수도 있다.
대안적으로, 상기 접촉 영역은 또한 상기 분말 코팅 단계 전에 마스킹에 의해 분말 프리인 것으로 남을 수도 있다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이고, 상기 증착 단계는 추가적으로, 상기 전면 상의 코팅 분말을 적용하고, 상기 표면 상에 부착된 분말 층을 형성하는 것을 포함한다.
상기 방법은 상기 기판의 단면 또는 양면 코팅을 제공하기 위해 사용될 수도 있다.
측면에 따라, 본 발명은, 상기 태양 전지 상의 오픈 접촉 영역(open contacting areas)을 형성하도록 상기 태양 전지 상의 접촉 영역의 위치에 상기 부착된 분말 층의 제거를 더 포함하는, 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이고, 상기 마스킹은, 상기 지지대의 돌출부에 의해 덮여진 상기 태양 전지의 각각의 접촉 영역과, 지지대(supporting tool) 상에 상기 태양 전지를 배치함으로써 수행된다.
이러한 실시형태에서, 상기 마스킹은, 상기 지지대가 상기 태양 전지의 표면과 접촉하는 위치에서 지지대에 의해 제공된다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이고, 상기 지지대의 적어도 하나의 돌출부는 상기 접촉 영역의 표면을 유지하기 위해 진공 노즐을 포함한다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이고, 상기 제1 어닐링 공정은, 예비-어닐링된 코팅 층으로서 다공성 층을 생산하도록 조절된다.
상기 예비-어닐링 코팅 층의 다공성은, 상기 제1 어닐링 공정 동안에 상기 분말의 탈가스(outgassing)를 위한 채널을 제공함으로써 유리할 수도 있다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이고, 상기 제1 어닐링 공정은, 예비-어닐링된 코팅 층으로서 조밀 층을 생산하도록 조절된다.
조밀 층은, 최소량의 전도성 접착제로 스텐실(stenciling)을 가능하게 한다. 보다 두꺼운 및 다공성 층은, 상기 스텐실이 매끈하지 않고 여전히 두꺼운 다공성 층 상에 충분하게 평평하지 않는 방식으로, 상기 스텐실 공정을 방해하는 몇 가지 울퉁불퉁함(some roughness)을 가질 수도 있다. 결과적으로, 상기 스텐실에서의 개구에서 상기 접촉 영역까지의 거리가 너무 높을 수도 있다. 상기 전도성 접착 점(conductive adhesive dot)은 상대적으로 크고, 필요로 하는 것보다 보다 많은 물질을 함유할 것이다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이고, 상기 제1 어닐링 공정은 진공에서 수행된다.
측면에 따라, 본 발명은, 상기 태양 전지 모듈이, 제1 어닐링 공정에 선행하는 지지층들 사이에 배열되고, 상기 제1 어닐링 공정은 상기 태양 전지 모듈이 상기 지지층들 사이에 있을 때 수행되는 것을 포함하는, 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이다(the first annealing process is performed while the solar cell module is between the support layers).
측면에 따라, 본 발명은, 상기 태양 전지 모듈에 대하여 상기 지지층을 프레싱하는 것을 포함하는(comprising pressing the support layers against the solar cell module), 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이고, 상기 지지층은 늑골(ribs)의 패턴으로 제공된다. 이러한 방식에서, 상기 예비-어닐링된 코팅 층은, 진공 하에서 나중의 태양 패널 라미네이션 공정(later solar panel lamination process) 동안에 가스의 제거를 가능하게 하는, 채널의 구조로 제공된다.
측면에 따라, 본 발명은, 하기를 더 포함하는, 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이다: 디스펜싱(dispensing), 제팅(jetting) 또는 스크린 프린팅 기술(screen printing technique)에 의해, 상기 태양 전지의 상기 오픈 접촉 영역에 접촉 물질(contacting material)의 적용.
예비-어닐링된 코팅 층의 개구에 적용되는 것을 필요로 하는 접촉 물질의 양은, 필요로 하는 접촉 물질의 양 및 이의 비용을 절약할 수도 있는, 예비-어닐링된 코팅 층의 감소된 두께와 비례해서 줄어든다.
측면에 따라, 본 발명은, 태양 패널 스택의 형성을 위해 하기를 더 포함하는, 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이다:
패널 모듈 투명 커버 층(panel module transparent cover layer)을 제공하는 단계;
태양 전지의 접촉 표면이 상기 패널 모듈 투명 커버 층의 반대 쪽으로 향하도록, 상기 패널 모듈 투명 커버 층 상에 적어도 하나의 태양 전지를 배열하는 단계(arranging at least one solar cell on the panel module transparent cover layer, such that the contacting surface of the solar cell is facing away from the panel module transparent cover layer);
적어도 하나의 코팅된 태양 전지 상에 백-시트 층을 배열하는 단계로서, 상기 백-시트 층은 상기 태양 전지의 접촉 영역에 해당하는 접촉 영역과 전도성 층 패턴으로 배열된 것인, 단계(arranging a back-sheet layer on the at least one coated solar cell, the back-sheet layer arranged with a conductive layer pattern with contacting areas corresponding with the contacting areas of the solar cell);
상기 제1 어닐링 공정에서 예비-어닐링된 것으로서 상기 코팅 층이, 상기 태양 전지 및 상기 백-시트 층 사이에 용해되도록, 제2 어닐링 공정에서 상승된 온도 및 압력에 상기 태양 패널 스택을 노출시키는 단계(exposing the solar panel stack to elevated temperature and pressure in a second annealing process, such that between the solar cell and the back-sheet layer the coating layer, as pre-annealed in the first annealing process, melts).
상기 제1 어닐링 공정에서 예비-어닐링된 바와 같은 상기 코팅 층은 상기 태양 패널 라미네이션 공정 동안에 봉지재 층(encapsulant layer)으로서 제공된다.
측면에 따라, 본 발명은, 태양 패널 스택의 형성을 위해 하기를 더 포함하는, 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이다:
패널 모듈 투명 커버 층(panel module transparent cover layer)을 제공하는 단계;
상기 태양 전지의 접촉 표면이 상기 패널 모듈 투명 커버 층의 반대 쪽으로 향하도록, 상기 패널 모듈 투명 커버 층 상에 적어도 하나의 태양 전지를 배열하는 단계;
상기 태양 전지의 접촉 영역에 해당하는 전도성 층 접촉 영역을 가지는 전도성 층 패턴과 배열된 백-시트 층을 제공하는 단계(providing a back-sheet layer arranged with a conductive layer pattern with conductive layer contacting areas corresponding with the contacting areas of the solar cell);
상기 전도성 층 패턴 접촉 영역 상에 접촉 물질을 배열하는 단계(arranging contacting material on the conductive layer pattern contacting areas);
상기 태양 전지의 접촉 영역에 해당하는 상기 전도성 층 패턴 접촉 영역으로 적어도 하나의 코팅된 태양 전지 상에 상기 백-시트 층을 배열하는 단계;
상기 제1 어닐링 공정에서 예비-어닐링된 것으로서 상기 코팅 층이, 상기 태양 전지 및 상기 백-시트 층 사이에 용해되도록, 제2 어닐링 공정에서 상승된 온도 및 압력으로 상기 태양 패널 스택을 노출시키는 단계.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것으로, 상기 코팅된 태양 전지는 상기 패널 모듈 투명 커버 층을 향하는 제2 예비-어닐링된 코팅 층을 포함하고(the coated solar cell comprises a second pre-annealed coating layer facing towards the panel module transparent cover layer), 상기 제2 예비-어닐링된 코팅 층은 상기 상승된 온도 및 압력 노출 동안에 용해된다.
만약 상기 태양 전지가 후면 및 전면 둘 다 상에 코팅된 분말을 가진다면, 상기 제2 예비-어닐링된 코팅 층은 상기 기판 및 상기 패널 모듈 투명 커버 층 사이에 봉지재 층으로서 제공된다.
또한, 상기 예비-어닐링된 코팅 층(들)의 다공성은, 하나 또는 그 이상의 다공성 예비-어닐링된 코팅 층으로 제공된 태양 전지가 라미네이트된 태양 패널 스택의 제조 동안에 유리할 수도 있다. 이러한 라미네이션 공정 동안에, 상기 다공성은, 상기 인접한 커버 층 및/또는 상기 백-시트 층 및 상기 태양 전지(들) 사이에 위치된 기체의 개선된 탈가스(improved outgassing)를 가능하게 하는 기체를 위한 예비-어닐링된 코팅 층에서 흐름 경로(flow paths)를 제공할 수 있다. 이러한 방식에서, 기체 제거(degassing) 또는 탈가스에 요구되는 시간이 감소될 수도 있다. 또한, 상기 태양 패널 스택 내의 가스의 포함은 방지될 수 있다.
측면에 따라, 본 발명은, 하기를 포함하는, 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것이다: - 상기 패널 모듈 투명 커버 층의 표면 상에 분말 코팅 기술을 사용하여 상기 표면 상의 부착된 분말 층을 형성하고, - 상기 패널 모듈 투명 커버 층 상에 예비-어닐링된 코팅 층을 형성하도록, 패널 모듈 투명 커버 어닐링 공정에 상기 패널 모듈 투명 커버 층을 노출시키고, 상기 적어도 하나의 코팅된 태양 전지 위로 상기 패널 모듈 투명 커버 층의 배열은, 상기 태양 전지 표면 및 상기 패널 모듈 투명 커버 층 사이의 상기 패널 모듈 투명 커버의 상기 예비-어닐링된 코팅 층을 배열하는 것을 포함하고; 상기 패널 모듈 투명 커버의 상기 예비-어닐링된 코팅 층은 상기 상승된 온도 및 압력 노출 동안에 용해된다.
상기 패널 모듈 투명 커버 층은, 상기 기판 및 상기 패널 모듈 투명 커버 층 사이의 봉지재 층을 위한 전구체(precursor)로서 분말 코팅된 층으로 제공될 수도 있다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것으로, 상기 코팅 분말은 정전기식 분무에 의해 적용된다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것으로, 상기 코팅 분말은 정전기식 프린팅 공정 또는 레이저 프린팅 공정에 의해 적용된다.
상기 기판 상에 상기 분말을 프린팅함으로써, 상기 예비-어닐링된 코팅 층은, 상기 태양 전지의 접촉 영역 위로 개구의 패턴을 포함하는 기판으로 전송될 수 있다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것으로, 상기 적어도 하나의 태양 전지 및 상기 백-시트 층 사이의 적어도 예비-어닐링된 코팅 층은 약 100 ㎛ 이하의 두께를 가진다.
유리하게, 상기 분말 코팅 방법은, 생산될 상기 태양 패널의 전체 중량이 감소하는, 상대적으로 얇은 코팅 층을 형성하는 것을 가능하게 한다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것으로, 상승된 온도 및 압력을 노출한 후에, 상기 접촉 영역에서 상기 접촉 물질은 약 100 ㎛ 이하의 두께를 가진다.
추가적으로, 상기 예비-어닐링된 코팅 층의 개구에 적용되는 것을 필요로 하는 접촉 물질의 양은, 필요로 하는 접촉 물질의 양 및 이의 비용을 절약할 수도 있는, 예비-어닐링된 코팅 층의 감소된 두께에 비례해서 감소한다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것으로, 상기지지층 또는 지지층들은 테프론 또는 테프론-화합물 물질(Teflon-compound material)로 이루어진 것이다.
이러한 물질은 상기 지지층(들)로부터 상기 예비-어닐링된 코팅 층의 쉬운 방출을 용이하게 한다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 방법에 관한 것으로, 상기 증착 단계는 상기 분말 및 상기 태양 전지 사이의 정전위(electrical potential)를 사용하여 수행되고, 상기 정전위는 상기 분말의 정전하(electrostatic charging)에 의해 형성된 것이다.
유리하게, 상기 정전하는, 상기 분말이 상기 기판의 표면 위로 분배되고, 상기 기판의 표면에 부착할 수 있는 방식으로, 상기 분말이 대전되는 것을 야기한다(the electrical potential causes the powder to become charged, in a manner that the powder can be distributed over the surface of the substrate and adheres to the surface of the substrate).
상기 정전하는, 예를 들어 정전식 분무 노즐(electrostatic spraying nozzle)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명은 또한, 적어도 하나의 코팅 층 및 전면 및 후면을 가지는 반도체 기판을 기반으로 하는 태양 전지를 포함하는 태양 전지 모듈에 관한 것이고, 상기 적어도 하나의 코팅 층은 예비-어닐링된 코팅 층이고, 후면 및 전면의 적어도 하나를 덮는다.
본 발명은, 태양 패널을 형성하기 위한 다음 공정 단계 동안에 균열에 대항하여, 코팅 층에 의해 강화된 반-제품 태양 전지 생산품(semi-finished solar cell product)을 제공한다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 태양 전지 모듈에 관한 것이고, 상기 코팅 층은 열가소성 물질로 이루어진 것이다.
열가소성 물질은 그 다음 태양 패널 라미네이션 공정 동안에 봉지재 층으로서 상기 코팅 층을 사용하는 것을 가능하게 한다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 태양 전지 모듈에 관한 것이고, 상기 코팅 층은 후면 및 전면을 덮는다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 태양 전지 모듈에 관한 것이고, 상기 코팅 층은, 상기 태양 전지 기판의 원주 주위에, 상기 후면 및 전면에 수직으로 연장하는 독립된 연장된 부분을 포함한다(the coating layer comprises a free-standing extended portion extending perpendicular to the rear surface and to the front surface, around the circumference of the solar cell substrate).
이러한 방식에서, 상기 열가소성 물질의 가장자리는, 상기 태양 전지 모듈의 처리를 가능하게 하는, 상기 태양 전지 기판 주위에 제공된다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 태양 전지 모듈에 관한 것으로, 상기 적어도 하나의 코팅층은 100 ㎛ 이하의 두께를 가진다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 태양 전지 모듈에 관한 것으로, 상기 적어도 하나의 코팅 층은 상기 태양 전지 상에 접촉 영역의 위치에 해당하는 위치에 개구를 포함한다(the at least one coating layer comprises openings at locations corresponding to locations of contacting areas on the solar cell).
게다가, 본 발명은, 패널 모듈 투명 커버 층, 적어도 하나의 태양 전지, 및 백-시트 층을 포함하는 태양 패널에 관한 것이고, 제1 봉지재 층은 상기 백-시트 층 및 적어도 하나의 태양 전지 사이에 배열된 것이고, 제2 봉지재 층은 상기 패널 모듈 투명 커버 층 및 상기 적어도 하나의 태양 전지 사이에 배열된 것이고; 상기 제1 봉지재 층은 상기 태양 전지 상에 접촉 영역의 위치에 해당하는 위치에서 개구들과 배열된 것이고(the first encapsulant layer being arranged with openings at locations corresponding to locations of contacting areas on the solar cell); 접촉 물질은 적어도 하나의 태양 전지의 각각의 접촉 영역 및 상기 백-시트 층 상에 해당하는 접촉 영역(corresponding contacting area) 사이의 개구들에 배열된 것이고, 상기 적어도 제1 봉지재 층 및 상기 접촉 물질은 100 ㎛ 이하의 두께를 가진다.
게다가, 본 발명은, 태양 전지 분말 코팅을 위한 제1 스테이션(a first station for powder coating a solar cell) 및 상기 태양 전지의 적어도 하나의 표면 상에 예비-어닐링된 코팅 층으로 코팅된 태양 전지를 형성하도록 상기 분말 코팅된 태양 전지를 어닐링하기 위한 제2 스테이션을 포함하는 태양 전지 또는 태양 패널 처리 라인(solar panel processing line)에 관한 것이다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 처리 라인에 관한 것이고, 추가적으로, 상기 분말 코팅된 태양 전지로부터 코팅 분말을 선택적으로 제거하기 위한 제3 스테이션을 포함하고, 사용에서 상기 태양 전지가 제2 스테이션에 도달하기 전에 상기 제3 스테이션을 통과하도록, 상기 제3 스테이션은 제1 스테이션 및 제2 스테이션의 중간에 배열된 것이다.
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 처리 라인에 관한 것으로, 상기 제1 스테이션은 다수의 기둥(pillars) 및 캐리어(carrier)를 포함하는 지지대(supporting tool)를 포함하고, 상기 기둥은 상기 캐리어로부터 연장된 것이고, 상기 태양 전지 상의 분말 코팅의 증착 동안에 마스킹되도록 상기 태양 전지의 영역에 해당하는 위치에 위치된 것이다(the pillars extending from the carrier and being positioned at locations corresponding to areas of the solar cell that are to be masked during the deposition of the powder coating on the solar cell).
측면에 따라, 본 발명은 상기에 기재된 바와 같은 처리 라인에 관한 것이고, 상기 제2 스테이션은, 벨트 용광로(belt furnace), 지속적인 지지 벨트(continuous support belts), 및 상기 지지 벨트를 위한 구동 기구(driving mechanism)를 포함하고; 상기 지지 벨트는, 상기 벨트 용광로를 통한 통과 동안에 태양 전지 모듈을 클램핑하기 위한 반대 위치에 배열된 것(the support belts being arranged in opposing positions for clamping a solar cell module during passage through the belt furnace)을 더 포함한다.
유리한 실시형태는 추가적으로 종속항에 의해 정의된 바와 같다.
본 발명은 본 발명의 대표적인 실시형태를 나타낸 도면과 관련하여 하기에 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 제조 공정에 따른 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다;
도 2a 및 2b는, 그 다음의 제조 단계 동안에 상기 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다;
도 3은, 본 발명의 실시형태에 따른 추가적인 제조 단계 동안에 상기 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다;
도 4는, 그 다음 제조 단계 후의 상기 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다;
도 5는, 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다;
도 6은, 본 발명의 실시형태에 따른 태양 전지 모듈의 제조 단계를 나타낸 것이다;
도 7은 도 6에 나타낸 단계 후의 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다;
도 8은 도 7의 태양 전지 모듈의 상면도(top view)를 나타낸 것이다;
도 9는, 도 8의 태양 전지 모듈의 배열의 상면도(top view)를 나타낸 것이다;
도 10은, 본 발명의 실시형태에 따른 태양 전지 모듈 및 패널 모듈 투명 커버 층의 횡단면을 나타낸 것이다;
도 11은 본 발명의 실시형태에 따른 제조 단계 동안에 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다;
도 12는, 본 발명의 실시형태에 따른 제조 단계의 도식적인 횡단면을 나타낸 것이다.
실시형태의 상세한 설명
본 발명은, 반도체 기판을 기반으로 하는 태양 전지 모듈, 예를 들어, 실리콘 기판으로 제조된 태양 전지를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 태양 전지는 일반적으로, MWT(금속 랩 쓰루, metal wrap through), EWT(이미터 랩 쓰루, emitter wrap through), HIT(얇은 진성층을 가지는 이종접합, Heterojunction with thin intrinsic layer), IBC(맞물린 후면 접촉, interdigitated back contact)와 같은, 후면 접촉 타입 태양 전지이다. 그러나, 몇몇의 실시형태에서, 본 발명은, 전면 및 후면 접촉을 가지는 다른 태양 전지 타입을 또한 포함하는 것이 가능하다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따라 제조 단계에 따른 태양 전지 모듈(10)의 횡단면을 나타낸 것이다.
상기 태양 전지 모듈(10)은 상기에 설명된 바와 같은 반도체 기판을 기반으로 하는 태양 전지(12)를 포함한다. 상기 태양 전지(12)는 전면(F) 및 후면(R)을 가진다. 이러한 실시형태에서, 상기 태양 전지의 접촉 영역(14)는 후면(R)에 배열된 것이다.
이러한 제조 단계 동안에, 상기 태양 전지(12)는 지지층(16) 상에 위치된 것이다.
상기 후면(R) 및 상기 접촉 영역(14)은 부착된 분말 코팅 층(20)에 의해 덮여진 것이다. 상기 부착된 분말 코팅 층(20)은, 입자 및 상기 후면 사이의 전위(electric potential) 하의 분말의 입자에 후면(R)(및 접촉 영역)을 노출시킴으로써 증착된 것이다.
실시형태에서, 상기 전위는 상기 분말의 정전하에 의해 형성된 것이다.
대안적인 실시형태(alternative embodiment)에서, 상기 코팅 분말은, 정전기식 분사에 의해 적용된 것이다. 추가적인 대안에서, 상기 코팅 분말은, 정전기식 프린팅 공정[예를 들어, 토너 및 드럼(drum) 기반으로 하는 레이저 프린팅 공정]에 의해 적용된 것이다.
바람직한 실시형태에서, 상기 분말 코팅은, 태양 패널 스택에 대한 봉지재 물질로서 적합한 열가소성 물질로 이루어진 것이다.
도 2a 및 2b는, 그 다음의 제조 단계 동안에 상기 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다.
도 2a에서, 상기 태양 전지 모듈은, 상기 부착된 분말 코팅 층(20)으로부터 떨어진 곳에서 노즐(22)로 나타낸 것이다. 상기 노즐은, 상기 부착된 분말 코팅 층(20)으로부터 상기 접촉 영역(14)과 같은 미리 결정된 위치에서 코팅 분말을 선택적으로 제거하기 위해 배열된 것이다. 이러한 방식에서, 코팅 분말로부터 실질적으로 프리인 오픈 접촉 영역(14)이 형성된다(open contacting areas 14 substantially free from the coating powder are created).
대안적인 실시형태에서, 상기 제거 단계는, 상기 코팅 분말이 마스킹되는 후면 상의 위치에 축적되는 것을 예방하기 위해 마스킹 단계(masking step)로 대체된다. 마스킹은 상기 증착 단계에 선행하여 수행된다.
추가적인 실시형태에서, 상기 마스킹은, 상기 지지대의 기둥에 의해 뒤덮인 상기 태양 전지의 각각의 접촉 영역(또는 선택적인 오픈 영역)과 상기 지지대(supporting tool)(나타내지 않음) 상에 상기 태양 전지를 위치함으로써 수행된다.
도 2b는 제거 단계 후 오픈 접촉 영역(14)를 가지는 상기 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다. 마스킹 단계를 가지는 실시형태에서, 도 2b는 상기 마스킹 도구의 제거 후의 태양 전지 모듈을 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태에 따른 추가적인 제조 단계 동안의 상기 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다.
상기 후면(R) 상의 상기 부착된 분말 코팅 층은 제2 지지층(17)에 의해 덮여지고, 상기 전면(F)은 현재, 후면(R) 상의 상기 분말 코팅 층(20)으로서 유사한 방식으로 상기 전면(F) 상의 부착된 분말 코팅 층(24)을 형성하기 위해 분말 입자에 노출된 것이다. 그 다음에, 상기 부착된 분말 코팅 층(24)는 지지층(18)에 의해 덮여진 것이다.
그 다음 단계에서, 상기 부착된 분말 코팅 층들(20, 24) 사이에 스택된 상기 태양 전지(12)는, 예비-어닐링된 코팅 층들(20a, 24a)에서 상기 부착된 분말 코팅 층으로 변형하기 위해 상승된 온도에 노출된다(고체화 단계).
상기 어닐링은 진공 조건 하에서 처리될 수도 있다.
상기 어닐링 및 선택적인 진공의 조건은, 다공성 예비-어닐링된 코팅 층[예비-태킹 단계(pre-tacking step)에서]에서 조밀 예비-어닐링된 코팅 층[예비-라미네이팅 단계(pre-laminating step)에서]까지의 범위에서 각각, 예비-어닐링된 코팅을 형성하기 위해, 상기 분말 코팅 층을 부분적으로 또는 완전하게 용해시키기 위해 설정된 것이다.
실시형태에 따라, 상기 예비-어닐링된 코팅 층(20a, 24a)의 두께는 100 ㎛이다. 상기 두께는, 평균 입도 크기 및 크기 분포와 같은 분말 파라미터 및 상기 분말 코팅 공정의 파라미터에 의해 조절될 수 있다.
고체화 단계의 결과로서, 상기 분말 코팅 층은 덜 부러지게 되고, 상기 태양 전지(12)의 후면 및 전면에 대한 상대적인 개선된 부착을 수득한다.
고체화 단계 동안에, 상기 지지층(17, 18)은, 상기 태양 전지 모듈(10)[즉, 태양 전지(12) 및 분말 코팅 층(20, 24)]을 클램프하고(clamp) 지지하도록 위치된 상태로 남아있다.
실시형태에서, 상기 지지층은, 최대의 열가소성 물질을 위한 뛰어난 리프트-오프 특성(lift-off propert)을 가지는, 테프론(PTFE) 또는 테프론 화합물로 이루어진 것이고, 따라서 재사용될 수 있다.
실시형태에서, 상기 지지층의 하나 또는 둘 다의 표면은, 예비-어닐링된 코팅 층(들) 상의 패턴된 표면 프로파일(patterned surface profile)을 형성하기 위해, 각각의 예비-어닐링된 코팅 층 또는 층들로 이동하는, 늑골 패턴(rib pattern)으로 제공된 것이다.
본 분야의 통상의 기술자는, 상기 고체화 단계가 접촉 영역에서 개구를 덮기 위해 상기 용해된 분말 코팅 층(20)을 방지하는 조건에서 수행됨을 인식할 것이다. 상기 고체화 단계 후에, 상기 접촉 영역에서 개구는 오픈된 상태로 있다.
도 4는, 그 다음 제조 단계 후에 상기 태양 전지 모듈의 횡단면을 나타낸 것이다.
상기 고체화 단계 후에, 상기 지지층(17, 18)은 제거된다. 그 다음에, 접촉 물질(26)은 상기 접촉 영역(14)에 적용된다.
상기 접촉 물질(26)은, 상기 예비-어닐링된 코팅 층(20a, 24a)이, 즉 예비-태킹 단계에 의해 형성된, 다공성인 경우에, 상기 접촉 영역(14)의 위치에 제공될 수도 있다. 상기 예비-어닐링된 코팅 층이 예비-라미네이트된 단계(pre-laminating step)에서 형성되는 경우에, 상기 접촉 물질은 또한 스크린 프린트되거나, 스탠실 프린트되거나 또는 분출될 수도 있다(the contacting material may also be screen printed, stencil printed or jetted).
상기 태양 전지 모듈의 상기 접촉 영역 상의 상기 접촉 물질(26)의 적용은, 상기 백-시트 층 상의 접촉 물질의 적용과 비교하여, 상기 적용은, 백-시트 층의 크기를 실질적으로 초과하여 정확히 필요로 하는 도구 없이 보다 정확하게 완성될 수 있는 상대적으로 작은 영역을 초과하여 수행되는 유리한 점을 가진다(The application of the contacting material 26 on the contacting areas of the solar cell module has an advantage that in comparison to application of the contacting material on the back-sheet layer, the application is done over a relatively small area which can be done more accurately without requiring tools that are accurate over substantially the size of back-sheet layer). 게다가, 태양 전지 모듈 상에 어긋난 프린트의 경우에, 상기 태양 전지 모듈 만이 교체를 필요로 하고, 백-시트 상의 어긋난 프린트가 상기 완전한 백-시트의 제거를 포함할 것이다(Moreover, in case of a misaligned print on a solar cell module, only the solar cell module needs replacement while a misaligned print on back-sheet would involve removal of the complete back-sheet).
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 태양 패널 모듈(50)을 나타낸 것이다.
상기 태양 패널 모듈(50)은, 백-시트 층(52), 패턴된 전도성 층(54), 다수의 태양 전지 모듈(10) 및 패널 모듈 투명 커버 층(56)의 스택(stack)을 포함한다.
상기 패턴된 전도성 층(54)는, 상기 태양 전지 모듈(10)을 향하는 상기 백-시트 층 상에 배열된다. 상기 태양 전지(12)의 후면(R) 상의 상기 접촉 영역(14)은, 상기 패턴된 전도성 층(54)으로 향한 것이다(The contacting areas 14 on the rear surface R of the solar cells 12 are directed towards the patterned conductive layer 54). 상기 태양 전지의 윗 부분에서, 상기 패널 모듈 투명 커버 층(유리 층 또는 투명 포일 층)(56)이 배열되어 있다.
상기 태양 전지 모듈 상의 상기 접촉 물질의 위치가 상기 패턴된 전도성 층 상의 연관된 위치에 위치되도록, 상기 태양 패널 모듈은 상기 백-시트 층 플러스 패턴된 전도성 층을 제공하고, 상기 패턴 전도성 층 상의 다수의 태양 전지 모듈들(10)을 배열함으로써, 뒤집힌 방향(bottom up direction)으로 제조된다. 상기 태양 전지 모듈(10)의 위에, 상기 패널 모듈 투명 커버 층이 배열된다.
본 발명에 따라, 상기 태양 전지 모듈이, 봉지(encapsulation)를 위한 물질을 제공하는 예비-어닐링된 코팅 층을 포함하기 때문에, 상기 스택은 분리된 봉지재를 함유하지 않는다. 따라서, 선행 기술에 따른 공정이, 상기 패턴된 전도성 층을 가지는 위치의 정확한 매칭(matching)을 필요로 하는 태양 패널 스택에서 봉지재 층을 배열하는 것을 필요로 하지 않기 때문에, 본 발명은 스택킹 순서(stacking sequence)가 단순하다. 이러한 단계가 생략되기 때문에, 상기 스택킹은 보다 적은 시간을 필요로 한다.
상기 스택을 형성한 후에, 라미네이션 공정은, 제2 어닐링 공정에서 예비-어닐링된 코팅 층(20a, 24a)의 물질의 용해에 의해, 상기 스택을 결합시키는 것을 수행한다. 상기 라미네이션 후에, 상기 태양 패널 모듈은 냉각된다. 상기 태양 전지 모듈의 상기 예비-어닐링된 코팅 층(20a 및 24a)은 융합되고, 상기 태양 전지 및 상기 패널 모듈 투명 커버 층 사이에, 및 인접한 태양 전지 사이에 봉지(encapsulation)(58)가 형성된다.
상기 예비-어닐링된 코팅 층(들)(20a, 24a)이 다공성 상태에 있다면, 상기 다공성 층을 통한 탈기체(outgassing)가 상기 라미네이션 공정 동안에 상기 기체 제거 단계(degassing step)를 개선하기 때문에, 상기 다공성은 상기 라미네이션 공정 동안에 진공의 적용이 증진되는 것을 가능하게 한다. 상기 예비-어닐링된 코팅 층에서 다공성은, 상기 예비-어닐링된 코팅 층을 통해 가스 분자를 위한 흐름 경로(flow paths)를 제공하는 상호 연결된 빈 공간(interconnected voids)의 채널을 포함한다.
만약 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 예비-어닐링된 코팅 층(들)(20a, 24a)이 늑골 패턴(rib pattern)으로 제공된다면, 상기 늑골 패턴은, 상기 라미네이션 공정 동안에 진공의 적용이 상기 태양 패널 스택의 가스 제거를 위해 채널을 제공함으로써, 용이하게 하는 것을 가능하게 함을 명시할 필요가 있다.
상기 태양 전지 상의 상기 예비-어닐링된 코팅 층의 사용의 결과로서, 상기 봉지(encapsulation)(58)의 두께가 상기 예비-어닐링된 코팅 층의 초기의 두께의 의해 결정된다. 태양 전지 및 패널 모듈 투명 커버 층 사이 또는 태양 전지 및 백-시트 층 사이의 봉지의 두께는, 태양 패널에서 선행기술 봉지와 비교해서 상대적으로 얇은, 100 ㎛이하일 수 있다.
상기 상대적으로 얇은 봉지(encapsulation)는, 상기 패턴된 전도성 층의 접촉 및 상기 태양 전지 접촉 사이의 접촉 물질의 필요로 하는 양이 선행 기술과 비교하여 현저하게 감소되는 것을 가능하게 한다.
본 분야의 통상의 기술자는, 상기 태양 패널 스택의 생성이 역순으로, 즉, 패널 모듈 투명 커버 층을 제공하고; 상기 패널 모듈 투명 커버 층의 반대쪽으로 향하는 상기 태양 전지의 후면, 상기 패널 모듈 투명 커버 층 상의 상기 태양 전지 모듈을 배열하고(arranging the solar cell modules on the panel module transparent cover layer, the rear surface of the solar cells facing away from the panel module transparent cover layer); 및 그 다음에 상기 태양 전지 모듈 위로 상기 패턴된 전도성 층 및 백-시트를 배열함으로써; 거꾸로, 수행될 수도 있음을 인식할 것이다.
추가적인 코팅 분말이, 상기 태양 패널 스택에서 상기 태양 전지 모듈을 배열하는 단계 동안에 또는 상기 단계 후에, 인접한 태양 전지 모듈 사이에 첨가될 수도 있음을 인식할 것이다. 필요로 한다면, 상기 추가적인 코팅 분말은, 인접한 태양 전지 모듈 사이의 갭을 채우기 위해, 추가적인 봉지재 물질(encapsulant material)을 제공할 것이다.
도 6은, 본 발명의 실시형태에 따른 태양 전지 모듈(11)의 제조 단계를 나타낸 것이다. 이러한 실시형태에서, 후면(R) 상의 상기 분말 코팅 층(20)을 형성한 후에, 및 상기 후면에서 상기 접촉 영역을 오프닝한 후에, 상기 태양 전지 모듈(11)은, 상기 지지층을 향하는 후면, 및 분말 코팅 층의 반대쪽을 향하는 여전히 프리인 전면(F), 상기 지지층(17) 상에 위치된다(after forming the powder coating layer 20 on the rear surface R and after opening the contacting areas at the rear surface, the solar cell module 11 is positioned on the support layer 17, the rear surface facing towards the support layer and the front surface F still free of a powder coating layer facing away).
상기 태양 전지 모듈(11) 주위에, 마스킹 요소(30)는 상기 태양 전지 모듈(10) 주위에 완곡한 가장자리(circumferential edge)를 형성하여 위치된다.
그 후에, 분말 코팅 증착 단계는 분말 코팅 층(24)로 상기 전면(F)를 덮기 위해 수행된다. 추가적으로, 상기 태양 전지(12)의 원주 주위에 확장하는 분말 코팅된 층의 일부(28)가 형성된다.
도 7은, 고체화 단계 후의 도 5의 태양 전지 모듈(11)의 횡단면을 나타낸 것이다. 상기 확장 분말 코팅 층 일부(28)는, 상기 고체화 단계 동안에 예비-어닐링된 확장(pre-annealed extensions)(28a)으로 변형된다.
도 8은, 상기 태양 전지(12)가 예비-어닐링된 코팅 층들(20a, 24a), 및 및 예비-어닐링된 코팅 층 물질(28a)로 이루어진 주변부에 의해 덮여진 경우에, 중심 부분과, 도 6의 태양 전지 모듈의 상면도를 나타낸 것이다.
도 9는, 태양 패널의 구성(construction) 동안에 도 7 의 태양 전지 모듈(11)의 배열의 상면도를 나타낸 것이다.
확장된 예비-어닐링된 코팅 층(28a)을 가지는 다수의 태양 전지 모듈(11)은, 서로 오버랩핑하는(overlapping) 이들 각각의 확장된 예비-어닐링된 코팅 층(28a)과 서로 인접하게 배열된 것이다.
실시형태에서, 상기 태양 전지 모듈(11)은 기와(roof-tiles)와 유사하게 스택된다.
태양 패널에서 확장된 예비-어닐링된 코팅 층(28a)을 가지는 태양 전지 모듈(11)의 사용은, 상기 태양 패널의 봉지(encapsulation)(58)를 위한 상기 확장된 예비-어닐링된 코팅 층(28a) 추가적인 물질이, 봉지 물질을 위한 추가적인 공급 물질의 역할을 할 수 있고, 상기 태양 패널 스택의 형성 동안에 분리된 봉지 물질을 추가하기 위한 필요성을 제거할 수도 있기 때문에, 유리한 점을 가진다.
도 10은, 본 발명의 실시형태에 따른 태양 전지 모듈 및 패널 모듈 투명 커버 층의 횡단면을 나타낸 것이다.
대안적인 실시형태에서, 상기 태양 전지 모듈은, 전면이 분말 코팅 층으로부터 실질적으로 프리이면서, 상기 태양 전지(12)의 오직 후면(R) 상에 예비-어닐링된 코팅 층(20a)이 제공된다(he solar cell modules are provided with a pre-annealed coating layer 20a on only the rear surface R of the solar cell 12, while the front surface are substantially free from a powder coating layer). 본 발명에 따라, 상기 패널 모듈 투명 커버 층(56)은, 예비-어닐링된 코팅 층(25a)과 함께 제공되고, 분말 코팅을 가지는 증착 공정 후에, 상기 태양 전지 모듈과 유사한 방식으로, 어닐링 단계[예비-태킹 또는 예비-라미네이팅(either pre-tacking or pre-laminating)]에 의해 형성된다.
상기 태양 패널 스택은, 상기 패널 모듈 투명 커버 층의 상기 예비-어닐링된 코팅 층(25a) 상의 상기 태양 전지 모듈의 전면을 배열하고, 그 후에 상기 태양 전지 모듈 위로 상기 패턴된 전도성 층 및 백-시트 층을 배열하고, 그 다음에 상기 태양 패널 스택 상의 라미네이션 공정을 수행함으로써 형성된다.
예비-어닐링된 코팅 층(25a)은, 상기 패널 모듈 라미네이션 단계 동안에, 봉지재 물질로 인접한 태양 전지 모듈 사이의 공간을 채우도록, 공급 물질로서 제공될 수 있는 과잉의 두께(surplus thickness)를 가지도록 배열될 수도 있다.
대안적으로, 분말 코팅된 예비-어닐링된 코팅 층(25a) 대신에, 봉지재 층은, 상기 패널 모듈 투명 커버 층 및 상기 태양 전지 모듈 사이에 배열될 수도 있다.
또한, 대안으로서, 상기 태양 전지 모듈의 전면은, 상기 후면의 측면에서, 패턴된 봉지재 층이 상기 백-시트 층 상의 상기 전도성 층 패턴 및 상기 태양 전지의 후면 사이에 제공되면서, 예비-어닐링된 코팅 층에 의해 덮여 진다.
도 11은, 본 발명의 실시형태에 따른 제조 단계 동안의 태양 전지 모듈의 횡-단면을 나타낸 것이다.
이러한 실시형태에서, 상기 태양 전지는, 다수의 기둥(105) 및 캐리어(11)를 포함하는 지지대(100) 상에 공정된 것이다. 상기 기둥(105)은, 캐리어(11)로부터 연장된 것이고, 상기 태양 전지 상에 코팅하는 분말의 증착 동안에 마스킹되도록 상기 태양 전지의 영역에 해당하는 위치에 위치된 것이다(The pillars 105 extend from a carrier 110 and are positioned at locations corresponding to areas of the solar cell that are to be masked during the deposition of the powder coating on the solar cell).
상기 증착 공정 전에, 상기 태양 전지(12)는, 상기 기둥(105)의 위치에 맞추어 조정된 마스킹될 영역 및 지지대(100) 상에 고정된 것이다(Preceding the deposition process the solar cell 12 is mounted on the supporting tool 100, and the areas to be masked aligned with the position of the pillars 105). 하나 또는 그 이상의 기둥은, 상기 지지대(100) 상의 태양 전지를 클램핑하기 위해 진공 노즐로서 구현될 수 있다.
상기 기둥(105)는, 상기 태양 전지(12) 및 상기 지지대 사이의 공간을 가지도록 상기 캐리어로부터 확장된 것이다.
그 다음에, 증착 공정은, 부착된 코팅 층을 형성하기 위해 상기 태양 전지 상의 코팅 분말을 증착하기 위해 수행된다. 상기 태양 전지가 마스킹될 상기 위치에서만 덮히기 때문에, 상기 증착 공정은 단일 증착 공정에서 코팅 분말의 모든-측면 증착(all-sided deposition)을 제공할 수 있다.
실시형태에서, 상기 기둥(105), 및 임의적으로 상기 캐리어(110)은 테프론 또는 테프론 기초 화합물로 이루어진 것이다.
상기 증착 공정 후에, 상기 부착된 코팅층(21)을 가지는 상기 태양 전지(12)는 지지층 상에 배열되고 상기에 기재된 바와 같은 추가적으로 처리된다.
도 12는, 본 발명의 실시형태에 따른 제조 툴(manufacturing tool)(200)의 도식적인 횡단면을 나타낸 것이다.
상기 제조 툴(200)은, 예비-어닐링된 코팅 층(20a, 24a)으로 태양 전지 모듈을 형성하기 위한 예비-태킹 또는 예비-라미네이팅 용광로(pre-tacking or pre-laminating furnace)에 관한 것이다.
상기 제조 툴(200)은, 벨트 용광로(belt furnace)(210), 지속적인 지지 벨트(continuous support belts)(220, 230), 및 상기 지지 벨트를 위한 구동 기구(driving mechanism)(240)를 포함한다.
상기 지지 벨트는, 이들 사이에 태양 전지 모듈을 클램핑하기 위한 반대 위치(opposing position)로 배열된 것이다.
상기 지지 벨트는, 상기 부착된 코팅 층(20, 24) 및 연장된 코팅 층(28)이 만약 존재한다면, 예비-태킹 또는 예비-라미네이팅 모드에서 예비-어닐링된 코팅층으로 변형시키는 방식으로, 벨트 용광로를 지나간다.
상기 제조 툴은, 상기 지지 벨트의 경로 내에 분말 코팅 스테이션(나타내지 않음)이 갖춰질 수도 있다.
실시형태에서, 상기 제조 툴(200)은, 태양 전지 분말 코팅을 위한 제1 스테이션, 및 상기 태양 전지의 적어도 하나의 표면 상의 예비-어닐링된 코팅 층으로 코팅된 태양 전지를 형성하기 위해 상기 분말 코팅된 태양 전지를 어닐링하게 위한 제2 스테이션을 가지는 태양 전지 또는 태양 패널 처리 라인의 일부이다.
실시형태에 따라, 상기 태양 전지 또는 태양 패널 처리 라인은, 분말 코팅된 태양 전지로부터 코팅 분말을 선택적으로 제거하기 위한 제3 스테이션이 갖춰진 것이다. 사용에서 상기 태양 전지가 제2 스테이션에 도달하기 전에 상기 제3 스테이션을 통과하도록, 상기 제3 스테이션은 제1 스테이션 및 제2 스테이션의 중간에 배열된 것이다.
실시형태에서, 도 11에 나타낸 바와 같은 지지대는 태양 전지 또는 태양 전지 처리 라인의 제1 스테이션의 일부일 수도 있다.
본 발명은 몇몇의 실시형태에 관하여 기재된 것이다. 분명한 변형 및 변화는, 선행하는 상세한 설명을 읽고 이해하면서 본 분야의 통상의 기술자가 인식할 것이다. 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된 본 발명의 범위로, 모든 이러한 변형 및 변화가 포함된 것으로 이해되기 위한 것이다.

Claims (33)

  1. 복사(radiation)를 캡쳐하기(capturing) 위한 전면과, 후면을 가지는 반도체 기판을 기반으로 하는 태양 전지를 포함하는, 태양 전지 모듈을 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은,
    - 상기 반도체 기판으로부터 태양 전지를 제작하는 단계;
    - 상기 태양 전지의 적어도 하나의 표면 상에 코팅 층을 증착하는 단계로서,
    상기 증착 단계는,
    -- 상기 적어도 후면 상에 코팅 분말을 적용하고, 상기 표면 상에 부착된 분말 층을 형성하는 단계를 포함하는 것인, 단계; 및
    상기 증착 단계 후에:
    - 코팅된 태양 전지를 형성하도록 예비-어닐링된 코팅 층에서 상기 부착된 분말 층을 변형시키기 위해(for transforming the adhered powder layer in a pre-annealed coating layer) 상기 태양 전지 상에 제1 어닐링 공정을 수행하는 단계;
    를 포함하고, 및
    상기 방법은 추가적으로
    -- 상기 태양 전지 상에 접촉 영역의 위치에서 상기 부착된 분말 층의 제거에 의해 상기 태양 전지 상에 오픈 접촉 영역(open contacting areas)을 형성하는 단계로서, 상기 제거는 상기 제1 어닐링 공정에 선행하는 것인 단계,
    또는
    -- 상기 부착된 분말 층에 의한 커버리지(coverage)를 예방하고, 상기 태양 전지 상에 오픈 접촉 영역을 형성하도록, 상기 태양 전지 상에 접촉 영역을 마스킹함으로써 상기 태양 전지 상에 오픈 접촉 영역을 형성하는 단계로서, 상기 마스킹은 상기 증착 단계 또는 증착 단계들에 선행하는 것인, 단계,
    를 더 포함하는 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양 전지 상에 상기 오픈 접촉 영역은 코팅 분말 프리인 것인(the open contacting areas on the solar cell are free from coating powder), 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 증착 단계는 추가적으로, 상기 전면 상에 상기 코팅 분말을 적용하고, 상기 표면 상에 부착된 분말 층을 형성하는 것을 포함하는 것인, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마스킹은, 클램핑 툴(clamping tool)의 돌출부에 의해 덮여진 상기 태양 전지의 각각의 접촉 영역과, 클램핑 툴 상에 상기 태양 전지를 배치함으로써 수행되는 것인, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 클램핑 툴의 적어도 하나의 돌출부는 상기 접촉 영역의 표면을 유지하기 위해 진공 노즐을 포함하는 것인, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 어닐링 공정은, 예비-어닐링된 코팅 층으로서 다공성 층을 생산하도록 조절되는 것인, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 어닐링 공정은, 예비-어닐링된 코팅 층으로서 조밀 층(dense layer)을 생산하도록 조절되는 것인, 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제1 어닐링 공정은 진공에서 수행되는 것인, 방법.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 태양 전지 모듈은, 제1 어닐링 공정 전에, 지지층들 사이에 배열된 것이고, 상기 제1 어닐링 공정은 상기 태양 전지 모듈이 상기 지지층들 사이에 있을 때 수행되는 것인, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 태양 전지 모듈에 대하여(against) 상기 지지층을 프레싱(pressing)하는 것을 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지층은 늑골(ribs)의 패턴으로 제공되는 것인, 방법.
  12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은, 디스펜싱(dispensing), 제팅(jetting) 또는 스크린 프린팅 기술(screen printing technique)에 의해, 상기 태양 전지의 상기 오픈 접촉 영역에 접촉 물질(contacting material)을 적용하는 것을 포함하는 것인, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    패널 모듈 투명 커버 층(panel module transparent cover layer)을 제공하는 단계;
    상기 태양 전지의 접촉 표면이 상기 패널 모듈 투명 커버 층의 반대 쪽으로 향하도록, 상기 패널 모듈 투명 커버 층 상에 적어도 하나의 태양 전지를 배열하는 단계;
    적어도 하나의 코팅된 태양 전지 상에 백-시트 층을 배열하는 단계로서, 상기 백-시트 층은 상기 태양 전지의 접촉 영역에 해당하는 전도성 층 패턴 접촉 영역 위치-방향으로 전도성 층 패턴과 배열된 것인(arranging a back-sheet layer on the at least one coated solar cell, the back-sheet layer arranged with a conductive layer pattern with conductive layer pattern contacting areas location-wise corresponding with the contacting areas of the solar cell), 단계;
    상기 제1 어닐링 공정에서 예비-어닐링된 것으로서 상기 코팅 층이 상기 태양 전지 및 상기 백-시트 층 사이에 용해되도록, 제2 어닐링 공정에서 상승된 온도 및 압력에 상기 태양 패널 스택을 노출시키는 단계;
    에 의해 태양 패널 스택(solar panel stack)의 형성을 위한 것을 더 포함하는 것인, 방법.
  14. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    태양 패널 스택의 형성을 위해,
    패널 모듈 투명 커버 층을 제공하는 단계: 태양 전지의 접촉 표면이 상기 패널 모듈 투명 커버 층의 반대 쪽으로 향하도록, 상기 패널 모듈 투명 커버 층 상에 적어도 하나의 태양 전지를 배열하는 단계;
    상기 태양 전지의 접촉 영역에 해당하는 전도성 층 접촉 영역 위치-방향으로 전도성 층 패턴과 배열된 백-시트 층을 제공하는 단계(providing a back-sheet layer arranged with a conductive layer pattern with conductive layer contacting areas location-wise corresponding with the contacting areas of the solar cell);
    상기 전도성 층 패턴 접촉 영역 상에 접촉 물질을 배열하는 단계;
    상기 태양 전지의 접촉 영역에 해당하는 상기 전도성 층 패턴 접촉 영역으로 적어도 하나의 코팅된 태양 전지 상에 상기 백-시트 층을 배열하는 단계;
    상기 제1 어닐링 공정에서 예비-어닐링된 것으로서 상기 코팅 층이, 상기 태양 전지 및 상기 백-시트 층 사이에 용해되도록, 제2 어닐링 공정에서 상승된 온도 및 압력에 상기 태양 패널 스택을 노출시키는 단계;
    를 더 포함하는 것인, 방법.
  15. 제113항 또는 제14항에 있어서,
    상기 코팅된 태양 전지는 상기 패널 모듈 투명 커버 층을 향하는 제2 예비-어닐링된 코팅 층을 포함하고, 상기 제2 예비-어닐링된 코팅 층은 상기 제2 어닐링 공정에서 상기 상승된 온도 및 압력 노출 동안에 용해되는 것인, 방법.
  16. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 패널 모듈 투명 커버 층의 표면 상에 분말 코팅 기술을 사용하여 상기 표면 상에 부착된 분말 층을 형성하는 단계,
    상기 패널 모듈 투명 커버 층 상에 커버 예비-어닐링된 코팅 층을 형성하도록, 패널 모듈 투명 커버 어닐링 공정에 상기 패널 모듈 투명 커버 층을 노출시키는 단계,
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 코팅된 태양 전지 위로(over) 상기 패널 모듈 투명 커버 층의 배열은 상기 태양 전지 표면 및 상기 패널 모듈 투명 커버 층 사이의 상기 예비-어닐링된 코팅 층을 배열하는 것을 포함하고;
    상기 예비-어닐링된 코팅 층은 상기 제2 어닐링 공정에서 상기 상승된 온도 및 압력 노출 동안에 용해되는 것인, 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅 분말은 정전기식 분무(electrostatic spraying)에 의해 적용되는 것인, 방법.
  18. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅 분말은 정전기식 프린팅 공정 또는 레이저 프린팅 공정에 의해 적용되는 것인, 방법.
  19. 제1항 내지 제18항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 태양 전지 및 상기 백-시트 층 사이의 적어도 예비-어닐링된 코팅 층은 약 100 μm 이하의 두께를 가지는 것인, 방법.
  20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상승된 온도 및 압력에 노출한 후에, 상기 접촉 영역에서 접촉 물질은 약 100 μm 이하의 두께를 가지는 것인, 방법.
  21. 제9항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지층 또는 지지층들은 테프론 또는 테프론-화합물 물질(Teflon-compound material)로 이루어진 것인, 방법.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 증착 단계는 상기 분말 및 상기 태양 전지 사이의 정전위(electrical potential)를 사용하여 수행된 것이고, 상기 정전위는 상기 분말의 정전하(electrostatic charging)에 의해 형성된 것인, 방법.
  23. 적어도 하나의 코팅 층, 및 후면 및 전면으로 반도체 기판을 기반으로 하는 태양 전지를 포함하는, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따라 제조된 태양 전지 모듈로서,
    상기 적어도 하나의 코팅 층은, 상기 전면 및 후면의 적어도 하나를 덮고, 제1 어닐링 공정에서 예비-어닐링되는, 예비-어닐링된 분말 코팅 층인 것인, 태양 전지 모듈.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 코팅 층은 열가소성 물질로 이루어진 것인, 태양 전지 모듈.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 코팅 층은 후면 및 전면을 덮는 것인, 태양 전지 모듈.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 코팅 층은, 상기 태양 전지 기판의 원주(circumference) 주위에, 상기 후면 및 전면에 실질적으로 평행하게 연장하는 독립된 연장된 부분(free-standing extended portion)을 포함하는 것인, 태양 전지 모듈.
  27. 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 코팅 층은 100 μm 이하의 두께를 가지는 것인, 태양 전지 모듈.
  28. 제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 코팅 층은, 상기 태양 전지 상에 접촉 영역의 위치에 해당하는 위치에 개구(openings)를 포함하는 것인, 태양 전지 모듈.
  29. 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅 층은 다공성 또는 조밀 상태(porous or dense state)에 있는 것인, 태양 전지 모듈.
  30. 패널 모듈 투명 커버 층, 적어도 하나의 태양 전지, 및 백-시트 층을 포함하는 태양 패널로서,
    상기 태양 전지는 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따라 제조된 코팅된 태양 전지 또는 제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 따른 태양 전지 모듈이고;
    제1 봉지재 층(encapsulant layer)은 상기 백-시트 층 및 적어도 하나의 태양 전지 사이에 배열된 것이고, 및
    제2 봉지재 층은 상기 패널 모듈 투명 커버 층 및 적어도 하나의 태양 전지 사이에 배열된 것이고;
    상기 제1 봉지재 층은 상기 태양 전지 상에 접촉 영역의 위치에 해당하는 위치에서 개구들과 배열된 것이고(the first encapsulant layer being arranged with openings at locations corresponding to locations of contacting areas on the solar cell);
    접촉 패드(contacting pads)는 적어도 하나의 태양 전지의 각각의 접촉 영역 및 상기 백-시트 층 상에 해당하는 접촉 영역(corresponding contacting area) 사이의 개구들에 배열된 것이고,
    상기 적어도 제1 봉지재 층 및 상기 접촉 패드는 100 ㎛ 이하의 두께를 가지는 것인, 태양 패널.
  31. 태양 전지 분말 코팅을 위한 제1 스테이션(first station for powder coating a solar cell), 및 상기 태양 전지의 적어도 하나의 표면 상에 예비-어닐링된 코팅 층으로 코팅된 태양 전지를 형성하도록 상기 분말 코팅된 태양 전지를 어닐링하기 위한 제2 스테이션, 및 상기 분말 코팅된 태양 전지로부터 코팅 분말을 선택적으로 제거하기 위한 제3 스테이션을 포함하는, 태양 전지 또는 태양 패널 처리 라인(solar panel processing line)으로서,
    사용에서 상기 태양 전지가 제2 스테이션에 도달하기 전에 상기 제3 스테이션을 통과하도록, 상기 제3 스테이션은 제1 스테이션 및 제2 스테이션의 중간에 배열된 것인, 태양 전지 또는 태양 패널 처리 라인.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 제1 스테이션은 다수의 기둥(pillars) 및 캐리어(carrier)를 포함하는 지지대(supporting tool)를 포함하고,
    상기 기둥은 상기 캐리어로부터 연장된 것이고, 태양 전지를 지지하기 위해 배열된 것이고, 상기 태양 전지 상에 상기 분말 코팅의 증착 동안에 마스킹되도록(to be masked) 상기 태양 전지의 영역에 해당하는 위치에 위치된 것인, 태양 전지 또는 태양 패널 처리 라인.
  33. 제31항 또는 제32항에 있어서,
    상기 제2 스테이션은, 벨트 용광로(belt furnace), 지속적인 지지 벨트(continuous support belts), 및 상기 지지 벨트를 위한 구동 기구(driving mechanism)를 포함하고; 상기 지지 벨트는, 상기 벨트 용광로를 통한 상기 태양 전지의 통과(passage) 동안에 태양 전지 모듈을 클램핑하기 위한 반대 위치(opposing positions)에 배열된 것인, 태양 전지 또는 태양 패널 처리 라인.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108336188A (zh) * 2018-03-12 2018-07-27 苏州易昇光学材料有限公司 一种太阳能涂料喷涂层压一体设备
CN108630775B (zh) * 2018-05-29 2021-03-16 浙江巨化技术中心有限公司 一种涂料封装的薄膜太阳能电池及其成型方法
US11201426B2 (en) * 2018-08-13 2021-12-14 Apple Inc. Electrical contact appearance and protection
US11731160B2 (en) * 2020-07-20 2023-08-22 Rivian Ip Holdings, Llc Systems and methods for managing sharp transitions for powder coating
CN115172535B (zh) * 2022-09-05 2023-01-20 晶科能源(海宁)有限公司 一种光伏组件的制备方法及光伏组件

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
YU121680A (en) * 1979-05-08 1983-04-30 Saint Gobain Vitrage Method of manufacturing solar photocell panels
FR2515874A1 (fr) * 1981-11-05 1983-05-06 Comp Generale Electricite Procede d'encapsulation plastique de cellules solaires
US4485264A (en) * 1982-11-09 1984-11-27 Energy Conversion Devices, Inc. Isolation layer for photovoltaic device and method of producing same
JP2613719B2 (ja) * 1992-09-01 1997-05-28 キヤノン株式会社 太陽電池モジュールの製造方法
JP3170105B2 (ja) * 1993-07-01 2001-05-28 キヤノン株式会社 太陽電池モジュール
US6949389B2 (en) * 2002-05-02 2005-09-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Encapsulation for organic light emitting diodes devices
US20090032087A1 (en) * 2007-02-06 2009-02-05 Kalejs Juris P Manufacturing processes for light concentrating solar module
EP2135298A1 (en) * 2007-04-06 2009-12-23 Solvay Solexis S.p.A. Solar cell module
JP5252472B2 (ja) * 2007-09-28 2013-07-31 シャープ株式会社 太陽電池、太陽電池の製造方法、太陽電池モジュールの製造方法および太陽電池モジュール
US20090256254A1 (en) * 2008-04-10 2009-10-15 General Electric Company Wafer level interconnection and method
US8440903B1 (en) * 2008-02-21 2013-05-14 Stion Corporation Method and structure for forming module using a powder coating and thermal treatment process
DE102010003765A1 (de) * 2010-04-08 2011-10-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Photovoltaik-Moduls mit rückseitenkontaktierten Halbleiterzellen
TW201251069A (en) * 2011-05-09 2012-12-16 3M Innovative Properties Co Photovoltaic module
CN103890968A (zh) * 2011-10-31 2014-06-25 E.I.内穆尔杜邦公司 用于背接触式光伏组件的集成背板

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