KR20180014172A - 후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 방법 - Google Patents

후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 방법 Download PDF

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Abstract

후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 방법, 및 결과적인 태양 전지들이 설명된다. 예를 들어, 한 실시예에서, 방법은 전도성 와이어들을 인접한 태양 전지들의 후면 상에 정렬하는 단계를 포함하고, 이 때 상기 와이어들은 태양 전지들의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 실질적으로 평행하게 정렬되어 있다. 상기 방법은 와이어들을 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들 위의 태양 전지들 각각의 후면에 본딩하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 전도성 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 단계를 추가로 포함한다.

Description

후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 방법
본 개시내용의 실시예들은 재생가능 에너지의 분야이며, 특히, 후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 기술, 및 결과적인 태양 전지 및 모듈을 포함한다.
통상 태양 전지로서 알려진 광전지(photovoltaic cell)는 전기 에너지로의 태양 방사선의 직접 변환을 위한 잘 알려진 장치이다. 일반적으로, 태양 전지는 반도체 웨이퍼 또는 기판 상에서, 기판의 표면 부근에 p-n 접합부를 형성하기 위해 반도체 처리 기술을 사용하여 제조된다. 기판의 표면 상에 충돌하여 기판 내로 유입되는 태양 방사선은 기판의 대부분에서 전자 및 정공 쌍을 생성한다. 전자 및 정공 쌍은 기판 내의 p-도핑된 영역 및 n-도핑된 영역으로 이동함으로써, 도핑된 영역들 사이에 전압차를 생성한다. 도핑된 영역들은 태양 전지 상의 전도성 영역들에 연결되어, 전지로부터의 전류를 전지 회로에 결합된 외부 회로로 보낸다.
효율은, 태양 전지의 발전 능력에 직접 관련되기 때문에, 태양 전지의 중요한 특성이다. 마찬가지로, 태양 전지를 제조함에 있어서의 효율이 그러한 태양 전지의 비용 효율성에 직접 관련된다. 따라서, 태양 전지의 효율을 증가시키기 위한 기술, 또는 태양 전지의 제조에 있어서의 효율을 증가시키기 위한 기술이 일반적으로 바람직하다. 본 개시내용의 일부 실시예들은 태양 전지 구조물을 제조하기 위한 신규한 공정을 제공함으로써 태양 전지 제조 효율이 증가한다. 본 개시내용의 일부 실시예들은 신규한 태양 전지 구조물을 제공함으로써 태양 전지 효율이 증가한다.
도 1a는 본 개시내용의 실시예에 따른, 와이어 기반의 금속화를 갖는 태양 전지의 후면의 평면도를 도시한다.
도 1b는 도 1a의 태양 전지에 해당하는 횡단면도를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따른, 후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 방법에서 동작들을 열거한 흐름도이다.
도 3a~3e 및 4a~4e는 본 개시내용의 실시예에 따른, 후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 방법의 여러 단계들(도 2의 방법의 동작들에 해당함)의 도면들을 도시하고, 여기서:
도 3a는 함께 스트링될 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시하는데, 여기서 태양 전지는 교번하는 P-형 및 N-형 도핑된 영역들(태양 전지의 에지에 실질적으로 평행함)을 포함하고;
도 3b는 인접한 태양 전지들의 후면에 비전도성 쉴드를 부착한 후 도 3a의 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시하고;
도 3c는 인접한 태양 전지들의 후면 상에 전도성 와이어들을 정렬한 후 도 3b의 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시하는 데, 여기서 와이어들은 태양 전지들의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 실질적으로 평행하고;
도 3d는 인접한 태양 전지들의 후면에 전도성 와이어들을 부착한 후 도 3c의 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시하고;
도 3e는 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단한 후 도 3d의 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시하고;
도 4a는 함께 스트링될 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시하는데, 여기서 인접한 태양 전지들은 교번하는 P-형 및 N-형 도핑된 영역들(태양 전지들의 에지들에 대해 0도가 아닌 각도로 위치됨)을 포함하고;
도 4b는 인접한 태양 전지들의 후면에 비전도성 쉴드를 부착한 후 도 4a의 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시하고;
도 4c는 인접한 태양 전지들의 후면 상에 전도성 와이어들을 정렬한 후 도 4b의 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시하는 데, 여기서 와이어들은 태양 전지들의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 실질적으로 평행하고;
도 4d는 인접한 태양 전지들의 후면에 전도성 와이어들을 부착한 후 도 4c의 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시하고; 그리고
도 4e는 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단한 후 도 4d의 인접한 태양 전지들의 후면도를 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 실시예에 따른 태양 전지의 스트링을 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른 태양 전지와 함께 스트링을 위한 시스템을 도시한다.
하기의 상세한 설명은 사실상 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명 요지 또는 본 출원의 실시예들 및 그러한 실시예들의 사용을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본원에 사용되는 바와 같이, 단어 "예시적인"은 "예, 사례, 또는 실례로서 역할하는" 것을 의미한다. 본원에 예시적인 것으로 기술된 임의의 구현예는 다른 구현예들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 반드시 해석되는 것은 아니다. 또한, 전술한 기술분야, 배경기술, 발명의 내용, 또는 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 제시되는 임의의 명시적 또는 묵시적 이론에 의해 구애되도록 의도되지 않는다.
본 명세서는 “하나의 실시예” 또는 “일 실시예”에 대한 언급을 포함한다. 어구 “하나의 실시예에서” 또는 “일 실시예에서”의 출현은 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 특정 특징, 구조, 또는 특성이 본 개시내용과 일관되는 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
용어. 하기의 단락들은 본 개시내용(첨부된 청구범위를 포함함)에서 발견되는 용어들에 대한 정의 및/또는 맥락을 제공한다:
“포함하는”. 이 용어는 개방형(open-ended)이다. 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 이 용어는 추가적인 구조물 또는 단계를 배제하지 않는다.
"~하도록 구성된". 다양한 유닛들 또는 구성요소들이 작업 또는 작업들을 수행“하도록 구성된” 것으로 기술되거나 청구될 수 있다. 그러한 맥락에서, “~하도록 구성된”은 유닛들/구성요소들이 동작 동안에 이들 작업 또는 작업들을 수행하는 구조물을 포함한다는 것을 나타냄으로써 구조물을 함축하는 데 사용된다. 이와 같이, 유닛/구성요소는 명시된 유닛/구성요소가 현재 동작 중이지 않을 때에도(예를 들어, 온(on)/활성(active) 상태가 아닐 때에도) 작업을 수행하도록 구성된 것으로 언급될 수 있다. 유닛/회로/구성요소가 하나 이상의 작업을 수행“하도록 구성된” 것임을 언급하는 것은, 그 유닛/구성요소에 대해 35 U.S.C §112의 6번째 단락을 적용하지 않고자 명백히 의도하는 것이다.
“제1”, “제2” 등. 본원에 사용되는 바와 같이, 이들 용어는 이들 용어가 선행하는 명사에 대한 라벨로서 사용되며, 임의의 유형의 순서화(예컨대, 공간적, 시간적, 논리적 등)를 암시하지 않는다. 예를 들어, "제1” 태양 전지에 대한 언급이 반드시 이 태양 전지가 시퀀스의 제1 태양 전지라는 것을 의미하지는 않는다; 그 대신에 "제1"이라는 용어는 이 태양 전지를 다른 태양 전지(예를 들면, "제2” 태양 전지)와 구별하는 데 사용된다.
"결합된” 하기 설명은 함께 "결합되는" 요소들 또는 노드(node)들 또는 특징부(feature)들을 참조한다. 본원에 사용되는 바와 같이, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, “결합된”은 하나의 요소/노드/특징부가, 반드시 기계적으로는 아니게, 다른 요소/노드/특징부에 직접적으로 또는 간접적으로 결합됨(또는 그것과 직접적으로 또는 간접적으로 연통됨)을 의미한다.
“억제하다” 본원에 사용되는 바와 같이, 억제하다는 효과를 감소 또는 최소화시키는 것을 기술하는 데 사용된다. 구성요소 또는 특징부가 동작, 움직임 또는 조건을 억제하는 것으로 기술될 때, 이는 결과 또는 성과 또는 미래의 상태를 완전하게 방지할 수 있다. 또한, "억제하다"는, 그렇지 않을 경우 발생할 수도 있는 성과, 성능 및/또는 효과의 감소 또는 완화를 또한 지칭할 수 있다. 따라서, 구성요소, 요소 또는 특징부가 결과 또는 상태를 억제하는 것으로 지칭될 때, 이는 결과 또는 상태를 완전하게 방지 또는 제거할 필요는 없다.
또한, 소정 용어가 또한 단지 참조의 목적으로 하기 설명에 사용될 수 있으며, 이에 따라 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 예를 들어, “상부”, “하부”, “위”, 및 “아래”와 같은 용어는 참조되는 도면에서의 방향을 지칭한다. “전면”, “배면”, “후방”, “측방”, “외측”, 및 “내측”과 같은 용어는 논의 중인 구성요소를 기술하는 본문 및 관련 도면을 참조함으로써 명확해지는 일관된, 그러나 임의적인 좌표계 내에서 구성요소의 부분들의 배향 및/또는 위치를 기술한다. 그러한 용어는 위에서 구체적으로 언급된 단어, 이의 파생어, 및 유사한 의미의 단어를 포함할 수 있다.
후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 방법, 및 결과적인 태양 전지 및 모듈이 본원에서 기술된다. 하기 설명에서, 본 개시내용의 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해, 특정 공정 흐름 작업과 같은 다수의 특정 상세 사항이 기재된다. 본 개시내용의 실시예들이 이들 특정 상세사항 없이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에, 리소그래피(lithography) 및 패턴화 기술과 같은 잘 알려진 제조 기술은 본 개시내용의 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않는다. 또한, 도면에 도시된 다양한 실시예들은 예시적인 표현이고, 반드시 일정한 축척으로 작성된 것은 아님이 이해되어야 한다.
태양 전지의 스트링이 본원에서 개시된다. 한 실시예에서, 태양 전지들의 스트링은 복수의 후면 접촉식 태양 전지를 포함한다. 복수의 후면 접촉식 태양 전지 각각은 교번하는 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들을 포함한다. 복수의 전도성 와이어가 복수의 태양 전지 각각의 후면 상에 배치되고, 복수의 전도성 와이어 각각은 복수의 태양 전지 각각의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들에 실질적으로 평행하다. 복수의 전도성 와이어 중 하나 걸러 그 다음 와이어는 복수의 태양 전지의 각 인접한 쌍 사이 영역에서 절단된다.
한 실시예에서, 태양 전지들의 스트링은 복수의 후면 접촉식 태양 전지를 포함하고, 복수의 후면 접촉식 태양 전지 각각은 교번하는 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들을 포함한다. 복수의 후면 접촉식 태양 전지는 최종 태양 전지들 및 최종 태양 전지들 사이에 내부 태양 전지들을 포함한다. 각각의 내부 태양 전지의 P-형 확산 영역 중 하나는 P-형 및 N-형 영역들에 평행한 라인을 따라 인접한 태양 전지의 N-형 확산들 중 하나와 반대로 위치된다. 태양 전지들의 스트링은 복수의 태양 전지 각각의 후면 상에 배치된 복수의 전도성 와이어를 포함한다. 복수의 전도성 와이어 각각은 복수의 태양 전지 각각의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 실질적으로 평행하다. 복수의 전도성 와이어 중 하나 걸러 그 다음 와이어는 복수의 태양 전지의 각 인접한 쌍 사이 영역에서 절단된다.
본원에는 또한, 태양 전지들의 스트링을 제조하는 방법이 개시된다. 한 실시예에서, 태양 전지들을 전기적으로 결합하는 방법은 인접한 태양 전지들의 후면 상에 전도성 와이어들을 정렬하는 단계를 포함한다. 와이어들은 태양 전지들의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 실질적으로 평행한다. 상기 방법은 와이어들을 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들 위의 태양 전지들 각각의 후면에 본딩하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 단계를 추가로 포함한다.
또한, 태양 전지를 전기적으로 결합하기 위한 시스템이 본원에 개시되어 있다. 한 실시예에서, 시스템은 태양 전지들 각각의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 실질적으로 평행한 전도성 와이어들을 정렬하는 와이어 서포트를 포함한다. 상기 시스템은 전도성 와이어들을 상기 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들 위의 상기 태양 전지들 각각의 후면에 본딩하는 용접기를 포함한다. 상기 시스템은 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 전도성 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 절단기 또한 포함한다.
이처럼, 본원에 기술된 하나 이상의 실시예는 금속화 및 스트링 기술에 관한 것이다. 실시예에 따르면, 와이어들은 패턴화된 전지 연결배선 대신 후면 접촉식 태양 전지들을 함께 스트링 하는 데 사용된다. 상기 와이어들은 자체적으로 또는 태양 전지 위의 제1 레벨 금속화와 함께 태양 전지들을 가로 질러 전기를 모으는 금속화로서도 기능할 수 있다.
맥락을 제공하기 위해, 후면 접촉식 태양 전지들을 함께 스트링하기 위한 기술은 전면 접촉식 전지들을 함께 스트링하기 위한 기술과 상이할 수 있다. 예를 들어, 후면 접촉식 전지들의 경우, 각각의 극성(N 및 P)을 위한 금속 핑거들은 전지의 에지에서 하나의 버스바에 연결될 수 있다. 그런 다음, 전지 연결배선들은 하나의 전지의 “P 버스바”(예컨대, 소정의 P-형 영역을 위해 금속 핑거에 연결된 버스바)로부터 다음 태양 전지의 “N 버스바”(예컨대, 소정의 N-형 영역을 위해 금속 핑거에 연결된 버스바)까지 용접될 수 있다.
태양 전지 위에서 그러한 버스바에 의해 사용되는 공간은 태양 전지의 전체 효율을 감소시킨다. 또한, 태양 전지 위에 금속 핑거와 버스바를 형성하는 공정은 비용이 들 수 있다. 전면 접촉식 태양 전지들의 스트링(후면 접촉식 태양 전지들을 함께 스트링하는 방법을 포함하는 본원에서 기술된 실시예에 비하여)은 하나의 전지의 후면으로부터 다음 전지의 전면까지 엮는 금속 리본들의 사용을 포함할 수 있다. 즉, 두 개의 접촉 전지들 사이에서 하나의 전지 아래이자 다른 인접한 전지(예컨대, 다음 전지)의 상단에 걸쳐 리본이 지나갈 수 있다. 전면 접촉식 전지들의 경우 앞에서부터 뒤로 엮음으로서 제조상 어려움(예컨대, 정렬 어려움 등)이 제기될 수 있다.
실시예에 따르면, 각 전지에 걸쳐 전류를 모으기 위해 버스바를 사용하는 대신, 하나의 전지의 각 핑거(예컨대, P-형 도핑된 확산 영역들 또는 N-형 도핑된 확산 영역들)는 연속적인 전도성 와이어들을 사용하여 다음 전지의 대응하는 핑거(예컨대, 반대 극성의 핑거)에 직접 연결된다. 리본은 전체 스트링(예컨대, 연속적인 스트링)의 일부 또는 모든 전지에 걸쳐 먼저 부착되어, 태양 전지들의 각 쌍을 단락시킨다. 분리된 P 전극 및 N 전극을 복원하기 위해 하나 걸러 그 다음 와이어는 그 후 전지들 사이에서 절단된다. 예를 들어, P 전극 및 N 전극은 분리되지만 하나 걸러 그 다음 와이어가 절단되지 않으면 앞뒤로 연결된다. 하나 걸러 그 다음 와이어는 제1 전지의 P 전극들을 제2 전지의 N 전극들에게 연결한다. 다른 와이어들은 제1 전지의 N 전극들을 제2 전지의 P 전극들에게 연결한다. 그러므로, 두 세트의 와이어 중 한 세트가 절단되지 않으면 전지들의 쌍은 단락된다. 그러므로, 전지들의 소정 쌍 사이의 두 세트의 와이어들 중 한 세트를 절단함으로써 P 전극 및 N 전극을 복원할 수 있다.
예를 들어, 도 1a 및 1b는 본 개시내용의 실시예에 따른, 와이어 기반의 금속화를 갖는 태양 전지의 후면의 평면도 및 대응하는 횡단면도를 도시한다.
도 1a 및 1b를 참조하면, 태양 전지의 일부(100)는 후면(104) 및 대향하는 수광면(106)을 갖는 기판(102)을 포함한다. 복수의 교번하는 N형 및 P형 반도체 영역들(108로 도시된 그러한 영역들 중 하나)은 기판(102)의 후면(104) 내 또는 위에 배치된다. 전도성 접촉 구조물이 복수의 교번하는 N형 및 P형 반도체 영역들(108) 위에 배치된다. 전도성 접촉 구조물은 복수의 전도성 와이어(110으로 도시된 하나의 전도성 와이어)를 포함한다. 각 전도성 와이어(110)는 본딩 지점들에서 태양 전지에 본딩된다. 복수의 전도성 와이어 중 각 전도성 와이어(110)는 태양 전지의 일부(100)를 위한 금속화층의 일차원 레이아웃을 형성하기 위해 제1 방향(112)을 따라 평행한 데, 그의 예들은 도 3a~3e 및 4a~4e와 관련하여 아래에서 더욱 상세하게 기술된다.
실시예에서, 도 1a 및 1b에 도시된 것처럼, 전도성 접촉 구조물은 복수의 교번하는 N-형 및 P-형 반도체 영역(108) 및 복수의 전도성 와이어(110) 사이에 배치된 금속 시드층(114)(예컨대, M1 층)을 포함한다. 금속 시드층(114)을 포함하는 일부 실시예에서, 도 3d 및 4d에 관해 아래에서 더 상사하게 기술된 것처럼, 전도성 와이어는 금속 시드층(114)에 납땜되거나 용접(예컨대, 레이저로)될 수 있다.
예시적인 공정에서, 도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 후면 접촉식 태양 전지에 대한 금속화 및 스트링 방법의 동작을 열거한 흐름도이다. 도 3a~3e 및 4a~4e는 본 개시내용의 실시예에 따른, 후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 방법의 여러 단계들(도 2의 방법의 동작들에 해당함)의 도면들을 도시한다.
도 3a는 교번하는 P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도피된 확산 영역들(306)을 비롯하여 함께 스트링될 인접한 태양 전지들(302)의 후면도를 도시한다. 그러한 한 실시예에서, 복수의 태양 전지(302) 각각은 실질적으로 직사각형이고, P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도핑된 확산 영역들(306)은 태양 전지들(302)의 에지들(301, 303)에 실질적으로 평행하다. 실질적으로 직사각형인 태양 전지는, 예를 들어 정사각형 또는 다른 직사각형 형상일 수 있고, 표준의, 절단된 또는 둥글게 된 모서리들을 가질 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 태양 전지들(302)이 일측(예컨대, 303 측) 상에 P 핑거를 반대측(예컨대, 301 측) 상에 N 핑거로 끝나는 의미에서 태양 전지들(302)은 비대칭이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 그 후 비대칭 태양 전지들은 스트링을 따라 교번하는 방향으로 놓여질 수 있다. 스트링을 따라 교번하는 방향과 함께 비대칭적인 태양 전지 설계는 태양 전지들의 에지들(301, 303)에 평행한 와이어들의 사용을 가능하게 하는 데, 그 이유는, 도 3c에 관해 아래에서 설명되는 바와 같이, 태양 전지들 중 하나의 위에 있는 P 핑거가 인접한 태양 전지의 N 핑거로부터 직접 가로 지르기 때문이다.
다른 실시예에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 경사진 핑거 설계가 사용된다. 도 4a는 교번하는 P-형 도핑된 확산 영역들(404) 및 N-형 도피된 확산 영역들(406)을 비롯하여 함께 스트링될 인접한 태양 전지들(402)의 후면도를 도시한다. 그러나, 도 3a와 비교하여, 교번하는 P-형 도핑된 확산 영역들(404) 및 N-형 도피된 확산 영역들(406)은 실질적으로 사각형인 태양 전지들(402)의 에지들(403)에 대해 0도가 아닌 각도로 위치한다. 이처럼, 한 실시예에서, P-형 도핑된 확산 영역들(404) 및 N-형 도피된 확산 영역들(406)은 실제료 기판 내 또는 상에 0도가 아닌 각도로 형성된다. 한 실시예에서, 교번하는 P-형 도핑된 확산 영역들(404) 및 N-형 도피된 확산 영역들(406)은 복수의 태양 전지 각각의 에지들(401, 403)에 대하여 1 내지 25도 범위의 각도로 위치한다. 그러한 한 실시예에서, 교번하는 P-형 도핑된 확산 영역들(404) 및 N-형 도피된 확산 영역들(406)은 복수의 태양 전지 각각의 에지들에 대하여 1 내지 5도 범위의 각도로 위치한다.
한 실시예에 따르면, 경사진 핑거 설계에서, 태양 전지(402) 각각은 동일한 수와 구성의 교번하는 P-형 도핑된 확산 영역들(404) 및 N-형 도피된 확산 영역들(406)을 가질 수 있다. 그러므로, 태양 전지들(402)은 한 스트링에서 동일한 정렬을 갖고서 놓여진다(예컨대, 도 3a에 관해 기술된 교번하는 방향들이 아님). 그러나, 경사진 핑거 설계를 이용하면, 평행한 핑거 설계를 이용하는 것보다 와이어의 관리가 더 복잡해질 수 있다.
도 3b와 흐름도(200)의 대응하는 동작(202)을 참조하면, 금속화 및 스트링 방법은 비전도성 쉴드(308)를 인접한 태양 전지들(302)의 후면에 부착하는 단계를 포함한다. 유사하게, 도 4b는 인접한 태양 전지들(402)의 후면에 비전도성 쉴드(408)를 부착한 후 도 4a의 인접한 태양 전지들(402)의 후면도를 도시한다. 비전도성 쉴드(308)는 비전도성 테이프 또는 다른 적합한 비전도성 쉴드 또는 커버일 수 있다. 비전도성 쉴드는 정면에서 볼 때 리본을 숨기도록 기능할 수 있다. 이처럼, 비전도성 쉴드는 복수의 태양 전지의 각 인접한 쌍 사이의 와이어들의 노출된 부분들을 덮는다. 그러므로, 실시예에 따르면, 비전도성 쉴드는 정면에서 볼 때 와이어들을 충분히 가리도록 실질적으로 불투명한 재료를 포함한다. 비전도성 쉴드는 태양 전지들의 정렬 및/또는 태양 전지들(302)을 함께 유지하는 것 또한 도울 수 있다. 비전도성 쉴드(308)는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 재료들을 포함할 수 있고, 아크릴레이트와 같은 접착제층을 더 포함할 수 있다. 접착제층을 갖는 비전도성 쉴드는 정렬을 돕는 데 이로울 수 있다. 비전도성 쉴드(408)는 비전도성 쉴드(308)와 유사하거나 동일할 수 있다. 비전도성 쉴드가 위에서 설명된 이유 때문에 이로울 수 있지만, 다른 실시예는 비전도성 쉴드를 포함하지 않을 수 있다.
도 3c와 흐름도(200)의 대응하는 동작(204)을 참조하면, 금속화 및 스트링 방법은 전도성 와이어들(310)을 인접한 태양 전지들(302)의 후면 상에 정렬하는 단계를 포함한다. 한 실시예에서, 와이어들(310)은 태양 전지들(302)의 P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도피된 확산 영역들(306)과 실질적으로 평행하게 정렬된다. 와이어들(310)은 둥근, 납작한(예컨대, 리본), 약간 납작한 또는 다른 형상인 횡단면 형상을 가질 수 있다. 둥근 와이어들은 감기거나 꼬일 수 있기 때문에 이로울 수 있다. 둥근 와이어들의 정렬 및 배치를 포함하는 한 실시예에서, 와이어들을 태양 전지들의 후면에 본딩하기 전 또는 본딩하는 동안 와이어들을 납작하게 할 수 있다.
전도성 와이어는 전기적으로 전도성인 재료(예컨대, 주석, 은, 니켈 또는 유기 구리, 알루미늄과 같은 금속, 또는 유기 납땜성 보호제와 같은 코팅이 있거나 없는 구리, 알루미늄 또는 다른 적합한 전도성 재료와 같은 재료)를 포함한다. 도 3c에 도시된 실시예에서, 와이어의 수는 복수의 태양 전지 각각의 확산 영역들의 수와 동일(또는 대략 동일)하다. 그러한 한 실시예에서, 하나의 와이어는 태양 전지들(302)의 P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도피된 확산 영역들(306) 각각의 위에 정렬된다. 한 실시예에 따르면, 와이어들(310) 각각은 태양 전지들(302)의 P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도피된 확산 영역들(306) 중 하나의 위에서 대략 중앙에 위치된다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 와이어들(310)은 복수의 태양 전지(302)의 에지(301, 303)와 실질적으로 평행하게 정렬될 수 있다. P-형 및 N-형 도피된 확산 영역들이 태양 전지들의 에지들과 평행하지 않은 실시예에서, 도 4c에서 처럼, 와이어들(410)은 태양 전지들(402)의 에지들(401, 403)과 평행하게 정렬되지 않을 것이다. 예를 들어, P-형 도핑된 확산 영역들(404) 및 N-형 도핑된 확산 영역들(406)이 1 내지 25도 범위의 각도로 배치되면, 와이어들은 P-형 도핑된 확산 영역들(404) 및 N-형 도피된 확산 영역들(406)과 평행하게 정렬될 것이고, 따라서 복수의 태양 전지(402) 각각의 에지(401, 403)에 대해 1 내지 25도 범위의 각도로 또한 배치될 것이다.
다시 도 3c로 돌아가면, 와이어들은 다양한 메커니즘을 통해 정렬될 수 있다. 예를 들어, 한 실시예에서, 인접한 태양 전지들(302)의 후면 상에 전도성 와이어들(310)을 정렬하는 단계는 요홈 롤러(예컨대, 아래에서 더욱 상세하게 기술되는 도 6에 도시된 요홈 럴러(602))의 사용을 포함한다. 태양 전지들(302)의 P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도피된 확산 영역들(306) 위에 전도성 와이어들(310)을 정렬하기 위해 요홈 롤러 대신 또는 요홈 롤러 외에도 다른 메커니즘이 사용될 수 있다. 예를 들어, 한 실시예에 따르면, 리드 또는 전도성 와이어들을 정렬하고 안내하기 위한 다른 적합한 메커니즘이 사용될 수 있다. 제1 태양 전지가 아닌 태양 전지 위에 와이어들을 정렬할 때, 와이어들이 제1 태양 전지에 본딩된다는 사실은 실시예에 따라 후속 태양 전지들 위에 와이어들을 정렬하는 것을 도울 수 있다.
전도성 와이어들(310)을 정렬한 후, 도 2에 도시된 방법은 동작 204에서 태양 전지들(302)의 P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도피된 확산 영역들(306) 위의 태양 전지들(302)의 후면에 전도성 와이어들을 본딩하는 단계를 포함한다. 도 3d는 인접한 태양 전지들(302)의 후면에 전도성 와이어들(310)을 본딩한 후 도 3c의 인접한 태양 전지들(302)의 후면도를 도시한다. 유사하게, 도 4d는 인접한 태양 전지들(402)의 후면에 전도성 와이어들(410)을 본딩한 후 도 4c의 인접한 태양 전지들(402)의 후면도를 도시한다.
도 3d를 참조하면, 한 실시예에 따라, 전도성 와이어들은 P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도피된 확산 영역들(306) 상의 많은 위치들(311)에 본딩된다. 결합의 수는 전지 크기 및 사용된 본딩 기술에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 전도성 와이어들은 실시예에 따라 납땜을 위한 몇몇 위치에 본딩될 수 있다. 다른 예에서, 전도성 와이어들은 실시예에 따라 레이저 용접을 위한 100곳을 초과하는 위치에 본딩될 수 있다. 한 실시예에서, 연속 결합이 형성된다. 위에 언급된 바와 같이, 한 실싱예에서, 금속 시드층(예컨대, 도 1a 및 1b의 금속 시드층(114))이 P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도피된 확산 영역들(306) 상에 배치된다. 그러한 한 실시예에서, 전도성 와이어들(310)은 금속 시드층에 본딩될 수 있다. 금속 시드층이 없는 한 실시예에서, 전도성 와이어들(310)은 P-형 도핑된 확산 영역들(304) 및 N-형 도피된 확산 영역들(306)에 직접 본딩될 수 있다.
예를 들어, 열 압착 본딩, 레이저 용접, 납땜 및/또는 전도성 접착제의 도포와 같은 다양한 본딩 방법들이 사용될 수 있다. 한 실시예에서, 본딩은 롤러를 사용하여 와이어들을 태양 전지들 중 하나의 후면에 접촉시키는 단계(예를 들어, 롤러로 와이어를 가압/와이어에 압력을 인가함으로써), 및 레이저를 사용하여 와이어들을 311 위치들에 용접하는 단계를 포함한다. 그러한 한 실시예에서, 롤러가 정렬을 유지하고 결합을 생성하기 위한 충분한 압력을 인가하는 동안 레이저는 롤러를 통하여 전달되는 레이저 빔을 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 와이어들(310)은 두 개의 롤러에 의한 압력의 인가에 의해 태양 전지의 후면에 접촉한다. 그러한 한 실시예에서, 두 개의 롤러가 정렬을 유지하고 결합을 생성하기 위해 충분한 압력을 인가하는 동안 레이저 빔이 두 개의 롤러 사이를 통과하여 311 위치들에서 와이어들을 본딩하도록 두 개의 롤러는 충분히 멀리 이격된다.
도 3e와 흐름도(200)의 대응하는 동작(206)을 참조하면, 금속화 및 스트링 방법은 태양 전지들(302)의 각 인접한 쌍 사이의 와이어들(310) 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 단계를 포함한다. 유사하게, 도 4e는 태양 전지들(402)의 각 인접한 쌍 사이의 와이어들(410) 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단한 후 도 4d의 인접한 태양 전지들(402)의 후면도를 도시한다. 도 3e에 도시된 바와 같이, 태양 전지(302)의 일측 위의 P-형 확산에 연결된 모든 와이어들과 태양 전지의 반대측의 N-형 확산에 연결된 모든 와이어들이 절단되도록 와이어들(310)은 312 위치에서 절단된다. 312 위치에서 와이어들(310)을 절단하기 전에, 태양 전지들의 쌍은 단락된다. 와이어들(310)을 절단함으로써 태양 전지 스트링으로부터 전류를 모으기 위한 태양 전지들의 전기적 결합이 가능해진다. 312 위치에서 와이어들(310)을 절단하는 것은 임의의 와이어 절단 기술을 포함할 수 있다. 예를 들어, 와이어들(310)은 레이저 또는 블레이드로 312 위치에서 절단될 수 있다. 도 3a~3e 및 4a~4e는 두 개의 태양 전지만을 도시하지만, 태양 전지 스트링은 함께 스트링된 임의 개수의 태양 전지들(예컨대, 함께 스트링된 2개 이상의 태양 전지)을 포함할 수 있다 임의의 긴 태양 전지들의 스트링이 제조될 수 있다는 의미에서 이 공정은 연속적이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지들의 스트링의 한 예를 도시한다. 도 5에 도시된 태양 전지 스트링(500A)은 전기적으로 함께 직렬로 결합된 복수의 태양 전지(502)를 포함한다. 태양 전지 스트링(500A)은 끝에 있는 두 개의 태양 전지(501)와 이들 끝에 있는 두 개의 태양 전지(501)에 직렬로 연결된 내부 태양 전지(503)를 가진다. 두 개의 끝에 있는 태양 전지(501) 각각은 버스바(514)와 전기적으로 결합되어 있다. 끝에 있는 태양 전지들(501) 각각에서, 끝에 있는 태양 전지의 두 개의 전극들 중 하나만, P-형 도핑된 확산 영역들(504) 또는 N-형 도핑된 확산 영역들(506)을 결합하기 위해 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어는 버스바(514)와 결합된다. 한 실시예에서, 끝에 있는 태양 전지(501)로부터 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 버스바(514)와 결합하는 것은 스트링의 각 끝에서 모든 와이어들을 먼저 절단하고 P-형 또는 N-형 도핑된 확산 영역들을 위한 와이어들만을 연결함으로써 이루어질 수 있다. 대안적으로, 끝에 있는 태양 전지(501)를 위한 모든 와이어는 먼저 버스바(514)에 연결되고 이후 하나 걸러 그 다음 와이어가 절단될 수 있다.
버스바(들)를 각 태양 전지에 부착하는 것을 포함할 수 있는 다른 스트링 기술에 비해, 일부 실시예에 따라 끝에 있는 태양 전지들(501)만 버스바(514)에 연결된다. 버스바(514)는 태양 스트링(500A)을 다른 태양 스트링(예컨대, 태양 스트링(500B))과 결합시키거나 다른 회로(예컨대, 접속 배선함을 통하는 모듈 외측의 회로)에 결합시킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 한 실시예에서, 소정의 와이어 절단부는 최대 두 개의 태양 전지를 함께 직렬로 전기적으로 결합하기 위한 것이고, 두 개의 태양 전지 중 하나의 P-형 도핑된 확산 영역은 나머지 태양 전지의 N-형 도핑된 확산 영역들에 연결된다. 그러나, 다른 실시예들은 소정의 와이어 절단부와 함께 결합되는 두 개를 초과하는 태양 전지들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 태양 전지들이 병렬로 연결되면, 두 개를 초과하는 태양 전지를 소정의 와이어 절단부와 연결하는 것이 가능하다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 한 실시예에서, 끝에 있는 태양 전지(501)를 버스바(514)에 전기적으로 결합시키는 와이어 절단부는 하나의 태양 전지를 버스바(514)에 결합시킨다. 그러나, 위에서 언급된 바와 같이, 태양 전지들을 병렬로 연결하는 실시예에서, 소정의 와이어 절단부는 하나를 초과하는 태양 전지를 버스바에 연결할 수 있다. 이처럼, 스트링에서 태양 전지들의 원하는 구성을 이루기 위해 와이어들 일부를 절단하기 전에 태양 전지들 각각의 p-형 및 n-형 도핑된 확산 영역들 위에 와이어들을 정렬하고 본딩함으로써 태양 스트링이 복수의 와이어(510)를 이용하여 생성될 수 있다.
도 6은 본 개시내용의 실시예에 따른, 태양 전지 스트링(예컨대, 도 5의 스트링(500A))을 생성하기 위해 태양 전지들을 함께 스트링하기 위한 시스템을 도시한다. 한 실시예에 따르면, 태양 전지들을 전기적으로 결합하기 위한 시스템(600)은 태양 전지들 각각의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 실질적으로 평행한 전도성 와이어들을 정렬하는 와이어 서포트를 포함한다. 도 6에 도시된 실시예에서, 와이어 서포트는 와이어들(310)을 시스템(600) 내로 안내하여 지지하고 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 요망하는 정렬을 보장하는 요홈 롤러(602)를 포함한다. 와이어들에 대해 요망하는 정렬은 도 3a~3e와 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 태양 전지들의 에지들에 평행할 수 있다. 다른 실시예에서, 와이어들은 태양 전지들의 에지들에 대해 0도가 아닌 각도로 정렬된다. 요홈 롤러(602)가 도 6에 도시되어 있지만, 다른 실시예들은 다른 와이어 서포트와 정렬 메커니즘을 포함할 수 있다.
예를 들어, 태양 전지들(302)의 후면 상에서 본딩하기 전에 와이어들을 정렬하기 위해 리드(reed)가 사용될 수 있다. 리드는 와이어가 통과할 수 있는 슬롯을 분리하는 복수의 치아를 가진다는 점에서 빗을 닮은 구조물을 포함한다. 예를 들어, 리드는 와이어들 각각을 위한 슬롯을 포함할 수 있는 데, 이 슬롯은 와이어들을 서로 분리하여 요망하는 위치로 안내할 수 있게 한다. 태양 전지 상에서 복수의 와이어를 정렬할 수 있는 다른 정렬 및 지원 메커니즘이 사용될 수 있다.
시스템(600)은 와이어들을 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들 위의 태양 전지들(302) 각각의 후면에 본딩하는 용접기(606)를 포함한다. 예를 들어, 용접기(606)는 도 3d 및 4d에서 도시된 바와 같이, 복수의 위치에서 결합을 형성할 수 있다. 한 실시예에서, 용접기(606)는 레이저 용접기를 포함한다. 예를 들어, 열 압착 본딩, 납땜(예컨대, 납?? 동작을 위한 저융점 금속의 사용), 또는 전도성 접착제의 도포와 같은 다른 용접 기술들도 사용될 수 있다. 한 실시예에서, 용접 동안 와이어를 제자리에 고정하기 위해 하나 이상의 롤러가 사용된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 용접기(606)가 와이어(310)를 태양 전지(302)에 본딩할 때 롤러(604)는 와이어(310)에 압력을 인가한다. 위에서 언급된 바와 같이, 레이저 용접기를 포함하는 한 실시예에서, 롤러(604)는 레이저 용접기로부터 나온 레이저빔에 실질적으로 투명하다. 그러므로, 레이저 용접기는 레이저빔이 롤러(604)를 통과하여 와이어(310)를 태양 전지의 후면에 본딩하도록 위치된다. 투명한 롤러는 석영 롤러 또는 레이저에 실질적으로 투명한 다른 재료로 만들어진 롤러를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 와이어를 제자리에 고정하기 위해 하나를 초과하는 롤러(604)가 사용되고 와이어가 태양 전지의 후면에 본딩되는 동안 적절하게 정렬된다. 예를 들어, 한 실시예에서, 두 개의 롤러가 사용된다. 그러한 한 실시예에서, 레이저 용접기가 레이저빔을 두 개의 롤러 사이로 향하게 하여 와이어와 태양 전지 사이에 결합을 형성할 수 있도록 하는 충분한 공간에 의해 두 개의 롤러는 분리된다. 이처럼, 그러한 한 실시예에서, 롤러들은 레이저에 투명할 필요가 없다(예를 들어, 롤러들은 불투명할 수 있다). 둥근 와이어(또는 납작해지지 않는 다른 형상을 가진 와이어)를 사용하는 실시예에서, 롤러(604)는 본딩 전 또는 후에 와이어를 납작하게 하기 위한 충분한 압력을 인가하기 위해 사용될 수 있다. 본딩 전 또는 동안 납작하게 하는 다른 메커니즘이 사용될 수 있다. 와이어들이 하나의 태양 전지에 본딩된 후, 와이어들이 앞선 태양 전지 상에 적절하게 정렬된다는 사실에 의해 정렬 및 본딩은 단순화될 수 있다. 예를 들어, 와이어들은 앞선 태양 전지 상의 용접에 의해 태양 전지의 일단에서 제자리에 고정되고 롤러(604)(또는 다른 지지 및/또는 정렬 메커니즘)에 의해 태양 전지의 타단에서 제자리에 고정된다. 이처럼, 한 실시예에서, 제1 태양 전지 위에 있는 와이어들을 절단하기 전, 와이어들은 다음 태양 전지 위에 정렬되어 본딩된다. 한 실시예에서, 와이어들 중 어느 하나를 절단하기 전, 실시예에 따라 와이어들은 전체 스트링을 위한 태양 전지들에 본딩될 수 있다.
위에서 기술된 방법에 따라, 시스템(600)은 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 절단기(608) 또한 포함한다. 절단기(608)는 와이어를 절단하기 위한 충분히 정밀한 임의의 메커니즘, 예컨대 싱귤레이션(singulation) 블레이드 또는 레이저를 포함한다. 시스템(600)은 태양 전지들(302)을 시스템을 통하여 이동시키기 위한 이동 또는 컨베이어 메커니즘을 추가로 포함할 수 있다. 시스템(600)에 의해 가공된 태양 전지는 도 3e의 태양 전지(302) 및 도 4e의 태양 전지(402)와 유사한 특징들을 가질 수 있다. 시스템은 도 6에서 블레이드로서 도시된 제2 절단기(610)도 포함할 수 있다. 절단기(610)는 태양 스트링의 말단이 도달될 때 모든 와이어를 절단할 수 있다. 도 5에 관해 위에서 기술된 바와 같이, 이후 절단된 와이어의 일부는 버스바에 연결될 수 있다. 따라서, 시스템(600)은 태양 전지들을 함께 스트링하여 도 5에 도시된 바와 같은 태양 전지 스트링을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
이와 같이, 후면 접촉식 태양 전지들에 대한 금속화 및 스트링 방법이 개시되었다.
특정 실시예들이 전술되었지만, 특정 특징부에 대해 단일 실시예만이 기술된 경우에도, 이들 실시예는 본 개시내용의 범주를 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시내용에 제공된 특징부들의 예들은, 달리 언급되지 않는다면, 제한적이기보다는 예시적인 것으로 의도된다. 상기 설명은, 본 개시내용의 이익을 갖는 당업자에게 명백하게 되는 바와 같이, 그러한 대안예, 수정예 및 등가물을 포함하고자 의도된다.
본 개시내용의 범주는, 본원에서 다루어지는 문제들 중 임의의 것 또는 전부를 완화시키든 그렇지 않든 간에, 본원에 (명백히 또는 암시적으로) 개시된 임의의 특징 또는 특징들의 조합, 또는 이들의 임의의 일반화를 포함한다. 따라서, 새로운 청구항이 본 출원(또는 이에 대한 우선권을 주장하는 출원)의 절차 진행 동안 임의의 그러한 특징들의 조합에 대해 만들어질 수 있다. 특히, 첨부된 청구범위와 관련하여, 종속 청구항으로부터의 특징들이 독립 청구항의 특징들과 조합될 수 있고, 각각의 독립 청구항으로부터의 특징들이 단지 첨부된 청구범위에 열거된 특정 조합이 아닌 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.

Claims (20)

  1. 태양 전지들의 스트링으로서,
    복수의 후면 접촉식 태양 전지(상기 후면 접촉식 태양 전지 각각은 교번하는 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역 포함); 및
    상기 복수의 태양 전지 각각의 후면 상에 배치된 복수의 전도성 와이어(상기 복수의 전도성 와이어 각각은 상기 복수의 태양 전지 각각의 상기 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역에 실질적으로 평행함)를 포함하고;
    상기 복수의 전도성 와이어 중 하나 걸러 그 다음 와이어는 상기 복수의 태양 전지의 각 인접한 쌍 사이 영역에서 절단되는 태양 전지들의 스트링.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 태양 전지 각각은 실질적으로 직사각형이고, 상기 P-형 도핑된 확산 영역들, 상기 N-형 도핑된 확산 영역들 및 상기 복수의 전도성 와이어는 상기 복수의 태양 전지 각각의 제1 에지에 실질적으로 평행한 태양 전지들의 스트링.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 태양 전지 각각은 실질적으로 직사각형이고, 상기 P-형 도핑된 확산 영역들, 상기 N-형 도핑된 확산 영역들 및 상기 복수의 전도성 와이어는 상기 복수의 태양 전지 각각의 에지들에 대하여 0도가 아닌 각도로 배치되는 태양 전지들의 스트링.
  4. 제3항에 있어서, 상기 P-형 도핑된 확산 영역들, 상기 N-형 도핑된 확산 영역들 및 상기 복수의 전도성 와이어는 상기 복수의 태양 전지 각각의 에지들에 대하여 1 내지 25도 범위의 각도로 배치되는 태양 전지들의 스트링.
  5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전도성 와이어 중 소정의 와이어 절단부는 최대 두 개의 태양 전지를 함께 직렬로 전기적으로 결합하기 위한 것이고, 상기 두 개의 태양 전지 중 하나의 상기 P-형 도핑된 확산 영역들은 상기 두 개의 태양 전지 중 나머지 하나의 상기 N-형 도핑된 확산 영역들에 연결되는 태양 전지들의 스트링.
  6. 제1항에 있어서, 상기 태양 전지들의 스트링의 말단에 전도성 버스바를 추가로 포함하고, 상기 전도성 버스바는 상기 복수의 전도성 와이어 중 하나 걸러 그 다음 와이어와 전기적으로 결합되고, 상기 전도성 버스바는 상기 스트링을 태양 전지들의 다른 스트링에 전기적으로 결합하기 위한 것인 태양 전지들의 스트링.
  7. 제6항에 있어서, 상기 태양 전지들의 스트링의 말단을 상기 전도성 버스바에 전기적으로 결합하기 위한, 상기 복수의 전도성 와이어의 와이어 절단부는 하나의 태양 전지를 상기 전도성 버스바에 결합하기 위한 것인 태양 전지들의 스트링.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전도성 와이어의 수는 상기 복수의 태양 전지 각각의 확산 영역들의 수와 같은 태양 전지들의 스트링.
  9. 제1항에 있어서, 상기 복수의 태양 전지의 각 인접한 쌍의 후면들 사이에 배치되어 상기 후면들을 결합하는 비전도성 쉴드들을 추가로 포함하는 태양 전지들의 스트링.
  10. 제9항에 있어서, 상기 비전도성 쉴드들은 상기 복수의 태양 전지의 각 인접한 쌍 사이의 상기 복수의 전도성 와이어의 노출된 부분들을 덮는 태양 전지들의 스트링.
  11. 태양 전지들을 전기적으로 결합하는 방법에 있어서,
    상기 태양 전지들의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 실질적으로 평행하게 정렬되어 있는 전도성 와이어들을 인접한 태양 전지들의 후면 상에 정렬하는 단계;
    상기 전도성 와이어들을 상기 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들 위의 상기 태양 전지들 각각의 후면에 본딩하는 단계; 및
    상기 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 상기 전도성 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전도성 와이어들을 정렬하는 단계는 상기 전도성 와이어들을 상기 복수의 태양 전지 각각의 제1 에지에 실질적으로 평행하게 정렬하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 전도성 와이어들을 정렬하는 단계는 상기 전도성 와이어들을 상기 복수의 태양 전지 각각의 에지들에 대해 0도가 아닌 각도로 정렬하는 단계를 포함하고, 상기 P-형 도핑된 확산 영역들과 상기 N-형 도핑된 확산 영역들은 상기 복수의 태양 전지 각각의 에지들에 대해 0도가 아닌 각도로 위치하는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 전도성 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 단계는 최대 두 개의 태양 전지를 함께 직렬로 전기적으로 소정의 와이어 절단부와 결합하기 위해 상기 전도성 와이어들을 절단하는 단계를 포함하고, 상기 소정의 와이어 절단부는 상기 두 개의 태양 전지 중 하나의 상기 P-형 도핑된 확산 영역들을 상기 두 개의 태양 전지 중 나머지 하나의 상기 N-형 도핑된 확산 영역들에 연결하기 위한 것인 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 전기적으로 결합된 태양 전지들은 태양 전지들의 스트링을 형성하고, 상기 방법은,
    전도성 버스바를 상기 스트링의 말단 태양 전지에 결합되어 있는 각 와이어와 전기적으로 결합하는 단계;
    상기 전도성 버스바와 상기 말단 태양 전지 사이의 상기 전도성 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 단계; 및
    상기 전도성 버스바를 태양 전지들의 다른 스트링과 전기적으로 결합하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 전도성 버스바와 상기 말단 태양 전지 사이의 상기 전도성 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 단계는 태양 전지들의 상기 스트링의 하나의 태양 전지를 상기 전도성 버스바와 전기적으로 결합하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 태양 전지들을 정면에서 볼 때, 상기 전도성 와이어들의 노출된 부분들을 숨기면서, 비전도성 쉴드를 상기 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 상기 태양 전지들의 후면에 부착하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 상기 전도성 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 단계는 상기 전도성 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 레이저 또는 블레이드로 절단하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 태양 전지들을 전기적으로 결합하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 태양 전지들 각각의 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들과 실질적으로 평행한 전도성 와이어들을 정렬하는 와이어 서포트;
    상기 전도성 와이어들을 상기 P-형 및 N-형 도핑된 확산 영역들 위의 상기 태양 전지들 각각의 후면에 본딩하는 용접기; 및
    상기 태양 전지들의 각 인접한 쌍 사이의 상기 전도성 와이어들 중 하나 걸러 그 다음 와이어를 절단하는 절단기를 포함하는 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 와이어 서포트는 상기 복수의 태양 전지 각각의 제1 에지에 실질적으로 평행한 상기 전도성 와이어들을 정렬하는 요홈(grooved) 롤러 또는 리드(reed)를 포함하는 시스템.
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