KR20190006642A - 박막형 태양전지 - Google Patents

박막형 태양전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20190006642A
KR20190006642A KR1020170087563A KR20170087563A KR20190006642A KR 20190006642 A KR20190006642 A KR 20190006642A KR 1020170087563 A KR1020170087563 A KR 1020170087563A KR 20170087563 A KR20170087563 A KR 20170087563A KR 20190006642 A KR20190006642 A KR 20190006642A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light transmitting
transmitting portion
continuous
cut
region
Prior art date
Application number
KR1020170087563A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102497750B1 (ko
Inventor
신현교
김덕호
김용현
마창수
민경인
박창균
이정균
Original Assignee
주성엔지니어링(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주성엔지니어링(주) filed Critical 주성엔지니어링(주)
Priority to KR1020170087563A priority Critical patent/KR102497750B1/ko
Priority to PCT/KR2018/007831 priority patent/WO2019013537A1/ko
Priority to US16/612,369 priority patent/US20200168752A1/en
Priority to EP18832075.8A priority patent/EP3654388A4/en
Priority to JP2019569326A priority patent/JP7263264B2/ja
Priority to CN201880039783.0A priority patent/CN110770917B/zh
Publication of KR20190006642A publication Critical patent/KR20190006642A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102497750B1 publication Critical patent/KR102497750B1/ko
Priority to US18/225,076 priority patent/US20230361230A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0468—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising specific means for obtaining partial light transmission through the module, e.g. partially transparent thin film solar modules for windows
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0465—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising particular structures for the electrical interconnection of adjacent PV cells in the module
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/05—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells
    • H01L31/0504—Electrical interconnection means between PV cells inside the PV module, e.g. series connection of PV cells specially adapted for series or parallel connection of solar cells in a module
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 상에서 서로 직렬로 연결되어 있는 복수의 단위셀; 및 상기 복수의 단위셀 내에 구비된 광 투과부를 포함하여 이루어지고, 상기 광 투과부는 불연속적인 직선 구조로 이루어진 박막형 태양전지에 관한 것으로서,
본 발명에 따르면, 광 투과부가 불연속적으로 형성됨으로써, 복수의 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부의 반복 특성이 완화될 수 있고, 그에 따라, 광이 상기 광 투과부를 투과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하는 문제가 효과적으로 해소될 수 있다.

Description

박막형 태양전지{Thin film type solor cell}
본 발명은 박막형 태양전지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 씨쓰루(see-through) 구조를 가지는 박막형 태양전지에 관한 것이다.
태양전지는 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.
태양전지는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체를 접합시킨 PN 접합 구조를 하고 있다. 이러한 구조의 태양전지에 태양광이 입사되면, 입사된 태양광 에너지에 의해 상기 반도체 내에서 정공(hole)과 전자(electron)가 발생한다. 이때, 상기 PN접합에서 발생한 전기장에 의해서 상기 정공(+)는 P형 반도체쪽으로 이동하고 상기 전자(-)는 N형 반도체쪽으로 이동하게 되어 전위가 발생 되고, 그에 따라 전력을 생산할 수 있게 된다.
상기 태양전지는 박막형 태양전지(Thin film type solar cell)와 웨이퍼형 태양전지(Wafer type solar cell)로 구분할 수 있다.
상기 박막형 태양전지는 유리 등과 같은 기판 상에 박막의 형태로 반도체를 형성하여 태양전지를 제조한 것이고, 상기 웨이퍼형 태양전지는 실리콘 웨이퍼 자체를 기판으로 이용하여 태양전지를 제조한 것이다.
상기 웨이퍼형 태양전지는 상기 박막형 태양전지에 비하여 효율이 우수하기는 하지만, 공정상 두께를 최소화하는데 한계가 있고 고가의 반도체 기판을 이용하기 때문에 제조비용이 상승하는 단점이 있다.
상기 박막형 태양전지는 씨쓰루(see-through) 형태의 광 투과영역 확보가 가능하기 때문에 건축물의 유리창 또는 차량의 선루프 등에 용이하게 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조로 종래의 씨쓰루 형태의 박막형 태양전지에 대해서 설명하기로 한다.
도 1a는 종래의 씨쓰루 형태의 박막형 태양전지의 개략적인 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 A-B라인의 단면도이다.
도 1a에서 알 수 있듯이, 기판(10) 상에 제1 단위셀(U1), 제2 단위셀(U2), 제3 단위셀(U3) 및 제4 단위셀(U4)과 같은 복수의 단위셀(U1, U2, U3, U4)이 구비되어 있다.
상기 복수의 단위셀(U1, U2, U3, U4)은 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)에 의해서 직렬로 연결되어 있다. 상기 제1 분리부(P1)와 상기 제2 분리부(P3)는 이웃하는 단위셀(U1, U2, U3, U4) 사이의 전면 전극과 후면 전극을 각각 분리시키는 역할을 하고, 상기 콘택부(P2)는 이웃하는 단위셀(U1, U2, U3, U4) 사이를 직렬로 연결시키는 역할을 한다. 이와 같은 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)의 일 세트는 서로 이웃하는 단위셀(U1, U2, U3, U4) 사이에서 서로 동일한 방향, 예로서 세로 방향으로 배열되어 있다.
상기 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)와 교차하는 방향, 예로서 가로 방향으로 복수의 광 투과부(T)가 배열되어 있다. 상기 광 투과부(T)를 통해 광이 투과할 수 있어 박막형 태양전지가 씨쓰루 형태를 가지게 된다.
도 1b에서 알 수 있듯이, 기판(10) 상에 복수의 전면 전극(20)이 형성되어 있고, 상기 복수의 전면 전극(20) 상에 복수의 반도체층(30)이 형성되어 있고, 상기 복수의 반도체층(30) 상에 복수의 후면 전극(40)이 형성되어 있다.
상기 복수의 전면 전극(20)은 상기 제1 분리부(P1)를 사이에 두고 각각의 단위셀(U1, U2, U3)에 형성되어 있다.
상기 복수의 반도체층(30)은 상기 콘택부(P2) 및 상기 제2 분리부(P3)를 사이에 두고 각각의 단위셀(U1, U2, U3)에 형성되어 있다.
상기 복수의 후면 전극(40)은 상기 제2 분리부(P3)를 사이에 두고 각각의 단위셀(U1, U2, U3)에 형성되어 있다.
서로 이웃하는 단위셀(U1, U2, U3) 사이에서, 어느 하나의 단위셀(U1, U2) 내의 후면 전극(40)은 그와 이웃하는 단위셀(U2, U3) 내의 전면전극(20)과 상기 콘택부(P2)를 통해 연결되며, 그에 따라 복수의 단위셀(U1, U2, U3)이 직렬로 연결된다.
각각의 단위셀(U1, U2, U3) 내에는 광 투과부(T)가 구비되어 있다. 참고로, 도 1b에는 제2 단위셀(U2)에 상기 광 투과부(T)가 구비된 모습만 도시되었다.
상기 광 투과부(T)는 상기 반도체층(30) 및 상기 후면 전극(40)의 소정 영역을 제거하여 형성되며, 그에 따라, 광이 상기 광 투과부(T)를 통해 투과될 수 있다. 상기 광 투과부(T) 영역에는 상기 기판(10)과 상기 전면 전극(20)도 형성되어 있지만, 상기 기판(10)과 상기 전면 전극(20)은 투명한 재료로 이루어지므로, 상기 광 투과부(T) 영역에서 광이 투과될 수 있다.
이와 같은 종래의 박막형 태양전지는 상기 광 투과부(T) 영역에서 모아레(Moire) 현상과 같은 물결 무늬가 형성되어 사물이 왜곡되어 보이는 문제가 있다.
상기 광 투과부(T)는 일반적으로 레이저 가공을 통해 상기 반도체층(30) 및 상기 후면 전극(40)의 소정 영역을 제거하여 형성되며, 그에 따라 상기 광 투과부(T)는 미세한 도트 패턴(dot pattern)이 연속되어 이루어진다. 이때, 상기 미세한 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부(T)를 통해 광이 투과될 때 상기 도트 패턴을 통과하는 광이 서로 간의 파장 충돌이 일으켜 상기 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 형성되고, 그에 따라 상기 광 투과부(T)를 통해 보이는 사물이 왜곡되어 박막형 태양전지의 시인성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래의 박막형 태양전지의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 광 투과부 영역에서 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 형성되는 문제를 해소함으로써 시인성이 향상된 박막형 태양전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 기판 상에서 서로 직렬로 연결되어 있는 복수의 단위셀; 및 상기 복수의 단위셀 내에 구비된 광 투과부를 포함하여 이루어지고, 상기 광 투과부는 적어도 하나의 단절부가 있는 불연속적인 직선 구조로 이루어진 박막형 태양전지를 제공한다.
상기 광 투과부는 상기 단절부를 사이에 두고 이격된 복수의 연속 영역에 구비되고, 상기 복수의 연속 영역에는 복수의 도트 패턴이 서로 오버랩될 수 있다.
상기 단절부는 제1 단절부 및 제2 단절부를 포함하고, 상기 연속 영역은 상기 제1 단절부를 사이에 두고 이격된 제1 연속 영역 및 제2 연속 영역, 상기 제2 단절부를 사이에 두고 이격된 상기 제2 연속 영역 및 제3 연속 영역을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 단절부의 길이는 상기 제2 단절부의 길이와 상이할 수 있다.
상기 제1 연속 영역, 상기 제2 연속 영역, 및 상기 제3 연속 영역 중에서 적어도 2개의 연속 영역 내에 구비된 상기 복수의 도트 패턴의 개수는 서로 상이할 수 있다.
상기 광 투과부는 소정 방향으로 서로 이격된 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부를 포함하고, 상기 제1 광 투과부의 패턴은 상기 제2 광 투과부의 패턴과 상이할 수 있다.
상기 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부 각각은 상기 단절부를 사이에 두고 이격된 복수의 연속 영역에 구비되어 있고, 상기 제1 광 투과부의 단절부는 상기 제2 광 투과부의 단절부와 오버랩되지 않도록 구비될 수 있다.
상기 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부 각각은 상기 단절부를 사이에 두고 이격된 복수의 연속 영역에 구비되어 있고, 상기 제1 광 투과부의 단절부의 길이는 상기 제2 광 투과부의 단절부의 길이와 상이할 수 있다.
상기 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부 각각은 상기 단절부를 사이에 두고 이격된 복수의 연속 영역에 구비되어 있고, 상기 제1 광 투과부의 연속 영역 내에 구비된 상기 복수의 도트 패턴의 개수는 상기 제2 광 투과부의 연속 영역 내에 구비된 상기 복수의 도트 패턴의 개수와 상이할 수 있다.
본 발명은 또한, 기판 상에서 복수의 단위셀 사이를 분리하도록 제1 방향으로 배열된 복수의 분리부; 및 상기 복수의 분리부와 교차하도록 제2 방향으로 배열되어 상기 복수의 분리부와 함께 액티브 영역을 정의하는 복수의 광 투과부를 포함하여 이루어지고, 상기 액티브 영역의 경계에는 상기 광 투과부의 단절부가 마련되어 있는 박막형 태양 전지를 제공한다.
상기 복수의 광 투과부는 서로 이격되어 있는 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부를 포함하고, 상기 단절부는 상기 제1 광 투과부의 제1 단절부 및 상기 제2 광 투과부의 제2 단절부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1 광 투과부의 패턴은 상기 제2 광 투과부의 패턴과 상이할 수 있다.
상기 제1 단절부와 상기 제2 단절부는 서로 오버랩되지 않도록 구비될 수 있다.
상기 액티브 영역은 제1 액티브 영역 및 제2 액티브 영역을 포함하고, 상기 제1 액티브 영역에 구비된 상기 단절부와 상기 제2 액티브 영역에 구비된 상기 단절부는 서로 비대칭하게 마련될 수 있다.
상기 기판 상에는 제1 전극, 반도체층, 및 제2 전극이 구비되어 있고, 상기 광 투과부는 상기 반도체층 및 상기 제2 전극의 소정 영역이 제거된 구조로 이루어질 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 투과부가 불연속적으로 형성됨으로써, 복수의 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부의 반복 특성이 완화될 수 있고, 그에 따라, 광이 상기 광 투과부를 투과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하는 문제가 효과적으로 해소될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 단절부의 길이가 제2 단절부의 길이와 상이하게 형성됨으로써, 복수의 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부의 반복 특성이 보다 완화될 수 있고, 그에 따라, 광이 상기 광 투과부를 투과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하는 문제가 효과적으로 해소될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 광 투과부를 포함한 복수의 연속 영역 중에서 적어도 2개의 연속 영역에서 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수가 서로 상이하게 형성됨으로써, 복수의 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부의 반복 특성이 보다 완화될 수 있고, 그에 따라, 광이 상기 광 투과부를 투과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하는 문제가 효과적으로 해소될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 광 투과부의 단절부가 제2 광 투과부의 단절부와 오버랩되지 않도록 형성됨으로써, 복수의 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부의 반복 특성이 보다 완화될 수 있고, 그에 따라, 광이 상기 광 투과부를 투과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하는 문제가 효과적으로 해소될 수 있다.
도 1a는 종래의 씨쓰루 형태의 박막형 태양전지의 개략적인 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 A-B라인의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨쓰루 형태의 박막형 태양전지의 개략적인 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-B라인의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 투과부(T)를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 투과부(T)를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 투과부(T)를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 투과부(T)를 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨쓰루 형태의 박막형 태양전지의 개략적인 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-B라인의 단면도이다.
도 2a에서 알 수 있듯이, 기판(100) 상에 제1 단위셀(U1), 제2 단위셀(U2), 제3 단위셀(U3) 및 제4 단위셀(U4)을 포함한 복수의 단위셀(U1, U2, U3, U4)이 구비되어 있다.
상기 복수의 단위셀(U1, U2, U3, U4) 각각은 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)의 일 세트에 의해 서로 구분되어 있다. 즉, 상기 제1 단위셀(U1)과 상기 제2 단위셀(U2)의 사이, 상기 제2 단위셀(U2)과 상기 제3 단위셀(U3)의 사이, 및 상기 제3 단위셀(U3)과 상기 제4 단위셀(U4)의 사이에는 각각 상기 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)의 일 세트가 형성되어 있다.
상기 복수의 단위셀(U1, U2, U3, U4)은 상기 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)의 일 세트에 의해서 직렬로 연결되어 있다.
상기 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)는 서로 동일한 방향, 예로서 세로 방향으로 일렬로 배열되어 있다. 또한, 상기 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)와 교차하는 방향, 예로서 가로 방향으로는 복수의 광 투과부(T)가 배열되어 있다.
상기 복수의 광 투과부(T)는 세로 방향으로 소정 간격으로 가지면서 서로 이격되어 있다. 상기 광 투과부(T)를 통해 광이 투과할 수 있어 본 발명의 일 실시예에 따른 박막형 태양전지가 씨쓰루 형태를 가지게 된다.
상기 광 투과부(T)는 상기 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)와 교차하면서 연속적인 직선 구조로 형성되지 않고 그 대신에 불연속적인 직선 구조로 형성된다. 즉, 상기 광 투과부(T)가 배열된 가상의 직선 내의 소정 영역에는 단절부(D)가 구비되어 있다.
본 명세서에서 광 투과부(T)가 불연속적인 직선 구조로 형성된다는 것은 직선 구조 내에 단절부(D)가 구비되어 있어 상기 단절부(D)에 의해 직선 구조의 연속성이 이루어지지 않고 상기 단절부(D)를 사이에 두고 복수의 직선이 서로 이격 배열되며 상기 서로 이격된 복수의 직선을 연결할 경우 연속되는 하나의 직선이 이루어지는 것을 의미한다.
상기 광 투과부(T)를 구성하는 불연속적인 직선 구조는 하나 또는 둘 이상의 상기 단절부(D)를 구비할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 광 투과부(T)가 연속적인 직선 구조로 형성되지 않고 불연속적인 직선 구조로 형성되기 때문에, 광이 상기 광 투과부(T)를 투과할 때 모아레(Moire) 현상과 같은 물결 무늬가 형성되지 않고 그에 따라 박막형 태양전지의 시인성이 향상될 수 있다.
본 발명자는 상기 광 투과부(T)를 연속적인 직선 구조로 형성할 경우 상기 광 투과부(T)를 구성하는 미세한 도트 패턴이 연속적으로 형성되고 그와 같은 연속적인 도트 패턴을 통해 광이 통과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생함을 확인하였고, 이에 상기 연속적인 도트 패턴을 불연속적인 도트 패턴으로 변경할 경우 광이 불연속적인 도트 패턴을 통과하면서 상기 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하지 않는 점을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.
도 2b에서 알 수 있듯이, 기판(100) 상에 복수의 제1 전극(200)이 형성되어 있고, 상기 복수의 제1 전극(200) 상에 복수의 반도체층(300)이 형성되어 있고, 상기 복수의 반도체층(300) 상에 복수의 제2 전극(400)이 형성되어 있다.
상기 기판(100)으로는 유리 또는 투명한 플라스틱을 이용할 수 있다.
상기 제1 전극(200)은 ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, 또는 ITO(Indium Tin Oxide)등과 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수 있다. 상기 제1 전극(200)은 박막형 태양전지의 전면 전극으로 기능할 수 있으며, 그에 따라 태양광이 상기 투명한 도전물질로 이루어진 제1 전극(200)을 통해 내부로 입사될 수 있다. 이 경우 입사되는 태양광이 태양전지 내부로 최대한 흡수될 수 있도록 하기 위해서 상기 제1 전극(200)의 표면에 요철 구조를 형성할 수 있다.
상기 제1 전극(200)은 각각의 단위셀(U1, U2, U3, U4)에 패턴 형성되어 있다. 구체적으로, 복수의 제1 전극(200)은 제1 분리부(P1)를 사이에 두고 서로 이격되어 있다. 상기 제1 분리부(P1)는 상기 제1 전극(200)을 형성하기 위한 전극층의 소정 영역을 레이저 스크라이빙 공정을 통해 제거함으로써 형성할 수 있다.
상기 반도체층(300)은 실리콘계 반도체물질, 예로서 비정질 실리콘(a-Si:H) 또는 미세결정질 실리콘(μc-Si:H) 등으로 이루어질 수 있다. 상기 반도체층(300)은 P(Positive)형 반도체층, I(Intrinsic)형 반도체층 및 N(Negative)형 반도체층이 순서대로 적층된 PIN구조로 형성할 수 있다. 이와 같이 상기 반도체층(300)을 PIN구조로 형성하게 되면, I형 반도체층이 P형 반도체층과 N형 반도체층에 의해 공핍(depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 되고, 태양광에 의해 생성되는 정공 및 전자가 상기 전기장에 의해 드리프트(drift)되어 각각 P형 반도체층 및 N형 반도체층에서 수집되게 된다.
상기 반도체층(300)을 PIN구조로 형성할 경우에는 태양광이 입사되는 쪽에서 가까운 위치에 P형 반도체층을 형성하고 이어서 I형 반도체층 및 N형 반도체층을 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 일반적으로 정공의 드리프트 이동도(drift mobility)가 전자의 드리프트 이동도에 의해 낮기 때문에 입사광에 의한 캐리어의 수집효율을 극대화하기 위해서 P형 반도체층을 수광면에 가깝게 형성하기 위함이다.
상기 반도체층(300)은 각각의 단위셀(U1, U2, U3, U4)에 패턴 형성되어 있다. 구체적으로, 복수의 반도체층(300)은 콘택부(P2) 및 제2 분리부(P3)를 사이에 두고 이격되어 있다. 상기 콘택부(P2)는 상기 반도체층(300)을 형성하기 위한 반도체물질층의 소정 영역을 레이저 스크라이빙 공정을 통해 제거함으로써 형성할 수 있다.
상기 제2 분리부(P3)는 상기 반도체층(300)을 형성하기 위한 반도체물질층 및 상기 제2 전극(400)을 형성하기 위한 전극층 각각의 소정 영역을 레이저 스크라이빙 공정을 통해 제거함으로써 형성할 수 있다.
상기 제2 전극(400)은 Ag, Al, Ag+Mo, Ag+Ni, Ag+Cu 등과 같은 금속물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, ZnO, ZnO:B, ZnO:Al, SnO2, SnO2:F, 또는 ITO(Indium Tin Oxide)등과 같은 투명한 도전물질로 이루어질 수도 있다. 상기 제2 전극(400)은 태양광이 입사되는 면의 반대면에 해당하는 후면 전극으로 기능할 수 있으며, 이 경우 상기 제2 전극(400)은 불투명 도전물질로 이루어질 수 있다. 다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 제2 전극(400)이 투명 도전물질로 이루어짐으로써 투명한 박막 태양전지가 구현될 수도 있다.
상기 제2 전극(400)은 각각의 단위셀(U1, U2, U3, U4)에 패턴 형성되어 있다. 구체적으로, 복수의 제2 전극(400)은 상기 제2 분리부(P3)를 사이에 두고 이격되어 있다. 특히, 상기 제2 전극(400)은 상기 콘택부(P2)를 통해 상기 제1 전극(200)과 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 서로 이웃하는 단위셀(U1, U2, U3) 사이에서, 어느 하나의 단위셀(U1, U2) 내의 제2 전극(400)은 그와 이웃하는 단위셀(U2, U3) 내의 제2 전극(200)과 상기 콘택부(P2)를 통해 연결되며, 그에 따라 복수의 단위셀(U1, U2, U3)이 직렬로 연결될 수 있다.
이때, 각각의 단위셀(U1, U2, U3) 내에는 광 투과부(T)가 구비되어 있다. 상기 광 투과부(T)는 상기 반도체층(300) 및 상기 제2 전극(400)의 소정 영역을 레이저 스크라이빙 공정을 통해 제거함으로써 형성된다. 따라서, 외부 광이 상기 광 투과부(T)를 통해 투과될 수 있다. 상기 광 투과부(T) 영역에는 상기 기판(100)과 상기 제1 전극(200)도 형성되어 있지만, 상기 기판(100)과 상기 제1 전극(200)도 투명한 재료로 이루어지므로, 상기 광 투과부(T) 영역에서 광이 투과될 수 있다.
한편, 전술한 단절부(D) 영역은 상기 광 투과부(T)와 달리 상기 반도체층(300) 및 상기 제2 전극(400)의 소정 영역이 제거되지 않고 그대로 잔존하게 된다. 따라서, 상기 단절부(D)는 상기 광 투과부(T)와 같이 광이 투과할 수 있는 영역이 아닐 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 전극(400)이 불투명한 재료로 이루어진 경우에는 상기 단절부(D)는 광이 투과할 수 없는 영역이 되고, 상기 제2 전극(400)이 투명한 재료로 이루어진 경우에는 상기 단절부(D)는 광이 투과할 수는 있지만 상기 반도체층(300)을 통과하면서 상당량의 광이 흡수되기 때문에 상기 광 투과부(T)에 비하여 광투과율이 적게 된다.
이하에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 광 투과부(T)의 구조에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 투과부(T)를 도시한 것이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 광 투과부(T)는 레이저 스크라이빙 공정을 통해 형성되며 그에 따라 복수의 레이저 스팟(Laser Spot; LS)을 포함하여 이루어진다.
상기 레이저 스팟(LS)은 도트 패턴(dot pattern)으로 이루어진다. 상기 도트 패턴은 레이저 스팟(LS)의 형상에 따라 그 모양이 결정되며, 도시된 바와 같이 원형으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 도트 패턴으로 이루어진 복수의 레이저 스팟(LS)은 서로 중첩되면서 배열되며 그에 따라 상기 광 투과부(T)가 구비된 연속 영역(A1, A2, A3)이 마련된다. 상기 연속 영역(A1, A2, A3)은 전술한 도 2b에서와 같이 반도체층(300)과 제2 전극(400)은 제거됨으로써 기판(100) 상에 형성된 제1 전극(200)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 연속 영역(A1, A2, A3)은 도시된 바와 같이 복수의 도트 패턴이 서로 중첩되면서 배열된 제1 연속 영역(A1), 제2 연속 영역(A2), 및 제3 연속 영역(A3)을 포함하여 이루어진다. 상기 광 투과부(T) 형성시 레이저가 일직선으로 이동함으로써 상기 제1 연속 영역(A1), 상기 제2 연속 영역(A2), 및 상기 제3 연속 영역(A3)이 가상의 일직선상에 배열될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 이때, 각각의 연속 영역(A1, A2, A3) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 서로 동일하게 형성될 수 있다.
상기 연속 영역(A1, A2, A3) 사이에는 단절부(D1, D2)가 형성되어 있다. 즉, 제1 연속 영역(A1)과 제2 연속 영역(A2) 사이에 제1 단절부(D1)가 형성되어 있고, 제2 연속 영역(A2)과 제3 연속 영역(A3) 사이에 제2 단절부(D2)가 형성되어 있다. 상기 단절부(D1, D2)는 전술한 도 2b에서와 같이 기판(100) 상에 형성된 제1 전극(200), 반도체층(300), 및 제2 전극(400)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제1 단절부(D1)의 길이는 상기 제2 단절부(D2)의 길이와 상이하게 형성된다.
이와 같은 도 3의 구조에 따르면, 광 투과부(T)가 불연속적으로 형성됨과 더불어 상기 제1 단절부(D1)의 길이가 상기 제2 단절부(D2)의 길이와 상이하게 형성됨으로써, 상기 복수의 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부(T)의 반복 특성이 보다 완화될 수 있다. 그에 따라, 광이 상기 광 투과부(T)를 투과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하는 문제가 효과적으로 해소될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 투과부(T)를 도시한 것이다. 전술한 도 3에 따른 실시예와 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 4에서 알 수 있듯이, 광 투과부(T)는 단절부(A1, A2, A3)을 사이에 두고 이격된 연속 영역(A1, A2, A3)에 구비되어 있다.
구체적으로, 제1 연속 영역(A1)과 제2 연속 영역(A2)은 제1 단절부(D1)를 사이에 두고 이격되어 있고, 상기 제2 연속 영역(A2)과 제3 연속 영역(A3)은 제2 단절부(D2)를 사이에 두고 이격되어 있다.
이때, 상기 제1 연속 영역(A1) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 상기 제2 연속 영역(A2) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수와 상이하다. 또한, 상기 제2 연속 영역(A2) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 상기 제3 연속 영역(A3) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수와 상이하다. 또한, 상기 제1 연속 영역(A1) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 상기 제3 연속 영역(A3) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수와 상이하다.
이와 같이, 상기 제1 연속 영역(A1) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수, 상기 제2 연속 영역(A2) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수, 및 상기 제3 연속 영역(A3) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 모두 상이하게 형성될 수 있다.
다만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1 연속 영역(A1) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수, 상기 제2 연속 영역(A2) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수, 및 상기 제3 연속 영역(A3) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수 중에서 2개의 연속 영역(A1, A2, A3)에서만 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수가 상이할 수도 있다. 예로서, 상기 제1 연속 영역(A1) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 상기 제2 연속 영역(A2) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수와 상이하고, 상기 제3 연속 영역(A3) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 상기 제1 연속 영역(A1) 또는 상기 제2 연속 영역(A2) 내의 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수와 동일할 수 있다.
상기 제1 단절부(D1)의 길이는 상기 제2 단절부(D2)의 길이와 동일하게 형성될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 상기 제1 단절부(D1)의 길이가 상기 제2 단절부(D2)의 길이와 상이하게 형성될 수도 있다.
이와 같은 도 4의 구조에 따르면, 광 투과부(T)가 불연속적으로 형성됨과 더불어 상기 제1 연속 영역(A1), 상기 제2 연속 영역(A2), 및 상기 제3 연속 영역(A3) 중에서 적어도 2개의 연속 영역(A1, A2, A3)에서 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수가 서로 상이하게 형성됨으로써, 상기 복수의 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부(T)의 반복 특성이 보다 완화될 수 있다. 그에 따라, 광이 상기 광 투과부(T)를 투과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하는 문제가 효과적으로 해소될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 투과부(T)를 도시한 것이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 복수의 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)와 교차하면서 복수의 광 투과부(T1, T2)가 배열되어 있다. 이하, 본 명세서에서, 단위셀을 구분하면서 단위셀 사이를 직렬로 연결하기 위한 제1 분리부(P1), 콘택부(P2), 및 제2 분리부(P3)의 일 세트를 편의상 분리부로 통칭하기로 한다.
서로 이웃하면서 이격된 3개의 분리부 및 상기 3개의 분리부와 교차하면서 서로 이격된 2개의 광 투과부(T1, T2)에 의해서 액티브 영역(AA1, AA2)이 정의될 수 있다. 즉, 제1 액티브 영역(AA1)은 좌측의 분리부, 중앙측의 분리부, 제1 광 투과부(T1), 및 제2 광 투과부(T2)에 의해 정의되고, 제2 액티브 영역(AA2)은 중앙측의 분리부, 우측의 분리부, 제1 광 투과부(T1), 및 제2 광 투과부(T2)에 의해 정의될 수 있다.
상기 제1 광 투과부(T1)는 복수의 도트 패턴으로 이루어진 복수의 제1 레이저 스팟(LS1)을 포함하는 연속 영역(A11, A12, A13)에 구비되고, 상기 연속 영역(A11, A12, A13) 사이에는 단절부(D11, D12)가 구비되어 있다. 구체적으로, 제1 연속 영역(A11)과 제2 연속 영역(A12) 사이에는 제1 단절부(D11)가 구비되어 있고, 제2 연속 영역(A12)과 제3 연속 영역(A13) 사이에는 제2 단절부(D12)가 구비되어 있다. 상기 제1 연속 영역(A11), 상기 제2 연속 영역(A12), 및 상기 제3 연속 영역(A13) 각각에 구비된 제1 레이저 스팟(LS1)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 서로 동일하지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 서로 상이할 수도 있다. 또한, 상기 제1 단절부(D11)의 길이는 상기 제2 단절부(D12)의 길이와 동일하지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 서로 상이할 수도 있다.
상기 제2 광 투과부(T2)는 복수의 도트 패턴으로 이루어진 복수의 제2 레이저 스팟(LS2)을 포함한 연속 영역(A21, A22, A23)에 구비되고, 상기 연속 영역(A21, A22, A23) 사이에는 단절부(D21, D22)가 구비되어 있다. 구체적으로, 제1 연속 영역(A21)과 제2 연속 영역(A22) 사이에는 제1 단절부(D21)가 구비되어 있고, 제2 연속 영역(A22)과 제3 연속 영역(A23) 사이에는 제2 단절부(D22)가 구비되어 있다. 상기 제1 연속 영역(A21), 상기 제2 연속 영역(A22), 및 상기 제3 연속 영역(A23) 각각에 구비된 제2 레이저 스팟(LS2)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 서로 동일하지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 서로 상이할 수도 있다. 또한, 상기 제1 단절부(D21)의 길이는 상기 제2 단절부(D22)의 길이와 동일하지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 서로 상이할 수도 있다.
상기 제1 광 투과부(T1)의 패턴은 상기 제2 광 투과부(T2)의 패턴과 상이하게 형성되어 있다. 구체적으로, 상기 제2 광 투과부(T2)를 포함하는 연속 영역(A21, A22, A23)은 상기 제1 광 투과부(T1)를 포함하는 연속 영역(A11, A12, A13)과 비교하여 일 측, 예로서 우측으로 쉬프트(shift)되어 있다. 따라서, 상기 제1 광 투과부(T1)를 포함하는 제1 및 제2 연속 영역(A11, A12) 사이에 구비된 제1 단절부(D11)는 상기 제2 광 투과부(T2)를 포함하는 제1 및 제2 연속 영역(A21, A22) 사이에 구비된 제1 단절부(D21)와 오버랩되지 않고, 또한 상기 제1 광 투과부(T1)를 포함하는 제2 및 제3 연속 영역(A12, A13) 사이에 구비된 제2 단절부(D12)는 상기 제2 광 투과부(T2)를 포함하는 제2 및 제3 연속 영역(A22, A23) 사이에 구비된 제2 단절부(D22)와 오버랩되지 않는다.
본 명세서에서 제1 광 투과부(T1)의 제1/제2 단절부(D11, D12)가 제2 광 투과부(T2)의 제1/제2 단절부(D21, D22)와 오버랩되지 않는다는 것은, 상기 제1 연속 영역(A11, A12, A13) 또는 상기 제2 연속 영역(A21, A22, A23)의 배열 방향(예로서 가로 방향)과 수직방향(예로서 세로 방향)에서 서로 오버랩되지 않는다는 것을 의미한다.
그 대신에, 상기 제1 광 투과부(T1)를 포함하는 제1 및 제2 연속 영역(A11, A12) 사이에 구비된 제1 단절부(D11)는 상기 제2 광 투과부(T2)를 포함하는 제1 연속 영역(A21)과 오버랩되고, 상기 제1 광 투과부(T1)를 포함하는 제2 및 제3 연속 영역(A12, A13) 사이에 구비된 제2 단절부(D12)는 상기 제2 광 투과부(T2)를 포함하는 제2 연속 영역(A22)과 오버랩된다.
또한, 상기 제2 광 투과부(T2)를 포함하는 제1 및 제2 연속 영역(A21, A22) 사이에 구비된 제1 단절부(D21)는 상기 제1 광 투과부(T1)를 포함하는 제2 연속 영역(A12)과 오버랩되고, 상기 제2 광 투과부(T2)를 포함하는 제2 및 제3 연속 영역(A22, A23) 사이에 구비된 제2 단절부(D22)는 상기 제1 광 투과부(T1)에 구비된 제3 연속 영역(A13)과 오버랩된다.
이와 같은 구성에 의해서, 상기 제1 액티브 영역(AA1) 및 상기 제2 액티브 영역(AA2)의 경계는 적어도 하나의 단절부(D11, D12 D21, D22)를 구비하게 된다. 즉, 상기 제1 액티브 영역(AA1)의 경계는 상기 제1 광 투과부(T1)의 제1 단절부(D11) 및 제2 광 투과부(T2)의 제1 단절부(D21)를 구비하고, 상기 제2 액티브 영역(AA2)의 경계는 상기 제1 광 투과부(T1)의 제2 단절부(D12) 및 제2 광 투과부(T2)의 제2 단절부(D22)를 구비한다. 이때, 상기 제1 액티브 영역(AA1)의 경계에 구비된 제1 단절부(D11, D21)는 상기 제2 액티브 영역(AA2)의 경계에 구비된 제2 단절부(D12, D22)와 오버랩되지 않고 따라서 서로 비대칭하게 마련되어 있다.
본 명세서에서 광 투과부(T1, T2)의 단절부(D11, D12, D21, D22)라 함은 상기 광 투과부(T1, T2)를 포함하는 연속 영역(A11, A12, A13, A21, A22, A23) 사이에 구비된 단절부(D11, D12, D21, D22)를 의미한다.
이와 같은 도 5의 구조에 따르면, 광 투과부(T1, T2)가 불연속적으로 형성됨과 더불어 제1 광 투과부(T1)의 단절부(D11, D12)가 제2 광 투과부(T2)의 단절부(D21, D22)와 오버랩되지 않도록 형성됨으로써, 복수의 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부(T)의 반복 특성이 보다 완화될 수 있다. 그에 따라, 광이 상기 광 투과부(T)를 투과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하는 문제가 효과적으로 해소될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 투과부(T)를 도시한 것이다. 전술한 도 5에 따른 실시예와 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 부여하였고 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
도 6에서 알 수 있듯이, 복수의 분리부와 교차하면서 제1 광 투과부(T1)와 제2 광 투과부(T2)가 서로 이격되도록 배열되어, 제1 액티브 영역(AA1) 및 제2 액티브 영역(AA2)이 정의된다.
상기 제1 광 투과부(T1)는 제1 내지 제3 연속 영역(A11, A12, A13)에 구비되고, 상기 제1 내지 제3 연속 영역(A11, A12, A13) 사이에는 제1 내지 제2 단절부(D11, D12)가 구비되어 있다.
상기 제2 광 투과부(T2)는 제1 내지 제3 연속 영역(A21, A22, A23)에 구비되고, 상기 제1 내지 제3 연속 영역(A21, A22, A23) 사이에는 제1 내지 제2 단절부(D21, D22)가 구비되어 있다.
이때, 상기 제1 광 투과부(T1)를 포함한 상기 제1 내지 제3 연속 영역(A11, A12, A13) 내의 제1 레이저 스팟(LS1)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 상기 제2 광 투과부(T2)를 포함한 제1 내지 제3 연속 영역(A21, A22, A23) 내의 제2 레이저 스팟(LS2)의 개수 또는 도트 패턴의 개수와 상이하다.
한편, 상기 제1 광 투과부(T1)를 포함한 제1 내지 제3 연속 영역(A11, A12, A13) 각각의 제1 레이저 스팟(LS1)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 서로 동일할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 제2 광 투과부(T2)를 포함한 제1 내지 제3 연속 영역(A21, A22, A23) 각각의 제2 레이저 스팟(LS2)의 개수 또는 도트 패턴의 개수는 서로 동일할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 광 투과부(T1)의 단절부(D11, D12)의 길이는 상기 제2 광 투과부(T2)의 단절부(D21, D22)의 길이와 동일할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 제1 광 투과부(T1)의 제1 단절부(D11)의 길이와 제2 단절부(D12)의 길이는 서로 동일할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 제2 광 투과부(T2)의 제1 단절부(D21)의 길이와 제2 단절부(D22)의 길이는 서로 동일할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 도 6의 구조에 따르면, 광 투과부(T1, T2)가 불연속적으로 형성됨과 더불어 제1 광 투과부(T1)의 단절부(D11, D12)가 제2 광 투과부(T2)의 단절부(D21, D22)와 오버랩되지 않고 또한 제1 광 투과부(T1)를 포함한 제1 내지 제3 연속 영역(A11, A12, A13) 내의 제1 레이저 스팟(LS1)의 개수 또는 도트 패턴의 개수가 제2 광 투과부(T2)를 포함한 제1 내지 제3 연속 영역(A21, A22, A23) 내의 제2 레이저 스팟(LS)의 개수 또는 도트 패턴의 개수와 상이하도록 형성됨으로써, 복수의 도트 패턴으로 이루어진 광 투과부(T)의 반복 특성이 보다 완화될 수 있다. 그에 따라, 광이 상기 광 투과부(T)를 투과할 때 모아레 현상과 같은 물결 무늬가 발생하는 문제가 효과적으로 해소될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판 200: 제1 전극
300: 반도체층 400: 제2 전극
P1: 제1 분리부 P2: 콘택부
P3: 제2 분리부 T: 광 투과부
T1, T2: 제1, 제2 광 투과부 D: 단절부
U1, U2, U3, U4: 제1, 제2, 제3, 제4 단위셀
LS: 레이저 스팟

Claims (15)

  1. 기판 상에서 서로 직렬로 연결되어 있는 복수의 단위셀; 및
    상기 복수의 단위셀 내에 구비된 광 투과부를 포함하여 이루어지고,
    상기 광 투과부는 적어도 하나의 단절부가 있는 불연속적인 직선 구조로 이루어진 박막형 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 투과부는 상기 단절부를 사이에 두고 이격된 복수의 연속 영역에 구비되고, 상기 복수의 연속 영역에는 복수의 도트 패턴이 서로 오버랩되어 있는 박막형 태양전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단절부는 제1 단절부 및 제2 단절부를 포함하고,
    상기 연속 영역은 상기 제1 단절부를 사이에 두고 이격된 제1 연속 영역 및 제2 연속 영역, 상기 제2 단절부를 사이에 두고 이격된 상기 제2 연속 영역 및 제3 연속 영역을 포함하여 이루어진 박막형 태양전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 단절부의 길이는 상기 제2 단절부의 길이와 상이한 박막형 태양전지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 연속 영역, 상기 제2 연속 영역, 및 상기 제3 연속 영역 중에서 적어도 2개의 연속 영역 내에 구비된 상기 복수의 도트 패턴의 개수는 서로 상이한 박막형 태양전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광 투과부는 소정 방향으로 서로 이격된 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부를 포함하고,
    상기 제1 광 투과부의 패턴은 상기 제2 광 투과부의 패턴과 상이한 박막형 태양전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부 각각은 상기 단절부를 사이에 두고 이격된 복수의 연속 영역에 구비되어 있고,
    상기 제1 광 투과부의 단절부는 상기 제2 광 투과부의 단절부와 오버랩되지 않도록 구비되어 있는 박막형 태양전지.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부 각각은 상기 단절부를 사이에 두고 이격된 복수의 연속 영역에 구비되어 있고,
    상기 제1 광 투과부의 단절부의 길이는 상기 제2 광 투과부의 단절부의 길이와 상이한 박막형 태양전지.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부 각각은 상기 단절부를 사이에 두고 이격된 복수의 연속 영역에 구비되어 있고,
    상기 제1 광 투과부의 연속 영역 내에 구비된 상기 복수의 도트 패턴의 개수는 상기 제2 광 투과부의 연속 영역 내에 구비된 상기 복수의 도트 패턴의 개수와 상이한 박막형 태양전지.
  10. 기판 상에서 복수의 단위셀 사이를 분리하도록 제1 방향으로 배열된 복수의 분리부; 및
    상기 복수의 분리부와 교차하도록 제2 방향으로 배열되어 상기 복수의 분리부와 함께 액티브 영역을 정의하는 복수의 광 투과부를 포함하여 이루어지고,
    상기 액티브 영역의 경계에는 상기 광 투과부의 단절부가 마련되어 있는 박막형 태양 전지.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 광 투과부는 서로 이격되어 있는 제1 광 투과부 및 제2 광 투과부를 포함하고,
    상기 단절부는 상기 제1 광 투과부의 제1 단절부 및 상기 제2 광 투과부의 제2 단절부를 포함하여 이루어진 박막형 태양 전지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 광 투과부의 패턴은 상기 제2 광 투과부의 패턴과 상이한 박막형 태양전지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 단절부와 상기 제2 단절부는 서로 오버랩되지 않도록 구비되어 있는 박막형 태양 전지.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 액티브 영역은 제1 액티브 영역 및 제2 액티브 영역을 포함하고,
    상기 제1 액티브 영역에 구비된 상기 단절부와 상기 제2 액티브 영역에 구비된 상기 단절부는 서로 비대칭하게 마련되어 있는 박막형 태양 전지.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 상에는 제1 전극, 반도체층, 및 제2 전극이 구비되어 있고,
    상기 광 투과부는 상기 반도체층 및 상기 제2 전극의 소정 영역이 제거된 구조로 이루어진 박막형 태양 전지.


KR1020170087563A 2017-07-11 2017-07-11 박막형 태양전지 KR102497750B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170087563A KR102497750B1 (ko) 2017-07-11 2017-07-11 박막형 태양전지
PCT/KR2018/007831 WO2019013537A1 (ko) 2017-07-11 2018-07-11 박막형 태양전지
US16/612,369 US20200168752A1 (en) 2017-07-11 2018-07-11 Thin film-type solar cell
EP18832075.8A EP3654388A4 (en) 2017-07-11 2018-07-11 THIN-LAYER SOLAR CELL
JP2019569326A JP7263264B2 (ja) 2017-07-11 2018-07-11 薄膜型太陽電池
CN201880039783.0A CN110770917B (zh) 2017-07-11 2018-07-11 薄膜型太阳能电池
US18/225,076 US20230361230A1 (en) 2017-07-11 2023-07-21 Thin film-type solar cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170087563A KR102497750B1 (ko) 2017-07-11 2017-07-11 박막형 태양전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190006642A true KR20190006642A (ko) 2019-01-21
KR102497750B1 KR102497750B1 (ko) 2023-02-08

Family

ID=65001705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170087563A KR102497750B1 (ko) 2017-07-11 2017-07-11 박막형 태양전지

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20200168752A1 (ko)
EP (1) EP3654388A4 (ko)
JP (1) JP7263264B2 (ko)
KR (1) KR102497750B1 (ko)
CN (1) CN110770917B (ko)
WO (1) WO2019013537A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112670368A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 浙江爱旭太阳能科技有限公司 用于制造太阳能电池的方法和太阳能电池
WO2024128042A1 (ja) * 2022-12-15 2024-06-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光電変換モジュールおよび光電変換モジュールの製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014154713A (ja) * 2013-02-08 2014-08-25 Mitsubishi Electric Corp 薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法
KR20160002052A (ko) * 2014-06-30 2016-01-07 주식회사 엘지화학 전도성 필름

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040219801A1 (en) * 2002-04-25 2004-11-04 Oswald Robert S Partially transparent photovoltaic modules
US6525264B2 (en) * 2000-07-21 2003-02-25 Sharp Kabushiki Kaisha Thin-film solar cell module
JP2002299666A (ja) * 2001-03-29 2002-10-11 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd シースルー型薄膜太陽電池モジュール
JP3919468B2 (ja) * 2001-05-21 2007-05-23 シャープ株式会社 薄膜太陽電池モジュール及び薄膜太陽電池パネル
DK176229B1 (da) * 2002-06-18 2007-03-26 Photosolar Aps Optisk element til afskærmning af lys
KR20070101647A (ko) * 2006-04-11 2007-10-17 엘지전자 주식회사 투광성 조절 박막형 태양전지 및 그의 제조방법
GB0802289D0 (en) * 2008-02-07 2008-03-12 Rumsby Philip T Method and appartus for making a partially transparent solar panel
KR101161378B1 (ko) * 2008-09-09 2012-07-02 엘지전자 주식회사 백색 반사층을 구비한 박막형 태양전지 모듈 및 그 제조방법
JP2010251428A (ja) * 2009-04-13 2010-11-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 光電変換装置の製造方法、光電変換装置の製造装置、及び光電変換装置
AU2010201980A1 (en) * 2009-05-21 2010-12-09 Suntech Power Co., Ltd. Thin film solar module
CN102792465B (zh) * 2010-02-05 2016-01-06 E·I·内穆尔杜邦公司 掩模糊料以及用于制造部分透明的薄膜光伏板的方法
KR101079614B1 (ko) * 2010-04-09 2011-11-03 주성엔지니어링(주) 박막형 태양전지의 제조방법
JP5565802B2 (ja) * 2010-05-20 2014-08-06 シャープ株式会社 光透過型太陽電池モジュール
WO2013002394A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 株式会社カネカ 薄膜太陽電池およびその製造方法
JP2013098287A (ja) * 2011-10-31 2013-05-20 Showa Shell Sekiyu Kk 光透過型薄膜太陽電池モジュール、及びその製造方法
FR2999009B1 (fr) * 2012-12-04 2014-12-19 Wysips Dispositif pourvu d'un reseau photovoltaique optimise place devant une image
DE102014200956A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Photovoltaische Zelle, Photovoltaikmodul sowie dessen Herstellung und Verwendung
JP5693762B2 (ja) * 2014-02-06 2015-04-01 シャープ株式会社 光透過型太陽電池モジュール
KR20150093291A (ko) * 2014-02-06 2015-08-18 주성엔지니어링(주) 시인성이 향상된 태양 전지 및 그의 제조 방법
JP2015207607A (ja) * 2014-04-17 2015-11-19 三菱電機株式会社 太陽電池モジュールおよびその製造方法
JP6483984B2 (ja) * 2014-09-25 2019-03-13 積水ハウス株式会社 太陽電池モジュール、壁面構造、及び住宅

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014154713A (ja) * 2013-02-08 2014-08-25 Mitsubishi Electric Corp 薄膜太陽電池モジュールおよびその製造方法
KR20160002052A (ko) * 2014-06-30 2016-01-07 주식회사 엘지화학 전도성 필름

Also Published As

Publication number Publication date
CN110770917A (zh) 2020-02-07
EP3654388A1 (en) 2020-05-20
JP7263264B2 (ja) 2023-04-24
US20200168752A1 (en) 2020-05-28
US20230361230A1 (en) 2023-11-09
KR102497750B1 (ko) 2023-02-08
WO2019013537A1 (ko) 2019-01-17
EP3654388A4 (en) 2021-03-31
CN110770917B (zh) 2023-11-14
JP2020526912A (ja) 2020-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1941428B (zh) 太阳能电池单元及太阳能电池模块以及制造方法
US20230361230A1 (en) Thin film-type solar cell
US8941160B2 (en) Photoelectric conversion module and method of manufacturing the same
US20100252109A1 (en) Thin film type solar cell and method for manufacturing the same
KR20110029585A (ko) 박막형 태양전지 및 그 제조방법, 및 그를 이용한 박막형 태양전지 모듈 및 태양광 발전 시스템
JP2007073745A (ja) 集積型薄膜太陽電池およびその製造方法
KR20150093291A (ko) 시인성이 향상된 태양 전지 및 그의 제조 방법
KR20170030311A (ko) 박막형 태양전지 및 그 제조 방법
KR20190041268A (ko) 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널
KR20190013952A (ko) 광전지 어셈블리, 광전지 어레이 및 태양 전지 어셈블리
KR20200122394A (ko) 태양 전지 모듈, 유리 건축재 및 태양 전지 모듈의 제조 방법
CN113782623A (zh) 叉指背接触薄膜太阳能电池、电池组件和光伏系统
KR101243877B1 (ko) 태양전지 및 태양전지의 제조 방법
EP2736082A2 (en) Photoelectric module
KR20130115463A (ko) 박막 태양전지 모듈
KR20120034308A (ko) 박막형 태양전지 및 박막형 태양전지의 제조방법
KR102379143B1 (ko) 태양전지, 태양전지의 제조 방법 및 이를 포함하는 자동차
KR101780771B1 (ko) 박막형 태양전지
KR20170015677A (ko) 박막형 태양전지 및 그 제조 방법
KR102472371B1 (ko) 광차단 수단이 구비된 박막형 태양전지를 이용한 구조물
KR102567037B1 (ko) 박막형 태양전지 및 그 제조 방법
US10629769B2 (en) Solar cell and method of manufacturing the same
KR20090069416A (ko) 박막형 태양전지 및 그 제조방법
KR102523303B1 (ko) 박막형 태양전지 및 그 제조 방법
KR20120105683A (ko) 레이저 스크라이빙 장치, 이를 이용한 태양전지 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right