KR20190016491A - 슁글드 태양 전지 모듈의 리워킹을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

슁글드 태양 전지 모듈의 리워킹을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

태양 전지 모듈의 고효율 구성은 슈퍼 셀을 형성하기 위해 슁글드(shingled) 방식으로 정렬된 태양 전지를 포함하며, 이는 태양광 모듈 면적을 효율적으로 사용하고, 직렬 저항을 감소시키고, 모듈 효율을 증가시키도록 정렬될 수 있다. 그러나 수퍼 셀에서 결함 있는 태양 전지를 제거하는 것은 어려울 수 있다. 따라서 결함 있는 셀을 제거하고 교체하는 대신 슈퍼 셀에서 결함 있는 태양 전지를 바이패스하는 것이 유리할 수 있다. 슈퍼 셀이나 슈퍼 셀을 포함하는 태양광 모듈에서 하나 이상의 결함 있는 태양 전지를 바이패스하기 위해 바이패스 도체가 슈퍼 셀의 후면에 적용될 수 있다.

Description

슁글드 태양 전지 모듈의 리워킹을 위한 시스템 및 방법
본 발명은 슁글드 태양 전지 모듈의 리워킹을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된 2016년 6월 8일자로 출원된 미국 특허 출원 제15/177,093호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈의 리워킹을 위한 시스템 및 방법(Systems and Methods for Reworking Shingled Solar Cell Modules)")를 우선권으로 수반하는 출원이다.
통상 태양 전지로서 알려진 광기전 전지(photovoltaic(PV) cell)는 전기 에너지로의 태양 방사선의 변환을 위한 장치이다. 일반적으로, 태양 전지의 기판의 표면상에 충돌하고 기판 내로 진입하는 태양 방사선은 기판의 대부분에서 전자 및 정공 쌍을 생성한다. 전자 및 정공 쌍은 기판 내의 p-도핑된(doped) 영역 및 n-도핑된 영역으로 이동함으로써, 도핑된 영역들 사이에 전압차를 생성한다. 도핑된 영역들은 태양 전지 상의 전도성 영역들에 접속되어, 전지로부터의 전류를 외부 회로로 보낸다. PV 전지들이 PV 모듈과 같은 어레이 내에 조합될 때, 모든 PV 전지들로부터 수집된 전기 에너지는 원하는 전압 및 전류를 갖는 전력을 공급하도록 직렬 및 병렬 배열로 조합될 수 있다.
본 발명의 목적은 슁글드 태양 전지 모듈의 리워킹을 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
구현예들은 슁글드(shingled) 방식으로 중첩되고 직렬로 서로 전도성 있게 접착된 인접한 태양 전지의 측면으로 정렬되어 각기 후면을 갖는 복수의 태양 전지를 포함하고 복수의 태양 전지 중 한 개 이상이 제1 결함 있는 태양 전지인 제1 슈퍼 셀 그리고 제1 슈퍼 셀에서 제1 태양 전지의 후면에 접착되고, 제1 결함 태양 전지 이후 직렬로 배치된 제1 슈퍼 셀에서 제2 태양 전지의 후면에 접착되고 바이패스 도체는 제1 슈퍼 셀의 제1 태양 전지의 후면으로부터 제1 슈퍼 셀의 제2 태양 전지의 후면까지 전기를 전도함으로써 제1 결함 있는 태양 전지를 바이패스하는 바이패스 도체를 포함하는 광기전 모듈을 포함할 수 있다.
구현예들은 또한 슁글 방식으로 중첩되고 직렬로 서로 전도성 있게 접착된 인접한 태양 전지의 측면으로 정렬되어 각기 후면을 포함하고 복수의 태양 전지 중 한 개 이상이 제1 결함 있는 태양 전지이고 각 태양 전지는 한 개 세트 이상의 접촉 패드(예: 복수의 접촉 패드 세트)가 있는 후면을 갖는 복수의 태양 전지, 바이패스 도체는 결함 있는 태양 전지를 바이패스하는 제1 태양 전지의 한 개 이상의 접촉 패드 세트와 제2 태양 전지의 한 개 이상의 접촉 패드 세트에 결합된 바이패스 도체를 포함하는 장치를 포함할 수 있다.
구현예들은 또한 슁글 방식으로 중첩되고 직렬로 서로 전도성 있게 접착된 인접한 태양 전지의 측면으로 정렬되어 제1 태양 전지 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지 중 한 개 이상이 한 개 이상의 결함 있는 태양 전지이고 각 태양 전지는 후면이 있으며, 제1 태양 전지의 후면으로부터 제2 태양 전지의 후면으로 전기를 전도함으로써 한 개 이상의 결함 있는 태양 전지의 단락에 적응하며 제1 태양 전지의 후면과 제2 태양 전지 후면에 결합된 바이패스 도체를 포함하는 장치를 포함할 수 있다.
다음에 설명되는 도면들은 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법의 다양한 측면을 도시한다. 각 도면은 개시된 시스템 및 방법의 특정 측면의 구현예를 도시하고, 각 도면은 가능한 구현예에 일치하도록 의도됨을 이해해야 한다. 또한, 가능하면 다음의 설명은 다음의 도면에 포함된 참조 번호를 나타내며, 복수의 도면에 도시된 특징은 일관된 참조 번호로 표시된다.
도 1은 슁글드(shingled) 방식으로 직렬 연결된 태양 전지 스트링 및 인접한 태양 전지의 단부가 중첩되고 전기적으로 접속되어 슈퍼 셀을 형성하는 단면도이다.
도 2는 슈퍼 셀에 사용될 수 있는 예시적인 직사각형 태양 전지의 전면 금속배선(metallization) 패턴을 도시한다.
도 3은 본 명세서에서 논의되는 결함 있는 태양 전지 바이패스 기술과 함께 사용하기에 적합한 예시적인 태양 전지 후면 금속배선(metallization) 패턴을 도시한다.
도 4는 6개의 직사각형 슈퍼 셀을 포함하는 예시적인 직사각형 태양광 모듈을 도시하며, 각기 태양광 모듈의 장변 길이와 대략 동일한 길이를 갖는다.
도 5a 내지 도 5i는 슈퍼 셀에서 결함 있는 태양 전지를 부분적으로 또는 완전히 바이패스하는 결함 있는 셀 바이패스 도체의 예시도이다.
도 6은 한 개 이상의 완전히 바이패스된 태양 전지 및/또는 결함 있는 태양 전지를 갖는 태양광 모듈의 예를 도시한다.
도 7a 내지 도 7d는 한 개 이상의 완전히 바이패스된 태양 전지 및/또는 결함 있는 태양 전지를 갖는 태양광 모듈의 IV 곡선 예를 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 현재 기술된 구현예에 따라 슈퍼 셀을 리워킹하기 위한 검사 및 리워킹 방법의 예를 도시한다.
다음의 상세한 설명은 사실상 단지 예시적인 것이며, 본 출원의 요지의 실시예들 또는 그러한 실시예들의 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본원에 사용되는 바와 같이, 단어 "예시적인"은 "예, 사례, 또는 실례로서 역할하는 것"을 의미한다. 본원에서 예시로서 기술된 임의의 구현예가 반드시 다른 구현예들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다. 또한, 전술한 기술 분야, 배경기술, 발명의 내용 또는 다음의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 제시되는 임의의 명시적 또는 묵시적 이론에 구속되고자 하는 것은 아니다.
본 명세서는 "하나의 구현예" 또는 "일 구현예"에 대한 언급을 포함한다. "하나의 구현예에서" 또는 "일 구현예에서"라는 어구의 등장은 반드시 동일한 구현예를 지칭하는 것은 아니다. 특정 특징, 구조, 또는 특성은 본 발명과 일치하는 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
용어: 다음의 단락들은 본 개시 내용(첨부된 청구범위를 포함)에서 발견되는 용어들에 대한 정의 및/또는 관계를 제공한다.
"포함하는": 이 용어는 개방형(open-ended)이다. 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 이 용어는 추가적인 구조물 또는 단계를 배제하지 않는다.
"~하도록 구성된": 다양한 유닛 또는 구성요소가 작업 또는 작업들을 수행 "하도록 구성된" 것으로 기술되거나 청구될 수 있다. 이러한 맥락에서, "~하도록 구성된"은 유닛/구성요소가 작동 중에 이들 작업 또는 작업들을 수행하는 구조물을 포함한다는 것을 나타냄으로써 구조물을 함축하는 데 사용된다. 이와 같이, 유닛/구성요소는 명시된 유닛/구성요소가 현재 작동하지 않을 때에도(예를 들어, 온(on)/활성(active) 상태가 아닐 때에도) 작업을 수행하도록 구성되었다고 할 수 있다. 유닛/회로/구성요소가 하나 이상의 작업을 수행 "하도록 구성된" 것임을 언급하는 것은, 그 유닛/구성요소에 대해 명시적으로 35 U.S.C ㄷ112의 6번째 단락을 적용하지 않으려는 의도이다.
"제1", "제2" 등. 본원에 사용되는 바와 같이, 이들 용어는 뒤에 오는 명사에 대한 표지로서 사용되는 것으로서, 어떤 유형(예컨대, 공간적, 시간적, 논리적 등)의 순서화도 암시하지 않는다. 예를 들어, "제1" 규소 태양 전지에 대한 언급은 반드시 이러한 규소 태양 전지가 순서에 있어서 첫 번째 규소 태양 전지임을 암시하지는 않으며, 대신에 용어 "제1"은 이러한 규소 태양 전지를 다른 규소 태양 전지(예컨대, "제2" 규소 태양 전지)로부터 구별하는 데 사용된다.
"~에 기초하여": 본원에 사용되는 바와 같이, 이러한 용어는 결정에 영향을 미치는 하나 이상의 인자를 기술하는 데 사용된다. 이 용어는 결정에 영향을 미칠 수 있는 추가의 인자들을 배제하지 않는다. 즉, 결정은 이들 인자에만 기초할 수 있거나, 이들 인자에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 문구 "B에 기초하여 A를 결정한다"를 고려해 보자. B가 A의 결정에 영향을 미치는 인자일 수 있지만, 그러한 문구는 A의 결정이 또한 C에 기초하는 것을 배제하지 않는다. 다른 경우에서, A는 오직 B에 기초하여 결정될 수 있다.
"결합된": 하기의 설명은 함께 "결합되는" 요소들 또는 노드들 또는 특징부들을 언급한다. 본원에 사용되는 바와 같이, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, "결합된"은 기계적일 필요는 없지만 하나의 요소/노드/특징부가 다른 요소/노드/특징부에 직접 또는 간접적으로 결합(또는 그와 직접 또는 간접적으로 연통)된 것을 의미한다.
"억제하다": 본원에 사용되는 바와 같이, 억제하다는 효과를 감소 또는 최소화시키는 것을 기술하는 데 사용된다. 구성요소 또는 특징부가 작용, 동작 또는 조건을 억제하는 것으로 기술되는 경우, 이는 결과 또는 결과물 또는 미래의 상태를 완전히 예방할 수 있다. 또한, "억제"는 그렇지 않을 경우 발생할 수도 있는 결과물, 성능 및/또는 효과의 감소 또는 완화를 의미할 수도 있다. 따라서, 구성요소, 요소 또는 특징부가 결과 또는 상태를 억제하는 것으로 언급되는 경우, 이는 결과 또는 상태를 완전히 예방하거나 제거할 필요는 없다.
또한, 특정 용어가 단지 참조의 목적으로 다음 설명에 사용될 수도 있으며, 따라서 제한적인 것으로 의도된 것은 아니다. 예를 들어, "상부", "하부", "위", 및 "아래"와 같은 용어는 참조되는 도면에서의 방향을 나타낸다. "전면", "배면", "후면", "측면", "외측" 및 "내측"과 같은 용어는 일관되긴 하지만 임의적인 기준틀 내에서 구성요소의 일부의 방향 및/또는 위치를 기술하며, 그 기준틀은 논의 중인 구성요소를 기술하는 본문 및 관련 도면을 참조하여 명확해진다. 이러한 용어는 위에서 구체적으로 언급된 단어, 이의 파생어, 및 유사한 의미의 단어를 포함할 수 있다.
다음 설명에서, 본 개시내용의 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해, 특정 작업들과 같은 다수의 특정 상세 사항이 기재된다. 본 발명의 구현예들이 이러한 특정 세부사항 없이 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 사례에서, 잘 알려진 기술들은 본 개시내용의 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않는다.
도 1은 슁글드(shingled) 방식으로 직렬 연결된 태양 전지 스트링(102) 및 인접한 태양 전지의 단부가 중첩되고 전기적으로 접속되어 슈퍼 셀(100)을 형성하는 단면도이다. 각 태양 전지(102)는 반도체 다이오드 구조 및 반도체 다이오드 구조에 대한 전기 접촉부를 포함하며, 이를 통해 태양 전지가 광에 의해 조명될 때 태양 전지(102)에서 발생된 전류가 외부 부하에 제공될 수 있다.
본 명세서에 기술된 예에서, 각각의 태양 전지(102)는 n-p 접합부의 반대편에 전기 접촉을 제공하는 전면(태양면) 및 후면(음영면) 금속배선(metallization) 패턴을 갖는 결정질 규소 태양 전지이고, 전면 금속배선(metallization) 패턴은 n형 전도성을 갖는 반도체 층 상에 배치되고, 후면 금속배선(metallization) 패턴은 p형 전도성을 갖는 반도체 층 상에 배치된다. 그러나 기타 적합한 재료 시스템, 다이오드 구조, 물리적 치수 또는 전기 접촉 배열을 사용하는 기타 적합한 태양 전지가 본 명세서에 기술된 태양광 모듈의 태양 전지(102) 대신에 또는 그에 추가하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 전면(태양면) 금속배선(metallization) 패턴은 p형 전도성의 반도체 층 상에 배치될 수 있고, 후면(음영면) 금속배선(metallization) 패턴은 n형 전도성의 반도체 층 상에 배치될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 슈퍼 셀(100)에서, 하나의 태양 전지 전면 금속배선(metallization) 패턴을 인접한 태양 전지의 후면 금속배선(metallization) 패턴에 전기적으로 연결하는 전기 전도성 접착 재료에 의해 중첩되는 영역에서 인접한 태양 전지들(102)이 서로 전도성 있게 접착된다. 예를 들어, 적합한 전기 전도성 접착 재료는 전기 전도성 접착제 및 전기 전도성 접착 필름 및 접착 테이프, 그리고 통상적인 땜납을 포함할 수 있다. 가급적이면, 전기 전도성 접합 재료는 전기 전도성 접합 재료의 열팽창 계수(CTE)와 태양 전지의 열팽창 계수(예컨대, 규소의 CTE) 사이의 불일치로 인해 야기되는 응력을 수용하는 인접한 태양 전지 사이의 접합에 기계적 컴플라이언스를 제공한다. 일부 변형예에서, 이러한 기계적 컴플라이언스를 제공하기 위해 전기 전도성 접착 재료는 약 0℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖도록 선택된다. CTE 불일치로 인해 발생하는 태양 전지의 중첩된 가장자리에 평행한 응력을 추가로 감소시키고 수용하기 위해, 전기 전도성 접합 재료는 태양 전지의 가장자리 길이를 실질적으로 연장한 지속적인 선이 아닌 태양 전지의 중복된 영역을 따라 개별 위치에 한해 선택적으로 사용될 수 있다.
태양 전지의 전면 및 후면 대비 수직으로 측정된 전기 전도성 접합 재료에 의해 형성된 인접한 중첩 태양 전지 사이의 전기 전도성 접합 두께는 가령 약 0.1mm 미만일 수 있다. 이러한 얇은 접합은 전지 사이의 상호 연결에서 저항 손실을 줄이고, 또한 작동 중에 발생할 수 있는 슈퍼 셀의 핫 스폿(hot spot)으로부터 슈퍼 셀을 따라 열의 흐름을 촉진한다. 태양 전지 사이 접합 열전도도는 가령 약 1.5 Watts/(meter K) 이상일 수 있다.
또한, 슈퍼 셀(100)을 포함하는 태양광 모듈(400)의 생산 수익성은 낮은 마진의 대량 생산에 의존할 수 있기 때문에, 본원에서 논의된 바와 같이 하나 이상의 태양 전지들(102)이 결함이 있는 슈퍼 셀(100)을 수리하거나 리워킹하는 것이 중요할 수 있다. 그러나 슈퍼 셀(100)의 섬세함(예컨대, 태양 전지(102)의 두께, 전기 전도성 접합의 상대 강도 등) 때문에, 슈퍼 셀(100)로부터 태양 전지(102)를 제거하는 것은 어렵고 비용이 많이 들 수 있다. 또한 대체 태양 전지(102)를 삽입하는 것도 어렵고 비용이 많이 들 수 있다. 따라서, 태양 전지(102)를 제거하기보다는 본원에서 논의된 바와 같은 결함들을 피하거나 완화시키기 위해 태양 전지(102)를 바이패스하는 것이 유리할 수 있다.
도 2는 슈퍼 셀에 사용될 수 있는 예시적인 직사각형 태양 전지의 전면 금속배선(metallization) 패턴을 도시한다. 적합할 경우 태양 전지(102)의 기타 형태(예컨대, 정사각형 태양 전지(102), 모서리가 하나 이상 모따기된 태양 전지(102))도 또한 사용될 수 있다. 예시된 예에서, 태양 전지(102)의 전면 금속배선(metallization) 패턴(200)은 태양 전지(102)의 장변 중 하나의 가장자리에 인접하여 배치되고 실질적으로 장변의 길이에 대해 장변과 평행한 버스 바(202) 그리고 버스 바에 수직으로 부착되고 실질적으로 단변의 길이에 대해 서로 및 태양 전지 (102)의 단변에 평행한 핑거(204)를 포함한다. 도 2의 예시적인 전면 금속배선(metallization) 패턴(200)은 또한 버스 바(202) 반대편 맨 끝에서 핑거(204)를 상호 연결하는 선택적인 단부 도체(208)를 포함한다. 단부 도체(208)의 폭은 가령 핑거(204)의 폭과 거의 동일할 수 있다. 단부 도체(208)는 핑거(204)를 상호 연결하여 바이패스 도체(206)와 단부 도체(208) 사이에서 형성될 수 있는 바이패스 크랙을 전기적으로 바이패스하고, 그렇지 않을 경우 해당 크랙에 의해 전기적으로 절연될 수 있는 태양 전지(102) 영역의 버스 바(202)에 전류 경로를 제공한다.
도 2의 예에서, 태양 전지(102)는 길이가 약 156mm, 폭은 약 26mm이므로, 약 1:6의 종횡비(단변의 길이 / 장변의 길이)를 갖는다. 이러한 태양 전지 6개를 표준 156mm x 156mm 크기의 규소 웨이퍼 위에 준비한 다음 분리(다이싱)하여 예시된 대로 태양 전지를 제공할 수 있다. 다른 변형예에서, 약 19.5mm x 156mm의 치수 및 약 1:8의 종횡비를 갖는 8개의 태양 전지(102)를 표준 규소 웨이퍼로 준비할 수 있다. 보다 일반적으로, 태양 전지(102)는 가령 약 1:2-약 1:20의 종횡비를 가질 수 있고 표준 크기의 웨이퍼 또는 기타 적합한 치수의 웨이퍼로부터 준비할 수 있다.
도 3은 본원에서 논의된 결함 있는 태양 전지 바이패스 기술과 함께 사용하기에 적합한 예시적인 태양 전지 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)을 도시한다. 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)은 연속적인 알루미늄 전기 접촉부(302), 태양 전지의 후면의 장변의 가장자리에 평행하게 인접하여 정렬된 복수의 은 접촉 패드(304) 및 태양 전지의 장변에 평행한 2열로 정렬되고 태양 전지의 후면의 중앙에 대략 위치하는 다수의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)를 포함한다. 도 3은 각 세트가 두 개의 접촉 패드(306)(각 열에 하나)를 갖는 3세트의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)를 도시하지만, 임의의 세트 수의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)를 사용할 수 있고(예컨대, 1개, 2개, 3개, 4개 또는 그 이상), 각 세트는 임의의 수의 접촉 패드(예컨대, 1개, 2개, 3개, 4개 또는 그 이상)를 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그 전체가 본 출원에 참고 문헌으로 포함되는 국제 공개 WO 2015/183827에서 논의된 바와 같이, 이들 숨겨진 탭 접촉 패드(306)는 바이패스 다이오드와 같은 구성 요소를 태양 전지(102)의 후면에 결합하는 데 사용될 수 있다. 그러나 태양광 모듈(400)(예컨대, 21개의 태양 전지(102)당 하나의 바이패스 다이오드)에서 바이패스 다이오드를 소수의 태양 전지(102)에 결합하는 것만이 유리할 수 있다. 반면에, 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)이 각 태양 전지(102)에 대해 동일할 경우(예컨대, 비용을 절감하고, 제조 공정을 단순화하는 등) 유리할 수 있다. 따라서, 대다수 태양 전지(102)는 바이패스 다이오드에 결합되지 않아서 사용되지 않는 숨겨진 탭 접촉 패드(306)를 가질 수 있다. 본 발명자는 본 출원에서 논의된 바와 같이 결함 있는 태양 전지(502)를 바이패스함으로써 숨겨진 탭 접촉 패드(306)에 대한 또 다른 용도를 발견했다.
도 4는 6개의 직사각형 슈퍼 셀(100)을 포함하는 예시적인 직사각형 태양광 모듈(400)을 도시하며, 각기 태양광 모듈의 장변 길이와 대략 동일한 길이를 갖는다. 슈퍼 셀은 장변이 모듈의 장변과 평행하게 배향된 6개의 평행한 열로 정렬된다. 유사하게 구성된 태양광 모듈은 이 예에 도시된 것에 비해 이러한 장변의 슈퍼 셀 열을 더 많거나 적게 포함할 수 있다. 이러한 예(및 다음의 몇 개의 예)의 각 슈퍼 셀은 각기 156mm 정사각형 또는 유사 정사각형 웨이퍼 폭의 1/6과 대략 동일한 폭을 갖는 72개의 직사각형 태양 전지를 포함한다. 기타 적합한 치수를 갖는 기타 적절한 수의 직사각형 태양 전지가 또한 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 슈퍼 셀의 전면 단자 접촉부는 모듈의 한 단변의 가장자리에 인접하여 평행하게 배치되는 유연한 상호 연결부(402)와 서로 전기적으로 연결된다. 슈퍼 셀의 후면 단자 접촉부는 태양관 모듈 뒤쪽 다른 단변의 가장자리에 인접하여 평행하게 배치되는 유연한 상호 연결부(402)와 서로 유사하게 연결된다. 후면 상호 연결부는 도 4의 상부 표면도에서 보이지 않게 또는 부분적으로 보이지 않게 숨겨지지만, 전면 및 후면 상호 연결부(402) 모두는 모듈 내 그 위치의 표시가 도 4에 도시된다. 이 정렬은 6개의 모듈 길이인 슈퍼 셀을 전기적으로 병렬 연결한다.
도 5a 내지 도 5i는 슈퍼 셀(100) 내의 결함 있는 태양 전지(502)를 부분적으로 또는 완전히 바이패스하기 위해 사용되는 결함 있는 셀 바이패스 도체들(504A-504C, 506A-506C, 508, 510, 512 또는 514)을 예시적으로 도시한다. 본원에서 논의된 바와 같이, 결함 있는 태양 전지(502)는 "부분적으로 바이패스" 또는 "완전히 바이패스"될 수 있다. "부분적으로 바이패스된" 결함 있는 태양 전지(502)는 태양광 모듈(400)의 전기 출력에 어떠한 전력도 기여하지 않는다는 것이 이해될 것이다. 부분적으로 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502)는 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)을 따라 하나의 이웃하는 태양 전지(102)로부터 결함 있는 셀 바이패스 도체(504A-504C, 506A-506C, 508, 510, 512 또는 514)를 통해 다음으로 이웃하는 태양 전지(102)로 직렬로 전기를 전도한다. 결함 있는 셀 바이패스 도체(504A-504C, 506A-506C, 508, 510, 512 또는 514)는 전류가 결함 있는 태양 전지(502)를 통과할 필요가 없도록 저저항 경로를 제공한다. 이 경로를 제공함으로써, 결함 있는 태양 전지(502)는 단락되고 전력을 생성하지 않는다. 부분적인 바이패스는 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)을 사용하여 전기를 전도하기 때문에 후면 금속배선 패턴(300)은 전기 전도성을 허용할 만큼 온전해야 한다. 또한 부분적인 바이패스는 결함 있는 태양 전지(502)의 상당 부분이 손실된 경우(본 출원에서 "칩"이라고도 함) 적합하지 않을 수 있다. 하나의 이웃하는 태양 전지(102)의 후면 금속배선(metallization) 패턴(300) 및 다른 이웃하는 태양 전지(102)의 후면 금속배선에 결합된 완전히 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502)는 결함 있는 셀 바이패스 도체(04A-504C, 506A-506C, 508, 510, 512 또는 514)에 의해 단락될 것이기 때문에 "완전히 바이패스된" 결함 있는 태양 전지(502)는 또한 태양광 모듈(400)의 전기 출력에 어떠한 전력도 기여하지 않는 다는 것이 이해될 것이다. 따라서 결함 있는 태양 전지(502)의 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)을 따라 전류가 흐르지 않고, 두 개의 이웃하는 태양 전지(102)의 후면 금속배선 패턴(300) 사이 저저항 경로(즉, 결함 있는 셀 바이패스 도체(504A-504C, 506A-506C, 508, 510, 512 또는 514)를 따라 흐르며 크랙된 전지와 이웃하는 전지 중 하나를 단락시킨다. 이에 따라, 완전한 바이패스에서 결함 있는 태양 전지(502) 및 이웃하는 태양 전지들(102) 중 하나가 단락되고 태양광 모듈(400)의 출력에 어떠한 전력도 기여하지 않는다.
결함 있는 태양 전지(502)를 완전히 바이패스하는 것은 결함 없는 태양 전지(102)를 바이패스하는 것을 포함하지만, 결함 있는 태양 전지 (502)의 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)을 통해 전기를 전도하는 것이 태양광 모듈(400)의 성능(예컨대, 신뢰성, 내구성)을 감소시킬 수기 때문에 결함 있는 태양 전지(502)를 완전히 바이패스하는 것이 유리할 수 있다. 또한 결함 있는 태양 전지(502)가 부분적으로 바이 패스되기 전에, 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)이 전류가 흐를 만큼 충분한지를 보장하기 위해(예컨대, 기술자, 기계에 의해) 후면 금속배선 패턴(300)을 검사하는 것이 유리할 수 있다. 이 검사 수행에 비용이 많이 들 수(예컨대, 시간, 노동적인 면에서 고비용, 별도 기계의 자본 비용면에서 고비용) 있으므로 결함 있는 태양 전지(502)를 완전히 바이패하는 것이 유리할 수 있다.
결함 있는 셀 바이패스 도체(504A-504C, 506A-506C, 508, 510, 512 또는 514)는 금속(예컨대, 구리, 은, 알루미늄 등), 전도성 복합체 또는 전도성 중합체 등 다수의 전도성 재료로 제조될 수 있다. 결함 있는 셀 바이패스 도체(504A-504C, 506A-506C, 508, 510, 512 또는 514)는 다수의 알려진 기술(예: 용접, 전기 전도성 접착제 등)을 통해 다양한 태양 전지(102) 및 결함 있는 태양 전지(502)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)에 결합될 수 있다.
도 5a 내지 도 5i 각각은 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C) 부분들의 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)의 도면을 포함한다. 도 5a 내지 도 5i에 도시된 각 슈퍼 셀(100)에는 6개의 규소 태양 전지(102)만이 도시되어 있지만, 각 슈퍼 셀(100)은 더 적거나 많은 수의 규소 태양 전지(102)를 포함할 수 있음이 이해될 것이다(예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 72개의 규소 태양 전지(102)). 도 5a 내지 도 5i 각각은 최소한 하나의 결함 있는 태양 전지(502) 및 하나 이상의 바이패스 도체(504A-504C, 506, 508, 510, 512 또는 514)를 도시한다. 본 출원에서 논의된 바와 같이, 각 태양 전지(102)의 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)은 결함 있는 태양 전지(502)를 바이패스하는 데 사용될 수 있는 숨겨진 탭 접촉 패드(306)(예컨데, 복수의 숨겨진 탭 접촉 패드(306) 세트)의 최소한 한 세트를 포함한다. 시각적인 명료성을 위해, 숨겨진 탭 접촉 패드의 해당 세트는 각기 도 5a 내지 도 5i의 단일 접촉 패드(306)로 표시된다. 그러나 전술한 바와 같이, 숨겨진 탭 접촉 패드의 한 세트는 임의의 수의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)(예컨대, 1개, 2개, 3개, 4개 또는 그 이상)를 포함할 수 있다. 예시된 예에서는 단 3세트의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)가 도시되어 있지만, 더 많은 수 또는 적은 수의 세트가 존재할 수 있다. 따라서 각 태양 전지(102) 및 결함 있는 태양 전지(502)의 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)에는 임의의 수의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)(예컨대, 1개, 2개, 3개, 4개 또는 그 이상)가 포함될 수 있음이 이해될 것이다. 또한 도 5a-5i의 각각의 결함 있는 태양 전지(502)는 왼쪽에 크랙이 있는 것으로 도시되어 있고, 결함 있는 태양 전지(502)는 본원에서 논의된 다른 방식으로 결함이 있을 수 있음이 이해될 것이다.
결함 있는 태양 전지(502)는 태양 전지(102)에 대한 수용 가능한 매개 변수로부터 하나 이상의 변동(variance)을 포함할 수 있다. 이러한 변동(variance)은 결함 있는 태양 전지(502)의 기판 크랙, 전면 금속배선(metallization) 패턴(200) 및/또는 후면 금속배선 패턴(300), 결함 있는 태양 전지(502)의 칩(즉, 결함 있는 태양 전지(502) 조각이 손실됨), 결함 있는 태양 전지(502)의 변형된 전면 금속배선(200), 결함 있는 태양 전지(502)의 변형된 후면 금속배선(300), 결함 있는 태양 전지(502)의 전기적 단락, 결함 있는 태양 전지(502)의 규격 이탈 전압, 결함 있는 태양 전지(502)의 규격 이탈 전력 출력, 태양 전지(502)로부터 다른 태양 전지(102)로의 부족한 전기 전도성 등을 포함할 수 있다. 요약하면, 슈퍼 셀(100)의 성능(예를 들어, IV 곡선, 전력 출력, 신뢰성 등)이 특정 태양 전지(102)를 바이패스함으로써 향상될 수 있다면, 해당 태양 전지(102)는 결함 있는 태양 전지(502)일 수 있고, 본원에서 논의된 해당 특정 태양 전지(102)를 바이패스하는 것이 유리할 수 있다.
도 5a는 각각 최소한 하나의 결함 있는 태양 전지(502) 및 결함 있는 셀 바이패스 도체(504A, 504B 또는 504C)를 갖는 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C)을 도시한다. 결함 있는 태양광 바이패스 도체(504A, 504B 및 504C)는 전도성 재료의 단일 연속 피스로 제조되거나(예를 들어, 용접, 전기적 전도성 접착제에 의해) 서로 전도성 있게 접합되는 다수의 전도성 재료로 제조될 수 있다. 슈퍼 셀(100A)은 위에서부터 직렬로 세 번째인 결함 있는 태양 전지(502)를 포함한다. 슈퍼 셀(100A) 내의 결함 있는 태양 전지(502)는 태양 전지(102A)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 복수의 세트에 결합되고 태양 전지(102')의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 복수의 세트에 결합된 바이패스 도체(504A)에 의해 완전히 바이패스된다. 따라서 전류가 태양 전지(102A)로부터 바이패스 도체(504A)를 통해 태양 전지(102')로 흐르기 때문에 슈퍼 셀(100A)을 통해 흐르는 전류는 결함 있는 태양 전지(502)를 완전히 바이패스할 것이다.
슈퍼 셀(100B)은 위에서부터 직렬로 세 번째인 결함 있는 태양 전지(502)를 포함한다. 슈퍼 셀(100B) 내의 결함 있는 태양 전지(502)는 결함 있는 태양 전지(502)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 복수의 세트에 결합되고 태양 전지(102B)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 복수의 세트에 결합된 바이패스 도체(504B)에 의해 완전히 바이패스된다. 전기는 태양 전지(102B)로부터 바이패스 도체(504B)를 통해 결함 있는 태양 전지(502)로 전도된다. 그런 다음, 전류는 결함 있는 태양 전지(502)의 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)으로부터 본원에서 논의된 바와 같이 태양 전지(102B')의 전면 금속배선 패턴(200)으로 통과한다.
슈퍼 셀(100C)은 위에서부터 직렬로 세 번째인 제1 결함 있는 태양 전지(502) 및 위에서부터 직렬로 네 번째인 제2 결함 있는 태양 전지(502)를 포함한다. 슈퍼 셀(100A) 내의 제1 및 제2 결함 있는 태양 전지들(502)은 태양 전지(102C)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 복수의 세트에 결합되고 태양 전지(102C')의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 복수의 세트에 결합된 바이패스 도체(504C)에 의해 바이패스된다. 따라서 전류가 태양 전지(102C)로부터 바이패스 도체(504A)를 통해 태양 전지(102C')로 흐르기 때문에 슈퍼 셀(100C)을 통해 흐르는 전류는 결함 있는 태양 전지(502)를 완전히 바이패스할 것이다. 이러한 방식으로 2개 넘는 결함 있는 태양 전지(502)(예를 들어, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상)가 바이패스될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 5b는 각각 완전히 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502) 한 개 및 결함 있는 셀 바이패스 도체(506A-506C)를 한 개 이상 갖는 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C)을 도시한다. 슈퍼 셀(100A)은 위에서부터 직렬로 세 번째인 결함 있는 태양 전지(502)를 포함한다. 슈퍼 셀(100A) 내의 결함 있는 태양 전지(502)는 태양 전지(102A)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 한 개의 세트에 결합되고 태양 전지(102A')의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 한 개의 세트에 결합된 바이패스 도체(506A)에 의해 완전히 바이패스된다. 도 5b는 태양 전지(102A)의 중간에 숨겨진 탭 접촉 패드 세트(306)에 결합되고 태양 전지(102A')의 중간에 숨겨진 은 접촉 패드 세트(306)에 결합된 바이패스 도체(506A)를 도시하고 있지만, 태양 전지(102A)의 숨겨진 탭 접촉 패드 세트(306) 중 임의의 세트는 바이패스 도체(506A)를 통해 태양 전지(102A')의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 임의의 세트에 결합될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 따라서 전류가 태양 전지(102A)로부터 결함 있는 셀 바이패스 도체(506A)를 통해 태양 전지(102A')로 흐르기 때문에 슈퍼 셀(100A)을 통해 흐르는 전류는 결함 있는 태양 전지(502)를 완전히 바이패스할 것이다. 이러한 방식으로 1개 넘는 결함 있는 태양 전지(502)(예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상)가 바이패스될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
슈퍼 셀(100B)은 위에서부터 직렬로 세 번째인 결함 있는 태양 전지(502)를 포함한다. 슈퍼 셀(100B) 내의 결함 있는 태양 전지(502)는 태양 전지(102B)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 두 개의 세트를 태양 전지(102B')의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 두 개의 세트에 연결한 결함 있는 셀 바이패스 도체(506B) 한 쌍에 의해 완전히 바이패스된다. 도 5b는 상기 한 쌍의 결함 있는 셀 바이패스 도체(506B)에 의해 태양 전지 셀(102B')의 좌우에 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트에 결합된 태양 전지 셀(102B)의 좌우에 숨겨진 탭 접촉 패드 세트(306)를 도시하지만, 태양 전지(102B)의 숨겨진 탭 접촉 패드 세트(306) 중 임의의 2개 세트는 태양 전지(102B')의 숨겨진 은 접촉 패드 세트(306) 중 임의의 2개 세트에 결합될 수 있음이 이해될 것이다. 따라서 전류가 태양 전지(102B)로부터 결함 있는 셀 바이패스 도체(506B)를 통해 태양 전지(102B')로 흐르기 때문에 슈퍼 셀(100B)을 통해 흐르는 전류는 결함 있는 태양 전지(502)를 완전히 바이패스할 것이다. 이러한 방식으로 1개 넘는 결함 있는 태양 전지(502)(예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상)가 바이패스될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
슈퍼 셀(100C)은 위에서부터 직렬로 세 번째인 결함 있는 태양 전지(502)를 포함한다. 슈퍼 셀(100C) 내의 결함 있는 태양 전지(502)는 태양 전지(102C)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 세 개의 세트를 태양 전지(102C')의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 세 개의 세트에 연결된 결함 있는 셀 바이패스 도체(506B) 트리오에 의해 완전히 바이패스된다. 따라서 전류가 태양 전지(102C)로부터 결함 있는 셀 바이패스 도체(506C)를 통해 태양 전지(102C')로 흐르기 때문에 슈퍼 셀(100C)을 통해 흐르는 전류는 결함 있는 태양 전지(502)를 완전히 바이패스할 것이다. 이러한 방식으로 1개 넘는 결함 있는 태양 전지(502)(예를 들어, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상)가 바이패스될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 물론, 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)에 사용되는 숨겨진 은 접촉 패드(306)가 세 개의 세트를 넘는 경우, 연속적으로 3개 넘는 결함 있는 셀 바이패스 도체가 사용될 수 있다.
도 5c는 각각 부분적으로 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502) 한 개 및 결함 있는 셀 바이패스 도체(506A-506C)를 한 개 이상 갖는 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C)을 도시한다. 슈퍼 셀(100A)은 위에서부터 직렬로 네 번째인 결함 있는 태양 전지(502)를 포함한다. 슈퍼 셀(100A) 내의 결함 있는 태양 전지(502)는 태양 전지(102A)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)의 한 개의 세트에 결합되고 결함 있는 태양 전지(502)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306)에 결합된 결함 있는 단일 셀 바이패스 도체(506A)에 의해 부분적으로 바이패스된다. 전기는 태양 전지(102A)로부터 결함 있는 단일 셀 바이패스 도체(506A)를 통해 결함 있는 태양 전지(502)로 전도된다. 그런 다음, 전류는 결함 있는 태양 전지(502)의 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)으로부터 본원에서 논의된 바와 같이 태양 전지(102A')의 전면 금속배선 패턴(200)으로 통과한다.
도 5c는 태양 전지(102A)의 중간에 숨겨진 탭 접촉 패드 세트(306)에 결합되고 결함 있는 태양 전지 (502)의 중간에 숨겨진 은 접촉 패드 세트(306)에 결합된 바이패스 도체(506A)를 도시하고 있지만, 결함 있는 셀 바이패스 도체(506A)로 인해 전류 경로가 결함(들)을 바이패스할 수 있는 경우 태양 전지(102A)의 숨겨진 탭 접촉 패드 세트(306) 중 임의의 세트는 결함 있는 태양 전지(502)의 숨겨진 탭 접촉 패드(306) 세트 중 임의의 세트에 결합될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 유사하게, 슈퍼 셀(100B)에서와 같은 한 쌍의 결함 있는 셀 바이패스 도체(506B) 또는 슈퍼 셀(100C)에서와 같이 결함 있는 셀 바이패스 도체(506C)의 트리오가 사용될 수 있다. 물론, 후면 금속배선(metallization) 패턴(300)에 사용되는 숨겨진 은 접촉 패드(306)가 세 개의 세트를 넘는 경우, 연속적으로 3개 넘는 결함 있는 셀 바이패스 도체가 사용될 수 있다.
도 5d는 위에서부터 직렬로 세 번째인 결함 있는 태양 전지(502) 및 결함 있는 단일 다열 셀 바이패스 도체(508)를 갖는슈퍼 셀(100A)을 비롯한 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C)을 도시한다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(508)는 해당 열의 각 셀의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 하나 이상을 통해 슈퍼 셀(100B 및 100C)에서 위로부터 직렬로 세 번째인 결함 있는 태양 전지(502) 및 태양 전지(102)에 결합될 수 있다. 따라서 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(508)는 결함 있는 태양 전지(502)를 부분적으로 바이패스하여 결함 있는 태양 전지(502)의 결함 주위에 전류 경로를 생성할 수 있다.
도 5e는 위에서부터 직렬로 네 번째인 결함 있는 태양 전지(502) 및 결함 있는 한 쌍의 다열 셀 바이패스 도체(508 및 508')를 갖는 슈퍼 셀(100A)을 비롯한 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C)을 도시한다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(508)는 해당 열에서 각 셀의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 하나 이상을 통해 태양 전지(102A 102B 및 102C)에 결합될 수 있다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(508')는 해당 열에서 각 셀의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 하나 이상을 통해 결함 있는 태양 전지(502) 및 태양 전지(102B' 및 102C')에 결합될 수 있다. 따라서 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(508 및 508')는 결함 있는 태양 전지(502)의 결함 주위에 전류 경로를 생성함으로써 결함 있는 태양 전지(502)를 부분적으로 바이패스할 수 있다.
도 5f는 위에서부터 직렬로 네 번째인 결함 있는 태양 전지(502) 및 결함 있는 한 쌍의 다열 셀 바이패스 도체(508 및 508')를 갖는 슈퍼 셀(100A)을 비롯한 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C)을 도시한다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(508)는 해당 열에서 각 셀의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 하나 이상을 통해 태양 전지(102A, 102B 및 102C)에 결합될 수 있다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(508')는 해당 열에서 각 셀의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 하나 이상을 통해 태양 전지(102A', 102B' 및 102C')에 결합될 수 있다. 따라서 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(508 및 508')는 결함 있는 태양 전지(502)의 결함 주위에 전류 경로를 생성함으로써 결함 있는 태양 전지(502)를 완전히 바이패스할 수 있다.
도 5g는 위에서부터 직렬로 네 번째인 결함 있는 태양 전지(502) 및 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(510)를 갖는 슈퍼 셀(100A)을 비롯한 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C)을 도시한다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(510)는 전도성 재료의 단일 연속 피스로 제조되거나(예를 들어, 용접, 전기적 전도성 접착제에 의해) 서로 전도성 있게 접합되는 다수의 전도성 재료로 제조될 수 있다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(510)는 해당 열에서 각 셀의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 하나 이상을 통해 태양 전지(102A 102B 및 102C)에 결합될 수 있다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(510)는 해당 열에서 각 셀의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 하나 이상을 통해 결함 있는 태양 전지(502) 및 태양 전지들(102B′ 및 102C')에 결합될 수 있다. 또한, 결함 있는 다열 셀 바이 패스 도체(510)는 도시된 대로 결함 있는 태양 전지(502) 및 태양 전지들(102B' 및 102C') 대신에 태양 전지들(102A", 102B" 및 102C")에 결합될 수 있음이 이해될 것이다. 이러한 구현예에서, 결함 있는 태양 전지(502)는 부분적으로 바이패스되는 것이 아니라 완전히 바이패스될 것이다. 따라서 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(510)는 결함 있는 태양 전지(502)를 부분적으로 또는 완전히 바이패스함으로써 결함 있는 태양 전지(502)의 결함 주위에 전류 경로를 생성할 수 있다.
도 5h는 위에서부터 직렬로 네 번째인 결함 있는 태양 전지(502) 및 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(512)를 갖는슈퍼 셀(100A)을 비롯한 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C)을 도시한다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(514)는 전도성 재료의 단일 연속 피스로 제조되거나(예를 들어, 용접, 전기적 전도성 접착제에 의해) 서로 전도성 있게 접합되는 다수의 전도성 재료로 제조될 수 있다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(512)는 해당 열에서 각 셀의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 하나 이상을 통해 태양 전지들(102A 102B, 그리고 도 5H에 도시된 대로 102A')에 결합될 수 있다. 따라서, 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(512)는 결함 있는 태양 전지(502) 및 슈퍼 셀들(100B 및 100C) 위로부터 직렬로 네 번째인 다른 태양 전지(102)에 의해 완전히 바이패스됨으로써 결함 있는 태양 전지(502)의 결함 주위에 전류 경로를 생성할 수 있다.
도 5i는 위에서부터 직렬로 네 번째인 결함 있는 태양 전지(502) 및 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(514)를 갖는슈퍼 셀(100A)을 비롯한 3개의 슈퍼 셀(100A, 100B 및 100C)을 도시한다. 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(514)는 각 셀의 숨겨진 은 접촉 패드(306) 세트 중 하나 이상을 통해 태양 전지들(102A 102B, 102C, 102A')에 결합될 수 있다. 따라서 결함 있는 다열 셀 바이패스 도체(514)는 결함 있는 태양 전지(502)를 부분적으로 바이패스하여 결함 있는 태양 전지(502)의 결함 주위에 전류 경로를 생성할 수 있다.
도 6은 한 개 이상의 바이패스된 태양 전지(102) 및/또는 결함 있는 태양 전지를(502) 갖는 태양광 모듈의 예를 도시한다. 도 6에서 바이패스된 태양 전지(102) 및/또는 결함 있는 태양 전지(502)는 흑색으로 표시된다. 태양광 모듈(600)은 좌측으로부터 제2 슈퍼 셀(100)에서 부분적으로 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502) 한 개가 있다. 태양광 모듈(602)은 하나 이상의 결함 있는 태양 전지(502)를 포함하는 태양 전지(102)의 부분적으로 바이패스된 전체 열이 있다. 태양광 모듈(602)은 각각 개별적, 부분적으로 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502)(즉, 결함 있는 셀 바이패스(504B)로 바이패스됨)가 있거나 결함 있는 태양 전지(502) 및/또는 태양 전지(102)의 전체 열을 부분적으로 바이패스하는 결함 있는 다열 셀 바이 패스(510)가 있는 슈퍼 셀(100)을 포함할 수 있다. 태양광 모듈(604)은 좌측으로부터 제2 슈퍼 셀(100)에서 완전히 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502) 한 개와 바이패스된 태양 전지(102)가 있다. 태양광 모듈(606)은 하나 이상의 결함 있는 태양 전지(502)를 포함하는 태양 전지(102)의 바이패스된 2열이 있다. 태양광 모듈(606)은 각각 완전히 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502)(즉, 결함 있는 셀 바이패스(504A)로 바이패스됨)가 있거나 결함 있는 태양 전지(502) 및/또는 태양 전지(102)의 전체 열 2개를 완전히 바이패스하는 결함 있는 다열 셀 바이패스(510)가 있는 슈퍼 셀(100)을 포함할 수 있다. 태양광 모듈(608)은 다른 열의 각 슈퍼 셀(100)에서 부분적으로 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502) 한 개가 있다. 태양광 모듈(610)은 다른 열의 각 슈퍼 셀(100)에서 부분적으로 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502) 두 개가 있다. 유사하게, 태양광 모듈은 다른 열에서 부분적으로 바이패스되거나 완전히 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502)를 2개 넘게(예를 들어, 3개, 4개 또는 그 이상) 포함하는 슈퍼 셀(100)을 포함할 수 있다. 이러한 결함 있는 태양 전지(502)는 부분적으로 바이패스되거나 완전히 바이패스될 수 있다. 다음의 논의와 같이, 결함 있는 태양 전지(502) 또는 태양 전지(102)를 바이패스하는 것은 슈퍼 셀(100)의 전력 출력을 감소시키고 또한 슈퍼 셀(100)의 최대 전력점(MPP) 전압을 감소시킬 것이다.
도 7a 내지 도 7c는 완전히 바이패스된 한 개 이상의 태양 전지(102) 및/또는 결함 있는 태양 전지(502)를 갖는 태양광 모듈의 IV(전류-전압) 곡선 예를 도시한다. 각 곡선의 X축은 태양광 모듈의 전압을 나타내며 각 곡선의 Y축은 X축의 전압에서 태양광 모듈의 전류 출력을 나타낸다. 각 IV 곡선은 바이패스된 태양 전지(102)가 없는 태양광 모듈의 (기준)IV 곡선 및 결함 있는 태양 전지(502) 및/또는 바이패스된 태양 전지(102)가 하나 이상인 태양광 모듈의 IV 곡선을 포함한다. 각 IV 곡선의 점은 IV 곡선에 대응하는 태양광 모듈의 MPP를 나타낸다. MPP는 태양광 모듈이 현 작동 조건에서 최대 전력을 생성하는 전압이다. 일부 구현예에서, 제어기는 태양광 모듈에 연결될 수 있으며, 변하는 조건하에서 최대 전력("MPP 트래킹") 생성을 유지하도록 태양광 모듈의 작동 전압을 조정할 수 있다.
그래프 700(도 7a)은 바이패스된 태양 전지(102)가 없는 기준 태양광 모듈의 IV 곡선(702) 및 바이패스된 한 개의 결함 있는 태양 전지(502)를 갖는 태양광 모듈(600)(도 6)의 IV 곡선(704)을 도시한다. 그래프 700에서 예시하는 바와 같이, 곡선(704)의 MPP 전압은 곡선(702)의 MPP 전압에 비해 약간 낮다. 기준 태양광 모듈과 태양광 모듈(600)의 MPP 전압에서 태양광 모듈을 통과하는 전류는 동일하기 때문에(예를 들어, 너무 많은 전류가 흐르는 슈퍼 셀(100)의 손상을 방지하기 위해), MPP 전압에서 태양광 모듈(600)에 의해 생성되는 총 전력은 기준 태양광 모듈에 비해 낮을 것이다. 또한 태양광 모듈(600)의 슈퍼 셀(100)이 병렬이기 때문에, 각 슈퍼 셀(100)(완전히 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502)를 갖는 슈퍼 셀(100)을 포함)의 전압은 동일할 것이다. 따라서 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502)를 갖는 슈퍼 셀(100)의 MPP 전압은 또한 기타 슈퍼 셀(100)의 전압이 되어 기타 슈퍼 셀(100)에 의한 발전 잠재력을 감소시킨다.
그래프 706(도 7b)은 바이패스된 태양 전지(102)가 없는 기준 태양광 모듈의 IV 곡선(702) 및 각 슈퍼 셀(100)에서 바이패스된 한 개의 태양 전지(태양 전지(102) 또는 결함 있는 태양 전지(502))를 갖는 한 개의 태양광 모듈(602 또는 608)(도 6)의 IV 곡선(708)을 도시한다. 그래프 706에 예시된 바와 같이, 곡선(708)의 MPP 전압은 그래프 700의 곡선(704)보다 더 큰 양만큼 곡선(702)의 MPP 전압보다 더 낮다. 기준 태양광 모듈과 태양광 모듈(602 또는 608)의 MPP 전압에서 태양광 모듈을 통과하는 전류가 동일하기 때문에, MPP 전압에서 태양광 모듈(602 또는 608)에 의해 생성되는 총 전력은 기준 태양광 모듈에 비해 낮을 것이다. 그러나 태양광 모듈(602 및 608)의 각 슈퍼 셀(100) 내에 바이패스된 태양 전지가 있기 때문에, 태양광 모듈(602 및 608) 내의 각 슈퍼 셀(100)의 MPP 전압은 동일하다. 따라서 태양광 모듈(600)에서와 같이 바이패스된 태양 전지를 포함하지 않는 슈퍼 셀의 발전 잠재력은 감소하지 않는다.
그래프 710(도 7c)은 바이패스된 태양 전지(102)가 없는 기준 태양광 모듈의 IV 곡선(702) 및 단일 슈퍼 셀(100) 내에 바이패스된 두 개의 결함 있는 태양 전지(502)를 갖는 태양광 모듈(604)(도 6)의 IV 곡선(712)을 도시한다. 그래프 710에서 예시하는 바와 같이, 곡선(712)의 MPP 전압은 곡선(702)의 MPP 전압에 비해 낮다. 기준 태양광 모듈과 태양광 모듈(604)의 MPP 전압에서 태양광 모듈을 통과하는 전류는 동일하기 때문에, MPP 전압에서 태양광 모듈(604)에 의해 발전되는 총 전력은 기준 태양광 모듈에 비해 낮을 것이다. 또한 태양광 모듈(604)의 슈퍼 셀(100)이 병렬이기 때문에, 각 슈퍼 셀(100)(완전히 바이패스된 결함 있는 태양 전지(502)를 갖는 슈퍼 셀(100)을 포함)의 전압은 동일할 것이다. 따라서 바이패스된 두 개의 결함 있는 태양 전지(502)를 갖는 슈퍼 셀(100)의 MPP 전압은 또한 기타 슈퍼 셀(100)의 전압이 되어 기타 슈퍼 셀(100)에 의한 발전 잠재력을 감소시킨다.
그래프 714(도 7d)는 바이패스된 태양 전지(102)가 없는 표준 태양광 모듈의 IV 곡선(702) 및 각 슈퍼 셀(100)에서 바이패스된 두 개의 태양 전지(태양 전지(102) 또는 결함 있는 태양 전지(502))를 갖는 한 개의 태양광 모듈(606 또는 610)(도 6)의 IV 곡선(708)을 도시한다. 그래프 714에 예시된 바와 같이, 곡선(708)의 MPP 전압은 그래프 700, 706 및 710의 곡선(704)보다 더 큰 양만큼 곡선(702)의 MPP 전압보다 더 낮다. 기준 태양광 모듈과 태양광 모듈(606 또는 610)의 MPP 전압에서 패널을 통과하는 전류가 동일하기 때문에, MPP 전압에서 태양광 모듈(606 또는 610)에 의해 발전되는 총 전력은 기준 태양광 모듈에 비해 낮을 것이다. 그러나 태양광 모듈(606 및 610)의 각 슈퍼 셀(100) 내에 바이패스된 태양 전지가 있기 때문에, 태양광 모듈(606 및 610) 내의 각 슈퍼 셀(100)의 MPP 전압은 동일하다. 따라서 태양광 모듈(600 또는 604)에서와 같이 바이패스된 태양 전지를 포함하지 않는 슈퍼 셀의 발전 잠재력은 감소하지 않는다.
이제 도 8a를 참조하면, 블록도는 하나 이상의 결함 있는 태양 전지를 갖는 슈퍼 셀(100)을 리워킹하기 위한 검사 및 리워킹 방법(800)을 도시한다. 상기 방법(800)이 시작되기 전에 다수의 슈퍼 셀(100)이 조립된다. 다수의 슈퍼 셀(100)(예를 들어, 6개의 수퍼 셀(100))이 조립되면, 블록(802)에서 슈퍼 셀(100) 내에 결함 있는 태양 전지(502)가 하나 이상 존재하는지 결정하기 위해 슈퍼 셀(100)을 검사할 수 있다. 검사는 육안 검사, 전계 발광 검사 또는 광 발광 검사 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 하나 이상의 결함 있는 태양 전지(502)를 식별하기 위해 슈퍼 셀(100)을 검사하는 기술자에 의해 육안 검사가 수행될 수 있다. 추가 조치 또는 대안으로서, 육안 검사는 카메라에 연결된 컴퓨터로 수행할 수 있다. 전계 발광 검사는 슈퍼 셀(100)에 전하를 적용하고 하나 이상의 결함을 식별하기 위해 슈퍼 셀(100)에 의해 방출된 광 패턴을 측정(예를 들어, 카메라에 연결된 컴퓨터로, 인간 기술자로)하는 단계를 포함할 수 있다. 광 발광 검사는 슈퍼 셀(100)에 균일한 빛의 파장(예를 들어, 800nm 적색 광)을 적용하고 하나 이상의 결함을 식별하기 위해 슈퍼 셀(100)에 의해 방출된 광 패턴을 측정(예를 들어, 카메라에 연결된 컴퓨터로, 인간 기술자로)하는 단계를 포함할 수 있다.
결함이 검출되지 않으면, 슈퍼 셀(100)은 블록 (804)에서 태양광 모듈(400)로 조립될 수 있다. 대안으로, 하나 이상의 결함 있는 태양 전지들(502)이 슈퍼 셀(100)에서 검출되면, 슈퍼 셀(100)은 동일한 열의 결함 있는 태양 전지들(502)을 갖는 슈퍼 셀(100)을 포함하는 태양광 모듈로 조립하기 위해 확보해 둘 수 있다(예컨대, 각각의 슈퍼 셀(100)은 위에서부터 직렬로 다섯 번째 결함 있는 태양 전지(502) 및 위에서부터 직렬로 스무 번째 결함 있는 태양 전지(502)를 갖는다).
그런 다음, 태양광 모듈 내에 결함 있는 태양 전지(502)가 존재하는지 여부를 결정하기 위해 태양광 모듈(400)을 검사할 수 있다. 본 출원에서 논의된 바와 같이, 검사는 육안 검사 또는 전계발광 검사 중 하나 이상일 수 있다. 하나 이상의 결함 있는 태양 전지(502)가 검출되면, 블록(808)에서 하나 이상의 바이패스 도체(예로, 504A-504C, 506A-506C, 508, 510, 512 또는 514)가 본 개시 내용에 따라 결함 있는 태양 전지들(502)을 바이패스하기(부분적으로 또는 완전히) 위해 슈퍼 셀(들)(100)의 후면에 적용될 수 있다.
이제 도 8b를 참조하면, 블록도는 하나 이상의 결함 있는 태양 전지(502)를 갖는 슈퍼 셀(100)을 리워킹하기 위한 검사 및 리워킹 방법(820)을 도시한다. 방법(800)과 대조적으로, 상기 방법(820)은 태양광 모듈(400)에 슈퍼 셀(100)을 조립하기 전에 하나 이상의 바이패스 도체(예로, 504A-504C, 506A-506C, 508, 510, 512 또는 514)를 설치함으로써 슈퍼 셀(100)을 리워킹하는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 블록(822)에서 슈퍼 셀(100)이 검사(예로, 육안 검사, 전계 발광 검사)를 받고, 결함 있는 태양 전지들(502)이 식별된다. 블록(824)에서, 하나 이상의 바이패스 도체가 본 개시 내용에 따라 결함 있는 태양 전지들(502)을 바이패스하기(부분적으로 또는 완전히) 위해 슈퍼 셀(들)(100)의 후면에 적용될 수 있다. 블록(826)에서, 슈퍼 셀(100)은 태양광 모듈(400)로 조립될 수 있다. 본 출원에서 논의된 바와 같이, 태양광 모듈(400)은 바이패스된 결함 있는 태양 전지들(502)이 있는 슈퍼 셀들(100) 및 바이패스된 태양 전지(예를 들어, 태양광 모듈(600 또는 604))가 없는 슈퍼 셀들(100)을 포함 할 수 있다. 대안으로, 하나의 태양광 모듈(400)은 바이패스된 결함 있는 태양 전지들(502)(예로, 태양광 모듈들(608 또는 610))을 갖는 수퍼 셀들만 포함할 수 있다.
특정 구현예들이 설명되었지만, 특정 특징부에 대해 하나의 구현예만이 기술된 경우에도, 이들 구현예가 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 개시 내용에 제공된 특징부들의 예들은, 달리 언급되지 않는 한, 제한적이기보다는 예시적인 것으로 의도된다. 본 개시 내용의 이익을 갖는 당업자에게 명백한 바와 같이, 상기 설명은 이러한 대안예, 수정예 및 균등물을 포함하고자 하는 것이다.
본 출원에서 다루어지는 문제들 중 임의의 것 또는 전부를 완화하는지 여부에 관계없이, 본 개시 내용의 범위는 본원에 (명시적으로 또는 암시적으로) 개시된 임의의 특징 또는 특징들의 조합, 또는 이들의 임의의 일반화를 포함한다. 따라서, 본 출원(또는 이에 대해 우선권을 주장하는 출원)의 절차 진행 동안 임의의 이러한 특징들의 조합에 대해 새로운 청구항이 만들어질 수 있다. 특히, 첨부된 청구 범위와 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. 광기전(photovoltaic) 모듈로서,
    각기 후면을 갖고, 복수의 태양 전지 중 적어도 하나는 제1 결함 있는 태양 전지이며 슁글드(shingled) 방식으로 중첩되고 직렬로 서로 전도성 있게 접합된 인접한 태양 전지의 측면으로 정렬된 복수의 태양 전지를 포함하는 제1 슈퍼 셀; 및
    제1 슈퍼 셀에서 제1 태양 전지의 후면에 결합되고, 제1 결함 있는 태양 전지 이후 직렬로 배치된 제1 슈퍼 셀에서 제2 태양 전지의 후면에 결합된 것을 특징으로 하는 바이패스 도체를 포함하며,
    상기 바이패스 도체가 제1 슈퍼 셀의 제1 태양 전지의 후면으로부터 제1 슈퍼 셀의 제2 태양 전지의 후면까지 전기를 전도함으로써 제1 결함 있는 태양 전지를 바이패스하는 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 슈퍼 셀 내의 제1 태양 전지는 제1 결함 있는 태양 전지인 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 슈퍼 셀 내의 제1 태양 전지는 제1 결함 있는 태양 전지 이전에 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 결함 있는 태양 전지는 제1 결함 있는 태양 전지의 하나 이상의 크랙, 제1 결함 있는 태양 전지의 칩, 제1 결함 있는 태양 전지의 변형된 전면 금속배선(metallization) 패턴, 제1 결함 있는 태양 전지의 변형된 후면 금속배선 패턴, 제1 결함 있는 태양 전지의 전기적 단락, 제1 결함 있는 태양 전지의 규격 이탈 전압, 제1 결함 있는 태양 전지의 규격 이탈 전력 출력, 제1 결함 있는 태양 전지에서 다른 태양 전지로의 불충분한 전기 전도성을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 광기전 모듈로서,
    상기 제1 슈퍼 셀 내 제1 태양 전지의 후면은 숨겨진 탭 접촉 패드의 제1 복수의 세트를 포함하고,
    상기 제1 슈퍼 셀 내 제2 태양 전지의 후면은 숨겨진 탭 접촉 패드의 제2 복수 세트를 포함하고,
    상기 바이패스 도체는 숨겨진 탭 접촉 패드의 제1 복수 세트 및 숨겨진 탭 접촉 패드의 제2 복수 세트 중 최소한 하나의 세트에 결합되는 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 바이패스 도체가 접촉 패드의 제1 복수 세트 중 두 개 이상 및 접촉 패드의 제2 복수 세트 중 두 개 이상에 결합되는 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  7. 제5항에 있어서, 상기 바이패스 도체는 바이패스 도체가 접촉 패드의 제1 복수 세트 중 임의의 세트를 함께 결합하지 않도록 다수의 피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  8. 제5항에 있어서, 상기 바이패스 도체는 바이패스 도체가 접촉 패드의 제2 복수 세트 중 임의의 세트를 함께 결합하지 않도록 다수의 피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 광기전 모듈로서,
    각기 후면을 갖고, 복수의 태양 전지 중 적어도 하나는 제2 결함 있는 태양 전지이며 슁글드(shingled) 방식으로 중첩되고 직렬로 서로 전도성 있게 접합된 인접한 태양 전지의 측면으로 정렬된 복수의 태양 전지를 포함하는 제2 슈퍼 셀; 및
    제2 슈퍼 셀에서 제1 태양 전지의 후면에 결합되고 제2 결함 있는 태양 전지 이후 직렬로 배치된 제2 슈퍼 셀의 후면에 결합된 제2 바이패스 도체를 포함하며,
    상기 제2 바이패스 도체가 제2 슈퍼 셀의 제1 태양 전지의 후면으로부터 제2 슈퍼 셀의 제2 태양 전지의 후면까지 전기를 전도함으로써 제2 결함 있는 태양 전지를 바이패스하고,
    상기 제1 슈퍼 셀 및 제2 슈퍼 셀은 전기적인 병렬로 결합되는 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 광기전 모듈로서,
    각기 후면을 갖고, 슁글드드(shingled) 방식으로 중첩되고 전도성 있게 직렬로 서로 접합된 인접한 태양 전지의 측면으로 정렬된 복수의 태양 전지를 포함하는 제2 슈퍼 셀을 포함하며,
    상기 제1 슈퍼 셀 및 제2 슈퍼 셀은 전기적으로 병렬로 연결되고, 제1 슈퍼 셀의 복수의 태양 전지 각각이 제2 슈퍼 셀의 복수의 태양 전지 중 하나의 태양 전지와 일렬로 정렬되도록 나란히 배치되고,
    상기 바이패스 도체는 제2 슈퍼 셀에서 제1 태양 전지의 후면에 추가적으로 결합되고 제2 슈퍼 셀에서 제1 태양 전지 이후 직렬로 배치된 제2 슈퍼 셀의 제2 태양 전지 후면에 결합되는 것을 특징으로 하는 광기전 모듈.
  11. 장치로서,
    제1 태양 전지 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지는 슁글드(shingled) 방식으로 중첩되고 서로 전도성 있게 직렬로 접합된 인접하는 태양 전지의 측면으로 정렬되고 복수의 태양 전지 중 적어도 하나의 태양 전지가 결함 있는 태양 전지로, 상기 각 태양 전지는 복수 세트의 접촉 패드를 갖는 후면이 있는 태양 전지;
    제1 태양 전지의 복수 세트의 접촉 패드 중 적어도 하나 및 제 2 태양 전지의 복수 세트의 접촉 패드 중 적어도 하나에 결합된 바이패스 도체로, 상기 결함 있는 태양 전지를 바이패스하는 바이패스 도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11항에 있어서, 제1 태양 전지는 결함 있는 태양 전지이고, 제2 태양 전지는 결함 있는 태양 전지 이후 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제11항에 있어서, 제1 태양 전지는 결함 있는 태양 전지 이전에 직렬로 배치되고, 제2 태양 전지가 결함 있는 태양 전지 이후 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결함 있는 태양 전지는 제1 결함 있는 태양 전지의 하나 이상의 크랙, 제1 결함 있는 태양 전지의 칩, 제1 결함 있는 태양 전지의 변형된 전면 금속배선(metallization) 패턴, 제1 결함 있는 태양 전지의 변형된 후면 금속배선 패턴, 제1 결함 있는 태양 전지의 전기적 단락, 제1 결함 있는 태양 전지의 명세서를 벗어난 전압, 제1 결함 있는 태양 전지의 명세서를 벗어난 전력 출력, 제1 결함 있는 태양 전지에서 다른 태양 전지로의 불충분한 전기 전도성을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이패스 도체는 제1 태양 전지에서 복수의 세트 중 접점 패드 두 개 이상과 제2 태양 전지에서 접점 패드의 복수의 세트 중 두 개 이상에 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이패스 도체는 바이패스 도체가 제1 태양 전지의 접촉 패드의 복수 세트 중 임의의 세트를 함께 결합하지 않도록 다수의 피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바이패스 도체는 바이패스 도체가 제2 태양 전지의 접촉 패드의 복수 세트 중 임의의 세트를 함께 결합하지 않도록 다수의 피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 장치로서,
    제1 태양 전지 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지는 슁글드(shingled) 방식으로 중첩되고 서로 전도성 있게 직렬로 접합된 인접하는 태양 전지의 측면으로 정렬되고 복수의 태양 전지 중 하나 이상의 태양 전지는 하나 이상의 결함 있는 태양 전지로 상기 각 태양 전지는 후면이 있는 태양 전지; 및
    제1 태양 전지의 후면에 결합되고 제2 태양 전지의 후면에 결합되는 하나의 바이패스 도체를 포함하는 장치이며;
    상기 바이패스 도체는 제 1 태양 전지의 후면에서 제2 태양 전지의 후면으로 전기를 전도함으로써 하나 이상의 결함 있는 태양 전지를 단락시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제18항에 있어서, 복수의 태양 전지 중 제1 태양 전지는 하나 이상의 결함 있는 태양 전지의 제1 결함 있는 태양 전지이며, 제2 태양 전지는 제1 결함 있는 태양 전지 이후 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제1 태양 전지는 하나 이상의 결함 있는 태양 전지 이전에 직렬로 배치되고, 제2 태양 전지가 하나 이상의 결함 있는 태양 전지 이후 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
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