KR20190020509A - Solar cell panel and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 구조 및 공정을 개선한 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell panel and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a solar cell panel improved in structure and process and a method of manufacturing the same.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다. 특히, 결정질 구조의 반도체 기판을 기반으로 하는 결정질 태양 전지는 우수한 전기적 특성 및 효율에 의하여 다양한 분야에 적용되고 있다. With the recent depletion of existing energy sources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are attracting attention as a next-generation battery that converts solar energy into electric energy. In particular, a crystalline solar cell based on a crystalline semiconductor substrate has been applied to various fields due to its excellent electrical characteristics and efficiency.
이러한 태양 전지는 복수 개가 직렬 또는 병렬로 연결되고, 복수의 태양 전지를 보호하기 위한 패키징(packaging) 공정에 의하여 태양 전지 패널의 형태로 제조된다. 그런데 결정질 태양 전지는 편평한 형상을 가지며 플렉서블 특성을 가지지 않으므로, 이를 포함하는 태양 전지 패널은 편평한 형상의 평면 구조를 가지게 된다. 이에 따라 결정질 태양 전지를 포함하는 태양 전지 패널은 평면 구조가 아닌 다양한 구조(예를 들어, 곡률을 가지는 구조)를 구현할 수 없어 다양한 분야에 적용되기에 적합하지 않았다. A plurality of such solar cells are connected in series or in parallel, and are manufactured in the form of a solar cell panel by a packaging process for protecting a plurality of solar cells. However, since the crystalline solar cell has a flat shape and does not have a flexible characteristic, the solar cell panel including the crystalline solar cell has a planar structure of a flat shape. Accordingly, a solar cell panel including a crystalline solar cell can not implement various structures (for example, a structure having a curvature) other than a planar structure, and thus is not suitable for various fields.
본 발명은 우수한 효율 및 출력을 가지면서 곡률을 가지는 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다. The present invention provides a solar cell panel having excellent efficiency and power and curvature and a method of manufacturing the solar cell panel.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널은, 제1 태양 전지 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지; 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지의 중첩부에서 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지 사이에 위치하여 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지를 전기적으로 연결하는 연결 부재를 포함한다. 상기 제1 및 제2 태양 전지가 장축과 단축을 가지고, 상기 복수의 태양 전지가 곡률을 가지도록 배치된다. A solar cell panel according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of solar cells including a first solar cell and a second solar cell; And a connecting member located between the first solar cell and the second solar cell at an overlapping portion of the first solar cell and the second solar cell and electrically connecting the first solar cell and the second solar cell do. The first and second solar cells have a long axis and a short axis, and the plurality of solar cells are arranged so as to have a curvature.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널의 제조 방법은, 각기 장축과 단축을 가지는 제1 태양 전지 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지를 연결 부재를 이용하여 단축 방향을 서로 경사지게 연결하여, 곡률을 가지는 복수의 태양 전지를 형성하는 단계; 상기 복수의 태양 전지, 밀봉재, 그리고 제1 및 제2 커버 부재를 적층하여 적층 구조체를 형성하는 단계; 및 상기 적층 구조체에 열과 압력을 가하여 부착하는 것에 의하여 태양 전지 패널을 제조하는 라미네이션 단계를 포함한다. A method of manufacturing a solar cell panel according to an embodiment of the present invention includes the steps of connecting a plurality of solar cells including a first solar cell and a second solar cell, each having a long axis and a short axis, , Forming a plurality of solar cells having a curvature; Forming a laminated structure by laminating the plurality of solar cells, the sealing material, and the first and second cover members; And laminating the solar cell panel by applying heat and pressure to the laminate structure.
본 실시예에 따르면, 본 실시예에서는 결정질 태양 전지로 구성되며 장축 및 단축을 가지는 태양 전지를 포함하여 우수한 효율 및 출력을 가지면서 곡률을 가지는 태양 전지 패널을 쉽게 형성할 수 있다.According to the present embodiment, a solar cell panel including a solar cell having a long axis and a short axis and having a high efficiency and an output and having a curvature can be easily formed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함되며 연결 부재에 의하여 서로 연결되는 복수의 태양 전지를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함되며 연결 부재에 의하여 서로 연결되는 두 개의 태양 전지를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 제1 태양 전지 및 제2 태양 전지를 도시한 평면도이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널의 연결 부재를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically showing a plurality of solar cells included in the solar cell panel shown in FIG. 1 and connected to each other by connecting members.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing two solar cells included in the solar cell panel shown in FIG. 1 and connected to each other by connecting members.
4 is a plan view showing the first solar cell and the second solar cell shown in Fig.
5A to 5C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a connecting member of a solar cell panel according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments and can be modified into various forms.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or similar parts throughout the specification. In the drawings, the thickness, the width, and the like are enlarged or reduced in order to make the description more clear, and the thickness, width, etc. of the present invention are not limited to those shown in the drawings.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다. Wherever certain parts of the specification are referred to as "comprising ", the description does not exclude other parts and may include other parts, unless specifically stated otherwise. Also, when a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it also includes the case where another portion is located in the middle as well as the other portion. When a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "directly on" another portion, it means that no other portion is located in the middle.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a solar cell panel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지 패널(100)에 포함되며 연결 부재(142)에 의하여 서로 연결되는 복수의 태양 전지를 개략적으로 도시한 평면도이다. 명확하고 간략한 도시를 위하여 도 2에서는 제1 및 제2 전극(42, 44) 및 연결 부재(142)를 도시하지 않았다.FIG. 1 is a sectional view showing a
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)은, 제1 태양 전지(10a) 및 제2 태양 전지(10b)를 포함하는 복수의 태양 전지(10)와, 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b)의 중첩부(OP)에서 이들 사이에 위치하여 이들을 전기적으로 연결하는 연결 부재(142)를 포함한다. 이때, 제1 태양 전지(10a) 및 제2 태양 전지(10b)가 각기 장축 및 단축을 가지며 복수의 태양 전지(10)가 곡률을 가지도록 배치된다. 일 예로, 복수의 태양 전지(10)가 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b) 이외의 다른 적어도 하나의 태양 전지(일 예로, 제3 내지 제8 태양 전지(10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h)를 더 구비하고, 이들이 전체적으로 곡률을 가지도록 배치될 수 있다. 그리고 태양 전지 패널(100)은 복수의 태양 전지(10) 및 연결 부재(142)를 둘러싸서 밀봉하는 밀봉재(130)와, 밀봉재(130) 위에서 태양 전지(10)의 일면에 위치하는 제1 커버 부재(110)와, 밀봉재(130) 위에서 태양 전지(10)의 타면에 위치하는 제2 커버 부재(120)를 포함한다. 이를 좀더 상세하게 설명한다. 1 and 2, a
제1 커버 부재(110)는 밀봉재(130)(일 예로, 제1 밀봉재(131)) 상에 위치하여 태양 전지 패널(100)의 일면(일 예로, 전면)을 구성하고, 제2 커버 부재(120)는 밀봉재(130)(이 예로, 제2 밀봉재(132)) 상에 위치하여 태양 전지(10)의 타면(일 예로, 후면)을 구성한다. 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)는 각기 외부의 충격, 습기, 자외선 등으로부터 태양 전지(10)를 보호할 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 그리고 제1 커버 부재(110)는 광이 투과할 수 있는 투광성 물질로 구성되고, 제2 커버 부재(120)는 투광성 물질, 비투광성 물질, 또는 반사 물질 등으로 구성되는 시트로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 커버 부재(110)가 우수한 내구성, 우수한 절연 특성 등을 가지는 유리 기판으로 구성될 수 있고, 제2 커버 부재(120)가 필름 또는 시트 등으로 구성될 수 있다. 제2 커버 부재(120)는 TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입을 가지거나, 또는 베이스 필름(예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET))의 적어도 일면에 형성된 폴리불화비닐리덴(poly vinylidene fluoride, PVDF) 수지층을 포함할 수 있다. The
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 밀봉재(131, 132), 제1 커버 부재(110), 또는 제2 커버 부재(120)가 상술한 설명 이외의 다양한 물질을 포함할 수 있으며 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 커버 부재(110) 또는 제2 커버 부재(120)가 다양한 형태(예를 들어, 기판, 필름, 시트 등) 또는 물질을 가질 수 있다. However, the present invention is not limited thereto. Accordingly, the first and
밀봉재(130)는, 연결 부재(142)에 의하여 연결된 태양 전지(10)의 전면에 위치하는 제1 밀봉재(131)와, 태양 전지(10)의 후면에 위치하는 제2 밀봉재(132)를 포함할 수 있다. 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 수분과 산소의 유입되는 것을 방지하며 태양 전지 패널(100)의 각 요소들을 화학적으로 결합한다. 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)는 투광성 및 접착성을 가지는 절연 물질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)로 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다. 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)를 이용한 라미네이션 공정 등에 의하여 제2 커버 부재(120), 제2 밀봉재(132), 태양 전지(10), 제1 밀봉재(131), 제1 커버 부재(110)가 일체화되어 태양 전지 패널(100)을 구성할 수 있다. The sealing
이때, 제1 커버 부재(110), 밀봉재(130) 및 제2 커버 부재(120)는 복수의 태양 전지(10)의 곡률에 대응하는 곡률을 가질 수 있는데, 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다. Here, the
그리고 본 실시예에서 복수의 태양 전지(10) 중에서 서로 인접한 두 개의 태양 전지(10)는 가장자리 부분이 서로 중첩되어 중첩부(OP)를 구성하고, 중첩부(OP)에서 두 개의 태양 전지(10)의 사이에 연결 부재(142)가 위치하여 두 개의 태양 전지(10)를 전기적으로 연결한다. 복수 개의 태양 전지(10)는 연결 부재(142)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 일 예로, 복수 개의 태양 전지(10)가 연결 부재(142)에 의하여 차례로 직렬로 연결되어 하나의 열(列)로 구성된 태양 전지 스트링을 구성할 수 있다. 본 실시예에서는 하나의 열을 구성하는 복수의 태양 전지(10)(또는 태양 전지 스트링)가 곡률을 가지도록 배치될 수 있다. 이때, 연결 부재(142)에 의하여 연결되는 복수의 태양 전지(10)가 모 태양 전지(mother solar cell)로부터 절단되어 장축 및 단축을 가질 수 있다. 이러한 태양 전지(10) 및 연결 부재(142)를 도 1 및 도 2와 함께 도 3 및 도 4를 참조하여 좀더 상세하게 설명한다. In this embodiment, two
도 3은 도 1에 도시한 태양 전지 패널(100)에 포함되며 연결 부재(142)에 의하여 서로 연결되는 두 개의 태양 전지(10)(즉, 제1 태양 전지(10a) 및 제2 태양 전지(10b))를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시한 제1 태양 전지(10a) 및 제2 태양 전지(10b)를 도시한 평면도이다. 도 4의 (a)에는 제2 태양 전지(10b)의 후면에 위치한 제2 도전형 영역(30) 및 제2 전극(44)을 위주로 도시하였으며, 도 4의 (b)에는 제1 태양 전지(10a)의 전면에 위치한 제1 도전형 영역(20) 및 제1 전극(42)을 위주로 도시하였다. 3 is a plan view of a solar cell according to an embodiment of the present invention in which two
이하에서는 도 3을 참조하여 각 태양 전지(10)의 구조(즉, 제1 태양 전지(10a) 및 제2 태양 전지(10b) 각각의 구조)를 대략적으로 설명한 다음, 도 1 내지 도 4를 참조하여 연결 부재(142)를 이용한 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b)의 연결 구조, 그리고 곡률을 가지도록 배치된 복수의 태양 전지(10)를 좀더 상세하게 설명한다. Hereinafter, the structure of each solar cell 10 (that is, the structure of each of the first
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(10)는, 반도체 기판(12)과, 반도체 기판(12)에 또는 반도체 기판(12) 위에 형성되는 도전형 영역(20, 30)과, 도전형 영역(20, 30)에 연결되는 전극(42, 44)을 포함한다. 즉, 본 실시예에 따른 태양 전지(10)는 반도체 기판(12)을 기반으로 하는 결정질 태양 전지일 수 있다. 일 예로, 도전형 영역(20, 30)은 서로 다른 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)과 제2 도전형 영역(30)을 포함할 수 있고, 전극(42, 44)은 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42)과 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 제2 전극(44)을 포함할 수 있다. 3, the
반도체 기판(12)은 제1 또는 제2 도전형 도펀트를 상대적으로 낮은 도핑 농도로 포함하여 제1 또는 제2 도전형을 가지는 베이스 영역(14)을 포함할 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(14)은 제2 도전형을 가질 수 있다. 베이스 영역(14)은 제1 또는 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단일 결정질 반도체(예를 들어, 단일 단결정 또는 다결정 반도체, 일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘, 특히 단결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 베이스 영역(14) 또는 반도체 기판(12)을 기반으로 한 태양 전지(10)는 전기적 특성이 우수하다. 이때, 반도체 기판(12)의 전면 및 후면 중 적어도 하나에는 반사를 최소화할 수 있도록 피라미드 등의 형태의 요철을 가지는 텍스쳐링(texturing) 구조 또는 반사 방지 구조가 구비될 수 있다. The
도전형 영역(20, 30)은, 반도체 기판(12)의 일면(일 예로, 전면) 쪽에 위치하며 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)과, 반도체 기판(12)의 다른 일면(일 예로, 타면) 쪽에 위치하며 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역(30)을 포함할 수 있다. 도전형 영역(20, 30)은 베이스 영역(14)과 다른 도전형을 가지거나, 베이스 영역(14)보다 높은 도핑 농도를 가질 수 있다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)이 반도체 기판(12)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성되어, 베이스 영역(14)과의 접합 특성을 향상할 수 있다. 이때, 제1 도전형 영역(20) 또는 제2 도전형 영역(30)는 균일한 구조(homogeneous structure), 선택적 구조(selective structure) 또는 국부적 구조(local structure)를 가질 수 있다. Each of the
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 적어도 하나가 반도체 기판(12)의 위에서 반도체 기판(12)과 별개로 형성될 수 있다. 이 경우에 제1 또는 제2 도전형 영역(20, 30)이 반도체 기판(12) 위에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(12)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층(예를 들어, 비정질 반도체층, 미세 결정 반도체층, 또는 다결정 반도체층, 일 예로, 비정질 실리콘층, 미세 결정 실리콘층 또는 다결정 실리콘층)으로 구성될 수 있다. However, the present invention is not limited thereto, and at least one of the first and second
제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 베이스 영역(14)과 다른 도전형을 가지는 하나의 영역은 에미터 영역의 적어도 일부를 구성한다. 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 베이스 영역(14)과 동일한 도전형을 가지는 다른 하나는 전계(surface field) 영역의 적어도 일부를 구성한다. 일 예로, 본 실시예에서는 베이스 영역(14) 및 제2 도전형 영역(30)이 제2 도전형으로 n형을 가지고, 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가질 수 있다. 그러면, 베이스 영역(14)과 제1 도전형 영역(20)이 pn 접합을 이룬다. 이러한 pn 접합에 광이 조사되면 광전 효과에 의해 생성된 전자가 반도체 기판(12)의 후면 쪽으로 이동하여 제2 전극(44)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(12)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(42)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. 그러면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(12)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 효율이 향상될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(14) 및 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지고 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 것도 가능하다. 또한, 베이스 영역(14)이 제2 도전형 영역(30)과 동일하고 제1 도전형 영역(20)과 반대되는 도전형을 가질 수 있다. One of the first and second
이때, 제1 또는 제2 도전형 도펀트로는 n형 또는 p형을 나타낼 수 있는 다양한 물질을 사용할 수 있다. p형 도펀트로는 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 3족 원소를 사용할 수 있다. n형일 경우에는 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소를 사용할 수 있다. 일 예로, p형 도펀트가 보론(B)이고 n형 도펀트가 인(P)일 수 있다. The first or second conductivity type dopant may be n-type or p-type. As the p-type dopant, a group III element such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), or indium (In) can be used. In the case of the n-type, Group 5 elements such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi) and antimony (Sb) can be used. For example, the p-type dopant may be boron (B) and the n-type dopant may be phosphorus (P).
그리고 반도체 기판(12)의 전면 위(좀더 정확하게는, 반도체 기판(12)의 전면에 형성된 제1 도전형 영역(20) 위)에 제1 절연막인 제1 패시베이션막(22) 및/또는 반사 방지막(24)이 위치(일 예로, 접촉)할 수 있다. 그리고 반도체 기판(12)의 후면 위(좀더 정확하게는, 반도체 기판(12)의 후면에 형성된 제2 도전형 영역(30) 위)에 제2 절연막인 제2 패시베이션막(32)이 위치(일 예로, 접촉)할 수 있다. 제1 패시베이션막(22), 반사 방지막(24) 및 제2 패시베이션막(32)은 다양한 절연 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 제1 패시베이션막(22), 반사 방지막(24) 또는 패시베이션막(32)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, 실리콘 탄화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The
제1 전극(42)은 제1 절연막을 관통하는 개구부를 통하여 제1 도전형 영역(20)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉 형성)되고, 제2 전극(44)은 제2 절연막을 관통하는 개구부를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉 형성)된다. 제1 및 제2 전극(42, 44)은 다양한 도전성 물질(일 예로, 금속)으로 구성되며 다양한 형상을 가질 수 있다. The
예를 들어, 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 전극(42)은 일정한 피치를 가지면서 서로 이격되는 복수의 제1 핑거 전극(42a)을 포함할 수 있다. 도 4에서는 제1 핑거 전극(42a)이 단축 방향으로 연장되어 서로 평행하며 반도체 기판(12)의 일 가장자리에 평행한 것을 예시하였다. For example, referring to FIGS. 3 and 4, the
그리고 제1 전극(42)은 제1 핑거 전극(42a)의 단부를 연결하면서 단축 방향과 교차(일 예로, 직교)하는 장축 방향(도면의 y축 방향)으로 연장되는 제1 버스바 전극(42b)을 포함할 수 있다. 이러한 제1 버스바 전극(42b)은 다른 태양 전지(10)와 중첩되는 중첩부(OP) 내에 위치하여 이웃한 태양 전지(10)를 연결하는 연결 부재(142)가 직접 위치하게 될 부분이다. 이때, 제1 핑거 전극(42a)의 폭보다 제1 버스바 전극(42b)의 폭이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 버스바 전극(42b)의 폭이 제1 핑거 전극(42a)의 폭과 동일하거나 그보다 작은 폭을 가질 수 있다.The
단면에서 볼 때, 제1 전극(42)의 제1 핑거 전극(42a) 및 제1 버스바 전극(42b)은 모두 제1 절연막을 관통하여 형성될 수도 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 제1 전극(42)의 제1 핑거 전극(42a)이 제1 절연막을 관통하여 형성되고, 제1 버스바 전극(42b)은 제1 절연막 위에 형성될 수 있다. The
이와 유사하게, 제2 전극(44)은 복수의 제2 핑거 전극(44a)을 포함하고, 복수의 제2 전극(44a)의 단부를 연결하는 제2 버스바 전극(44b)을 포함할 수 있다. 다른 기재가 없으면 제2 전극(44)에 대해서는 제1 전극(42)에 대한 내용이 그대로 적용될 수 있고, 제1 전극(42)과 관련한 제1 절연막의 내용이 제2 전극(44)과 관련하여 제2 절연막에 그대로 적용될 수 있다. 이때, 제1 전극(42)의 제1 핑거 전극(42a) 및 제1 버스바 전극(42b)의 폭, 피치 등은 제2 전극(44)의 제2 핑거 전극(44a) 및 제2 버스바 전극(44b)의 폭, 피치 등과 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수 있다. Similarly, the
본 실시예에서는 일 예로, 제1 버스바 전극(42b)이 제1 핑거 전극(42a)의 일측 단부에서 하나 구비되고 제2 버스바 전극(44b)이 제2 핑거 전극(44a)의 타측 단부에서 하나 구비되는 것을 예시하였다. 좀더 구체적으로, 제1 버스바 전극(42b)이 반도체 기판(12)의 단축 방향의 일측에서 반도체 기판(12)의 장축 방향(도면의 y축 방향)을 따라 길게 이어지고, 제2 버스바 전극(44b)이 반도체 기판(12)의 단축 방향의 타측에서 반도체 기판(12)의 장축 방향을 따라 길게 이어질 수 있다. In this embodiment, one
이와 같은 구조를 가지면, 태양 전지(10)를 연결할 때 하나의 태양 전지(10)의 일측에 위치한 제1 버스바 전극(42b)과 이에 이웃한 태양 전지(10)의 타측에 위치한 제2 버스바 전극(44b)이 중첩부(OP)에서 서로 인접하여 위치하므로, 이들을 연결 부재(142)로 접합하는 것에 의하여 이웃한 태양 전지(10)를 안정적으로 연결할 수 있다. 그리고 일측에만 제1 및 제2 버스바 전극(42b, 44b)을 형성하여 제1 및 제2 전극(42, 44)의 재료 비용을 절감하고 제조 공정을 단순화할 수 있다. When the
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1 및 제2 버스바 전극(42b, 44b)을 포함하지 않거나, 상술한 제1 및 제2 핑거 전극(42a, 44a)과 다른 형상을 가지는 전극을 형성할 수도 있다. 또한, 상술한 바와 달리 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 평면 형상이 서로 전혀 다르거나 유사성을 가지지 않는 것도 가능하며, 그 외의 다양한 변형이 가능하다. However, the present invention is not limited thereto. Accordingly, it is possible to form electrodes having different shapes from those of the first and
본 실시예에서는 하나의 모 태양 전지를 절단하여 장축 및 단축을 가지는 복수의 태양 전지(10)를 제조하여 이를 단위 태양 전지로 사용한다. 이와 같이 절단된 복수의 태양 전지(10)를 연결하여 태양 전지 패널(100)을 제조하면, 태양 전지 패널(100)의 출력 손실(cell to module loss, CTM loss)을 줄일 수 있다.In this embodiment, a single solar cell is cut to manufacture a plurality of
이를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 출력 손실은 각 태양 전지에서 전류의 제곱에 저항을 곱한 값을 가지게 되고, 복수 개의 태양 전지를 포함하는 태양 전지 패널의 출력 손실은 상기 각 태양 전지의 전류의 제곱에 저항을 곱한 값에 태양 전지의 개수를 곱한 값을 가지게 된다. 그런데 각 태양 전지의 전류 중에는 태양 전지의 면적 자체에 의하여 발생되는 전류가 있어, 태양 전지의 면적이 커지면 해당 전류도 커지고 태양 전지의 면적이 작아지면 해당 전류도 작아지게 된다. More specifically, the output loss has a value obtained by multiplying the square of the current by the resistance of each solar cell, and the output loss of the solar cell panel including a plurality of solar cells is expressed by the square of the current of each solar cell The value multiplied by the resistance multiplied by the number of solar cells. However, there is a current generated by the solar cell area itself in the current of each solar cell. When the area of the solar cell is increased, the corresponding current is also increased, and when the area of the solar cell is decreased, the corresponding current is also decreased.
따라서, 모 태양 전지를 절단하여 제조되어 장축 및 단축을 가지는 태양 전지(10)를 이용하여 태양 전지 패널(100)을 형성하면, 태양 전지(10)의 전류가 면적에 비례하여 줄고 태양 전지(10)의 개수는 이와 반대로 증가하게 된다. 예를 들어, 모 태양 전지로부터 제조된 태양 전지(10)가 네 개인 경우에는 각 태양 전지(10)에서의 전류가 모 태양 전지의 전류의 4분의 1로 줄게 되고, 태양 전지(10)의 개수가 모 태양 전지의 네 배가 된다. 전류는 제곱으로 반영되고 개수는 그대로 반영되므로, 출력 손실 값은 4분의 1로 작아지게 된다. 이에 따라 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)의 출력 손실을 줄일 수 있다. Therefore, when the
본 실시예에서는 기존과 같이 모 태양 전지를 제조한 후에 이를 절단하여 태양 전지(10)을 형성한다. 이에 의하면 기존에 사용하던 설비, 이에 따라 최적화된 설계 등을 그대로 이용하여 모 태양 전지를 제조한 후에 이를 절단하여 태양 전지(10)를 제조할 수 있다. 이에 따라 설비 부담, 공정 비용 부담이 최소화된다. 반면, 모 태양 전지의 크기 자체를 줄여서 제조하게 되면 사용하던 설비를 교체하거나 설정을 변경하는 등의 부담이 있다. In this embodiment, the parent solar cell is manufactured and then cut to form the
좀더 구체적으로, 모 태양 전지 또는 이의 반도체 기판은 대략적인 원형 형상의 잉곳(ingot)으로부터 제조되어 원형, 정사각형 또는 이와 유사하게 서로 직교하는 두 개의 방향(일 예로, 핑거 전극(42a, 44a)가 연장되는 방향 및 버스바 전극(42b, 44b)가 연장되는 방향)에서의 변의 길이가 서로 동일 또는 거의 유사하다. 일 예로, 모 태양 전지의 반도체 기판은 대략적인 정사각형의 형상에서 네 개의 모서리 부분에 경사변을 가지는 팔각형 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상을 가지면 동일한 잉곳으로부터 최대한 넓은 면적의 반도체 기판을 얻을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 반도체 기판 또는 모 태양 전지가 정사각형 형상을 가지며 경사변을 가지지 않는 것도 가능하다. 참조로, 도 2에서 좌측부터 순서대로 서로 인접한 네 개의 태양 전지(10)가 각기 하나의 모 태양 전지에서 제조된 것일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 모 태양 전지에서 제조된 태양 전지(10)의 개수 등은 다양하게 변형될 수 있다. More specifically, the parent solar cell or semiconductor substrate thereof may be fabricated from an approximate circular shaped ingot and may be formed in two directions (e. G.,
이와 같이 모 태양 전지는 대칭적인 형상을 가지며, 최대 가로폭(반도체 기판의 중심을 지나는 가로폭)과 최대 세로폭(반도체 기판의 중심을 지나는 세로폭)이 동일한 거리를 가진다. As described above, the parent solar cell has a symmetrical shape and has the same distance between the maximum lateral width (the width across the center of the semiconductor substrate) and the maximum vertical width (the vertical width across the center of the semiconductor substrate).
이러한 모 태양 전지를 일 방향(일 예로, 도면의 y축 방향)으로 연장된 절단선을 따라 절단하여 형성된 태양 전지(10)는 장축과 단축을 가지는 형상을 가지게 된다. The
이와 같이 제조된 복수의 태양 전지(10)는 연결 부재(142)를 이용하여 서로 전기적으로 연결된다. 즉, 연결 부재(142)가 제1 태양 전지(10a)의 제1 전극(42)과 제2 태양 전지(10b)의 제2 전극(44) 사이에 위치(일 예로, 접촉)하여 이들을 전기적 및 물리적으로 연결한다. 간략한 도시를 위하여 도 3에서는 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b) 사이에 위치한 연결 부재(142)만을 도시하였다. The plurality of
본 실시예에서는 제1 태양 전지(10a)의 단축 방향에서의 일측과 제2 태양 전지(10b)의 단축 방향에서의 타측이 중첩되어 중첩부(OP)를 형성하고, 중첩부(OP)가 제1 및 제2 버스바 전극(42b)의 길이 방향 또는 태양 전지(10)의 장축 방향을 따라 길게 이어진다. 이 중첩부(OP) 내에 위치한 제1 및 제2 버스바 전극(42b, 44b) 사이에 연결 부재(142)가 위치하여 두 개의 태양 전지(10)가 전기적으로 연결된다. 그러면, 단축 및 장축을 가지는 태양 전지(10)를 장축 방향에서 연결하여 연결 면적을 충분하게 확보하여 안정적으로 연결할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1 또는 제2 버스바 전극(42b, 44b) 대신 제1 또는 제2 핑거 전극(42a, 44a)에 연결 부재(142)를 연결하여 태양 전지(10)를 전기적으로 연결할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In this embodiment, the other side in the minor axis direction of the first
이때, 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 태양 전지(10)가 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)와 다른 적어도 하나의 태양 전지(예를 들어, 제3 내지 제8 태양 전지(10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h))를 더 포함할 수 있다. 상술한 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)의 연결 구조가 서로 인접한 두 개의 태양 전지에 연속적으로 반복되어 복수의 태양 전지(10)로 구성되는 태양 전지 스트링이 형성될 수 있다. 즉, 상술한 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)의 연결 구조에 대한 설명이, 제2 및 제3 태양 전지(10b, 10c), 제3 및 제4 태양 전지(10c, 10d), 제4 및 제5 태양 전지(10d, 10e), 제5 및 제6 태양 전지(10e, 10f), 제6 및 제7 태양 전지(10f, 10g), 그리고 제7 및 제8 태양 전지(10g, 10h)에 각기 적용될 수 있다. 도면에서는 일 예로 복수의 태양 전지(10)가 제1 내지 제8 태양 전지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h)를 구비한 도시하였으나, 복수의 태양 전지(10)의 개수는 다양하게 변형될 수 있다. At this time, as described above, when the plurality of
이때, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 장축 및 단축을 가지는 복수의 태양 전지(10)가 곡률을 가지도록 배치된다. 좀더 구체적으로, 복수의 태양 전지(10)가 단축 방향에서의 일 가장자리가 서로 연결되어 태양 전지 스트링을 구성하고, 장축 방향과 수직한 면에서 복수의 태양 전지(10) 또는 태양 전지 스트링이 곡률을 가질 수 있다. At this time, in this embodiment, as described above, a plurality of
여기서, 복수의 태양 전지(10)가 곡률을 가진다 함은, 복수의 태양 전지(10)가 형성하는 곡선을 연장하여 형성된 베이스면(BS)이 형성하는 가상의 원 또는 타원의 장축 반경을 a, 단축 반경을 b라 할 때, 이심률(eccentricity, e)이 0과 같거나 이보다 크고 1보다 작은 것을 의미할 수 있다. 일 예로, 베이스면(BS)은 장축 방향과 수직한 면(도면의 xz면)에서 볼 때 복수의 태양 전지(10)의 일 가장자리를 연결한 선을 의미할 수 있다. 이심률은 다음과 같은 수학식에 의하여 정의될 수 있다. Here, the plurality of
[수학식] [Mathematical Expression]
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 복수의 태양 전지(10)가 형성하는 곡선을 연장하여 형성된 베이스면(BS)이 원 또는 타원 형상이 아닌 다른 형상일 수도 있다. However, the present invention is not limited thereto, and the base surface BS formed by extending the curved lines formed by the plurality of
좀더 구체적으로, 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)를 포함하는 복수의 태양 전지(10) 각각의 반도체 기판(12)이 편평한 형상을 가지되, 이들의 단축 방향이 서로 경사지게 연결되어 복수의 태양 전지(10)가 곡률을 가질 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)는 단축 방향에서 길이보다 짧은 폭을 가지므로, 이들의 단축 방향을 서로 경사지게 배치하여 정렬하면 전체적으로 볼 때 일정한 곡률을 가지도록 배치될 수 있다. 이와 같이 본 실시예에서는 결정질 태양 전지로 구성되어 편형한 형상을 가지는 복수의 태양 전지(10)를 단축 및 장축을 가지도록 형성하여 이들의 단축 방향을 서로 경사지게 위치시키는 것에 의하여 곡률을 가지는 태양 전지 패널(100)을 쉽게 형성할 수 있다. 이에 따라 결정질 태양 전지로 구성되며 단축 및 장축을 가지는 태양 전지(10)를 포함하여 우수한 효율 및 출력을 가지면서 곡률을 가지는 태양 전지 패널(100)을 쉽게 형성할 수 있다. More specifically, the
이때, 이웃한 두 개의 태양 전지(10)의 경사 각도(즉, 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b), 제2 및 제3 태양 전지(10b, 10c), 제3 및 제4 태양 전지(10c, 10d), 제4 및 제5 태양 전지(10d, 10e), 제5 및 제6 태양 전지(10e, 10f), 제6 및 제7 태양 전지(10f, 10g), 및 제7 및 제8 태양 전지(10g, 10h) 사이의 경사 각도)(A)가 각기 예각일 수 있다. 이에 의하여 경사를 가지면서 배치된 복수의 태양 전지(10)가 안정적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 세 개 이상의 태양 전지(10)를 구비하는 복수의 태양 전지(10)에서 복수의 경사 각도(A)(즉, 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b) 사이의 경사 각도(A), 제2 및 제3 태양 전지(10b, 10c) 사이의 경사 각도(A), 제3 및 제4 태양 전지(10c, 10d) 사이의 경사 각도(A), 제4 및 제5 태양 전지(10d, 10e) 사이의 경사 각도(A), 제5 및 제6 태양 전지(10e, 10f) 사이의 경사 각도(A), 제6 및 제7 태양 전지(10f, 10g) 사이의 경사 각도(A), 및 제7 및 제8 태양 전지(10g, 10h) 사이의 경사 각도(A))가 동일한 값을 가질 수 있다. 즉, 세 개 이상의 태양 전지(10)를 구비하는 복수의 태양 전지(10)가 서로 동일한 경사 각도(A)를 가지면서 연결될 수 있다. 그러면, 좀더 안정적으로 복수의 태양 전지(10)를 연결할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. At this time, the inclination angles of the two neighboring solar cells 10 (i.e., the first and second
도면에서는 일 예로, 하나의 태양 전지 스트링을 구성하는 복수의 태양 전지(10)(즉, 제1 내지 제8 태양 전지(10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h))가 각기 기준면과 서로 다른 경사도를 가지면서 배치된다. 좀더 구체적으로, 복수의 태양 전지(10)의 일측(도면의 좌측)으로부터 타측(도면의 우측)(즉, 제1 태양 전지(10a)로부터 먼 방향으로부터 제1 태양 전지(10a))로 향하면서 제1 태양 전지(10a)와 다른 태양 전지(10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h)이 이루는 각도가 서로 다른 것을 예시하였다. 즉, 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b) 사이의 경사도, 제1 태양 전지(10a)과 제3 태양 전지(10c) 사이의 경사도, 제1 태양 전지(10a)과 제4 태양 전지(10d) 사이의 경사도, 제1 태양 전지(10a)과 제5 태양 전지(10e) 사이의 경사도, 제1 태양 전지(10a)과 제6 태양 전지(10f) 사이의 경사도, 제1 태양 전지(10a)과 제7 태양 전지(10f) 사이의 경사도, 제1 태양 전지(10a)과 제8 태양 전지(10g) 사이의 경사도의 순서로 경사도가 점진적으로 커질 수 있다. In the drawing, a plurality of solar cells 10 (that is, first to eighth
그러면, 복수의 태양 전지(10)가 전체적으로 볼록한 형상 또는 오목한 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 일 예로, 도면에서는 복수의 태양 전지(10)가 전면을 향하여 볼록한 형상을 가진 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 복수의 태양 전지(10)가 전면을 향하여 오목한 형상(즉, 후면을 향하여 볼록한 형상)을 가질 수도 있다. 또는, 복수의 태양 전지(10)가 볼록한 형상 및 오목한 형상을 함께 가지거나, 그 외의 다양한 형상을 가질 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. Then, the plurality of
여기서, 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)를 포함하는 복수의 태양 전지(10)의 장축 방향은 서로 평행할 수 있다. 이에 의하여 장축 방향과 수직한 면에서만 곡률을 가지고 장축 방향에서는 곡률을 가지지 않고 형성될 수 있다. 복수의 태양 전지(10)가 장축 방향에서는 상대적으로 큰 길이를 가져서 곡률을 가지도록 연결하는 것이 적합하지 않기 때문이다. Here, the major axis directions of the plurality of
본 실시예에서는 이웃한 태양 전지(10) 사이에 위치하는 연결 부재(142)가 경사부를 가져 이웃한 태양 전지(10)를 안정적으로 경사지게 배치할 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(142)에서 제1 태양 전지(10a)와 인접하는 제1 면(S1)과 제2 태양 전지(10b)와 인접하는 제2 면(S2)이 서로 경사지게 형성되고, 이에 따라 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b)가 경사지게 유지될 수 있다. 일 예로, 연결 부재(142)는 제1 또는 제2 태양 전지(10a, 10b)의 단축 방향의 일측에서의 두께보다 타측에서의 두께가 더 크고, 상기 일측에서부터 상기 타측으로 향하면서 점진적으로 두께가 커질 수 있다. 이에 의하여 연결 부재(142)는 삼각형 또는 사다리꼴의 단면 형상을 가질 수 있다. In this embodiment, the connecting
본 실시예에서 연결 부재(142)는 접착 물질로 구성된 접착 물질 부재(1422)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(142)가 단일의 접착 물질 부재(1422)로 구성될 수 있다. 연결 부재(142) 또는 접착 물질 부재(1422)를 구성하는 접착 물질로는 두 개의 태양 전지(10)를 전기적 및 물리적으로 연결할 수 있는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 일 예로, 연결 부재(142) 또는 접착 물질 부재(1422)가 도전성 접착층, 솔더 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 연결 부재(142)의 형상은 두 개의 태양 전지(10)를 연결할 때 경사지게 배치하는 것에 의하여 자연스럽게 형성될 수도 있고, 미리 이러한 형상을 가지는 연결 부재(142)를 준비하여 이를 두 개의 태양 전지(10) 사이에 배치시킬 수 있다. In this embodiment, the connecting
상술한 설명에서는 하나의 태양 전지 스트링을 구성하는 복수의 태양 전지(10)의 전체가 곡률을 형성하도록 배치되는 것을 예시하였다. 그러나 하나의 태양 전지 스트링을 구성하는 복수의 태양 전지(10) 중 일부만 곡률을 구비하도록 배치될 수도 있고, 하나의 태양 전지 스트링을 구성하는 복수의 태양 전지(10)가 서로 다른 곡률을 가지는 부분을 포함하도록 배치될 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In the above description, it has been illustrated that the entire plurality of
본 실시예에서는 제1 커버 부재(110), 제2 커버 부재(120) 및 밀봉재(130)가 복수의 태양 전지(10)의 곡률에 대응하는 곡률을 가질 수 있다. 여기서, 대응하는 곡률을 가진다고 함은, 복수의 태양 전지(10)와 동일한 곡률을 가지는 것뿐만 아니라, 이와 다소 다른 곡률을 가지더라도 복수의 태양 전지(10)가 밀봉재(130)에 의하여 밀봉되면서 태양 전지 패널(100) 내에서 곡률을 그대로 유지할 수 있는 정도의 곡률을 가지는 것을 포함한다. The
이때, 제1 커버 부재(110)는 복수의 태양 전지(10) 또는 태양 전지 스트링의 곡률에 대응하는 곡률을 가지는 형상으로 제조되어 준비될 수 있고, 제2 커버 부재(120) 및 밀봉재(130)는 수지 등으로 구성되어 라미네이션 공정에서 복수의 태양 전지(10) 또는 태양 전지 스트링의 곡률에 대응하는 곡률을 가지도록 변형될 수 있다. At this time, the
이와 같이 곡률을 가지는 복수의 태양 전지(10)를 포함하는 태양 전지 패널(100)은 다양한 방법에 의하여 형성될 수 있다. 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 상술한 태양 전지 패널(100)을 제조하는 방법을 상세하게 설명한다. The
도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)의 제조 방법을 도시한 단면도들이다. 5A to 5C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the
먼저, 장축과 단축을 가지는 복수의 태양 전지(10)를 연결 부재(142)를 이용하여 서로 경사지게 고정하여 곡률을 가지는 복수의 태양 전지(10)(또는 태양 전지 스트링)을 형성한다. 이와 같이 곡률을 가지는 복수의 태양 전지(10)는 다양한 방법 또는 장치에 의하여 형성될 수 있다. First, a plurality of solar cells 10 (or solar cell strings) having curvatures are formed by fixing a plurality of
예를 들어, 도 5a에 도시한 바와 같이, 곡률을 가지는 작업대(202)를 가지는 태빙 장치(200)를 사용하여 곡률을 가지는 복수의 태양 전지(10)을 형성할 수 있다. 즉, 복수의 태양 전지(10)에 대응하는 곡률을 가지는 작업대(202) 위에 하나의 태양 전지(10) 및 연결 부재(142)를 위치시키고 그 위에 다른 태양 전지(10)를 올려서 고정하는 공정을 반복하여 수행하여 곡률을 가지는 복수의 태양 전지(10)를 제조할 수 있다. 이에 의하여 작업대(202)의 곡률에 따라 자연스럽게 곡률을 가지도록 복수의 태양 전지(10)가 배치될 수 있다. 이에 따라 간단한 공정으로 곡률을 가지는 복수의 태양 전지(10)를 제조할 수 있다. For example, as shown in Fig. 5A, a plurality of
일 예로, 작업대(202)는 이동 롤러(204)에 의하여 일 방향으로 이동하는 벨트 부재로 구성될 수 있고, 복수의 가이드 롤러(206)가 이 위에 위치하는 벨트 부재로 구성된 작업대(20)가 곡률을 가지면서 이동하도록 배치될 수 있다. 이에 의하여 복수의 태양 전지(10)가 위치하는 작업대(202)의 상부 부분이 곡률을 가지면서 이동할 수 있다. 복수의 태양 전지(10)가 배치되는 부분의 하부에 가열부(208a)가 위치하여 열을 제공하는 것에 의하여 연결 부재(142)에 의한 태빙 공정이 이루어지도록 할 수 있다. 가열부(208a)로는 알려진 다양한 구조, 방식 등이 적용될 수 있는데, 일 예로, 가열 플레이트로 구성되어 고르게 열을 제공할 수 있다. For example, the work table 202 may be composed of a belt member moving in one direction by the moving
도 5a에서는 복수의 태양 전지(10)가 도입되어 위치하는 부분과 인접한 부분에 가열부(208a)가 위치하고, 일정 거리 이후에는 비가열부(208b)가 구비된 것을 예시하였다. 비가열부(208b)에 의하여 복수의 태양 전지(100)를 안정적으로 지지할 수 있고 가열부(208a)의 개수를 줄여 설비 부담을 줄일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 비가열부(208b)를 구비하지 않는 것도 가능하며 이외의 다양한 변형이 가능하다. In FIG. 5A, the
이어서, 도 5b에 도시한 바와 같이, 제1 커버 부재(110), 제1 밀봉재(131), 곡률을 가지는 복수의 태양 전지(10), 제2 밀봉재(132) 및 제2 커버 부재(120)를 차례로 위치시키는 적층 공정을 수행한다. 이에 의하여 제1 커버 부재(110), 복수의 태양 전지(10) 및 밀봉재(130), 제2 커버 부재(120)에 의한 적층 구조체(100a)를 형성할 수 있다.5B, a
이때, 기판(일 예로, 유리 기판)으로 구성되는 제1 커버 부재(110)는 복수의 태양 전지(10)의 곡률에 대응하는 곡률을 가지는 상태일 수 있고, 제2 밀봉재(132), 제1 밀봉재(131), 제1 커버 부재(110) 등은 곡률을 가지지 않은 편평한 상태일 수 있다. 그리고 제1 및 제2 가압 부재(210a, 210b)도 복수의 태양 전지(10)의 곡률에 대응하는 곡률을 가질 수 있다. 도 5b에서는 제1 가압 부재(210a) 위에 제1 커버 부재(110), 제1 밀봉재(131), 곡률을 가지는 복수의 태양 전지(10), 제2 밀봉재(132) 및 제2 커버 부재(120)가 차례로 위치하고 그 위에 제2 가압 부재(210b)가 위치한 것을 예시하였다. 이와 같이 적층하면, 곡률을 가지는 제1 커버 부재(110a)가 제1 가압 부재(210a) 위에 안정적으로 위치한 상태로 적층될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 적층 구조체(100a)가 제1 가압 부재(210a) 및/또는 제2 가압 부재(210b)가 위치하지 않는 곳에서 형성된 후에 제1 및 제2 가압 부재(210a, 210b) 사이로 이동될 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. At this time, the
이어서, 도 5c에 도시한 바와 같이, 적층 구조체(도 5b의 참조부호 100a, 이하 동일)에 열과 압력을 가하는 라미네이션 공정을 수행하여 태양 전지 패널(100)을 제조한다. 라미네이션 공정 중에 밀봉재(130)가 용융되어 경화되는 것에 의하여 복수의 태양 전지(10)를 밀봉할 수 있다. 이때, 태양 전지 패널(100)이 안정적으로 곡률을 가질 수 있도록 적층 구조체(100a)에 열과 압력을 가하는 가압 부재(210a, 210b)가 복수의 태양 전지(10)의 곡률에 대응하는 곡률 또는 제1 커버 부재(110)와 동일한 곡률을 가질 수 있다. 그러면, 수지 등으로 구성되어 플렉서블 특성을 가지는 밀봉재(130) 및 제2 커버 부재(120)가 안정적으로 원하는 곡률을 가질 수 있고 라미네이션 공정 중에 제1 커버 부재(110)에 원하지 않는 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다. Next, as shown in Fig. 5C, the laminate structure (100a in Fig. 5B, the same applies hereinafter) is subjected to a lamination process of applying heat and pressure to manufacture the
이와 같이 본 실시예에 의하면, 간단한 공정에 의하여 곡률을 가지는 태양 전지 패널(100)을 제조할 수 있다. As described above, according to the present embodiment, the
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 상세하게 설명한다. 상술한 설명과 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. 그리고 상술한 실시예 또는 이를 변형한 예와 아래의 실시예 또는 이를 변형한 예들을 서로 결합한 것 또한 본 발명의 범위에 속한다. Hereinafter, a solar cell panel according to another embodiment of the present invention will be described in detail. Detailed descriptions will be omitted for the same or extremely similar parts as those described above, and only different parts will be described in detail. It is also within the scope of the present invention to combine the above-described embodiments or variations thereof with the following embodiments or modifications thereof.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널의 연결 부재를 도시한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view illustrating a connecting member of a solar cell panel according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 실시예에서는 연결 부재(142)가, 경사부를 가지는 지지대(1424)와, 지지대(1424)의 표면에 위치하며 접착 물질을 포함하는 접착 물질 부재(1422)을 포함한다. 지지대(1424)는 금속을 포함하여 연결 부재(142)가 안정적인 형상을 가지도록 한다. 본 실시예에서 접착 물질 부재(1422)는 지지대(1424)의 표면 위에 전체적으로 위치하면서 균일한 두께를 가질 수 있다. Referring to Fig. 6, in this embodiment, the connecting
본 실시예에 의하면, 경사부를 가지는 연결 부재(142)를 제조하여 준비한 후에 이를 이용하여 이웃한 태양 전지들(도 1의 참조부호 10, 이하 동일)이 서로 경사지게 위치하도록 연결한다. 이에 의하여 태양 전지(10)가 서로 안정적으로 경사지게 배치할 수 있다. 이때, 복수의 태양 전지(10)는 도 5a에 도시한 바와 같은 구조를 가지는 태빙 장치(200)를 이용하는 것에 의하여 서로 연결될 수 있다. 또는, 복수의 태양 전지(10)가 평면 형상의 작업대를 구비하는 기존의 태빙 장치를 이용하여 형성될 수 있다. 기존과 같이 평면 형상의 작업대를 구비하는 기존의 태빙 장치에서도 경사부를 구비하도록 제조된 연결 부재(142)에 의하여 이웃한 태양 전지들(10)이 서로 경사진 상태로 안정적으로 연결될 수 있기 때문이다. According to this embodiment, after the
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects and the like according to the above-described embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to only one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
100: 태양 전지 패널
10: 태양 전지
12: 반도체 기판
14: 베이스 영역
20: 제1 도전형 영역
30: 제2 도전형 영역
42: 제1 전극
44: 제2 전극
142: 연결 부재 100: Solar panel
10: Solar cell
12: semiconductor substrate
14: base area
20: first conductivity type region
30: second conductivity type region
42: first electrode
44: Second electrode
142:
Claims (20)
상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지의 중첩부에서 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지 사이에 위치하여 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지를 전기적으로 연결하는 연결 부재
를 포함하고,
상기 제1 및 제2 태양 전지가 장축과 단축을 가지고,
상기 복수의 태양 전지가 곡률을 가지도록 배치된 태양 전지 패널. A plurality of solar cells including a first solar cell and a second solar cell; And
And a connecting member for electrically connecting the first solar cell and the second solar cell, which are located between the first solar cell and the second solar cell at the overlapping portion of the first solar cell and the second solar cell,
Lt; / RTI >
Wherein the first and second solar cells have a long axis and a short axis,
Wherein the plurality of solar cells are arranged so as to have a curvature.
상기 제1 및 제2 태양 전지는 단축 방향에서의 일 가장자리가 서로 연결되고, 상기 장축 방향과 수직한 면에서 상기 복수의 태양 전지가 곡률을 가지는 태양 전지 패널. The method according to claim 1,
Wherein the first and second solar cells are connected to each other at one edge in the minor axis direction and the plurality of solar cells have a curvature at a plane perpendicular to the major axis direction.
상기 제1 태양 전지의 상기 단축 방향에서의 일측이 상기 제2 태양 전지의 상기 단축 방향에서의 타측과 중첩되어 상기 중첩부를 형성하고,
상기 중첩부가 상기 장축 방향으로 길게 연장되는 태양 전지 패널. 3. The method of claim 2,
One side in the minor axis direction of the first solar cell overlaps the other side in the minor axis direction of the second solar cell to form the overlapping portion,
Wherein the overlapping portion is elongated in the major axis direction.
상기 제1 및 제2 태양 전지 각각의 반도체 기판이 편평한 형상을 가지고,
상기 제1 태양 전지의 단축 방향과 상기 제2 태양 전지의 단축 방향이 서로 경사지게 배치되어 상기 곡률을 형성하는 태양 전지 패널. The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor substrate of each of the first and second solar cells has a flat shape,
Wherein a minor axis direction of the first solar cell and a minor axis direction of the second solar cell are inclined to form the curvature.
상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 및 제2 태양 전지 이외의 적어도 하나의 태양 전지를 더 포함하고,
상기 복수의 태양 전지가 서로 동일한 경사 각도를 가지면서 경사지게 연결된 태양 전지 패널. 5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of solar cells further include at least one solar cell other than the first and second solar cells,
Wherein the plurality of solar cells are inclined at the same inclination angle with respect to each other.
상기 복수의 태양 전지는 상기 제1 태양 전지에서부터 상기 제1 태양 전지에서 멀어지는 방향으로 향하면서 상기 제1 태양 전지와 다른 태양 전지의 경사도가 점진적으로 커지는 태양 전지 패널. 5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of solar cells gradually increase in inclination of the first solar cell and other solar cells from the first solar cell toward the direction away from the first solar cell.
상기 제1 태양 전지의 상기 장축 방향과 상기 제2 태양 전지의 상기 장축 방향이 서로 평행한 태양 전지 패널. 5. The method of claim 4,
Wherein the long axis direction of the first solar cell and the long axis direction of the second solar cell are parallel to each other.
상기 제1 및 제2 태양 전지 사이의 경사 각도가 예각인 태양 전지 패널. 5. The method of claim 4,
Wherein the inclination angle between the first and second solar cells is an acute angle.
상기 제1 및 제2 태양 전지 사이의 연결 부재가 경사부를 가져 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지가 경사지게 배치되는 태양 전지 패널. 5. The method of claim 4,
Wherein the connection member between the first and second solar cells has an inclined portion, and the first solar cell and the second solar cell are arranged to be inclined.
상기 연결 부재가 접착 물질로 구성된 접촉 물질 부재로 구성되는 태양 전지 패널.10. The method of claim 9,
Wherein the connecting member is composed of a contact material member composed of an adhesive material.
상기 연결 부재가, 상기 경사부를 가지는 지지대와, 상기 지지대의 표면에 위치하는 접착 물질을 포함하는 접착 물질층을 포함하는 태양 전지 패널. 10. The method of claim 9,
Wherein the connecting member includes a support having the inclined portion and an adhesive material layer including an adhesive material positioned on a surface of the support.
상기 지지대가 금속을 포함하는 태양 전지 패널. 12. The method of claim 11,
Wherein the support comprises a metal.
상기 복수의 태양 전지가 전체적으로 볼록한 형상 또는 오목한 형상을 가지는 태양 전지 패널. The method according to claim 1,
Wherein the plurality of solar cells have a convex shape or a concave shape as a whole.
상기 복수의 태양 전지를 밀봉하는 밀봉재;
상기 밀봉재 위에서 상기 태양 전지의 일면 위에 위치하는 제1 커버 부재; 및
상기 밀봉재 위에서 상기 태양 전지의 타면 위에 위치하는 제2 커버 부재
를 포함하고,
상기 제1 커버 부재, 상기 제2 커버 부재 및 상기 밀봉재가 상기 복수의 태양 전지의 상기 곡률에 대응하는 곡률을 가지는 태양 전지 패널. The method according to claim 1,
A sealing material sealing the plurality of solar cells;
A first cover member located on one side of the solar cell on the sealing material; And
A second cover member located on the other surface of the solar cell on the sealing material,
Lt; / RTI >
Wherein the first cover member, the second cover member, and the sealing member have a curvature corresponding to the curvature of the plurality of solar cells.
상기 제1 및 제2 태양 전지가 반도체 기판을 포함하는 결정질 태양 전지인 태양 전지 패널. The method according to claim 1,
Wherein the first and second solar cells are crystalline solar cells including a semiconductor substrate.
상기 복수의 태양 전지, 밀봉재, 그리고 제1 및 제2 커버 부재를 적층하여 적층 구조체를 형성하는 단계; 및
상기 적층 구조체에 열과 압력을 가하여 부착하는 것에 의하여 태양 전지 패널을 제조하는 라미네이션 단계
를 포함하는 태양 전지 패널의 제조 방법. Forming a plurality of solar cells having a curvature by connecting a plurality of solar cells each including a first solar cell and a second solar cell each having a major axis and a minor axis by inclining the minor axis direction to each other using a connecting member;
Forming a laminated structure by laminating the plurality of solar cells, the sealing material, and the first and second cover members; And
A lamination step for producing a solar cell panel by applying heat and pressure to the laminated structure,
Wherein the solar cell panel comprises a plurality of solar cells.
상기 곡률을 가지는 복수의 태양 전지를 형성하는 단계는, 곡률을 가지는 작업대를 구비하는 태빙 장치를 이용하여 수행되는 태양 전지 패널의 제조 방법. 17. The method of claim 16,
Wherein the forming of the plurality of solar cells having the curvature is performed by using a tabletting apparatus having a work table having a curvature.
상기 라미네이션 단계에서 상기 적층 구조체에 열과 압력을 가하는 곡률 부재가 상기 복수의 태양 전지의 상기 곡률에 대응하는 곡률을 가지는 태양 전지 패널의 제조 방법. 17. The method of claim 16,
Wherein the curvature member applying heat and pressure to the laminated structure in the lamination step has a curvature corresponding to the curvature of the plurality of solar cells.
상기 적층 구조체를 형성하는 단계에서 상기 제1 커버 부재가 상기 복수의 태양 전지의 상기 곡률에 대응하는 곡률을 가지고,
상기 제2 커버 부재 및 상기 밀봉재가 편평한 형상을 가지는 태양 전지 패널의 제조 방법. 17. The method of claim 16,
In the step of forming the laminated structure, the first cover member has a curvature corresponding to the curvature of the plurality of solar cells,
And the second cover member and the sealing material have a flat shape.
상기 제1 커버 부재가 유리 기판을 포함하는 태양 전지 패널의 제조 방법. 20. The method of claim 19,
Wherein the first cover member comprises a glass substrate.
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