KR20190050560A - 태양 전지 패널 - Google Patents

태양 전지 패널 Download PDF

Info

Publication number
KR20190050560A
KR20190050560A KR1020170146090A KR20170146090A KR20190050560A KR 20190050560 A KR20190050560 A KR 20190050560A KR 1020170146090 A KR1020170146090 A KR 1020170146090A KR 20170146090 A KR20170146090 A KR 20170146090A KR 20190050560 A KR20190050560 A KR 20190050560A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar cell
electrode
wiring
missing
portions
Prior art date
Application number
KR1020170146090A
Other languages
English (en)
Inventor
현대선
이수천
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020170146090A priority Critical patent/KR20190050560A/ko
Publication of KR20190050560A publication Critical patent/KR20190050560A/ko

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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • 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
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for 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
    • H01L31/04—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
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (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)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널은, 전극을 가지는 태양 전지; 상기 태양 전지의 상기 전극에 전기적으로 연결되는 배선재; 및 상기 전극과 상기 배선재가 중첩된 부분에 형성된 복수의 연결용 중첩부 중 일부에서 상기 전극과 상기 배선재 사이에 위치하여 상기 전극과 상기 배선재를 전기적으로 연결하는 연결 부재를 포함한다. 상기 복수의 연결용 중첩부 중 다른 일부는 상기 연결 부재가 위치하지 않는 누락부로 구성된다.

Description

태양 전지 패널{SOLAR CELL PANEL}
본 발명은 태양 전지 패널에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 구조를 개선한 태양 전지 패널에 관한 것이다.
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.
이러한 태양 전지는 복수 개가 리본에 의하여 직렬 또는 병렬로 연결되고, 복수의 태양 전지를 보호하기 위한 패키징(packaging) 공정에 의하여 태양 전지 패널의 형태로 제조된다. 태양 전지 패널은 다양한 환경에서 장기간 동안 발전을 하여야 하므로 장기 신뢰성이 크게 요구된다. 그런데, 온도의 변화 등에 의하여 리본의 팽창 및 수축이 반복되면 태양 전지에 스트레스가 가해져서 태양 전지 내에 존재하던 작은 균열(crack)이 전파되어 태양 전지가 손상되는 문제가 발생할 수 있었다.
본 발명은 장기 신뢰성을 향상할 수 있는 태양 전지 패널은 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널은, 전극을 가지는 태양 전지; 상기 태양 전지의 상기 전극에 전기적으로 연결되는 배선재; 및 상기 전극과 상기 배선재가 중첩된 부분에 형성된 복수의 연결용 중첩부 중 일부에서 상기 전극과 상기 배선재 사이에 위치하여 상기 전극과 상기 배선재를 전기적으로 연결하는 연결 부재를 포함한다. 상기 복수의 연결용 중첩부 중 다른 일부는 상기 연결 부재가 위치하지 않는 누락부로 구성된다.
이와 같이 본 실시예에서는 중첩용 연결부 중 일부가 연결 부재가 구비되지 않는 누락부로 구성되어 태양 전지 패널의 사용 시에 발생할 수 있는 균열의 전파를 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지 패널의 장기 신뢰성 및 안정성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 두 개의 태양 전지와 이를 연결하는 배선부를 개념적으로 도시한 부분 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 태양 전지의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 두 개의 태양 전지, 연결 부재 및 절연 부재, 그리고 배선부를 개략적으로 도시한 후면 평면도이다.
도 5는 도 4의 V-V 선에 따라 잘라서 본 태양 전지 패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 두 개의 태양 전지, 연결 부재 및 절연 부재, 그리고 배선부를 개략적으로 도시한 후면 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 두 개의 태양 전지, 연결 부재 및 절연 부재, 그리고 배선부를 개략적으로 도시한 후면 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 도 9에 포함되며 누락부를 구비하지 않은 제2 태양 전지를 도시한 후면 평면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
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.
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.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 두 개의 태양 전지와 이를 연결하는 배선부를 개념적으로 도시한 부분 단면도이다. 그리고 도 3은 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 태양 전지의 일 예를 도시한 단면도이다. 참조로, 도 2는 도 4의 II-II 선에 대응하는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)은, 전극(142, 144)을 가지는 태양 전지(10)와, 태양 전지(10)의 전극(142, 144)에 전기적으로 연결되는 배선부(20)와, 전극(142, 144)과 배선부(20)가 중첩된 부분에 형성된 복수의 연결용 중첩부(OP) 중 일부에서 전극(142, 144)과 배선부(20)의 사이에 위치하여 전극(142, 144)과 배선부(20)를 전기적으로 연결하는 연결 부재(도 4의 참조부호 32, 이하 동일)를 포함한다. 이때, 복수의 연결용 중첩부(OP) 중 다른 일부는 연결 부재(32)가 위치하지 않는 누락부(MP)로 구성될 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
그리고 태양 전지 패널(100)은, 태양 전지(10) 및 배선부(20)를 둘러싸서 밀봉하는 밀봉재(44)와, 밀봉재(44) 위에서 태양 전지(10)의 일면(일 예로, 전면)에 위치하는 제1 부재(42a)와, 밀봉재(44) 위에서 태양 전지(10)의 타면(일 예로, 후면)에 위치하는 제2 부재(42b)를 포함한다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
먼저, 태양 전지(10)는, 반도체 기판(110)과, 반도체 기판(110)의 일면(일 예로, 후면)에 위치하는 전극(142, 144)(즉, 제1 및 제2 전극(142, 144))을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 추후에 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시예에서 태양 전지 패널(100)은 복수의 태양 전지(10)를 구비하고, 복수의 태양 전지(10)는 배선부(20)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다.
구체적으로, 배선부(20)는 적어도 일부가 각 태양 전지(10)의 제1 및 제2 전극(142, 144)와 중첩되어 제1 및 제2 전극(142, 144)에 연결되는 배선재(22)와, 태양 전지(10) 사이에서 배선재(22)와 교차하는 방향으로 위치하여 배선재(22)에 연결되는 연결 배선(24)를 포함할 수 있다. 배선재(22)와 연결 배선(24)에 의하여 복수의 태양 전지(10)가 일 방향(도면의 x축 방향)으로 연결되어 하나의 열(列)(즉, 태양 전지 스트링)을 형성할 수 있다. 그리고 배선부(20)는, 태양 전지 스트링의 양 끝단에 위치하여 이를 또 다른 태양 전지 스트링 또는 정션 박스(미도시)에 연결하는 버스바 배선(26)을 더 포함할 수 있다.
배선재(22), 연결 배선(24), 버스바 배선(26)은 각기 도전성 물질(일 예로, 금속 물질)을 포함할 수 있다. 일 예로, 배선재(22), 연결 배선(24), 버스바 배선(26)이 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 중 어느 하나를 포함하는 도전성 코어와, 코어의 표면 위에 위치하며 주석(Sn) 또는 주석(Sn)을 포함하는 합금을 포함하는 도전성 코팅층을 포함할 수 있다. 일 예로, 코어는 구리(Cu)로 형성될 수 있으며, 도전성 코팅층은 주석(Sn)을 포함하는 합금인 SnBiAg로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 배선재(22), 연결 배선(24), 버스바 배선(26)의 물질, 형상, 연결 구조 등은 다양하게 변형될 수 있다.
이때, 본 실시예에서는 쉴드 부재(50)가 인접한 태양 전지(10) 사이에 위치한 배선부(20)(즉, 배선재(22)와 연결 배선(24)) 및/또는 태양 전지 스트링을 연결하는 배선부(20)(즉, 버스바 배선(26))을 가리는 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, 쉴드 부재(50)가, 인접한 태양 전지(10) 사이에 위치한 배선부(20)를 가리도록 이에 중첩되도록 위치하는 제1 쉴드 부재(52)와, 태양 전지 스트링을 연결하는 배선부(20)를 가리도록 이에 중첩되도록 위치하는 제2 쉴드 부재(54)를 포함할 수 있다. 쉴드 부재(50)는 배선부(20)를 가릴 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다. 이러한 쉴드 부재(50)는 특정한 색상을 가져서 배선부(20)가 외부에 보이지 않도록 하여 태양 전지 패널(100)의 외관을 향상할 수 있다. 이러한 쉴드 부재(50)는 배선부(20)와는 다른 반사도를 가져 배선부(20)가 외부로 보여지는 것을 방지하되 광을 완전하게 차단하지는 않는 물질로 구성될 수 있다. 그러면, 적은 양의 광이라도 투과시켜 쉴드 부재(50)를 구비하는 경우에도 태양 전지(10)에 충분한 광이 입사되도록 할 수 있다. 쉴드 부재(50)가 제2 부재(42b)와 동일 또는 유사한 색상을 가거나 동일한 계열의 색을 가져 태양 전지 패널(100)의 외관을 좀더 향상할 수 있다.
일 예로, 쉴드 부재(50)는, 베이스 부재(50a)와, 베이스 부재(50a)의 일면에 위치하는 점착층(cohesion layer)(50b)을 포함할 수 있다. 베이스 부재(50a)는 몸체를 구성하며, 쉴드 부재(50)에 필요한 특정한 색상을 가질 수 있다. 점착층(50b)은 쉴드 부재(50)를 태양 전지(10) 등에 점착시키는 층일 수 있다. 여기서, 점착이라 함은 상온에서 물리적 힘에 의해 두 개의 층이 서로 부착되거나 분리될 수 있는 정도의 접착력을 의미하는 것으로, 열처리를 통해 두 개의 층이 서로 부착되어 두 개의 층을 분리할 때 어느 하나의 층이 손상되는 접착(adhesion)과는 다른 의미이다. 이와 같이 쉴드 부재(50)가 점착층(50b)을 구비하므로 제조 공정 중 쉴드 부재(50)의 점착, 분리, 위치 조정 등이 용이하다.
여기서, 베이스 부재(50a)는 절연성 물질로 구성되고, 일 예로, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)로 구성될 수 있다. 아울러, 점착층(50b)은 점착 특성을 가지는 다양한 수지로 구성될 수 있으며, 에폭시(epoxy) 계열 수지, 아크릴(acryl) 계열 수지, 또는 실리콘(silicone) 계열 수지 등으로 구성될 수 있다.
그러나 쉴드 부재(50)가 필수적인 것은 아니며, 쉴드 부재(50)의 적층 구조, 이들을 구성하는 물질 등이 상술한 바 이외의 다양한 물질을 포함할 수 있다.
밀봉재(44)는, 배선부(20)에 의하여 연결된 태양 전지(10)의 전면에 위치하는 제1 밀봉재(44a)와, 태양 전지(10)의 후면에 위치하는 제2 밀봉재(44b)를 포함할 수 있다. 제1 밀봉재(44a)와 제2 밀봉재(44b)는 수분과 산소의 유입되는 것을 방지하며 태양 전지 패널(100)의 각 요소들을 화학적으로 결합한다. 제1 및 제2 밀봉재(44a, 44b)는 투광성 및 접착성을 가지는 절연 물질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 밀봉재(44a)와 제2 밀봉재(44b)로 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다. 제1 및 제2 밀봉재(44a, 44b)를 이용한 라미네이션 공정 등에 의하여 제2 부재(42b), 제2 밀봉재(44b), 태양 전지(10), 배선부(20), 쉴드 부재(50), 제1 밀봉재(44a), 제1 부재(42a)가 일체화되어 태양 전지 패널(100)을 구성할 수 있다.
제1 부재(42a)는 제1 밀봉재(44a) 상에 위치하여 태양 전지 패널(100)의 전면을 구성하고, 제2 부재(42b)는 제2 밀봉재(44b) 상에 위치하여 태양 전지(10)의 후면을 구성한다. 제1 부재(42a) 및 제2 부재(42b)는 각기 외부의 충격, 습기, 자외선 등으로부터 태양 전지(10)를 보호할 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 그리고 제1 부재(42a)는 광이 투과할 수 있는 투광성 물질로 구성되고, 제2 부재(42b)는 투광성 물질, 비투광성 물질, 또는 반사 물질 등으로 구성되는 시트로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 부재(42a)가 유리 기판 등으로 구성될 수 있고, 제2 부재(42b)가 필름 또는 시트 등으로 구성될 수 있다. 제2 부재(42b)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.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 밀봉재(44a, 44b), 제1 부재(42a), 또는 제2 부재(42b)가 상술한 설명 이외의 다양한 물질을 포함할 수 있으며 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 부재(42a) 또는 제2 부재(42b)가 다양한 형태(예를 들어, 기판, 필름, 시트 등) 또는 물질을 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)에 적용될 수 있는 태양 전지(10)는, 반도체 기판(110)을 포함하는 광전 변환부와, 광전 변환부에 연결되는 제1 및 제2 전극(142, 144)을 포함한다. 여기서, 제1 및 제2 전극(142, 144)은 서로 평행하게 형성된 부분을 포함할 수 있는데, 본 실시예에서는 서로 반대되는 극성의 캐리어를 수집하는 제1 전극(142) 및 제2 전극(144)이 광전 변환부의 일면(일 예로, 후면)에 함께 위치하면서 서로 평행하게 형성될 수 있다. 이와 같이 태양 전지(10)가 후면 전극 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에서 광전 변환부는, 반도체 기판(110)과, 반도체 기판(110)에 또는 반도체 기판(110) 위에 위치하는 도전형 영역(132, 134)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 서로 반대되는 극성의 캐리어에 관여하는 제1 도전형 영역(132)과 제2 도전형 영역(134)이 반도체 기판(110)의 일면(일 예로, 후면) 쪽에 함께 위치할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)이 제어 패시베이션막(120)을 사이에 두고 반도체 기판(110)과 별개로 위치한 것을 예시하였다.
일 예로, 반도체 기판(110)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체(예를 들어, 단결정 또는 다결정 반도체, 일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘 웨이퍼, 특히 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성된 베이스 영역(112)을 포함할 수 있다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 베이스 영역(112) 또는 반도체 기판(110)을 기반으로 한 태양 전지(10)은 전기적 특성이 우수하다. 반도체 기판(110)의 전면에는 베이스 영역(112)과 동일한 도전형을 가지며 베이스 영역(112)보다 높은 도핑 농도를 가지는 전면 전계 영역(114)이 위치할 수 있다. 그리고 반도체 기판(110)의 전면에는 반사를 방지하기 위한 반사 방지 구조(일 예로, 반도체 기판(110)의 (111)면으로 구성된 피라미드 형상의 텍스쳐링 구조)를 구비할 수 있고, 반도체 기판(110)의 후면은 경면 연마된 면으로 구성되어 전면보다 표면 거칠기가 작을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.
제어 패시베이션막(120)은 산화막, 실리콘을 포함하는 유전막 또는 절연막, 질화 산화막, 탄화 산화막 등으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제어 패시베이션막(120)이 실리콘 산화막일 수 있다.
제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)은 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 도핑되어 형성될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)이 다결정 반도체를 가지면 높은 캐리어 이동도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 p형일 경우에는 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 3족 원소를 사용할 수 있다. 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 n형일 경우에는 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소를 사용할 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 도전형 도펀트 중 하나가 보론(B)이고 다른 하나가 인(P)일 수 있다.
이때, 제1 도전형 영역(132)의 면적(일 예로, 폭)이 제2 도전형 영역(134)의 면적(일 예로, 폭)보다 클 수 있다. 이에 의하면 에미터 영역으로 기능하는 제1 도전형 영역(132)이 후면 전계 영역으로 기능하는 제2 도전형 영역(134)보다 넓은 면적을 가져 광전 변환에 유리할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)이 동일한 평면에 위치한 반도체층(130)에 함께 위치하며, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134) 사이에 도핑되지 않은 진성 반도체로 구성된 배리어 영역(136)이 구비될 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제어 패시베이션막(120)을 구비하지 않을 수 있다. 또는, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134) 중 적어도 하나가 반도체 기판(110)의 일부에 도펀트가 도핑되어 형성되어 반도체 기판(110)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수도 있다. 그리고 배리어 영역(136)을 구비하지 않거나, 배리어 영역(136)이 반도체 물질 이외의 다른 물질을 포함할 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
그리고 반도체 기판(110)의 전면 위(좀더 정확하게는, 반도체 기판(110)의 전면에 형성된 전면 전계 영역(114) 위)에 전면 패시베이션막(124) 및/또는 반사 방지막(126)이 전체적으로 위치할 수 있다. 후면 패시베이션막(140)이 컨택홀(140a)을 제외하고 반도체층(130)의 후면 위에 전체적으로 위치할 수 있다. 일례로, 전면 패시베이션막(124), 반사 방지막(126) 또는 후면 패시베이션막(140)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.
그리고 제1 전극(142)이 컨택홀(140a)을 통하여 제1 도전형 영역(132)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉)되고, 제2 전극(144)이 컨택홀(140a)을 통하여 제2 도전형 영역(134)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉)될 수 있다. 제1 전극(142) 및 제2 전극(144)은 전도성 물질(일 예로, 금속)으로 구성될 수 있다.
이러한 태양 전지(10)에는 배선재(22)를 포함하는 배선부(20)가 전기적으로 연결되어 다른 태양 전지(10) 또는 외부 회로와 전기적 연결이 가능하도록 한다. 이때, 본 실시예에서는 복수의 연결용 중첩부(OP) 중 일부는 연결 부재(32)가 위치하는 연결부(CP)로 구성되고, 다른 일부는 연결 부재(32)가 위치하지 않는 누락부(MP)로 구성될 수 있다. 이를 도 1 내지 도 3과 함께 도 4 및 도 5를 참조하여 이하에서 좀더 상세하게 설명한다.
도 4는 도 1에 도시한 태양 전지 패널(100)에 포함된 두 개의 태양 전지(10), 연결 부재(32) 및 절연 부재(34), 그리고 배선부(20)를 개략적으로 도시한 후면 평면도이다. 도 5는 도 4의 V-V 선에 따라 잘라서 본 태양 전지 패널(100)의 단면도이다. 명확하고 간략한 도시를 위하여 도 5에서는 태양 전지(10)와 관련하여 반도체 기판(110)과 제1 및 제2 전극(142, 144)만 도시하였다. 명확한 구별을 위하여 이하에서는 서로 인접한 두 개의 태양 전지(10)를 태양 전지(10a, 10b)라 할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 일 태양 전지(10a)의 제1 전극(142)과 이에 인접한 다른 태양 전지(10b)의 제2 전극(144)은 복수 개의 배선재(22) 및 연결 배선(24)에 의하여 연결될 수 있다.
본 실시예에서 전극(142, 144)은 제1 방향(도면의 y축 방향)으로 연장되는 복수의 전극(142, 144)을 포함한다. 좀더 구체적으로, 전극(142, 144)은 제1 전극(142) 및 제2 전극(144)을 포함하며, 제1 전극(142) 및 제2 전극(144)이 각기 복수로 구비되어 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면의 x축 방향)에서 제1 전극(142)과 제2 전극(144)이 서로 교번하여 위치할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 전극(142, 144)은 다양한 물질을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 금속을 포함할 수 있으며, 일 예로, 복수의 금속층을 포함할 수 있다.
이때, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)은 각기 제1 전극(142) 및 제2 전극(144)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 제1 도전형 영역(132)이 복수의 제1 전극(142)에 대응하도록 제1 방향으로 길게 이어지는 복수의 부분을 구비할 수 있다. 그리고 제2 도전형 영역(134)이 복수의 제2 전극(144)에 대응하도록 제1 방향으로 길게 이어지는 복수의 부분을 구비할 수 있다. 다만, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)이 제1 및 제2 전극(142, 144)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 그리고 제1 도전형 영역(132)과 제2 도전형 영역(134) 사이에는 배리어 영역(136)이 위치할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)이 제1 및 제2 전극(142, 144)과 다른 형상을 가질 수도 있다.
그리고 배선재(22)는, 제2 방향으로 연장되며 제1 전극(142)에 전기적으로 연결되는 제1 배선(22a) 및 제2 방향으로 연장되며 제2 전극(144)에 전기적으로 연결되는 제2 배선(22b)를 포함할 수 있다. 제1 배선(22a)이 복수로 구비되고 제2 배선(22b)이 복수로 구비되며, 제1 방향에서 제1 배선(22a)과 제2 배선(22b)이 서로 교번하여 위치할 수 있다. 그러면, 복수의 제1 및 제2 배선(22a, 22b)이 균일한 간격을 가지면서 제1 및 제2 전극(142, 144)에 연결되어 캐리어를 효과적으로 전달할 수 있다.
이때, 제1 배선(22a)은 각 태양 전지(10)에 구비된 제1 전극(142)에 연결 부재(32)를 통하여 전기적으로 연결되고, 제2 배선(22b)은 각 태양 전지(10)에 구비된 제2 전극(144)에 연결 부재(32)를 통하여 전기적으로 연결된다. 그리고 절연 부재(34)에 의하여 제1 배선(22a)과 제2 전극(144), 그리고 제2 배선(22b)과 제1 전극(142)이 서로 절연될 수 있다.
좀더 구체적으로, 제1 배선(22a)과 제1 전극(142)의 일부가 서로 중첩되는 부분, 그리고 제2 배선(22b)과 제2 전극(144)의 일부가 서로 중첩되는 부분에 연결용 중첩부(OP)가 위치하게 된다. 이에 의하여 배선재(22)와 전극(142, 144) 사이에 복수의 연결용 중첩부(OP)가 위치할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 방향을 따라 형성되는 복수의 제1 전극(142)을 구비하면 제1 배선(22a)과 복수의 제1 전극(142) 사이에 복수의 연결용 중첩부(OP)가 위치하고, 제1 방향을 따라 형성되는 복수의 제2 전극(144)을 구비하면 제2 배선(22b)과 복수의 제2 전극(144) 사이에 복수의 연결용 중첩부(OP)가 위치할 수 있다.
그리고 서로 연결되지 않아야 할 제1 배선(22a)과 제2 전극(144)가 서로 중첩되는 부분, 그리고 제2 배선(22b)과 제1 전극(142)가 서로 중첩되는 부분에 절연 중첩부(IP)가 위치하게 된다. 이에 의하여 배선재(22)와 전극(142, 144) 사이에 복수의 절연 중첩부(IP)가 위치할 수 있다.
연결 부재(32)는 다양한 도전성을 가지는 접착 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(32)는 제1 및 제2 전극(142, 144) 및/또는 배선재(22)에 포함되는 물질을 포함하는 물질 또는 이들의 혼합 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, 연결 부재(32)는 배선재(22)를 제1 또는 제2 전극(142, 144) 위에 놓고 열을 가하는 공정 등에 의하여 제1 및 제2 전극(142, 144) 및/또는 배선재(22)의 물질을 포함할 수 있다. 또는, 연결 부재(32)가 주석(Sn) 또는 이를 포함하는 합금을 포함하는 솔더 페이스트층, 주석 또는 이를 포함하는 합금이 에폭시 수지 내에 포함되는 에폭시 솔더 페이스트층 등을 포함할 수 있다. 이와 같이 연결 부재(32)는 솔더 또는 에폭시와 같이 전극(142, 144)과 배선재(22)의 물리적 고정 또는 접착을 위한 접착 물질을 구비하고 있다. 이에 의하여 연결 부재(32)가 전극(142, 144)과 배선재(22)를 전기적 및 물리적으로 고정할 수 있다.
절연 부재(34)는 적어도 전기적으로 서로 연결되지 않아야 할 제1 배선(22a)과 제2 전극(144)의 절연 중첩부(IP)에서 이들 사이에 위치하여 이들을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 이와 유사하게, 절연 부재(34)가 적어도 전기적으로 서로 연결되지 않아야 할 제2 배선(22b)과 제1 전극(142)의 절연 중첩부(IP)에서 이들 사이에 위치하여 이들을 전기적으로 절연시킬 수 있다. 절연 부재(34)는 다양한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연 부재(34)는 실리콘계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다.
이때, 절연 중첩부(IP)가 복수로 구비되는데, 복수의 절연 중첩부(IP) 각각에 절연 부재(34)가 위치할 수 있다. 절연 중첩부(IP)에 절연 부재(34)가 형성되지 않으면, 전기적으로 연결되지 않아야 할 전극(142, 144)과 배선재(22)가 서로 전기적으로 연결될 수 있으므로 절연 부재(34)는 빠짐 없이 모두 형성되는 것이다.
본 실시예에서는 복수의 연결용 중첩부(OP) 중 일부에 연결 부재(32)가 위치하여 전극(142, 144)과 배선재(22)를 물리적 및 전기적으로 연결할 수 있다. 일 예로, 연결 부재(32)가 전극(142, 144) 및 배선재(22)에 접촉 형성되어 전극(142, 144)과 배선재(22)를 물리적 및 전기적으로 연결할 수 있다. 이와 같이 복수의 연결용 중첩부(OP) 중 연결 부재(32)가 위치하는 부분을 연결부(CP)라 칭할 수 있다. 이와 같은 연결부(CP)에 의하여 전극(142, 144)과 배선재(22)를 물리적 및 전기적으로 안정적으로 연결할 수 있다.
그리고 본 실시예에서는 복수의 연결용 중첩부(OP) 중 다른 일부에 연결 부재(32)가 위치하지 않는 부분이 위치할 수 있다. 이와 같이 서로 연결되어야 할 복수의 연결용 중첩부(OP) 중에 연결 부재(32)가 위치하지 않아 전극(142, 144)과 배선재(22)가 서로 물리적으로 고정되지 않는 부분을 누락부(MP)라 칭할 수 있다.
연결 부재(32)가 위치하는 연결부(CP)는 전극(142, 144)과 배선재(22)를 물리적으로도 고정하여 고정 안정성을 향상하는 역할을 하지만, 태양 전지 패널(100)의 사용 중에 태양 전지(10)에 스트레스를 가할 수 있다. 이를 고려하여 본 실시예에서는 연결용 중첩부(OP) 중 일부에 연결 부재(32)가 위치하지 않는 누락부(MP)를 형성하여 태양 전지(10)에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있다.
좀더 구체적으로, 태양 전지 패널(100)이 위치한 환경에서 온도가 변화하게 되면 배선재(22)의 팽창 및 수축이 반복되는데, 상대적으로 태양 전지(10)는 온도에 따라 크게 변화하지 않는다. 이때, 태양 전지(10)에 일정한 스트레스가 가해지는데, 이러한 스트레스에 의하여 균열이 전파되어 태양 전지(10)의 일부가 찢어질 수 있다. 특히, 불량이 아닌 반도체 기판(110)에도 미세한 치핑(chipping)이 균열로 존재하게 되는데, 이러한 치핑을 시작 지점으로 하여 균열이 전파될 수 있다. 이러한 찢어짐이 발생하면 태양 전지(10)가 외관 불량으로 판별될 수 있으며, 심할 경우에는 광전 변환 특성이 저하되는 등의 문제도 발생시킬 수 있다. 또는, 배선재(22)가 전극(142, 144)으로부터 분리되어 전류를 수집하는 데 어려움이 있을 수 있다. 특히, 본 실시예에서와 같이 전극(142, 144) 및 배선재(22)가 태양 전지(10)의 일면에만 위치하는 구조에서는, 스트레스에 의한 문제가 더 심각하게 나타날 수 있다.
이때, 배선재(22)가 전극(142, 144)의 많은 부분 또는 가까운 간격으로 물리적으로 고정되어 있으면 배선재(22)의 팽창 및 수축에 의한 태양 전지(10)에 가해지는 스트레스가 커질 수 있다. 이에 따라 본 실시예에서는 연결용 중첩부(OP) 중 일부에 연결 부재(32)를 형성하지 않아 배선재(22)와 전극(142, 144)이 연결 부재(32)에 의하여 물리적으로 고정되는 부분의 개수를 줄이고 간격을 늘릴 수 있다. 이에 의하면 배선재(22)의 변형이 좀더 가능하므로 배선재(22)의 팽창 및 수축에 의한 스트레스가 태양 전지(10)에 가해지는 것을 효과적으로 저감할 수 있으므로, 이에 따른 문제를 방지할 수 있다. 그리고 연결 부재(32)의 개수 및 면적을 줄여 연결 부재(32)의 형성을 위한 재료 비용을 절감할 수 있다.
여기서, 도 5에 도시한 바와 같이, 누락부(MP)에서는 배선재(22)가 전극(142, 144)로부터 이격되어 위치할 수 있다. 이 경우에는 누락부(MP)에서는 배선재(22)와 전극(142, 144) 사이에 밀봉재(44)(특히, 후면 밀봉재(44b))가 채워질 수 있다. 이에 의하면 누락부(MP)에서 배선재(22)가 전극(142, 144)과 이격되므로 배선재(22)의 팽창 및 수축 시 배선재(22) 또는 태양 전지(100)에 가해지는 스트레스를 좀더 저감할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 도 6에 도시한 바와 같이, 누락부(MP)에서 배선재(22)가 전극(142, 144) 위에 놓여진 상태로 위치(일 예로, 접촉)하여 배선재(22)와 전극(142, 144)이 서로 전기적으로 연결될 수도 있다. 이때에도 배선재(22)와 전극(142, 144)이 접착 물질 등을 포함하는 연결 부재(32)에 의하여 연결되지 않으므로 배선재(22)와 전극(142, 144)이 물리적으로 서로 연결되지 않을 수 있다. 도 6에서는 배선재(22)가 절연 중첩부(IP)에서 절연 부재(34)에 접촉한 것을 일 예로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 배선재(22)가 절연 부재(34)에서 이격하여 위치할 수도 있다.
다시 도 1 내지 도 5를 참조하면, 절연 부재(34)의 두께가 연결 부재(32)의 두께보다 작아 배선재(22)가 절연 부재(34)와 이격될 수 있다. 일 예로, 절연 부재(34)와 배선재922) 사이에 밀봉재(44)(특히, 제2 밀봉재(44b))가 위치할 수 있다. 그러면, 배선재(22)가 절연 부재(34)에는 물리적으로 고정되지 않고 연결 부재(32)에만 물리적으로 고정될 수 있다. 이에 따르면, 캐리어의 이동을 위하여 반드시 연결이 필요한 할 배선재(22)와 전극(142, 144)이 서로 연결되도록 하고, 모든 절연 중첩부(IP)에 형성되어야 할 절연 부재(34)에는 배선재(22)를 이격시켜 배선재(22)가 전극(142, 144)에 물리적으로 고정되는 부분의 개수 또는 간격을 효과적으로 줄일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 절연 부재(34)와 배선재(22)가 서로 접촉할 수도 있다.
일 예로, 각 태양 전지(10)에 누락부(MP)가 적어도 하나 구비될 수 있다. 일 예로, 각 태양 전지(100)에서 복수의 연결용 중첩부(OP)의 총 개수에 대한 누락부(MP)의 개수의 비율이 50% 이하일 수 있다. 누락부(MP)의 개수가 50%를 초과하면, 전극(142, 144)과 배선재(22) 사이의 연결부(CP)의 개수가 줄어서 배선재(22)의 부착 강도가 저하되거나 전극(142, 144)과 배선재(22)의 연결 면적이 적어 태양 전지 패널(100)의 출력이 저하될 수 있다. 일 예로, 각 태양 전지(100)에서 복수의 연결용 중첩부(OP)의 총 개수에 대한 누락부(MP)의 개수의 비율이 5% 이상(일 예로, 10% 이상)일 수 있다. 이러한 비율 범위 내에서 누락부(MP)에 의한 효과를 좀더 효과적으로 발휘할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 누락부(MP)가 한 개만 구비되어도 된다.
상술한 바와 같이, 절연 부재(34)는 절연 중첩부(IP)에 각기 형성되고, 연결 부재(32)는 연결용 중첩부(OP)의 일부에만 형성되고 일부에는 형성되지 않는다. 이에 따라 절연 부재(34)가 위치한 절연 중첩부(IP)의 총 개수보다 연결 부재(32)가 위치한 연결용 중첩부(OP)의 총 개수가 더 적을 수 있다. 일 예로, 절연 부재(34)가 위치한 절연 중첩부(IP)의 총 개수에서 연결 부재(32)가 위치한 연결용 중첩부(OP)의 총 개수를 뺀 값이 2 이상일 수 있다. 본 실시예에서는 연결 부재(32)가 누락부(MP)를 가지도록 배치되어, 연결 부재(32)가 위치한 연결용 중첩부(OP)의 총 개수가 절연 부재(34)가 위치한 절연 중첩부(IP)의 총 개수보다 작을 수 있다. 이때, 누락부(MP)를 일정 개수 이상으로 형성하므로, 절연 부재(34)의 총 개수에서 연결 부재(32)의 총 개수를 뺀 값이 2 이상일 수 있다. 반면, 본 실시예에서와 달리 복수의 연결용 중첩부(OP) 및 복수의 절연 중첩부(IP)에 각기 연결 부재(32) 및 절연 부재(34)가 구비되는 경우에, 연결 부재(32)가 위치한 연결용 중첩부(OP)은 절연 부재(34)가 위치한 절연 중첩부(IP)과 동일한 개수로 형성되거나 하나의 개수 차이를 가지고 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 태양 전지(10)에 형성된 복수의 누락부(MP)가 규칙적으로 배치된 것을 예시하였다. 좀더 구체적으로, 제1 방향으로 형성된 제1 전극(142)과 제2 전극(144)이 제2 방향에서 교번하여 위치하고 제2 방향으로 형성된 제1 배선(22a)과 제2 배선(22b)이 제1 방향에서 서로 교번하는 구조에서, 제1 전극(142)과 제1 배선(22a) 사이의 복수의 제1 누락부(MP1)가 하나의 제1 전극(142) 및/또는 하나의 제1 배선(22a)에서 일정 간격으로 위치할 수 있고, 제2 전극(144)과 제2 배선(22b) 사이의 복수의 제2 누락부(MP2)가 하나의 제2 전극(144) 및/또는 하나의 제2 배선(22b)에서 일정 간격으로 위치할 수 있다. 이에 따라 복수의 누락부(MP)가 태양 전지(10)의 전체 영역에서 균일한 밀도로 분포할 수 있다.
이에 의하면, 전극(142, 144)과 배선재(22)가 서로 물리적으로 고정되는 연결부(CP)의 간격을 균일하게 함으로써 배선재(22) 및 태양 전지(100)에 가해지는 스트레스를 분산할 수 있다.
도 4에서는 태양 전지(10)의 제1 대각선 방향(도면의 우측 상부쪽 방향)으로 복수의 연결부(CP) 및 복수의 누락부(MP)가 나란히 위치하고, 제2 대각선 방향(도면의 우측 하부쪽 방향)에서 연결부(CP) 및 누락부(MP)가 교번하여 위치한 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 연결부(CP) 및 누락부(MP)의 위치, 배열 등은 다양하게 변형될 수 있다. 그리고 누락부(MP)가 불규칙하게 배치될 수 있으며 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
이와 같이 본 실시예에서는 중첩용 연결부(OP) 중 일부가 연결 부재가 구비되지 않는 누락부(MP)로 구성되어 태양 전지 패널(100)의 사용 시에 발생할 수 있는 균열의 전파를 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지 패널(100)의 장기 신뢰성 및 안정성을 향상할 수 있다.
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.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함된 두 개의 태양 전지, 연결 부재 및 절연 부재, 그리고 배선부를 개략적으로 도시한 후면 평면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에서는 태양 전지(10)가 누락부(MP)의 밀도가 서로 다른 복수의 영역(A1, A2)를 구비할 수 있다. 일 예로, 태양 전지(10)는, 누락부(MP)가 제1 밀도로 구비되는 제1 영역(A1)과, 누락부(MP)가 제1 밀도보다 작은 제2 밀도로 구비되거나 누락부(MP)가 구비되지 않는 제2 영역(A2)을 구비할 수 있다. 도 7에서는 제2 영역(A2)에 누락부(MP)가 구비되지 않은 것을 예시하였으나 제2 영역(A2)에 누락부(MP)가 구비되되 제1 영역(A1)보다 낮은 밀도로 구비될 수도 있다.
도 7에서는 전극(142, 144)이 연장되는 제1 방향(도면의 y축 방향)에서 중앙 부분에 제1 영역(A1)이 위치하고, 가장자리 부분(일 예로, 양측 가장자리 부분)에 제2 영역(A2)이 위치한 것을 예시하였다. 이에 의하면 태양 전지 패널(100)의 사용 시에 배선재(22)와 태양 전지(10)의 스트레스가 많이 가해지는 가장자리 부분에서 누락부(MP)의 밀도를 줄이거나 누락부(MP)를 구비하지 않는 제2 영역(A2)을 위치시켜 배선재(22)의 박리 등의 문제를 최소화할 수 있다. 그리고 상대적으로 작은 스트레스가 가해지는 중앙 부분에서는 누락부(MP)를 상대적으로 많이 형성한 제1 영역(A1)을 위치시켜 배선재(22)의 팽창 및 수축 시 배선재(22)의 변형이 가능하도록 하여 태양 전지(10)에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 도 8에 도시한 바와 같이, 배선재(22)가 연장되는 제2 방향(도면의 x축 방향)에서 중앙 부분에 제1 영역(A1)이 위치하고 양측 가장자리 부분에 제2 영역(A2)이 위치할 수도 있다. 다른 예로, 제1 영역(A1)이 제1 및 제2 방향 각각에서 태양 전지(10)의 중앙 부분에 위치하고, 제2 영역(A2)이 태양 전지(10)의 가장자리 부분에 전체적으로 위치할 수도 있다. 또 다른 예로, 제1 및 제2 방향 중 적어도 하나에서 제1 영역(A1)이 가장자리 부분에 위치하고 제2 영역(A2)이 중앙 부분에 위치할 수도 있다. 그 외에도 제1 및 제2 영역(A1, A2)이 다양한 위치에 위치할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 10은 도 9에 포함되며 누락부를 구비하지 않은 제2 태양 전지를 도시한 후면 평면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에서는 태양 전지 패널(100)이 누락부(MP)의 밀도가 서로 다른 태양 전지(10)가 위치하는 복수의 영역(A1, A2)를 구비할 수 있다. 일 예로, 태양 전지 패널(100)은, 누락부(MP)가 제1 밀도로 구비되는 제1 태양 전지(10c)가 위치하는 제1 영역(A1)과, 누락부(MP)가 제1 밀도보다 작은 제2 밀도로 구비되거나 누락부(MP)가 구비되지 않는 제2 태양 전지(10d)가 위치하는 제2 영역(A2)을 구비할 수 있다. 제1 태양 전지(10c)로 도 4, 도 7, 또는 도 8에 도시한 태양 전지(10)가 적용될 수 있다. 제2 태양 전지(10d)가 누락부(MP)를 구비하는 경우에는 제2 태양 전지(10d)로 도 4, 도 7, 또는 도 8에 도시한 태양 전지(10)가 적용되되 제1 태양 전지(10c)보다 누락부(MP)의 밀도가 적을 수 있다. 제2 태양 전지(10d)가 누락부(MP)를 구비하지 않는 경우에는 제2 태양 전지(10d)로 도 10에 도시한 제2 태양 전지(10d)가 적용될 수 있다.
도 9에서는 배선재(22)가 연장되는 제2 방향(도면의 x축 방향)에서 중앙 부분에 제1 영역(A1)이 위치하고, 가장자리 부분(일 예로, 양측 가장자리 부분)에 제2 영역(A2)이 위치한 것을 예시하였다. 이에 의하면 태양 전지 패널(100)의 사용 시에 배선재(22)와 태양 전지(10)의 스트레스가 많이 가해지는 가장자리 부분에서 누락부(MP)의 밀도를 줄이거나 누락부(MP)를 구비하지 않는 제2 태양 전지(10d)를 위치시켜 배선재(22)의 박리 등의 문제를 최소화할 수 있다. 그리고 상대적으로 작은 스트레스가 가해지는 중앙 부분에서는 누락부(MP)를 상대적으로 많이 포함한 제1 태양 전지(10c)를 위치시켜 배선재(22)의 팽창 및 수축 시 배선재(22)의 변형이 가능하도록 하여 태양 전지(10)에 가해지는 스트레스를 줄일 수 있다.
일 예로, 하나의 태양 전지 스트링을 기준으로 볼 때 도 9에서는 제2 방향에서 각 가장자리에 인접한 두 개의 태양 전지(10)가 제2 영역(A2)에 속하는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제2 영역(A2)에 속하는 태양 전지(10)의 개수가 다양하게 변형될 수 있고, 제2 영역(A2)에 속하는 태양 전지(10)의 개수가 양측 가장자리에서 서로 다를 수 있다. 또한, 복수의 태양 전지 스트링에서 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)이 서로 다른 배치를 가지거나, 복수의 태양 전지 스트링 중 일부에만 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)이 구비되고 다른 일부에서는 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 중 하나만 구비될 수도 있다. 그 외에도 태양 전지 패널(100) 내에서 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)의 배치 등은 다양하게 변형될 수 있다. 그리고 태양 전지 패널(100)에 포함된 복수의 태양 전지(10)에서 누락부(MP)의 위치, 배열, 밀도 등이 서로 다를 수도 있다.
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.
100: 태양 전지 패널
10: 태양 전지
110: 반도체 기판
142, 144: 전극
20: 배선부
22: 배선재
32: 연결 부재
34: 절연 부재

Claims (20)

  1. 전극을 가지는 태양 전지;
    상기 태양 전지의 상기 전극에 전기적으로 연결되는 배선재; 및
    상기 전극과 상기 배선재가 중첩된 부분에 형성된 복수의 연결용 중첩부 중 일부에서 상기 전극과 상기 배선재 사이에 위치하여 상기 전극과 상기 배선재를 전기적으로 연결하는 연결 부재
    를 포함하고,
    상기 복수의 연결용 중첩부 중 다른 일부는 상기 연결 부재가 위치하지 않는 누락부로 구성되는 태양 전지 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 누락부에서 상기 배선재는 상기 전극과 이격되어 상기 전극과 연결되지 않는 태양 전지 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전극과 상기 배선재 사이에 밀봉재가 위치하는 태양 전지 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 누락부에서 상기 배선재는 상기 전극 위에 위치하여 상기 전극과 전기적으로 연결되는 태양 전지 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재가 상기 전극 및 상기 배선재에 접촉 형성되어 상기 전극과 상기 배선재를 물리적 및 전기적으로 연결하는 태양 전지 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 태양 전지에서 상기 복수의 연결용 중첩부의 총 개수에 대한 상기 누락부의 개수의 비율이 50% 이하인 태양 전지 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 태양 전지에서 상기 복수의 연결용 중첩부의 총 개수에 대한 상기 누락부의 개수의 비율이 5% 이상인 태양 전지 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배선재와 상기 전극이 중첩되는 절연 중첩부에서 상기 전극과 상기 배선재 사이에 위치하여 상기 전극과 상기 배선재를 절연시키는 절연 부재를 더 포함하는 태양 전지 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 절연 중첩부가 복수로 구비되고,
    상기 복수의 절연 중첩부 각각에 상기 절연 부재가 위치하는 태양 전지 패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절연 부재가 위치한 상기 복수의 절연 중첩부의 총 개수에서 상기 연결 부재가 위치한 상기 연결용 중첩부의 총 개수를 뺀 값이 2 이상인 태양 전지 패널.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 절연 부재의 두께가 상기 연결 부재의 두께보다 작은 태양 전지 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배선재가 상기 절연 부재와 이격되어 위치하는 태양 전지 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 절연 부재와 상기 배선재 사이에 밀봉재가 위치하는 태양 전지 패널.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 누락부가 복수로 구비되고,
    상기 복수의 누락부가 상기 태양 전지에서 규칙적으로 배치되는 태양 전지 패널.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 누락부가 상기 전극 또는 상기 배선에서 일정한 간격으로 배치되는 태양 전지 패널.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 누락부가 복수로 구비되고,
    상기 복수의 누락부가 상기 태양 전지의 전체 영역에서 균일한 밀도로 분포하는 태양 전지 패널.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 누락부가 복수로 구비되고,
    상기 태양 전지는, 상기 누락부가 제1 밀도로 구비되는 제1 영역과, 상기 누락부가 상기 제1 밀도보다 작은 제2 밀도로 구비되거나 상기 누락부가 구비되지 않는 제2 영역을 포함하는 태양 전지 패널.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전극이 제1 방향으로 연장되는 복수의 전극을 포함하고,
    상기 배선재가 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 복수의 배선재를 포함하고,
    상기 제1 영역이 상기 제1 및 제2 방향 중 적어도 하나에서 상기 태양 전지의 중앙 부분에 위치하고 상기 제2 영역이 상기 태양 전지의 가장자리 부분에 위치하는 태양 전지 패널.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 누락부가 복수로 구비되고,
    상기 태양 전지가 복수로 구비되고,
    상기 태양 전지 패널이, 상기 누락부가 제1 밀도로 구비되는 제1 태양 전지가 위치하는 제1 영역과, 상기 누락부가 상기 제1 밀도보다 작은 제2 밀도로 구비되거나 상기 누락부가 구비되지 않는 제2 태양 전지가 위치하는 제2 영역을 포함하는 태양 전지 패널.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지가 상기 배선재에 의하여 일 방향으로 연결되고,
    상기 제1 영역이 상기 일 방향에서 상기 태양 전지의 중앙 부분에 위치하고 상기 제2 영역이 상기 태양 전지의 가장자리 부분에 위치하는 태양 전지 패널.
KR1020170146090A 2017-11-03 2017-11-03 태양 전지 패널 KR20190050560A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170146090A KR20190050560A (ko) 2017-11-03 2017-11-03 태양 전지 패널

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170146090A KR20190050560A (ko) 2017-11-03 2017-11-03 태양 전지 패널

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190050560A true KR20190050560A (ko) 2019-05-13

Family

ID=66582098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170146090A KR20190050560A (ko) 2017-11-03 2017-11-03 태양 전지 패널

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190050560A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101890324B1 (ko) 태양 전지 모듈 및 이에 적용되는 리본 결합체
JP6046658B2 (ja) 太陽電池
EP2028696A2 (en) Solar cell and solar cell module
EP3346507B1 (en) Solar cell panel
JP7574363B1 (ja) 太陽電池、光起電力モジュールおよびその製造方法
US11101397B2 (en) Solar cell panel
KR20150145148A (ko) 태양 전지 모듈
KR20140095658A (ko) 태양 전지
US20190379321A1 (en) Solar roof tile connectors
KR101192345B1 (ko) 태양전지의 전극 패턴 및 이를 포함하는 태양전지
KR101890288B1 (ko) 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널
KR101806980B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR20190014882A (ko) 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법
KR102483637B1 (ko) 태양 전지 패널
KR20190113081A (ko) 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법
KR102000063B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR20190061365A (ko) 태양 전지 패널
KR20190050560A (ko) 태양 전지 패널
KR101806972B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR101816154B1 (ko) 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널
KR101816155B1 (ko) 태양 전지 패널
KR20180048521A (ko) 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널
KR20150060415A (ko) 태양 전지 모듈
KR101806981B1 (ko) 태양 전지 모듈
KR20190049215A (ko) 태양 전지 패널