KR20200027766A - 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 반도체 기판; 상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 위치하는 제1 도전형 영역; 및 상기 제1 도전형 영역에 전기적으로 연결되는 제1 전극을 포함한다. 상기 제1 전극은, 제1 방향으로 형성되며 서로 평행한 복수의 제1 핑거 라인 및 상기 제1 핑거 라인에 전기적으로 연결되며 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 위치하는 복수의 제1 패드부를 포함하는 제1 버스바를 포함한다. 상기 제1 핑거 라인은 상기 제1 도전형 영역에 직접 접촉하는 접촉 부분을 포함한다. 상기 복수의 제1 패드부는 상기 제1 핑거 라인과 다른 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가지며 상기 제1 도전형 영역과 이격되어 위치한다.

Description

태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널{SOLAR CELL AND SOLAR CELL PANEL INCLUDING THE SAME}
본 발명은 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 전극 구조를 개선한 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널에 관한 것이다.
태양 전지는 복수 개가 리본에 의하여 직렬 또는 병렬로 연결되고, 복수의 태양 전지를 보호하기 위한 패키징(packaging) 공정에 의하여 태양 전지 패널의 형태로 제조된다.
그런데, 1.5mm 정도의 큰 폭을 가지는 리본을 사용하여 태양 전지를 연결하게 되면, 리본의 큰 폭에 의하여 광 손실 등이 발생할 수 있으므로 태양 전지에 배치되는 리본의 개수를 줄여야 한다. 반면, 캐리어의 이동 거리를 줄이기 위하여 리본의 개수를 증가시키면 저항은 낮아지지만 쉐이딩 손실에 의하여 태양 전지 패널의 출력이 크게 저하될 수 있다. 이에 리본보다 작은 폭을 가지는 배선재를 리본 대신 사용할 수 있는데, 특정 영역에서 배선재의 부착 특성이 저하되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이와 같은 특정 영역에서의 부착 특성의 저하를 방지하기 위하여 특정 영역에서 배선재에 부착되는 전극의 면적을 증가시킬 수 있는데, 이 경우에는 전극을 형성하기 위한 재료의 양 및 광 손실이 증가하고 도전형 영역에 접촉하는 전극의 면적이 증가하여 캐리어의 재결합이 증가하여 태양 전지의 개방 전압, 전류 밀도 등이 감소할 수 있었다. 이러한 문제는 배선재가 많은 개수로 포함되는 경우에 더 크게 발생할 수 있었다.
본 발명은 배선재의 부착 특성을 향상하면서도 전극 재료의 양 및 도전형 영역에 접촉하는 전극의 면적을 저감할 수 있는 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널을 제공하고자 한다.
특히, 본 발명은 작은 폭을 가지거나 라운드진 형상을 가지는 배선재가 적용될 경우에 태양 전지의 가장자리에 인접한 부분에서 발생할 수 있는 배선재의 부착 특성의 저하를 방지하면서 전극 재료의 양 및 전극의 면적을 저감하여 특성을 향상하고 제조 공정을 단순화할 수 있는 태양 전지 및 이를 포함하는 태양 전지 패널을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지는, 광전 변환부와, 상기 광전 변환부에 전기적으로 연결되는 제1 전극을 포함한다. 여기서, 상기 광전 변환부는, 반도체 기판과, 상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 위치하는 제1 도전형 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극은, 제1 방향으로 형성되며 서로 평행한 복수의 제1 핑거 라인(제1 핑거 전극 또는 제1 캐리어 수집 전극), 그리고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 위치하는 복수의 제1 패드부(제1 접촉부 또는 제1 컨택부)를 포함하는 복수의 제1 버스바(제1 집전부 또는 제1 외부 연결 전극부)를 포함한다. 상기 제1 핑거 라인은 상기 제1 도전형 영역에 직접 접촉하는 접촉 부분을 포함한다. 상기 복수의 제1 패드부는 상기 제1 핑거 라인과 다른 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가지며 상기 제1 도전형 영역과 이격되어 위치한다.
상기 제1 버스바는 상기 복수의 제1 패드부 중 적어도 일부를 연결하는 제1 라인부를 더 포함하고, 상기 제1 라인부는 상기 제1 도전형 영역에 직접 접촉하거나 상기 제1 도전형 영역과 이격되어 위치할 수 있다.
상기 제1 라인부는, 상기 복수의 제1 패드부와 동일한 물질로 구성되거나 동일한 층으로 구성되는 제1 층과, 상기 제1 핑거 라인과 동일한 물질로 구성되거나 동일한 층으로 구성되며 상기 제1 층 위에 위치하는 제2 층을 포함할 수 있다.
상기 제1 패드부 위에 상기 제1 핑거 라인의 일부가 위치할 수 있다.
상기 제1 핑거 라인은, 상기 제1 패드부에 중첩되지 않은 부분에서 상기 제1 도전형 영역에 직접 접촉하는 상기 접촉 부분 및 상기 제1 패드부에 중첩되는 부분에서 상기 제1 패드부를 사이에 두고 상기 제1 도전형 영역과 이격되는 비접촉 부분을 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 패드부가, 상기 제2 방향에서 상기 반도체 기판의 가장자리에 인접하여 위치하는 외측 패드와, 상기 외측 패드보다 내측에 위치하는 복수의 내측 패드를 포함할 수 있다. 상기 외측 패드의 길이가 상기 내측 패드의 길이보다 길 수 있다.
상기 복수의 제1 패드부가, 상기 제2 방향에서 상기 반도체 기판의 가장자리에 인접하여 위치하는 외측 패드와, 상기 외측 패드보다 내측에 위치하는 복수의 내측 패드를 포함할 수 있다. 상기 외측 패드가, 상기 복수의 내측 패드의 평균 간격보다 작은 간격 또는 작은 길이의 미형성부를 가지는 복수의 분할 부분을 포함할 수 있다. 상기 외측 패드의 전체 길이가 상기 내측 패드의 길이보다 클 수 있다.
상기 분할 부분의 간격 또는 상기 미형성부의 길이가 상기 제1 핑거 라인의 피치의 3배 이하일 수 있다.
상기 분할 부분의 간격 또는 상기 미형성부의 길이가 상기 제1 핑거 라인의 피치와 같거나 그보다 작을 수 있다.
상기 반도체 기판의 가장자리에 인접한 상기 외측 패드의 가장자리가 상기 복수의 제1 핑거 라인 중 최외각 제1 핑거 라인에서 제1 거리만큼 이격되고, 상기 제2 방향에서 상기 외측 패드의 전체 길이가 상기 제1 거리와 같거나 그보다 작을 수 있다.
상기 분할 부분이 상기 제1 핑거 라인과 중복되어 위치하거나 상기 제1 핑거 라인 사이에 위치할 수 있다.
상기 복수의 분할 부분을 상기 제2 방향으로 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
상기 분할 부분의 길이가 상기 내측 패드의 길이와 같거나, 그보다 작거나, 그보다 클 수 있다.
상기 태양 전지가, 상기 제1 도전형 영역 위에 형성된 보호막(절연막, 유전체층, 또는 패시베이션층)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 핑거 라인이 상기 보호막을 관통하여 상기 제1 도전형 영역에 접촉하고, 상기 제1 패드부가 상기 보호막 위에 위치하여 상기 제1 도전형 영역에 비접촉할 수 있다.
상기 태양 전지가, 상기 제1 도전형 영역 위에 형성된 보호막(절연막, 유전체층, 또는 패시베이션층)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 핑거 라인이 열처리에 의하여 상기 보호막을 관통하는 유리 프릿을 포함하고, 상기 제1 패드부가 열처리에 의하여 상기 보호막을 관통하는 유리 프릿을 포함하지 않거나 상기 제1 핑거 라인보다 적게 포함할 수 있다.
상기 제1 버스바가 상기 복수의 제1 패드부를 연결하는 제1 라인부를 더 포함할 수 있다.
상기 태양 전지는, 제2 도전형 영역과, 및 상기 제2 도전형 영역에 전기적으로 연결되는 제2 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 전극이 상기 제1 방향으로 형성되며 서로 평행한 복수의 제2 핑거 라인 및 상기 제2 방향으로 위치하는 복수의 제2 패드부를 포함하는 복수의 제2 버스바를 포함할 수 있다.
상기 제2 핑거 라인 및 상기 제2 버스바가 각기 상기 제2 도전형 영역에 직접 접촉하는 접촉 부분을 포함할 수 있다.
상기 제2 핑거 라인과 상기 제2 패드부가 서로 동일한 물질, 조성. 또는 적층 구조를 가질 수 있다. 또는, 상기 제2 핑거 라인과 상기 제2 패드부가 서로 다른 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널은, 상술한 구조를 가지는 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지; 및 상기 제1 및 제2 태양 전지를 전기적으로 연결하는 복수의 배선재를 포함한다.
상기 복수의 배선재가 각기, 코어층과, 상기 코어층의 표면에 형성되며 상기 제1 패드부에 솔더링되는 솔더층을 구비할 수 있다.
상기 태양 전지의 일면을 기준으로 상기 제1 방향에서 상기 복수의 배선재의 개수가 5개 내지 33개이거나, 상기 복수의 배선재의 폭 각각이 250um 내지 500um이거나, 또는 상기 복수의 배선재가 원형 또는 라운드진 부분을 포함하는 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 방향에서 상기 외측 패드의 전체 길이가 상기 배선재의 폭의 20배 이하일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 전극이 접촉 전극으로 구성되는 핑거 라인과 비접촉 전극으로 구성되는 복수의 패드부를 포함하여 전극과 도전형 영역의 접촉 면적을 줄이면서도 캐리어의 이동 경로를 충분하게 확보할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지의 개방 전압, 전류 밀도 등을 증가시켜 태양 전지의 효율을 향상할 수 있고, 태양 전지 패널의 출력을 향상할 수 있다. 이때, 작은 폭을 가지거나 라운드진 형상을 가지는 배선재가 적용될 경우에 태양 전지의 가장자리에 인접한 부분에서 발생할 수 있는 배선재의 부착 특성의 저하를 복수의 분할 부분에 의하여 방지할 수 있다. 또한, 복수의 분할 부분에 의하여, 많은 개수의 배선재가 사용되는 경우에도 전극의 재료의 양 및 전극의 면적을 저감하여 특성을 향상하고 제조 공정을 단순화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함되는 태양 전지 및 이에 연결된 배선재를 도시한 부분 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함되며 배선재에 의하여 연결되는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시한 태양 전지의 전면 평면도이다.
도 6은 도 5의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 12는 도 5의 X-X 선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 14는 도 13에 도시한 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 15은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 16는 도 15에 도시한 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 19는 도 18에 도시한 태양 전지의 개략적인 단면도이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 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 및 이를 포함하는 태양 전지 패널을 상세하게 설명한다. 이하에서 "제1", "제2", "제3" 등의 표현은 서로간의 구별을 위하여 사용한 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 패널을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)은, 복수의 태양 전지(150)와, 복수의 태양 전지(150)를 전기적으로 연결하는 배선재(또는, 와이어, 인터커넥터 등)(142)를 포함한다. 그리고 태양 전지 패널(100)은, 복수의 태양 전지(150)와 이를 연결하는 배선재(또는 인터커넥터)(142)를 둘러싸서 밀봉하는 밀봉재(130)와, 밀봉재(130) 위에서 태양 전지(150)의 전면에 위치하는 제1 커버 부재(110)와, 밀봉재(130) 위에서 태양 전지(150)의 후면에 위치하는 제2 커버 부재(120)를 포함한다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
먼저, 태양 전지(150)는, 태양 전지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환부와, 광전 변환부에 전기적으로 연결되어 전류를 수집하여 전달하는 전극을 포함할 수 있다. 그리고 복수 개의 태양 전지(150)는 배선재(142)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 구체적으로, 배선재(142)는 복수 개의 태양 전지(150) 중에서 이웃한 두 개의 태양 전지(150)를 전기적으로 연결한다.
그리고 버스 리본(145)은 배선재(142)에 의하여 연결되어 하나의 열(列)을 형성하는 태양 전지(150)(즉, 태양 전지 스트링)의 배선재(142)의 양끝단을 교대로 연결한다. 버스 리본(145)은 태양 전지 스트링의 단부에서 이와 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 버스 리본(145)은, 서로 인접하는 태양 전지 스트링들을 연결하거나, 태양 전지 스트링 또는 태양 전지 스트링들을 전류의 역류를 방지하는 정션 박스(미도시)에 연결할 수 있다. 버스 리본(145)의 물질, 형상, 연결 구조 등은 다양하게 변형될 수 있고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
밀봉재(130)는, 배선재(142)에 의하여 연결된 태양 전지(150)의 전면에 위치하는 제1 밀봉재(131)와, 태양 전지(150)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(150), 제1 밀봉재(131), 제1 커버 부재(110)가 일체화되어 태양 전지 패널(100)을 구성할 수 있다.
제1 커버 부재(110)는 제1 밀봉재(131) 상에 위치하여 태양 전지 패널(100)의 전면을 구성하고, 제2 커버 부재(120)는 제2 밀봉재(132) 상에 위치하여 태양 전지(150)의 후면을 구성한다. 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)는 각기 외부의 충격, 습기, 자외선 등으로부터 태양 전지(150)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 유리 기판 등으로 구성될 수 있고, 제2 커버 부재(120)가 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(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.
도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지(150) 및 이에 연결되는 배선재(142)를 좀더 상세하게 설명한다. 도 3은 도 1에 도시한 태양 전지 패널(100)에 포함되는 태양 전지(150) 및 이에 연결된 배선재(142)를 도시한 부분 단면도이다. 간략한 도시를 위하여 도 3에서는 전극(42, 44)을 개략적으로 도시하였다.
도 3을 참조하면, 태양 전지(150)는, 반도체 기판(160)과, 반도체 기판(160)에 또는 반도체 기판(160) 위에 형성되는 도전형 영역(20, 30)과, 도전형 영역(20, 30)에 연결되는 전극(42, 44)을 포함한다. 도전형 영역(20, 30)은 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20) 및 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역(30)을 포함할 수 있다. 전극(42, 44)은 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42) 및 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 제2 전극(44)을 포함할 수 있다. 그 외 제1 및 제2 패시베이션막(22, 32), 반사 방지막(24) 등을 더 포함할 수 있다.
반도체 기판(160)은 단일 반도체 물질(일 예로, 4족 원소)를 포함하는 결정질 반도체(예를 들어, 단결정 또는 다결정 반도체, 일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 그러면, 결정성이 높아 결함이 적은 반도체 기판(160)을 기반으로 하므로, 태양 전지(150)가 우수한 전기적 특성을 가질 수 있다.
반도체 기판(160)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링(texturing)되어 요철을 가질 수 있다. 요철은, 일 예로, 외면이 반도체 기판(160)의 (111)면으로 구성되며 불규칙한 크기를 가지는 피라미드 형상을 가질 수 있다. 이에 의하여 상대적으로 큰 표면 거칠기를 가지면 광의 반사율을 낮출 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 반도체 기판(160)은 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 제1 또는 제2 도전형 영역(20, 30)보다 낮은 도핑 농도로 도핑되어 제1 또는 제2 도전형을 가지는 베이스 영역(10)을 포함한다. 일 예로, 본 실시예에서 베이스 영역(10)은 제2 도전형을 가질 수 있다.
일 예로, 제1 도전형 영역(20)은 베이스 영역(10)과 pn 접합을 형성하는 에미터 영역을 구성할 수 있다. 제2 도전형 영역(30)은 후면 전계(back surface field)를 형성하여 재결합을 방지하는 후면 전계 영역을 구성할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)은 반도체 기판(160)의 전면 및 후면에서 각기 전체적으로 형성될 수 있다. 이에 의하여 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)을 충분한 면적으로 별도의 패터닝 없이 형성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서 반도체 기판(160)을 구성하는 베이스 영역(10)과 도전형 영역(20, 30)이 반도체 기판(160)의 결정 구조를 가지면서 도전형, 도핑 농도 등이 서로 다른 영역인 것을 예시하였다. 즉, 도전형 영역(20, 30)이 반도체 기판(160)의 일부를 구성하는 도핑 영역인 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 도전형 영역(20) 및 제2 도전형 영역(30) 중 적어도 하나가 반도체 기판(160) 위에 별도의 층으로 구성되는 비정질, 미세 결정 또는 다결정 반도체층 등으로 구성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다.
제1 도전형 영역(20)에 포함되는 제1 도전형 도펀트가 n형 또는 p형의 도펀트일 수 있고, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 영역(30)에 포함되는 제2 도전형 도펀트가 p형 또는 n형의 도펀트일 수 있다. p형의 도펀트로는 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 3족 원소를 사용할 수 있고, n형의 도펀트로는 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소를 사용할 수 있다. 베이스 영역(10)의 제2 도전형 도펀트와 제2 도전형 영역(30)의 제2 도전형 도펀트는 서로 동일한 물질일 수도 있고 서로 다른 물질일 수도 있다.
일 예로, 제1 도전형 영역(20)이 p형을, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 영역(30)이 n형을 가질 수 있다. 그러면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(160)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 변환 효율을 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반대의 경우도 가능하다.
반도체 기판(160)의 표면 위에는 도전형 영역(20, 30)의 결함을 부동화시키는 제1 및 제2 패시베이션막(22, 32), 광의 반사를 방지하는 반사 방지막(24) 등의 절연막(보호막 또는 유전체층)이 형성될 수 있다. 이러한 절연막은 별도로 도펀트를 포함하지 않는 언도프트 절연막으로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 패시베이션막(22, 32) 및 반사 방지막(24)은 제1 또는 제2 전극(42, 44)에 대응하는 부분(좀더 정확하게는, 제1 또는 제2 개구부가 형성된 부분)을 제외하고 실질적으로 반도체 기판(160)의 전면 전체에 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 또는 제2 패시베이션막(22, 32) 또는 반사 방지막(24)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 제1 또는 제2 패시베이션막(22, 32)은, 제1 또는 제2 도전형 영역(20, 30)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다. 이외에도 절연막의 물질, 적층 구조 등은 다양하게 변형이 가능하다.
제1 전극(42)은 제1 개구부를 통하여 제1 도전형 영역(20)에 전기적으로 연결되고, 제2 전극(44)은 제2 개구부를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2 전극(42, 44)은 다양한 물질(일 예로, 금속 물질)로 구성되며 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제1 및 제2 전극(42, 44)의 형상에 대해서는 추후에 다시 설명한다.
이와 같이 본 실시예에서는 태양 전지(150)의 제1 및 제2 전극(42, 44)이 일정한 패턴을 가져 태양 전지(150)가 반도체 기판(160)의 전면 및 후면으로 광이 입사될 수 있는 양면 수광형(bi-facial) 구조를 가진다. 이에 의하여 태양 전지(150)에서 사용되는 광량을 증가시켜 태양 전지(150)의 효율 향상에 기여할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 전극(44)이 반도체 기판(160)의 후면 쪽에서 전체적으로 형성되는 구조를 가지는 것도 가능하다. 또한, 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30), 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)이 반도체 기판(160)의 일면(일 예로, 후면) 쪽에 함께 위치하는 것도 가능하며, 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 적어도 하나가 반도체 기판(160)의 양면에 걸쳐서 형성되는 것도 가능하다. 즉, 상술한 태양 전지(150)는 일 예로 제시한 것에 불과할 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상술한 태양 전지(150)는 제1 전극(42) 또는 제2 전극(44) 위에 위치(일 예로, 접촉)하는 배선재(142)에 의하여 이웃한 태양 전지(150)와 전기적으로 연결되는데, 이에 대해서는 도 1 내지 도 3과 함께 도 4를 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
도 4는 도 1에 도시한 태양 전지 패널(100)에 포함되며 배선재(142)에 의하여 연결되는 제1 태양 전지(151)와 제2 태양 전지(152)를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 4에서 제1 및 제2 태양 전지(151, 152)는 반도체 기판(160)과 전극(42, 44)을 위주로 개략적으로만 도시하였다.
도 4에 도시한 바와 같이, 배선재(142)는, 제1 태양 전지(151)의 전면에 위치한 제1 전극(42)과 제1 태양 전지(151)의 일측(도면의 좌측 하부)에 위치하는 제2 태양 전지(152)의 후면에 위치한 제2 전극(44)을 연결한다. 그리고 다른 배선재(142)가 제1 태양 전지(151)의 후면에 위치한 제2 전극(44)과 제1 태양 전지(151)의 다른 일측(도면의 우측 상부)에 위치할 다른 태양 전지의 전면에 위치한 제1 전극(42)을 연결한다. 그리고 또 다른 배선재(142)가 제2 태양 전지(152)의 전면에 위치한 제1 전극(42)과 제2 태양 전지(152)의 일측(도면의 좌측 하부)에 위치할 또 다른 태양 전지의 후면에 위치한 제2 전극(44)을 연결한다. 이에 의하여 복수 개의 태양 전지(150)가 배선재(142)에 의하여 서로 하나의 열을 이루도록 연결될 수 있다. 이하에서 배선재(142)에 대한 설명은 서로 이웃한 두 개의 태양 전지(150)를 연결하는 모든 배선재(142)에 각기 적용될 수 있다.
이때, 각 태양 전지(150)의 일면에서 복수의 배선재(142)는 일 방향(도면의 x축 방향, 제1 핑거 라인(도 5의 참조부호 42a, 이하 동일)과 교차하는 방향, 또는 제1 버스바(도 5의 참조부호 42b, 이하 동일)의 연장 방향)을 따라 길게 연장되어 위치하여 이웃한 태양 전지(150)의 전기적 연결 특성을 향상할 수 있다.
본 실시예에서는 배선재(142)가 기존에 사용되던 상대적으로 넓은 폭(예를 들어, 1mm 내지 2mm)을 가지는 리본보다 작은 폭을 가지는 와이어로 구성될 수 있다. 일 예로, 배선재(142)의 최대 폭이 1㎛ 이하일 수 있다. 여기서, 배선재(142)의 최대 폭은 배선재(142)의 중심을 지나는 폭 중 가장 큰 폭을 의미할 수 있다. 배선재(142)가 이러한 최대 폭을 가질 때 배선재(142)의 저항을 낮게 유지하고 광 손실을 최소화하면서도 태양 전지(150)에 원활하게 부착될 수 있다.
그리고 각 태양 전지(150)의 일면 기준으로 기존의 리본의 개수(예를 들어, 2개 내지 5개)보다 많은 개수의 배선재(142)를 사용할 수 있다. 그러면, 작은 폭에 의하여 배선재(142)에 의하여 광 손실 및 재료 비용을 최소화하면서 많은 개수의 배선재(142)에 의하여 캐리어의 이동 거리를 줄일 수 있다. 이와 같이 광 손실을 줄이면서도 캐리어의 이동 거리를 줄여 태양 전지(150)의 효율 및 태양 전지 패널(100)의 출력을 향상할 수 있고, 배선재(142)에 의한 재료 비용을 줄여 태양 전지 패널(100)의 생산성을 향상할 수 있다.
이와 같이 작은 폭을 가지는 배선재(142)의 개수를 많은 개수로 사용할 경우에 태양 전지(150)에 배선재(142)를 부착하는 공정이 복잡하여 질 수 있음을 고려하여, 배선재(142)는 코어층(142a)과 이의 표면에 형성되는 솔더층(142b)을 함께 구비한 구조를 가질 수 있다. 그러면, 배선재(142)를 태양 전지(150)를 올려 놓은 상태에서 열과 압력을 가하는 공정에 의하여 많은 개수의 배선재(142)를 효과적으로 부착할 수 있다.
이러한 배선재(142) 또는 이에 포함되어 배선재(142)의 대부분을 차지하는 코어층(142a)이 라운드진 부분을 포함할 수 있다. 즉, 배선재(142) 또는 코어층(142a)의 단면은 적어도 일부가 원형, 또는 원형의 일부, 타원형, 또는 타원형의 일부, 또는 곡선으로 이루어진 부분을 포함할 수 있다.
이와 같은 형상을 가지면 솔더층(142b)을 코어층(142a)의 표면 위에 전체적으로 위치한 구조로 배선재(142)를 형성하여 솔더 물질을 별도로 도포하는 공정 등을 생략하고 태양 전지(150) 위에 바로 배선재(142)를 위치시켜 배선재(142)를 부착할 수 있다. 이에 따라 배선재(142)의 부착 공정을 단순화할 수 있다. 또한, 배선재(142)의 라운드진 부분에서 반사 또는 난반사가 유도되어 배선재(142)에 반사된 광이 태양 전지(150)로 재입사되어 재사용될 수 있다. 이에 의하면 태양 전지(150)로 입사되는 광량이 증가되므로 태양 전지(150)의 효율 및 태양 전지 패널(100)의 출력을 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 배선재(142)를 구성하는 와이어가 사각형 등의 다각형의 형상을 가질 수 있으며 그 외의 다양한 형상을 가질 수 있다.
이때, 배선재(142)는 태양 전지(150)의 일면을 기준으로 5개 내지 33개(예를 들어, 6개 내지 33개, 일 예로, 8개 내지 33개, 특히, 10개 내지 15개)일 수 있고, 서로 균일한 간격을 두고 위치할 수 있다. 각 태양 전지(150)에서 복수의 배선재(142)는 제1 핑거 라인(42a)의 연장 방향으로 볼 때 대칭 형상을 가질 수 있다. 이에 의하여 배선재(142)를 충분한 개수로 구비하면서 캐리어의 이동 거리를 최소화할 수 있다.
본 실시예에서 배선재(142)는, 금속으로 이루어진 코어층(142a)과, 코어층(142a)의 표면 위에 형성되며 솔더 물질을 포함하여 전극(42, 44)과 솔더링이 가능하도록 하는 솔더층(142b)을 포함할 수 있다. 즉, 솔더층(142b)은 일종의 접착층과 같은 역할을 할 수 있다. 일 예로, 코어층(142a)은 Ni, Cu, Ag, Al 등을 주요 물질(일 예로, 50wt% 이상 포함되는 물질, 좀더 구체적으로 90wt% 이상 포함되는 물질)로 포함할 수 있다. 솔더층(142b)은 Pb, Sn, SnIn, SnBi, SnPb, SnPbAg, SnCuAg, SnCu 등의 솔더 물질을 주요 물질로 포함할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 코어층(142a) 및 솔더층(142b)이 다양한 물질을 포함할 수 있다.
한편, 태빙 공정에 의하여 배선재(142)를 태양 전지(150)에 부착하게 되면, 도 3에 도시한 바와 같이, 태양 전지(150)에 부착 또는 연결된 배선재(142)의 부분에서 솔더층(142b)의 형상이 변화하게 된다.
좀더 구체적으로, 배선재(142)는 솔더층(142b)에 의하여 적어도 패드부(422, 442)에 부착된다. 이때, 각 배선재(142)의 솔더층(142b)은 다른 배선재(142) 또는 솔더층(142b)과 개별적으로 위치하게 된다. 태빙 공정에 의하여 배선재(142)가 태양 전지(150)에 부착할 때, 태빙 공정 중에 각 솔더층(142b)이 제1 또는 제2 전극(42, 44)(좀더 구체적으로, 패드부(422, 442)) 쪽으로 전체적으로 흘러내려 각 패드부(422, 442)에 인접한 부분 또는 패드부(422, 442)와 코어층(142a) 사이에 위치한 부분에서 솔더층(142b)의 폭이 패드부(422, 442)를 향하면서 점진적으로 커질 수 있다. 일 예로, 솔더층(142b)에서 패드부(422, 442)에 인접한 부분은 코어층(142a)의 직경과 같거나 그보다 큰 폭을 가질 수 있다. 이때, 솔더층(142b)의 폭은 패드부(422, 442)의 폭과 같거나 이보다 작을 수 있다.
좀더 구체적으로, 솔더층(142b)은 코어층(142a)의 상부에서 코어층(142b)의 형상에 따라 태양 전지(150)의 외부를 향하여 돌출된 형상을 가지는 반면, 코어층(142a)의 하부 또는 패드부(422, 442)에 인접한 부분에는 태양 전지(150)의 외부에 대하여 오목한 형상을 가지는 부분을 포함한다. 이에 의하여 솔더층(142b)의 측면에서는 곡률이 변하는 변곡점이 위치하게 된다. 솔더층(142b)의 이러한 형상으로부터 배선재(142)가 별도의 층, 필름 등에 삽입되거나 덮여지지 않은 상태로 솔더층(142b)에 의하여 각기 개별적으로 부착되어 고정되었음을 알 수 있다. 별도의 층, 필름 등의 사용 없이 솔더층(142b)에 의하여 배선재(142)를 고정하여 단순한 구조 및 공정에 의하여 태양 전지(150)와 배선재(142)를 연결할 수 있다. 특히, 본 실시예와 같이 좁은 폭 및 라운드진 형상을 가지는 배선재(142)를 별도의 층, 필름(일 예로, 수지와 전도성 물질을 포함하는 전도성 접착 필름) 등을 사용하지 않고 부착할 수 있어 배선재(142)의 공정 비용 및 시간을 최소화할 수 있다.
이때, 태양 전지(150)에 부착된 배선재(142)의 부분에서 패드부(422, 442)와 코어층(142a) 사이에 위치하는 솔더층(142b)의 두께가 이에 반대되는 부분에 위치한(즉, 외부를 향하여 위치한) 부분 위에 위치한 솔더층(142b)의 두께보다 클 수 있다. 이는 태빙 공정에서 솔더층(142b)가 패드부(422, 442)의 방향으로 흘러내렸기 때문이다.
한편, 태빙 공정 이후인 경우에도 열이 가해지지 않거나 상대적으로 적은 열이 가해진 이웃한 태양 전지(150)의 사이(즉, 태양 전지(150)의 외부)에 위치한 배선재(142)의 부분은 도 4에 도시한 바와 같은 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 이러한 부분에 대한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따르면, 와이어 형태의 배선재(142)를 사용하여 난반사 등에 의하여 광 손실을 최소화할 수 있고 배선재(142)의 개수를 늘리고 배선재(142)의 피치를 줄여 캐리어의 이동 경로를 줄일 수 있다. 그리고 배선재(142)의 폭 또는 직경을 줄여 재료 비용을 크게 절감할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(150)의 효율 및 태양 전지 패널(100)의 출력을 향상할 수 있다.
도 1 내지 도 4와 함께 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배선재(142)가 부착되는 태양 전지(150)의 전극(42, 44)의 일 예를 상세하게 설명한다. 이하에서는 도 5를 참조하여 제1 전극(42)을 기준으로 상세하게 설명하고, 제2 전극(44)에 대해서는 제1 전극(42)과 동일 또는 유사한 부분과 제1 전극(42)과 다른 부분을 설명한다.
도 5는 도 4에 도시한 태양 전지(150)의 전면 평면도이다. 참조로, 도 5에서 외측 패드(424)의 형상은 개략적으로 도시하였고, 외측 패드(424)의 구체적인 형상은 도 6 내지 도 9를 참조하여 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에서 제1 전극(42)은, 제1 방향(도면의 가로 방향)으로 연장되며 서로 평행하게 위치하는 복수의 제1 핑거 라인(42a)과, 제1 핑거 라인(42a)과 교차(일 예로, 직교)하는 제2 방향(도면의 세로 방향)으로 형성되어 제1 핑거 라인(42a)에 전기적으로 연결되며 배선재(142)가 연결 또는 부착되는 제1 버스바(42b)를 포함한다. 도면에서는 양측 가장자리 부근에서 복수의 제1 핑거 라인(42a)의 단부를 전체적으로 연결하는 테두리 라인(42c)이 더 형성된 것을 예시하였다. 테두리 라인(42c)은 제1 핑거 라인(42a)과 동일 또는 유사한 폭을 가지며 제1 핑거 라인(42a)과 동일한 물질로 구성될 수 있다. 그러나 테두리 라인(42c)을 구비하지 않는 것도 가능하다.
이때, 본 실시예에서 태양 전지(150)(또는 반도체 기판(160))는 전극 영역(EA)과 에지 영역(PA)으로 구획될 수 있다. 여기서, 전극 영역(EA)은 서로 평행하게 형성되는 제1 핑거 라인(42a)이 균일한 피치로 배치되는 영역일 수 있다. 전극 영역(EA)은 배선재(142)에 의하여 구획되는 복수의 전극 영역(EA)을 포함할 수 있다. 그리고 에지 영역(PA)은 인접한 두 개의 전극 영역(EA) 사이에 위치하며 복수의 제1 패드부(422)(특히, 외측 패드(424)) 외측에서 반도체 기판(160) 또는 태양 전지(150)의 가장자리에 인접하여 위치하는 영역일 수 있다. 이때, 에지 영역(PA)은 전극 영역(EA)의 제1 핑거 라인(42a)의 밀도보다 낮은 밀도로 전극부(42d)가 위치하는 영역이거나 전극부(42d)가 위치하지 않는 영역일 수 있다. 도면에서는 서로 양측에 위치하는 전극부(42d)가 동일한 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
본 실시예에서 복수의 제1 핑거 라인(42a)의 적어도 일부가 제1 도전형 영역(20)에 직접 접촉하는 접촉 부분을 포함하여, 광전 변환에 의하여 생성된 캐리어를 제1 도전형 영역(20)으로부터 수집하는 역할을 한다. 일 예로, 복수의 제1 핑거 라인(42a)은 서로 평행하게 연장되어 서로 일정한 피치를 가지도록 이격될 수 있다. 도 5에서는 제1 핑거 라인(42a)이 단축 방향으로 연장되어 서로 평행하며 반도체 기판(12)의 일 가장자리에 평행한 것을 예시하였다.
본 실시예에서 제1 버스바(42b)는 제2 방향으로 위치하는 복수의 제1 패드부(422)를 포함하고, 배선재(142)가 연결되는 방향을 따라 상대적으로 좁은 폭을 가지면서 길게 이어지는 제1 라인부(421)를 더 포함할 수 있다. 제1 패드부(422)에 의하여 배선재(142)와의 부착력을 향상하고 접촉 저항을 줄일 수 있고, 제1 라인부(421)에 의하여 광 손실을 최소화할 수 있다. 그리고 제1 라인부(421)는 일부 제1 핑거 라인(42a)이 단선될 경우 캐리어가 우회할 수 있는 경로를 제공할 수 있다.
좀더 구체적으로, 복수의 제1 패드부(422)는 제2 방향에서 반도체 기판(160)의 가장자리에 인접하여 위치하는 외측 패드(424)와, 외측 패드(424)보다 내측에 위치하는 내측 패드(426)를 포함한다. 여기서, 외측 패드(424)는 복수의 제1 패드부(422) 중에서 제2 방향으로 볼 때 양측 가장자리 각각에 가장 근접하여 위치하는 두 개의 패드를 의미하고, 내측 패드(426)는 두 개의 외측 패드(424) 사이에 위치한 패드를 의미할 수 있다. 여기서, 외측/내측의 기준은 복수의 제1 패드부(422)만을 기준으로 한 것이므로, 도면과 달리 제1 라인부(421)가 외측 패드(424)의 외측에 위치할 수도 있다.
제1 방향에서의 제1 패드부(422)의 폭은 제1 방향에서의 제1 라인부(421)의 폭 및 제2 방향에서의 제1 핑거 라인(42a)의 폭보다 각기 클 수 있다. 제1 방향에서의 제1 패드부(422)의 길이는 제1 방향에서의 제1 라인부(421) 및 제2 방향에서의 제1 핑거 라인(42a)의 폭보다 각기 클 수 있다. 제1 라인부(421)의 폭은 배선재(142)의 폭과 같거나 이보다 작을 수 있고, 제1 패드부(422)의 폭은 배선재(142)의 폭과 같거나 이보다 클 수 있다. 이와 같이 제1 패드부(422)가 충분한 폭을 가지면 배선재(142)와의 부착력을 향상하고 접촉 저항을 줄일 수 있다. 그리고 배선재(142)의 폭은 제1 핑거 라인(42a)의 피치보다 작을 수 있고, 제1 핑거 라인(42a)의 폭보다 클 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.
이때, 각 제1 버스바(42b)에서 복수의 내측 패드(426)가 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 일 예로, 각 제1 버스바(42b)에서 내측 패드(426)가 6개 내지 40개(일 예로, 12개 내지 24개) 배치될 수 있다. 여기서, 내측 패드(426)는 복수의 제1 핑거 라인(42a)마다 하나씩 위치할 수 있고, 일 예로, 내측 패드(426)의 피치는 제1 핑거 라인(42a)의 피치의 2배 내지 20배(일 예로, 3배 초과, 10배 이하)일 수 있다. 그러나 내측 패드(426)의 개수, 배치 등은 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 도 5에서는 내측 패드(426)가 동일한 간격으로 이격된 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 큰 힘이 작용하는 부분에서 내측 패드(426)의 개수, 밀도 등을 크게 할 수 있다.
도 5와 함께 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예 및 다양한 변형예에 따른 외측 패드(424)의 구체적인 구조를 설명한다. 도 6은 도 5의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 전면 평면도이다. 도 7 내지 도 9는 본 발명의 다양한 변형예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다.
도 5 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에서 반도체 기판(160)의 가장자리에 위치한 외측 패드(424)에서는 내측 패드(426)에 비하여 배선재(142)의 부착력이 낮을 수 있는바, 외측 패드(424)의 전체 길이(L1)는 내측 패드(426)의 길이(L2)보다 클 수 있다. 여기서, 외측 패드(424)의 전체 길이(L1)는 외측 패드(424)의 양쪽 외측 가장자리 사이의 길이를 의미할 수 있다.
여기서, 반도체 기판(160)의 가장자리에 인접한 외측 패드(424)의 가장자리가 에지 영역(PA)에 의하여 복수의 제1 핑거 라인(42a) 중 최외각 제1 핑거 라인(42a)에서 제1 거리(D1)만큼 이격되고, 제2 방향에서 외측 패드(424)의 전체 길이(L1)가 제1 거리(D1)와 같거나 그보다 작을 수 있다. 또는, 외측 패드(424)의 전체 길이(L1)가 배선재(142)의 폭의 20배 이하일 수 있다. 이에 의하여 외측 패드(424)의 전체 길이(L1)를 한정하여 외측 패드(424)의 길이가 커져서 재료 비용, 쉐이딩 면적 등이 지나치게 커지는 것을 방지할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 외측 패드(424)의 전체 길이(L1)가 제1 거리(D1) 또는 에지 영역(PA)의 길이보다 크거나, 에지 영역(PA)이 구비되지 않을 수 있다. 또는, 외측 패드(424)의 전체 길이(L1)가 배선재(142)의 폭의 20배를 초과할 수도 있다.
이때, 본 실시예에서 외측 패드(424)는 제2 방향에서 복수의 내측 패드(426)의 평균 간격(D2)보다 작은 간격 또는 작은 길이의 미형성부(NA)를 가지면서 서로 이격된 분할 부분(424a)을 포함할 수 있다.
이때, 제2 방향에서 분할 부분(424a)의 간격 또는 미형성부(NA)의 길이가 제1 핑거 라인(42a)의 피치의 3배 이하일 수 있다. 특히, 분할 부분(424a)의 간격 또는 미형성부(NA)의 길이가 제1 핑거 라인(42a)의 피치의 1배 이하일 수 있다. 즉, 분할 부분(424a)의 간격 또는 미형성부(NA)의 길이가 제1 핑거 라인(42a)의 피치와 같거나 그보다 작을 수 있다. 이는 외측 패드(424)를 구성하는 분할 부분(424a)을 충분한 길이로 형성하면서 분할 부분(424a) 사이의 간격 또는 미형성부(NA)의 길이를 줄여 외측 패드(424)에서 배선재(142)와의 부착 특성을 우수하게 유지하기 위함이다.
이때, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 분할 부분(424a)이 제1 핑거 라인(42a)과 중복되도록 배치될 수 있다. 이때, 각 분할 부분(424a)이 각 제1 핑거 라인(42a)에 대응하여 하나씩 위치하여, 배선재(142)와의 부착 특성을 향상할 수 있다. 그리고 각 분할 부분(424a)이 위치하는 부분에서 제1 핑거 라인(42a)은 비접촉 부분으로 구성될 수 있는데, 이에 의하여 캐리어가 재결합될 수 있는 접촉 전극의 면적을 최소화할 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
또는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 분할 부분(424a)이 제1 핑거 라인(42a)과 중복되지 않으면서 제1 핑거 라인(42a) 사이에 위치할 수 있다. 이때, 두 개의 제1 핑거 라인(42a) 사이마다 분할 부분(424a)이 하나씩 위치하여, 배선재(142)와의 부착 특성을 크게 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 분할 부분(424a)이 다른 배치를 가질 수도 있다.
이때, 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이 복수의 분할 부분(424a)을 제2 방향으로 연결하는 연결부(424b)를 더 포함할 수 있다. 도 6 및 도 8에서는 연결부(424b)가 제1 라인부(421)의 일부를 구성하거나 제1 라인부(421)와 평행하게 연장되는 부분인 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 연결부(424b)가 제1 방향에서 제1 라인부(421)와 다른 위치(예를 들어, 제1 방향에서 분할 부분(424a)의 일측 또는 양측 가장자리)를 연결하도록 위치할 수도 있다. 또는, 도 7 및 도 9에 도시한 바와 같이 복수의 분할 부분(424a)이 서로 이격되어 위치할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
본 실시예에서 분할 부분(424a) 중 적어도 일부는 내측 패드(426)와 같거나 그보다 큰 크기를 가질 수 있다. 좀더 구체적으로는, 제2 방향으로 볼 때 분할 부분(424a) 중 적어도 일부의 길이(L10)가 내측 패드(426)의 길이(L2)와 같거나 그보다 클 수 있다. 그러면, 상대적으로 큰 크기의 분할 부분(424a)에 의하여 배선재(142)와의 부착 특성을 향상할 수 있다. 또는, 제2 방향으로 볼 때 분할 부분(424a) 중 적어도 일부가 내측 패드(426)보다 작은 크기를 가질 수 있다. 좀더 구체적으로는, 분할 부분(424a) 중 적어도 일부의 길이(L10)가 내측 패드(426)의 길이(L2)보다 작을 수 있다. 그러면, 작은 크기의 분할 부분(424a)에 의하여 제1 전극(42)의 면적을 최소화하면서도, 복수의 분할 부분(424a)에 의하여 배선재(142)의 부착 특성을 우수하게 유지할 수 있다.
이때, 도 6 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 복수의 분할 부분(424a) 중 가장 외측에 위치한 것이 가장 작은 크기를 가질 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. 일 예로, 복수의 분할 부분(424a) 중 가장 외측에 위치한 것이 가장 큰 크기를 가질 수 있다. 다른 예로, 복수의 분할 부분(424a)의 크기가 서로 동일할 수도 있다. 또 다른 예로, 서로 다른 크기를 가지는 복수의 분할 부분(424a)이 포함되며 그 배치가 다양하게 변형될 수 있다.
여기서, 내측 패드(426)와 분할 부분(424a)의 크기는 제2 방향에서의 길이에 의하여 서로 달라질 수 있다. 이는 배선재(142)의 안정적인 부착 및 제1 전극(42)의 면적을 저감하기 위하여 내측 패드(426)와 분할 부분(424a)의 폭은 실질적으로 동일(일 예로, 10% 이하의 오차)하기 때문에, 길이 차이로 크기를 조절하는 것이다.
상술한 실시예에서는 각 외측 패드(424)가 복수의 분할 부분을 가지는 것을 예시하였다. 다른 변형예로, 도 10에 도시한 바와 같이, 각 외측 패드(424)가 내측 패드(426)의 길이(L2)보다 긴 길이(L0)를 가지는 단일 부분으로 구성될 수도 있다. 이에 의하여 외측 패드(424)를 충분한 면적으로 형성하여 배선재(142)가 부착되는 면적을 최대화하여 외측 패드(424)에서 배선재(142)의 부착 특성을 크게 향상할 수 있다.
그리고 도 6 및 도 10에서는 내측 패드(426)의 길이(L2)가 제1 핑거 라인(42a)의 피치보다 커서 내측 패드(426)가 적어도 하나의 제1 핑거 라인(42a)과 중첩되는 부분을 구비하는 것을 예시하였다. 일 예로, 내측 패드(426)의 길이(L2)가 제1 핑거 라인(42a)의 피치보다 커서 내측 패드(426)가 적어도 두 개의 제1 핑거 라인(42a)가 중첩되는 것을 부분을 구비할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 변형예를 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 본 발명의 또 다른 변형예에 의한 태양 전지의 일부를 도시한 부분 평면도이다. 도 11은 도 6 및 도 10에서 내측 패드(426)를 포함한 확대도에 대응하는 부분만을 도시하였다.
도 11에 도시한 바와 같이, 내측 패드(426)의 길이(L21)가 제1 핑거 라인(42a)의 피치보다 작고 내측 패드(426)가 이웃한 두 개의 제1 핑거 라인(42a) 사이에 위치할 수 있다. 이에 의하면, 내측 패드(426)의 크기를 줄이면서도 내측 패드(426)와 제1 핑거 라인(42a)에 의하여 배선재(142)와의 부착 면적은 충분하게 구현할 수 있어, 재료 비용을 절감하면서 배선재(142)의 부착 특성을 향상할 수 있다. 또 다른 변형예로, 내측 패드(426)의 길이(L21)가 제1 핑거 라인(42a)의 피치보다 작으면서 내측 패드(426)가 하나의 제1 핑거 라인(42a)에 중첩되는 부분을 포함할 수 있다. 그러면, 내측 패드(426)의 크기를 줄이면서 제1 도전형 영역(20)에 접촉하는 제1 핑거 라인(42a)의 접촉 면적을 최소화할 수 있다.
이러한 내측 패드(426)는 도 6 내지 도 10에 도시한 다양한 구조를 가지는 외측 패드(424)과 결합되어 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 버스바(42b)의 복수의 제1 패드부(422)는 제1 핑거 라인(42a)과 다른 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가져 제1 도전형 영역(20)과 이격되어 위치할 수 있다. 즉, 본 실시예에서 복수의 제1 패드부(422)는 제1 도전형 영역(20)과 접촉하지 않는 비접촉 부분을 포함할 수 있다. 이를 도 1 내지 도 11과 도 12를 함께 참조하여 상세하게 설명한다.
도 12는 도 5의 X-X 선에 따른 개략적인 단면도이다.
본 실시예에서 제1 핑거 라인(42a)은 캐리어를 효과적으로 수집하기 위하여 반도체 기판(160) 또는 제1 도전형 영역(20)과 우수한 전기적 컨택 특성을 가져야 한다. 반면, 제1 버스바(42b) 또는 제1 패드부(422)는 배선재(142)가 부착되는 영역만을 제공하면 되므로, 반도체 기판(160) 또는 제1 도전형 영역(20)으로부터 직접적인 캐리어의 수집이 반드시 이루어지지 않아도 된다. 이에 따라 본 실시예에서는 제1 핑거 라인(42a)은 적어도 일부가 제1 절연막을 관통하여 제1 도전형 영역(20)과 접촉하는 접촉 전극으로 구성되고, 제1 패드부(422)는 제1 절연막을 사이에 두고 제1 도전형 영역(20)와 이격되는 비접촉 전극으로 구성된다. 그리고 제1 라인부(421)는 제1 도전형 영역(20)과 직접 접촉하는 부분을 구비하는 접촉 전극으로 구성될 수도 있고 제1 도전형 영역(20)과 이격되어 위치하는 비접촉 전극으로 구성될 수도 있다.
이와 같이 제1 패드부(422)가 제1 도전형 영역(20)에 접촉하지 않으면, 제1 도전형 영역(20)에 접촉하는 제1 전극(42)의 면적을 최소화할 수 있다. 그러면, 제1 도전형 영역(20)과 제1 전극(42)이 접촉하는 부분에서 나타날 수 있는 패시베이션 특성 저하 또는 캐리어의 재결합을 최소화할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(150)의 개방 전압을 향상하여 효율을 향상할 수 있다. 특히, 본 실시예와 같이 좁은 폭의 배선재(142)를 많은 개수로 포함하며 이에 따라 많은 개수의 제1 패드부(422)를 구비하는 태양 전지(150)에서 큰 효과를 나타낼 수 있다. 그리고 제1 패드부(422)의 형상에 의하여 외관 또는 심미성을 향상할 수도 있다.
상술한 바와 같이 제1 핑거 라인(42a)을 접촉 전극으로 형성하고 제1 패드부(422)를 비접촉 전극으로 형성하기 위하여, 제1 핑거 라인(42a)과 제1 패드부(422)는 서로 다른 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1 패드부(422)가 제1 절연막 위에서 이를 관통하지 않고 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 핑거 라인(42a)은 제1 절연막을 관통할 수 있는 물질 또는 조성을 가지는 층을 구비할 수 있고, 제1 패드부(422)는 제1 절연막을 관통하지 않아도 되는 물질 또는 조성을 가지는 층을 구비할 수 있다.
예를 들어, 일정한 패턴을 가지는 제1 핑거 라인(42a) 및 제1 패드부(422), 그리고 제1 라인부(421)는 페이스트를 인쇄한 후에 소성 열처리하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 그러면, 패턴을 가지는 제1 핑거 라인(42a) 및 제1 패드부(422)를 간단한 공정에 의하여 쉽게 형성할 수 있다.
좀더 구체적으로, 본 실시예에서는 제1 패드부(422)의 적어도 일부를 구성하는 층(일 예로, 제1 층(420a))을 제1 핑거 라인(42a)을 형성하는 층(일 예로, 제2 층(420b))보다 먼저 형성할 수 있고, 이에 의하여 제1 패드부(422) 위에 복수의 제1 핑거 라인(42a)의 일부가 위치할 수 있다. 즉, 복수의 제1 핑거 라인(42a)은 제1 패드부(422)과 중첩되는 부분에서 제1 절연막 및 제1 패드부(422)를 사이에 두고 제1 도전형 영역(20)과 이격되는 비접촉 부분을 구비할 수 있다.
예를 들어, 본 실시예에서 제1 전극(42)은 제1 패드부(422)의 적어도 일부를 형성하는 제1 페이스트를 먼저 인쇄하여 건조한 후에 적어도 제1 핑거 라인(42a)을 형성하는 제2 페이스트를 인쇄한 후에 함께 소성 열처리하여 형성될 수 있다. 그러면 제조 공정 중에 제1 핑거 라인(42a)의 형상이 원하지 않게 변하거나 제1 핑거 라인(42a)이 원하지 않게 퍼지거나 무너지는 것을 방지할 수 있다. 이와 반대로 제1 핑거 라인(42a)을 위한 제2 페이스트를 먼저 인쇄하여 건조한 후에 제1 패드부(422)를 위한 제1 페이스트를 인쇄한 후에 함께 소성 열처리하면, 제2 페이스트 형성 시 얇은 폭의 제1 핑거 라인(42a)이 넓게 퍼지거나 제1 패드부(422)가 형성된 부분에서 뭉개지는 등의 문제가 발생할 수 있다. 상술한 바와 같이 제1 핑거 라인(42a)의 두께를 제1 패드부(422)의 두께와 같거나 크게 하는 경우에 이러한 문제가 더 심각하게 나타날 수 있다.
제1 라인부(421)가 접촉 전극으로 구성될 때는 제1 핑거 라인(42a)과 동일한 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가질 수 있다. 반대로, 제1 라인부(421)가 비접촉 전극으로 구성될 때는, 제1 패드부(422)와 동일한 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가지거나, 또는 제1 패드부(422) 위에 제1 핑거 라인(42a)을 위치한 적층 구조를 가질 수 있다.
일 예로, 본 실시예에서 제1 패드부(422)는 제1 절연막 위에 형성되어 제1 도전형 영역(20)과 비접촉하는 제1 층(420a)을 포함하고, 핑거 라인(42b)은 제1 절연막을 관통하여 제1 도전형 영역(20)에 접촉하며 제1 층(420a) 위에 위치하는 제2 층(420b)을 포함할 수 있다. 그리고 제1 라인부(421)는, 제1 층(420a)과, 제1 층(420a) 위에 위치하는 제2 층(420b)을 포함할 수 있다..
즉, 제1 패드부(422) 및 제1 라인부(421)가 형성될 부분에 제1 층(420a)을 먼저 형성하고, 제1 라인부(421) 및 제1 핑거 라인(42a)이 형성될 부분에 제2 층(420b)을 형성한다. 제2 층(420b)을 형성할 때에는 제1 핑거 라인(42a)이 제1 방향으로 길게 연장되도록 형성되고, 제1 라인부(421)는 복수의 제1 핑거 라인(42a)을 연결하도록 제2 방향으로 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 제1 핑거 라인(42a)은 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)이 형성되지 않은 부분에서는 제1 도전형 영역(20)에 직접 접촉하는 접촉 부분으로 구성되고, 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a) 위에 형성되는 부분에서는 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)을 사이에 두고 제1 도전형 영역(20)과 이격되는 비접촉 부분으로 구성된다. 본 실시예에 따르면, 얇은 폭을 가지는 배선재(142)보다 작은 폭을 가지는 제1 라인부(421)가 제1 층(420a) 및 제2 층(420b)을 모두 포함하여 전기적 특성을 크게 향상할 수 있다. 또한, 제1 핑거 라인(42a)이 접촉 부분 및 비접촉 부분을 구비하도록 길게 연장되어 제1 패드부(422)와 안정적으로 연결될 수 있다.
이때, 제1 핑거 라인(42a) 또는 제2 층(420b)을 형성하기 위한 제2 페이스트는 열처리 중에 제1 절연막을 관통하는 파이어스루(fire-through)가 이루어지는 물질 또는 조성으로 구성될 수 있고, 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)을 형성하기 위한 제1 페이스트는 열처리 중에 파이어스루가 이루어지지 않는 물질 또는 조성으로 구성될 수 있다. 그러면, 별도로 제1 절연막에 개구부를 형성하는 공정을 수행하지 않아도 제2 페이스트를 열처리하는 공정에 의하여 제1 핑거 라인(42a)의 접촉 부분에 해당하는 부분에 개구부가 형성될 수 있다. 이에 의하여 제1 전극(42)을 제1 도전형 영역(20)에 전기적 및 물리적으로 형성하는 공정을 단순화할 수 있다.
일 예로, 제1 핑거 라인(42a) 또는 제2 층(420b)을 형성하기 위한 제2 페이스트 및 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)을 형성하기 위한 제1 페이스트는 전도성 분말(좀더 구체적으로, 금속 분말), 유리 프릿, 유기 바인더, 용매 등을 포함할 수 있다. 그 외에도 제1 및 제2 페이스트는 분산제, 칙소제 등과 같은 다양한 첨가제를 더 포함할 수 있다. 열처리 시 유기 바인더, 용매 등은 대부분 제거되고, 제2 층(420b) 및 제1 층(420a)에는 전도성 분말, 유리 프릿 등이 잔류할 수 있다.
예를 들어, 제1 핑거 라인(42a)(또는 제2 층(420b))과 제1 패드부(422)(또는 제1 층(420a))는 동일한 전도성 물질(예를 들어, 동일한 금속, 일 예로, 은(Ag))을 포함하여 특성을 동일 또는 유사하게 하여, 이종 물질을 사용할 경우의 문제를 방지할 수 있다. 대신, 제1 페이스트는 열처리에 의하여 절연막을 관통하는 파이어스루가 가능한 유리 프릿을 포함하고, 제2 페이스트는 제1 핑거 라인(42a)의 유리 프릿과 달리 파이어스루가 이루어지지 않는 유리 프릿을 포함하거나, 유리 프릿을 포함하지 않거나, 제1 페이스트보다 유리 프릿을 적은 함량으로 포함할 수 있다.
일 예로, 제1 핑거 라인(42a) 또는 제2 층(420b) 내의 납(Pb) 또는 비스무스(Bi)의 양이 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a) 내의 납 또는 비스무스의 양보다 클 수 있다. 여기서, 납 또는 비스무스는 제1 또는 제2 페이스트에 포함된 유리 프릿의 일부로서 산화납 또는 산화비스무스 형태로 첨가된다. 이러한 산화납 또는 산화비스무스는 열처리에 의한 제1 페이스트의 소성 시에 파이어스루에 의하여 절연막을 관통하여 개구부를 형성하는 데 기여하는 물질이다. 이에 따라 개구부를 형성하여야 하는 제1 핑거 라인(42a) 또는 제2 층(420b)를 형성하는 제1 페이스트는 산화납 또는 산화비스무스를 상대적으로 많이 포함하여 파이어스루가 원활하게 이루어지도록 하고, 개구부를 형성하지 않아도 되는 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)을 형성하는 제2 페이스트는 산화납 또는 산화비스무스를 상대적으로 적게 포함할 수 있다. 이에 따라 제1 핑거 라인(42a) 또는 제2 층(420b)의 납 또는 비스무스 양이 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)의 납 또는 비스무스의 양보다 클 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 유리 프릿, 납 등의 종류, 양 등은 다양하게 달라질 수 있다.
그리고 제1 핑거 라인(42a) 또는 제2 층(420b)의 전도성 물질의 함량보다 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)의 전도성 물질의 함량을 더 작게 할 수 있다. 제1 핑거 라인(42a) 또는 제2 층(420b)은 제1 도전형 영역(30)과 직접 접촉하여 캐리어를 수집하는 부분이므로 전도성 물질의 함량을 상대적으로 크게 하여 전기적 특성을 확보할 수 있다. 그리고 제1 패드부(422) 또는 제2 층(420b)은 저항 증가에 따른 부담이 크지 않으므로 전도성 물질의 함량을 상대적으로 작게 하여 재료 비용을 절감할 수 있다.
상술한 설명에서는 인쇄를 예시로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1 핑거 라인(42a)와 제1 패드부(422)를 서로 다른 공정에 의하여 형성하는 것도 가능하다. 즉, 제1 핑거 라인(42a)을 인쇄 공정으로 형성하고, 제1 패드부(422)를 도금 공정, 스퍼터링 공정, 증착 공정 등으로 형성할 수도 있다.
상술한 설명에서는 제1 전극(42)을 위주로 하여 설명하였다. 제2 전극(44)은 제1 전극(42)의 제1 핑거 라인(42a)에 대응하는 제2 핑거 라인(44a)을 포함하고, 제1 패드부(422), 제1 라인부(421), 또는 제1 버스바(42b)에 대응하는 제2 패드부(442), 제2 라인부(441), 또는 제2 버스바(44b)를 포함할 수 있다. 핑거 라인(42a, 44a), 그리고 버스바(42b, 44b)의 라인부(421, 441) 및 패드부(422, 442)의 폭, 개수, 크기, 폭 등은 제1 전극(42)과 제2 전극(44)에서 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다. 또한, 제2 전극(44)이 제1 전극(42)의 테두리 라인(42c) 및/또는 전극부(42d)에 대응하는 테두리 라인 및/또는 전극부를 더 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 라인(42a), 제1 패드부(422) 및 제1 라인부(421)의 폭, 피치, 두께 등은 제2 전극(44)의 제2 핑거 라인(44a), 제2 패드부(442) 및 제1 라인부(441)의 폭, 피치, 두께 등과 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수 있다. 그리고, 내측 패드(426) 및 복수의 분할 부분(424a)을 구비하는 외측 패드(424)에 대한 설명이 제2 전극(424)의 내측 패드 및 외측 패드에 적용될 수 있다. 일 예로, 제2 전극(44)의 외측 패드의 전체 길이가 제1 전극(42)의 외측 패드(424)의 전체 길이(L1)와 같거나 그보다 클 수 있다.
일 예로, 본 실시예에서 제2 전극(44)의 제2 핑거 라인(44a) 및 제2 버스바(44b)(즉, 제2 패드부 및/또는 제2 라인부)는 제2 절연막(일 예로, 제2 패시베이션막(32))을 관통하여 제2 도전형 영역(30)에 접촉하여 형성될 수 있다. 즉, 제2 전극(44)의 핑거 라인(44a) 및 제2 버스바(44b)는 전체적으로 제2 도전형 영역(30)에 접촉하여 형성되는 접촉 전극으로 형성되고, 비접촉 전극을 구비하지 않을 수 있다. 일 예로, 제2 전극(44)은 전체적으로 제1 전극(42)의 제2 층(420b)와 동일한 물질 및/또는 조성으로 구성될 수 있다. 이에 따라 제2 패드부(442)와 제2 핑거 라인(44a)은 서로 동일한 물질 및/또는 조성으로 구성될 수 있다. 광이 상대적으로 적게 입사되는 반도체 기판(160)의 후면 및/또는 베이스 영역(10)과 동일한 도전형을 가져 전계 영역으로 작용하는 도전형 영역(일 예로, 제2 도전형 영역(30))에서는 접촉 전극에 의한 패시베이션 특성 저하에 의한 문제가 상대적으로 적게 나타날 수 있다. 이를 고려하여 제2 전극(44)은 전체적으로 접촉 전극으로 형성하여 재료 비용을 절감하고 공정을 단순화하여 생산성을 향상할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 전극(42)과 유사하게, 제2 전극(44)의 제2 핑거 라인(44a)이 접촉 전극 또는 이를 구성하는 제2 층으로 구성되고 제2 버스바(44b) 중 적어도 일부(일 예로, 복수의 제2 패드부(442))가 비접촉 전극 또는 이를 구성하는 제1 층으로 구성될 수도 있다. 이때, 제2 핑거 라인(44a) 또는 이에 포함되는 제2 층은 제1 핑거 라인(44a) 또는 이에 포함되는 제2 층(420b)와 동일한 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가지거나, 서로 다른 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가질 수 있다. 이와 유사하게, 제2 패드부(442) 또는 이에 포함되는 제1 층은 제1 패드부(422) 또는 이에 포함되는 제1 층(420a)와 동일한 물질 및/또는 조성을 가지거나, 서로 다른 물질 및/또는 조성을 가질 수 있다. 이 경우에 제2 패드부(422) 또는 이에 포함되는 제1 층과 제2 핑거 라인(44a) 또는 이에 포함되는 제2 층이 서로 다른 물질 및/또는 조성을 가질 수 있다.또한, 제2 전극(44)이 제1 전극(42)과 다른 형상을 가질 수 있으며 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
본 실시예에 따르면, 제1 전극(42)이 접촉 전극으로 구성되는 제1 핑거 라인(42a)과 비접촉 전극으로 구성되는 복수의 제1 패드부(422)를 포함하여 제1 전극(42)과 제1 도전형 영역(20)의 접촉 면적을 줄이면서도 캐리어의 이동 경로를 충분하게 확보할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(150)의 개방 전압, 전류 밀도 등을 증가시켜 태양 전지(150)의 효율을 향상할 수 있고, 태양 전지 패널(100)의 출력을 향상할 수 있다. 이때, 복수의 분할 부분(424a)에 의하여 작은 폭을 가지거나 라운드진 형상을 가지는 배선재(142)가 적용될 경우에 태양 전지(150)의 가장자리에 인접한 부분에서 발생할 수 있는 배선재(142)의 부착 특성의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 복수의 분할 부분(424a)에 의하여, 많은 개수의 배선재가 사용되는 경우에도 제1 전극(42)의 재료의 양 및 제1 전극(42)의 면적(특히, 제1 도전형 영역(20)에 접촉하는 면적)을 저감하여 특성을 향상하고 제조 공정을 단순화할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 태양 전지 및 이를 포함하는 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.
또한 후술할 설명 및 이를 위한 도면에서는 제1 전극(42)을 위주로 하여 설명 및 도시하였다. 상술한 바와 같이 제2 전극(44)은 전체적으로 접촉 전극으로 형성하여 재료 비용을 절감하고 공정을 단순화하여 생산성을 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 전극(42) 중 적어도 하나에 후술할 구조가 적용될 수 있다. 후술할 설명 중 제1 전극(42)과 관련된 제1 도전형 영역(20) 및 제1 절연막의 설명은 제2 전극(44)의 경우에는 제2 전극(44)과 관련하여 제2 도전형 영역(30) 및 제2 절연막에 그대로 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이고, 도 14는 도 13에 도시한 태양 전지의 개략적인 단면도이다. 간략하고 명확한 도시를 위하여 도 13에는 도 6에 대응하는 부분을 도시하였고, 도 14에는 도 12에 대응하는 부분을 도시하였다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시예에서 제1 패드부(422)는 제1 절연막 위에 형성되어 제1 도전형 영역(20)과 비접촉하는 제1 층(420a)을 포함하고, 제1 핑거 라인(42a)은 제1 절연막을 관통하여 제1 도전형 영역(20)에 접촉하며 제1 층(420a) 위에 위치하는 제2 층(420b)을 포함할 수 있다. 그리고 제1 라인부(421)는, 제1 패드부(422)와 동일한 제1 층(420a)으로 구성되어 제1 패드부(422)와 동일 평면 상에 위치하며 이와 일체화된 구조를 가질 수 있다. 이때, 복수의 분할 부분(424a)을 제2 방향으로 연결하는 연결부(424b)를 더 포함할 수 있고, 연결부(424b)가 제1 라인부(421)의 일부를 구성하거나 제1 라인부(421)와 평행하게 연장되는 부분인 것을 예시하였다.
즉, 제1 패드부(422) 및 제1 라인부(421)가 형성될 부분에 제1 층(420a)을 먼저 형성하고, 제1 핑거 라인(42a)이 형성될 부분에 제2 층(420b)을 형성한다. 제2 층(420b)을 형성할 때에는 제1 핑거 라인(42a)이 제1 방향으로 길게 연장되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 핑거 라인(42a)은 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)이 형성되지 않은 부분에서는 제1 도전형 영역(20)에 직접 접촉하는 접촉 부분으로 구성되고, 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a) 위에 형성되는 부분에서는 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)을 사이에 두고 제1 도전형 영역(20)과 이격되는 비접촉 부분으로 구성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 얇은 폭을 가지는 제1 라인부(421)를 제1 패드부(422)와 동일하게 제1 층(420a)으로 형성하여 구조적 안정성을 향상할 수 있다. 또한, 제1 핑거 라인(42a)이 접촉 부분 및 비접촉 부분을 구비하도록 길게 연장되어 제1 패드부(422)와 안정적으로 연결될 수 있다.
도 15은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이고, 도 16는 도 15에 도시한 태양 전지의 개략적인 단면도이다. 간략하고 명확한 도시를 위하여 도 15에는 도 6에 대응하는 부분을 도시하였고, 도 16에는 도 12에 대응하는 부분을 도시하였다.
도 15 및 도 16를 참조하면, 본 실시예에서 제1 패드부(422)는 제1 절연막 위에 형성되어 제1 도전형 영역(20)과 비접촉하는 제1 층(420a)을 포함하고, 제1 핑거 라인(42b)은 제1 절연막을 관통하여 제1 도전형 영역(20)에 접촉하며 제1 층(420a) 위에 위치하는 제2 층(420b)을 포함할 수 있다. 그리고 제1 라인부(421)는, 제1 핑거 라인(42a)와 동일한 제2 층(420b)으로 구성되어 제1 핑거 라인(42a)과 동일 평면 상에 위치하며 이와 일체화된 구조를 가질 수 있다. 이때, 제1 라인부(421)가 복수의 분할 부분(424a)을 제2 방향으로 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
즉, 제1 패드부(422)가 형성될 부분에 제1 층(420a)을 먼저 형성하고, 제1 라인부(421) 및 제1 핑거 라인(42a)이 형성될 부분에 제2 층(420b)을 형성한다. 제2 층(420b)을 형성할 때에는 제1 핑거 라인(42a)이 제1 방향으로 길게 연장되도록 형성되고, 제1 라인부(421)는 복수의 제1 핑거 라인(42a)을 연결하도록 제2 방향으로 길게 연장된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 제1 핑거 라인(42a)은 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)이 형성되지 않은 부분에서는 제1 도전형 영역(20)에 직접 접촉하는 접촉 부분으로 구성되고, 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a) 위에 형성되는 부분에서는 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)을 사이에 두고 제1 도전형 영역(20)과 이격되는 비접촉 부분으로 구성될 수 있다. 그리고 제1 라인부(421)는 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)이 형성되지 않은 부분에서는 제1 도전형 영역(20)에 직접 접촉하는 접촉 부분으로 구성되고, 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a) 위에 형성되는 부분에서는 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)을 사이에 두고 제1 도전형 영역(20)과 이격되는 비접촉 부분으로 구성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 얇은 폭을 가지는 제1 라인부(421)를 제1 핑거 라인(42a)와 동일하게 제2 층(420b)으로 형성하여 제1 라인부(421)의 적어도 일부를 접촉 부분으로 구성하여 제1 라인부(421)에 의하여 캐리어를 직접 수집하도록 할 수 있다. 이에 의하여 캐리어 수집 효율을 향상할 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이다. 간략하고 명확한 도시를 위하여 도 17의 확대도에서는 도 6에 대응하는 부분을 도시하고, 이와 함께 태양 전지에 부착될 배선재(142)를 일점 쇄선으로 함께 도시하였다.
도 17을 참조하면, 본 실시예에서 제1 패드부(422)는 제1 절연막 위에 형성되어 제1 도전형 영역(20)과 비접촉하는 제1 층(420a)을 포함하고, 제1 핑거 라인(42a)은 제1 절연막을 관통하여 제1 도전형 영역(20)에 접촉하며 제1 층(420a) 위에 위치하는 제2 층(420b)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 제1 패드부(422)(특히, 제1 내측 패드(426))는 제2 방향에서 서로 이격된 형태로 구비되고, 이들을 연결하는 별도의 제1 라인부를 구비하지 않는다. 즉, 제1 패드부(422)가 형성될 부분에 제1 층(420a)을 먼저 형성하고, 제1 핑거 라인(42a)이 형성될 부분에 제2 층(420b)을 형성한다. 제2 층(420b)을 형성할 때에는 제1 핑거 라인(42a)이 제1 방향으로 길게 연장되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 핑거 라인(42a)은 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)이 형성되지 않은 부분에서는 제1 도전형 영역(20)에 직접 접촉하는 접촉 부분으로 구성되고, 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a) 위에 형성되는 부분에서는 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)을 사이에 두고 제1 도전형 영역(20)과 이격되는 비접촉 부분으로 구성될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 제2 방향으로 연장되는 배선재(142)가 복수의 제1 핑거 라인(42a)과 복수의 제1 패드부(422)에 걸쳐서 배치되므로, 제1 라인부(421)를 구비하지 않아도 복수의 제1 핑거 라인(42a)과 복수의 제1 패드부(422)가 배선재(142)를 통하여 제2 방향으로 연결될 수 있다. 이에 의하여 제1 라인부를 생략하여 제1 전극(42)의 재료 비용을 절감하고 공정을 단순화할 수 있다.
일 예로, 본 실시예에서는 제1 라인부(421)는 구비하지 않지만 복수의 분할 부분(424a)을 제2 방향으로 연결하는 연결부(424b)를 더 포함하는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 라인부(421) 및 연결부(424b)를 모두 구비하지 않을 수 있다.
상술한 실시예들에서는 제1 도전형 영역(20) 위에 비접촉 부분 또는 비접촉 전극을 구성하는 제1 층(420a)을 먼저 형성하고, 그 위에 접촉 부분 또는 접촉 전극을 형성하는 제2 층(420b)을 형성하는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그 변형예를 도 18 및 도 19를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 부분 전면 평면도이고, 도 19는 도 18에 도시한 태양 전지의 개략적인 단면도이다. 간략하고 명확한 도시를 위하여 도 18에는 도 5에 대응하는 부분을 도시하였고, 도 19에는 도 12에 대응하는 부분을 도시하였다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 본 실시예에서는 제1 도전형 영역(20) 위에 접촉 부분 또는 접촉 전극을 형성하는 제2 층(420b)을 먼저 형성하고, 그 위에 비접촉 부분 또는 비접촉 전극을 구성하는 제1 층(420a)을 형성한다. 그러면, 제1 핑거 라인(42a)의 전체 부분이 제1 도전형 영역(20)에 접촉하는 접촉 전극으로 구성되어 캐리어를 효과적으로 수집할 수 있다. 그리고 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)은 제1 핑거 라인(42a)가 형성되지 않는 부분에서는 제1 절연막 위에서 제1 도전형 영역(20)과 이격하여 위치하여 해당 부분에서는 제1 도전형 영역(20)과 전기적으로도 연결되지 않고, 제1 패드부(422)에 전기적으로 연결되며 평면으로 볼 때 이와 다른 위치에 위치한 제1 핑거 라인(42a)에 의하여 제1 도전형 영역(20)에 연결된다. 그리고 제1 패드부(422) 중에 제1 핑거 라인(42a)이 형성된 부분에 중첩하여 형성된 부분이 존재하면, 해당 부분에서는 제1 패드부(422) 또는 제1 층(420a)이 제1 핑거 라인(42a) 위에 위치하므로 제1 도전형 영역(20)과 이격하여 위치하지만 해당 부분에서 제1 핑거 라인(42a)을 통하여 제1 도전형 영역(20)과 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도 13 내지 도 19에서는 내측 패드(426) 및 외측 패드(424)가 도 6에 도시한 내측 패드(426) 및 외측 패드(424)와 동일한 것을 예시로 하여 도시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 외측 패드(424)는 도 7 내지 도 10에 도시한 형상 또는 배치, 또는 그 외의 형상 또는 배치 중 하나를 가질 수 있고, 내측 패드(426)는 도 11에 도시한 형상 또는 배치, 그 외의 형상 또는 배치 중 하나를 가질 수 있다.
또한, 상술한 실시예들에서는 제1 층(420a) 또는 제1 패드부(422)가 형성된 부분과 중첩되는 부분에서 제2 층(420b) 또는 제1 핑거 라인(42a)이 제1 방향으로 길게 연장되도록 형성되는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 20에 도시한 바와 같이 제1 층(420a) 또는 제1 패드부(422)가 형성된 부분과 중첩되는 부분에서 제2 층(420b) 또는 제1 핑거 라인(42a)이 형성되지 않는 미형성부가 형성되어, 제2 층(420b) 또는 제1 핑거 라인(42a)이 제1 층(420a) 또는 패드부(422, 442)이 형성된 부분에서 서로 이격되어 형성되는 복수의 부분을 포함할 수 있다. 이에 의하면 제2 층(420b) 또는 제1 핑거 라인(42a)을 형성하는 재료의 양을 절감할 수 있다. 여기서, 하나의 제2 층(420b) 또는 제1 핑거 라인(42a)이 제1 패드부(422)의 일측과 일부 중첩하여 위치하고, 이와 이격된 제2 층(420b) 또는 제1 핑거 라인(42a)이 제1 패드부(422)의 타측과 일부 중첩하여 위치할 수 있다. 이에 의하여 제1 핑거 라인(42a)과 제1 패드부(422)가 안정적으로 연결될 수 있다.
상술한 실시예들에서는 제1 패드부(422) 위에 제1 핑거 라인(42a), 제1 라인부(421), 연결부(424b) 중 적어도 하나의 일부가 중첩하여 위치하여 제1 패드부(422)의 적어도 일부에 서로 다른 제1 층(420a) 및 제2 층(420b)이 구비되는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 도 21에 도시한 바와 같이, 제1 패드부(422)와 제2 층(420b) 또는 제1 핑거 라인(42a)이 서로 중첩되지 않고 제1 패드부(422)와 제2 층(420b) 또는 제1 핑거 라인(42a)의 측면이 접촉하며 전기적으로 연결될 수도 있다. 이러한 구조에서는 제1 패드부(422)가 위치한 부분에 제1 층(420a)으로 이루어진 단일층으로 구성될 수 있다. 도 20 및 도 21에서는 제1 패드부(422)의 일 예로 내측 패드(426)를 도시하였으나, 외측 패드(424) 위에 위치하는 제2 층(420b) 또는 제1 핑거 라인(42a)이 상술한 구조 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 그리고 내측 패드(426)와 제1 핑거 라인(42a)의 구조와, 외측 패드(424)와 제1 핑거 라인(42a)의 구조는, 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
또한, 상술한 실시예들에서는 제1 라인부(421)를 구성하는 제1 층(420a) 및 제2 층(420b)이 복수의 제1 핑거 라인(42a)을 연결하도록 제2 방향으로 길게 연장된 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 20에 도시한 바와 같이, 제1 라인부(421)를 구성하는 제2 층(420b)이 서로 이격된 제1 핑거 라인(42a) 사이에서 제1 핑거 라인(42a)과 이격되어 위치할 수 있다. 즉, 제1 라인부(421)를 구성하는 제2 층(420b)이 제1 핑거 라인(42a)과의 교차점에서 미형성부를 구비할 수 있다. 이에 의하면 제2 층(420b) 또는 제1 라인부(421)를 형성하는 재료의 양을 절감할 수 있다. 이때, 제1 라인부(421)를 구성하는 제1 층(420a)은 복수의 제1 핑거 라인(42a)과 교차하는 교차점을 가지면서 제2 방향으로 길게 연장된 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1 라인부(421)를 구성하는 제1 층(420a) 또한 서로 이격된 제1 핑거 라인(42a) 사이에서 제1 핑거 라인(42a)과 이격되어 위치할 수 있다. 다른 예로, 제1 라인부(421)를 구성하는 제2 층(420b)이 복수의 제1 핑거 라인(42a)과 교차하는 교차점을 가지면서 제2 방향으로 길게 연장된 형상을 가지고, 제1 라인부(421)를 구성하는 제1 층(420a)이 서로 이격된 제1 핑거 라인(42a) 사이에서 제1 핑거 라인(42a)과 이격되어 위치할 수 있다. 또 다른 예로, 도 22에 도시한 바와 같이, 제1 라인부(421)를 구성하는 제1 층(420a) 및 제2 층(420b) 중 적어도 하나가 제1 핑거 라인(42a) 사이에서 제1 핑거 라인(42a)과 이격되어 위치하고 다른 하나는 구비되지 않을 수도 있다. 이 경우에는 도 17에 도시한 실시예와 같이 배선재(142)에 의하여 복수의 제1 핑거 라인(42a)이 전기적으로 연결될 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. 도 20 및 도 22에서는 제1 패드부(422)의 일 예로 내측 패드(426)를 도시하였으나, 외측 패드(424)가 연결부(424b)를 구비한 경우에 연결부(424b)에 상술한 제1 라인부(421)의 구조 중 어느 하나가 적용될 수 있다. 그리고 제1 라인부(421)의 구조와 연결부(424b)의 구조는 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
도 20 내지 도 22에서는 상술한 제1 핑거 라인(42a) 및 제1 라인부(421)의 구조가 모두 구비된 것을 도시하였으나, 상술한 제1 핑거 라인(42a)의 구조 및 제1 라인부(421)의 구조 중 적어도 하나가 적용되고 다른 하나는 적용되지 않을 수 있다. 그리고 도 20 내지 22에는 도 6에 도시한 구조를 기본으로 하여 도시하였으나, 제1 층(420a)과 제2 층(420b)의 위치 관계, 제1 패드부(422)의 형상 등은 도 7 내지 도 19 등을 참조한 다양한 실시예 및 변형예가 그대로 적용될 수 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
150: 태양 전지
160: 반도체 기판
20: 제1 도전형 영역
30: 제2 도전형 영역
42: 제1 전극
42a: 제1 핑거 라인
42b: 제1 버스바
421: 제1 라인부
422: 제1 패드부
424: 외측 패드
424a: 분할 부분
424b: 연결부
426: 내측 패드
44: 제2 전극
44a: 제2 핑거 라인
44b: 제2 버스바
441: 제2 라인부
442: 제2 패드부

Claims (24)

  1. 반도체 기판;
    상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 위치하는 제1 도전형 영역; 및
    상기 제1 도전형 영역에 전기적으로 연결되는 제1 전극
    을 포함하고,
    상기 제1 전극은, 제1 방향으로 형성되며 서로 평행한 복수의 제1 핑거 라인 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 위치하는 복수의 제1 패드부를 포함하는 복수의 제1 버스바를 포함하고,
    상기 제1 핑거 라인은 상기 제1 도전형 영역에 직접 접촉하는 접촉 부분을 포함하고,
    상기 복수의 제1 패드부는 상기 제1 핑거 라인과 다른 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가지며 상기 제1 도전형 영역과 이격되어 위치하는 태양 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 버스바는 상기 복수의 제1 패드부 중 적어도 일부를 연결하는 제1 라인부를 더 포함하고,
    상기 제1 라인부는 상기 제1 도전형 영역에 직접 접촉하거나 상기 제1 도전형 영역과 이격되어 위치하는 태양 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 라인부는, 상기 복수의 제1 패드부와 동일한 물질로 구성되거나 동일한 층으로 구성되는 제1 층과, 상기 제1 핑거 라인과 동일한 물질로 구성되거나 동일한 층으로 구성되며 상기 제1 층 위에 위치하는 제2 층을 포함하는 태양 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패드부 위에 상기 제1 핑거 라인의 일부가 위치하는 태양 전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 핑거 라인은, 상기 제1 패드부에 중첩되지 않은 부분에서 상기 제1 도전형 영역에 직접 접촉하는 상기 접촉 부분 및 상기 제1 패드부에 중첩되는 부분에서 상기 제1 패드부를 사이에 두고 상기 제1 도전형 영역과 이격되는 비접촉 부분을 포함하는 태양 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 패드부가, 상기 제2 방향에서 상기 반도체 기판의 가장자리에 인접하여 위치하는 외측 패드와, 상기 외측 패드보다 내측에 위치하는 복수의 내측 패드를 포함하고,
    상기 외측 패드의 길이가 상기 내측 패드의 길이보다 긴 태양 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 패드부가, 상기 제2 방향에서 상기 반도체 기판의 가장자리에 인접하여 위치하는 외측 패드와, 상기 외측 패드보다 내측에 위치하는 복수의 내측 패드를 포함하고,
    상기 외측 패드가, 상기 복수의 내측 패드의 평균 간격보다 작은 간격 또는 작은 길이의 미형성부를 가지는 복수의 분할 부분을 포함하고,
    상기 외측 패드의 전체 길이가 상기 내측 패드의 길이보다 큰 태양 전지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분할 부분의 간격 또는 상기 미형성부의 길이가 상기 제1 핑거 라인의 피치의 3배 이하인 태양 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분할 부분의 간격 또는 상기 미형성부의 길이가 상기 제1 핑거 라인의 피치와 같거나 그보다 작은 태양 전지.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 반도체 기판의 가장자리에 인접한 상기 외측 패드의 가장자리가 상기 복수의 제1 핑거 라인 중 최외각 제1 핑거 라인에서 제1 거리만큼 이격되고,
    상기 제2 방향에서 상기 외측 패드의 전체 길이가 상기 제1 거리와 같거나 그보다 작은 태양 전지.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 분할 부분이 상기 제1 핑거 라인과 중복되어 위치하거나 상기 제1 핑거 라인 사이에 위치하는 태양 전지.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 분할 부분을 상기 제2 방향으로 연결하는 연결부를 더 포함하는 태양 전지.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 분할 부분의 길이가 상기 내측 패드의 길이와 같거나, 그보다 작거나, 그보다 큰 태양 전지.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 태양 전지가, 상기 제1 도전형 영역 위에 형성된 보호막을 더 포함하고,
    상기 제1 핑거 라인이 상기 보호막을 관통하여 상기 제1 도전형 영역에 접촉하고,
    상기 제1 패드부가 상기 보호막 위에 위치하여 상기 제1 도전형 영역에 비접촉하는 태양 전지.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 태양 전지가, 상기 제1 도전형 영역 위에 형성된 보호막을 더 포함하고,
    상기 제1 핑거 라인이 열처리에 의하여 상기 보호막을 관통하는 유리 프릿을 포함하고,
    상기 제1 패드부가 열처리에 의하여 상기 보호막을 관통하는 유리 프릿을 포함하지 않거나 상기 제1 핑거 라인보다 적게 포함하는 태양 전지.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 버스바가 상기 복수의 제1 패드부를 연결하는 제1 라인부를 더 포함하는 태양 전지.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 태양 전지는, 제2 도전형 영역과, 및 상기 제2 도전형 영역에 전기적으로 연결되는 제2 전극을 더 포함하고,
    상기 제2 전극이 상기 제1 방향으로 형성되며 서로 평행한 복수의 제2 핑거 라인 및 상기 제2 방향으로 위치하는 복수의 제2 패드부를 포함하는 복수의 제2 버스바를 포함하는 태양 전지.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 핑거 라인 및 상기 제2 버스바가 각기 상기 제2 도전형 영역에 직접 접촉하는 접촉 부분을 포함하는 태양 전지.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제2 핑거 라인과 상기 제2 패드부가 서로 동일한 물질, 조성. 또는 적층 구조를 가지거나, 서로 다른 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가지는 태양 전지.
  20. 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지; 및
    상기 제1 및 제2 태양 전지를 전기적으로 연결하는 복수의 배선재
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 태양 전지 각각은,
    반도체 기판;
    상기 반도체 기판에 또는 상기 반도체 기판 위에 위치하는 제1 도전형 영역; 및
    상기 제1 도전형 영역에 전기적으로 연결되는 제1 전극
    을 포함하고,
    상기 제1 전극은, 제1 방향으로 형성되며 서로 평행한 복수의 제1 핑거 라인 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 위치하는 복수의 제1 패드부를 포함하는 복수의 제1 버스바를 포함하고,
    상기 제1 핑거 라인은 상기 제1 도전형 영역에 직접 접촉하는 접촉 부분을 포함하고,
    상기 복수의 제1 패드부는 상기 제1 핑거 라인과 다른 물질, 조성, 또는 적층 구조를 가지며 상기 제1 도전형 영역과 이격되어 위치하는 태양 전지 패널.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 복수의 배선재가 각기, 코어층과, 상기 코어층의 표면에 형성되며 상기 제1 패드부에 솔더링되는 솔더층을 구비하는 태양 전지.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 태양 전지의 일면을 기준으로 상기 제1 방향에서 상기 복수의 배선재의 개수가 5개 내지 33개이거나;
    상기 복수의 배선재의 폭 각각이 250um 내지 500um이거나; 또는
    상기 복수의 배선재가 원형 또는 라운드진 부분을 포함하는 단면 형상을 가지는 태양 전지 패널.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 복수의 제1 패드부가, 상기 제2 방향에서 상기 반도체 기판의 가장자리에 인접하여 위치하는 외측 패드와, 상기 외측 패드보다 내측에 위치하는 복수의 내측 패드를 포함하고,
    상기 외측 패드가, 상기 복수의 내측 패드의 평균 간격보다 작은 간격 또는 작은 길이의 미형성부를 가지는 복수의 분할 부분을 포함하는 태양 전지 패널.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제2 방향에서 상기 외측 패드의 전체 길이가 상기 배선재의 폭의 20배 이하인 태양 전지 패널.
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