KR20220144111A - Transparent solar cell module using connection electrode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연결 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집적도를 높이는 동시에 비가시성을 극대화할 수 있는 연결 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent solar cell module using a connection electrode, and more particularly, to a transparent solar cell module using a connection electrode capable of increasing the degree of integration and maximizing invisibility.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지는 반도체 소자를 이용하여 태양광 에너지를 직접 전기 에너지로 변화시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다.Recently, as existing energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, a solar cell is spotlighted as a next-generation battery that directly converts solar energy into electrical energy using a semiconductor device.
한편, 태양 전지 모듈은 복수개의 태양 전지가 일정하게 배열된 후 서로 전기적으로 연결되어 형성되며, 복수의 태양 전지가 배치된 형태에 따라, 발전 효율이 달라질 수 있으므로, 발전 효율을 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재까지 개발된 태양 전지 모듈은 동일한 전도성을 갖는 태양 전지가 연속적으로 배치된 형태였다.Meanwhile, a solar cell module is formed by being electrically connected to each other after a plurality of solar cells are uniformly arranged, and since the power generation efficiency may vary depending on the form in which the plurality of solar cells are arranged, many researches to improve the power generation efficiency is being done Solar cell modules developed so far have been in a form in which solar cells having the same conductivity are continuously arranged.
그러나, 동일한 전도성을 갖는 태양 전지가 연속적으로 배치된 태양 전지 모듈은 인접한 태양 전지 유닛들을 전기적으로 연결시키기 위해 태양 전지의 하부 전극과 이와 인접한 태양 전지의 상부 전극이 연결 전극에 의해 서로 전기적으로 연결되어야 하므로, 복수의 태양 전지가 서로 일정한 너비 이상으로 이격되어야 하는 문제가 있다.However, in a solar cell module in which solar cells having the same conductivity are continuously arranged, the lower electrode of the solar cell and the upper electrode of the adjacent solar cell must be electrically connected to each other by a connecting electrode in order to electrically connect adjacent solar cell units. Therefore, there is a problem that a plurality of solar cells must be spaced apart from each other by a certain width or more.
이러한 점은 투명 태양 전지를 연속 배열하여 구현한 투명 태양 전지 모듈에서도 동일하게 적용되는데, 투명 태양 전지 모듈에서 인접한 투명 태양 전지 유닛들을 전기적으로 연결하기 위해 복수의 투명 태양 전지 간이 서로 일정 너비 이상 이격되어야 하므로 그 만큼의 면적 손실이 발생하게 되고 모듈의 집적도 상승에도 한계가 따른다.The same applies to a transparent solar cell module implemented by continuously arranging transparent solar cells. In order to electrically connect adjacent transparent solar cell units in a transparent solar cell module, a plurality of transparent solar cells must be spaced apart from each other by a certain width or more. Therefore, that much area loss occurs, and there is a limit to the increase in module density.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허 제10-2020-0064868호(2020.06.08. 공개)에 개시되어 있다. The technology that is the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2020-0064868 (published on June 8, 2020).
본 발명은, 투명 태양 전지 모듈의 집적도를 높이는 동시에 비가시성을 극대화하고 심미성을 향상시킬 수 있는 연결 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a transparent solar cell module using a connection electrode capable of increasing the degree of integration of the transparent solar cell module while maximizing invisibility and improving aesthetics.
본 발명은, N형 반도체 기판, 상기 N형 반도체 기판의 상면에 P-N접합을 이루는 P형층, 상기 P형층의 상면에 접속된 제1 상부 전극, 및 상기 N형 반도체 기판의 하면에 접속된 제1 하부 전극을 포함한 하나 이상의 제1 투명 태양 전지와, 상기 제1 투명 태양 전지와 서로 번갈아 배치되며, P형 반도체 기판, 상기 P형 반도체 기판의 상면에 P-N접합을 이루는 N형층, 상기 N형층의 상면에 접속된 제2 상부 전극, 및 상기 P형 반도체 기판의 하면에 접속된 제2 하부 전극을 포함한 하나 이상의 제2 투명 태양 전지, 및 서로 이웃하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상기 제1 및 제2 상부 전극 간을 연결하거나, 상기 제1 및 제2 하부 전극 간을 연결하는 하나 이상의 연결 전극을 포함하는 투명 태양 전지 모듈을 제공한다.The present invention provides an N-type semiconductor substrate, a P-type layer forming a P-N junction on the upper surface of the N-type semiconductor substrate, a first upper electrode connected to the upper surface of the P-type layer, and a first connected to the lower surface of the N-type semiconductor substrate At least one first transparent solar cell including a lower electrode, the first transparent solar cell and the first transparent solar cell are alternately disposed, a P-type semiconductor substrate, an N-type layer forming a P-N junction on an upper surface of the P-type semiconductor substrate, and an upper surface of the N-type layer at least one second transparent solar cell including a second upper electrode connected to, and a second lower electrode connected to the lower surface of the P-type semiconductor substrate, and the first of the first and second transparent solar cells adjacent to each other And it provides a transparent solar cell module including one or more connection electrodes for connecting between the second upper electrodes or connecting the first and second lower electrodes.
또한, 상기 연결 전극은, 서로 이웃하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상기 제1 및 제2 상부 전극 간을 연결하는 상부 연결 전극과, 상기 제1 및 제2 하부 전극 간을 연결하는 하부 연결 전극을 포함하되, 상기 상부 연결 전극과 상기 하부 연결 전극은, 서로 이웃한 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지 간을 상부와 하부에서 각각 번갈아 연결할 수 있다.In addition, the connection electrode includes an upper connection electrode connecting between the first and second upper electrodes of the first and second transparent solar cells adjacent to each other, and a lower portion connecting between the first and second lower electrodes. A connection electrode may be included, wherein the upper connection electrode and the lower connection electrode may alternately connect the first and second transparent solar cells adjacent to each other at an upper portion and a lower portion, respectively.
또한, 상기 제1 투명 태양 전지의 제1 하부 전극은 일측에 이웃한 제2 투명 태양 전지의 제2 하부 전극과 상기 하부 연결 전극을 통해 연결되고, 상기 제1 투명 태양 전지의 제1 상부 전극은 타측에 이웃한 제2 투명 태양 전지의 제2 상부 전극과 상기 상부 연결 전극을 통해 연결될 수 있다.In addition, the first lower electrode of the first transparent solar cell is connected to a second lower electrode of a second transparent solar cell adjacent to one side through the lower connection electrode, and the first upper electrode of the first transparent solar cell is The second upper electrode of the second transparent solar cell adjacent to the other side may be connected through the upper connection electrode.
또한, 상기 연결 전극은 비가시성을 가진 금속 필름으로 형성될 수 있다.In addition, the connection electrode may be formed of a metal film having invisibility.
또한, 상기 제1 투명 태양 전지 및 상기 제2 투명 태양 전지는 소정의 간격으로 이격되어 갭 영역을 형성하고, 상기 연결 전극은 상기 갭 영역 상에 배치될 수 있다.Also, the first transparent solar cell and the second transparent solar cell may be spaced apart from each other by a predetermined interval to form a gap region, and the connection electrode may be disposed on the gap region.
또한, 상기 갭 영역의 폭은 1 내지 1,000㎛일 수 있다.Also, the gap region may have a width of 1 to 1,000 μm.
또한, 상기 연결 전극의 폭은 10 내지 1,500㎛일 수 있다.In addition, the width of the connection electrode may be 10 to 1,500 μm.
또한, 상기 연결 전극에 의해 상기 갭 영역의 일부 또는 전체를 덮을 수 있다.In addition, part or all of the gap region may be covered by the connection electrode.
본 발명에 따르면, 서로 다른 전도형을 가지는 두 타입의 투명 태양 전지를 서로 교대로 배치하고 서로 이웃한 투명 태양 전지를 연결 전극으로 연결하여 투명 태양 전지 모듈의 집적도를 높이는 동시에 비가시성을 극대화하고 심미성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, two types of transparent solar cells having different conductivity types are alternately arranged with each other and adjacent transparent solar cells are connected with a connecting electrode to increase the degree of integration of the transparent solar cell module while maximizing invisibility and improving aesthetics. can improve
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연결 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 기법에 대한 확장 적용 예시를 설명한 도면이다.
도 4는 일반적인 태양 전지 모듈 연결 방식을 설명한 도면이다.
도 5는 도 1과 도 4에 따른 모듈 집적도를 비교한 도면이다.1 is a view for explaining the configuration of a transparent solar cell module using a connection electrode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of extended application of the technique of FIG. 2 .
4 is a view illustrating a general solar cell module connection method.
FIG. 5 is a view comparing the module integration diagrams according to FIGS. 1 and 4 .
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Then, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . Also, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연결 전극을 이용한 투명 태양 전지 모듈의 구성을 설명하는 도면이고, 도 2는 도 1의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining the configuration of a transparent solar cell module using a connection electrode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of FIG. 1 .
도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 투명 태양 전지 모듈(10)은 하나 이상의 제1 투명 태양 전지(100), 하나 이상의 제2 투명 태양 전지(200), 상부 연결 전극(300) 및 하부 연결 전극(400)을 포함한다.1 and 2, the transparent
하나 이상의 제1 투명 태양 전지(100) 및 하나 이상의 제2 투명 태양 전지(200)는 서로 번갈아 교대로 배치될 수 있다. 하나 이상은 제1 투명 태양 전지(100) 또는 제2 투명 태양 전지(200)가 1개 이상 있는 것을 의미한다. One or more first transparent
제1 투명 태양 전지(100)는 N형 전도형을 가지는 N형 반도체 기판(110)과, N형 반도체 기판(110)의 상면(A1) 상에 위치하여 N형 반도체 기판(110)과 P-N접합을 이루며 P형 전도형을 가지는 P형층(120)과, P형층(120)의 상면에 위치하고 P형층(120)과 전기적으로 접속된 제1 상부 전극(130), 그리고 N형 반도체 기판(110)의 하면(B1) 상에 위치하여 N형 반도체 기판(110)과 접속된 제1 하부 전극(140)을 포함할 수 있다.The first transparent
제2 투명 태양 전지(200)는 P형 전도형을 가지는 P형 반도체 기판(210)과, P형 반도체 기판(210)의 상면(A2) 상에 위치하여 P형 반도체 기판(210)과 P-N접합을 이루며 N형 전도형을 가지는 N형층(220)과, N형층(220)의 상면에 위치하고 N형층(220)과 전기적으로 접속된 제2 상부 전극(230), 그리고 P형 반도체 기판(210)의 하면(B2) 상에 위치하여 P형 반도체 기판(210)과 접속된 제2 하부 전극(240)을 포함할 수 있다.The second transparent
P형층(120)은 N형 반도체 기판(110)과 P-N접합을 형성할 수 있다. N형층(220)은 P형 반도체 기판(210)과 P-N접합을 형성할 수 있다.The P-
P형층(120)은 N형 반도체 기판(110)에 P형 도전형을 가지는 불순물이 도핑되어 형성된 에미터층일 수 있다. 따라서, N형 반도체 기판(110)의 상면(A1)은 명확하게 구분되는 영역이 아니며, P-N접합이 이루어지는 영역으로 이해될 수 있다.The P-
N형층(220)은 P형 반도체 기판(210)에 N형 도전형을 가지는 불순물이 도핑되어 형성된 에미터층일 수 있다. 따라서, P형 반도체 기판(210)의 상면(A2)은 명확하게 구분되는 영역이 아니며, P-N접합이 이루어지는 영역으로 이해될 수 있다.The N-
이와 같이, 에미터층인 P형층(120)과 N형 반도체 기판(110)이 서로 반대의 도전형을 가지면, N형 반도체 기판(110)과 P형층(120)의 계면에 P-N접합(junction)이 형성될 수 있다. 또한 에미터층인 N형층(220)과 P형 반도체 기판(210)이 서로 반대의 도전형을 가지면, P형 반도체 기판(210)과 N형층(220)의 계면에 P-N접합(junction)이 형성될 수 있다. 이 경우, P-N접합에 광이 조사되면 광전효과에 의해 광기전력이 발생할 수 있다.As such, when the emitter layer, the P-
제1 상부 전극(130), 제2 상부 전극(230), 제1 하부 전극(140), 제2 하부 전극(240)은 광의 조사에 의해 생성된 캐리어를 수집하며, 태양전지 모듈(10)과 전기적으로 연결된 외부의 전자장치로 캐리어가 이동하는 이동 경로가 될 수 있다.The first
연결 전극(130,140)은 서로 이웃하는 제1 및 제2 투명 태양 전지(10O,200)의 제1 및 제2 상부 전극(130,230) 간을 연결하거나, 서로 이웃하는 제1 및 제2 투명 태양 전지(10O,200)의 제1 및 제2 하부 전극(140,240) 간을 연결할 수 있다.The
구체적으로, 상부 연결 전극(300)은 서로 이웃하는 제1 및 제2 투명 태양 전지(10O,200)의 제1 및 제2 상부 전극(130,230) 간을 연결할 수 있고, 하부 연결 전극(400)은 서로 이웃하는 제1 및 제2 투명 태양 전지(10O,200)의 제1 및 제2 하부 전극(140,240) 간을 연결할 수 있다.Specifically, the
이에 따라, 제1 투명 태양 전지(100)의 제1 하부 전극(140)은 일측에 이웃한 제2 투명 태양 전지(200)의 제2 하부 전극(240)과 하부 연결 전극(400)을 통해 연결되고, 제1 투명 태양 전지(100)의 제1 상부 전극(130)은 타측에 이웃한 제2 투명 태양 전지(200)의 제2 상부 전극(230)과 상부 연결 전극(300)을 통해 연결된다. 따라서, 상부 연결 전극(300)과 하부 연결 전극(400)은 서로 이웃한 제1 및 제2 투명 태양 전지(100,200) 간을 상부와 하부에서 각각 번갈아 연결할 수 있다. Accordingly, the first
투명 태양 전지 모듈(10)의 비가시성 및 심미성이 보장되기 위해서는 연결 전극 또한 투명성 또는 비가시성을 가지는 소재로 구성될 수 있다. 따라서 상부 연결 전극(300)과 하부 연결 전극(400)은 광 투과성과 전도성이 있는 소재로 형성될 수 있으며, 비가시성을 가진 금속 필름으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 투명 태양 전지 모듈의 비가시성 및 심미성을 극대화할 수 있다.In order to ensure the invisibility and aesthetics of the transparent
제1 및 제2 투명 태양 전지(100,200)는 반도체 기판 등을 포함한 각 요소들이 투광성이 있는 투명한 소재로 구현될 수 있고, 불투명한 소재로 구성되는 경우 기판을 통과하는 복수의 관통홀에 의해 투명성을 가지도록 구현될 수 있다. In the first and second transparent
본 발명의 실시예에 따른 투명 태양 전지 모듈(10)은 건물 일체형 태양전지(Building Integrated Photovoltaic, BIPV)로 활용될 수 있다.The transparent
본 발명의 실시예에서 제1 투명 태양 전지(100) 및 제2 투명 태양 전지(200)는 소정의 간격으로 이격되어 갭 영역을 형성하고, 상부 연결 전극(300)과 하부 연결 전극(400)은 갭 영역(50) 상에 배치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first transparent
갭 영역(50)은 서로 다른 전도형을 갖는 제1 투명 태양 전지(100) 및 제2 투명 태양 전지(200) 사이에서 광전 효과에 의해 발생한 캐리어가 이동하여 투명 태양 전지 모듈(10)의 발전 효율이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.In the
또한, 갭 영역(50) 상에 상부 연결 전극(300) 및 하부 연결 전극(400)이 배치됨에 따라, 갭 영역(50)에 의해 형성된 그리드 패턴이 시인되는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 투명 태양 전지 모듈(10)의 심미성이 향상될 수 있다.In addition, as the
여기서, 갭 영역(50)의 폭은 약 1 내지 1,000㎛일 수 있다. 예를 들면, 갭 영역(50)의 폭은 약 1 내지 500㎛, 약 1 내지 300㎛, 약 1 내지 100㎛, 약 1 내지 50㎛, 약 5 내지 1,000㎛, 약 10 내지 1,000㎛ 또는 약 20 내지 1,000㎛일 수 있다. Here, the width of the
예를 들어, 갭 영역(50)이 상기 폭 범위를 만족하는 경우, 단위 면적당 배치되는 투명 태양 전지의 갯수가 증가하여, 투명 태양 전지 모듈(10)의 집적도를 높이고 광발전 효율이 향상될 수 있다. 또한, 투명 태양 전지 사이의 간격이 좁아 심미성이 보다 향상될 수 있다.For example, when the
상부 연결 전극(300) 및 하부 연결 전극(400)의 폭은 갭 영역(50)의 폭보다 클 수 있다. 예를 들면, 상부 연결 전극(300) 및 하부 연결 전극(400)의 폭은 각각 약 10 내지 1,500㎛일 수 있다. 바람직하게는 상부 연결 전극(300) 및 하부 연결 전극(400)의 폭은 각각 약 10 내지 1,400㎛, 약 10 내지 1,300㎛, 약 10 내지 1,200㎛, 약 10 내지 1,100㎛, 약 10 내지 1,000㎛, 약 20 내지 1,500㎛, 약 30 내지 1,500㎛, 약 40 내지 1,500㎛, 약 50 내지 1,500㎛일 수 있다.The width of the
상부 연결 전극(300) 및 하부 연결 전극(400)의 폭이 상기 범위를 만족하는 경우 상부 연결 전극(300) 및 하부 연결 전극(400)이 갭 영역(50)을 효과적으로 덮을 수 있다. 또한, 상부 연결 전극(300) 및 하부 연결 전극(400)에 의해 반사되는 빛의 양이 감소되어, 투명 태양 전지 모듈(10)의 발전 효율이 보다 향상될 수 있다.When the widths of the
상부 연결 전극(300) 및 하부 연결 전극(400)에 의해 갭 영역(50)의 전체 또는 일부가 덮일 수 있다. 이 경우, 투명 태양 전지 모듈(10)의 심미성이 보다 향상될 수 있다.All or part of the
도 3은 도 2의 기법에 대한 확장 적용 예시를 설명한 도면이다. 도 3과 같이 본 발명의 실시예에 따르면 서로 다른 타입을 가지고 상하 및 좌우 방향으로 서로 이웃한 투명 태양 전지 간을 상부 및 하부 연결 전극을 통하여 연결하는 것을 통해 높은 집적도 및 고효율을 갖는 투명 태영 전지 모듈을 구현할 수 있다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example of extended application of the technique of FIG. 2 . According to the embodiment of the present invention as shown in FIG. 3 , a transparent solar cell module having a high degree of integration and high efficiency by connecting transparent solar cells of different types and adjacent to each other in the vertical and left and right directions through upper and lower connection electrodes. can be implemented.
도 4는 일반적인 태양 전지 모듈 연결 방식을 설명한 도면이고, 도 5는 도 1과 도 4에 따른 모듈 집적도를 비교한 도면이다.4 is a view for explaining a general solar cell module connection method, and FIG. 5 is a view comparing the module integration diagrams according to FIGS. 1 and 4 .
이러한 도 4는 동일한 전도형을 가지는 태양 전지가 연속 배치되는 구조로서, 태양 전지의 하부 전극과 이와 인접한 태양 전지의 상부 전극이 서로 금속 와이어(1)에 의해 전기적으로 연결되어야 하므로, 복수의 태양 전지 간이 서로 일정한 너비 이상으로 이격되어야 한다. 4 shows a structure in which solar cells having the same conductivity type are continuously arranged, and since the lower electrode of the solar cell and the upper electrode of the adjacent solar cell are electrically connected to each other by a metal wire 1, a plurality of solar cells The livers should be spaced apart from each other by at least a certain width.
하지만, 도 1의 본 발명의 실시예의 경우, 서로 다른 전도형을 가지는 두 가지 타입의 투명 태양 전지를 교차 배열하고 이웃한 전지 간을 투명한 연결 전극으로 연결하여 태양 전지 사이의 갭 영역(50)을 최소화하고 심미성을 보다 향상시키며 모듈의 집적도를 높일 수 있다.However, in the case of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, two types of transparent solar cells having different conductivity types are cross-arranged and adjacent cells are connected with a transparent connection electrode to form a
아울러, 도 5를 참조하면, 도 4의 방식을 기반으로 투명 태양 전지 모듈을 제작하는 경우 태양 전지 사이의 갭이 ㎜ 단위의 사이즈를 갖는 반면, 도 1의 방식을 기반으로 투명 태양 전지 모듈을 제작하는 경우 태양 전지 사이의 갭이 ㎛ 단위의 사이즈로 축소된 것을 알 수 있다.In addition, referring to FIG. 5 , when a transparent solar cell module is manufactured based on the method of FIG. 4 , the gap between the solar cells has a size of mm, whereas a transparent solar cell module is manufactured based on the method of FIG. 1 . In this case, it can be seen that the gap between the solar cells is reduced to a size of μm.
이와 같이, 본 발명의 실시예의 경우 서로 다른 전극이 한쪽 면에 존재하기 때문에, 상/하부 전극 교차 연결을 위한 공간이 발생하지 않는다. 따라서, 집적화된 모듈 제작이 가능할 뿐만 아니라 모듈의 전체 면적 손실을 최소화하는 장점을 갖는다. 아울러 본 발명의 기법은 미세 전극 구조를 기반으로 하는 투명 태양 전지에도 적용 가능함은 물론이다.As such, in the case of the embodiment of the present invention, since different electrodes exist on one side, a space for cross-connecting the upper/lower electrodes does not occur. Accordingly, it is possible to manufacture an integrated module and has the advantage of minimizing the total area loss of the module. In addition, it goes without saying that the technique of the present invention can be applied to a transparent solar cell based on a microelectrode structure.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 서로 다른 전도형을 가지는 두 타입의 투명 태양 전지를 서로 교대로 배치하고 서로 인접한 투명 태양 전지끼리 연결 전극으로 연결하여 투명 태양 전지 모듈의 집적도를 높이는 동시에 비가시성을 극대화하고 심미성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention as described above, two types of transparent solar cells having different conductivity types are alternately arranged and adjacent transparent solar cells are connected to each other by connecting electrodes, thereby increasing the degree of integration of the transparent solar cell module and maximizing invisibility. and improve aesthetics.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is only exemplary, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
10: 투명 태양 전지 모듈
50: 갭 영역
100: 제1 투명 태양 전지
200: 제2 투명 태양 전지
300: 상부 연결 전극
400: 하부 연결 전극
110: N형 반도체 기판
210: P형 반도체 기판
120: P형층
220: N형 층
130: 제1 상부 전극
230: 제2 상부 전극
140: 제1 하부 전극
240: 제2 하부 전극부
A: 상면
B: 하면10: transparent solar cell module 50: gap region
100: first transparent solar cell 200: second transparent solar cell
300: upper connection electrode 400: lower connection electrode
110: N-type semiconductor substrate 210: P-type semiconductor substrate
120: P-type layer 220: N-type layer
130: first upper electrode 230: second upper electrode
140: first lower electrode 240: second lower electrode part
A: top B: bottom
Claims (8)
N형 반도체 기판, 상기 N형 반도체 기판의 상면에 P-N접합을 이루는 P형층, 상기 P형층의 상면에 접속된 제1 상부 전극, 및 상기 N형 반도체 기판의 하면에 접속된 제1 하부 전극을 포함한 하나 이상의 제1 투명 태양 전지;
상기 제1 투명 태양 전지와 서로 번갈아 배치되며, P형 반도체 기판, 상기 P형 반도체 기판의 상면에 P-N접합을 이루는 N형층, 상기 N형층의 상면에 접속된 제2 상부 전극, 및 상기 P형 반도체 기판의 하면에 접속된 제2 하부 전극을 포함한 하나 이상의 제2 투명 태양 전지; 및
서로 이웃하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상기 제1 및 제2 상부 전극 간을 연결하거나, 상기 제1 및 제2 하부 전극 간을 연결하는 하나 이상의 연결 전극을 포함하는 투명 태양 전지 모듈.In the transparent solar cell module using the connection electrode,
An N-type semiconductor substrate, a P-type layer forming a PN junction on the upper surface of the N-type semiconductor substrate, a first upper electrode connected to the upper surface of the P-type layer, and a first lower electrode connected to the lower surface of the N-type semiconductor substrate. one or more first transparent solar cells;
The first transparent solar cell is alternately disposed with each other, and a P-type semiconductor substrate, an N-type layer forming a PN junction on an upper surface of the P-type semiconductor substrate, a second upper electrode connected to the upper surface of the N-type layer, and the P-type semiconductor one or more second transparent solar cells including a second lower electrode connected to the lower surface of the substrate; and
A transparent solar cell module comprising one or more connection electrodes connecting between the first and second upper electrodes of the first and second transparent solar cells adjacent to each other, or connecting between the first and second lower electrodes.
상기 연결 전극은,
서로 이웃하는 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지의 상기 제1 및 제2 상부 전극 간을 연결하는 상부 연결 전극과, 상기 제1 및 제2 하부 전극 간을 연결하는 하부 연결 전극을 포함하되,
상기 상부 연결 전극과 상기 하부 연결 전극은,
서로 이웃한 상기 제1 및 제2 투명 태양 전지 간을 상부와 하부에서 각각 번갈아 연결하는 투명 태양 전지 모듈.According to claim 1,
The connecting electrode is
Comprising an upper connection electrode connecting between the first and second upper electrodes of the first and second transparent solar cells adjacent to each other, and a lower connection electrode connecting between the first and second lower electrodes,
The upper connection electrode and the lower connection electrode,
A transparent solar cell module for alternately connecting the first and second transparent solar cells adjacent to each other at the upper and lower sides, respectively.
상기 제1 투명 태양 전지의 제1 하부 전극은 일측에 이웃한 제2 투명 태양 전지의 제2 하부 전극과 상기 하부 연결 전극을 통해 연결되고,
상기 제1 투명 태양 전지의 제1 상부 전극은 타측에 이웃한 제2 투명 태양 전지의 제2 상부 전극과 상기 상부 연결 전극을 통해 연결되는 투명 태양 전지 모듈.3. The method of claim 2,
The first lower electrode of the first transparent solar cell is connected to a second lower electrode of a second transparent solar cell adjacent to one side through the lower connection electrode,
The first upper electrode of the first transparent solar cell is connected to the second upper electrode of the second transparent solar cell adjacent to the other side through the upper connection electrode.
상기 연결 전극은 비가시성을 가진 금속 필름으로 형성된 투명 태양 전지 모듈.According to claim 1,
The connection electrode is a transparent solar cell module formed of a metal film having invisibility.
상기 제1 투명 태양 전지 및 상기 제2 투명 태양 전지는 소정의 간격으로 이격되어 갭 영역을 형성하고,
상기 연결 전극은 상기 갭 영역 상에 배치되는 투명 태양 전지 모듈.According to claim 1,
The first transparent solar cell and the second transparent solar cell are spaced apart by a predetermined interval to form a gap region,
The connection electrode is a transparent solar cell module disposed on the gap region.
상기 갭 영역의 폭은 1 내지 1,000㎛인 투명 태양 전지 모듈.6. The method of claim 5,
The width of the gap region is 1 to 1,000㎛ transparent solar cell module.
상기 연결 전극의 폭은 10 내지 1,500㎛인 투명 태양 전지 모듈.6. The method of claim 5,
A transparent solar cell module having a width of 10 to 1,500 μm of the connection electrode.
상기 연결 전극에 의해 상기 갭 영역의 전체 또는 일부를 덮는 투명 태양 전지 모듈.6. The method of claim 5,
A transparent solar cell module covering all or part of the gap region by the connection electrode.
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