KR20230116749A - 태양광 모듈 - Google Patents

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구오후이 하오
위하오 우
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저장 진코 솔라 컴퍼니 리미티드
진코 솔라 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 출원의 실시예는 태양광 발전 분야에 관한 것으로서, 태양광 모듈을 제공하는 바, 전지 시트, 제2 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 연결부재, 패키징층 및 커버 플레이트를 포함하되, 전지 시트 표면에는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 그리드 라인 구조가 있고; 각 연결부재는 전지 시트 표면에 위치하여 적어도 하나의 그리드 라인 구조와 전기적으로 접촉하고, 연결부재는 본체부와 본체부 표면에 위치한 제1 부분 및 제2 부분을 포함하며, 제1 부분은 전지 시트 표면에 위치하여 그리드 라인 구조와 합금화되고, 본체부에서 멀리 떨어진 제2 부분의 외측면 윤곽은 내측면 윤곽과 대향하고 있으며; 동일한 연결부재에 대하여, 연결부재의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서, 제1 부분의 점유율은 제2 부분의 점유율보다 작고; 패키징층은 연결부재의 표면과 전지 시트의 표면을 커버하며; 커버 플레이트는 전지 시트에서 멀리 떨어진 패키징층 측에 위치한다. 본 출원의 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈은 적어도 리본과 전지 시트의 연결성능을 개선하고 전지 시트의 수율을 향상시키는 데 유리하다.

Description

태양광 모듈{PHOTOVOLTAIC MODULE}
본 출원의 실시예는 태양광 발전 분야에 관한 것이며, 특히 태양광 모듈에 관한 것이다.
태양전지는 광전 효과 또는 광화학 효과를 통해 빛 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하는 장치이다. 단일 태양전지는 직접 발전에 사용할 수 없다. 복수의 단일 전지를 리본으로 직렬 또는 병렬로 연결하고 조립품으로 밀폐 포장한 후에 사용해야 한다. 태양전지 모듈(태양전지 패널이라고도 함)은 태양 에너지 발전 시스템의 핵심부분이며, 태양 에너지 발전 시스템에서 가장 중요한 부분이기도 하다. 태양전지 모듈의 기능은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하거나 축전지에 보내어 저장하거나 부하를 밀어서 작동시키는 것이다.
전지 시트는 매우 취약하여 일반적으로 전지 시트를 보호하기 위해 전지 모듈의 상하면에 접착 필름과 커버 플레이트를 설치해야 한다. 커버 플레이트는 일반적으로 태양광 유리이고, 태양광 유리는 전지 시트 상면에 직접 부착할 수 없으며 중간에 접착 역할을 하는 접착 필름이 필요하다. 전지 시트와 전지 시트 사이의 연결은 일반적으로 전류를 모으기 위한 리본이 필요하며, 관행의 리본은 용접시 리본과 미세 그리드 사이를 합금화하기 위해 용접이 필요하고, 관행 리본의 더 일반적인 것은 주석 납땜층을 포함하며, 주석 납땜층의 구성은 60％ 주석과 40％ 납이고, 상평형도에서 주석-납합금의 공융점 온도는 약 183℃, 즉 리본에서 주석 납땜층의 융점은 183℃이지만 실제 용접 과정에서 용접온도는 땜납의 융점보다 20℃ 이상 높다. 용접 과정에서 전지 시트는 크게 뒤틀림 변형하여 용접 후 숨겨진 균열의 위험이 높고 파편화율이 높다. 특히 PERC 전지(Passivated Emitter and Rear Cell, 패시베이티드 에미터 및 리어셀)의 경우, 내부 응력이 상대적으로 크고 용접 후 뒤틀림 변형 및 파편이 발생하기 쉬워 부품의 수리율이 높아지고 수율이 저하된다. 위와 같은 배경에서 용접 품질을 향상시키기 위해 저온 리본이 탄생하였다. 그러나 용접 및 리본과 미세 그리드 사이의 접촉 저항 등과 같이 부품의 수율에 영향을 미치는 요인은 여전히 많다.
본 출원의 실시예는 리본과 전지 시트 사이의 연결성능을 개선하고 전지 시트의 수율을 개선하는 데 적어도 유익한 태양광 모듈을 제공한다.
본 출원의 일부 실시예에 따르면, 본 출원의 실시예는 태양광 모듈을 제공하는 바, 전지 시트, 제2 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 연결부재, 패키징층 및 커버 플레이트를 포함하되, 상기 전지 시트 표면에는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 그리드 라인 구조가 있고; 각 상기 연결부재는 상기 전지 시트 표면에 위치하여 적어도 하나의 상기 그리드 라인 구조와 전기적으로 접촉하고, 상기 연결부재는 본체부와 상기 본체부 표면에 위치한 제1 부분 및 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 부분은 상기 전지 시트 표면에 위치하여 상기 그리드 라인 구조와 합금화되고, 상기 본체부에서 멀리 떨어진 상기 제2 부분의 외측면 윤곽은 내측면 윤곽과 대향하고 있으며; 동일한 상기 연결부재에 대하여, 상기 연결부재의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서, 상기 제1 부분의 점유율은 상기 제2 부분의 점유율보다 작고; 상기 패키징층은 상기 연결부재의 표면과 상기 전지 시트의 표면을 커버하며; 상기 커버 플레이트는 상기 전지 시트에서 멀리 떨어진 상기 패키징층 측에 위치한다.
일부 실시예에서, 상기 연결부재의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서, 상기 제1 부분의 점유율은 상기 제2 부분 점유율의 1/4~2/3배이다.
일부 실시예에서, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 교차하고, 상기 제1 부분은 적어도 일부가 상기 그리드 라인 구조와 상기 본체부의 중첩부에 위치한다.
일부 실시예에서, 상기 그리드 라인 구조와 상기 본체부의 중첩부의 상기 전지 시트 상 정투영은 상기 제1 부분의 상기 전지 시트 상 정투영 내에 위치한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 평행하고, 각 상기 연결부재는 상기 그리드 라인 구조와 일일이 대응한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 방향을 따라, 상기 제1 부분의 폭은 상기 그리드 라인 구조의 폭보다 크다.
일부 실시예에서, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분 및 상기 전지 시트에서 멀리 떨어진 상기 본체부의 표면을 커버한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분의 재료는 상기 제2 부분의 재료와 동일하다.
일부 실시예에서, 상기 제2 부분의 전도율은 상기 본체부의 전도율보다 크다.
일부 실시예에서, 상기 제1 부분 또는 상기 제2 부분 중 적어도 하나는 주석층이고, 상기 본체부는 도전층이다.
일부 실시예에서, 복수의 연결층을 더 포함하고, 상기 연결층은 상기 연결부재의 연장방향을 따라 간격을 두고 배치되며, 상기 연결층은 상기 전지 시트와 상기 연결부재 사이에 위치한다.
본 출원의 실시예에 의해 제공되는 기술적 해결방안은 적어도 다음과 같은 이점을 갖는다.
본 출원의 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈에서, 전지 시트는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 그리드 라인 구조를 포함하고, 연결부재는 그리드 라인 구조와 전기적으로 접촉하며, 연결부재는 본체부와 본체부 표면에 위치한 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고; 동일한 연결부재의 경우 연결부재의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서 제1 부분의 점유율이 제2 부분의 점유율보다 작으면 연결부재의 제조와 전지 시트의 연결방식이 연결부재의 상부에서 전지 시트를 향하는 방향의 가열방식에 의한 것이 아님을 자연적으로 추정할 수 있으며, 또한 연결부재와 전지 시트 사이의 양호한 옴 접촉을 보장하여 초래되는 전지 시트 손상, 숨겨진 균열 및 열응력이 과도한 문제를 회피할 수 있고, 본체부에서 멀리 떨어진 제2 부분의 외측면 윤곽이 내측면 윤곽과 대향하며 제2 부분이 전지 시트 표면에 없는 경우, 저온 라미네이팅 처리를 통해 연결부재와 그리드 라인 구조 사이의 합금화를 실현할 수 있으며, 제2 부분은 용융되지 않고, 제2 부분은 본체부가 패키징층을 관통하는 것을 방지하기 위한 부분 두께 배리어층으로서 사용될 수 있으며; 연결부재 이외의 패키징층을 얇게 설정하여 로우 FAW(Low-Fiber area weight) 접착 필름의 효과를 달성하고 원가를 절감할 수 있다. 또한, 제2 부분이 용융되지 않으면 전지 시트에서 연결부재의 차폐면적이 그만큼 줄어들게 되는 데, 한편으로 연결부재를 설정하는 초기에 제2 부분의 두께를 제1 부분의 두께보다 얇게 설정하여 원가를 절감할 수 있고; 다른 한편으로 연결부재에 의한 음영 차폐면적이 작아 전지 시트의 광학적 손실을 줄이고 전지 효율 향상에 유리하다.
하나 또는 복수의 실시예는 첨부된 도면 중 그에 대응되는 도면을 통해 예시적으로 설명되었으나, 이러한 예시적인 설명은 실시예를 한정하지 않으며, 달리 명시되지 않는 한, 첨부된 도면은 비례적인 제한을 구성하지 않는다. 이하에서는 본 출원의 실시예 또는 종래기술의 기술적 해결방안을 보다 명확하게 설명하기 위해 실시예에 필요한 도면을 간략하게 소개한다. 이하 설명에서의 도면은 본 출원의 일부 실시예일 뿐이고, 당업자는 창의적인 노력 없이 이들 도면에 따라 다른 도면을 얻을 수도 있음은 명백할 것이다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제1 평면도이고;
도 2는 도 1의 A1-A2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고;
도 3은 도 1의 B1-B2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고;
도 4는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제2 평면도이고;
도 5는 도 4의 B1-B2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고;
도 6은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제3 평면도이고;
도 7은 도 6의 C1-C2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고;
도 8은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제4 평면도이고;
도 9는 도 8의 B1-B2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고;
도 10은 도 8의 D1-D2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고;
도 11은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 그리드 라인 구조 상에 위치하는 연결부재의 제1 횡단면 구조 모식도이고;
도 12는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 연결부재의 제1 종단면 구조 모식도이고;
도 13은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 연결부재의 제2 종단면 구조 모식도이고;
도 14는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 그리드 라인 구조 상에 위치하는 연결부재의 제2 횡단면 구조 모식도이고;
도 15는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 그리드 라인 구조 상에 위치하는 연결부재의 제3 횡단면 구조 모식도이고;
도 16은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제조방법에서 분리층을 형성하는 구조 모식도이고;
도 17은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제조방법에서 커버 플레이트를 제공하는 구조 모식도이고;
도 18은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제조방법에서 라미네이팅 후 태양광 모듈의 구조 모식도이다.
배경기술로부터 알 수 있는 바와 같이, 관련기술의 태양광 모듈에서 리본과 전지 시트의 연결성능과 전지 시트의 수율 향상은 바람직하지 않다.
분석결과, 태양광 모듈에서 리본과 전지 시트의 연결성능과 전지 시트의 수율 향상이 좋지 않음을 초래하는 원인 중 하나가 태양광이 전지 전면에서 전지로 들어가는 데, 전면의 금속 전극이 실리콘 칩의 일부를 차단하므로 이 전극의 일부에 빛추어 지는 빛 에너지도 전기 에너지로 변환될 수 없는 것을 발견하였으며, 이러한 관점에서 그리드 라인은 가늘수록 좋은 것이 개대된다. 그러나 그리드 라인의 역할은 전류를 전도하는 것이므로 저항률 관점에서 볼 때 그리드 라인이 가늘수록 전도성 단면적이 작아지고 저항 손실이 커진다. 따라서 메인 그리드와 서브 그리드 설계의 핵심은 광차단과 전도 사이의 균형을 맞추는 것이며, 그리드 라인과 전기적으로 접촉하는 후속 리본도 마찬가지로 광차단과 전도 사이의 균형을 맞춰야 한다. 또한, 관행에서 리본과 그리드 라인의 합금화는 일반적으로 리본의 온도보다 20℃ 높은 온도에서 리본 상부에서 전지 시트 방향으로 열을 방출하므로 리본의 고용융 온도는 용접하는 동안 더 높은 리플로우 온도가 필요하게 되며, 이는 전지 시트에서 열적 뒤틀림이 쉽게 발생하게 한다. 전지 시트의 열적 뒤틀림은 형성된 솔더패드의 무결성을 손상시켜 성능에 영향을 미칠 수 있다. 전지 시트의 열적 뒤틀림은 또한 전지 시트 손상, 헤드 인 필로우 결함(head in pillow) 및 가상 납땜(Pseudo Soldering) 등과 같은 다양한 납땜 결함을 초래할 수 있다.
본 출원의 실시예는 태양광 모듈을 제공하는 바, 전지 시트는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 그리드 라인 구조를 포함하고, 연결부재는 그리드 라인 구조와 전기적으로 접촉하며, 연결부재는 본체부와 본체부 표면에 위치한 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고; 동일한 연결부재의 경우 연결부재의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서 제1 부분의 점유율이 제2 부분의 점유율보다 작으면 연결부재의 제조와 전지 시트의 연결방식이 연결부재의 상부에서 전지 시트를 향하는 방향의 가열방식에 의한 것이 아님을 자연적으로 추정할 수 있으며, 또한 연결부재와 전지 시트 사이의 양호한 옴 접촉을 보장하여 초래되는 전지 시트 손상, 숨겨진 균열 및 열응력이 과도한 문제를 회피할 수 있고, 제2 부분이 전지 시트 표면에 없는 경우, 저온 라미네이팅 처리를 통해 연결부재와 그리드 라인 구조 사이의 합금화를 실현할 수 있으며, 일부 제2 부분은 용융되지 않고, 제2 부분은 본체부가 패키징층을 관통하는 것을 방지하기 위한 부분 두께 배리어층으로서 사용될 수 있으며; 연결부재 이외의 패키징층을 얇게 설정하여 로우 FAW(Low-Fiber area weight) 접착 필름의 효과를 달성하고 원가를 절감할 수 있다. 또한, 제2 부분이 용융되지 않으면 전지 시트에서 연결부재의 차폐면적이 그만큼 줄어들게 되는 데, 한편으로 연결부재를 설정하는 초기에 제2 부분의 두께를 제1 부분의 두께보다 얇게 설정하여 원가를 절감할 수 있고; 다른 한편으로 연결부재에 의한 음영 차폐면적이 작아 전지 시트의 광학적 손실을 줄이고 전지 효율 향상에 유리하다.
이하, 첨부된 도면과 결부하여 본 출원의 각 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 당업자는 이해할 수 있는 바, 본 출원의 각 실시예에서, 독자들이 본 출원을 더 잘 이해하도록 하기 위해 수많은 기술적 세부사항을 제출하였다. 그러나, 이러한 기술적 세부사항 및 하기의 각 실시예에 기반한 다양한 변화 및 수정이 없어도, 본 출원이 보호받고자 하는 기술적 해결수단을 구현할 수도 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제1 평면도이고; 도 2는 도 1의 A1-A2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고; 도 3은 도 1의 B1-B2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고; 도 4는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제2 평면도이고; 도 5는 도 4의 B1-B2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고; 도 6은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제3 평면도이고; 도 7은 도 6의 C1-C2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고; 도 8은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제4 평면도이고; 도 9는 도 8의 B1-B2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고; 도 10은 도 8의 D1-D2단면에 따른 태양광 모듈의 단면 구조 모식도이고; 도 11은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 그리드 라인 구조 상에 위치하는 연결부재의 제1 횡단면 구조 모식도이고; 도 12는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 연결부재의 제1 종단면 구조 모식도이고; 도 13은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 연결부재의 제2 종단면 구조 모식도이고; 도 14는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 그리드 라인 구조 상에 위치하는 연결부재의 제2 횡단면 구조 모식도이고; 도 15는 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 그리드 라인 구조 상에 위치하는 연결부재의 제3 횡단면 구조 모식도이고; 도 16은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제조방법에서 분리층을 형성하는 구조 모식도이고; 도 17은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제조방법에서 커버 플레이트를 제공하는 구조 모식도이고; 도 18은 본 출원의 일 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈의 제조방법에서 라미네이팅 후 태양광 모듈의 구조 모식도이다.
여기서, 도 1, 도 4, 도 6 및 도 8의 평면도에서, 패키징층과 커버 플레이트는 모두 도시되지 않았거나 패키징층과 커버 플레이트는 투시상태로 전지 시트와 연결부재 사이의 위치 및 연결관계를 표시하고 설명한다. 도 2, 도 3, 도 5, 도 7, 도 9, 도 10 및 도 16 내지 도 18의 단면도는 전지 시트 측의 각 피막층 구조만 나타내고 있으며, 전지 시트 다른 측의 각 피막층 구조는 대응하는 전지 시트 측의 각 피막층 구조와 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 도 1 내지 도 10 및 도 18은 라미네이팅 처리 후 태양광 모듈을 형성하는 구조 모식도이고, 도 16 및 도 17은 라미네이팅 처리를 하지 않고 연결부재와 그리드 라인 구조가 합금화되지 않은 구조 모식도이다.
도 1 내지 도 15를 참조하면, 본 출원의 일부 실시예에 따르면, 본 출원의 실시예는 태양광 모듈을 제공하는 바, 전지 시트(10), 제2 방향(Y)을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 연결부재(11), 패키징층(12) 및 커버 플레이트(13)를 포함하되, 전지 시트(10) 표면에는 제1 방향(X)을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 그리드 라인 구조가 있고; 각 연결부재(11)는 전지 시트(10) 표면에 위치하여 적어도 하나의 그리드 라인 구조와 전기적으로 접촉하고, 연결부재(11)는 본체부(113)와 본체부(113) 표면에 위치한 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)을 포함하며, 제1 부분(111)은 전지 시트(10) 표면에 위치하여 그리드 라인 구조와 합금화되고, 본체부(113)에서 멀리 떨어진 제2 부분(112)의 외측면 윤곽은 내측면 윤곽과 대향하고 있으며; 동일한 연결부재(11)에 대하여, 연결부재(11)의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서, 제1 부분(111)의 점유율은 제2 부분(112)의 점유율보다 작고; 패키징층(12)은 연결부재(11)의 표면과 전지 시트(10)의 표면을 커버하며; 커버 플레이트(13)는 전지 시트(10)에서 멀리 떨어진 패키징층(12) 측에 위치한다.
일부 실시예에서, 전지 시트(10)는 단결정 실리콘 태양전지, 다정질 실리콘 태양전지, 비정질 실리콘 태양전지 또는 다성분 화합물 태양전지일 수 있고, 다성분 화합물 태양전지는 구체적으로 황화카드뮴 태양전지, 비화갈륨 태양전지, 구리 인듐 셀렌화물 태양전지 또는 페로브스카이트 태양전지일 수 있다. 일부 실시예에서, 전지 시트(10)는 PERC 전지, PERT 전지(Passivated Emitter and Rear Totally-diffused cell, 패시베이션 에미터와 후면 완전 확산 전지), TOPCon 전지(Tunnel Oxide Passivated Contact, 터널 산화층 패시베이션 접촉), HIT/HJT 전지(Heterojunction Technology, 헤테로 접합 전지) 중 어느 하나를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 전지 시트(10)는 전면에 제1 전극이 있고, 전면과 대향하는 배면에 제2 전극이 있으며, 제1 전극과 제2 전극은 서로 다른 극성을 가지는 경우, 도면에 도시된 단면도 중 전지 시트(10) 일측의 각 피막층 구조는 전지 시트(10) 타측의 각 피막층 구조와 동일하다.
일부 실시예에서, 전지 시트(10)는 완전한 후면 전극 접촉 결정질 실리콘 태양전지(Interdigitated back contact, IBC)이고, IBC 전지는 전지의 백라이트 표면에 양의 금속전극과 음의 금속전극이 서로 맞물려 배열된 후면접합-후면접촉 태양전지 구조이며, 그의 PN 접합 및 전극은 전지의 배면에 위치한다. 즉 IBC 전지의 에미터 영역과 베이스 영역의 전극은 모두 배면에 있고 전면은 그리드 라인으로 덮이지 않아 전지의 광전변환성능을 향상시킬 수 있다. 따라서 도면에 도시된 단면도 중 전지 시트(10) 일측의 각 피막층 구조는 전지 시트(10) 타측의 각 피막층 구조와 상이하며, 전지 시트(10)의 각 피막층 구조에는 패키징층(12) 및 커버 플레이트(13)가 포함된다.
전지 시트(10)는 전체 시트 전지 또는 분할 시트 전지이다. 분할 시트 전지는 완전한 전체 시트 전지가 절단공정을 통해 형성된 전지 시트를 말한다. 절단공정에는 레이저 그루빙+절단(Linear Spectral Clustering, LSC)공정과 열응력 전지 분리(TMC)공정이 포함된다. 일부 실시예에서, 분할 시트 전지는 하프 시트 전지이고, 하프 시트 전지는 하프 컷 전지 또는 1/2 등분할 시트 전지로 이해될 수도 있다. 일부 실시예에서, 분할 시트 전지는 1/3 등분할 시트 전지, 1/4 등분할 시트 전지 또는 1/8 등분할 시트 전지 등일 수 있다. 하프 컷 전지 모듈의 역할은 저항 손실을 줄여 발전전력을 향상시키는 것이다. 옴의 법칙에 따르면 태양전지 연결의 전기적 손실은 전류 크기의 제곱에 비례한다. 전지를 반으로 절단하면 전류 크기도 절반으로 줄어 전기적 손실도 풀사이즈 전지 손실의 4분의 1로 줄어든다. 전지 수의 증가에 따라 전지 갭의 수도 증가되며, 모듈 백플레이트의 반사를 통해 전지 갭은 단락전류를 증가시키는 데 도움이 된다. 또한, 하프 컷 전지 모듈은 전지 리본의 폭을 최적화할 수 있는 데, 관행에서는 전기적 손실을 줄이기 위해 리본 폭을 증가시키는 것과 광차단 손실을 줄이기 위해 리본 폭을 줄이는 것 사이의 균형을 최적화할 필요가 있었다. 하프 컷 전지 모듈은 전지 손실을 줄였고, 리본의 폭은 가늘게 설정하여 광차단 손실을 줄일 수 있어 전지 효율과 발전 전력 소비를 개선하는 데 도움이 된다.
일부 실시예에서, 태양광 모듈은 적어도 2개의 전지 시트를 포함하고, 2개의 인접한 전지 시트 사이는 연결부재를 통해 직렬 또는 병렬로 연결되어 전지 스트링 그룹을 형성하며, 서로 다른 전지 시트(10) 사이의 전기적 절연을 구현하기 위해 전지 시트 사이에 전지 갭이 존재한다.
일부 실시예에서, 그리드 라인 구조는 태양전지 시트 내부의 광 생성 전류를 수집하고 전지 시트(10) 외부로 유도하는 데 사용된다. 그리드 라인 구조는 메인 그리드 라인(102)과 보조 그리드 라인(101)을 포함하며, 보조 그리드 라인(101)은 서브 그리드 라인이라고도 할 수 있고, 보조 그리드 라인(101)은 전류를 유도하는 데 사용되며, 메인 그리드 라인(102)은 보조 그리드 라인(101)의 전류를 수집하여 모으는 데 사용된다. 일부 실시예에서, 그리드 라인 구조가 보조 그리드 라인(101)만 포함하여 캐리어 전송 경로를 단축하고 직렬 저항을 감소시키며 더 나아가 전면 수광 면적을 증가시키고 모듈의 전력을 높이며, 생산 비용을 줄이기 위해 단락 전류를 증가시키고 그리드 라인 인쇄 은 페이스트의 사용량을 감소시킨다.
일부 실시예에서, 연결부재(11)는 리본이고, 리본은 전지 시트(10) 사이를 서로 연결하는 데 사용되며, 전류를 모아 태양광 모듈 외부의 구성요소로 수송한다. 리본은 합류 리본 및 상호 연결 리본을 포함하며, 합류 리본은 태양광 전지 스트링과 정션 박스를 연결하는 데 사용되고, 상호 연결 리본은 전지 시트(10)와 전지 시트(10) 사이를 연결하는 데 사용된다.
일부 실시예에서, 도 11 내지 도 15를 참조하면, 도 11 내지 도 15는 용접처리 또는 라미네이팅 처리가 수행되지 않은 연결부재(11)의 초기상태이다. 연결부재(11)는 본체부(113) 및 본체부(113) 표면을 덮는 도장층(114)을 포함하고, 도장층(114)은 후속하여 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)을 형성하는 데 사용된다. 본체부(113)는 도전층이고, 본체부(113)는 일정한 강도를 갖고 전도성능이 좋은 도전층이며, 도전층은 연결부재(11)의 주된 전도성 전달층 역할을 하므로, 본체부(113)의 저항률이 낮을수록 연결부재(11)의 전기적 손실이 적고 전지 효율 및 발전전력이 좋다. 도장층(114)은 본체부(113) 표면에 도금되거나 본체부(113) 표면에 코팅될 수 있으며, 구체적으로 전해도금법, 진공증착법, 스프레이법 또는 용융도금법 등 특수 공정을 이용하여 도장층(114)의 코팅원료를 일정한 조성비 및 두께에 따라 본체부(113) 주변에 균일하게 덮히게 할 수 있다. 도장층(114)의 주요 기능은 연결부재(11)가 용접성을 충족하도록 하고, 연결부재(11)를 전지 시트(10)의 그리드 라인 구조에 견고하게 용접하여 양호한 전류 전도 역할을 한다.
일부 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 도장층(114)은 본체부(113) 표면을 균일하게 커버하거나 보조 그리드 라인(101)의 간격 배치 규칙 및 터포 그래피 특징 간격에 따라 본체부 표면을 커버할 수 있으며, 도장층(114)은 연결부재의 연장방향에 따른 폭이 보조 그리드 라인(101)의 폭보다 크거나 동일하고, 도장층(114) 사이의 거리가 보조 그리드 라인(101) 사이의 거리보다 작다.
일부 실시예에서, 도 14 또는 도 15에 도시된 바와 같이, 도장층(114)은 본체부(113) 표면에 균일하게 코팅되어 있지 않으며, 차후 제1 부분으로 사용하기 위해 일부 둘레의 도장층(114) 두께는 상대적으로 두껍고, 차후 제2 부분으로 사용하기 위해 일부 둘레의 도장층(114) 두께는 상대적으로 얇다. 도 15를 참조하면, 도장층은 본체부의 일부 둘레만 코팅하여 제1 부분의 후속 형성에 사용된다. 즉 도장층은 제2 부분을 형성하기 위한 영역을 코팅하지 않는다. 상술한 도 14 및 도 15에 도시된 연결부재의 종단면도는 도 12에 도시된 바와 같이, 도장층(114)는 연결부재의 연장방향에 따른 본체부(113)의 모든 표면을 커버할 수 있고; 도 13에 도시된 바와 같이 간격을 두고 배치될 수도 있다. 여기서, 종단면은 연결부재의 연장방향의 수직이등분선에 따른 단면을 의미하고, 횡단면은 연결부재의 연장방향에 수직인 수직이등분선에 따른 단면을 의미한다.
일부 실시예에서, 본체부(113)의 재료는 구리, 니켈, 금, 은 등 전도성이 좋은 전도재료 또는 저항률이 낮은 합금재료이다. 본체부(113)의 저항률이 1Х10-7Ω·m보다 작거나 전도율이 1×107S/m보다 크거나 같은 경우, 본체부(113)의 전기적 손실이 작으며, 전지 효율 및 발전 전력이 크다. 저항률(Resistivity)은 다양?h 물질이 저항특성을 나타내는 데 사용되는 물리량으로서 전류에 대한 물질의 방해작용의 속성이다. 전도율(conductivity)은 물질에서 전하의 흐름 용이성을 설명하기 위한 파라미터이다. 일부 실시예에서, 본체부(113)의 재료는 구리층이고, 구리층의 저항률은 낮으며(1.75×10-8Ω·m), 구리의 비용은 금 및 은보다 낮다. 또한 구리의 화학적 안정성이 높고 강도가 적당하며 용접 및 패키징 중 라미네이팅 처리에서 변형되지 않으므로 연결부재(11)의 차폐면적이 작다.
일부 실시예에서, 도장층(114)의 재료는 융점이 본체부(113)보다 낮은 금속재료 또는 주석합금과 같은 합금재료이며, 주석합금은 주석-아연합금, 주석-비스무트합금 또는 주석-인듐합금을 포함할 수 있다. 주석을 용접재료로 사용한 용접은 주석 융점이 낮고 구리 등 금속과 좋은 친화력이 있으며 용접 견뢰도가 좋다. 주석-납합금 중 납은 리본의 융점을 낮출 수 있으며, 주석과 납은 융점이 183℃인 공융점을 형성할 수 있어 양호한 용접성능과 사용성능을 갖는다. 본 출원에 개시된 실시예는 다른 금속원소를 사용하여 납을 대체하거나 주석-납합금에 비스무트 원소와 같은 다른 원소를 첨가하는 데, 비스무트를 사용하면 융점온도를 낮추고 표면장력을 감소시킬 수 있다. 주석-비스무트합금의 융점은 139℃까지 떨어질 수 있어 저온용접의 요구를 충족시킨다.
일부 실시예에서, 도장층(114)에는 플럭스가 있으며, 플럭스는 용접공정에서 용접 프로세서를 돕고 촉진할 수 있는 동시에 보호효과를 갖고 산화반응을 방지하는 화학물질을 지칭한다. 플럭스에는 무기 플럭스, 유기 플럭스 및 수지 플럭스가 포함된다. 또한, 플럭스는 융점이 도장층(114)의 융점보다 낮고 용융상태에서 도장층(114)의 유동성을 증가시켜 도장층(114)과 그리드 라인 구조가 양호한 합금을 형성하게 함을 이해할 수 있다.
일부 실시예에서, 연결부재(11)의 횡단면 형상은 원형이고, 원형 리본에는 배향문제 및 정렬문제가 존재하지 않으며, 원형 리본은 대량 생산이 더 용이하다. 일부 실시예에서, 연결부재(11)의 횡단면 형상은 리본과 그리드 라인 구조의 접촉면적을 증가시키고 연결부재(11)와 그리드 라인 구조의 오정렬 문제를 줄이기 위해 삼각형 또는 다른 임의의 형상일 수 있다.
일부 실시예에서, 전지 시트(10)에서 멀리 떨어진 연결부재(11)의 표면에는 반사층이 있으며, 반사층은 전지 시트 및 본체부(113)에서 멀리 떨어진 도장층(114)의 외측면에 위치한다. 반사층은 전지 시트(10)에 대한 연결부재(11)의 차폐면적을 줄이기 위해 사용된다. 일부 실시예에서, 도장층(114)의 외면에는 반사홈이 있으며, 반사홈은 각각 도장층(114)으로부터 본체부(113) 방향으로 함몰된 오목부 또는 홈이며, 태양광은 반사홈의 측벽을 통해 전지 시트(10)로 반사되어 태양광의 활용도를 향상시킨다.
일부 실시예에서, 제1 부분(111)는 연결부재(11)와 그리드 라인 구조의 합금화 부분이다. 제1 부분(111)의 제조공정은 라미네이팅 처리공정에서 열이 연결부재(11)로 전달되어 전지 시트(10)와 대향하는 표면의 일부 도장층(114)이 용융온도 환경에서 용융상태를 유지하고, 도장층(114) 내의 주석원소가 전지 시트(10)의 그리드 라인 구조의 은과 서로 확산되어 합금을 형성하고, 형성된 합금은 제1 부분(111) 역할을 한다.
일부 실시예에서, 제1 부분(111)은 주석층이고, 주석층의 재료는 주석합금이며, 주석합금은 주석-아연합금, 주석-비스무트합금 또는 주석-인듐합금을 포함할 수 있다. 주석을 용접재료로 사용한 용접은 주석 융점이 낮고 구리 등 금속과 좋은 친화력이 있으며 용접 견뢰도가 좋다. 비스무트를 사용하면 융점온도를 낮추고 표면장력을 감소시킬 수 있다. 주석-비스무트합금의 융점은 139℃까지 떨어질 수 있어 저온용접의 요구를 충족시킨다. 제1 부분(111)에는 일부 그리드 라인 구조의 은원소가 포함되어 제1 부분(111)과 그리드 라인 구조 사이의 접촉이 양호하게 된 한편, 제1 부분(111)과 그리드 라인 구조가 양호한 옴 접촉을 형성하여 접촉저항이 낮은 반면, 제1 부분(111)과 그리드 라인 구조 사이의 용접 응력이 상대적으로 크고, 제1 부분(111)과 그리드 라인 구조 사이의 용접이 비교적 견고하며, 후속 작업 및 이동으로 인해 그리드 라인 구조와 제1 부분(111) 사이의 이탈이 발생하지 않아 태양광 모듈의 수율을 향상시키는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 제1 부분(111)을 형성하는 과정에서, 분리층(121) 또는 접착 필름에 의해 감싸진 도장층(114)은 용융되지 않거나, 용융상태의 도장층(114)이 분리층에 의해 감싸져 최종적으로 제2 부분(112)을 형성한다. 제2 부분(112)은 그리드 라인 구조와 합금화되지 않은 도장층(114)의 부분으로 간주될 수 있다. 제2 부분(112)의 두께는 온도의 전달 및 분리층의 밀봉성으로 인해 전지 시트(10)의 표면에서 멀리 떨어질수록 제2 부분(112)의 두께가 두꺼워진다. 제2 부분(112)은 본체부(113)가 패키징층(12)을 관통하는 것을 방지하기 위한 부분 두께 배리어층으로서 사용될 수 있으며; 연결부재(11) 이외의 패키징층(12)을 얇게 설정하여 로우 FAW(Low-Fiber area weight) 접착 필름의 효과를 달성하고 원가를 절감할 수 있다. 또한, 제2 부분(112)이 용융되지 않으면 전지 시트(10)에서 연결부재(11)의 차폐면적이 그만큼 줄어들게 되는 데, 한편으로 연결부재(11)를 제조하는 과정에서 제2 부분(112)의 두께를 제1 부분(111)의 두께보다 얇게 설정하여 원가를 절감할 수 있고; 다른 한편으로 연결부재(11)에 의한 음영 차폐면적이 작아 전지 시트(10)의 광학적 손실을 줄이고 전지 효율 향상에 유리하다.
일부 실시예에서, 제2 부분(112)의 본체부(113)에서 멀리 떨어진 외측면 윤곽과 내측면 윤곽이 대향한다는 것은 임의의 부위의 제2 부분(112) 외측면으로부 본체부(113)의 수직이등분선까지의 거리가 모두 동일하거나 오류가 10% 미만인 것을 의미한다. 제2 부분(112)은 라미네이팅 처리공정에서 용융되지 않는다. 즉 라미네이팅 처리 전후의 제2 부분의 터포 그래피는 크게 변하지 않거나 변하지 않는다.
일부 실시예에서, 제2 부분(112)은 주석층이고, 주석층과 본체부(113) 사이의 상용성이 좋으며, 주석층은 제2 부분(112)과 본체부(113) 사이의 전류 수송손실을 감소시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 부분(112)의 재료는 임의의 저저항 재료일 수 있고, 제2 부분(112)과 제1 부분(111)은 동일한 도장층(114)에 의해 형성되지 않는다. 제2 부분(112)은 연결부재(11)의 전기적 손실을 줄여 전지 효율을 향상시키는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 제2 부분(112)은 제1 부분(111)에서 멀리 떨어진 본체부(113)의 표면 및 전지 시트(10)에서 멀리 떨어진 본체부(113)의 표면을 커버한다. 이와 같이, 분리층(121)도 마찬가지로 제1 부분(111)에서 멀리 떨어진 본체부(113)의 표면 및 전지 시트(10)에서 멀리 떨어진 본체부(113)의 표면을 커버하며, 전지 시트(10)가 도장층(114)과 합금화되지 않아 제1 부분(111)과 제2 부분(112)을 형성하기 전에, 분리층(121)은 패키징층(12)이 연결부재(11)와 그리드 라인 구조 사이로 들어가는 것을 방지하여 그리드 라인 구조와 연결부재(11) 사이를 절연시킨다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 부분(111)과 제2 부분(112)은 연속적인 피막층이고, 일부 영역의 도장층(114) 및 전지 시트(10) 표면에 위치한 도장층(114)을 제1 부분(111)으로 나머지 도장층(114)을 제2 부분(112)으로 자체 정의한다. 일부 실시예에서, 제1 부분(111)과 제2 부분(112) 사이는 불연속적이다. 즉 도장층(114)은 용접과정에서 일부 도장층(114)이 용융되어 제1 부분(111)을 형성하고, 일부 도장층(114)은 분리층(121)의 작용에 의해 유지되어 제2 부분(112)을 형성하며, 제1 부분(111)과 제2 부분(112) 사이는 단절된다.
일부 실시예에서, 제2 부분(112)의 점유율이 제1 부분(111)의 점유율보다 크면, 제2 부분(112)의 점유율이 제1 부분(111)의 점유율보다 작거나 제2 부분(112)의 점유율이 제1 부분(111)의 점유율과 같은 경우에 비해, 연결부재(11)와 그리드 라인 구조의 합금화에 의해 형성된 차폐면적이 작아지고, 태양광 모듈의 전기적 손실도 작아진다. 용융되지 않은 제2 부분(112)의 점유율이 용융된 제1 부분(111)의 점유율보다 크고, 라미네이팅 처리 동안의 온도를 더 낮게 설정할 수 있어, 높은 온도에 의한 전지 시트(10)의 열적 뒤틀림 등 일련의 문제를 회피할 수 있다.
일부 실시예에서, 연결부재(11)의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서, 제1 부분(111)의 점유율은 제2 부분(112) 점유율의 1/4~2/3배이다. 제1 부분(111)의 점유율은 제2 부분(112) 점유율의 1/4~1/3배, 1/4~1/2배, 1/3~1/2배, 1/3~4/9배 또는 1/2~2/3배이다. 제1 부분(111)의 점유율은 제2 부분(112) 점유율의 1/4배, 0.34배, 0.43배, 0.58배 또는 0.64배이다. 제1 부분(111)과 제2 부분(112)의 점유율 범위는 제1 부분(111)을 크게 설정하는 경우 연결부재(11)와 그리드 라인 구조 사이의 접촉면이 커지고, 따라서 연결부재(11)와 그리드 라인 구조 사이의 접촉영역도 커지며 접촉저항이 낮으며 연결부재(11)가 전류를 수집하는 범위가 더 커져 발전 전력 증대에 유리하다. 제1 부분(111)을 작게 설정하는 경우, 연결부재(11)의 차폐면적이 작아지고 전기적 손실이 작아지며 라미네이팅 처리 온도가 낮아 전지 시트(10)가 받는 열응력의 문제 정도는 또한 약하여 태양광 모듈의 수율 향상에 유리하다.
일부 실시예에서, 일부 실시예에서, 제1 부분(111)의 재료는 제2 부분(112)의 재료와 동일하다. 제1 부분(111)과 제2 부분(112)이 동일한 도장층(114)에 의해 형성되면 연결부재(11)를 대량 생산하는 데 사용될 수 있고 태양광 모듈의 제조효율을 향상시킨다. 제1 부분(111)과 제2 부분(112) 사이에 배향 문제가 없는 경우, 연결부재(11)는 임의의 각도로 전지 시트(10) 표면에 배치할 수 있으며, 정렬 문제가 있는 경우, 태양광 모듈의 난이도가 낮아진다.
일부 실시예에서, 제2 부분(112)의 전도율은 본체부(113)의 전도율보다 크다. 본체부(113)는 전기전도를 위해 사용되고, 제2 부분(112)은 용접용 땜납으로 사용되며, 제2 부분(112)의 전도율을 본체부(113)의 전도율보다 크게 설정하면, 전류를 수송하는 데 사용할 수 있는 경로는 주로 본체부에 있으며 전류를 수집하여 모으는 데 도움이 될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 제1 방향은 가로 방향(X)이고, 제1 방향은 제2 방향(Y)과 교차하며, 그리드 라인 구조는 보조 그리드 라인(101)이고, 전지 시트(10) 표면에는 대응하는 메인 그리드 라인가 설치되지 않아 메인 그리드 라인의 차폐면적을 줄이고 전지 효율 향상시키는 데 도움이 된다. 일부 실시예에서, 제1 부분(111)는 적어도 일부가 그리드 라인 구조와 본체부(113)의 중첩부에 위치한다. 여기서 중첩부란 전지 시트(10)에서 본체부(113)의 정투영과 그리드 라인 구조의 중첩영역 또는 본체부(113)와 그리드 라인 구조 사이의 접합부를 의미한다.
일부 실시예에서, 또한, 가로 방향(X)과 제2 방향(Y)은 서로 수직이거나 90도 미만인 각도, 예를 들어 60도, 45도, 30도 등일 수 있다. 즉 가로 방향(X)과 제2 방향(Y)은 동일한 방향이 아니다. 본 출원의 실시예는 설명과 이해의 편의를 위해 가로 방향(X)과 제2 방향(Y)이 서로 수직인 것을 예로 들어 설명하며, 특정 애플리케이션에서 가로 방향(X)과 제2 방향(Y) 사이의 각도 설정은 실제 요구 및 애플리케이션 시나리오에 따라 조정될 수 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다.
일부 실시예에서, 전지 시트(10)에서 그리드 라인 구조와 본체부(113)의 중첩부의 정투영은 전지 시트(10)에서 제1 부분(111)의 정투영 내에 위치한다. 전지 시트(10)에서 제1 부분(111)의 영역은 크고, 제1 부분(111)과 그리드 라인 구조의 접촉면적은 크며, 전지 시트(10)와 연결부재(11)의 용접효과가 좋고, 전지 효율 및 발전 전력이 높다.
일부 실시예에서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 연결부재(11)의 도장층(114)은 본체부(113) 표면을 균일하게 커버하며, 전지 시트(10) 측을 향한 도장층(114)은 모두 용융상태이고, 보조 그리드 라인(101)과 접촉하는 일부 표면의 제1 부분(111)에는 은원소가 포함되어 있다. 연결부재(11)의 제1 부분(111)은 균일한 피막층이여서 제1 부분(111)이 제1 방향을 따라 연속적이고 균일한 피막층임을 보장할 수 있으며, 연결부재(11)는 각 보조 그리드 라인(101)과의 사이에 양호한 옴 접촉을 형성하여 가상 납땜을 회피할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 연결부재(11)의 도장층(114)은 균일하고 연속적인 피막층이 아니고, 연결부재(11)의 도장층(114)은 보조 그리드 라인(101)과 대응하는 본체부(113) 표면에만 존재하며, 연결부재(11)는 본체부(113) 및 본체부(113)의 연장방향을 따라 간격을 두고 배치된 도장층(114)을 포함하고, 도장층(114)은 본체부(113) 표면을 커버한다. 라미네이팅 처리 후, 일부 도장층(114)이 용융되어 제1 부분(111)을 형성하고, 나머지 도장층(114)이 제2 부분(112)으로 사용된다. 연결부재(11)는 이러한 방식으로 설계되어 도장층(114)의 사용량을 감소시키고 태양광 모듈의 제조비용을 감소시킨다. 라미네이팅 처리 후, 보조 그리드 라인(101) 영역이 없는 연결부재(11)의 제2 방향을 따른 폭이 보조 그리드 라인(101) 영역의 연결부재(11)의 폭보다 작아져, 연결부재(11)의 차폐면적을 줄이고 전지 효율을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 방향은 제2 방향(Y)과 평행하고, 각 연결부재(11)는 그리드 라인 구조와 일일이 대응된다. 그리드 라인 구조는 메인 그리드 라인(102)이고, 전지 시트(10) 표면에는 보조 그리드 라인(101)을 더 포함하며, 보조 그리드 라인(101)의 연장방향은 메인 그리드 라인(102)의 연장방향과 교차하며, 메인 그리드 라인(102)과 보조 그리드 라인(101)은 모두 전지 시트(10) 위에 위치하고, 메인 그리드 라인(102)은 적어도 하나의 보조 그리드 라인(101)과 교차하여 전기적으로 접촉한다.
일부 실시예에서, 제1 방향을 따라, 제1 부분(111)의 폭은 그리드 라인 구조의 폭보다 크다. 이러한 방식으로, 제1 부분(111)은 메인 그리드 라인(102)의 폭을 완전히 커버한다. 즉 연결부재(11)가 메인 그리드 라인(102)의 표면을 전체적으로 커버하여 연결부재(11)와 메인 그리드 라인(102)의 접촉 면적을 최대화하고, 메인 그리드 라인(102)와 연결부재(11)의 접촉저항을 감소하여 전기적 손실을 감소시킨다.
일부 실시예에서, 제2 방향(Y)을 따른 메인 그리드 라인(102)의 중간점에 의해 형성되는 수직이등분선은 제2 방향(Y)을 따른 본체부(113)의 중간점에 의해 형성되는 수직이등분선과 대향한다. 또는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 방향(Y)에 따른 본체부(113)의 횡단면의 수직이등분선(115)은 제2 방향(Y)에 따른 메인 그리드 라인(102)의 횡단면의 수직이등분선(105)과 중첩된다. 연결부재(11)와 메인 그리드 라인(102) 사이는 완전히 정렬되고, 연결부재(11)는 메인 그리드 라인(102)와 양호한 접촉을 형성하여 가상 납땜 및 납땜 누락 등과 같은 상황을 회피할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 방향(Y)을 따른 본체부(113)의 횡단면의 수직이등분선(115)과 제2 방향(Y)을 따른 메인 그리드 라인(102)의 횡단면의 수직이등분선(105) 사이에는 20% 미만인 편차가 존재한다.
일부 실시예에서, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 태양광 모듈은 복수의 연결층(104)을 더 포함하며, 연결층(104)은 연결부재(11)의 연장 방향을 따라 간격을 두고 배치되고, 연결층(104)은 전지 시트(10)와 연결부재(11) 사이에 위치한다. 연결층(104)은 위치 결정 접착제이며, 접착점을 통해 연결부재(11)의 위치를 결정하고, 연결부재(11)와 그리드 라인 구조 사이의 위치관계를 정확하게 위치 결정하며, 후속의 용접처리 또는 라미네이팅 처리에서 연결부재(11)와 전지 사이를 양호하게 접촉시켜 전지 효율을 최대화한다. 또한, 위치 결정 접착제를 통해 인접한 연결부재(11) 사이에 위치한 그리드 라인 구조의 길이를 유사하게 할 수 있어 전지 시트(10)가 수집한 전류의 수송 경로은 균일하여 경로의 수송손실을 줄인다.
일부 실시예에서, 도 10을 참조하면, 도장층(114)이 연결층(104)에 의해 감싸이므로 연결층(104) 내에 위치한 일부 도장층(114)은 제3 부분(116)으로 사용된다. 동일한 연결부재(11)에 대하여, 제3 부분(116)의 점유율이 제1 부분(111)의 점유율보다 작다. 제3 부분(116)의 점유율이 큰 경우, 연결층(104)의 두께가 두꺼운 것을 설명하고, 연결층(104)의 두께는 연결부재(11)의 라미네이팅 처리 전의 작업에서 어긋나지 않도록 하며; 제3 부분(116)의 점유율이 작은 경우, 제1 부분(111)의 점유율도 마찬가지로 작고, 연결부재(11)의 확산면적 및 차폐면적이 작아 전기적 손실이 줄어든다.
일부 실시예에서, 패키징층(12)은 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하고, 제1 패키징층은 태양전지의 전면 또는 배면 중 하나를 커버하며, 제2 패키징층은 태양전지의 전면 또는 배면 중 다른 하나를 커버한다. 구체적으로, 제1 패키징층 또는 제2 패키징층의 적어도 하나는 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(EVA) 접착 필름, 폴리에틸렌 옥텐 공탄성체(POE) 접착 필름 또는 폴리비닐 부티랄(PVB) 접착 필름 등 유기 패키징 접착 필름일 수 있다.
일부 실시예에서, 커버 플레이트(13)는 유리 커버 플레이트, 플라스틱 커버 플레이트 등 광 투과기능을 갖는 커버 플레이트일 수 있다. 구체적으로, 패키징층(12)을 향한 커버 플레이트(13)의 표면은 요철면으로서 입사광의 활용도를 증가시킬 수 있다. 커버 플레이트(13)는 제1 커버 플레이트 및 제2 커버 플레이트를 포함하고, 제1 커버 플레이트와 제1 패키징층은 서로 대향하며, 제2 커버 플레이트와 제2 패키징층은 서로 대향한다.
본 출원의 실시예는 태양광 모듈을 제공하는 바, 전지 시트(10)는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 그리드 라인 구조를 포함하고, 연결부재(11)는 그리드 라인 구조와 전기적으로 접촉하며, 연결부재(11)는 본체부(113)와 본체부(113) 표면에 위치한 제1 부분(111) 및 제2 부분(112)을 포함하고; 동일한 연결부재(11)의 경우, 연결부재(11)의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서, 제1 부분(111)의 점유율이 제2 부분(112)의 점유율보다 작으면 연결부재(11)의 제조와 전지 시트(10)의 연결방식이 연결부재(11)의 상부에서 전지 시트(10)를 향하는 방향의 가열방식에 의한 것이 아님을 자연적으로 추??할 수 있으며, 또한 연결부재(11)와 전지 시트(10) 사이의 양호한 옴 접촉을 보장하여 초래되는 전지 시트(10) 손상, 숨겨진 균열 및 열응력이 과도한 문제를 회피할 수 있고, 제2 부분(112)이 전지 시트(10) 표면에 없는 경우, 저온 라미네이팅 처리를 통해 연결부재(11)와 그리드 라인 구조 사이의 합금화를 실현할 수 있으며, 일부 제2 부분(112)은 용융되지 않고, 제2 부분(112)은 본체부(113)가 패키징층(12)을 관통하는 것을 방지하기 위한 부분 두께 배리어층으로서 사용될 수 있으며; 연결부재(11) 이외의 패키징층(12)을 얇게 설정하여 로우 FAW(Low-Fiber area weight) 접착 필름의 효과를 달성하고 원가를 절감할 수 있다. 또한, 제2 부분(112)이 용융되지 않으면 전지 시트(10)에서 연결부재(11)의 차폐면적이 그만큼 줄어들게 되는 데, 한편으로 연결부재(11)를 설정하는 초기에 제2 부분(112)의 두께를 제1 부분(111)의 두께보다 얇게 설정하여 원가를 절감할 수 있고; 다른 한편으로 연결부재(11)에 의한 음영 차폐면적이 작아 전지 시트(10)의 광학적 손실을 줄이고 전지 효율 향상에 유리하다.
이에 상응하게, 본 출원의 실시예의 다른 측면은 태양광 모듈의 제조방법을 제공하는 바, 상술한 실시예에 의해 제공되는 태양광 모듈을 제조하는 데 사용되며, 상술한 실시예와 동일 또는 유사한 구성요소는 여기서 반복하지 않는다.
도 16을 참조하면, 전지 시트(10)를 제공하며, 전지 시트(10) 표면에는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 그리드 라인 구조가 포함된다. 도 12에 도시된 그리드 라인 구조는 보조 그리드 라인(101)이다. 일부 실시예에서, 전지 시트(10) 표면은 제2 방향(Y)을 따라 연장된 보조 그리드 라인(101) 및 제1 방향을 따라 연장된 메인 그리드 라인(102)을 포함할 수 있다.
도 16 및 도 8을 참조하면, 전지 시트(10) 표면에는 간격을 두고 배치되는 연결층(104)이 구비되며, 연결층(104)은 인접한 보조 그리드 라인(101) 사이에 위치하고, 연결층(104)은 제2 방향을 따라 간격을 두고 배치될 수 있으며; 제2 방향을 따라 엇갈리게 배치될 수도 있다. 즉 첫 번째 연결층(104)은 첫 번째 보조 그리드 라인(101)과 두 번째 보조 그리드 라인(101) 사이에 위치하고, 두 번째 연결층(104)은 두 번째 보조 그리드 라인(101)과 세 번째 보조 그리드 라인(101) 사이에 위치하며, 세 번째 연결층(104)은 첫 번째 보조 그리드 라인(101)과 두 번째 보조 그리드 라인(101) 사이에 위치하는 등이다.
일부 실시예에서, 도 16을 참조하면, 전지 시트(10) 표면에 도 11 내지 도 15에 도시된 바와 같은 연결부재(11)를 부설하고, 연결층(104)이 있는 영역은 자외선에 의해 고정되어 연결층(104)의 접착력이 강화되며; 연결부재(11) 표면에 분리층(121)을 커버시키고, 제2 방향에 따른 분리층(121)의 길이는 도장층(114) 외주의 2/3보다 커서 비교적 완전한 감쌈을 형성한다. 또한, 분리층(121)의 길이는 도장층(114)의 외주보다 길고, 분리층(121)의 양단은 모두 전지 시트(10) 표면에 위치하며, 분리층(121)은 일정한 인성과 중력의 영향을 받기 때문에, 분리층(121)과 전지 시트(10) 및 연결부재(11) 사이에 일정한 공극이 형성됨을 알 수 있다. 즉 도장층(114)의 일부는 분리층(121)에 의해 완전히 감싸지지 않으며, 감싸지지 않은 도장층(114)은 후속 라미네이팅 공정에서 제1 부분(111)으로 변환되고, 분리층(121)에 의해 감싸진 도장층(114)은 제2 부분(112)으로 변환된다.
일부 실시예에서, 분리층(121)의 재료는 패키징층(12)의 재료와 동일하면, 분리층(121)은 후속 라미네이팅 처리에서 접착 필름과 결합되어 분리층(121)은 패키징층(12)의 일부로 사용되며 피막층과 피막층 사이의 비호환성이 존재하지 않는다. 패키징층(12)은 습기의 침식 및 내부 공극으로 인한 전지 시트(10)의 손상 위험으로부터 전지 시트(10)를 더 잘 보호할 수 있다. 분리층(121)은 예비가교도가 50%~70%인 예비가교(precrosslinking) 접착 필름이며, 예비가교도가 이 범위 내인 경우, 분리막은 라미네이팅 처리 전에 연결부재(11)를 고정시켜 연결부재(11)의 이동을 방지할 수 있다. 분리막은 연결부재(11)와 미세 그리드 사이에 대해 용접하는 과정에서 리본이 용융상태 접착 필름에 밀려 편이되거나 리본과 미세 그리드 사이의 접착 필름이 넘침으로 인해 전지 시트(10)가 파손되거나 가상 납땜되는 등 상황을 회피하는 데에도 사용된다. 또한, 가교도가 85%보다 크면, 패키징층(12)은 후속 라미네이팅 처리에서 가교반응을 통해 접착력이 증가되어 분리층(121)을 다시 가교반응시키기 때문에 분리층(121)의 가교도가 크고 경도도 크게 되며, 따라서 분리층(121), 전지 시트(10)와 연결부재(11) 사이에 틈이 생기거나 경도가 큰 분리층(121)이 전지 시트(10) 표면을 손상시키는 등 상황이 발생하여 전지 성능에 영향을 미치게 된다.
일부 실시예에서, 도 17을 참조하면, 접착 필름(122)을 제공하며, 접착 필름(122)은 전지 시트(10) 표면에 부설되고 전지 시트(10), 연결부재(11) 및 분리층(121) 표면을 커버하며; 커버 플레이트(13)를 제공하고, 커버 플레이트(13)는 전지 시트(10)에서 멀리 떨어진 접착 필름(122)의 표면에 위치하며; 라미네이팅 처리 후, 도장층은 제1 부분 및 제2 부분 또는 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분으로 변환되고; 접착 필름은 분리층과 결합되어 패키징층을 형성한다.
일부 실시예에서, 분리층이 설치되지 않고, 연결부재와 전지 시트 표면에 접착 필름을 직접 부설하면, 접착 필름에 의해 커버된 도장층은 제2 부분으로 사용되고, 일부 도장층은 그리드 라인 구조와 합금화하여 제1 부분으로 사용된다.
일부 실시예에서, 도 18을 참조하면, 분리층(121)의 재료와 접착 필름의 재료는 상이하며, 접착 필름이 패키징층으로 변환되고, 분리층(121)은 여전히 패키징층과 전지 시트 사이 및 패키징층과 연결부재 사이에 위치한다. 분리층(121)의 융점이 라미네이팅 처리시 라미네이팅 장치의 융점 및 접착 필름의 융점보다 높아 용융상태의 접착 필름이 연결부재와 그리드 라인 구조 사이에 스며들어 전지 시트와 연결부재의 용접효과에 영향을 미치는 것을 방지한다.
이상과 같이 본 출원은 바람직한 실시예로 개시되었으나, 청구범위를 한정하기 위한 것이 아니며, 당업자라면 누구나 본 출원의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 일부 변경 및 수정이 가능하므로 본 출원의 보호범위는 본 출원의 청구범위에 의해 정의된 범위를 기반으로 한다. 또한, 본 출원 명세서의 실시예 및 도시된 도면은 예시적인 것일 뿐이며, 본 출원의 청구범위의 전체 보호범위를 대표하는 것은 아니다.
본 기술분야의 기술자는 상기 각 실시형태는 본 출원을 구현하기 위한 구체적인 실시예이며, 실제 응용에서는 본 출원의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 형식적으로 및 세부적으로 이에 대해 다양한 수정을 진행할 수 있음을 이해할 것이다. 본 기술분야의 기술자는 본 출원의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 각각에 대해 변경 및 수정을 진행할 수 있으므로, 본 출원의 보호범위는 특허청구범위를 기준으로 해야 한다.

Claims (20)

  1. 전지 시트, 제2 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 연결부재, 적어도 하나의 패키징층 및 적어도 하나의 커버 플레이트를 포함하는 태양광 모듈로서,
    상기 전지 시트 표면에는 제1 방향을 따라 간격을 두고 배치된 복수의 그리드 라인 구조가 있고;
    각 상기 연결부재는 상기 전지 시트 표면에 위치하여 적어도 하나의 상기 그리드 라인 구조와 전기적으로 접촉하고, 상기 연결부재는 본체부와 상기 본체부에 위치한 제1 부분 및 제2 부분을 포함하며, 상기 제1 부분은 상기 전지 시트 표면에 위치하여 상기 그리드 라인 구조와 합금화되고, 상기 제2 부분은 상기 본체부에서 멀리 떨어진 외측면 윤곽과 상기 본체부를 향한 내측면 윤곽을 포함하며, 상기 외측면 윤곽과 상기 내측면 윤곽은 동일한 형상을 갖고; 동일한 상기 연결부재에 대하여, 상기 연결부재의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서, 상기 제1 부분의 점유율은 상기 제2 부분의 점유율보다 작으며;
    상기 패키징층은 상기 연결부재의 표면 및 상기 전지 시트의 표면을 커버하고;
    상기 커버 플레이트는 상기 전지 시트에서 멀리 떨어진 상기 적어도 하나의 패키징층 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부재의 연장방향에 수직인 횡단면 이미지에서, 상기 제1 부분의 점유율은 상기 제2 부분 점유율의 1/4~2/3배인 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그리드 라인 구조는 복수의 보조 그리드 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    각 상기 연결부는 상기 본체부 표면을 감싸는 도장층을 더 포함하며, 상기 도장층은 후속하여 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분을 형성하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    라미네이팅하기 전에, 상기 도장층은 상기 본체부 표면을 균일하게 커버하고 있으며, 상기 연결부재의 연장방향에 따른 상기 도장층의 폭은 상기 보조 그리드 라인의 폭보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    라미네이팅하기 전에, 상기 도장층은 상기 본체부 표면을 불균일하게 코팅하고 있으며, 차후 상기 제1 부분을 형성하기 위해 일부 둘레의 상기 도장층의 두께는 상대적으로 두껍고, 차후 상기 제2 부분을 형성하기 위해 일부 둘레의 도장층의 두께는 상대적으로 얇은 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 도장층의 재료는 융점이 상기 본체부의 재료보다 낮은 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 전지 시트에서 멀리 떨어진 각 상기 연결부재의 표면에 반사층을 갖고, 상기 반사층은 상기 전지 시트 및 상기 본체부에서 멀리 떨어진 상기 도장층의 외측면에 위치하며; 상기 반사층은 상기 전지 시트에 대한 각 상기 연결부재의 차폐면적을 줄이기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 교차하고, 상기 제1 부분의 적어도 일부가 상기 그리드 라인 구조와 상기 본체부의 중첩부에 위치하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 그리드 라인 구조와 상기 본체부의 중첩부의 상기 전지 시트 상 정투영은 상기 제1 부분의 상기 전지 시트 상 정투영 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 평행하고, 각 상기 연결부재는 상기 그리드 라인 구조와 일일이 대응하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 방향을 따라, 상기 제1 부분의 폭은 상기 그리드 라인 구조의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 제1 부분 및 상기 전지 시트에서 멀리 떨어진 상기 본체부의 표면을 커버하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분의 재료는 상기 제2 부분의 재료와 동일한 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 부분의 전도율은 상기 본체부의 전도율보다 큰 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분 또는 상기 제2 부분 중 적어도 하나는 주석층이고, 상기 본체부는 구리층인 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  17. 제1항에 있어서,
    복수의 연결층을 더 포함하고, 상기 연결층은 상기 연결부재의 연장방향을 따라 간격을 두고 배치되며, 상기 연결층은 상기 전지 시트와 상기 연결부재 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    각 상기 연결층 내에 위치한 상기 도장층의 일부가 제3 부분을 형성하고; 동일한 상기 연결부재에 대하여, 상기 제3 부분의 점유율은 상기 제1 부분의 점유율보다 작은 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  19. 제1항에 있어서,
    임의의 부위의 상기 제2 부분 외측면으로부터 상기 본체부의 수직이등분선까지의 거리는 모두 동일한 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 패키징층은 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하며, 상기 제1 패키징층은 태양전지의 전면 또는 배면 중 하나를 커버하는 데 사용되고, 상기 제2 패키징층은 태양전지의 전면 또는 배면 중 다른 하나를 커버하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.
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