WO2012050260A1 - 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

광기전력 모듈 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2012050260A1
WO2012050260A1 PCT/KR2010/008063 KR2010008063W WO2012050260A1 WO 2012050260 A1 WO2012050260 A1 WO 2012050260A1 KR 2010008063 W KR2010008063 W KR 2010008063W WO 2012050260 A1 WO2012050260 A1 WO 2012050260A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transparent electrode
photoelectric conversion
forming
photovoltaic module
conversion layer
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/008063
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김봉연
임병권
이세호
이승현
김남균
전상원
Original Assignee
한국철강 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철강 주식회사 filed Critical 한국철강 주식회사
Publication of WO2012050260A1 publication Critical patent/WO2012050260A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022466—Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0468—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising specific means for obtaining partial light transmission through the module, e.g. partially transparent thin film solar modules for windows
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a photovoltaic module and a method of manufacturing the same.
  • a photovoltaic module that converts sunlight into electrical energy has a junction structure of a p-type semiconductor and an n-type semiconductor like a diode, and when light is incident on the photovoltaic module, the interaction between the light and the material constituting the semiconductor of the photovoltaic module The action produces negatively-charged electrons and positively-charged holes, which cause current to flow as they move.
  • Such photovoltaic modules are used for power generation as well as construction. Building photovoltaic modules are mounted on roofs, walls or windows of buildings to generate power. Building photovoltaic modules should have a number of different characteristics compared to photovoltaic modules for power generation, so research on building photovoltaic modules has been actively conducted.
  • the photovoltaic module In order to apply a building photovoltaic module to a window of a building, the photovoltaic module must have light transparency. There are two main ways to impart light transmittance to a photovoltaic module. In order to ensure the efficiency of the photovoltaic module, when the back electrode is used as an opaque electrode having a high reflectance, there is a method of transmitting light by forming a transmissive opening in at least a part of the electrode. Another method is to use the back electrode as a transparent electrode. However, both methods show light transmittance of about 15% to 25% when light of visible wavelengths (about 400 nm to 800 nm) is transmitted, compared to conventional windows when applied to building windows. There was a problem when the window does not properly function.
  • the present invention is to provide a photovoltaic module having a high light transmittance.
  • the present invention is to provide a photovoltaic module having a high light transmittance and a color to reduce visual fatigue to minimize the user's discomfort when used for construction.
  • Photovoltaic module a front transparent electrode formed on the substrate, a photoelectric conversion layer formed on the front transparent electrode, a light transmissive material formed on the photoelectric conversion layer and formed with one or more light transmissive openings
  • the back surface may include a transparent electrode.
  • a method of manufacturing a photovoltaic module includes the steps of forming a front transparent electrode on a substrate, forming a photoelectric conversion layer on the front transparent electrode, and one or more light transmissive layers on the photoelectric conversion layer. And forming a back transparent electrode made of a light-transmissive material having openings formed therein.
  • the back electrode is made of a transparent electrode and a light transmissive opening is formed in the back electrode, a photovoltaic module showing high light transmittance and suitable for being applied to a window of a building can be obtained.
  • a photovoltaic module capable of realizing a color capable of minimizing user's discomfort when applied to a window of a building while showing high light transmittance is obtained.
  • FIG. 1 shows a configuration of a photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 14 are views for explaining a method of manufacturing a photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a graph showing light transmittance of a photovoltaic module and a conventional photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a photovoltaic module according to a first embodiment of the present invention.
  • a photovoltaic module includes a front transparent electrode 110, a photoelectric conversion layer 120, and a back transparent electrode 130 sequentially formed on a substrate 100. It may include.
  • a conductive wire 140 may be further formed on the back transparent electrode 130 to supply the current generated by the photoelectric conversion layer 120 to the outside.
  • the insulating protective layer 150 and the back substrate 160 covering the back transparent electrode 130 and the conductive line 140 may be further included, and the substrate 100 and the insulating protective layer 150 or the back substrate 160 may be further included.
  • Frame 170 surrounding the perimeter of may also be included.
  • the back transparent electrode 130 is made of a light-transmissive material, and a light transmissive opening (not shown) is formed in the back transparent electrode 130.
  • the plurality of light transmissive openings may be formed to penetrate at least a portion of the back transparent electrode 130, or may be formed to penetrate at least a portion of the photoelectric conversion layer 120 through the back transparent electrode 130. have.
  • the front transparent electrode 110, the photoelectric conversion layer 120, and the back transparent electrode 130 formed on the substrate 100 may form a plurality of unit cells connected in series with each other. They may be formed in a direction parallel to the integration direction connected in series.
  • each of the plurality of light transmissive openings may be formed spaced apart from each other in a direction perpendicular to the integration direction.
  • Such light transmissive openings may be formed in the form of holes formed discontinuously or continuously.
  • the light transmissive aperture is to ensure high light transmittance of the entire photovoltaic module. That is, since the transparent back electrode 130 made of a light-transmissive material is used, the photovoltaic module is basically light-transmitting, and is formed of a BIPV (BIPV) which can be applied to a window of a building. ) As a module, but as the light transmissive opening is further formed, the light transmittance of the photovoltaic module becomes larger. When the photovoltaic module is applied to a window of a building, the user may have a visual sense of stability, and the discomfort of the photovoltaic module may be minimized compared to a window of a typical building.
  • BIPV BIPV
  • the entire photovoltaic module may be adjusted to a desired color by appropriately selecting the type and color of the insulating protective layer 150 or the back substrate 160. This will be described later in detail.
  • FIGS. 2 to 14 are process diagrams illustrating a manufacturing process of a photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 14 a manufacturing process of a photovoltaic module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 14.
  • the substrate 100 may be an insulating transparent substrate.
  • the substrate 100 may be an inflexible substrate such as glass or a flexible substrate such as a polymer or a metal foil.
  • the substrate 100 may include an insulating layer (not shown) covering the metal foil.
  • the front transparent electrode 110 is formed on the substrate 100.
  • the front transparent electrode 110 may be made of a conductive material such as transparent conductive oxide (TCO).
  • TCO transparent conductive oxide
  • the front transparent electrode 110 may be formed of a material including at least one of SnO 2 : F, ZnO: B, ZnO: Al, ITO, and TiO 2 .
  • the front transparent electrode 110 may be formed by a chemical vapor deposition (CVD) method or a sputtering method.
  • An embodiment of the present invention includes a process in which the front transparent electrode 110 is formed, but the substrate 100 on which the front transparent electrode 110 is formed may be prepared.
  • a scribing process of removing a part of the front transparent electrode 110 by performing laser irradiation is performed.
  • a portion of the front transparent electrode 110 is removed by the scribing process to form the groove P1 of the first pattern. Accordingly, a short circuit between adjacent front transparent electrodes 110 may be prevented.
  • the photoelectric conversion layer 120 is formed to cover the front transparent electrode 110 and the groove P1 of the first pattern.
  • the photoelectric conversion layer 120 may include a p-type semiconductor layer, an intrinsic semiconductor layer, and an n-type semiconductor layer sequentially formed, but may include an n-type semiconductor layer, an intrinsic semiconductor layer, and a p-type semiconductor layer formed in the reverse order. It may be.
  • the photoelectric conversion layer 120 may be formed by a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process.
  • PECVD plasma enhanced chemical vapor deposition
  • the photoelectric conversion layer 120 includes a p-type semiconductor layer, an intrinsic semiconductor layer, and an n-type semiconductor layer sequentially formed, light is incident through the substrate 100. Conversely, when the photoelectric conversion layer 120 includes an n-type semiconductor layer, an intrinsic semiconductor layer, and a p-type semiconductor layer sequentially formed, light is opposite to the substrate 100, that is, the side on which the transparent electrode 130 is formed. Incident through.
  • the p-type semiconductor layer may be formed by incorporating hydrogen gas into the reaction chamber together with a source gas containing silicon such as silane (SiH 4 ) and a doping gas containing a group 3 element such as B 2 H 6 .
  • the intrinsic semiconductor layer may be formed by introducing a source gas containing silicon and hydrogen gas into the reaction chamber.
  • the n-type silicon layer may be formed by mixing a doping gas containing a Group 5 element such as PH 3 , a source gas containing silicon, and hydrogen gas.
  • a scribe process of removing a part of the photoelectric conversion layer 120 by performing laser irradiation in the air is performed.
  • a portion of the photoelectric conversion layer 120 is removed by the scribing process to form the grooves P2 of the second pattern.
  • the back transparent electrode 130 made of a light transmissive material is formed to cover the photoelectric conversion layer 120 and the groove P2 of the second pattern.
  • the back transparent electrode 130 is formed for light transmittance of the photovoltaic module. That is, in a conventional photovoltaic module, the back electrode is formed of a conductive metal material in order to increase the reflectance of the back electrode and improve the overall performance. It was formed of a transparent electrode made of a light transmissive material.
  • the back transparent electrode 130 may be made of a conductive material such as transparent conductive oxide (TCO), for example, SnO 2 : F, ZnO: B, ZnO: Al, ITO, TiO 2 , carbon nano It may be made of a material including at least one of the carbon nanotubes (CNT).
  • TCO transparent conductive oxide
  • the transparent openings 131 may be formed together. That is, the back transparent electrode 130 having the light transmissive opening 131 may be formed on the photoelectric conversion layer 120, which will be described in detail later.
  • a scribe process of removing a portion of the photoelectric conversion layer 120 and the back transparent electrode 130 by performing laser irradiation in the air is performed.
  • a third pattern of the grooves P3 penetrating the photoelectric conversion layer 120 and the back transparent electrode 130 is formed.
  • a plurality of unit cells including the front transparent electrode 110, the photoelectric conversion layer 120, and the rear transparent electrode 130 formed on the substrate 100 and connected in series with each other are formed.
  • the direction in which the unit cells are connected in series will be referred to as an integration direction (A).
  • a scribing process may be additionally performed to remove a portion of the front transparent electrode 110, the photoelectric conversion layer 120, and the back transparent electrode 130 by irradiating a laser once more in the atmosphere.
  • a fourth pattern groove P4 penetrating the front transparent electrode 110, the photoelectric conversion layer 120, and the back transparent electrode 130 is formed.
  • the groove P2 of the second pattern is for series connection of unit cells
  • the groove P3 of the third pattern is for formation of unit cells.
  • the groove P4 of the fourth pattern is for preventing an electric shock from occurring through the frame 170 (see FIG. 14) surrounding the edge of the substrate 100.
  • the frame 170 is made of an insulating material such as wood or polymer, the groove P4 of the fourth pattern may not be formed. That is, the process described with reference to FIG. 9 may be omitted.
  • a transparent opening 131 penetrating at least a portion of the back transparent electrode 130 is formed.
  • the transparent opening 131 is for further improving the light transmittance of the entire photovoltaic module.
  • the light transmissive opening 131 may be formed at a predetermined position on the back transparent electrode 130, but may be formed in a linear direction for ease of processing.
  • the light transmissive opening 131 may be formed in a direction parallel to the integration direction A, or in a direction having a predetermined angle of inclination with respect to the integration direction A.
  • the light transmissive openings 131 may be formed in one or more, and each light transmissive opening 131 may be formed spaced apart from each other in a direction perpendicular to the integration direction (A).
  • the transparent opening 131 may be formed in a form in which at least a portion of the back transparent electrode 130 is removed, but preferably in a form in which at least a portion of the back transparent electrode 130 and the photoelectric conversion layer 120 are removed. do. That is, the light transmissive opening 131 may penetrate the back transparent electrode 130 to expose the photoelectric conversion layer 120, but the front transparent electrode 130 may penetrate both the back transparent electrode 130 and the photoelectric conversion layer 120. 110) may be exposed.
  • the light transmissive opening 131 may be formed through a predetermined etching method.
  • an etching method an etching method or a chemical etching method using a laser may be used.
  • the transparent opening 130 is covered by using the shielding film having an open area corresponding to the transparent opening 131 to be formed, and then an etching process is performed to form the transparent opening 131.
  • the shielding film a mask or a tape or the like can be used.
  • the transparent opening 131 may be formed together when the back transparent electrode 130 is formed in the process described with reference to FIG. 7.
  • the back transparent electrode 130 having the light transmissive opening 131 formed using the printer method or the sputtering method may be formed to cover the photoelectric conversion layer 120 and the groove P2 of the second pattern.
  • a screen for example, a mask or a mask, such as a mask or a tape
  • a region corresponding to the transparent opening 131 is formed is formed on the photoelectric conversion layer 120.
  • the back transparent electrode 130 having the light transmissive opening 131 may be formed by uniformly applying a transparent conductive paste to be used as a material for the back transparent electrode 130.
  • a screen made of a material such as metal, nylon, polyester, or the like may be used as the screen.
  • an offset printer method may be used among the printer methods.
  • the transparent conductive paste is formed on the photoelectric conversion layer 120 by forming a pattern of the transparent opening 131 to be formed in the roller and applying a transparent conductive paste to be used as a material of the rear transparent electrode 130 on the roller. It may be applied on the conversion layer 120.
  • the sputtering method may be used in a manner similar to the screen printer method. As such, according to the method of forming the transparent openings 131 together when forming the back transparent electrode 130, the process illustrated in FIG. 10 may be omitted.
  • a conductive wire 140 is formed on the rear transparent electrode 130 to allow current generated in the photoelectric conversion layers 120 of the unit cells to flow to the outside.
  • the insulating protective layer 150 may include one or more insulating layers.
  • the insulating protective layer 150 may include at least one of glass, EVA (Ethylene Vinyl Acetate), polyvinylfloride (PVF), polyvinyl butyral (PVB) sheet, or back sheet.
  • the entire photovoltaic module can be adjusted to a desired color by appropriately selecting the type or color of the insulating protective layer 150.
  • the insulating protective layer 150 may include a PVB sheet having a color of clear, brown, gray, blue green, blue, or the like. have.
  • the back substrate 160 may be formed of a glass having a predetermined color, or may be coated with at least one of a material such as SiO 2 or TiO 2 .
  • the process of forming the back substrate 160 is a process for changing the color of the entire photovoltaic module using the color of the back substrate 160. However, this process may be omitted when the insulating protective layer 150 includes a glass layer or when the color of the photovoltaic module does not need to be changed through the additional back substrate 160.
  • the back substrate 160 may be formed of a glass layer having a brown, blue, green, or similar color.
  • a frame 170 is formed to surround the periphery of the substrate 100 and the rear substrate 160 to complete the photovoltaic module.
  • the frame 170 may surround the substrate 100 and the insulating protective layer 150.
  • the 15 is a graph measured by comparing the light transmittance of a conventional photovoltaic module applied to the BIPV module and the light transmittance of the photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.
  • the light transmittance was measured in the wavelength range of about 400 nm to about 800 nm corresponding to the visible light region.
  • the solid line represents the light transmittance of the photovoltaic module according to the embodiment of the present invention
  • the broken line represents the light transmittance of the photovoltaic module using the back electrode as the transparent electrode of the light-transmissive material
  • the dashed-dotted line is opaque.
  • the light transmittance of a photovoltaic module using the method of forming a translucent opening in a back electrode is shown.
  • the thickness of the intrinsic semiconductor layer of the photoelectric conversion layer included in each photovoltaic module was about 2000 GPa, and the light transmittance was measured.
  • the aperture ratio of the photovoltaic module having a transmissive opening formed in the photovoltaic module and the opaque back electrode according to the embodiment of the present invention is adjusted to about 30% (the ratio of the area where the transmissive opening is formed in the entire active area of the photovoltaic module). It was.
  • the photovoltaic module according to the embodiment of the present invention exhibits higher light transmittance than other photovoltaic modules in all visible light regions.
  • the average light transmittance of the photovoltaic module using the back electrode as the light transmitting material in the wavelength region of about 400 nm to 800 nm was 18.9%, and the average light transmittance of the photovoltaic module using the method of forming the light transmissive opening in the opaque back electrode was 19.1%. It was.
  • the average light transmittance of the photovoltaic module according to the embodiment of the present invention was 32.1%, which was much higher than other photovoltaic modules.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명의 광기전력 모듈은, 기판 상에 형성되는 전면 투명 전극, 상기 전면 투명 전극 상에 형성되는 광전변환층, 상기 광전변환층 상에 형성되며 복수의 투광성 개구들이 형성된 투광성 재질의 이면 투명 전극을 포함할 수 있다.

Description

광기전력 모듈 및 그 제조 방법
본 발명은 광기전력 모듈과 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 석유 또는 석탄과 같은 기존 에너지 자원에 대한 고갈이 예측되면서 이들을 대체할만한 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 에너지는 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없어 특히 주목받고 있다. 태양 에너지의 이용방법으로는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는 데에 필요한 증기를 발생시키는 태양열 에너지와, 반도체의 성질을 이용하여 태양광(photons)을 전기 에너지로 변환시키는 태양광 에너지가 있다.
태양광을 전기 에너지로 변환하는 광기전력 모듈은 다이오드와 같이 p형 반도체와 n형 반도체의 접합 구조를 가지며, 광기전력 모듈에 빛이 입사되면 빛과 광기전력 모듈의 반도체를 구성하는 물질과의 상호작용으로 (-) 전하를 띤 전자와 (+) 전하를 띤 정공이 발생하여 이들이 이동하면서 전류가 흐르게 된다.
이를 광기전력효과(光起電力效果, photovoltaic effect)라 하는데, 광기전력 모듈을 구성하는 p형 및 n형 반도체 중 전자는 n형 반도체 쪽으로, 정공은 p형 반도체 쪽으로 끌어 당겨져 각각 n형 반도체 및 p형 반도체와 접합된 전극들로 이동하고, 이 전극들을 전선으로 연결하면 전기가 외부로 흐른다.
이와 같은 광기전력 모듈은 발전용뿐만 아니라 건축용으로도 사용되고 있다. 건축용 광기전력 모듈은 건물의 지붕, 벽 또는 창 등에 장착되어 발전을 수행한다. 건축용 광기전력 모듈의 경우 발전용 광기전력 모듈에 비하여 여러 가지 다른 특징을 가져야 하므로 건축용 광기전력 모듈에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
건축용 광기전력 모듈을 건물의 창 등에 적용하기 위해서는 광기전력 모듈이 광투과성을 가져야 한다. 광기전력 모듈에 광투과성을 부여하기 위한 방법으로는 크게 두 가지가 소개되어 있다. 광기전력 모듈의 효율을 보장하기 위해 이면 전극을 반사율이 높은 불투명 전극으로 이용하는 경우에는 해당 전극의 적어도 일부에 투광성 개구를 형성함으로써 빛이 투과될 수 있도록 하는 방법이 있다. 다른 방법으로는 이면 전극을 투명 전극으로 하는 방법이 있다. 그러나, 두 방법 모두 가시광선에 해당하는 파장(약 400nm~800nm)의 빛을 투과시켰을 때, 약 15%~25%의 광투과성을 보여 건물의 창 등에 적용했을 시에는 통상적으로 사용되는 창 등과 비교하였을 때 창의 기능을 제대로 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 높은 광투과성을 가지는 광기전력 모듈을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 높은 광투과성을 가지며 시각적 피로감을 덜어주는 색상을 갖는 광기전력 모듈을 제공하여 건축용으로 사용할 시 사용자의 위화감이 최소화될 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈은, 기판 상에 형성되는 전면 투명 전극, 상기 전면 투명 전극 상에 형성되는 광전변환층, 상기 광전변환층 상에 형성되며 일 이상의 투광성 개구들이 형성된 투광성 재질의 이면 투명 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 제조 방법은, 기판 상에 전면 투명 전극을 형성하는 단계, 상기 전면 투명 전극 상에 광전변환층을 형성하는 단계, 및 상기 광전변환층 상에 일 이상의 투광성 개구들이 형성된 투광성 재질의 이면 투명 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이면 전극이 투명 전극으로 이루어짐과 동시에 해당 이면 전극에 투광성 개구가 형성되기 때문에 높은 광투과성을 보이며 건물의 창 등에 적용되기에 적합한 광기전력 모듈이 얻어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 높은 광투과성을 보임과 동시에 건물의 창 등에 적용할 시에 사용자의 위화감을 최소화시킬 수 있는 색상 구현이 가능한 광기전력 모듈이 얻어진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 구성을 나타낸다.
도 2 내지 도 14은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈과 종래 광기전력 모듈의 광투과율을 나타내는 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광기전력 모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈은 기판(100) 상에 순차적으로 형성되는 전면 투명 전극(110), 광전변환층(120), 이면 투명 전극(130)을 포함할 수 있다. 또한, 이면 투명 전극(130) 상에는 광전변환층(120)에서 생성된 전류를 외부로 공급하기 위한 도선(140)이 더 형성될 수 있다. 한편, 이면 투명 전극(130) 및 도선(140)을 덮는 절연성 보호층(150), 이면 기판(160)이 더 포함될 수 있으며, 기판(100)과 절연성 보호층(150) 또는 이면 기판(160)의 둘레를 둘러싸는 프레임(170) 또한 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈에 있어서는 이면 투명 전극(130)이 투광성 재질로 이루어지며 이면 투명 전극(130)에는 투광성 개구(미도시됨)가 형성된다. 복수의 투광성 개구는 이면 투명 전극(130)의 적어도 일부를 관통하는 형태로 형성될 수도 있으나, 이면 투명 전극(130)을 관통하여 광전변환층(120)의 적어도 일부를 관통하는 형태로 형성될 수도 있다. 기판(100) 상에 형성되는 전면 투명 전극(110), 광전변환층(120), 이면 투명 전극(130)은 서로 직렬연결되는 복수의 단위전지들을 형성할 수 있는데, 복수의 투광성 개구는 단위전지들이 직렬 연결된 집적 방향과 평행한 방향으로 형성될 수 있다. 한편, 복수의 투광성 개구 각각은 집적 방향과 수직인 방향으로 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 이러한 투광성 개구는 불연속적 또는 연속적으로 형성되는 홀의 형태로 형성될 수도 있다. 투광성 개구는 전체 광기전력 모듈의 높은 광투과성을 보장하기 위한 것이다. 즉, 투광성 재질의 투명 이면 전극(130)이 사용됨으로써 광기전력 모듈은 기본적으로 광투과성을 갖게 되고, 건물의 창 등에 적용될 수 있는 투광성 건자재 일체형(BIPV; Building Integrated PhotoVotaic, 이하, ‘BIPV’라 한다) 모듈로 이용될 수 있게 되지만, 투광성 개구가 더 형성됨에 따라 광기전력 모듈의 광투과성은 더욱 커지게 된다. 이러한 광기전력 모듈을 건물의 창 등에 적용하면 사용자는 시각적 안정감을 갖게 되고, 통상적인 건물의 창 등과 비교하여 갖게 되는 위화감을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 절연성 보호층(150) 또는 이면 기판(160)의 종류 및 색상 등을 적절히 선택하여 전체 광기전력 모듈을 원하는 색상으로 조절할 수도 있다. 이에 대해서는 후에 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 14은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 제조 과정을 설명하는 공정도이다.
이하, 도 2 내지 도 14을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 제조 과정에 대해 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 먼저 기판(100)을 준비한다. 기판(100)은 절연성 투명기판일 수 있다. 또한 기판(100)은 글라스와 같은 인플렉서블 기판(inflexible substrate)일 수도 있고, 폴리머나 금속 포일과 같은 플렉서블 기판(flexible substrate)일 수도 있다. 기판(100)이 금속 포일을 포함할 경우 기판(100)은 금속 포일을 덮는 절연층(미도시)을 포함할 수 있다.
도 3를 참조하면, 기판(100) 상에 전면 투명 전극(110)을 형성한다. 전면 투명 전극(110)은 투명 전도성 산화물(TCO; Transparant Conductive Oxides) 등의 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 전면 투명 전극(110)은 SnO2:F, ZnO:B, ZnO:Al, ITO, TiO2 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 전면 투명 전극(110)은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 법이나 스퍼터링(sputtering) 법으로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예는 전면 투명 전극(110)이 형성되는 과정을 포함하나 전면 투명 전극(110)이 미리 형성된 기판(100)이 준비될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 레이저를 조사하여 전면 투명 전극(110)의 일부를 제거하는 스크라이브 공정을 수행한다. 스크라이브 공정에 의하여 전면 투명 전극(110)의 일부가 제거됨으로써 제1 패턴의 홈(P1)이 형성된다. 이에 따라 인접한 전면 투명 전극(110) 사이의 단락이 방지될 수 있다.
도 5를 참조하면, 전면 투명 전극(110)과 제1 패턴의 홈(P1)을 덮도록 광전변환층(120)을 형성한다. 광전변환층(120)은 순차적으로 형성된 p 타입 반도체층, 진성 반도체층, n 타입 반도체층을 포함할 수 있으나, 반대의 순서로 형성된 n 타입 반도체층, 진성 반도체층, p 타입 반도체층을 포함할 수도 있다. 이러한 광전변환층(120)은 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 공정에 의해 형성될 수 있다.
광전변환층(120)이 순차적으로 형성된 p 타입 반도체층, 진성 반도체층, n 타입 반도체층을 포함할 경우 빛은 기판(100)을 통하여 입사된다. 역으로 광전변환층(120)이 순차적으로 형성된 n 타입 반도체층, 진성 반도체층, p 타입 반도체층을 포함할 경우 빛은 기판(100) 맞은 편, 즉, 이면 투명 전극(130)이 형성된 측을 을 통하여 입사된다.
실란(SiH4)과 같이 실리콘을 포함하는 원료 가스, B2H6와 같이 3족 원소를 포함하는 도핑 가스와 더불어 수소 가스가 반응실에 혼입됨으로써 p 타입 반도체층이 형성될 수 있다. 진성 반도체층은 실리콘을 포함하는 원료 가스와 수소 가스가 반응실에 유입됨으로써 형성될 수 있다. n 타입 실리콘층은 PH3와 같이 5족 원소를 포함하는 도핑 가스, 실리콘을 포함하는 원료 가스 및 수소 가스가 혼입되어 형성될 수 있다.
도 6를 참조하면, 대기 중에서 레이저를 조사하여 광전변환층(120)의 일부를 제거하는 스크라이브 공정을 수행한다. 스크라이브 공정에 의하여 광전변환층(120)의 일부가 제거됨으로써 제2 패턴의 홈(P2)이 형성된다.
도 7를 참조하면, 광전변환층(120) 및 제2 패턴의 홈(P2)을 덮도록 투광성 재질의 이면 투명 전극(130)을 형성한다. 본 발명의 실시예에 따르면 이면 투명 전극(130)은 광기전력 모듈의 광투과성을 위해 형성된다. 즉, 통상적인 광기전력 모듈에 있어서는 이면 전극의 반사율을 높여 전체 성능을 향상시키기 위해 전도성 금속 물질로 이면 전극을 형성하나, 본 발명의 실시예에서는 광기전력 모듈의 광투과성을 극대화시키기 위해 이면 전극을 투광성 재질의 투명 전극으로 형성하였다. 이면 투명 전극(130)은 투명 전도성 산화물(TCO; Transparant Conductive Oxides) 등의 전도성 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들면, SnO2:F, ZnO:B, ZnO:Al, ITO, TiO2, 탄소나노튜브(CNT; Carbon Nano Tube) 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 이면 투명 전극(130)이 형성될 때 투광성 개구(131)가 함께 형성될 수도 있다. 즉, 투광성 개구(131)가 형성된 이면 투명 전극(130)을 광전변환층(120) 상에 형성할 수도 있는데, 이에 대해서는 후에 상세히 설명하기로 한다.
도 8를 참조하면, 대기 중에서 레이저를 조사하여 광전변환층(120) 및 이면 투명 전극(130)의 일부를 제거하는 스크라이브 공정을 수행한다. 이에 따라 광전변환층(120) 및 이면 투명 전극(130)을 관통하는 제3 패턴의 홈(P3)이 형성된다. 이렇게 함으로써 기판(100) 상에 형성되는 전면 투명 전극(110), 광전변환층(120), 이면 투명 전극(130)을 포함하며 서로 직렬연결되어 있는 복수의 단위전지들이 형성된다. 단위전지들이 직렬 연결된 방향을 집적 방향(A)이라 칭하기로 한다.
도 9를 참조하면, 대기 중에서 레이저를 한번 더 조사하여 전면 투명 전극(110), 광전변환층(120) 및 이면 투명 전극(130)의 일부를 제거하는 스크라이브 공정을 추가적으로 수행할 수도 있다. 이에 따라 전면 투명 전극(110), 광전변환층(120) 및 이면 투명 전극(130)을 관통하는 제4 패턴의 홈(P4)이 형성된다. 제2 패턴의 홈(P2)은 단위전지들의 직렬 연결을 위한 것이고, 제3 패턴의 홈(P3)은 단위전지들의 형성을 위한 것이다. 또한, 제4 패턴의 홈(P4)은 기판(100)의 테두리를 감싸는 프레임(170; 도 14 참조)을 통하여 감전이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다. 프레임(170)이 목재나 폴리머와 같은 절연성 물질로 이루어지는 경우 제4 패턴의 홈(P4)은 형성되지 않을 수도 있다. 즉, 도 9를 참조하여 설명한 공정은 생략될 수도 있다.
도 10를 참조하면, 이면 투명 전극(130)의 적어도 일부를 관통하는 투광성 개구(131)를 형성한다. 투광성 개구(131)는 전체 광기전력 모듈의 광투과성을 더욱 향상시키기 위한 것이다. 투광성 개구(131)는 이면 투명 전극(130) 상의 소정 위치에 형성될 수 있으나, 공정의 용이성을 위해 직선 방향으로 형성될 수 있다. 투광성 개구(131)는 집적 방향(A)과 평행한 방향, 또는 집적 방향(A)에 대해 소정 각도의 기울기를 갖는 방향으로 형성될 수 있다. 투광성 개구(131)는 일 이상으로 형성될 수 있는데, 각각의 투광성 개구(131)는 집적 방향(A)과 수직인 방향으로 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 투광성 개구(131)는 이면 투명 전극(130)의 적어도 일부가 제거되는 형태로 형성될 수 있지만, 바람직하게는 이면 투명 전극(130)과 광전변환층(120)의 적어도 일부가 제거되는 형태로 형성된다. 즉, 투광성 개구(131)는 이면 투명 전극(130)을 관통하여 광전변환층(120)을 노출시킬 수도 있으나, 이면 투명 전극(130)과 광전변환층(120) 모두를 관통하여 전면 투명 전극(110)을 노출시킬 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 투광성 개구(131)는 소정의 식각 방식을 통해 형성될 수 있다. 식각 방식으로서는 레이저를 이용하는 식각 방식 또는 화학적 식각 방식 등이 이용될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 형성하고자 하는 투광성 개구(131)에 대응되는 영역이 개방된 형태의 가림막을 이용하여 이면 투명 전극(130)을 가린 뒤 식각 공정을 수행하여 투광성 개구(131)를 형성한다. 가림막으로서는 마스크 또는 테이프 등이 이용될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 도 7를 참조하여 설명한 공정에서 이면 투명 전극(130)을 형성할 시에 투광성 개구(131)를 함께 형성할 수도 있다. 구체적으로 설명하면, 프린터 법 또는 스퍼터링 법 등을 이용하여 투광성 개구(131)가 형성된 이면 투명 전극(130)을 광전변환층(120) 및 제2 패턴의 홈(P2)을 덮도록 형성할 수 있다. 프린터 법 중 스크린프린터 법을 이용할 시에는 형성하고자 하는 투광성 개구(131)에 대응되는 영역이 가려진 형태의 스크린(예를 들면, 마스크 또는 테이프 등의 가림막)을 광전변환층(120) 상에 형성한 후, 이면 투명 전극(130)의 재료로 사용될 투명 전도성 페이스트를 해당 스크린 위에 균일하게 도포함으로써 투광성 개구(131)가 형성된 이면 투명 전극(130)이 형성될 수 있다. 이 때, 스크린으로서는 금속, 나일론, 폴리에스테르 등과 같은 재질의 스크린을 이용할 수 있다. 한편, 프린터 법 중 오프셋 프린터 법이 이용될 수도 있다. 이 때에는 롤러에 형성하고자 하는 투광성 개구(131)의 패턴을 형성시키고 이면 투명 전극(130)의 재료로 사용될 투명 전도성 페이스트를 해당 롤러에 도포하여 광전변환층(120) 상에서 이동시킴으로써 투명 전도성 페이스트를 광전변환층(120) 상에 바를 수 있다. 또한, 스크린프린터 법과 유사한 방식으로 스퍼터링 법이 이용될 수도 있다. 이와 같이 이면 투명 전극(130) 형성시 투광성 개구(131)를 함께 형성하는 방식에 따르면 도 10에 도시되는 공정이 생략될 수 있다.
도 11를 참조하면, 단위전지들의 광전변환층(120)에서 생성된 전류가 외부로 흐르도록 하기 위한 도선(140)을 이면 투명 전극(130) 상에 형성한다.
도 12를 참조하면, 도선(140)과 단위전지들을 덮는 절연성 보호층(150)을 형성한다. 절연성 보호층(150)은 하나 이상의 절연층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연성 보호층(150)은 글라스(glass), EVA(Etylene Vinyl Acetate), PVF(polyvinylfloride), PVB(Polyvinyl butyral) 시트 또는 백시트(back sheet) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 절연성 보호층(150)의 종류 또는 색상을 적절히 선택함으로써 전체 광기전력 모듈을 원하는 색상으로 조절할 수 있다. 예를 들면, 절연성 보호층(150)은 투명색(clear), 갈색(brown), 회색(gray), 청록색(blue green), 청색(blue) 또는 이와 유사한 계열의 색상을 갖는 PVB 시트를 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 절연성 보호층(150) 상에 이면 기판(160)을 형성하는 공정이 추가적으로 수행될 수 있다. 이면 기판(160)은 소정 색상을 갖는 글라스 등으로 형성될 수 있으며, SiO2 또는 TiO2 등의 물질 중 적어도 하나의 물질로 코팅되어 있을 수 있다. 이면 기판(160) 형성 공정은 이면 기판(160)의 색상을 이용하여 전체적인 광기전력 모듈의 색상을 변화시키기 위한 공정이다. 그러나, 절연성 보호층(150)에 글라스 층이 포함되거나, 광기전력 모듈의 색상을 추가적인 이면 기판(160)을 통해 변화시킬 필요가 없는 경우에는 이 과정이 생략될 수도 있다. 예를 들면, 이면 기판(160)은 갈색(brown), 청색(blue), 녹색(green) 또는 이와 유사한 계열의 색상을 가지는 글라스 층으로 형성될 수 있다.
도 14을 참조하면, 기판(100)과 이면 기판(160)의 둘레를 둘러싸도록 프레임(170)을 형성시켜 광기전력 모듈을 완성한다. 이면 기판(160)이 형성되지 아니하는 실시예에서는 프레임(170)이 기판(100)과 절연성 보호층(150)의 둘레를 둘러쌀 수 있다.
도 15은 BIPV 모듈로 적용되는 통상적인 광기전력 모듈의 광투과율과 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 광투과율을 비교하여 측정한 그래프이다. 가시광선 영역에 해당하는 약 400nm 내지 약 800nm의 파장 영역에서 광투과율을 측정하였다.
광기전력 모듈에 광투과성을 부가하여 BIPV 모듈로 적용하기 위해 통상적으로 두 가지 방법을 많이 이용하였다. 첫번째로, 이면 전극을 불투명의 금속 전극으로 사용할 시에는 이면 전극에 투광성 개구를 형성시키는 방법이 있었고, 두번째로, 이면 전극을 투광성 재질의 투명 전극으로 이용하는 방법이 있었다.
도 15의 그래프에서 실선은 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 광투과율을 나타내고, 파선은 이면 전극을 투광성 재질의 투명 전극으로 이용하는 광기전력 모듈의 광투과율을 나타내며, 1점 쇄선은 불투명한 이면 전극에 투광성 개구를 형성시키는 방법을 이용한 광기전력 모듈의 광투과율을 나타낸다. 각 광기전력 모듈에 포함되는 광전변환층의 진성 반도체층의 두께는 약 2000Å으로 하여 광투과율을 측정하였다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈과 불투명한 이면 전극에 투광성 개구가 형성된 광기전력 모듈의 개구율(광기전력 모듈의 전체 활성 영역에서 투광성 개구가 형성된 면적의 비율)은 약 30%로 조절하였다.
도 15에 도시되는 바와 같이, 모든 가시광 영역에서 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈이 다른 광기전력 모듈에 비해 높은 광투과율을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 약 400nm 내지 800nm의 파장 영역에서 이면 전극을 투광성 재질로 이용한 광기전력 모듈의 평균 광투과율은 18.9%였고, 불투명한 이면 전극에 투광성 개구를 형성시키는 방법을 이용한 광기전력 모듈의 평균 광투과율은 19.1%였다. 반면, 본 발명의 실시예에 따른 광기전력 모듈의 평균 광투과율은 32.1%로 다른 광기전력 모듈에 비해 월등히 높은 광투과율을 나타내었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (24)

  1. 기판 상에 형성되는 전면 투명 전극;
    상기 전면 투명 전극 상에 형성되는 광전변환층; 및
    상기 광전변환층 상에 형성되며 일 이상의 투광성 개구들이 형성된 투광성 재질의 이면 투명 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일 이상의 투광성 개구들은 상기 이면 투명 전극의 적어도 일부를 관통하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 일 이상의 투광성 개구들은 상기 이면 투명 전극 및 상기 광전변환층의 적어도 일부를 관통하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상의 전면 투명 전극, 상기 광전변환층, 상기 이면 투명 전극은 서로 직렬연결되는 복수의 단위전지들을 형성하고,
    상기 일 이상의 투광성 개구들은 상기 복수의 단위전지들이 직렬로 연결된 집적 방향과 평행한 방향을 따라 직선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 일 이상의 투광성 개구들은 각각 상기 집적 방향과 수직인 방향으로 소정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이면 투명 전극은 SnO2:F, ZnO:B, ZnO:Al, ITO, TiO2, 탄소나노튜브(CNT; Carbon Nano Tube) 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이면 투명 전극 상에 형성되는 절연성 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 절연성 보호층은 글라스(glass), EVA(Etylene Vinyl Acetate), PVF(polyvinylfloride), PVB(Polyvinyl butyral) 시트 또는 백시트(back sheet) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 절연성 보호층 상에 형성되는 이면 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 절연성 보호층의 둘레를 감싸도록 형성되는 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈.
  11. 기판 상에 전면 투명 전극을 형성하는 단계;
    상기 전면 투명 전극 상에 광전변환층을 형성하는 단계; 및
    상기 광전변환층 상에 일 이상의 투광성 개구들이 형성된 투광성 재질의 이면 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이면 투명 전극을 형성하는 단계는,
    상기 광전변환층 상에 상기 투광성 재질의 이면 투명 전극을 형성하는 단계;
    형성하고자 하는 상기 일 이상의 투광성 개구들에 대응되는 영역이 개방된 형태의 가림막을 상기 이면 투명 전극 상에 형성하는 단계; 및
    식각 공정을 수행하여 상기 일 이상의 투광성 개구들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 식각 공정은 레이저를 이용하는 식각 방식 또는 화학적 식각 방식을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 일 이상의 투광성 개구들은 상기 이면 투명 전극의 적어도 일부를 관통하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 일 이상의 투광성 개구들은 상기 이면 투명 전극 및 상기 광전변환층의 적어도 일부를 관통하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 이면 투명 전극을 형성하는 단계는,
    형성하고자 하는 상기 일 이상의 투광성 개구들에 대응되는 영역이 가려진 형태의 스크린을 상기 광전변환층 상에 형성하는 단계; 및
    상기 스크린 상에 상기 이면 투명 전극의 재료인 투명 전도성 페이스트를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 이면 투명 전극을 형성하는 단계는,
    롤러에 형성하고자 하는 상기 일 이상의 투광성 개구의 패턴을 형성하는 단계;
    상기 롤러에 상기 이면 투명 전극의 재료인 투명 전도성 페이스트를 도포하는 단계; 및
    상기 롤러를 상기 광전변환층 상에서 이동시켜 상기 전도성 페이스트를 상기 광전변환층 상에 바르는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 기판 상의 전면 투명 전극, 상기 광전변환층, 상기 이면 투명 전극은 서로 직렬연결되는 복수의 단위전지들을 형성하고,
    상기 일 이상의 투광성 개구들은 상기 복수의 단위전지들이 직렬로 연결된 집적 방향과 평행한 방향을 따라 직선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 일 이상의 투광성 개구들은 각각 상기 집적 방향과 수직인 방향으로 소정 간격 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 이면 투명 전극은 SnO2:F, ZnO:B, ZnO:Al, ITO, TiO2, 탄소나노튜브(CNT; Carbon Nano Tube) 중 적어도 하나를 포함하는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 이면 투명 전극 상에 절연성 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 절연성 보호층은 글라스(glass), EVA(Etylene Vinyl Acetate), PVF(polyvinylfloride), PVB(Polyvinyl butyral) 시트 또는 백시트(back sheet) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 절연성 보호층 상에 이면 기판을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 절연성 보호층의 둘레를 감싸도록 프레임을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광기전력 모듈의 제조 방법.
PCT/KR2010/008063 2010-10-11 2010-11-15 광기전력 모듈 및 그 제조 방법 WO2012050260A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2010-0098832 2010-10-11
KR1020100098832A KR101172315B1 (ko) 2010-10-11 2010-10-11 광기전력 모듈 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012050260A1 true WO2012050260A1 (ko) 2012-04-19

Family

ID=45938458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2010/008063 WO2012050260A1 (ko) 2010-10-11 2010-11-15 광기전력 모듈 및 그 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101172315B1 (ko)
WO (1) WO2012050260A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101395792B1 (ko) * 2012-06-22 2014-05-19 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 집적 광기전력 모듈
KR101643236B1 (ko) * 2015-02-27 2016-07-29 주식회사 무한 박막형 태양전지를 이용한 구조물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000353817A (ja) * 1999-06-10 2000-12-19 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 集積化光電変換装置およびその製造方法
KR20090107803A (ko) * 2008-04-10 2009-10-14 주성엔지니어링(주) 박막형 태양전지 및 그 제조방법
KR20100030116A (ko) * 2008-09-09 2010-03-18 엘지전자 주식회사 백색 반사층을 구비한 박막형 태양전지 모듈 및 그 제조방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3674234B2 (ja) * 1997-04-18 2005-07-20 株式会社カネカ 大型太陽電池モジュール
MXPA06011114A (es) * 2004-03-29 2007-01-25 Articulated Technologies Llc Hoja luminosa fabricada de rodillo a rodillo y dispositivos encapsulados de circuito semiconductor.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000353817A (ja) * 1999-06-10 2000-12-19 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 集積化光電変換装置およびその製造方法
KR20090107803A (ko) * 2008-04-10 2009-10-14 주성엔지니어링(주) 박막형 태양전지 및 그 제조방법
KR20100030116A (ko) * 2008-09-09 2010-03-18 엘지전자 주식회사 백색 반사층을 구비한 박막형 태양전지 모듈 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120037210A (ko) 2012-04-19
KR101172315B1 (ko) 2012-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101130196B1 (ko) 태양 전지
JP2010045368A (ja) 色調整を有する太陽電池及びその製造方法
WO2011037374A2 (en) Solar cell module and method of manufacturing the same
WO2015119380A1 (ko) 시인성이 향상된 태양 전지 및 그의 제조 방법
JP6688230B2 (ja) 太陽電池およびその製造方法、ならびに太陽電池モジュール
WO2012046935A1 (ko) 태양 전지
JP2019079916A (ja) バックコンタクト型太陽電池モジュール
WO2012050260A1 (ko) 광기전력 모듈 및 그 제조 방법
US20210175383A1 (en) Solar cell device and method for manufacturing solar cell device
WO2013051854A2 (en) Solar cell and solar cell module using the same
WO2010074477A2 (ko) 박막형 태양전지 및 그 제조방법
JP5422079B2 (ja) 光起電力モジュール
WO2012057515A4 (ko) 태양전지 모듈
KR101059080B1 (ko) 광기전력 장치 및 광기전력 장치의 제조 방법
KR101147313B1 (ko) 광기전력 모듈 및 그 제조 방법
KR101322628B1 (ko) 태양전지의 후면반사막 형성방법, 이를 포함하는후면전극부 형성방법 및 태양전지의 제조방법
KR101147312B1 (ko) 광기전력 모듈 및 그 제조 방법
JP6192562B2 (ja) 太陽電池素子および太陽電池モジュール
KR20150092616A (ko) 태양전지 모듈
KR20180098214A (ko) 태양전지 및 이의 제조방법
KR101359493B1 (ko) 광기전력 모듈 및 그 제조 방법
JP6195478B2 (ja) 太陽電池素子及び太陽電池モジュール
US20220384664A1 (en) Solar cell and solar cell module comprising same
WO2012053690A1 (ko) 광기전력 모듈 및 그 제조 방법
KR20130068599A (ko) 건물일체형 태양전지

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10858447

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10858447

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1