WO2019190063A1 - 태양전지 및 이를 이용한 태양전지 모듈과 이의 제조 방법 - Google Patents

태양전지 및 이를 이용한 태양전지 모듈과 이의 제조 방법 Download PDF

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WO2019190063A1
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장재원
최영호
김진성
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엘지전자 주식회사
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    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/34Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547Monocrystalline silicon PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell for forming a fragment cell, a fragment cell module using the same, and a manufacturing method thereof.
  • Solar cells construct strings to produce large amounts of electricity, and they are packaged to protect against moisture permeation and external shock for use in the external environment. This packaged string is called a solar cell module.
  • the shingled method refers to a method in which solar cells are partially stacked and connected, and when a solar cell is connected in a shingled manner, a solar cell called a fragment cell may be used.
  • This fragment cell is made by dividing 1 / n of solar cells (hereinafter, mother cells) produced to have a standardized size when producing solar cells in a factory.
  • the fragment cell cuts the parent cell
  • the shape of the fragment cell made from one parent cell is different due to the chamfers of the parent cell, and when the string is formed, the fragment cells of the same shape form a string, or some There is a problem such as discarding the fragment cell.
  • the present invention has been made in view of the above technical background, and even if the shape is different, all the fragment cells made from one parent cell can be used in the module configuration.
  • Another object of the present invention is to connect a fragment cell to easily repair the string made of the fragment cell.
  • an octagonal semiconductor substrate having a chamfer formed at a corner thereof, and a bus bar electrode formed on one surface of the semiconductor substrate and connecting finger electrodes and ends of the finger electrodes.
  • a first electrode having a plurality of sub electrodes configured, wherein the plurality of sub electrodes are spaced apart from each other in a first direction by a predetermined distance, and the chamfer is formed in the first direction among the plurality of sub electrodes.
  • the first sub-electrode firstly disposed adjacent to and the second sub-electrode finally disposed adjacent to the chamfer disclose a solar cell having a symmetrical shape in the longitudinal direction of the bus bar electrode.
  • a string including a plurality of cell blocks and a connector connecting the cell block, wherein the cell block includes a first fragment cell having a long side and a short side, and a second chamfer having a corner
  • a solar cell module including a fragment cell.
  • an octagonal semiconductor substrate having a chamfer formed at a corner thereof, and a bus bar electrode formed on one surface of the semiconductor substrate and connecting finger electrodes and ends of the finger electrodes.
  • a first electrode having a plurality of sub electrodes configured, wherein the plurality of sub electrodes are spaced apart from each other in a first direction by a predetermined distance, and the chamfer is formed in the first direction among the plurality of sub electrodes.
  • the first sub-electrode firstly disposed adjacent to and the second sub-electrode finally disposed adjacent to the chamfer include a solar cell having a symmetrical shape in the longitudinal direction of the bus bar electrode between the plurality of sub-electrodes.
  • the string consisting of the engraving cells is composed of cell units, and each cell unit is composed of a rectangular shaped engraving cell and a hexagonal shaped engraving cell having a chamfer.
  • each cell unit is composed of a rectangular shaped engraving cell and a hexagonal shaped engraving cell having a chamfer.
  • the string is formed by connecting the cell block by the connector, when repairing the string, only the cell block can be selectively exchanged without replacing the entire string, thereby effectively reducing the repair cost and the repair time. Can be reduced.
  • FIG. 1 is a view showing a cross-sectional configuration of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates a string according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing a plan view of the first fragment cell and the second fragment cell.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the interlayer configuration of the fragment cell.
  • FIG. 5 is a diagram conceptually illustrating a process of forming a first fragment cell and a second fragment cell from a solar cell.
  • FIG. 6 and 7 show front and rear views of the solar cell shown in FIG. 5, respectively.
  • FIG. 8 is a view showing an overall front view of the solar cell module of one embodiment.
  • FIG. 12 illustrates a physical configuration of a solar cell module according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an equivalent circuit configuration of FIG. 12.
  • FIG. 14 and 15 are views illustrating an example of an insulating member.
  • FIG. 16 is a view for explaining a method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
  • the curved solar cell module according to the embodiment of the present invention will be described an embodiment installed on the roof of the vehicle, it can be used in the exterior of the building, the body of the airplane and the like.
  • a solar cell according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
  • FIG. 1 and 2 illustrate the curved solar cell module installed on the roof of the vehicle according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows a transparent substrate constituting the curved solar cell module.
  • 3 illustrates a state in which the solar cells are disposed by cutting the curved solar cell module in the thermal direction (y-axis direction of the drawing), and explaining a traveling direction of light incident on the curved solar cell module according to the position of the sun.
  • 4 is a view for explaining the inclination of the solar cell along the region.
  • the curved solar cell module 1 may be installed on the roof of a vehicle having a curved surface, and may be configured to produce electricity for driving the vehicle.
  • the top portion In the case of the roof of the car also, the top portion generally has a convex shape, and the portion connected to the vehicle body is formed to have a larger curved surface than other portions.
  • the curved solar cell module 1 according to the embodiment of the present invention should be formed to have at least two different curved surfaces to correspond to the shape of the roof. Therefore, the curved shape of the curved solar cell module 1, in particular, the transparent substrate 10 forming the external appearance may have various curvature radii, curved shapes, and the like, depending on an object to be mounted.
  • the solar cells 20 may form an m ⁇ n matrix array (m and n are natural numbers) in rows and columns, such that a large number can be placed on the roof.
  • the connection between the solar cells 20 is configured to be physically connected to each other only within the string, which will be described in detail later.
  • the roof of the vehicle has a substantially rectangular shape in which the column is longer than the row, and the solar cells are preferably arranged accordingly.
  • the number of solar cells arranged in a first direction (y-axis direction of the drawing) on a one-column basis is larger than the number of solar cells arranged in a second direction (x-axis direction of the drawing) on a one-row basis. It may be desirable to arrange.
  • the transparent substrate 10 has a substantially rectangular shape in which the longitudinal direction of the vehicle (in the y-axis direction of the drawing, hereinafter referred to as the first direction) is longer than the width direction of the vehicle (in the x-axis direction of the drawing, hereinafter referred to as the second direction).
  • the first direction the longitudinal direction of the vehicle
  • the second direction the width direction of the vehicle
  • the transparent substrate 10 may have a rounded shape that blocks up with respect to the ground 100 as a whole.
  • the curvature (or curved surface) may be formed differently according to a position.
  • the transparent substrate 10 may include a first region S1 having a first curvature and a second region S2 having a second curvature greater than the first region S1 so as to correspond to the roof shape of the vehicle.
  • the transparent substrate 10 is composed of the first curved surface 10a having the first curvature and is composed of the second curved surface 10b having the second curvature in the second region S2.
  • the second curved surface 10b may be configured to have different inclinations. For example, if the curvature of the second curved surface 10b is large, it may have a steeper slope than the first curved surface 10a. If the curvature is small, the curved surface may have a smaller slope than the first curved surface 10a.
  • the second region S2 may be an edge region including a side portion of the transparent substrate 10 whose roof is connected to the vehicle body, and the first region S1 is a center between the second regions S2. It may be an area.
  • the area division of the transparent substrate 10 is a theoretical classification according to the curvature, it may not be partitioned as illustrated in the drawings. What is illustrated in the drawings only describes examples. Therefore, the first region S1 illustrated in the drawing may necessarily correspond to the center of the transparent substrate 10, and the second region S2 may not correspond to the edge of the transparent substrate 10.
  • the solar cells 20 are arranged in accordance with the curved surface of the transparent substrate 10, the inclination of the solar cells 20 may vary according to regions. Referring to FIG. 4, below, disposed in the first region S1, an embodiment of the present invention may be easily implemented by those skilled in the art with reference to the accompanying drawings. It explains in detail.
  • FIG. 1 is a view showing a cross-sectional configuration of a solar cell module according to an embodiment of the present invention. With reference to this figure, the overall structure of the solar cell module of one embodiment is demonstrated schematically.
  • a solar cell module 100 may include a string ST including a plurality of cell blocks 31 and a connector 51 connecting the cell blocks 31 to each other. It is configured to include.
  • the connector 51 may be disposed between the cell blocks 31 and arranged to electrically and physically connect the cell blocks 31.
  • One end of the connector 51 may be connected to a part of the front surface of the one side cell block by the conductive member CA, and the other end may be connected to the rear part of the other cell block by the conductive member CA.
  • the cell block 31 is an array in which a plurality of pieces of cells are shingled, and is simplified in FIG. 1 without the illustration of pieces of cells for convenience of description.
  • the string ST and the connector are sealed by the sealing member 130, and the first cover member 110 and the second cover member 120 are positioned to form a module in front and rear surfaces, respectively.
  • the first cover member 110 may be disposed on the front surface of the string ST. More specifically, the first cover member 110 may be disposed on the surface of the sealing member 130 disposed on the front surface of the string ST, and the second cover member 120 may be disposed on the string (ST). It is disposed on the back side of the ST (more precisely on the surface of the sealant 130 disposed on the back side of the string ST).
  • the first cover member 110 and the second cover member 120 may be made of an insulating material that can protect the string ST from external impact, moisture, ultraviolet rays, and the like, respectively.
  • the first cover member 110 may be made of a light transmissive material
  • the second cover member 120 may be made of a sheet made of a light transmissive material, a non-light transmissive material, a reflective material, or the like.
  • the first cover member 110 may be formed of a glass substrate having excellent durability, excellent insulating properties, and the like
  • the second cover member 120 may be formed of a film or sheet, and in this case, the second The cover member 120 has a TPT (Tedlar / PET / Tedlar) type or polyvinylidene fluoride (PVDF) formed on at least one side of a base film (for example, polyethylene terephthalate (PET)). It may include a resin layer.
  • TPT Tedlar / PET / Tedlar
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the sealant 130 is physically and chemically bonded to the string ST to prevent the inflow of moisture and oxygen.
  • the sealant 130 may be formed of an insulating material having light transmitting properties and adhesive properties.
  • an ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA), polyvinyl butyral, silicon resin, ester resin, olefin resin, or the like may be used as the sealing material 130.
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer resin
  • the sealing member 130 may be integrated with the first and second cover members 110 and 120 by a lamination process to configure the solar cell module 100.
  • FIG. 2 illustrates a string according to an embodiment of the present invention.
  • the string ST of the present embodiment may be configured to include a plurality of fragment cells connected in series.
  • the string ST is configured to include a plurality of cell blocks 31, and the cell blocks 31 are configured to be connected by the connector 51.
  • the cell block 31 may be configured to include a cell unit 33 composed of two kinds of fragment cells having different shapes.
  • the fragment cells are connected in a shingled manner, and some of these fragment cells form the cell unit 33.
  • the shingled connection is a method in which two neighboring fragment cells are partially overlapped and a conductive member CA is provided at an overlapping portion (hereinafter, the overlapping portion OP) so that neighboring two fragment cells are electrically and physically connected.
  • the conductive member CA may be, for example, a conductive adhesive in which a conductive material is mixed with an epoxy resin, or may be a solder such as Sn or Pb.
  • the cell unit 33 may include two fragment cells having different shapes, for example, a rectangular first fragment cell 11 having a long axis and a short axis and a hexagonal second shape having a chamfer 1a formed at an edge thereof. It may be composed of a fragment cell (12).
  • the first fragment cell 11 and the second fragment cell 12 may be preferably formed by dividing a parent cell into 1 / n pieces.
  • n may be six.
  • the mother cell refers to a solar cell that is already made, including components necessary for solar power generation, for example, a semiconductor substrate forming an pn junction, an emitter, a back field, and an electrode.
  • the fragment cell used in the present embodiment may be formed by dividing the solar cell made by the solar power to 1 / n mechanically already made.
  • the cell unit 33 comprises two first fragment cells 11 and one second fragment cell 12 when one half of the fragment cells made from one parent cell, that is, the parent cells are divided into six. It can be configured as. This is to improve the design of the cell unit 33.
  • the shape of the cell unit made of two first piece cells 11 and one second piece cell 12 is obtained when the mother cell is divided into half. It may have a shape of, the shape is the same as the shape of the second engraving cell 12.
  • the two first piece cells 11 and the one piece of the second piece cells 12 are arranged in the order of the first piece cell-the first piece cell-the second piece cell.
  • the cell block 31 includes a plurality of cell units 33 configured as described above. Preferably, one cell block 31 may include seven cell units 33.
  • the cell block 31 is a unit connected by the connector 51, and the string ST is configured by connecting the plurality of cell blocks 31 by the connector 51.
  • the reason why the string ST is divided into a plurality of cell blocks 31 in the present embodiment is to relieve the stress applied to the string ST, and is easy to repair when there is an abnormality in the string ST. To do that.
  • the stress applied to the string is the length direction of the string (y in the drawing). Propagation in the axial direction) can cause physical breakdown by focusing on relatively weak parts of the shingled connections (overlaps).
  • the connector 51 is disposed in the middle of the string, so that the stress propagated in the longitudinal direction of the string ST is absorbed by the connector 51, thereby protecting the entire string.
  • the cell block 31 is selectively replaced. Since it is easy to repair, it is possible to effectively reduce the repair cost.
  • such a connection by the connector 51 helps to facilitate the electrical connection of a plurality of strings.
  • the cell block 31 may be connected in parallel to cell blocks of neighboring strings, and the cell blocks may be connected in parallel by electrically connecting the connectors.
  • the connector 51 electrically connects between the end piece cell E1 disposed at one end of the cell block 31 and the tip piece cell E2 arranged at the head of the other cell block.
  • one end of the connector 51 may be connected to the front surface of the end piece cell E1, and the other end may be connected to the back surface of the tip piece cell E2 to make a series connection between the cell blocks 31.
  • FIG. 3 illustrates a plan view of the first fragment cell and the second fragment cell, (A) shows the first fragment cell, (B) shows the second fragment cell, and in FIG. For example, the rear side is shown.
  • the first fragment cell 11 has a rectangular shape having a short short side 11a in the first direction (x-axis direction in the drawing) and a long long side 11b in the second direction (y-axis direction in the drawing). As will be described later, the first fragment cell 11 may be formed by dividing a plurality of regions of the parent cell into a plurality.
  • the aspect ratio (short side / long side) of the long side 11b and the short side 11a is 1 / 2-1 / 12, More preferably, it is 1/6.
  • the first electrode 42 is disposed on the rear surface of the first piece cell 11.
  • the first electrode 42 is an end portion of the plurality of first finger electrodes 42a and the first finger electrodes 42a disposed at a predetermined distance from the neighboring ones in the second direction (the y-axis direction of the drawing). It may include a first bus bar electrode 42b is formed long in the second direction while connecting the.
  • the plurality of first finger electrodes 42a extend from one short side to the other short side in a first direction (x-axis direction of the drawing) and are formed to fall at a constant distance from neighboring ones in the second direction.
  • first bus bar electrode 42b is disposed to extend along one long side of the first bus bar electrode 42b, and is disposed to be adjacent to one long side of the first long side rather than the other long side to connect end portions of the plurality of first finger electrodes 42a.
  • the first busbar electrode 42b electrically connects the plurality of first finger electrodes 42a and functions as a pad.
  • the pad refers to an interface that allows two neighboring fragment cells to be electrically and physically connected when the neighboring fragment cells are connected in a shingled manner.
  • the line width of the first busbar electrode 42b is preferably larger than the line width of the first finger electrode 42a in order to improve physical and electrical connection, but the present invention is not limited thereto.
  • the entire line width of the first bus bar electrode 42b is formed to be larger than the line width of the first finger electrode 42a.
  • the first bus bar electrode 42b may have a first finger electrode.
  • a pad having the same line width as and having a line width partially thicker than the line width of the first bus bar electrode may be separately provided on the first bus bar electrode.
  • the first busbar electrode 42b of one fragment cell is disposed long along the overlapping portion, and the pad (or Another busbar electrode) is positioned so that the two piece cells can be electrically and physically connected by the conductive member CA.
  • the second piece cell 12 has substantially the same configuration as that of the first piece cell 11, i.e., all the elements constituting the cell (e.g., a semiconductor substrate, emitter, backside field, etc. forming a pn junction).
  • the configuration is the same and there are some differences only in shape.
  • the second piece cell 12 and the first piece cell 11 in that part of the edge where the long side 12b and the short side 12a meet is configured to have a chamfer (1a) to have a hexagon shape that is almost a rectangle as a whole. There is a difference.
  • the first bus bar electrode 42b is preferably disposed to be adjacent to the other long side 12b facing the one side where the chamfer 1a is formed.
  • the second fragment cell 12 constitutes the cell unit 33 like the first fragment cell 11, and in this cell unit 33, the second fragment cell is the same as the second fragment cell.
  • the second bus bar electrode 44b serving as a pad at the rear surface of the second piece cell 12 is preferably disposed to be adjacent to the other long side.
  • the first and second fragment cells having such an electrode configuration may be configured as illustrated in FIG. 4, and may be configured as a double-sided light receiving type solar cell capable of receiving light incident on both the front and rear surfaces of the mosel.
  • the solar cell 10 includes a semiconductor substrate 12, conductive regions 20 and 30 formed on or on the semiconductor substrate 12, and electrodes 42 and 44 connected to the conductive regions 20 and 30.
  • the conductive regions 20 and 30 may include the first conductive region 20 and the second conductive region 30 having different conductivity types
  • the electrodes 42 and 44 may include the first conductive region 20 and 30. It may include a first electrode 42 connected to the conductive region 20 and a second electrode 44 connected to the second conductive region 30.
  • the semiconductor substrate 12 includes the first or second conductivity type dopant at a relatively low doping concentration, and may be either a crystalline type, for example, a single crystal silicon or a polycrystalline silicon substrate.
  • at least one of the front surface and the rear surface of the semiconductor substrate 12 may be provided with a texturing structure or an antireflection structure having irregularities such as pyramids to minimize reflection.
  • the drawings illustrate a case in which irregularities are formed on both the front and the rear in accordance with the double-sided light receiving solar cell.
  • the conductive regions 20 and 30 are located on one surface (eg, the front surface) of the semiconductor substrate 12 and have a first conductive region 20 having a first conductivity type, and the other surface of the semiconductor substrate 12. It may include a second conductivity type region 30 positioned on the (eg, the other surface) side and having a second conductivity type.
  • the conductive regions 20 and 30 may have a different conductivity type than the semiconductor substrate, or may have a higher doping concentration than the semiconductor substrate 12.
  • the first and second conductivity-type regions 20 and 30 are formed of doped regions constituting a part of the semiconductor substrate 12, thereby improving bonding properties with the semiconductor substrate 12.
  • the first conductivity type region 20 or the second conductivity type region 30 may have a homogeneous structure, a selective structure, or a local structure.
  • the present invention is not limited thereto, and at least one of the first and second conductivity-type regions 20 and 30 may be formed separately from the semiconductor substrate 12 on the semiconductor substrate 12.
  • a semiconductor layer having a crystal structure different from that of the semiconductor substrate 12 eg, an amorphous semiconductor layer, so that the first or second conductivity type regions 20 and 30 can be easily formed on the semiconductor substrate 12.
  • a polycrystalline semiconductor layer, or a polycrystalline semiconductor layer for example, an amorphous silicon layer, a microcrystalline silicon layer, or a polycrystalline silicon layer.
  • One region of the first and second conductivity-type regions 20 and 30 having a conductivity type different from that of the semiconductor substrate 12 constitutes at least a part of the emitter region.
  • the other of the first and second conductivity-type regions 20 and 30 having the same conductivity type as the base region 14 constitutes at least a portion of the surface field region.
  • the semiconductor substrate 12 and the second conductivity type region 30 may have an n type as the second conductivity type, and the first conductivity type region 20 may have a p type. Then, the semiconductor substrate 12 and the first conductivity type region 20 form a pn junction.
  • the present invention is not limited thereto, and the semiconductor substrate 14 and the second conductive region 30 may have a p-type, and the first conductive region 20 may have an n-type.
  • the semiconductor substrate 12 may have the same conductivity type as the second conductivity type region 30 and opposite to the first conductivity type region 20.
  • the first or second conductivity type dopant various materials capable of representing n-type or p-type may be used.
  • group III elements such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In) can be used.
  • Group 5 elements such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), and antimony (Sb), can be used.
  • the p-type dopant may be boron (B) and the n-type dopant may be phosphorus (P).
  • a first passivation film 22 and / or an anti-reflection film that is a first insulating film on the entire surface of the semiconductor substrate 12 (more precisely, on the first conductivity type region 20 formed on the front surface of the semiconductor substrate 12). 24 may be located (eg, contacted).
  • the second passivation film 32 which is a second insulating film, is positioned on the rear surface of the semiconductor substrate 12 (more precisely, on the second conductive region 30 formed on the rear surface of the semiconductor substrate 12). Contact).
  • the first passivation film 22, the anti-reflection film 24, and the second passivation film 32 may be formed of various insulating materials.
  • the first passivation film 22, the anti-reflection film 24 or the second passivation film 32 may be a silicon nitride film, a silicon nitride film containing hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, a silicon carbide film, MgF2, A single film selected from the group consisting of ZnS, TiO 2 and CeO 2, or a combination of two or more films may have a multilayered film structure.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the first electrode 42 is electrically connected to the first conductivity type region 20 through an opening penetrating the first insulating film
  • the second electrode 44 is of a second conductivity type through an opening penetrating the second insulating film. Is electrically connected to the region 30.
  • the first and second electrodes 42 and 44 may be made of various conductive materials (eg, metals) and may have various shapes.
  • the first fragment cell and the second fragment cell used in one embodiment may be formed by dividing a plurality of mother cells, which will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7.
  • 5 shows fragment cells formed from a parent cell
  • FIGS. 6 and 7 show front and back views of the parent cell, respectively.
  • the mother cell 1 is preferably a solar cell having an approximately octagonal shape with chamfers 1a formed at each corner.
  • the parent cell 1 has a substantially square shape in which the long side in the first direction (x-axis direction in the drawing) and the long side in the second direction (y-axis direction in the drawing) are substantially the same, but the chamfer 1a is formed at each corner. Is formed to have an octagonal shape as a whole.
  • the parent cell 1 is made from a circular ingot (single crystal reference) and is made into an approximately octagonal shape with a chamfer 1a at the corners so as to have the largest area possible.
  • the mother cell 1 having such a shape is divided into a plurality of scribing lines SL arranged to have a predetermined distance from neighboring ones in the first direction (x-axis direction of the drawing).
  • the scribing line SL extends from one long side to the other long side in parallel with the long side in the first direction or the second direction.
  • the scribing line SL is arranged to be parallel to the long side of the second direction (y-axis direction of the drawing).
  • the parent cell 1 is divided into a plurality of pieces based on the scribing line SL to form a fragment cell, and includes a variety of manufacturing processes such as the size of the parent cell, the output of the fragment cell, and the number of fragment cells forming a string.
  • the number of fragment cells to be divided in consideration of the variable is determined, and considering the process conditions and the like, the parent cell 1 may be divided into two to twelve. In the figure, the parent cell 1 is illustrated to be divided into six according to the cell unit 33.
  • damage to the mother cell for example, thermal shock by laser, etc.
  • the size of the fragment cell is smaller. It is difficult to connect the fragment cells in a shingled manner.
  • the mother cell 1 may be divided evenly by the scribing line SL, and the mother cell 1 may be largely divided into first to third regions A1 to A3.
  • the first area A1 is an area between the first scribing line SL1 at one long side and the second area A2 is an area between the second scribing line SL2 at the other long side.
  • the second areas A1 and A2 are areas including the chamfer 1a, and the first and second areas A1 and A2 are engraved by the first and second scribing lines SL1 and SL2.
  • the first area A1 forms a hexagonal second piece cell 12 due to the chamfer formed at the corner.
  • the third area A3 is an area existing between the first scribing line SL1 and the second scribing line SL2, and the second area A2 has a rectangular shape. Therefore, by the 3rd scribing line SL3 which divides this 3rd area
  • the string ST includes the cell unit 33 as a minimum unit, and in one example, the cell unit 33 includes two first fragment cells 11 and one sheet. It comprises a two-piece cell (12). Therefore, if the parent cell 1 is divided into six fragment cells in this manner, one parent cell 1 can constitute two cell units 33, and the entire fragment cell divided from the parent cell 1 In the embodiment, two first fragment cells and four second fragment cells) can be used to form a string.
  • One surface of the mother cell has a first electrode part 420 constituting the first electrode 42 in a fragment cell.
  • the first electrode part 420 is configured to include a plurality of sub electrodes spaced apart from each other by a predetermined distance Da in a first direction (x-axis direction of the drawing), each of the sub electrodes being finger electrodes. 421 and a busbar electrode 423 connecting one end of the finger electrodes.
  • the plurality of sub electrodes may include first to third sub electrodes 420a to 420c, and the first sub electrode 420a is in the first area A1 and the second sub electrode 420b.
  • first sub electrode 420a is in the first area A1 and the second sub electrode 420b.
  • second region A2 May be disposed in the second region A2 and the third sub-electrode 420c may be disposed in the third region A3.
  • Each of the first sub-electrode 420a and the second sub-electrode 420b is disposed in the first and second regions A1 and A2, respectively, while the third sub-electrode 420c includes a plurality of third sub-electrodes 420c. It may be arranged in the area A3.
  • the finger electrodes 421 are disposed at regular intervals from the neighboring directions of the second direction (y-axis direction of the drawing), and the busbar electrodes 423 are arranged in the second direction. It extends in the direction, for example, is formed to extend along the scribing line (SL) to connect one end of the finger electrode 421.
  • the overall shape of the bus bar electrode 423 may be a line shape, and may have a line width thicker than the finger electrode 421 to function as a pad.
  • the busbar electrode 423 has one end (for example, the left end) or the other end of the finger electrode 421 such that all of the third sub-electrodes 420c have the same shape. (Eg, right end) may be arranged to connect only one.
  • the bus bar electrode 423 is arranged to connect the other end of the finger electrode 421 in the same manner as the first sub electrode 420a. Accordingly, when the solar cell 10 is divided into a plurality of fragment cells in accordance with the scribing line SL, all of the silver in each of the fragment cells of the plurality of third sub-electrodes 420c may have the same shape.
  • the bus bar electrode 423 of the first sub electrode 420a may be arranged to connect the other end of the finger electrode 421 like the bus bar electrode of the third sub electrode 420c.
  • the bus bar electrode 423 in the second sub-electrode 420b is preferably arranged to connect the finger electrode 421 in a direction opposite to the bus bar electrode of the first sub-electrode 420a
  • the bus bar electrode 423 of the electrode 420b may be arranged to connect one end (left end) of the finger electrode 421.
  • the first sub-electrode 420a and the second sub-electrode 420b are formed to have a symmetrical shape with respect to the scribing line SL. Since the first sub-electrode 420a and the second sub-electrode 420b have such a symmetrical shape, when constructing a solar cell module, a string may be formed using 100% of all the fragment cells made from one solar cell. It can reduce the manufacturing cost effectively.
  • the bus bar electrode 423 constituting the first electrode unit 420 is configured to have a line shape as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • one end of the finger electrode may be connected by a connection electrode having the same line width as the finger electrode, and may be formed to have a shape in which a pad having a partially widened electrode is formed on the connection electrode.
  • Figure 7 shows an embodiment of the second electrode portion formed on the surface opposite to the surface on which the first electrode portion described above.
  • the second electrode part 440 may be configured to include a plurality of sub-electrodes formed at a predetermined distance Da from neighboring ones in the first direction.
  • Each of the plurality of secondary electrodes may include a plurality of finger electrodes 441 and a bus bar electrode 443 connecting one end of the plurality of finger electrodes 441.
  • the second electrode part 440 is disposed in the opposite direction to the first electrode part 420 in the first to third regions A1 to A3 compared to the first electrode part 420. It is different in that it becomes.
  • the first region A1 if the bus bar electrode 423 is arranged to connect the right end of the finger electrode 421 in the first sub-electrode 420a, the second electrode 440 may be formed.
  • the bus bar electrode 443 at the first electrode 440a is arranged to connect the left end of the finger electrode 441.
  • the bus bar electrodes 423 and 443 disposed on the other surface serving as a pad are arranged in opposite directions. Can be.
  • the fragment cells are connected in a shingled manner
  • the shingled manner is a method of neighboring and partially overlapping two fragment cells at an overlapping portion, so that the pads disposed at the front of the fragment cells and the pads disposed at the rear thereof are arranged.
  • the pads of the two fragment cells can be arranged to face the overlapping portion, so that two neighboring fragment cells can be simply connected in a shingled manner.
  • the mother cell 1 is divided into two kinds of first fragment cells 11 and second fragment cells 12 having different shapes, and the mother cell 1
  • the parent cell 1 may be divided into fragment cells having the same shape.
  • the parent cell 1 may be divided into two fragment cells along a scribing line passing through the center of the parent cell 1, in which case the divided two fragment cells may be divided into the second fragment cell 12 and the second fragment cell 12. It may have the same hexagonal shape.
  • the cell unit 33 may be composed of one piece of cell, and thus the cell block 31 is composed of seven pieces of cell, and the cell block 31 may be configured to be connected by the connector 51.
  • FIG. 8 shows an overall front view of the solar cell module of this embodiment
  • FIGS. 9 to 11 show two neighboring cell blocks connected in parallel by inter connectors.
  • the solar cell module 100 of the present embodiment is configured to include a plurality of strings ST1 to ST6 connected in parallel.
  • each of the strings ST1 to ST6 constitutes a cell block 31 in which the fragment cells have the cell unit 33 as a minimum unit, and the cell block 31 is in series with the neighboring one by the connector 51.
  • seven cell units 331 to 337 constitute one cell block 31a, 31b, and 31c, and three cell blocks 31a to 31c are gathered to form one cell block. You can construct a string.
  • each piece cell is connected in a second direction (y-axis direction of the drawing) in a shingled connection manner with the neighbors, and is electrically connected in series with the neighbors (piece cells are divided into the back and the front and the first electrode And the second electrode are arranged, and the first electrode and the second electrode of two neighboring fragment cells are connected by shingled connection), and the connector 51 is electrically connected in series between the cell blocks, In the strings ST1 to ST6, the whole fragment cells are connected in series.
  • the connector 51 may include a pair of first parts 511 arranged side by side, and a plurality of second parts 513 connecting the first parts.
  • the first portion 511 has a thin band shape and is elongated in the first direction (x-axis direction in the drawing).
  • the second coupler portion 513 extends in the second direction (y-axis direction of the drawing) with a line width larger than the first portion and connects the pair of first portions 511 to form a plurality of second portions 513. ) Is spaced apart from neighbors to effectively disperse when stress (or stress) is transmitted to the string.
  • the first portion 511 is attached to the front surface of the second fragment cell 12E disposed at the end of the first cell block 31 among the two cell blocks 31 and 32 neighboring each other in the second direction, It may be attached to the rear surface of the first piece cell 11F disposed at the beginning of the second cell block 32. More precisely, the first portion 511 attached to the front surface of the second piece cell 12E may have a pad or second bus bar electrode 44b disposed to one side (side close to the inter connector) of the second piece cell 12E. The first portion 511, which is superimposed on the first piece cell 11F and is attached to the rear surface of the first piece cell 11F, may be superposed on the first bus bar electrode 42b of the first electrode 42. Alternatively, the pad may be superimposed on the pad and joined by the conductive member CA. As a result, two neighboring cell blocks 31 and 32 can be connected in series.
  • each string may further include an edge connector 53 disposed at the beginning and the end of the string.
  • the first fragment cell 11S may be disposed at the beginning of each string ST1 to ST6, and the second fragment cell 12E may be disposed at the end.
  • the edge connector 53 has a line portion 531 extending in the first direction (the x-axis direction in the drawing) and a protrusion 533 protruding from the line portion 531 in the second direction (the y-axis direction in the drawing). It may be configured to include.
  • the edge connector 53 disposed on the first piece cell 11S is attached to either of the front and rear surfaces of the first piece cell 11S, and the edge connector 53 disposed on the second piece cell 12E ( 53 may be attached to the opposite side of the second piece cell 12E.
  • the line portion 531 of the edge connector 53 in the first piece cell 11S and the second piece cell 12E is interviewed with a pad or a first (or second) busbar electrode (not shown). It may be disposed, and may be electrically and physically connected by the conductive member CA.
  • the connector 51 and the edge connector 53 disposed in each string may be electrically connected to each other by the first and second inter connectors 61 and 63, respectively.
  • the first inter connector 61 connects a connector connecting a cell block in each string ST1 to ST6 in the middle of the string in parallel with a neighboring string.
  • the first inter connector 61 has a line shape, and is arranged to cross the sixth string ST6 disposed from the first string ST1 to the last, and in each string ST1 to ST6, It is precisely physically bonded with the second portion 513 of the connector 51.
  • the physical bonding may be performed by means of a conductive member CA, but not limited to soldering through the base metal solder.
  • the second inter connector 63 is disposed at the end of the string parallel to the first inter connector 61 and is physically joined to the edge connector 53 connected to the end of the string. Since the physical structure of the second inter connector 63 is substantially the same as that of the first inter connector 63, a detailed description thereof will be omitted. More precisely, the second inter connector 63 may be arranged to intersect the protrusion 533 of the edge connector 53.
  • each string ST1 to ST6 can be connected in series and connected in parallel for each cell block of each string. According to this configuration, since a bypass path is formed even when a part of the string is shut down, a normal operation can be performed for each part of the string, more specifically, for each cell block.
  • FIGS. 12 and 13 illustrates a physical configuration of a solar cell module according to the present embodiment
  • FIG. 13 illustrates an equivalent circuit configuration of FIG. 12.
  • the solar cell module 100 of the present embodiment is disposed on the rear of the string, and includes a junction box (JB) in which a bypass diode (BD) is built in.
  • JB junction box
  • BD bypass diode
  • the BD may be configured to include the first to third bypass diodes BD1 to BD3 connected in series.
  • each string ST1 to ST6 is configured to include first to third cell blocks 31a to 31c, and the first cell blocks 31a disposed in each string ST1 to ST6.
  • Is configured to be connected in parallel by the first and second inter connectors 51 and 53, and the second to third cell blocks 32b to 31c are also connected by the first connector 51 and the first connector 51.
  • the solar cell module 100 of the present embodiment is configured to further include a bussing connector (55a ⁇ 55d) disposed to the rear of the module.
  • the busing connectors 55a to 55d connect the interconnectors 51 and 53 to the bypass diodes BD1 to B3 to bypass the reverse bias toward the bypass diode even when a part of the string is reversed. prevent off).
  • the bussing connectors 55a to 55d may be formed to have a long line shape in the second direction (y-axis direction of the drawing), and may be arranged in parallel with other bussing connectors.
  • the junction box JB is disposed close to one side of the string and far from the other side, so that the first bussing connector 55a is shortest and the fourth bussing connector 55d is longest. The position can be changed according to the selection, and the length of the bussing connector can be adjusted accordingly.
  • the first bussing connector 55a electrically connects between the second inter connector 53 disposed at the front end of the string and the positive polarity of the first bypass diode BD1, and is connected to the first node N1 through the first node N1.
  • the bussing connector 55a may be connected to the second inter connector 53b.
  • the first bussing connector 55a may be soldered to the second inter connector 53 or connected by the conductive member CA, but is preferably soldered for convenient operation.
  • the second bussing connector 55b is connected between the second node N2 commonly connected to the first cell block 31a and the second cell block 31b, that is, between the first cell block 31a and the second cell block 31b.
  • One side is bonded to the first inter connector 51a disposed at the first side, and the other side is commonly connected to the negative polarity of the first bypass diode B1 and the negative polarity of the second bypass diode, so that the first cell block 31a is connected. To form a bypass path.
  • the third bussing connector 55c includes a third node N3 commonly connected to the second cell block 31b and the third cell block 31c, a negative electrode of the second bypass diode BD2, and a third bypass diode.
  • the positive polarity of the BD3 is connected to form a bypass path of the second cell block 31b
  • the fourth bussing connector 55d is commonly connected to the negative polarity of the third cell block 31c.
  • a negative path of the third bypass diode BD3 are connected to form bypass paths of the third cell block 31c.
  • the connector, the inter-connector, the busting connector may be a core layer made of metal and a ribbon made of a solder material (eg, Sn and Pb) coated with the core layer, but not limited thereto. And various known ones can be used.
  • a solder material eg, Sn and Pb
  • the solar cell modules of the present invention can be connected in series with each string, and can be connected in parallel in cell block units. Accordingly, even if a reverse bias occurs in a portion of the string, the cell block bypasses the reverse bias through the bypass path, thereby preventing the string itself from being turned off by the reverse bias.
  • an insulation member 81 may be further disposed between the first to fourth bussing connectors 55a to 55d and the rear surface of the string to prevent shorting between the first to fourth bussing connectors 55a to 55d and the string. (See FIGS. 14 and 15).
  • the insulating member 81 has a horizontal width S2 greater than the width S1 between the first and second busty connectors 55a and 55d to facilitate operation, and the length of the string ( It can be formed to have a rectangular shape having a vertical width corresponding to the y-axis direction of the drawing), this insulating member 81 can be made of one sheet.
  • the insulating member 81 may be provided separately for each of the first to fourth bussing connectors 55a to 55d, and in this case, the insulating member may be configured to include the first to fourth insulating members 81a to 81d. An insulating member may be arranged for each of the bussing connectors 55a to 55d. When the insulating member 81 is disposed for each bussing connector in this way, when the insulating member or the bussing connector is damaged, only a part of the insulating member 81 needs to be replaced, thereby effectively reducing the manufacturing cost.
  • the insulating member 81 configured as described above may include various well-known insulating materials (eg, resin), and may be formed in various shapes such as a film and a sheet.
  • various well-known insulating materials eg, resin
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 17 is a diagram schematically illustrating a manufacturing method.
  • the manufacturing method according to an embodiment of the present invention is the step of dividing the parent cell (S10), the step of classifying the divided fragment cells (S20), the step of connecting the sorted fragment cells in order ( S30) may be configured to include.
  • the dividing of the mother cell 1 is a step of dividing the mother cell into a plurality of pieces according to the scribing line SL, and the division (or scribing) of the mother cell 1 is well known in various ways. Can be used, for example laser splitting or mechanical splitting can be used.
  • an aspect solar cell having the electrode portion as described above may be used as the mother cell 1.
  • the laser is preferably irradiated on the opposite side of the light receiving surface receiving light in the parent cell (1).
  • a laser When irradiating a laser to the mother cell 1, the surface of a solar cell was melt
  • the surrounding slit receives thermal energy together, and the recombination site increases as the bond between the silicon (Si), which has been stabilized in the process, is broken. Therefore, when the laser is irradiated to the solar cell, it is preferable to irradiate the opposite side rather than the light receiving surface of the parent cell.
  • the laser is preferably irradiated out of the region forming the pn junction.
  • the solar cell 1 produces electricity by pn junction between the semiconductor substrate and the emitter.
  • the laser is irradiated to the region where the emitter is formed, the pn junction region is damaged by the laser, which inevitably reduces the power generation efficiency of the solar cell.
  • a laser does not have an emitter. It can be irradiated on the back of the cell.
  • the laser is irradiated to a position outside the pn junction where the carrier is produced to prevent the solar cell's power generation efficiency from decreasing.
  • the laser may be used in a preferred form with a pulsed laser to reduce the damage caused by the laser. Since pulsed lasers are irradiated in synchronization with pulses, the laser is irradiated intermittently rather than continuously while the laser scans the cell, thus reducing thermal damage to the solar cell rather than linearly irradiated lasers. Can be. In addition, it is preferable that the laser is irradiated in several times, rather than being irradiated once, so as to reduce the intensity, and the number of irradiation may be adjusted in consideration of the intensity of the laser, the depth of the slit, and the like. According to this, the laser can be irradiated by reducing the intensity of the laser, it can effectively reduce the damage to the solar cell in the process of dividing the mother cell.
  • the depth of the slit is preferably 51% to 70% of the thickness of the parent cell (1) in a preferred form.
  • the mother cell 1 is divided into a plurality of fragment cells under physical force.
  • the depth of the slit is less than 51%, the mother cell may not split along the slit, and defects such as cracks may occur.
  • the depth of the slit is 70% or more, the thermal stress transmitted to the mother cell 1 may be increased, thereby reducing the efficiency of the cut cell.
  • the step of classifying the divided fragment cells refers to the process of classifying the fragment cells (1 ⁇ 6) made in step S10 to different baskets (B1 ⁇ B2) for each type.
  • Piece cells (1) to (6) made in the previous stage can be divided into first and second baskets (B1, B2) by a robot that moves the piece cells in accordance with a programmed procedure.
  • the second fragment cell 12 having the chamfer is loaded into the first basket B1, and the rectangular first fragment cell 11 is loaded into the second basket B2.
  • the first piece cell 11 and the second piece cell 12 may be easily distinguished through vision inspection with or without the chamfer 1a, and may be divided into the first and second baskets.
  • the robot (not shown) has a joint part having a joint and a joint part for moving the engraving cell regardless of the direction and a loading part for vacuum adsorption of the engraving cell, and the engraving cell having an image or an image obtained through a camera or a laser. It can be configured to include an inspection unit for recognizing the shape of, in addition to a variety of known mechanical configuration or recognition methods can be used for movement and shape recognition of the engraving cell.
  • the robot recognizes the first fragment cell 1 divided from the parent cell 1 as the second fragment cell 12 and loads it into the first basket B1, and then the second and third fragment cells. (2, 3) is recognized as the first piece cell (11) and loaded into the second basket (B2). Thereafter, the robot recognizes the fourth and fifth fragment cells 4 and 5 as the first fragment cell 11, and loads them into the second basket B2, and the sixth fragment recognized as the second fragment cell 12.
  • the sixth piece cell (6) is rotated 180 ° so that the direction of the chamfer (1a) coincides with the direction in which the first piece cell (1) is loaded and then loaded in the first basket (B1). Let's do it.
  • the engraving cells constitute a cell unit 33, which is composed of two first piece cells 11 and one piece of second piece cells 12,
  • the shapes are connected to have the same shape as the second piece cell.
  • only the second fragment cell is collected into the first basket B1
  • only the first fragment cell is collected into the second basket B2
  • the direction of the second fragment cell is also aligned, so that the shape is Even if the other first and second fragment cells are mixed and stringed, the fragment cells can be easily separated, and the work process can be simplified to configure the cell unit 33.
  • the robot sequentially unloads the fragment cells in the first and second baskets B1 and B2, and loads the fragment cells by loading them into the modular apparatus 300. Shingle the cells together.
  • the robot unloads the second piece cell 2 in the second basket B2 and then unloads it into the modular device 300, and then unloads the third piece cell 3 in the second basket B2 again.
  • the conductive member CA may be provided as an overlap before placement.
  • the robot is arranged to unload the first piece cell (1) in the first basket (B1) to form an overlap with the second piece cell (2).
  • the robot simply loads and unloads the unloaded fragment cell into the programmed position and operates so as not to change the direction in which the fragment cell was placed in the basket.
  • the robot only loads and unloads the fragment cells in the order and direction they are placed in the basket, so that the robot's movement can be controlled by a simplified procedure, making it easy to prevent the fragment cells from being misaligned due to malfunction. have.
  • the mother cell 1 in the step S10 of dividing the mother cell 1, may be divided into two fragment cells having the same shape and sorting the divided fragment cells ( In S20, any one of the two pieces of cells divided in the parent cell 1 is rotated 180 ° so that the direction of the chamfer coincides with the direction in which the first pieces of cells are loaded, and then the other pieces of cells are loaded into the basket.
  • the fragment cells In the step S30 of connecting the sorted fragment cells in sequence, the fragment cells may be unloaded in the direction loaded in the basket and supplied to the modular apparatus so that the fragment cells may be shuffled so that the chamfers are directed in only one direction.

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Abstract

본 발명의 다른 실시예에서는 복수 개의 셀 블록을 포함하는 스트링과 상기 셀 블록을 연결하는 커넥터를 포함하고, 상기 셀 블록은, 장변과 단변을 갖는 제1 조각 셀과, 모서리에 챔퍼를 갖는 제2 조각 셀을 포함하는 태양전지 모듈을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 1장의 모 셀에서 만들어진 조각 셀 전체를 활용해서 조각 셀로 구성된 태양전지 모듈을 제조할 수 있다.

Description

태양전지 및 이를 이용한 태양전지 모듈과 이의 제조 방법
본 발명은 조각 셀 형성용 태양전지, 이를 이용한 조각 셀 모듈 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
태양전지는 큰 전기를 생산할 수 있도록 스트링을 구성하고, 또한 외부 환경에서 사용할 수 있게 스트링은 투습 방지와 외부 충격에 보호될 수 있도록 팩키징(packaging)된다. 이처럼 팩키징된 스트링을 우리는 태양전지 모듈이라 부른다.
태양전지를 스트링하는 방법 중 하나로, 출력을 높이기 위해 슁글드(shingled) 방식이 제안되었다. 이 슁글드 방식은 태양전지를 일부 겹쳐 배열해 연결한 방식을 말하는데, 슁글드 방식으로 태양전지를 연결할 때, 조각 셀이라고 불리는 태양전지가 사용될 수가 있다. 이 조각 셀은 공장에서 태양전지를 생산할 때 규격화된 크기를 갖도록 생산된 태양전지(이하, 모 셀)를 1/n개로 나눠 만든 것이다.
그런데, 조각 셀이 모 셀 잘라 만들다 보니, 모 셀이 가지고 있는 챔퍼로 인해 1 장의 모 셀에서 만들어진 조각 셀의 모양이 달라 스트링을 구성할 때 같은 모양의 조각 셀들끼리 모아 스트링을 구성한다거나, 아니면 일부 조각 셀을 버려야 하는 등의 문제가 있다.
본 발명은 이 같은 기술적 배경에서 창안된 것으로, 모양이 다르더라도 1 장의 모 셀에서 만들어진 조각 셀 전부가 모듈 구성에 사용될 수 있도록 하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 조각 셀로 만들어진 스트링을 쉽게 수리할 수 있도록 조각 셀을 연결하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에서서는 모서리에 챔퍼(chamfer)가 형성된 8각형 형상의 반도체 기판, 상기 반도체 기판의 어느 한 면에 형성되고, 핑거 전극들과 상기 핑거 전극들의 끝을 연결하는 버스 바 전극으로 구성된 복수 개의 부(sub) 전극들을 갖는 제1 전극부를 포함하고, 상기 복수 개의 부 전극들은 제1 방향으로 이웃한 것과 일정한 간격 떨어져 배치되고, 상기 복수 개의 부 전극들 중 상기 제1 방향으로 상기 챔퍼에 이웃하게 첫 번째로 배치된 제1 부 전극과 마지막에 상기 챔퍼에 이웃하도록 배치된 제2 부 전극은 상기 버스 바 전극의 길이 방향으로 대칭 형상을 갖는 태양전지를 개시한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 복수 개의 셀 블록을 포함하는 스트링과 상기 셀 블록을 연결하는 커넥터를 포함하고, 상기 셀 블록은, 장변과 단변을 갖는 제1 조각 셀과, 모서리에 챔퍼를 갖는 제2 조각 셀을 포함하는 태양전지 모듈을 개시한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는 모서리에 챔퍼(chamfer)가 형성된 8각형 형상의 반도체 기판, 상기 반도체 기판의 어느 한 면에 형성되고, 핑거 전극들과 상기 핑거 전극들의 끝을 연결하는 버스 바 전극으로 구성된 복수 개의 부(sub) 전극들을 갖는 제1 전극부를 포함하고, 상기 복수 개의 부 전극들은 제1 방향으로 이웃한 것과 일정한 간격 떨어져 배치되고, 상기 복수 개의 부 전극들 중 상기 제1 방향으로 상기 챔퍼에 이웃하게 첫 번째로 배치된 제1 부 전극과 마지막에 상기 챔퍼에 이웃하도록 배치된 제2 부 전극은 상기 버스 바 전극의 길이 방향으로 대칭 형상을 갖는 태양전지를 상기 복수 개의 부 전극들 사이로 배치된 스크라이빙 선에 맞춰 복수 개의 조각 셀로 분할하는 단계, 사각형 형상의 제1 조각 셀과, 챔퍼를 갖는 육각형 형상의 제2 조각 셀을 분류해 제1 및 제2 바스켓에 로딩하는 단계, 상기 제1 바스켓으로부터 사각형 형상의 제1 조각 셀을 언로딩하고, 다음으로 상기 제2 바스켓으로부터 상기 육각형 형상의 제2 조각 셀을 상기 제1 조각 셀에 부분적으로 겹치도록 배열해 전기적 물리적으로 연결하는 단계를 포함하는 태양전지 모듈의 제조 방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에서는 조각 셀로 이뤄진 스트링이 셀 유닛 단위로 구성되며, 각 셀 유닛은 직사각형 형상의 조각 셀과 챔퍼를 갖는 육각형 형상의 조각 셀로 구성되므로, 모 셀에서 만들어진 조각 셀 전부를 모듈 구성에 사용할 수가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서 스트링은 셀 블록이 커넥터에 의해 연결되어 구성되므로, 스트링을 수리하는 경우에 스트링 전체를 교체할 필요 없이 셀 블록 만을 선택적으로 교환할 수가 있어 수리 비용 및 수리 시간을 효과적으로 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트링을 보여주는 도면이다.
도 3은 제1 조각셀과 제2 조각셀의 평면 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 조각 셀의 층간 구정을 보여주는 단면도이다.
도 5는 태양전지로부터 제1 조각 셀과 제2 조각 셀이 형성되는 과정을 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 5에 도시한 태양전지의 전면과 후면 모습을 각각 보여준다
도 8은 일 실시예의 태양전지 모듈의 전체 정면 모습을 보여주는 도면이다.
도 9 내지 도 11은 각각 이웃한 두 셀 블록이 인터 커넥터에 의해 병렬 연결되는 모습을 도시한 것이다.
도 12는 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 물리적 구성을 보여주는 도면이다.
도 13은 도 12의 등가 회로 구성을 보여주는 도면이다.
도 14 및 도 15는 절연 부재의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 17은 제조 방법을 모식적으로 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 간단히 하거나 생략될 수 있다. 또한, 도면에서 도시하고 있는 다양한 실시예들은 예시적으로 제시된 것이고, 설명의 편의를 위해 실제와 다르게 구성 요소를 단순화해 도시한다.
이하의 상세한 설명에서는 실시예에 따라 차이가 없는 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
이하의 실시예 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 곡면 태양전지 모듈이 자동차의 지붕에 설치된 실시예를 설명하나, 건축물의 지붕과 같은 외관, 비행기의 몸체 등에 설치 사용될 수 있다. 이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 태양 전지에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 태양전지 모듈이 자동차의 지붕에 설치된 모습을 예시하며, 이중 도 2는 곡면 태양전지 모듈을 구성하는 투명 기판을 보여준다. 그리고, 도 3은 곡면 태양전지 모듈을 열방향(도면의 y축 방향)에서 절단해 태양전지들이 배치된 모습과, 태양의 위치에 따라 곡면 태양전지 모듈에 입사되는 빛의 진행 방향을 설명하며, 도 4는 영역에 따른 태양전지의 경사를 설명하는 도면이다.
이 도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 태양전지 모듈(1)은 곡면을 갖는 자동차의 지붕에 설치돼, 자동차의 운행에 필요한 전기를 생산하도록 구성될 수 있다.
요즘의 자동차들은 공기 저항을 줄이고 디자인을 좋게 하기 위해 곡면을 많이 사용해 자동차를 설계한다. 자동차의 지붕 경우도 꼭대기 부분이 위로 볼록한 형상을 일반적으로 가지며, 차체와 연결되는 부분은 다른 부분보다 큰 곡면을 갖도록 형성되기도 한다.
본 발명의 일 실시예예 따른 곡면 태양전지 모듈(1)은 이런 지붕의 형상에 대응하기 위해서, 적어도 2개의 다른 곡면을 갖도록 형성되어야 한다. 때문에, 곡면 태양전지 모듈(1) 특히, 외관을 이루는 투명 기판(10)의 곡면 형태는 장착되는 대상물에 따라 곡률 반경, 곡면의 형상 등이 다양하게 변형될 수 있다.
실시예에서, 태양전지들(20)은 지붕에 많은 수가 배치될 수 있게, 열과 행을 이루는 m×n 행렬 배열(m과 n은 자연수)을 이룰 수 있다. 태양전지들(20) 사이의 연결은 스트링 내에서만 서로 물리적으로 연결되도록 구성되는데, 이에 대해서는 자세히 후술된다. 여기서 열은 제1 방향, 행은 제2 방향이라 하면, 자동차의 지붕은 열이 행보다는 긴 대략 직사각형 형상을 가지고 있으므로, 이에 맞춰 태양전지들도 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 태양전지들은 1열 기준으로 제1 방향(도면의 y축 방향)으로 배열된 태양전지들의 개수가 1행 기준으로 제2 방향(도면의 x축 방향)으로 배열된 태양전지의 개수보다 많게 배치되는 것이 바람직할 수 있다.
투명 기판(10)은 자동차의 길이 방향(도면의 y축 방향으로, 이하 제1 방향이라 함)이 자동차의 폭 방향(도면의 x축 방향으로, 이하 제2 방향이라 함)보다 긴 대략 직사각형 형상을 가질 수 있다.
또한, 투명 기판(10)은 전체적으로 지면(100)에 대해 위로 블록한 라운드진 형상을 가질 수 있으며, 특히 위치에 따라 곡률(또는 곡면)이 다르게 형성될 수 있다.
도시된 바처럼, 자동차의 지붕 형상에 대응할 수 있도록 투명 기판(10)은 제1 곡률을 갖는 제1 영역(S1)과 제1 영역(S1)보다 큰 제2 곡률을 갖는 제2 영역(S2)으로 나눠질 수가 있다. 이에, 제1 영역(S1)에서 투명 기판(10)은 제1 곡률을 갖는 제1 곡면(10a)으로 구성되고, 제2 영역(S2)에서 제2 곡률을 갖는 제2 곡면(10b)으로 구성될 수가 있다. 여기서, 제2 곡면(10b)은 제1 곡면(10a)과 곡률이 다르기 때문에 다른 경사를 갖도록 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 곡면(10b)의 곡률이 크다면 제1 곡면(10a)보다 가파른 경사를 가질 수 있고, 곡률이 작다면 제1 곡면(10a)보다 작은 경사를 가질 수 있다.
바람직한 한 형태에서, 제2 영역(S2)은 지붕이 차체와 연결되는 투명 기판(10)의 측면부를 포함하는 가장자리 영역일 수 있고, 제1 영역(S1)은 제2 영역(S2)사이의 중앙 영역일 수 있다. 여기서, 투명 기판(10)의 영역 구분은 곡률에 따른 이론적 분류이기 때문에, 도면에서 예시하는 바처럼 구획되지 않을 수도 있다. 도면에서 예시하는 바는 일 예들을 설명할 뿐이다. 따라서, 도면에서 예시한 제1 영역(S1)은 반드시 투명 기판(10)의 중앙에 해당하고, 제2 영역(S2)은 투명 기판(10)의 가장자리에 해당하지 않을 수 있다.
태양전지들(20)은 투명 기판(10)의 곡면에 맞춰 배열이 되므로, 영역에 따라 기울어진 경사가 다를 수 있다. 도 4를 참조하면, 제1 영역(S1)에 배치되는 아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 간단히 하거나 생략될 수 있다. 또한, 도면에서 도시하고 있는 다양한 실시예들은 예시적으로 제시된 것이고, 설명의 편의를 위해 실제와 다르게 구성 요소를 단순화해 도시한다.
이하의 상세한 설명에서는 실시예에 따라 실질적으로 동일한 구성들에 대해서는 동일한 도면번호를 붙이고 필요한 경우에 있어서만 설명을 하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 단면 구성을 보여주는 도면이다. 이 도면을 참조로, 일 실시예의 태양전지 모듈의 전체 구성을 개략적으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈(100)은, 복수 개의 셀 블록(31)을 포함하는 스트링(ST)과 상기 셀 블록(31)을 연결하는 커넥터(51)를 포함하도록 구성된다.
커넥터(51)는 셀 블록(31) 사이에 배치되어, 셀 블록(31)을 전기적 물리적으로 연결하도록 배치될 수가 있다. 커넥터(51)의 일 단은 일 측 셀 블록의 전면 일부와 도전성 부재(CA)에 의해 연결될 수 있고, 타 단은 타 측 셀 블록의 후면 일부와 도전성 부재(CA)에 의해 연결될 수가 있다.
여기서, 셀 블록(31)은 복수의 조각 셀들이 슁글드 방식으로 연결된 어레이(array)로 도 1에서는 설명의 편의를 위해 조각 셀의 도시를 생략한 채 단순화해 도시하고 있다.
스트링(ST)과 커넥터()는 밀봉재(130)에 의해 실링되며, 전면과 후면으로 각각 제1 커버 부재(110)와, 제2 커버 부재(120)가 위치해 모듈을 구성한다.
제1 커버 부재(110)는 스트링(ST)의 전면에 배치될 수 있는데, 보다 정확히는 스트링(ST)의 전면에 배치된 밀봉재(130)의 표면 위에 위치하고, 제2 커버 부재(120)는 스트링(ST)의 후면(보다 정확히는 스트링(ST)의 후면에 배치된 밀봉재(130)의 표면 위)에 배치된다.
이 제1 커버 부재(110) 및 제2 커버 부재(120)는 각기 외부의 충격, 습기, 자외선 등으로부터 스트링(ST)을 보호할 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 그리고 제1 커버 부재(110)는 광이 투과할 수 있는 투광성 물질로 구성되고, 제2 커버 부재(120)는 투광성 물질, 비투광성 물질, 또는 반사 물질 등으로 구성되는 시트로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 커버 부재(110)가 우수한 내구성, 우수한 절연 특성 등을 가지는 유리 기판으로 구성될 수 있고, 제2 커버 부재(120)가 필름 또는 시트 등으로 구성될 수 있고, 이 경우 제2 커버 부재(120)는 TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입을 가지거나, 또는 베이스 필름(예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET))의 적어도 일면에 형성된 폴리불화비닐리덴(poly vinylidene fluoride, PVDF) 수지층을 포함할 수 있다.
밀봉재(130)는 수분과 산소의 유입되는 것을 방지하기 위해 스트링(ST)에 물리적 화학적으로 접합된다.
이 밀봉재(130)는 투광성 및 접착성을 가지는 절연 물질로 구성될 수 있다. 일 예로, 밀봉재(130)로 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다. 밀봉재(130)는 라미네이션 공정 등에 의하여 제1 및 제2 커버부재(110, 120)와 일체화되어 태양전지 모듈(100)을 구성할 수 있다.
이하, 도 2를 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 스트링에 대해 보다 자세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스트링을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 스트링(ST)은 직렬 연결된 복수 개의 조각 셀을 포함하도록 구성될 수 있다. 스트링(ST)은 복수 개의 셀 블록(31)을 포함하도록 구성되고, 셀 블록(31) 사이는 커넥터(51)에 의해 연결되도록 구성된다. 그리고, 셀 블록(31)은 형상이 다른 2 종류의 조각 셀로 이뤄진 셀 유닛(33)을 포함하도록 구성될 수 있다.
본 실시예에서 조각셀들은 슁글드 연결 방식으로 연결되며, 이 조각셀들의 일부가 셀 유닛(33)을 이룬다. 여기서, 슁글드 연결은 이웃하고 있는 두 조각셀이 일부 포개어지도록 위치하고 중첩된 부분(이하 중첩부(OP))에 도전성 부재(CA)가 제공되어 이웃하고 있는 두 조각셀이 전기적 물리적으로 연결되는 방식을 말한다. 여기서, 도전성 부재(CA)는 일 예로, 에폭시 수지에 도전성 물질이 섞여 있는 도전성 접착제이거나, Sn, Pb와 같은 솔더(solder)일 수 있다.
셀 유닛(33)은 형상이 다른 2개의 조각셀을 포함할 수 있는데, 일 예로 장축과 단축을 갖는 직사각형 형상의 제1 조각셀(11)과 모서리에 챔퍼(1a)가 형성된 육각형 형상의 제2 조각셀(12)로 구성될 수 있다.
이 제1 조각셀(11)과 제2 조각셀(12)은 모 셀을 1/n개로 분할해 형성된 것이 바람직하게 사용될 수 있다. 바람직하게, n은 6개일 수 있다. 모 셀이 6개로 분할되었을 때, 안정적으로 조각 셀을 연결하기도 쉽고, 출력 손실을 최소로 줄일 수가 있다. 여기서 모 셀은 이미 태양 발전에 필요한 구성들, 일 예로 pn 접합을 이루는 반도체 기판, 에미터, 후면 전계부, 전극과 같은 구성들을 포함해 이미 만들어진 태양전지를 말한다. 본 실시예에서 사용되는 조각 셀은 이처럼 이미 태양 발전을 할 수 있도록 만들어진 태양전지를 기계적으로 1/n 개로 분할해 형성된 것일 수 있다.
이처럼 조각 셀로 스트링을 구성하면, 기존에 태양전지를 만들기 위해 설치된 설비나, 태양전지의 구조를 설계 변경할 필요가 없기 때문에 제조 원가를 효과적으로 줄일 수 있으며, 또한 출력 손실을 최소화할 수 있다. 출력 손실은 태양 전지에서 전류의 제곱에 저항을 곱한 값을 가지게 되는데, 태양 전지의 전류 중에는 태양 전지의 면적 자체에 의하여 발생되는 전류가 있어, 태양 전지의 면적이 커지면 해당 전류도 커지고, 결국 태양 전지의 면적이 커질수록 출력 손실이 커지게 된다. 따라서, 모 셀을 분할해 만든 조각셀로 태양전지 모듈을 구성하면, 줄어든 면적에 비례하게 태양전지에서 발생하는 전류가 줄어 결과적으로 태양전지의 모듈의 출력 손실을 최소화할 수 있다.
셀 유닛(33)은 모 셀 1장에서 만들어진 조각 셀 전체 중 1/2, 즉 모 셀이 6개로 분할된 경우에 있어 2장의 제1 조각셀(11)과 1장의 제2 조각셀(12)로 구성될 수 있다. 이는 셀 유닛(33)의 디자인을 좋게 하기 위한 것으로, 2장의 제1 조각 셀(11)과 1장의 제2 조각 셀(12)로 만들어진 셀 유닛의 형상은 모 셀을 1/2로 분할 했을 때의 형상을 가질 수 있고, 이 형상은 제2 조각셀(12)의 형상과도 동일하다.
이를 위해, 셀 유닛(33)에서 2장의 제1 조각 셀(11)과 1장의 제2 조각 셀(12)은 제1 조각셀 - 제1 조각셀 - 제2 조각셀 순서로 배치가 된다.
셀 블록(31)은 이처럼 구성된 복수 개의 셀 유닛(33)을 포함하며, 바람직하게 하나의 셀 블록(31)은 7개의 셀 유닛(33)을 포함할 수가 있다. 본 실시예에서 셀 블록(31)은 커넥터(51)에 의해 연결되는 단위로, 스트링(ST)은 이 같은 복수 개의 셀 블록(31)이 커넥터(51)에 의해 연결됨으로써 구성된다. 이처럼, 본 실시예에서 스트링(ST)을 복수 개의 셀 블록(31)으로 나눠 연결하는 이유는, 스트링(ST)에 가해지는 스트레스를 완화시키며, 스트링(ST)에 이상이 있을 경우에 수리가 쉽도록 하기 위해서다.
본 실시예와 같이 커넥터(51)에 의한 연결 없이 종래 기술과 같이 스트링 전체를 슁글드 방식으로 연결한 스트링(이하, 비교예)의 경우, 스트링에 가해지는 스트레스는 스트링의 길이 방향(도면의 y축 방향)으로 전파되므로 슁글드 방식으로 연결된 부분(중첩부) 중 상대적으로 약한 부분에 집중되면서 물리적 파괴를 야기시킬 수 있다. 이와 비교해서, 본 실시예에서는 스트링의 중간에 커넥터(51)가 배치됨으로써, 스트링(ST)의 길이 방향으로 전파되는 스트레스가 커넥터(51)에 의해 흡수되면서 스트링 전체를 보호할 수가 있다. 또한, 스트링 중 일부, 일 예로 하나의 스트링에 배치된 조각셀 중 일부에 이상이 발생되는 경우에, 비교예의 경우는 스트링 전체를 교체해야 하지만, 본 실시예에서는 셀 블록(31)을 선택적으로 교체하면 되므로, 수리하기가 쉽고 또한 수리 비용을 효과적으로 절약할 수가 있다. 또한 이 같은 커넥터(51)에 의한 연결은 복수개의 스트링을 전기적으로 연결하기 편리하도록 도와준다. 일 실시에에서, 셀 블록(31)은 이웃한 스트링의 셀 블록에 병렬 연결될 수가 있는데 커넥터 사이를 전기적으로 연결하는 것으로 셀 블록들을 병렬 연결할 수가 있다.
커넥터(51)는 셀 블록(31)의 일단에 배치된 단부 조각 셀(E1)과 다른 셀 블록의 선두에 배치된 선단 조각 셀(E2) 사이를 전기적으로 연결시킨다. 일 예에서, 커넥터(51)의 일 단은 단부 조각 셀(E1)의 전면에 연결되고, 타단은 선단 조각 셀(E2)의 후면에 연결되어 셀 블록(31) 사이를 직렬 연결시킬 수 있다.
이하, 제1 및 제2 조각셀에 도 3을 참조로 자세히 설명한다. 도 3은 제1 조각셀과 제2 조각셀의 평면 모습을 도시한 것으로, (A)는 제1 조각 셀을, (B)는 제2 조각 셀을 도시하며, 이 도 3에서는 조각 셀의 일 면, 예로 후면을 보이도록 도시한 것이다.
제1 조각 셀(11)은 제1 방향(도면의 x축 방향)으로 짧은 단변(11a)과 제2 방향(도면의 y축 방향)으로 긴 장변(11b)을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 이후에 설명되지만, 이 제1 조각 셀(11)은 모 셀의 일부 영역이 복수 개로 나눠져 형성될 수 있다. 여기서, 장변(11b)과 단변(11a)의 종횡비(단변/장변)는 1/2 ~ 1/12인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1/6이다.
제1 조각 셀(11)의 후면으로는 제1 전극(42)이 배치된다. 바람직한 한 형태에서, 제1 전극(42)은 제2 방향(도면의 y축 방향)으로 이웃한 것과 일정 거리 떨어져 배치된 복수의 제1 핑거 전극(42a)과 제1 핑거 전극(42a)의 단부를 연결하면서 제2 방향으로 길게 형성되는 제1 버스바 전극(42b)을 포함할 수 있다.
복수의 제1 핑거 전극(42a)은 제1 방향(도면의 x축 방향)으로 일측 단변에서 타측 단변을 향해 연장되고, 제2 방향에서 이웃한 것과 일정한 거리로 떨어지도록 형성된다.
그리고, 제1 버스바 전극(42b)은 일측 장변을 따라 길게 배치되고, 타측 장변보다는 일측 장변에 이웃하게 배치가 되어 상기 복수의 제1 핑거 전극(42a)의 단부를 연결하도록 형성된다. 제1 버스바 전극(42b)은 복수의 제1 핑거 전극(42a)을 전기적으로 연결할 뿐만 아니라, 패드로써 기능한다. 여기서, 패드는 슁글드 방식으로 이웃한 조각 셀을 연결할 때 이웃한 두 조각 셀이 전기적 물리적으로 연결될 수 있도록 하는 인터페이스를 말한다.
따라서 바람직한 한 형태에서, 물리적 전기적 연결을 좋게 하기 위해서 제1 핑거 전극(42a)의 선 폭보다 제1 버스바 전극(42b)의 선 폭이 큰 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 참고로 도면에서는 제1 버스바 전극(42b)의 전체 선폭이 제1 핑거 전극(42a)의 선폭보다는 크게 형성되는 것을 도시하고 있으며, 다른 형태로 제1 버스바 전극(42b)은 제1 핑거 전극과 동일한 선폭을 가지며 제1 버스바 전극에 부분적으로 제1 버스바 전극의 선폭보다 두꺼운 선폭을 갖도록 형성된 패드를 별도로 구비할 수도 있다.
이 같은 구성에 의하면, 슁글드 연결 방식으로 2개의 조각 셀이 연결될 때, 어느 한 조각 셀의 제1 버스바 전극(42b)이 중첩부를 따라 길게 배치되고, 이와 마주하게 다른 조각 셀의 패드(또는 다른 버스바 전극)가 위치해 도전성 부재(CA)에 의해 두 조각 셀은 전기적 물리적으로 연결될 수 있다.
제2 조각 셀(12)은 제1 조각 셀(11)과 비교해 실질적으로 동일한 구성, 즉 셀을 구성하는 모든 요소들(일 예로, pn 접합을 이루는 반도체 기판이나 에미터, 후면 전계부 등)이 동일하게 구성되며, 형상에 있어서만 다소 차이가 있다.
제2 조각 셀(12)은 장변(12b)과 단변(12a)이 만나는 모서리 중 일부가 챔퍼(1a)를 갖도록 구성되어 전체적으로 직사각형에 가까운 육각형 형상을 갖는다는 점에서 제1 조각 셀(11)과 차이가 있다.
제2 조각 셀(12)에서, 제1 버스바 전극(42b)은 챔퍼(1a)가 형성된 일측보다 마주하는 타측 장변(12b)에 이웃하도록 배치되는 것이 바람직하다. 복수 개의 조각셀을 슁글드 연결 방식으로 연결할 때, 순서적으로 새로운 조각셀의 후면 일부가 앞선 조각 셀의 전면 일부와 중첩부를 구성하도록 배치되어야 조각셀을 연결하기 편리하다. 그런데, 본 실시예에서 제2 조각 셀(12)은 제1 조각 셀(11)과 같이 셀 유닛(33)을 구성하며, 이 셀 유닛(33)에서 제2 조각셀은 제2 조각셀과 동일한 모양의 셀 유닛을 형성하기 위해서 맨 마지막 순서로 배치가 된다. 때문에, 제2 조각 셀(12)의 후면에서 패드로 기능하는 제2 버스바 전극(44b)은 타측 장변에 이웃하도록 배치되는 것이 바람직하다.
이 같은 전극 구성을 갖는 제1 및 제2 조각셀은 도 4에서 예시하는 바와 같이 구성됨으로써 모셀의 전면과 후면으로 입사되는 빛을 모두 수광할 수 있는 양면 수광형 태양전지로 구성될 수 있다.
태양 전지(10)는, 반도체 기판(12)과, 반도체 기판(12)에 또는 위에 형성되는 도전형 영역(20, 30)과, 도전형 영역(20, 30)에 연결되는 전극(42, 44)을 포함해 구성되는 양면 수광형 태양전지일 수 있으며, 또한 본 실시예의 태양 전지(10)는 반도체 기판(12)을 기반으로 하는 결정질 태양 전지일 수 있다. 일 예로, 도전형 영역(20, 30)은 서로 다른 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)과 제2 도전형 영역(30)을 포함할 수 있고, 전극(42, 44)은 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42)과 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 제2 전극(44)을 포함할 수 있다.
반도체 기판(12)은 제1 또는 제2 도전형 도펀트를 상대적으로 낮은 도핑 농도로 포함하며, 결정형, 일 예로 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘 기판 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 반도체 기판(12)의 전면 및 후면 중 적어도 하나에는 반사를 최소화할 수 있도록 피라미드 등의 형태의 요철을 가지는 텍스쳐링(texturing) 구조 또는 반사 방지 구조가 구비될 수 있다. 도면에서는 양면 수광형 태양전지에 맞춰 전면 및 후면에 모두 요철이 형성된 경우를 예시한다.
도전형 영역(20, 30)은, 반도체 기판(12)의 일면(일 예로, 전면) 쪽에 위치하며 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)과, 반도체 기판(12)의 다른 일면(일 예로, 타면) 쪽에 위치하며 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역(30)을 포함할 수 있다. 도전형 영역(20, 30)은 반도체 기판과 다른 도전형을 가지거나, 반도체 기판(12)보다 높은 도핑 농도를 가질 수 있다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30)이 반도체 기판(12)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성되어, 반도체 기판(12)과의 접합 특성을 향상할 수 있다. 이때, 제1 도전형 영역(20) 또는 제2 도전형 영역(30)은 균일한 구조(homogeneous structure), 선택적 구조(selective structure) 또는 국부적 구조(local structure)를 가질 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 적어도 하나가 반도체 기판(12)의 위에서 반도체 기판(12)과 별개로 형성될 수 있다. 이 경우에 제1 또는 제2 도전형 영역(20, 30)이 반도체 기판(12) 위에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(12)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층(예를 들어, 비정질 반도체층, 미세 결정 반도체층, 또는 다결정 반도체층, 일 예로, 비정질 실리콘층, 미세 결정 실리콘층 또는 다결정 실리콘층)으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 반도체 기판(12)과 다른 도전형을 가지는 하나의 영역은 에미터 영역의 적어도 일부를 구성한다. 제1 및 제2 도전형 영역(20, 30) 중 베이스 영역(14)과 동일한 도전형을 가지는 다른 하나는 전계(surface field) 영역의 적어도 일부를 구성한다. 일 예로, 본 실시예에서는 반도체 기판(12) 및 제2 도전형 영역(30)이 제2 도전형으로 n형을 가지고, 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가질 수 있다. 그러면, 반도체 기판(12)과 제1 도전형 영역(20)이 pn 접합을 이룬다. 이러한 pn 접합에 광이 조사되면 광전 효과에 의해 생성된 전자가 반도체 기판(12)의 후면 쪽으로 이동하여 제2 전극(44)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(12)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(42)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. 그러면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(12)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 효율이 향상될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 기판(14) 및 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지고 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 것도 가능하다. 또한, 반도체 기판(12)이 제2 도전형 영역(30)과 동일하고 제1 도전형 영역(20)과 반대되는 도전형을 가질 수 있다.
이때, 제1 또는 제2 도전형 도펀트로는 n형 또는 p형을 나타낼 수 있는 다양한 물질을 사용할 수 있다. p형 도펀트로는 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 3족 원소를 사용할 수 있다. n형일 경우에는 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소를 사용할 수 있다. 일 예로, p형 도펀트가 보론(B)이고 n형 도펀트가 인(P)일 수 있다.
그리고 반도체 기판(12)의 전면 위(좀더 정확하게는, 반도체 기판(12)의 전면에 형성된 제1 도전형 영역(20) 위)에 제1 절연막인 제1 패시베이션막(22) 및/또는 반사 방지막(24)이 위치(일 예로, 접촉)할 수 있다. 그리고 반도체 기판(12)의 후면 위(좀더 정확하게는, 반도체 기판(12)의 후면에 형성된 제2 도전형 영역(30) 위)에 제2 절연막인 제2 패시베이션막(32)이 위치(일 예로, 접촉)할 수 있다. 제1 패시베이션막(22), 반사 방지막(24) 및 제2 패시베이션막(32)은 다양한 절연 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 제1 패시베이션막(22), 반사 방지막(24) 또는 제2 패시베이션막(32)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, 실리콘 탄화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 전극(42)은 제1 절연막을 관통하는 개구부를 통하여 제1 도전형 영역(20)에 전기적으로 연결되고, 제2 전극(44)은 제2 절연막을 관통하는 개구부를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 전기적으로 연결된다. 제1 및 제2 전극(42, 44)은 다양한 전도성 물질(일 예로, 금속)으로 구성되며 다양한 형상을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이 일 실시예에서 사용되는 제1 조각셀과 제2 조각셀은 모 셀을 복수 개로 분할해 형성될 수 있는데, 이에 대해 도 5 내지 도 7을 통해 자세히 설명한다. 도 5는 모 셀로부터 형성되는 조각 셀들을 보여주며, 도 6 및 도 7은 모 셀의 전면과 후면 모습을 각각 보여준다.
이 실시예에서, 모 셀(1)은 바람직하게 각 모서리에 챔퍼(1a)가 형성된 대략 8각형 형상을 갖는 태양전지이다. 모 셀(1)은 제1 방향(도면의 x축 방향)으로의 장변과 제2 방향(도면의 y축 방향)으로의 장변이 실질적으로 동일한 대략 정사각형의 형상이나, 각 모서리에 챔퍼(1a)가 형성됨으로써 전체적으로 8각형의 형상을 갖는다.
모 셀(1)은 원형 형상의 잉곳(ingot)(단결정 기준)으로부터 제조되고, 최대한 넓은 면적을 가질 수 있도록 하기 위해 모서리에 챔퍼(1a)를 갖는 대략 8각형 형상으로 만들어진다.
이 같은 형상의 모 셀(1)은 제1 방향(도면의 x축 방향)으로 이웃한 것과 일정한 간격을 갖도록 배치된 스크라이빙 선(SL)에 맞춰 복수 개로 나눠지게 된다. 스크라이빙 선(SL)은 제1 방향 또는 제2 방향의 장변과 나란하게 일측 장변에서 타측 장변을 향해 길게 연장된다. 도면에서는 스크라이빙 선(SL)이 제2 방향(도면의 y축 방향)의 장변과 나란하게 배치되는 것을 예시한다.
모 셀(1)은 이 스크라이빙 선(SL)을 기준으로, 복수 개로 분할되어 조각 셀을 이루게 되는데, 모 셀의 크기, 조각 셀의 출력, 스트링을 이루는 조각 셀의 개수 등 제조 공정의 다양한 변수를 고려해 분할되는 조각 셀의 개수는 결정되고, 이러한 공정 조건 등을 고려할 때 모 셀(1)은 2개 ~ 12개로 분할될 수 있다. 도면에서는, 모 셀(1)이 셀 유닛(33)에 맞춰 6개로 분할되는 것을 예시한다. 모 셀(1)이 2 개로 분할되면 복수 개로 분할될 때와 비교해 모 셀에 가해지는 손상(예로, 레이저에 의한 열 충격 등)을 최소로 줄일 수가 있고, 12개보다 커지면 조각 셀의 크기가 작아 조각 셀을 슁글드 방식으로 연결하기가 어렵다.
모 셀(1)은 스크라이빙 선(SL)에 의해 균등하게 분할될 수 있는데, 모 셀(1)은 크게 제1 내지 제3 영역(A1 ~ A3)으로 구분할 수가 있다. 제1 영역(A1) 은 일측 장변에서 제1 스크라이빙 선(SL1) 사이, 그리고 제2 영역(A2)은 및 타측 장변에서 제2 스크라이빙 선(SL2) 사이의 영역으로, 이 제1 및 제2 영역(A1, A2)은 챔퍼(1a)를 포함하는 영역으로, 이 제1 및 제2 영역(A1, A2)이 제1 및 제2 스크라이빙 선(SL1, SL2)에 의해 조각 셀로 분할되면, 이 제1 영역(A1)은 모서리에 형성된 챔퍼로 인해 육각형의 제2 조각셀(12)을 형성하게 된다. 그리고, 제3 영역(A3)은 제1 스크라이빙 선(SL1)과 제2 스크라이빙 선(SL2) 사이에 존재하는 영역으로 이 제2 영역(A2)은 사각형 형상을 가지고 있다. 따라서, 이 제3 영역(A3)을 분할하는 제3 스크라이빙 선(SL3)에 의해, 제3 영역(A3)은 복수 개로 분할되며, 직사각형의 제1 조각셀(11)로 만들어진다.
한편, 상술한 바와 같이, 본 실시예에서 스트링(ST)은 셀 유닛(33)을 최소 단위로 구성되는데, 일 예에서 셀 유닛(33)은 2 장의 제1 조각셀(11)과 1 장의 제2 조각셀(12)을 포함한다. 따라서, 이처럼 모 셀(1)을 6 장의 조각셀로 분할하면, 1장의 모 셀(1)은 2장의 셀 유닛(33)을 구성할 수가 있어 모 셀(1)에서 분할된 전체 조각 셀(본 실시예에서는 2장의 제1 조각셀과 4장의 제2 조각셀)을 스트링을 형성하는데 이용할 수가 있다.
모 셀(1)의 일 면, 예로 후면으로는 조각 셀에서 제1 전극(42)을 구성하는 제1 전극부(420)가 형성되어 있다. 제1 전극부(420)는 제1 방향(도면의 x축 방향)에서 이웃한 것과 일정한 간격(Da) 떨어져 배치된 복수 개의 부(sub) 전극을 포함하도록 구성되며, 부 전극 각각은 핑거 전극들(421)과 핑거 전극들의 일 단을 연결하는 버스바 전극(423)을 포함하도록 구성된다.
본 실시예에서, 복수 개의 부 전극은 제1 내지 제3 부 전극(420a ~ 420c)을 포함할 수 있으며, 제1 부 전극(420a)은 제1 영역(A1)에, 제2 부 전극(420b)은 제2 영역(A2)에, 그리고 제3 부 전극(420c)은 제3 영역(A3)에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 부 전극(420a)과 제2 부 전극(420b)은 각각 1 개가 제1 및 제2 영역(A1, A2)에 배치되는 반면에, 제3 부 전극(420c)은 복수 개가 제3 영역(A3)에 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 부 전극(420a ~ 420c)에서, 핑거 전극(421)은 제2 방향(도면의 y축 방향)이웃한 것과 일정한 간격을 이루며 배치가 되고, 버스바 전극(423)은 제2 방향으로 길게 연장해, 일 예로 스크라이빙 선(SL)을 따라 길게 연장해서 핑거 전극(421)의 일 단을 연결하도록 형성된다. 버스 바 전극(423)의 전체 형상은 라인 형상일 수가 있고, 패드로 기능하기 위해서 핑거 전극(421)보다 두꺼운 선폭을 가질 수 있다.
복수 개로 구성된 제3 부 전극(420c)에서, 버스바 전극(423)은 모든 제3 부 전극(420c)의 형상이 동일하도록 핑거 전극(421)의 일 단(예로, 왼쪽 단부), 또는 타 단(예로, 오른쪽 단부) 중 어느 하나만을 연결하도록 배치가 될 수 있다. 도면에서는 버스 바 전극(423)이 제1 부 전극(420a)과 동일하게 핑거 전극(421)의 타 단을 연결하도록 배치가 되는 것을 예시한다. 이에 따라, 태양전지(10)를 스크라이빙 선(SL)에 맞춰 복수 개의 조각 셀로 분할했을 때, 복수 개의 제3 부 전극(420c)각 조각 셀에서 은 모두 동일한 형상을 가질 수 있다.
그리고, 제1 부 전극(420a)에서 버스 바 전극(423)은 제3 부 전극(420c)의 버스바 전극과 마찬가지로 핑거 전극(421)의 타 단을 연결하도록 배치가 될 수 있다.
이와 반대로, 제2 부 전극(420b)에서 버스 바 전극(423)은 제1 부 전극(420a)의 버스 바 전극과 반대 방향에서 핑거 전극(421)을 연결하도록 배치되는 것이 바람직하므로, 제2 부 전극(420b)의 버스 바 전극(423)은 핑거 전극(421)의 일 단(왼쪽 단부)를 연결하도록 배치가 될 수 있다.
이에 따르면, 제1 부 전극(420a)과 제2 부 전극(420b)은 스크라이빙 선(SL)을 기준으로 대칭한 형상을 갖도록 형성된다. 제1 부 전극(420a)과 제2 부 전극(420b)이 이와 같이 대칭인 형상을 갖고 있기 때문에, 태양전지 모듈을 구성할 때 1 장의 태양전지에서 만들어진 모든 조각 셀을 100% 사용해 스트링을 구성할 수가 있어 제조원가를 효과적으로 줄일 수 있다.
이상의 설명에서는 제1 전극부(420)를 구성하는 버스 바 전극(423)이 라인 형상을 갖도록 구성되는 것을 예로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 에로, 핑거 전극의 일 단은 핑거 전극과 동일한 선폭을 갖는 연결 전극에 의해서 연결되고, 이 연결 전극 상에 전극의 폭이 부분적으로 넓어진 패드가 형성된 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
한편, 도 7은 상술한 제1 전극부가 형성된 면의 반대 면에 형성된 제2 전극부의 일 실시예를 도시한 것이다.
제1 전극부(420)와 유사하게, 제2 전극부(440)는 제1 방향에서 이웃한 것과 일정 거리(Da) 떨어져 형성된 복수 개의 부 전극을 포함하도록 구성될 수 있다. 복수의 부 전극 각각은 복수의 핑거 전극(441)과, 복수의 핑거 전극(441)의 일 단을 연결하는 버스 바 전극(443)을 포함할 수 있다.
이 핑거 전극(441)과 버스바 전극(443)의 구성은 제1 전극부와 실질적으로 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
다만 제2 전극부(440)는 제1 전극부(420)와 비교해, 버스 바 전극(443)이 제1 내지 제3 영역(A1~A3)에서 제1 전극부(420)와 반대 방향으로 배치된다는 점에서 다르다. 일 예로, 제1 영역(A1)에서, 제1 부 전극(420a)에서 버스 바 전극(423)이 핑거 전극(421)의 오른편 단부를 연결하도록 배치가 된다면, 제2 전극부(440)의 제1 부 전극(440a)에서 버스 바 전극(443)은 핑거 전극(441)의 왼편 단부를 연결하도록 배치가 된다.
이에 따라, 태양전지(10)가 스크라이빙 선(SL)을 따라 복수개의 조각 셀로 분할이 되었을 때, 패드로 기능하는 다른 면에 배치된 버스 바 전극(423, 443)이 반대 방향으로 배치가 될 수 있다.
본원 발명에서 조각 셀은 슁글드 방식으로 연결되고, 이 슁글드 방식은 이웃하고 두 조각셀을 중첩부에서 부분적으로 겹쳐 배열하는 방식이기 때문에, 조각셀의 전면에 배치되는 패드와 후면에 배치되는 패드는 엇갈려 배치가 되면, 두 조각셀의 패드가 중첩부에 마주하도록 배치될 수가 있어 간단히 슁글드 방식으로 이웃하는 두 조각 셀을 연결할 수가 있다.
이상의 설명은 모 셀(1)이 형상이 다른 2 종류의 제1 조각 셀(11)과 제2 조각 셀(12)로 분할되는 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 구성과, 모 셀(1)의 구성을 각각 설명하였으나, 모 셀(1)은 형상이 같은 조각 셀로 분할될 수도 있다. 일 예로, 모 셀(1)은 모 셀(1)의 중심을 지나는 스크라이빙 선을 따라 2장의 조각 셀로 분할될 수 있고, 이 경우 분할된 2장의 조각 셀은 제2 조각 셀(12)과 동일한 육각형 형상을 가질 수 있다. 또한 이 경우에 셀 유닛(33)은 1장의 조각 셀로 구성될 수 있고, 따라서 셀 블록(31)은 7장의 조각 셀로 구성되며, 셀 블록(31)은 커넥터(51)에 의해 연결되도록 구성될 수 있다.이하, 도 8 내지 도 11을 참조로 태양전지 모듈의 스트링간 연결 관계를 설명한다. 도 8은 본 실시예의 태양전지 모듈의 전체 정면 모습을 보여주며, 도 9 내지 도 11은 각각 이웃한 두 셀 블록이 인터 커넥터에 의해 병렬 연결되는 모습을 도시한 것이다.
이 도면들을 참조하면, 본 실시예의 태양전지 모듈(100)은 병렬 연결된 복수 개의 스트링(ST1~ST6)을 포함하도록 구성된다. 각 스트링(ST1~ST6)은 상술한 바와 같이, 조각 셀들이 셀 유닛(33)을 최소 단위로 셀 블록(31)을 구성하고, 셀 블록(31)은 이웃한 것과 커넥터(51)에 의해 직렬 연결된 구성을 갖는다. 바람직하게, 각 스트링(ST1~ST6)에서, 7개의 셀 유닛(331 ~ 337)이 하나의 셀 블록(31a, 31b, 31c)을 구성하고, 3개의 셀 블록(31a ~ 31c)이 모여 하나의 스트링을 구성할 수가 있다.
셀 유닛(33)에서 각 조각 셀은 제2 방향(도면의 y축 방향)에서 이웃한 것과 슁글드 연결 방식으로 연결되면서 이웃한 것과 전기적으로 직렬 연결(조각 셀은 후면과 전면에 나눠 제1 전극과 제2 전극이 배치되고, 슁글드 연결에 의해 이웃한 두 조각셀의 제1 전극과 제2 전극이 연결되므로)되고, 또한 커넥터(51)에 의해 셀 블록 사이는 전기적으로 직렬 연결되므로, 각 스트링(ST1~ST6)에서 조각 셀 전체는 직렬 연결된다.
커넥터(51)는 나란하게 배치된 한 쌍의 제1 부분(511)과, 이 제1 부분을 연결하는 복수 개의 제2 부분(513)을 포함해 구성될 수 있다. 제1 부분(511)은 얇은 띠 형상을 가지며, 제1 방향(도면의 x축 방향)으로 길게 형성된다. 제2 부부분(513)은 제1 부분보다 큰 선폭을 가지고 제2 방향(도면의 y축 방향)으로 연장해 한 쌍으로 이뤄진 제1 부분(511)을 연결하며, 복수 개로 이뤄진 제2 부분(513)은 스트링에 스트레스(또는 응력)이 전달될 때 효과적으로 분산시키기 위해 이웃한 것과 떨어져 배치가 된다.
제1 부분(511)은 각각 제2 방향으로 이웃하는 두 셀 블록(31, 32) 중, 제1 셀 블록(31)의 맨 마지막에 배치된 제2 조각 셀(12E)의 전면에 부착되고, 제2 셀 블록(32)의 맨 처음에 배치된 제1 조각 셀(11F)의 후면에 부착될 수가 있다. 보다 정확히는 제2 조각 셀(12E)의 전면에 부착되는 제1 부분(511)은 제2 조각 셀(12E)의 일측(인터 커넥터에 가까운 측면)으로 배치된 패드나 제2 버스 바 전극(44b)에 포개어지게 위치하고 도전성 부재(CA)에 의해 접합될 수가 있고, 제1 조각 셀(11F)의 후면에 부착되는 제1 부분(511)은 제1 전극(42)의 제1 버스 바 전극(42b) 또는 패드에 포개어지게 위치하고 도전성 부재(CA)에 의해 접합될 수가 있다. 이에 의해서, 이웃하고 있는 두 셀 블록(31, 32)은 직렬 연결될 수가 있다.
각 스트링(ST1~ST6)에서, 각 스트링은 스트링의 시작과 끝에 배치되는 엣지 커넥터(53)를 더 포함해 구성될 수 있다. 일 예로, 각 스트링(ST1~ST6)의 시작 부분에는 제1 조각 셀(11S)이 배치될 수 있고, 끝에는 제2 조각 셀(12E)이 배치될 수 있다.
엣지 커넥터(53)는 제1 방향(도면의 x축 방향)으로 길게 형성되는 라인부(531)와 라인부(531)에서 제2 방향(도면의 y축 방향)으로 돌출 형성되는 돌출부(533)를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 조각 셀(11S)에 배치되는 엣지 커넥터(53)는 제1 조각 셀(11S)의 전면과 후면 중 어느 한 면에 부착되고, 제2 조각 셀(12E)에 배치되는 엣지 커넥터(53)는 제2 조각 셀(12E)의 반대 면에 부착될 수가 있다.
바람직하게, 제1 조각 셀(11S) 및 제2 조각 셀(12E)에서 엣지 커넥터(53)의 라인부(531)는 패드 또는 제1(또는 제2) 버스바 전극(미도시)과 면접하도록 배치되고, 도전성 부재(CA)에 의해 전기적 물리적으로 연결될 수가 있다.
이처럼 각 스트링에 배치된 커넥터(51) 및 엣지 커넥터(53)는 각각 제1 및 제2 인터 커넥터(61, 63)에 의해 전기적으로 연결될 수가 있다.
제1 인터 커넥터(61)는 스트링 중간에서 각 스트링(ST1~ST6)에서 셀 블록을 연결하는 커넥터를 이웃한 스트링과 병렬로 연결시킨다. 이 제1 인터 커넥터(61)는 라인 형상을 가지며, 제1 스트링(ST1)부터 마지막에 배치된 제6 스트링(ST6)을 가로지르도록 배치가 되고, 각 스트링(ST1~ST6)에서 커넥터, 보다 정확히는 커넥터(51)의 제2 부분(513)과 물리적으로 접합된다. 물리적 접합은 바람직한 한 형태에서, 모재간 솔더를 통한 솔더링(soldering)이나 이에 한정되는 것은 도전성 부재(CA)에 의해 접합될 수도 있다.
제2 인터 커넥터(63)는 제1 인터 커넥터(61)에 나란하게 스트링의 단부에 배치가 되고, 스트링의 단부에 연결된 엣지 커넥터(53)와 물리적으로 접합된다. 제2 인터 커넥터(63)는 제1 인터 커넥터(63)와 비교해 물리적 구성은 실질적으로 동일한 구성이므로 그 상세한 설명은 생략한다. 보다 정확히 이 제2 인터 커넥터(63)는 엣지 커넥터(53)의 돌출부(533)와 교차하도록 배치될 수가 있다.
이 같은 구성에 의해, 각 스트링(ST1~ST6)은 직렬 연결되고 각 스트링의 셀 블록 별로 병렬 연결될 수가 있다. 이 같은 구성에 의하면, 스트링의 일부가 셧 다운되더라도 우회 경로가 형성되기 때문에 스트링의 일부, 보다 정확히는 셀 블록 별로 정상적인 동작이 가능하다.
이하, 도 12 및 도 13을 참조로 본 실시예에 따른 태양전지 모듈의 회로 구성에 대해 설명한다. 도 12는 본 실시예에 따른 태양전지 모듈의 물리적 구성을, 도 13은 도 12의 등가 회로 구성을 보여주는 도면이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예의 태양전지 모듈(100)은 스트링의 후면에 배치되고, 바이패스 다이오드(BD)가 내장된 정션 박스(junction box, JB)를 포함하며, 일 예에서 바이패스 다이오드(BD)는 직렬 연결된 제1 내지 제3 바이패스 다이오드(BD1 ~ BD3)를 포함하도록 구성된다.
도면에 도시된 바에 따르면, 각 스트링(ST1~ST6)은 제1 내지 제3 셀 블록(31a~31c)을 포함하도록 구성되며, 각 스트링(ST1~ST6)에 배치된 제1 셀블록들(31a)은 제1 및 제2 인터 커넥터(51, 53)에 의해 병렬 연결되도록 구성되며, 제2 내지 제3 셀 블록(32b~31c) 역시 제1 커넥터(51)에 의해, 그리고 제1 커넥터(51)와 제2 인터 커넥터(51, 53)에 의해 병렬 연결되도록 구성된다.
본 실시예의 태양전지 모듈(100)은 모듈의 후면으로 배치되는 버싱 커넥터(55a~55d)를 더 포함하도록 구성된다. 이 버싱 커넥터(55a~55d)는 인터 커넥터(51, 53)와 바이패스 다이오드(BD1~B3를 연결시켜 스트링의 일부에 역바이어스가 걸리더라도 이 역바이어스를 바이패스 다이오드쪽으로 우회시켜 스트링이 오프(off)되는 것을 방지한다.
버싱 커넥터(55a~55d)는 제2 방향(도면의 y축 방향)으로 긴 라인 형상을 갖도록 형성될 수 있고, 다른 버싱 커넥터와 나란하게 배치될 수 있다. 도면에서는 정션 박스(JB)가 스트링의 일 측에 가깝고 타 측에는 멀도록 배치되어 제1 버싱 커넥터(55a)가 가장 짧고 제4 버싱 커넥터(55d)가 가장 길게 형성되는 것을 예시하나, 정션 박스(JB)는 선택에 따라 그 위치가 변경될 수 있고, 버싱 커넥터의 길이 역시 이에 맞춰 조정될 수가 있다.
제1 버싱 커넥터(55a)는 스트링의 선단에 배치된 제2 인터 커넥터(53)와 제1 바이패스 다이오드(BD1)의 정극성 사이를 전기적으로 연결하며, 제1 노드(N1)를 통해 제1 버싱 커넥터(55a)는 제2 인터 커넥터(53b)에 연결될 수 있다. 제1 버싱 커넥터(55a)는 제2 인터 커넥터(53)에 솔더링되거나 도전성 부재(CA)에 의해 연결될 수 있으나, 바람직하게는 작업이 편리하도록 솔더링된다.
제2 버싱 커넥터(55b)는 제1 셀 블록(31a)과 제2 셀 블록(31b)에 공통 연결된 제2 노드(N2), 즉 제1 셀 블록(31a)과 제2 셀 블록(31b) 사이에 배치된 제1 인터 커넥터(51a)에 한 쪽이 접합되고, 다른 한 쪽은 제1 바이패스 다이오드(B1)의 부극성과 제2 바이패스 다이오드의 음극성에 공통 연결되어 제1 셀 블록(31a)의 바이패스 경로를 형성하고 있다.
제3 버싱 커넥터(55c)는 제2 셀 블록(31b)과 제3 셀 블록(31c)에 공통 연결된 제3 노드(N3)와, 제2 바이패스 다이오드(BD2)의 음극성과 제3 바이패스 다이오드(BD3)의 정극성 사이를 연결해 제2 셀 블록(31b)의 바이패스 경로를 형성하며, 제4 버싱 커넥터(55d)는 제3 셀 블록(31c)의 음극성에 공통 연결된 제4 노드(N4)와 제3 바이패스 다이오드(BD3)의 음극성 사이를 연결해 제3 셀 블록(31c)의 바이패스 경로를 각각 형성하고 있다.
본 실시예에서, 커넥터, 인터 커넥터, 버싱 커넥터는 금속으로 이뤄진 코어층과 이 코어층을 코팅하며 솔더 물질(일 예로, Sn, Pb)로 이뤄진 리본이 바람직하게 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 알려진 다양한 것들이 사용될 수 있다.
이 같은 연결 구조에 의해, 본 발명의 태양전지 모듈은 각 스트링 별로 직렬 연결되고, 셀 블록 단위로는 병렬 연결될 수가 있다. 이에 따라, 스트링의 한 부분에 역 바이어스가 발생하더라도 그 셀 블록은 바이패스 경로를 통해 역바이어스가 우회하므로, 역 바이어스에 의해 스트링 자체가 오프(off)되는 것을 방지할 수가 있다.
한편, 제1 내지 제4 버싱 커넥터(55a~55d)와 스트링의 후면 사이로는 절연 부재(81)가 더 위치해 제1 내지 제4 버싱 커넥터(55a~55d)와 스트링 사이가 숏트되는 것을 방지할 수 있다(도 14 및 도 15 참조).
바람직한 한 형태에서, 작업을 편리하도록 절연 부재(81)는 제1 버싱 커넥터(55a)와 제2 버싱 커넥터(55d) 사이의 너비(S1)보다 큰 가로 너비(S2)를 가지며, 스트링의 길이(도면의 y축 방향 기준)에 해당하는 세로 너비를 갖는 직사각형 형상을 갖도록 형성될 수가 있고, 이 절연 부재(81)는 1장의 시트로 만들어질 수 있다.
또는 절연 부재(81)는 제1 내지 제4 버싱 커넥터(55a~55d)마다 개별적으로 구비될 수가 있고, 이 경우 절연 부재는 제1 내지 제4 절연 부재(81a~81d)를 포함하도록 구성되어 각 버싱 커넥터(55a~55d)마다 절연 부재가 배치될 수가 있다. 이처럼 절연 부재(81)가 각 버싱 커넥터마다 배치되면, 절연 부재나 버싱 커넥터가 손상됐을 때 전체를 교환할 필요없이 일부만 교환하면 되므로 효과적으로 제조원가를 줄일 수 있다.
이처럼 구성된 절연 부재(81)는 잘 알려진 다양한 절연 물질(일 예로, 수지)을 포함할 수 있고, 필름, 시트 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.
이하, 도 16 및 도 17을 참조로, 본 발명의 일 실시예에 따라 태양전지 모듈을 형성하는 방법에 대해 설명한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 17은 제조 방법을 모식적으로 보여주는 도면이다.
이 도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법은 모 셀을 분할하는 단계(S10), 분할된 조각 셀을 분류하는 단계(S20), 분류된 조각 셀을 순서대로 연결하는 단계(S30)를 포함해 구성될 수 있다.
모 셀(1)을 분할하는 단계(S10)는 모 셀을 스크라이빙 선(SL)에 맞춰 복수 개로 분할하는 단계로, 모 셀(1)의 분할(또는 스크라이빙)은 잘 알려진 다양한 방법이 사용될 수 있고, 일 예로, 레이저 분할 또는 기계적 분할이 사용될 수 있다.
모 셀(1)은 상술한 바와 같은 전극부를 갖는 양상된 태양전지가 이용될 수 있다.
레이저는 모 셀(1) 중 빛을 받는 수광면의 반대면에 조사되는 것이 바람직하다. 레이저를 모 셀(1)에 조사하는 경우, 레이저에 의해 태양전지의 표면이 용융되었다 식으면서 슬릿을 형성한다. 그런데, 이때 레이저의 높은 열로 인해 슬릿 주변이 같이 열에너지를 받게 되고, 이 과정에서 안정화된 결합을 이루고 있던 실리콘(Si) 사이의 결합이 깨지면서 재결합 사이트(recombination site)가 늘어나게 된다. 때문에, 레이저가 태양전지에 조사될 때, 모 셀의 수광면보다는 반대면에 조사되는 것이 바람직하다.
또한, 레이저는 바람직하게 pn 접합을 이루는 영역을 벗어나 조사되는 것이 바람직하다. 주지하는 바처럼, 태양전지(1)는 반도체 기판과 에미터 사이의 pn 접합에 의해 전기를 생산한다. 그런데, 에미터가 형성된 영역에 레이저가 조사되면, 레이저에 의해 pn 접합 영역이 손상되므로 태양 전지의 발전 효율이 떨어질 수 밖에 없다.
일 예로, 도 4에서 예시하는 바와 같이 에미터가 반도체 기판의 전면에 형성되고, 이에 맞춰 전극이 태양전지의 전면과 후면에 나눠 형성된 일반적 구조의 태양전지에서, 레이저는 에미터가 형성되지 않은 태양전지의 후면에 조사될 수 있다.
이처럼, 레이저는 캐리어가 생산되는 pn 접합을 벗어난 위치로 조사해서 태양전지의 발전 효율이 줄어드는 것을 방지한다.
레이저는 바람직한 형태에서 레이저에 의한 손상(damage)을 줄이기 위해 펄스 타입 레이저가 이용될 수 있다. 펄스 타입 레이저는 펄스에 동기화해 레이저가 조사되므로, 레이저가 모 셀을 스캔하는 동안 연속적으로 조사되지 않고 간헐적으로 조사가 되기 때문에 레이저가 연속적으로 조사되는 선형 레이저보다 태양전지에 가해지는 열적 손상을 줄일 수 있다. 또한, 바람직하게 레이저는 세기를 줄일 수 있도록 1회 조사하는 것보다 수 회로 나눠 조사되는 것이 바람직하고, 조사 횟수는 레이저의 세기, 슬릿의 깊이 등을 고려해서 조절될 수 있다. 이에 의하면, 레이저의 세기를 줄여 레이저를 조사할 수 있어, 모 셀을 분할하는 과정에서 태양전지에 가해지는 손상을 효과적으로 줄일 수 있다.
S10 단계에서, 슬릿의 깊이는 바람직한 한 형태에서 모 셀(1)의 두께 대비 51% ∼ 70% 인 것이 바람직하다. 모 셀(1)은 표면에 슬릿을 형성한 후에, 물리적인 힘을 받아 복수 개의 조각 셀로 나눠진다. 그런데, 슬릿의 깊이가 51% 보다 작으면 슬릿을 따라 모 셀이 쪼개지지 못하고 크랙과 같은 결함이 발생할 수가 있다. 그리고, 슬릿의 깊이가 70% 이상이 되면, 모 셀(1)에 전달되는 열적 스트레스가 높아져 컷 셀의 효율을 떨어트릴 수 있다.
다음으로, 분할된 조각 셀을 분류하는 단계(S20)는 S10 단계에서 만들어진 조각 셀들(①~⑥)을 종류 별로 다른 바스켓(B1~B2)에 분류하는 과정을 말한다. 전 스테이지에서 만들어진 조각 셀들(①~⑥)은 프로그래밍된 절차에 맞춰 조각 셀을 이동시키는 로봇에 의해 제1 및 제2 바스켓(B1, B2)에 나눠 담길 수 있다. 여기서, 제1 바스켓(B1)으로는 상술한 바와 같이 챔퍼를 갖는 제2 조각셀(12)이 로딩되고, 제2 바스켓(B2)으로는 직사각형 형상의 제1 조각셀(11)이 로딩(loading)될 수 있다. 그리고, 제1 조각 셀(11)과 제2 조각 셀(12) 은 챔퍼(1a)의 유무에 의한 비전 검사를 통해 쉽사리 구분될 수가 있고, 제1 및 제2 바스켓에 나눠 담길 수 있다.
로봇(미도시)은 관절을 구비해 조각 셀을 방향에 관계없이 이동시키는 관절 부분과 조각 셀을 진공 흡착하는 로딩 부분을 포함하는 이송부와, 카메라 또는 레이저를 통해 획득한 이미지나 영상을 가지고 조각 셀의 모양을 인식하는 검사부를 포함해 구성될 수 있고, 이 외에 알려진 다양한 기계적 구성이나 인식 방법들이 조각 셀의 이동 및 모양 인식을 위해 사용될 수 있다.
이 단계에서, 로봇은 모 셀(1)에서 분할된 첫 번째 조각 셀(①)을 제2 조각 셀(12)로 인식해 제1 바스켓(B1)에 로딩하고, 이어서 두 번째와 세 번째 조각 셀(②, ③)을 제1 조각 셀(11)로 인식해 제2 바스켓(B2)에 로딩한다. 이후, 로봇은 네 번째와 다섯 번째 조각셀(④, ⑤) 역시 제1 조각셀(11)로 인식해 제2 바스켓(B2)에 로딩하며, 제2 조각 셀(12)로 인식된 여섯 번째 조각 셀(⑥)에 대해서는 첫 번째 조각 셀(①)이 로딩된 방향과 동일하게 챔퍼(1a)의 방향이 일치하도록 여섯 번째 조각 셀(⑥)을 180° 회전시킨 후에 제1 바스켓(B1)에 로딩시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 조각 셀들은 셀 유닛(33)을 구성하며, 이 셀 유닛(33)은 2장의 제1 조각 셀(11)과 1장의 제2 조각 셀(12)로 구성되고, 형상은 제2 조각 셀과 동일한 형상을 갖도록 연결된다. 그런데, 이 단계에서 제1 바스켓(B1) 으로는 제2 조각셀만 모아지고, 제2 바스켓(B2)으로는 제1 조각셀만 모아지며, 제2 조각셀의 방향 역시 맞춰지게 되므로, 모양이 다른 제1 및 제2 조각셀이 섞여 스트링되더라도 조각 셀을 손쉽게 분리할 수가 있고, 작업 공정을 단순화해 셀 유닛(33)을 구성할 수가 있다.
다음으로, 분류된 조각 셀을 순서대로 연결하는 단계(S30)에서는 로봇이 순차적으로 제1 및 제2 바스켓(B1, B2)에서 조각 셀들을 언로딩시키고, 모듈링 장치(300)에 로딩시켜 조각 셀들을 슁글드 연결한다.
로봇은 제2 바스켓(B2)에서 두 번째 조각 셀(②)을 언로딩한 후에 모듈링 장치(300)에 언로딩하고, 이후 다시 제2 바스켓(B2)에서 세 번째 조각 셀(③)을 언로딩해 두 번째 조각 셀(②)과 중첩부를 형성하도록 배치되고, 배치 전에 도전성 부재(CA)가 중첩부로 제공될 수가 있다.
다음으로, 로봇은 제1 바스켓(B1)에서 첫 번째 조각 셀(①)을 언로딩 해 두 번째 조각 셀(②)과 중첩부를 형성하도록 배치한다.
이 과정에서, 로봇은 언로딩된 조각 셀을 단순히 프로그램된 위치로 로딩 및 언로딩만 실시하고, 조각 셀이 바스켓에 놓여 있던 방향에 변화를 주지 않도록 동작한다.
결과적으로 로봇은 바스켓에 놓여 있는 순서 및 방향대로만 조각셀을 로딩 및 언로딩만 시키므로, 단순화된 절차에 의해 로봇의 움직임을 조절할 수가 있어 오작동에 의해 조각 셀이 잘 못 배열되는 것을 손 쉽게 방지할 수가 있다.
다른 예의 태양전지 모듈의 제조 방법에서, 모 셀(1)을 분할하는 단계(S10)에서 모 셀(1)은 형상이 동일한 2장의 조각 셀로 분할 될 수 있고, 분할된 조각 셀을 분류하는 단계(S20)에서 모 셀(1)에서 분할된 2장의 조각 셀 중 어느 하나는 첫 번째 조각 셀이 로딩된 방향과 동일하게 챔퍼의 방향이 일치하도록 180° 회전시킨 후에 바스켓에 다른 조각 셀을 로딩한다. 그리고, 분류된 조각 셀을 순서대로 연결하는 단계(S30)에서는 조각 셀이 바스켓에 로딩된 방향대로 언로딩하고 모듈링 장치에 공급해 챔퍼가 한 방향으로만 향하도록 조각 셀들을 슁글드 연결할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (19)

  1. 모서리에 챔퍼(chamfer)가 형성된 8각형 형상의 반도체 기판; 및,
    상기 반도체 기판의 어느 한 면에 형성되고, 핑거 전극들과 상기 핑거 전극들의 끝을 연결하는 버스 바 전극으로 구성된 복수 개의 부(sub) 전극들을 갖는 제1 전극부를 포함하고,
    상기 복수 개의 부 전극들은 제1 방향으로 이웃한 것과 일정한 간격 떨어져 배치되고,
    상기 복수 개의 부 전극들 중 상기 제1 방향으로 상기 챔퍼에 이웃하게 첫 번째로 배치된 제1 부 전극과 마지막에 상기 챔퍼에 이웃하도록 배치된 제2 부 전극은 상기 버스 바 전극의 길이 방향으로 대칭 형상을 갖는 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부 전극의 버스 바 전극은 상기 핑거 전극들의 일 단을 연결하고, 상기 제2 부 전극의 상기 버스 바 전극은 상기 핑거 전극들의 타 단을 연결하도록 배치된 태양전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 부 전극과 상기 제2 부 전극 사이에 배치되는 제3 부 전극은 복수 개로, 서로 동일한 형상을 갖는 태양전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수 개의 제3 부 전극 각각의 버스 바 전극은 상기 제1 부 전극과 동일하게 상기 핑거 전극들의 일 단을 연결하도록 배치된 태양전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바 전극은 전체적으로 라인 형상을 가지며 상기 핑거 전극보다 선폭이 두꺼운 태양전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극부는 상기 반도체 기판의 후면에 배치된 후면 전극인 태양 전지.
  7. 복수 개의 셀 블록을 포함하는 스트링과
    상기 셀 블록을 연결하는 커넥터를 포함하고,
    상기 셀 블록은, 장변과 단변을 갖는 제1 조각 셀과, 모서리에 챔퍼를 갖는 제2 조각 셀을 포함하는 태양전지 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 셀 유닛은, 2장의 제1 조각 셀과 1장의 제2 조각 셀로 구성되고, 상기 제1 조각셀과 상기 제2 조각셀은 중첩부를 갖도록 슁글드 방식으로 연결된 태양전지 모듈.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 셀 블록에 포함된 상기 셀 유닛의 개수는 7개이고, 상기 스트링은 3개의 상기 셀 블록을 포함하는 태양전지 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스트링이 병렬 연결되는 복수 개의 스트링을 포함하고,
    상기 복수 개의 스트링은 각각 상기 셀 블록과 상기 커넥터를 포함하도록 구성되고,
    상기 복수 개의 스트링 각각의 커넥터는 상기 커넥터와 교차하도록 배치된 제1 인터 커넥터에 의해 연결된 태양전지 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수 개의 스트링 각각의 양쪽 단부에 연결된 엣지 커넥터를 더 포함하고,
    상기 엣지 커넥터는 상기 제1 인터 커넥터에 나란하게 배치된 제2 인터 커넥터에 의해 연결된 태양전지 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 커넥터, 상기 제1 인터 커넥터, 상기 제2 인터 커넥터, 상기 엣지 커넥터는 도전체와 상기 도전체를 피복하는 솔더로 구성된 리본인 태양전지 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 스트링의 후면으로 배치되고 바이패스 다이오드가 내장된 정션 박스와,
    상기 제1 인터 커넥터가 교차하는 방향으로 연결해 상기 바이패스 다이오드와 상기 제1 인터 커넥터 사이를 연결하는 제1 버싱 커넥터와,
    상기 제1 인터 커넥터와 나란하게 배치되며 상기 제2 인터 커넥터와 상기 바이패스 다이오드를 연결하는 제2 버싱 커넥터,
    를 포함하는 태양전지 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스트링의 후면과 상기 제1 및 제2 버싱 커넥터 사이로 배치되는 절연 부재를 더 포함하고,
    상기 절연 부재는 상기 제1 및 제2 버싱 커넥터마다 개별적으로 배치되는 태양전지 모듈.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 제1 조각셀과 상기 제2 조각셀은 각각 어느 한 면으로 복수의 핑거 전극들과 상기 복수의 핑거 전극들의 일 단을 연결하는 버스바 전극을 포함하고,
    상기 제1 조각셀에서 상기 버스바 전극은 장변을 따라 길게 배치되고,
    상기 제2 조각셀에서 상기 버스바 전극은 상기 챔퍼를 갖는 일 측보다 타 측에 가깝게 배치되는 태양전지 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 커넥터는, 나란하게 배치된 한 쌍의 제1 부분과, 상기 제1 부분을 연결하는 복수 개의 제2 부분을 포함하고,
    상기 한 쌍의 제1 부분 중 하나는 상기 셀 블록에 배치된 제1 조각 셀의 상기 버스바 전극에 마주하도록 접합된 태양전지 모듈.
  17. 모서리에 챔퍼(chamfer)가 형성된 8각형 형상의 반도체 기판, 상기 반도체 기판의 어느 한 면에 형성되고, 핑거 전극들과 상기 핑거 전극들의 끝을 연결하는 버스 바 전극으로 구성된 복수 개의 부(sub) 전극들을 갖는 제1 전극부를 포함하고, 상기 복수 개의 부 전극들은 제1 방향으로 이웃한 것과 일정한 간격 떨어져 배치되고, 상기 복수 개의 부 전극들 중 상기 제1 방향으로 상기 챔퍼에 이웃하게 첫 번째로 배치된 제1 부 전극과 마지막에 상기 챔퍼에 이웃하도록 배치된 제2 부 전극은 상기 버스 바 전극의 길이 방향으로 대칭 형상을 갖는 태양전지를 상기 복수 개의 부 전극들 사이로 배치된 스크라이빙 선에 맞춰 복수 개의 조각 셀로 분할하는, 분할 단계;
    사각형 형상의 제1 조각 셀과, 챔퍼를 갖는 육각형 형상의 제2 조각 셀을 분류해 제1 및 제2 바스켓에 로딩하는, 로딩 단계;
    상기 제1 바스켓으로부터 사각형 형상의 제1 조각 셀을 언로딩하고, 다음으로 상기 제2 바스켓으로부터 상기 육각형 형상의 제2 조각 셀을 상기 제1 조각 셀에 부분적으로 겹치도록 배열해 전기적 물리적으로 연결하는, 연결 단계;
    를 포함하고,
    상기 로딩 단계에서, 상기 제2 조각 셀은 상기 챔퍼가 기존에 로딩된 다른 제2 조각 셀과 같은 방향을 향하도록 상기 바스켓에 로딩되는 태양전지 모듈의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 바스켓에 로딩된 제1 조각셀의 개수는 상기 제2 바스켓에 로딩된 제2 조각셀보다 2배 많은 태양전지 모듈의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 연결 단계는 2 장의 제1 조각셀을 슁글드 연결하고, 이어서 상기 챔퍼가 형성된 일측의 반대편인 타측이 상기 제1 조각셀과 부분적으로 겹쳐지도록 1장의 제2 조각셀을 상기 제1 조각셀에 슁글드 연결하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
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