WO2021221260A1 - 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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extension wire
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강우중
조진영
최민석
김재성
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엘지전자 주식회사
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar cell panel and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a solar cell panel with improved structure and process and a method for manufacturing the same.
  • a solar cell is a device that converts solar energy into electrical energy.
  • a plurality of solar cells may be electrically connected to a wiring using a wiring and a packaging process for protecting them may be performed to manufacture a solar cell panel.
  • Various structures may be applied as a structure for electrically connecting a plurality of solar cells using wiring.
  • adjacent solar cells may be connected by using a wire extending long to span two solar cells.
  • the solar panel needs to generate electricity for a long time in various environments, so long-term reliability is greatly required.
  • the expansion and contraction of the wiring connecting a plurality of solar cells is repeated due to temperature changes, etc., the wiring is separated from the part with weak adhesion. may occur. Accordingly, the output of the solar panel may be reduced, the defect rate may be high, and long-term reliability may not be excellent.
  • This problem may be exacerbated as the wiring is formed to extend over two solar cells, and may occur more significantly when the wiring is located on only one side of the solar cell.
  • the present embodiment is intended to provide a solar cell panel capable of improving reliability and productivity and a method for manufacturing the same.
  • the present embodiment is intended to provide a solar cell panel capable of improving connection characteristics while simplifying a connection structure and process of wirings connected to neighboring solar cells, and a method of manufacturing the same.
  • An object of the present invention is to provide a panel and a method for manufacturing the same.
  • a connection structure of a wiring unit connecting a plurality of solar cells including first and second solar cells electrically connected to each other is improved. More specifically, a first extension wire having a first outer portion in which the wiring portion extends outwardly past the first side of the solar cell to correspond to each of the plurality of solar cells, and a second extension opposite to the first side of the solar cell and a second extension wire having a second outer portion extending outwardly beyond the side.
  • the second extension wire of the first solar cell and the first extension wire of the second solar cell include a connecting portion overlappingly connected to each other, and an overlapping portion formed by overlapping the connecting portion with a portion of the first solar cell.
  • the second extension wire of the first solar cell and the first extension wire of the second solar cell may extend in parallel to each other and be directly connected to each other.
  • the second extension wire of the first solar cell may be positioned to be spaced apart from the second solar cell.
  • the first extension wire of the second solar cell may be positioned on the second extension wire of the first solar cell in the connection portion.
  • a length of the first outer portion may be greater than a width of the first or second extension wires.
  • the length of the second outer portion may be greater than the width of the first or second extension wiring.
  • the length of the connection portion may be greater than the width of the first or second extension wiring.
  • the length of the second outer portion may be equal to or greater than the separation distance between the outer end of the second outer portion and the second solar cell.
  • the length of the overlapping portion may be greater than the width of the first or second extension wires.
  • the length of the overlapping portion may be greater than the length of the second outer portion.
  • the length of the overlapping portion may be equal to or greater than an end distance between the inner end of the first or second extension wiring and the second side or the first side of the solar cell.
  • the overlapping portion may be positioned to overlap with at least one of the first and second electrodes provided in the first solar cell.
  • a fixing part formed by including at least a portion of the connection part to fix the first extension wire and the second extension wire may be provided.
  • the connection portion may include an intercell portion positioned in the intercell region between the first solar cell and the second solar cell, and the fixing portion is partially formed corresponding to the intercell portion and has a different thickness, surface roughness, Alternatively, it may be composed of a pre-bonding portion having a shape.
  • the fixing part may include a fixing member covering at least a portion of the connection part. In this case, the fixing member may be formed of an insulating tape formed to cover at least the first solar cell and at least a portion of the overlapping portion.
  • the area of the connecting portion may be 3 to 16.5 mm 2 .
  • the yield strength of the first extension wire or the second extension wire may be 80 to 170 MPa.
  • the plurality of solar cells may further include a bus bar wire that configures a plurality of solar cell strings in a second direction intersecting the first direction, and connects the plurality of solar cell strings in a second direction from an end portion.
  • the first extension wire or the second extension wire may have a different material, a different melting point, or a different yield strength than the busbar wire.
  • the melting point of the first extension wire or the second extension wire may be higher than the melting point of the busbar wire.
  • the first extension wire or the second extension wire may include a tin-bismuth alloy and the bus ribbon may include a tin-lead alloy.
  • the yield strength of the first extension wire or the second extension wire may be equal to or lower than the yield strength of the busbar wire.
  • the solar cell panel according to the present embodiment includes a solar cell, a first extension wiring having a first outer portion extending outwardly beyond a first side of the solar cell in a first direction, and a solar cell in the first direction. and a second extension wire having a second outer portion extending outwardly past a second side opposite the first side.
  • the first outer portion and the second outer portion have different lengths.
  • a length of the first outer portion may be greater than a width of the first or second extension wires.
  • the length of the second outer portion may be greater than the width of the first or second extension wiring.
  • the length of the second outer portion may be equal to or greater than an end distance between the inner end of the first or second extension wiring and the second side or first side of the solar cell.
  • the inner end of the first extension wire and the inner end of the second extension wire may be positioned symmetrically to each other in the first direction.
  • the method of manufacturing a solar cell panel includes manufacturing a plurality of solar cells including first and second solar cells electrically connected to each other, and a yield strength increasing step of increasing yield strength.
  • Preparing a wiring material attaching a first extension wire and a second extension wire to each of the plurality of solar cells, inserting the first solar cell as it is, rotating the second solar cell 180 degrees and inserting the first solar cell an arranging step of positioning the first extension wire of the second solar cell to overlap a portion of the first solar cell on the second extension wire of the cell; the first extension wire and the second extension wire overlap to form a solar cell string; forming a fixing part in at least a part of the connecting area to be connected, and laminating a first cover member, a first sealing material, a solar cell string, a second sealing material, and a second cover member to be integrated by applying heat and pressure; include
  • connection portion may include an intercell portion positioned in the intercell region between the first solar cell and the second solar cell, and in the step of forming the fixing portion, the intercell portion is partially soldered to form a pre-junction portion A fixed part may be formed.
  • the fixing member in the step of forming the fixing part, the fixing member may be attached to at least the first solar cell and at least a portion of the overlapping portion, the fixing member composed of an insulating tape.
  • the first and second extension wires may have a yield strength of 80 to 170 MPa by stretching in the step of unwinding the base wire having a yield strength of 50 to 120 MPa.
  • the first and second extension wires corresponding to each solar cell and having different lengths are provided to sufficiently secure the area of the connection part (particularly, the overlapping part) to improve the connection characteristics, Structural stability can be improved.
  • the first and second extension wires extend in parallel to each other and are directly connected to each other, it is possible to reduce material costs and simplify the process by having a simple structure that does not include wires crossing the first and second extension wires. Accordingly, the reliability and productivity of the solar cell panel can be improved.
  • a plurality of solar cells are formed, some of them are put in as they are, and another part thereof is rotated and put in to manufacture a solar cell panel having a desired structure and arrangement of solar cells and wiring parts by a simple process.
  • the first and second extension wires extending in parallel are connected to each other to have overlapping portions and only a fixing portion for preliminary fixing is formed before the lamination process, the process can be further simplified.
  • the yield strength increasing process may be performed in the wiring material preparation step so that the first and second extended wirings have desired characteristics. Accordingly, the productivity of the solar cell panel having excellent reliability can be improved.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating a solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a solar cell included in the solar cell panel shown in FIG. 1 .
  • FIG. 3A is a rear plan view illustrating a first solar cell, a wiring member, an insulating member, and a connecting member included in the solar cell panel shown in FIG. 1 .
  • FIG. 3B is a rear plan view illustrating a second solar cell, a wiring member, an insulating member, and a connecting member included in the solar cell panel shown in FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a rear plan view schematically illustrating a plurality of solar cells constituting one solar cell string included in the solar cell panel shown in FIG. 1 and wiring units connected thereto.
  • FIG. 5 is a partial plan view showing an enlarged portion A of FIG. 4 , (a) is a front plan view and (b) is a rear plan view.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the solar cell panel corresponding to line VI-VI of FIG. 5 .
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a solar cell panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating first and second solar cells included in a solar cell panel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the solar cell panel corresponding to line IX-IX of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is a plan view illustrating first and second solar cells included in a solar cell panel according to a modified example of the present invention.
  • FIG. 11 is a photograph of a part of the solar cell panel after repeating a thermal cycle (TC) test 200 times on the solar cell panel according to Example 1.
  • TC thermal cycle
  • FIG. 12 is an electro luminescence (EL) photograph of a part of a solar cell panel after a temperature cycle test is repeated 200 times on the solar cell panel according to Example 1.
  • FIG. 12 is an electro luminescence (EL) photograph of a part of a solar cell panel after a temperature cycle test is repeated 200 times on the solar cell panel according to Example 1.
  • FIG. 12 is an electro luminescence (EL) photograph of a part of a solar cell panel after a temperature cycle test is repeated 200 times on the solar cell panel according to Example 1.
  • FIG. 13 is a photograph of a part of the solar cell panel after repeating the temperature cycle test 200 times on the solar cell panel according to Comparative Example 1. Referring to FIG.
  • FIG. 14 is an electroluminescence photograph of a part of the solar cell panel after the temperature cycle test is repeated 200 times on the solar cell panel according to Comparative Example 1.
  • FIG. 14 is an electroluminescence photograph of a part of the solar cell panel after the temperature cycle test is repeated 200 times on the solar cell panel according to Comparative Example 1.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating a solar cell panel according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a solar cell included in the solar cell panel shown in FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a solar cell taken along line II-II of FIG. 3 .
  • the solar cell panel 100 includes a plurality of solar cells 10 and a plurality of solar cells 10 including first and second solar cells 10a and 10b connected to each other. and a wiring part 20 electrically connecting the solar cell 10 .
  • the solar cell panel 100 includes a sealing material 30 surrounding and sealing the solar cell 10 and the wiring unit 20 , and on one surface (eg, the front surface) of the solar cell 10 on the sealing material 30 . It includes a first cover member 42 positioned on the sealing material 30 , and a second cover member 44 positioned on the other surface (eg, a rear surface) of the solar cell 10 on the sealing material 30 .
  • the solar cell 10 may include a semiconductor substrate 110 and first and second electrodes 142 and 144 positioned on one surface (eg, a rear surface) of the semiconductor substrate 110 .
  • the solar cell panel 100 includes a plurality of solar cells 10 , and the plurality of solar cells 10 may be electrically connected in series, parallel, or series-parallel by the wiring unit 20 .
  • the wiring unit 20 overlaps with the first and second electrodes 142 and 144 of each solar cell 10 and is connected to the first and second electrodes 142 and 144 of a wiring member ( 22) may be included.
  • the plurality of solar cells 10 may be connected in the first direction (x-axis direction of the drawing) by the wiring member 22 to form one row (ie, the solar cell string S).
  • the wiring unit 20 is located at both ends of the solar cell string S and connects the same to another solar cell string S or an external circuit (eg, a junction box) (not shown). (28) may be further included.
  • the encapsulant 30 includes a first encapsulant 30a positioned on the front surface of the solar cell 10 connected by the wiring unit 20 and a second encapsulant 30b positioned at the rear face of the solar cell 10 . can do.
  • the first encapsulant 30a and the second encapsulant 30b prevent moisture and oxygen from entering and chemically bond elements of the solar cell panel 100 to each other.
  • the first and second sealing materials 30a and 30b may be formed of an insulating material having light-transmitting properties and adhesive properties.
  • ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA), polyvinyl butyral, silicon resin, ester-based resin, olefin-based resin, etc. may be used as the first sealing material 30a and the second sealing material 30b.
  • the second cover member 44 , the second sealing material 30b , the solar cell 10 , the wiring unit 20 , and the first sealing material 30a by a lamination process using the first and second sealing materials 30a and 30b , etc. , the first cover member 42 may be integrated to constitute the solar cell panel 100 .
  • the first and second sealing materials 30a and 30b are shown separately in FIG. 1, the first and second sealing materials 30a and 30b are integrated by a lamination process to form an integrated part that does not have a separate boundary. can
  • the first cover member 42 is positioned on the first sealing material 30a to constitute one surface (eg, the front surface) of the solar cell panel 100
  • the second cover member 44 includes the second sealing material 30b. It is located on the upper surface and constitutes the other surface (eg, the rear surface) of the solar cell 10 .
  • Each of the first cover member 42 and the second cover member 44 may be made of an insulating material capable of protecting the solar cell 10 from external impact, moisture, ultraviolet rays, and the like.
  • the first cover member 42 may be formed of a light-transmitting material through which light may pass
  • the second cover member 44 may be formed of a sheet formed of a light-transmitting material, a non-transmissive material, or a reflective material.
  • the first cover member 42 may be formed of a glass substrate, etc.
  • the second cover member 44 may be formed of a film or sheet.
  • the second cover member 44 has a Tedlar/PET/Tedlar (TPT) type or polyvinylidene fluoride formed on at least one surface of a base film (eg, polyethylene terephthalate (PET)). PVDF) resin layer.
  • TPT Tedlar/PET/Tedlar
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • first and second sealing materials 30a and 30b , the first cover member 42 , or the second cover member 44 may include various materials other than those described above and may have various shapes.
  • first cover member 42 or the second cover member 44 may have various shapes (eg, substrates, films, sheets, etc.) or materials.
  • the solar cell 10 includes a photoelectric conversion unit including a semiconductor substrate 110 , and first and second electrodes 142 and 144 connected to the photoelectric conversion unit. do.
  • the first and second electrodes 142 and 144 may include portions formed parallel to each other.
  • the first electrode 142 and the second electrode 144 that collect carriers of opposite polarities. ) may be formed parallel to each other while being positioned together on one surface (eg, the rear surface) of the photoelectric conversion unit.
  • the solar cell 10 may have a rear electrode structure.
  • the photoelectric conversion unit may include a semiconductor substrate 110 and conductive regions 132 and 134 positioned on or on the semiconductor substrate 110 .
  • the first conductivity-type region 132 and the second conductivity-type region 134 involved in carriers of opposite polarities may be located together on one surface (eg, the rear surface) side of the semiconductor substrate 110 .
  • the first and second conductivity-type regions 132 and 134 are positioned separately from the semiconductor substrate 110 with the interlayer 120 interposed therebetween.
  • the semiconductor substrate 110 is a base region 112 composed of a crystalline semiconductor (eg, a single crystal or polycrystalline semiconductor, such as a single crystal or polycrystalline silicon wafer, particularly a single crystal silicon wafer) including a second conductivity type dopant. may include.
  • a crystalline semiconductor eg, a single crystal or polycrystalline semiconductor, such as a single crystal or polycrystalline silicon wafer, particularly a single crystal silicon wafer
  • a second conductivity type dopant may include.
  • the solar cell 10 based on the base region 112 or the semiconductor substrate 110 having few defects due to its high crystallinity has excellent electrical characteristics.
  • a front electric field region 114 having the same conductivity type as the base region 112 and a higher doping concentration than the base region 112 may be positioned on the front surface of the semiconductor substrate 110 .
  • an anti-reflection structure for preventing reflection for example, a pyramid-shaped texturing structure composed of a (111) surface of the semiconductor substrate 110
  • the semiconductor substrate 110 The back side of the is composed of a mirror-polished surface, so the surface roughness may be smaller than the front side.
  • the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible.
  • the intermediate film 120 may be formed of an oxide film, a dielectric film or insulating film containing silicon, a nitride oxide film, a carbide oxide film, or the like.
  • the intermediate layer 120 may be a silicon oxide layer.
  • the interlayer 120 may function as a doping barrier film preventing diffusion of the first or second conductivity-type dopant included in the first and second conductivity-type regions 132 and 134 or a tunneling film in which tunneling of majority carriers occurs.
  • the first and second conductivity-type regions 132 and 134 are doped with first or second conductivity-type dopants, such as an amorphous semiconductor, a microcrystalline semiconductor, or a polycrystalline semiconductor (eg, amorphous silicon, microcrystalline silicon, or polycrystalline silicon). can be formed.
  • first and second conductivity-type regions 132 and 134 may have high carrier mobility.
  • a group 3 element such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), or indium (In) may be used.
  • first or second conductivity-type dopant is n-type
  • a Group 5 element such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), or antimony (Sb) may be used.
  • one of the first and second conductivity-type dopants may be boron (B) and the other may be phosphorus (P).
  • the first conductivity-type region 132 may include a plurality of first conductivity-type regions 132 elongated in a second direction (eg, the y-axis direction of the drawing) that intersects (eg, orthogonal) the first direction.
  • the second conductivity-type region 134 may include a plurality of second conductivity-type regions 134 elongated in the second direction.
  • the first conductivity type region 132 and the second conductivity type region 134 are alternately positioned in the first direction, and a barrier region is located between the first conductivity type region 132 and the second conductivity type region 134 . (136) may be located.
  • the area (eg, width) of the first conductivity-type region 132 may be greater than the area (eg, width) of the second conductivity-type region 134 .
  • the first conductivity-type region 132 functioning as the emitter region may have a larger area than the second conductivity-type region 134 functioning as the rear electric field region, which may be advantageous for photoelectric conversion.
  • the first and second conductivity-type regions 132 and 134 are located together in the semiconductor layer 130 located on the same plane, and are not doped between the first and second conductivity-type regions 132 and 134 .
  • a barrier region 136 made of an intrinsic semiconductor may be provided.
  • the interlayer 120 may not be provided.
  • the positions and shapes of the first and second conductivity-type regions 132 and 134 and/or the barrier region 136 may be variously modified.
  • at least one of the first and second conductivity-type regions 132 and 134 may be formed by doping a part of the semiconductor substrate 110 with a dopant to form a doped region constituting a part of the semiconductor substrate 110 .
  • the barrier region 136 may not be provided, or the barrier region 136 may be formed of a material other than a semiconductor material or an empty space.
  • the interlayer 120 may not be provided.
  • the positions and shapes of the first and second conductivity-type regions 132 and 134 and/or the barrier region 136 may be variously modified.
  • at least one of the first and second conductivity-type regions 132 and 134 may be formed by doping a part of the semiconductor substrate 110 with a dopant to form a doped region constituting a part of the semiconductor substrate 110 .
  • the barrier region 136 may not be
  • the front insulating layer 122 may be entirely positioned on the front surface of the semiconductor substrate 110 (more precisely, on the front electric field region 114 formed on the front surface of the semiconductor substrate 110 ).
  • the front insulating layer 122 may include at least one of a front passivation layer 122a and an anti-reflection layer 122b.
  • the back passivation layer 140 may be entirely disposed on the back surface of the semiconductor layer 130 except for the contact hole 140a.
  • the front passivation film 122a, the antireflection film 122b, or the rear passivation film 140 is 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, MgF 2 , ZnS , TiO 2 and CeO 2 Any single layer selected from the group consisting of or a combination of two or more layers may have a multilayer structure.
  • first electrode 142 is electrically connected (eg, in contact) to the first conductive region 132 through the contact hole 140a
  • the second electrode 144 is connected to the second electrode 144 through the contact hole 140a. It may be electrically connected (eg, contacted) to the second conductivity type region 134 .
  • the first electrode 142 and the second electrode 144 may be formed of a conductive material (eg, metal). The shape, position, number, etc. of the contact holes 140a may be variously modified.
  • the solar cell 10 is electrically connected to another solar cell 10 by a wiring part 20 including a wiring member 22 .
  • a wiring part 20 including a wiring member 22 the structures of the solar cell 10 and the wiring unit 20 according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 3A, 3B, and 4 to 6 .
  • FIG. 3A is a rear plan view showing the first solar cell 10a, the wiring member 22, the insulating member 34, and the connecting member 32 included in the solar cell panel 100 shown in FIG. 1
  • FIG. 3B FIG. 1 is a rear plan view illustrating the second solar cell 10b, the wiring member 22, the insulating member 34, and the connecting member 32 included in the solar cell panel 100 shown in FIG. 1 .
  • first and second solar cells 10a and 10b having differences in the arrangement of the first and second electrodes 142 and 144 and the first and second wirings 22a and 22b connected thereto are used.
  • a solar cell string S in which the first and second electrodes 142 and 144 and the first and second wirings 22a and 22b are connected in the first and second solar cells 10a and 10b. are identical to each other. Accordingly, in the solar cell 10 , the connection structure of the first and second electrodes 142 and 144 and the first and second wirings 22a and 22b is first described, and then the first and second solar cells 10a and 10b are described. The difference is explained in detail.
  • the first and second electrodes 142 and 144 are in the first and second conductivity-type regions 132 and 134 , respectively. It may have a corresponding shape. Accordingly, the first electrode 142 may include a plurality of first electrodes 142 elongated in the second direction to correspond to the plurality of first conductivity-type regions 132 . In addition, a plurality of second electrodes 144 elongated in the second direction may be provided such that the second electrodes 144 correspond to the plurality of second conductivity-type regions 134 .
  • first electrode 142 and the second electrode 144 may be alternately positioned to correspond to the first conductivity-type region 132 and the second conductivity-type region 134 in the first direction.
  • first and second electrodes 142 and 144 may have the same or similar shape as the corresponding first and second conductivity-type regions 132 and 134 and have a smaller width.
  • the present invention is not limited thereto, and the first and second electrodes 142 and 144 may have shapes different from those of the first and second conductivity-type regions 132 and 134 .
  • the wiring member 22 may include a first wiring 22a connected to the first electrode 142 in each of the solar cells 10 and a second wiring 22b connected to the second electrode 144 .
  • the first wiring 22a may overlap and extend in the first direction to be connected to the plurality of first electrodes 142 .
  • the second wiring 22b may overlap and extend in the first direction to be connected to the plurality of second electrodes 144 .
  • the first wiring 22a is electrically connected to the first electrode 142 provided in each solar cell 10 through the connecting member 32 and to the second electrode 144 .
  • the second wiring 22b is electrically connected to the second electrode 144 and the connecting member 32 through the first electrode 142 .
  • a connection member 32 positioned between the first wire 22a and the first electrode 142 may contact them, respectively, and a connection positioned between the second wire 22b and the second electrode 144 .
  • Members 32 may each contact them.
  • a plurality of first wirings 22a and a plurality of second wirings 22b may be alternately positioned with each other. Then, the plurality of first and second wirings 22a and 22b may be connected to the plurality of first and second electrodes 142 and 144 while having uniform intervals to effectively transfer carriers.
  • the connecting member 32 may include various conductive materials, and the insulating member 34 may include various insulating materials.
  • the connecting member 32 may be formed of a material including a material included in the first and second electrodes 142 and 144 and/or the wiring member 22 or a mixture thereof.
  • the connection member 32 may be formed by placing the wiring member 22 on the first or second electrodes 142 and 144 and applying heat to the first and second electrodes 142 and 144 and/or the wiring member 22 .
  • the connecting member 32 may include a solder paste layer, an epoxy solder paste layer, or the like.
  • the connecting member 32 may include a low-temperature solder paste layer and a high-temperature solder paste layer together.
  • the insulating member 34 may include a silicone-based resin, an epoxy-based resin, a urethane-based resin, an acrylic-based resin, polyimide, polyethylene, or the like.
  • the present embodiment is not limited to the materials of the connecting member 32 and the insulating member 34 , and the connecting member 32 and the insulating member 34 may be made of various materials.
  • the first and second wirings 22a and 22b are respectively positioned to correspond to the solar cell 10 .
  • the first wiring 22a respectively corresponds to the solar cell 10 means that it is connected to the plurality of first electrodes 142 formed in each solar cell 10 in the first direction through the connecting member 32 . It may mean that the first wiring 22a is individually located in each solar cell 10 but is provided as a single unit.
  • the second wiring 22b respectively corresponds to the solar cell 10 means that the second wiring 22b is connected to the plurality of second electrodes 144 formed in each solar cell 10 in the first direction through the connecting member 32 . It may mean that the two wirings 22b are individually located in each solar cell 10 but provided singly.
  • the first wiring 22a is not connected to the first electrode 142 provided in the plurality of solar cells 10 together through the connecting member 32 , but is connected to the plurality of solar cells 10 in the first direction.
  • the second wiring 22b is not connected to the second electrode 144 provided in the plurality of solar cells 10 through the connecting member 32 , but is connected to the plurality of solar cells 10 in the first direction.
  • the first wiring 22a or the second wiring 22b may have a length similar to or slightly longer than that of the solar cell 10 in the first direction.
  • the total length of the first wiring 22a or the second wiring 22b in the first direction is within 120% (eg, 110%) of the length (eg, the maximum length) of each solar cell 10 .
  • first wiring 22a and the second wiring 22b are not formed over the two solar cells 10 as a whole, the lengths of the first wiring 22a and the second wiring 22a and 22b can be reduced. It may be formed as a single unit to correspond to each solar cell 10 individually, thereby simplifying the structure. Accordingly, a problem that may occur when the total length of the first wiring 22a or the second wiring 22b is large can be effectively prevented.
  • the expansion and contraction of the first or second wirings 22a and 22b are repeated.
  • problems such as the wiring member 22 being separated from the solar cell 10 or the wiring member 22 being damaged or torn may occur due to the expansion and contraction of the first or second wirings 22a and 22b.
  • This problem may appear more serious as the total length of the first or second wirings 22a and 22b increases.
  • the solar cell panel 100 may be determined to be defective, and output may be reduced.
  • the first or second wirings 22a and 22b Problems with expansion and contraction may be more serious.
  • problems due to expansion and contraction of the wiring member 22 can be prevented by using the first or second wirings 22a and 22b having a relatively short overall length. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in output and defects of the solar cell panel 100 and improve long-term reliability.
  • the first wiring 22a and the second wiring 22b are individually formed corresponding to the solar cell 10 , the first wiring 22a and the second wiring 22b are provided in each solar cell 10 . After attaching the first wire 22a and the second wire 22b of the adjacent solar cell 10 (eg, the first solar cell 10a and the second solar cell 10b), or By pre-fixing the neighboring solar cells 10 may be electrically and/or physically connected. Accordingly, the alignment process of the solar cell 10 and the wiring member 22 can be simplified. In addition, when the wiring member 22 or the solar cell 10 is damaged and repair or replacement is required, only the wiring member 22 or the solar cell 10 can be replaced, making repair and replacement easy.
  • the first line extending outwardly through the first side S1 of the solar cell 10 (eg, the left side of FIGS. 3A and 3B ) among the first wiring 22a and the second wiring 22b.
  • the wiring having the outer portion 24a is connected to the first extension wiring 24, the second side S2 opposite to the first side S1 (eg, the right side of FIGS. 3A and 3B ) extending outwardly.
  • a wiring having two outer portions 26a may be referred to as a second extension wiring 26 .
  • the length L1 of the first extension portion 24a and the length L2 of the second extension portion 26a are different from each other in the first direction.
  • the first extension part 24a and the second extension part 26b included in the two solar cells 10 adjacent to each other are connected to each other by overlapping at least a part of the connecting part (reference numeral CP in FIG. 5 , hereinafter the same). It is a part extended to configure, and in this embodiment, the length L1 of the first extension part 24a and the length L2 of the second extension part 26a are different from each other, so that the first extension wire 24 and the second extension wire 24 and the second extension wire 24 are different from each other.
  • the connection characteristics of the extension wiring 26 ie, the first wiring 22a and the second wiring 22b) may be improved. This will be described in more detail later.
  • the first solar cell 10a and the second solar cell 10a and the second electrode 142 and 144 and/or the first and second wirings 22a and 22b are different from each other in the present embodiment.
  • a solar cell 10b is also provided.
  • the first electrode 142 and the second electrode 144 from the first side S1 to the second side S2 in the first direction. can be located repeatedly. Accordingly, in the first solar cell 10a, the first electrode 142 and the second electrode 144, the first electrode 142 and the second electrode 144 from the first side S1 to the second side S2 in the first direction. The arrangement of the second electrode 144 , the first electrode 142 , and the second electrode 144 may be repeated. As shown in FIG. 3B , in the second solar cell 10b, the second electrode 144 and the first electrode 142 are arranged from the first side S1 to the second side S2 in the first direction. A pair of branches may be located repeatedly.
  • the second electrode 144 and the first electrode 142 , the second electrode 144 and the second electrode 144 from the first side S1 to the second side S2 in the first direction The arrangement of the first electrode 142 , the second electrode 144 , and the first electrode 142 may be repeated. That is, the arrangement order of the first electrode 142 and the second electrode 144 in the first direction in the first and second solar cells 10a and 10b is opposite to each other.
  • the first wiring 22a constitutes the first extension wire 24
  • the second wire 22b constitutes the second extension wire 26 .
  • different wirings are positioned at the same position in the second direction.
  • the first wiring 22a and the second wiring 22a of the first solar cell 10a are located at the same position (eg, the first position P1) in the first direction in the first direction.
  • the second wiring 22b of the solar cell 10b may be positioned.
  • 22b and the first wiring 22b of the second solar cell 10b may be positioned.
  • the first and second positions P1 and P2 may be alternately positioned in the second direction so that the first wiring 22a and the second wiring 22b may be alternately located.
  • the first wiring 22a and the second wiring 22b from one side (eg, the upper side of FIG. 3A ) to the lower side (eg, the lower side of FIG. 3A ) of the first solar cell 10a in the second direction ) can be located repeatedly. Accordingly, in the first solar cell 10a, from one side to the other side in the second direction, the first wiring 22a and the second wiring 22b, the first wiring 22a and the second wiring 22b, and the first wiring ( 22a) and the second wiring 22b may be arranged. In the second direction, the second wiring 22b and the first wiring 22a are arranged from one side (eg, the upper side of FIG. 3B ) to the lower side (eg, the lower side of FIG.
  • the second wiring 22b and the first wiring 22a, the second wiring 22b and the first wiring 22a, and the second wiring ( 22b) and the first wiring 22a may be arranged.
  • the first extension wire 24 of the first solar cell 10a and the second extension wire of the second solar cell 10b are located at the first position P1 in the first and second solar cells 10a and 10b. (26) may be located. And at the second position P2 in the first and second solar cells 10a and 10b, the second extension wiring 26 of the first solar cell 10a and the first extension wiring of the second solar cell 10b ( 24) can be located.
  • the first and second positions P1 and P2 are alternately positioned in the second direction so that the first extension wires 24 and the second extension wires 26 are alternately positioned. More specifically, the first extension wiring 24 and the second extension wiring from one side (eg, the upper side of FIG. 3A ) to the lower side (eg, the lower side of FIG.
  • a pair having the arrangement of (26) may be located repeatedly. Accordingly, in the first solar cell 10a, the first extension wiring 24 and the second extension wiring 26, the first extension wiring 24 and the second extension wiring 26 from one side to the other side in the second direction; The first extension wire 24 and the second extension wire 26 may be arranged. And in the second direction, from one side (eg, the upper side of FIG. 3B ) to the lower side (eg, the lower side of FIG. 3B ) of the second solar cell 10b , the second extension wiring 26 and the first extension wiring 24 ) A pair having an arrangement of can be repeatedly positioned. Accordingly, in the second solar cell 10b, the second extension wire 26 and the first extension wire 24, the second extension wire 26 and the first extension wire 24 from one side to the other side in the second direction; The second extension wiring 26 and the first extension wiring 24 may be arranged.
  • the first solar cell 10a and the second solar cell 10b have substantially the same structure, but the first and second wirings 22a and 22b or the first and second extension wirings 24 and 26 may be arranged differently.
  • the first solar cell 10a and the second solar cell 10b may be located in an origin symmetrical state.
  • the alignment marks 50a and 50b having the same shape may be located at different positions in the first solar cell 10a and the second solar cell 10b.
  • the first alignment mark 50a is located on the upper left side of FIG. 3A and the second alignment mark 50b is located on the lower right side of FIG. 3A
  • the second solar cell 10a In the battery 10b the first alignment mark 50a may be located on the lower right side of FIG. 3B and the second alignment mark 50b may be located on the upper left side of FIG. 3B .
  • the alignment marks 50a and 50b one of the first and second solar cells 10a and 10b is positioned as it is and the other is disposed by rotating it by 180 degrees.
  • the pair of first and second solar cells 10a and 10b may be repeatedly positioned to form a solar cell string S composed of a plurality of solar cells 10 . Then, a plurality of solar cells 10 may be manufactured and applied in the same process, and after the same process of forming the solar cells 10 and the insulating member 32 and the connecting member 34 is performed, the wiring member 22 ) by rotating the solar cell 10 before or after attaching the desired first and second electrodes 42, 44, and the first and second wires 22a, 22b or first and second extension wires ( 24, 26) can be implemented.
  • the present invention is not limited thereto. Accordingly, the first and second solar cells 10a and 10b may be separately manufactured and used.
  • a solar cell having first and second conductivity-type regions 32, 34, and first and second electrode 42, 44 arrangements suitable for (10b) may be used separately.
  • the arrangement of the first and second extension wires 24 and 26 in the first solar cell 10a and the second solar cell 10b is the same as described above. In this case, various modifications such as the wiring forming the first extension wiring 24 and the wiring forming the second extension wiring 26 among the first and second wirings 22a and 22b are identical to or opposite to each other are possible. .
  • the length L1 of the first outer portion 24a of the first extension wire 24 in the first direction is equal to the length L1 of the second outer portion ( 26a) may be longer than the length L2.
  • the lengths L1 and L2 are different from each other, or the length L1 of the first outer portion 24a is greater than the length L2 of the second outer portion 26a is 10% based on the length It may mean having a difference of more than or equal to 0.1 mm or more.
  • the present invention is not limited thereto and includes all cases that may be determined to be different from each other.
  • each solar cell 10 on the first side S1 of each solar cell 10 and the first side solar cell located on the first side S1 thereof are positioned with an inter-cell distance D
  • each solar cell 10 on the second side S2 of ( 10 ) and the second side solar cell located on the second side S2 thereof may be located with a distance D between cells.
  • the inter-cell distance D is the distance between the second side S2 and the first side S1, which are the main edges between adjacent solar cells 10 (eg, at the corner of each solar cell 10 ).
  • the second solar cell 10b or the first end solar cell 101 positioned on the first side S1 thereof is the first side solar cell. It may be a cell, and the second solar cell 10b or the first end solar cell 101 located on the second side S2 thereof may be the second side solar cell.
  • the first solar cell 10a or the second end solar cell 102 positioned on the first side S1 thereof is the first side solar cell.
  • the second solar cell 10b or the second end solar cell 102 located on the second side S2 thereof may be the second side solar cell.
  • the length L1 of the first outer portion 24a is greater than the inter-cell distance D, and thus an overlapping portion overlapping the first-side solar cell (reference numeral OP in FIG. 5, hereinafter the same) may be provided, and , since the length L2 of the second outer portion 26a is smaller than the inter-cell distance D, it may be spaced apart from the second-side solar cell.
  • the length of the overlapping portion OP (reference numeral L11 in FIG. 5 , hereinafter the same) is greater than the width of the first or second extension wires 24 and 26 (reference numeral W in FIG. 5 , hereinafter the same).
  • the present invention is not limited thereto, and the length L11 of the overlapping portion OP may be equal to or smaller than the width W of the first or second extension wires 24 and 26 .
  • the length L1 of the first outer portion 24a (in particular, the length L11 of the overlapping portion OP) is equal to the inner end 24b of the first extension wiring 24 (that is, of the solar cell 10 ).
  • the length L11 of the overlapping portion OP may be greater than each of the first end gap ED2 and the second end gap ED2 .
  • the first and second extension wires 24 and 26 of the adjacent solar cell 10 when the first and second extension wires 24 and 26 of the adjacent solar cell 10 are connected, the first extension corresponding to the second-side solar cell on the second side S2 of the solar cell 10 is connected.
  • the outer end 24c of the overlapping portion OP of the wiring 24 may be located inside the inner end 26b of the second extension wiring 26 .
  • the first and second extension wires 24 and 26 of the adjacent solar cell 10 are connected, the first side corresponding to the second side solar cell at the second side S2 of the solar cell 10 .
  • the overlapping portion OP of the extension wire 24 may be positioned to overlap at least one of the first and second electrodes 142 and 144 adjacent to the second side S2 of the solar cell 10 . This is in consideration of the stability of the connection of the wiring part 22 of the adjacent solar cell 10 , and this will be described in more detail later.
  • first end distance ED1 and the second end distance ED2 are substantially equal to each other, so that the inner end 24b of the first extension wire 24 and the second extension wire ( The inner ends 26b of 26) may be positioned to be symmetrical to each other.
  • substantially the same may mean that a difference in a ratio between a smaller one of the first and second end distances ED1 and ED2 based on the larger one is within 10%.
  • the distance between the inner ends 24b and 26b of the first extension wire 24 and the second extension wire 26 and the second side S2 and the first side S1 of the solar cell 10 ( ED1, ED2) can be stably secured. This is different from the asymmetry in the first direction because the length L1 of the first outer portion 24a and the length L2 of the second outer portion 26a are different from each other.
  • the length L2 of the second outer portion 26a may be equal to or greater than the first end distance ED1 or the second end distance ED2 .
  • the length L2 of the second outer portion 26a may be greater than the first end distance ED1 or the second end distance ED2 .
  • the length L2 of the second outer portion 26a is the distance between the outer end 26c of the second outer portion 26a and the second-side solar cell (reference numeral SD in FIG. 5 , hereinafter the same) It may be equal to or greater than (that is, a value obtained by subtracting the length L2 of the second outer portion 26a from the inter-cell distance D).
  • the length L2 of the second outer portion 26a may be greater than the separation distance SD.
  • the second outer portion 26a overlaps the first outer portion 24a and is a portion of the connection portion CP. part that forms As described above, if the length L2 of the second outer portion 26a forming the connection portion CP is sufficiently secured, the stability of the connection of the wiring portion 22 of the adjacent solar cell 10 can be improved. can This will be described in more detail later.
  • connection structure of the first and second solar cells 10a and 10b and the solar cell string S including the same will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 6 .
  • FIG. 4 is a rear plan view schematically illustrating a plurality of solar cells 10 constituting one solar cell string S included in the solar cell panel 100 shown in FIG. 1 and a wiring unit 20 connected thereto.
  • 5 is a partial plan view showing an enlarged portion A of FIG. 4
  • (a) is a front plan view
  • (b) is a rear plan view.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the solar cell panel 100 corresponding to the line VI-VI of FIG. 5 .
  • the first and second electrodes 142 and 144 are schematically illustrated only in the first solar cell 10a.
  • the first solar cell 10a and the second solar cell 10b are alternately positioned in the first direction, and two adjacent solar cells 10 (for example, , the first solar cell 10a and the second solar cell 10b) extend from each other and connect the adjacent first and second extension wires 24 and 26 to form a solar cell string S.
  • the end solar cells 101 and 102 may be positioned adjacent to the bus bar wiring 28 .
  • the first or second outer portions 242a and 262a positioned adjacent to the busbar wiring 28 are connected to the bus.
  • each of the first and second extension wires 24 and 26 is meant to include the first or second extension wires 242 and 262 , and the first and second extension wires 242 and 262 are provided in the end solar cells 101 and 102 , respectively.
  • the expression of the first or second extension wires 242 and 262 is used only when the content corresponds to the first or second extension wires 24 and 26 .
  • connection portion CP is provided in which the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the first extension wire 24 of the second solar cell 10b overlap each other and are connected, and the connection portion is provided.
  • (CP) may include an overlapping portion OP formed to overlap a portion of the first solar cell 10a.
  • the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the first extension wire 24 of the second solar cell 10b extend in a direction parallel to each other to directly connect or Contact can be connected.
  • directly connected means a separate member (eg, a metal member, a ribbon member, a bridge ribbon connected in a direction crossing the first and second extension wires 24 and 26, a separate wire), etc. It can mean connecting without it.
  • the direct connection not only connects the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the first extension wire 24 of the second solar cell 10b in contact with each other, but also improves adhesive properties. It may include connecting via a flux layer, an adhesive layer, etc.
  • the second extension wires 26 of the first solar cell 10a and the first extension wires ( 24) can be directly connected or contacted.
  • the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the first extension wire 24 of the second solar cell 10b do not have a bent portion, a bent portion, an intersecting portion, or the like. Since they are connected in parallel, it is possible to effectively prevent problems such as stress concentration, damage, and torsion that may occur in a bent portion, a bent portion, an intersecting portion, and the like.
  • connection portion CP may have an overlapping portion OP overlapping a portion of the first solar cell 10a and may be spaced apart from the second solar cell 10b. That is, the connection portion CP includes an overlapping portion OP overlapping a part of the first solar cell 10a and the first in the intercell region between the first solar cell 10a and the second solar cell 10b. It may include an intercell portion SP positioned adjacent to the solar cell 10a and spaced apart from the second solar cell 10b.
  • the length L1 of the first outer portion 24a of the first extension wire 24 is longer than the length L2 of the second outer portion 26a of the second extension wire 26 .
  • the length L1 of the first outer portion 24a of the second solar cell 10b is greater than the inter-cell distance D, so that the first solar cell 10a or the second extension wiring 26 located inside the first solar cell 10a ) may have an overlapping portion OP that overlaps.
  • the length L2 of the second outer portion 26a of the first solar cell 10a is smaller than the inter-cell distance D, the portion where the second outer portion 26a is located in the inter-cell region is between the cells of the connection portion CP.
  • connection part CP is not provided in the part constituting the part SP and the second outer part 26a is not located on the side of the second solar cell 10b. Accordingly, in the inter-cell region, the connection portion CP may be spaced apart from the second solar cell 10b with a separation distance SD.
  • the first extension wiring 24 of the second solar cell 10b having the first extension portion 24a having a relatively long length L2 may be positioned on the rear surface. This is in consideration of a stable stacking structure of the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the first extension wire 24 of the second solar cell 10b.
  • the second extension wiring 26 of the first solar cell 10a and The area of the connection portion CP of the first extension wiring 24 of the second solar cell 10b can be sufficiently secured, and structural stability is improved by the overlapping portion OP located on the first solar cell 10a. can do.
  • the first and second extension wires 24 and 26 respectively corresponding to each solar cell 10 are connected only in the inter-cell region without the overlapping portion OP, the area of the connection portion is small, and the connection characteristics are deteriorated and the temperature change. It can be easily separated by
  • the second extension wiring 26 of the first solar cell 10a may be formed to be spaced apart from the second solar cell 10b by a separation distance SD, thereby improving electrical stability. That is, when the first extension wire 24 of the second solar cell 10b is positioned on the rear surface of the second extension wire 26 of the first solar cell 10a, the second extension of the first solar cell 10a If the wiring 26 is not spaced apart SD, a defect such as a portion of the second extension wiring 26 of the first solar cell 10a being located on the front surface of the second solar cell 10b may occur. have. The above-described defect and the like can be effectively prevented by the separation distance SD.
  • the length L11 of the overlapping portion OP may be equal to or greater than the first end distance ED1 . That is, the outer end 24c of the first extension wiring 24 of the second solar cell 10b on the second side S2 of the first solar cell 10a in the first direction is connected to the first solar cell 10a. It may be located inside the first solar cell 10a rather than the inner end 24b of the first extension wiring 24a.
  • the first extension wire 24 (ie, the overlapping portion OP) of the second solar cell 10b is connected to the second extension wire 26 of the first solar cell 10a ) may be positioned to overlap at least one of the first and second electrodes 142 and 144 adjacent to the second side S2 of the solar cell 10 above.
  • the length L1 of the first outer portion 24a may be greater than the width W of the first or second extension wires 24 and 26 .
  • This is the sum of the length of the connecting portion CP, that is, the length L11 of the overlapping portion OP, and the length of the inter-cell portion SP (ie the length L2 of the second outer portion 26a) (in particular, This is to sufficiently secure the length L11) of the overlapping portion OP.
  • the length L11 of the overlapping portion OP may be greater than the length L2 of the second outer portion 26a. According to this, the length of the overlapping portion OP or the area of the connection portion CP is sufficiently secured to improve the connection characteristics and structural stability of the first extension wire 24 and the second extension wire 26 to improve reliability. can However, the present invention is not limited thereto. Accordingly, the length L11 of the overlapping portion OP may be equal to or smaller than the length L2 of the second outer portion 26a. Then, it is possible to reduce the material cost by reducing the length of the first outer part 24a or the first extension wiring 24, and to prevent a short circuit that may occur when there is an alignment misalignment of the first outer part 24a.
  • the length L2 of the second outer portion 26a of the first solar cell 10b may be equal to or greater than the first end distance ED1 .
  • the length L2 of the second outer portion 26a may be greater than the width W of the first or second extension wires 24 and 26 .
  • the length of the connecting portion CP of the first extension wire 24 and the second extension wire 26 may be greater than the width W of the first or second extension wires 24 and 26 . This is to sufficiently secure the length of the connection portion CP.
  • the area of the connection portion CP of the first extension wire 24 and the second extension wire 26 can be sufficiently secured.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the width W of the first or second extension wires 24 and 26 increases and the area of the connection portion CP increases
  • the length L2 of the first outer portion 24a and/or the second outer portion 26a is increased.
  • the length of the connection part CP may be reduced.
  • the length L1 of the first outer portion 24a may be equal to or smaller than the width W of the first or second extension wires 24 and 26 .
  • the length L2 of the second outer portion 26a may be equal to or greater than the width W of the first or second extension wires 24 and 26 .
  • the length of the connecting portion CP of the first extension wire 24 and the second extension wire 26 may be equal to or smaller than the width W of the first or second extension wires 24 and 26 . .
  • the separation distance SD between the outer end 26c of the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the second solar cell 10b may be 0.5 mm or more. Accordingly, the second extension wire 26 and the second solar cell 10b are spaced apart while having a stable separation distance SD to minimize interference between the second extension wire 26 and the second solar cell 10b. have.
  • the length L2 of the second outer portion 26a ie, the length of the inter-cell portion SP
  • the area of the connection portion CP of the first extension wiring 24 and the second extension wiring 26 (in particular, the area of the inter-cell portion SP) may be maximized, and structural stability may be improved.
  • the inter-cell portion SP may include a pre-bonding portion AP formed by pre-fixing or temporarily fixing the first outer portion 24a and the second outer portion 26a. Therefore, by maximizing the area of the inter-cell portion SP of the second outer portion 26a and the first outer portion 24a, the process stability of the preliminary fixing or temporary fixing of the first extension wire 24 and the second extension wire 26 . can improve
  • the present invention is not limited thereto, and the separation distance SD and the length L2 of the second outer portion 26a may be variously changed.
  • the length L2 of the second outer portion 26a may be equal to or smaller than the separation distance SD.
  • Various other variations are possible.
  • the inter-cell portion SP is a preliminary fixing or temporarily fixing process of the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the first extension wire 24 of the second solar cell 10b is performed. It may be a portion in which the pre-bonding portion AP to be bonded before the lamination process is provided. That is, in the present embodiment, the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the first extension wire 24 of the second solar cell 10b are overlapped in the inter-cell portion SP before the lamination process. A soldering process performed while applying heat and pressure to them may be performed. As described above, a portion formed in contact with each other by a soldering process partially performed in the inter-cell portion SP may constitute the pre-junction portion AP.
  • the pre-bonding portion AP formed by the soldering process before the lamination process may have a different thickness, surface roughness, or shape from other parts.
  • the outer portion of the conductive coating layer SA of the pre-bonding portion AP may have a different thickness, surface roughness, or shape from the outer portion of the conductive coating layer SA of other portions.
  • the outer portion of the conductive coating layer (SA) of the pre-bonding portion (A) has a thinner thickness than the outer portion of the conductive coating layer (SA) in other portions, or the conductive coating layer ( The outer portion of the SA) has a larger surface roughness than the outer portion of the conductive coating layer SA of the other portion, or the outer portion of the conductive coating layer SA of the pre-bonding portion A has a conductive coating layer of another portion It may have an irregular shape or an irregular surface than the outer portion of (SA). This is formed by the pressure applied by the soldering process before the lamination process, and can be viewed as a kind of press mark.
  • the conductive coating layer SA of the first and second extension wires 24 and 26 is completely melted in the lamination process so that the pre-junction portion AP remains in the final structure. You may not.
  • the conductive coating layer SA of the first and second extension wirings 24 and 26 is completely melted in the lamination process, a portion or a difference in characteristics of the pre-junction portion AP remains in the soldering process and remains in the final structure. may be
  • the overlapping part OP is fixed by the lamination process, so that the second extension wiring 26 of the first solar cell 10a ) and the process time, process temperature, etc. of a process for preliminary or temporarily fixing the first extension wiring 24 of the second solar cell 10b may be reduced. This will be described in more detail later.
  • the area of the connection portion CP may be 3 to 16.5 mm 2 (eg, 6 to 16.5 mm 2 ). This is the length L1 of the first extension wire 24 and the length L2 of the second extension wire 26 , and the overlapping width of the first extension wire 24 and the second extension wire 26 in the width direction, etc. Considering all of the above, it is limited to a length capable of maximizing the connection characteristics of the first extension wire 24 and the second extension wire 26 and reducing material cost.
  • the length L11 of the overlapping portion OP may be 1 to 8 mm (eg, 2 mm to 7 mm, for example, 4 mm or more). This is to maximize the effect of improving structural stability by the overlapping portion OP.
  • the present invention is not limited thereto, and the area of the connecting portion CP and the length L11 of the overlapping portion OP may be variously modified.
  • the first extension wires 24 of adjacent first-side solar cells are physically and electrically connected to each other.
  • the second extension of the second solar cell 10b has the above-described connection structure of the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the first extension wire 24 of the second solar cell 10b.
  • the interconnection structure of the interconnection 26 and the first extension interconnection 24 of the first solar cell 10b may be directly applied.
  • the first end solar cell 101 has, for example, the same arrangement of first and second electrodes 142 and 144 and first and second extension wires 242 and 262 as the second solar cell 10b,
  • the first outer portion 242a of the first extension wiring 242 connected to the first busbar wiring 28a may have a length suitable for connection with the first busbar wiring 28a.
  • the first outer portion 242a of the first extension wire 242 connected to the first busbar wire 28a is the first outer portion of the first extension wire 24 of the second solar cell 10b. It may be equal to, greater than or less than the length of portion 24a. This is because the first outer portion 24a of the second solar cell 10b has a relatively long length L1.
  • the first outer portion 242a of the first extension wire 242 connected to the first busbar wire 28a is the first outer portion of the first extension wire 24 of the second solar cell 10b. If the length L1 of 242a is the same, the second solar cell 10b can be used as the first end solar cell 101 as it is, so that the manufacturing process of the solar cell 10 can be simplified.
  • the second end solar cell 102 has, for example, the same arrangement of first and second electrodes 142 and 144 and first and second extension wires 242 and 262 as that of the first solar cell 10a.
  • the second outer portion 262a of the second extension wiring 262 connected to the second bus bar wiring 28b may have a length suitable for connection with the bus bar wiring 28a.
  • the second outer portion 262a of the second extension wire 26 connected to the second busbar wire 28a is the second outer side of the second extension wire 26 of the first solar cell 10a. It may be greater than the length of the portion 26a. This is considering that the second outer portion 26a of the first solar cell 10a has a relatively small length L2.
  • the length of the second outer portion 262a of the second extension wiring 262 connected to the second busbar wiring 28b is the second in the first solar cell 10a or the second end solar cell 102 .
  • the length L1 of the first outer part 24a of the first extension wire 24 is equal to the length L1
  • the structural stability is improved and a wire having the same length is applied as the second extension wire 262 to the second end solar cell 102 ) can be formed, thereby simplifying the manufacturing process.
  • first or second outer portions 242a, 262a of the first and second end solar cells 101 and 102 connected to the first and second busbar wirings 28a and 28b. ) can be varied in length.
  • the adjacent solar cells 10 that is, the first end solar cell 101 and the first solar cell 10a, the first solar cell 10a and the second solar cell 10b, the second solar cell
  • the connection structure of the cell 10b and the first solar cell 10a and the first solar cell 10a and the second end solar cell 102 may be repeated to constitute the solar cell string S.
  • the connecting portion CP especially the connecting portion CP
  • the process of forming the overlapping portion OP may be repeatedly performed to stably connect the first extension wire 24 and the second extension wire 26 .
  • the solar cell string S can be formed through a simple manufacturing process.
  • the present invention is not limited thereto, and the arrangement of the first solar cell 10a , the second solar cell 10b , the first end solar cell 101 , and the second end solar cell 102 may be variously modified.
  • the first and second extension wires 24 and 26 (or the first and second wires 22a and 22b) have different materials, different melting points, and different materials from those of the busbar wires 28 . yield strength and the like.
  • the first extension wiring 24 and the second extension wiring 26 are substantially fixed in a lamination process after being connected through preliminary fixing or temporarily fixing, and the first or second extension wirings 24 and 26 are connected to each other. This is because (in particular, the first or second extension wires 242 and 262 ) and the bus bar wire 28 are fixed by a soldering process before the lamination process.
  • each of the first or second extension wirings 24 and 26 or the busbar wiring 28 may include a conductive material (eg, a metal material).
  • the first or second extension wires 24 and 26 or the bus bar wires 28 include any one of gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), or aluminum (Al) to provide conductivity.
  • the branch may include the core CA and a conductive coating layer (eg, a solder layer) SA positioned on the surface of the core CA and including tin (Sn) or an alloy including the same.
  • first or second extension wires 24 and 26 or the C of the bus bar wire 28 are formed of copper (Cu), material cost can be reduced and excellent electrical conductivity can be achieved.
  • the melting point of the first or second extension wirings 24 and 26 may be lower than the melting point of the bus bar wiring 28 .
  • the melting point of the first or second extension wirings 24 and 26 may mean the melting point of the conductive coating layer SA of the first or second extension wirings 24 and 26 , and the busbar wiring 28 .
  • the melting point of may mean the melting point of the conductive coating layer SA of the bus bar wiring 28 .
  • the melting point of the first or second extension wires 24 and 26 may be 120°C to 150°C, and the melting point of the busbar wiring 28 is 150°C to 180°C (more than 150°C). , less than 180 degrees Celsius).
  • the conductive coating layer SA of the first or second extension wirings 24 and 26 includes a tin-bismuth alloy (SnBi), and the busbar wiring 28 includes a conductive coating layer SA of a tin-lead alloy ( SnPb) may be included.
  • SnBi tin-bismuth alloy
  • SnPb tin-lead alloy
  • first extension wire 24 and the second extension wire 26 may have a relatively high yield strength considering that the overlapping portion OP is provided.
  • the yield strength of the first or second extension wires 24 and 26 may be 80 to 170 MPa (more specifically, 110 Ma or more, for example, 130 MPa or more).
  • a process of increasing the yield strength of the first or second extension wires 24 and 26 may be additionally performed before the first or second extension wires 24 and 26 are attached to the solar cell 10 . . This will be described in more detail later in the manufacturing method of the solar cell panel 100 .
  • the overlapping portion OP overlapping a portion of the solar cell 10 adjacent to the first extension wiring 24 is provided, it is possible to minimize deformation of the solar cell 10 only when the first extension wire 24 has a relatively high yield strength. A lifting phenomenon of the first extension wire 24 positioned on the second extension wire 26 in the overlapping portion OP may be prevented.
  • the yield strength of the bus bar wiring 28 may be equal to or lower than the yield strength of the first or second extension wirings 24 and 26 .
  • the yield strength of the busbar wiring 28 may be lower than the yield strength of the first or second extension wirings 24 and 26 .
  • the yield strength of the busbar wiring 28 may be 70 to 120 MPa. This is because the bus bar wiring 28 is not a wiring directly connected to the solar cell 10 , so a separate process for increasing the yield strength may not be added or the degree of increasing the yield strength may not be increased.
  • the yield strength of the bus bar wiring 28 By making the yield strength of the bus bar wiring 28 relatively low, it can be easily connected to the first or second extended wirings 24 and 26 (ie, the first or second extended wirings 24 and 26) by a soldering process. can make it happen
  • the present invention is not limited thereto, and the yield strength of the bus bar wiring 28 may be higher than that of the first or second extension wirings 24 and 26 .
  • the yield strength of the bus bar wiring 28 may be higher than that
  • the first and second extension wires 24 and 26 corresponding to the respective solar cells 10 and having different lengths L1 and L2 are provided to form the area of the connection portion CP (particularly, , the area of the overlapping portion OP) may be sufficiently secured to improve connection characteristics and improve structural stability.
  • the first and second extension wires 24 and 26 extend in parallel to each other and directly connected to each other, it has a simple structure that does not include wires that cross it, thereby reducing material cost and simplifying the process. Accordingly, the reliability and productivity of the solar cell panel 100 may be improved.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a solar cell panel 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of solar cells 10 as shown in FIG. 2 are manufactured.
  • Various known processes may be applied as a manufacturing process of the solar cell 10 .
  • the connecting member 32 and the insulating member 34 are formed according to a predetermined pattern.
  • Various known processes may be applied to the manufacturing process of the solar cell 10 and the forming process of the connecting member 32 and the insulating member 34 .
  • the wiring material preparation step ST20 may include a yield strength increasing process of increasing the yield strength of the wiring material 22 .
  • the yield strength increasing process is a process of treating the first and second extension wires 24 and 26 to be attached corresponding to each solar cell 10 to have a relatively high yield strength.
  • the first and second extension wires 24 and 26 have a relatively high yield strength, deformation of the solar cell 10 can be minimized and the first and second extension wires 24 and 26 located on the second extension wire 26 in the overlapping portion OP can be minimized. 1
  • the lifting phenomenon of the extension wiring 24 can be prevented.
  • the process of increasing the yield strength may be performed by various methods, for example, by increasing the yield strength by tensioning in a process of unwinding a base wire wound on a spool.
  • the first and second extension wires 24 and 26 may be processed to have a desired shape, pattern, or the like.
  • the first and second extension wires 24 and 26 having a desired yield strength and a desired length may be manufactured by being cut to a predetermined length after the yield strength increasing process.
  • the yield strength increasing process is performed by tensioning the base wiring in the process of unwinding the base wiring, the yield strength can be increased without adding a separate process, thereby simplifying the process.
  • the yield strength of the base wiring may be 50 to 120 MPa
  • the yield strength of the first and second extension wirings 24 and 26 subjected to the yield strength increasing process may be 80 to 170 MPa.
  • the yield strength in the process of increasing the yield strength, the yield strength may be increased by 10 to 100 MPa (eg, 20 to 50 MPa).
  • the yield strength exceeds 100 MPa (eg, 50 MPa) in the process of increasing the yield strength, the process becomes difficult and other properties other than the yield strength are lowered, thereby reducing reliability.
  • the first extension wire 24 and the second extension wire 26 corresponding to each solar cell 10 are attached using the connecting member 32 .
  • the arrangement, length, etc. of the first extension wiring 24 and the second extension wiring 26 corresponding to each solar cell 10 are the first solar cell 10a, the second solar cell 10b, and the first The end solar cell 101 and the second end solar cell 102 may be attached in consideration of the arrangement, length, and the like. That is, the wiring member 22 is attached on the plurality of solar cells 10 , and the first solar cell 10a , the second solar cell 10b , the first end solar cell 101 , and the second end solar cell 102 . ), the arrangement and length of the first extension wire 24 and the second extension wire 26 may be different from each other and attached thereto.
  • an intra-cell fixing member covering the solar cell 10 and the wiring member 22 may be further positioned on the rear surface of the solar cell 10 for more stable fixing.
  • the intra-cell fixing member may have various materials or shapes, for example, may be composed of an adhesive material or an insulating tape including an adhesive material.
  • the intra-cell fixing member may have a shape extending in the second direction while having a constant width in the first direction to cover a portion of the solar cell 10 and the wiring member 22 .
  • the fixing member 29 described with reference to FIGS. 8 and 9 may be applied as it is, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the plurality of solar cells 10 may be arranged in a desired order, including a rotation input process. That is, a part of the plurality of solar cells 10 to which the wiring member 22 is attached may be put in as it is, and the other part may be rotated 180 degrees to form an arrangement of the solar cell strings S.
  • the first end solar cell 101 may be rotated 180 degrees to be inserted.
  • the process of inserting the first solar cell 10a as it is and rotating the second solar cell 10b by 180 degrees may be repeated a plurality of times.
  • the second end solar cell 120 may be put in as it is. Accordingly, the arrangement of the solar cells 10 constituting the solar cell string S can be completed.
  • the first extension wire 24 of the solar cell 10 to be input later is positioned on the second extension wire 26 of the solar cell 10 input first from the two adjacent solar cells 10 and connected. It constitutes a part (CP).
  • the first extension wire 24 of the solar cell 10 that is input later is disposed to overlap the solar cell 10 that is input first, so that the overlapping portion OP is provided.
  • first extension wire 24 of the first solar cell 10a is positioned on the rear surface of the second extension wire 262 of the first end solar cell 101 .
  • first extension wire 24 of the first solar cell 10a is directly connected on the rear surface of the second extension wire 26 in the first end solar cell 101 to form the overlapping portion OP. located in the state
  • the first extension wire 24 of the second solar cell 10b is positioned on the rear surface of the second extension wire 26 of the first solar cell 10a.
  • a state in which the first extension wire 24 of the second solar cell 10b is directly connected on the rear surface of the second extension wire 26 in the first solar cell 10a to form the overlapping portion OP is located as Then, the first extension wire 24 of another first solar cell 10a is positioned on the rear surface of the second extension wire 26 of the second solar cell 10b.
  • the first extension wire 24 of another first solar cell 10a is directly connected on the rear surface of the second extension wire 26 in the second solar cell 10b to form the overlapping portion OP. placed in one position.
  • the plurality of first solar cells 10a and the plurality of second solar cells 10b are alternately arranged in sequence.
  • the first extension wire 24 of the second end solar cell 102 is positioned on the rear surface of the second extension wire 26 of the second solar cell 10b.
  • the first extension wire 24 of the second end solar cell 102 is directly connected on the rear surface of the second extension wire 26 in the second solar cell 10b to form the overlapping portion OP. placed in state.
  • the fixing part forming step ST50 fixing parts for fixing the first and second extension wires 24 and 26 provided in two adjacent solar cells 10 are formed.
  • the fixing part may be formed in a region including at least a part of the connection part CP.
  • the fixing part may be composed of a pre-junction part AP that is partially formed in the inter-cell part SP.
  • the pre-bonding portion AP may be formed by a soldering process that applies heat and pressure. More specifically, it may be formed by a preliminary soldering process for preliminarily fixing the first and second extension wires 24 and 26 .
  • the pre-junction portion AP since the first and second extension wires 24 and 26 of the solar cells 10 adjacent to each other are joined in the lamination process, the pre-junction portion AP is connected to the first and second extension wires before the lamination process. This is because it is only necessary to perform a role of preventing distortion and deformation of (24, 26).
  • the temperature of the preliminary soldering process for forming the pre-junction portion AP increases the temperature of the soldering process for connecting the plurality of wiring units 20 (eg, the first or second extension wirings 242 and 262 and the bus bar wiring). It may be lower than the temperature of the soldering process connecting (28).
  • the temperature of the preliminary soldering process may be 300 to 400°C
  • the soldering process eg, the first or second extension wires 242 and 262 and the bus bar connecting the plurality of wire units 20
  • the temperature of the soldering process for connecting the wirings 28 may be 400 to 500 degrees Celsius (for example, more than 400 degrees Celsius, 500 degrees Celsius or less).
  • the temperature of the preliminary soldering process is relatively low, it has a temperature higher than the melting points of the first and second extension wires 24 and 26, in order to increase the process speed.
  • the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible.
  • This preliminary soldering process may be performed by various methods and devices, for example, by using a pulse heater. That is, the pre-junction portion AP may be formed by providing heat by the pulse heater while providing pressure to the inter-cell portion SP. Since the pulse heater has a high temperature increase rate, it is possible to stably form the pre-junction portion AP. As described above, the pre-bonding portion AP may have a thickness, surface roughness, or shape different from other portions and other portions, and may have, for example, a press mark.
  • a plurality of solar cell strings S may be arranged in the second direction, and ends of the solar cell strings S may be alternately connected with the bus bar wiring 28 .
  • the first end solar cell 101 and the second solar cell 102 are alternately positioned in the second direction.
  • the first busbar wiring 28a connects the first end solar cell 101 of one solar cell string S to the second end solar cell 102 of the other solar cell string S located on one side in the second direction.
  • the second bus bar wiring 28b connects the second end solar cell 102 of one solar cell string S to the first of another solar cell string S located on the other side in the second direction. It can be connected to the end solar cell 101 . More specifically, the busbar wiring 28 has a second direction intersecting the first extension wiring 242 of the first end solar cell 101 and the second extension wiring 262 of the second end solar cell 102 . It can be fixed by a soldering process in a portion that extends to and overlaps them. Accordingly, a plurality of solar cell strings S connected in series may be formed.
  • the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible.
  • the yield strength increasing process is not performed on the bus bar wiring 28, or the yield strength is equal to or lower than the yield strength of the first and second extension wirings 24 and 26 even though the yield strength increasing process is performed.
  • the yield strength increasing process is not performed on the bus bar wiring 28, or the yield strength is equal to or lower than the yield strength of the first and second extension wirings 24 and 26 even though the yield strength increasing process is performed.
  • the step of attaching the bus bar wiring ( ST60 ) may be performed by a soldering process.
  • the temperature of the preliminary soldering process for forming the pre-junction portion AP may be lower than the temperature of the soldering process for performing the bus bar wiring attaching step ST60, and the bus bar wiring attaching step ST60 may be performed.
  • the temperature of the soldering process to be performed may be 400 to 500 degrees Celsius (for example, more than 400 degrees Celsius, 500 degrees Celsius or less). Accordingly, the bus bar wiring 28 and the first and second extension wirings 24 and 26 may be completely soldered at the overlapping portions.
  • a joint portion having a thickness, surface roughness, or shape different from other portions and other portions is formed on the first or second extension wires 24 and 26 and the bus bar wire 28 by the bus bar wire attaching step ST60.
  • the bonding portion may have properties similar to those of the pre-bonding portion AP.
  • the bonding portion may be a portion having a different thickness, surface roughness, or shape from other portions.
  • the outer portion of the conductive coating layer SA of the bonding portion may have a different thickness, surface roughness, or shape from the outer portion of the conductive coating layer SA of other portions.
  • the outer portion of the conductive coating layer SA of the bonding portion has a thinner thickness than the outer portion of the conductive coating layer SA of other portions, or the outer portion of the conductive coating layer SA of the bonding portion is different.
  • the outer portion of the conductive coating layer SA of the bonding portion has an irregular shape or irregular shape than the outer portion of the conductive coating layer SA of the other portion may have a surface. This is formed by the pressure applied by the soldering process before the lamination process, and can be viewed as a kind of press mark.
  • the plurality of solar cell strings S connected by the first cover member 42, the first sealing material 30a, and the bus bar wiring 28 by heat and pressure, and the second sealing material ( 30b) and the second cover member 44 may be integrated to manufacture the solar cell panel 100 .
  • the cover members 44 are sequentially positioned to form a laminated structure.
  • the second sealing material 30b, the second cover member 44, etc. may be sequentially positioned, but the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible. Then, a lamination process of applying heat and pressure to the laminated structure is performed.
  • the first sealing material 30a and the second sealing material 30b are melted and then hardened and compressed by pressure, so that the sealing material 30 fills the space between the first cover member 42 and the second cover member 44 . can be completely filled. Accordingly, the space between the first cover member 42 and the second cover member 44 is completely filled by the sealing material 30 , and the plurality of solar cell strings S connected by the bus bar wiring 28 are sealed. can Accordingly, the solar cell panel 100 having a desired shape is manufactured.
  • the lamination process may be performed at a temperature capable of melting the first and second sealing materials 30a and 30b, for example, may be performed at 160 to 180 degrees Celsius.
  • the melting point of the first or second extension wires 24 and 26 may be lower than the temperature of the lamination process, and may be, for example, 120°C to 150°C. Accordingly, the conductive coating layer SA may be completely melted in the connection portions CP of the first and second extension wires 24 and 26 to be bonded to each other. Accordingly, prior to the lamination process, a process of soldering the overlapping portions CP of the first and second extension wires 24 and 26 as a whole is not required, so a preliminary fixing or a soldering process for temporary fixing is performed. It can be pre-fixed only with the fixing part (the pre-connection part AP or the fixing member (reference numeral 29 in FIG. 9 )).
  • the pre-junction portion AP is formed after the lamination process. Even if it disappears or remains, the difference in shape from other parts may not be significant. And since the portions in which the conductive coating layers SA of the first and second extension wires 24 and 26 contact each other in the pre-junction portion AP are completely melted together, as shown in the enlarged circle of FIG. 6 , the first and The conductive coating layers SA of the second extension wires 24 and 26 are integrated, so that no boundary is provided therebetween.
  • the bonding portion or the pressing mark formed on the conductive coating layer SA of the busbar wiring 28 even after the lamination process. may remain as it is, or may have a greater shape difference from other portions compared to the pre-junction portion AP.
  • the conductive coating layer SA of the conductive coating layer SA of the bus bar wiring 28 and the conductive coating layer SA of the first or second extension wires 24 and 26 are made of different materials, after the lamination process, An interface exists between the conductive coating layer SA of the bus bar wiring 28 and the conductive coating layer SA of the first or second extension wirings 24 and 26 as it is.
  • a plurality of solar cells 10 are formed, a part thereof is put in as it is, and another part thereof is rotated and put in to form a desired solar cell 10 and the structure and arrangement of the wiring unit 20 .
  • the first and second extension wires 24 and 26 extending in parallel are connected to each other so as to have an overlapping portion CP, only a fixing portion for preliminary fixing needs to be formed before the lamination process, thereby further simplifying the process. have.
  • the yield strength increasing process may be performed in the wiring material preparation step ST20 so that the first and second extension wirings 24 and 26 have desired characteristics. Accordingly, the solar cell panel 100 having excellent reliability can be manufactured through a simple process.
  • the solar cell arranging step ST40 performed after the wiring member attaching step ST30 includes a rotation process.
  • the rotation process it is possible to perform the rotation process in other processes.
  • the wiring member 22 may be attached after first performing a rotation process of some solar cells 10 before the wiring member attaching step ST30 .
  • Various other variations are possible.
  • the fixing part forming step ST50 is performed after the solar cell arranging step ST40.
  • the fixing part forming step ST50 may be performed after arranging all of the plurality of solar cells 10 corresponding to the solar cell string S in the solar cell arranging step ST40 .
  • the fixing part forming step ST50 may be performed together. That is, after overlapping the first and second extension wires 24 and 26 of the two solar cells 10 , a process of forming a fixing part of the corresponding first and second extension wires 24 and 26 is performed, and the process is repeated. can be done
  • FIG. 8 is a plan view illustrating first and second solar cells included in a solar cell panel according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the solar cell panel corresponding to line IX-IX of FIG. 8 .
  • a fixing part for fixing the second extension wire 26 of the first solar cell 10a and the first extension wire 24 of the second solar cell 10b is connected.
  • a fixing member 29 covering at least a portion of the portion may be included.
  • the fixing member 29 may include various materials capable of fixing the first and second extension wires 24 and 26 and the first and/or second solar cells 10a and 10b.
  • the fixing member 29 may include a base member 29a and an insulating tape including an adhesive layer 29b positioned on one surface of the base member 29a and connected to the wiring unit 20 . have.
  • the fixing member 29 when the fixing member 29 is made of a tape, the fixing member 29 can be fixed at a desired position by a simple process of attaching the tape.
  • the base member 29a may serve to increase the strength of the fixing member 29 .
  • the base member 29a may have a resin as a main component, and may include, for example, polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), or the like.
  • the adhesive layer 29b may include an adhesive material or an adhesive material and may be fixed to the wiring member 22 by adhesion or adhesion.
  • the adhesion may mean that at least one layer is damaged when the two layers are physically perfectly attached to each other, and the adhesion (cohesion) is a physical constant at room temperature. It means that two layers are fixed by force so that they can be attached or separated from each other without damaging each other.
  • the adhesive layer 29b includes an adhesive material, it may have better fixing properties.
  • the adhesive layer 29b includes an adhesive material, the fixing member 29 can be easily detached when the fixing member 29 is incorrectly attached, or when the solar cell 10 is replaced or repaired.
  • the adhesive layer 29b may include an epoxy-based, acryl-based, or silicone-based adhesive material or an adhesive material.
  • the thickness of the base member 29a may be equal to or greater than the thickness of the adhesion layer 29b.
  • the strength of the fixing member 29 can be improved.
  • the thickness of the base member 29a may be 100 ⁇ m or less (eg, 50 ⁇ m to 70 ⁇ m)
  • the thickness of the adhesion layer 29b may be 100 ⁇ m or less (eg, 10 ⁇ m to 30 ⁇ m).
  • the present invention is not limited thereto, and the thickness of the base member 29a and the thickness of the adhesion layer 29b may have various values.
  • the fixing member 29 may not be formed of an insulating tape, but may be formed by applying an adhesive material or an adhesive material.
  • the fixing member 29 is a connecting portion CP of the first and second extension wires 24 and 26 on the rear surface of the first solar cell 10a and/or the second solar cell 10b (in particular, , and may be formed to cover the overlapping portion OP.
  • the fixing member 29 may include the first and second extension wires on the rear surfaces of the first solar cell 10a and/or the second solar cell 10b. It can be adhered to the back side of (24, 26), then the fixing structure can be simplified.
  • the fixing member 29 extends in a direction intersecting (eg, orthogonal) with the extending direction of the first and second extension wires 24 and 26 , and the first and second It may be formed over all of the solar cells 10a and 10b. In this case, the first and second extension wires 24 and 26 may be stably fixed.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the overlapping portion OP of the first and second extension wires 24 and 26 is located in the first embodiment.
  • a fixing member 29 may be provided to correspond to the battery 10a.
  • the planar shape of the fixing member 29 is also variously deformable. 8 to 10 illustrate that the fixing member 29 is positioned on the rear surface of the first and second extension wires 24 and 26, but the present invention is not limited thereto.
  • the fixing member 29 may be positioned on the front surface of the first and second extension wires 24 and 26 , or both on the front surface and the rear surface of the first and second extension wires 24 and 26 .
  • the fixing member 29 When the fixing member 29 is positioned on the front surface of the first and second extension wires 24 and 26 , the fixing member 29 may have a constant color to contribute to the improvement of the appearance of the solar cell panel 100 .
  • the fixing member 29 has a shape corresponding to the intercell region between the first and second solar cells 10a and 10b and has an opaque color, a color similar to that of the solar cell 10, so that the solar cell ( 10) may be composed of a shield member that prevents the interface from being recognized well.
  • Various other variations are possible.
  • the fixing part forming step ST50 includes the first and/or second solar cells 10a and 10b. ), and attaching the fixing member 29 on the first and second extension wires 24 and 26 .
  • a plurality of solar cells as shown in FIG. 2 were manufactured, an insulating member and a connecting member were formed in each solar cell, and a preliminary soldering process was performed at a temperature of 300° C. to attach the first and second extension members.
  • a solar cell string was formed by connecting the first and second extension wires of two adjacent solar cells so as to have a connection part, and a soldering process was performed at a temperature of 450° C. to attach a bus bar wire to the solar cell string. .
  • a solar cell panel is manufactured by sequentially stacking a first cover member, a first sealing material, a solar cell string to which busbar wiring is attached, a second sealing material, and a second cover member, and performing a lamination process in which pressure is applied at a temperature of 180°C complete
  • the first and second extension members were formed by performing a yield strength increasing process of tensioning the base wiring having a yield strength of 80 MPa, so that the yield strength was 110 MPa.
  • the first and second extension wirings contained a tin-bismuth alloy and had a melting point of 120°C
  • the busbar wiring included a tin-lead alloy and had a melting point of 150°C.
  • the connecting portions of the first and second extension wires were positioned to have an overlapping portion overlapping one solar cell, and the overlapping portion had a length of 3 mm.
  • the connecting portion of the first and second extension wires does not have an overlapping portion overlapping one solar cell and is located only in a spaced region between adjacent solar cells, the connecting portion has a length smaller than the spaced distance.
  • a solar cell panel was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • FIGS. 11 and 11 After repeating the thermal cycle (TC) test 200 times on the solar cell panel according to Example 1, a photo and an electro luminescence (EL) photo of a part of the solar cell panel are shown in FIGS. 11 and 11 and respectively. It is attached to FIG. 12, and after the temperature cycle test was repeated 200 times on the solar cell panel according to Example 1, a photo and an electroluminescence photo of a part of the solar cell panel are attached to FIGS. 13 and 14, respectively.
  • TC thermal cycle
  • EL electro luminescence
  • the first and second extension wires are stably connected.
  • FIG. 12 in the solar cell panel according to Example 1, no shading was generated in the solar cell even in the electroluminescence photograph, and therefore, the lifting phenomenon of the first and second extension wires did not occur even after the temperature cycle test. It can be seen that it was not As described above, in Example 1 having the overlapping portion, it can be seen that the first and second extension wires are stably connected and the first and second extension wires do not have a lifting phenomenon, and thus have excellent reliability.

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Abstract

본 실시예에 따른 태양 전지 패널에서는 서로 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지를 연결하는 배선부의 연결 구조가 개선된다. 좀더 구체적으로, 복수의 태양 전지 각각에 대응하도록 배선부가 태양 전지의 제1 측을 지나 외측으로 연장된 제1 외측 부분을 구비하는 제1 연장 배선과, 태양 전지의 제1 측과 반대되는 제2 측을 지나 외측으로 연장된 제2 외측 부분을 구비하는 제2 연장 배선을 포함한다. 제1 태양 전지의 제2 연장 배선과 제2 태양 전지의 제1 연장 배선이 중첩되어 연결되는 연결 부분을 포함하고, 연결 부분이 제1 태양 전지의 일부에 중첩하여 형성되는 중첩 부분을 구비한다.

Description

태양 전지 패널 및 이의 제조 방법
본 발명은 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 구조 및 공정을 개선한 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
태양 전지는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 배선에 복수의 태양 전지를 배선을 이용하여 전기적으로 연결하고 이들을 보호하기 위한 패키징(packaging) 공정을 수행하여 태양 전지 패널의 형태로 제조할 수 있다. 배선을 이용하여 복수의 태양 전지를 전기적으로 연결하는 구조로 다양한 구조가 적용될 수 있다.
일 예로, 국내공개특허 제10-2017-0017776호에 개시한 바와 같이, 두 개의 태양 전지에 걸쳐지도록 길게 연장되는 배선을 이용하여 이웃한 태양 전지를 연결할 수 있다. 태양 전지 패널은 다양한 환경에서 장기간 동안 발전을 하여야 하므로 장기 신뢰성이 크게 요구되는데, 온도의 변화 등에 의하여 복수의 태양 전지를 연결하는 배선의 팽창 및 수축이 반복되면 부착력이 약한 부분에서 배선이 분리되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 태양 전지 패널의 출력이 저하되고 불량률이 높으며 장기 신뢰성이 우수하지 않을 수 있다. 이러한 문제는 배선이 두 개의 태양 전지에 걸쳐서 길게 형성될수록 심화될 수 있고, 배선이 태양 전지의 일면에만 위하는 경우에 더 크게 발생할 수 있다.
이러한 문제를 고려하여 배선이 각 태양 전지에 대응하도록 형성되는 경우에는 이웃한 두 개의 태양 전지에 대응하는 배선을 연결하기 위한 별도의 배선(예를 들어, 두 개의 태양 전지 사이에 위치하며 각 태양 전지에 대응하는 배선과 교차하는 방향으로 위치하는 브릿지 배선)이 필요하였다. 이에 따라 재료 비용이 증가되며 제조 공정이 복잡하였다. 또한, 각 태양 전지에 대응하는 배선과 이를 연결하는 브릿지 배선의 연결 특성이 좋지 않거나, 이들의 안정적인 연결을 위하여 가혹한 조건에서 공정을 수행하여야 하는 문제가 있었다. 이에 따라 태양 전지 패널의 신뢰성 및 생산성이 저하될 수 있었다.
본 실시예는 신뢰성 및 생산성을 향상할 수 있는 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
좀더 구체적으로, 본 실시예는 이웃한 태양 전지에 연결되는 배선의 연결 구조 및 공정을 단순화하면서도 연결 특성을 향상할 수 있는 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
특히, 본 실시예에서는 일면에 각 태양 전지에 대응하는 배선이 위치하는 구조에서 이웃한 태양 전지 사이에서 배선과 교차하는 배선을 구비하지 않아 구조 및 공정을 단순화하면서도 연결 특성을 향상할 수 있는 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 실시예에 따른 태양 전지 패널에서는 서로 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지를 연결하는 배선부의 연결 구조가 개선된다. 좀더 구체적으로, 복수의 태양 전지 각각에 대응하도록 배선부가 태양 전지의 제1 측을 지나 외측으로 연장된 제1 외측 부분을 구비하는 제1 연장 배선과, 태양 전지의 제1 측과 반대되는 제2 측을 지나 외측으로 연장된 제2 외측 부분을 구비하는 제2 연장 배선을 포함한다. 제1 태양 전지의 제2 연장 배선과 제2 태양 전지의 제1 연장 배선이 중첩되어 연결되는 연결 부분을 포함하고, 연결 부분이 제1 태양 전지의 일부에 중첩하여 형성되는 중첩 부분을 구비한다.
여기서, 제1 태양 전지의 제2 연장 배선과 제2 태양 전지의 제1 연장 배선이 서로 평행하게 연장되어 직접 연결될 수 있다. 그리고 제1 태양 전지의 제2 연장 배선은 제2 태양 전지와 이격하여 위치할 수 있다. 이때, 연결 부분에서 제1 태양 전지의 제2 연장 배선 위에 제2 태양 전지의 제1 연장 배선이 위치할 수 있다.
예를 들어, 제1 외측 부분의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 클 수 있다. 또는, 제2 외측 부분의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 클 수 있다. 또는, 연결 부분의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 클 수 있다. 또는, 제2 외측 부분의 길이가 제2 외측 부분의 외측 단부와 제2 태양 전지 사이의 이격 거리와 같거나 그보다 클 수 있다. 또는, 중첩 부분의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 클 수 있다. 또는, 중첩 부분의 길이가 제2 외측 부분의 길이보다 클 수 있다. 또는, 중첩 부분의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선의 내측 단부와 태양 전지의 제2 측 또는 제1 측 사이의 단부 간격과 같거나 그보다 클 수 있다.
일 예로, 중첩 부분이 제1 태양 전지에 구비되는 제1 및 제2 전극 중 적어도 하나와 중첩되도록 위치할 수 있다.
본 실시예에서 제1 연장 배선과 제2 연장 배선을 고정하도록 연결 부분의 적어도 일부를 포함하여 형성되는 고정부를 구비할 수 있다. 일 예로, 연결 부분이 제1 태양 전지와 제2 태양 전지 사이의 셀간 영역에 위치하는 셀간 부분을 구비할 수 있고, 고정부가 셀간 부분에 대응하여 부분적으로 형성되며 다른 부분과 다른 두께, 표면 거칠기, 또는 형상을 가지는 선접합 부분으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 고정부가 연결 부분의 적어도 일부를 덮는 고정 부재를 포함할 수 있다. 이때, 고정 부재가 적어도 제1 태양 전지 및 중첩 부분의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 절연 테이프로 구성될 수 있다.
본 실시예에서 연결 부분의 면적이 3 내지 16.5 mm2일 수 있다.
본 실시예에서 제1 연장 배선 또는 제2 연장 배선의 항복 강도가 80 내지 170 MPa일 수 있다.
본 실시예에서 복수의 태양 전지가 제1 방향과 교차하는 제2 방향에서 복수의 태양 전지 스트링을 구성하고, 복수의 태양 전지 스트링을 단부에서 제2 방향으로 연결하는 버스바 배선을 더 포함할 수 있다. 제1 연장 배선 또는 제2 연장 배선이 버스바 배선과 다른 물질, 다른 용융점, 또는 다른 항복 강도를 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 연장 배선 또는 제2 연장 배선의 용융점이 버스바 배선의 용융점보다 높을 수 있다. 또는, 제1 연장 배선 또는 제2 연장 배선이 주석-비스무스 합금을 포함하고 버스 리본이 주석-납 합금을 포함할 수 있다. 또는, 제1 연장 배선 또는 제2 연장 배선의 항복 강도가 버스바 배선의 항복 강도와 같거나 그보다 낮을 수 있다.
본 실시예에 따른 태양 전지 패널은, 태양 전지와, 제1 방향에서 태양 전지의 제1 측을 지나 외측으로 연장된 제1 외측 부분을 구비하는 제1 연장 배선과, 제1 방향에서 태양 전지의 제1 측과 반대되는 제2 측을 지나 외측으로 연장된 제2 외측 부분을 구비하는 제2 연장 배선을 포함한다. 이때, 제1 외측 부분과 제2 외측 부분이 서로 다른 길이를 가진다.
예를 들어, 제1 외측 부분의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 클 수 있다. 또는, 제2 외측 부분의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 클 수 있다. 또는, 제2 외측 부분의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선의 내측 단부와 태양 전지의 제2 측 또는 제1 측 사이의 단부 간격과 같거나 그보다 클 수 있다. 또는, 제1 방향에서 제1 연장 배선의 내측 단부와 제2 연장 배선의 내측 단부가 서로 대칭되게 위치할 수 있다.
본 실시예에 따른 태양 전지 패널의 제조 방법은, 서로 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지를 제조하는 단계와, 항복 강도를 증가시키는 항복 강도 증가 공정을 포함하여 배선재를 준비하는 단계와, 복수의 태양 전지 각각에 제1 연장 배선 및 제2 연장 배선을 부착하는 단계와, 제1 태양 전지를 그대로 투입하고 제2 태양 전지를 180도 회전하여 투입하고 제1 태양 전지의 제2 연장 배선 위에서 제1 태양 전지의 일부에 중첩하도록 제2 태양 전지의 제1 연장 배선을 위치시키는 배열 단계와, 태양 전지 스트링을 구성하도록 제1 연장 배선과 제2 연장 배선이 중첩되어 연결되는 연결 영역의 적어도 일부에 고정부를 형성하는 단계와, 제1 커버 부재, 제1 밀봉재, 태양 전지 스트링, 제2 밀봉재, 제2 커버 부재를 적층하여 열 및 압력을 가하여 일체화하는 라미네이션 단계를 포함한다.
일 예로, 연결 부분이 제1 태양 전지와 제2 태양 전지 사이의 셀간 영역에 위치하는 셀간 부분을 구비할 수 있고, 고정부를 형성하는 단계에서는 셀간 부분을 부분적으로 솔더링하여 선접합 부분으로 구성되는 고정부를 형성할 수 있다. 다른 예로, 고정부를 형성하는 단계에서는, 고정 부재가 적어도 제1 태양 전지 및 중첩 부분의 적어도 일부 위에 절연 테이프로 구성되는 고정 부재를 부착할 수 있다.
항복 강도 증가 공정에서는, 항복 강도가 50 내지 120 MPa인 베이스 배선을 푸는 공정에서 인장하여 제1 및 제2 연장 배선이 80 내지 170 MPa의 항복 강도를 가지도록 할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 각 태양 전지에 대응하며 서로 다른 길이를 구비하는 제1 및 제2 연장 배선을 구비하여 연결 부분의 면적(특히, 중첩 부분)의 면적을 충분하게 확보하여 연결 특성을 향상하고 구조적 안정성을 향상할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 연장 배선이 서로 평행하게 연장되어 직접 연결되어 이와 교차하는 배선을 구비하지 않는 간단한 구조를 가져 재료 비용을 절감하고 공정을 단순화할 수 있다. 이에 따라 태양 전지 패널의 신뢰성 및 생산성을 향상할 수 있다.
그리고 복수의 태양 전지를 형성하고 이의 일부는 그대로 투입하고 이의 다른 일부를 회전하여 투입하여 원하는 태양 전지 및 배선부의 구조 및 배열을 가지는 태양 전지 패널을 간단한 공정으로 제조할 수 있다. 그리고 평행하게 연장된 제1 및 제2 연장 배선이 중첩 부분을 가지도록 서로 연결하여 라미네이션 공정 이전에는 예비 고정을 위한 고정부만을 형성하면 되므로, 공정을 더욱 단순화할 수 있다. 또한, 배선재 준비 단계에서 항복 강도 증가 공정을 수행하여 제1 및 제2 연장 배선이 원하는 특성을 가지도록 할 수 있다. 이에 따라 우수한 신뢰성을 가지는 태양 전지 패널의 생산성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2은 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 태양 전지의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 3a은 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 제1 태양 전지, 배선재, 절연 부재 및 연결 부재를 도시한 후면 평면도이다.
도 3b는 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 제2 태양 전지, 배선재, 절연 부재 및 연결 부재를 도시한 후면 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 하나의 태양 전지 스트링을 구성하는 복수의 태양 전지와 이에 연결된 배선부를 개략적으로 도시한 후면 평면도이다.
도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 평면도로서, (a)는 전면 평면도이고 (b)는 후면 평면도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI 선에 대응하는 태양 전지 패널의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 및 제2 태양 전지를 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8의 IX-IX 선에 대응하는 태양 전지 패널의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 변형예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 및 제2 태양 전지를 도시한 평면도이다.
도 11은 실시예 1에 따른 태양 전지 패널에 온도 사이클(thermal cycle, TC) 시험을 200회 반복한 후에 태양 전지 패널의 일부를 촬영한 사진이다.
도 12는 실시예 1에 따른 태양 전지 패널에 온도 사이클 시험을 200회 반복한 후에 태양 전지 패널의 일부를 촬영한 전기 루미네선스(electro luminescence, EL) 사진이다.
도 13은 비교예 1에 따른 태양 전지 패널에 온도 사이클 시험을 200회 반복한 후에 태양 전지 패널의 일부를 촬영한 사진이다.
도 14는 비교예 1에 따른 태양 전지 패널에 온도 사이클 시험을 200회 반복한 후에 태양 전지 패널의 일부를 촬영한 전기 루미네선스 사진이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 "제1" 또는 "제2"의 표현은 서로 간의 구별을 위하여 사용된 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 2은 도 1에 도시한 태양 전지 패널에 포함된 태양 전지의 일 예를 도시한 단면도이다. 참조로, 도 2는 도 3의 II-II 선에 따른 태양 전지의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)은, 서로 연결되는 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)를 포함하는 복수의 태양 전지(10) 및 복수의 태양 전지(10)를 전기적으로 연결하는 배선부(20)를 포함한다. 그리고 태양 전지 패널(100)은, 태양 전지(10) 및 배선부(20)를 둘러싸서 밀봉하는 밀봉재(30)와, 밀봉재(30) 위에서 태양 전지(10)의 일면(일 예로, 전면)에 위치하는 제1 커버 부재(42)와, 밀봉재(30) 위에서 태양 전지(10)의 타면(일 예로, 후면)에 위치하는 제2 커버 부재(44)를 포함한다. 이를 좀더 상세하게 설명한다. 이때, 태양 전지(10)는, 반도체 기판(110)과, 반도체 기판(110)의 일면(일 예로, 후면)에 위치하는 제1 및 제2 전극(142, 144)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 태양 전지 패널(100)은 복수의 태양 전지(10)를 구비하고, 복수의 태양 전지(10)는 배선부(20)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다.
예를 들어, 배선부(20)는 적어도 일부가 각 태양 전지(10)의 제1 및 제2 전극(142, 144)와 중첩되어 제1 및 제2 전극(142, 144)에 연결되는 배선재(22)를 포함할 수 있다. 배선재(22)에 의하여 복수의 태양 전지(10)가 제1 방향(도면의 x축 방향)으로 연결되어 하나의 열(즉, 태양 전지 스트링(S))을 형성할 수 있다. 그리고 배선부(20)는, 태양 전지 스트링(S)의 양 끝단에 위치하여 이를 또 다른 태양 전지 스트링(S) 또는 외부 회로(예를 들어, 정션 박스)(미도시)에 연결하는 버스바 배선(28)을 더 포함할 수 있다.
밀봉재(30)는, 배선부(20)에 의하여 연결된 태양 전지(10)의 전면에 위치하는 제1 밀봉재(30a)와, 태양 전지(10)의 후면에 위치하는 제2 밀봉재(30b)를 포함할 수 있다. 제1 밀봉재(30a)와 제2 밀봉재(30b)는 수분과 산소의 유입되는 것을 방지하며 태양 전지 패널(100)의 각 요소들을 화학적으로 결합한다. 제1 및 제2 밀봉재(30a, 30b)는 투광성 및 접착성을 가지는 절연 물질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 밀봉재(30a)와 제2 밀봉재(30b)로 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다. 제1 및 제2 밀봉재(30a, 30b)를 이용한 라미네이션 공정 등에 의하여 제2 커버 부재(44), 제2 밀봉재(30b), 태양 전지(10), 배선부(20), 제1 밀봉재(30a), 제1 커버 부재(42)가 일체화되어 태양 전지 패널(100)을 구성할 수 있다. 도 1에서는 제1 및 제2 밀봉재(30a, 30b)를 별개로 도시하였으나, 제1 및 제2 밀봉재(30a, 30b)는 라미네이션 공정에 의하여 일체화되어 별도의 경계를 가지지 않는 일체화된 부분으로 구성될 수 있다.
제1 커버 부재(42)는 제1 밀봉재(30a) 상에 위치하여 태양 전지 패널(100)의 일면(일 예로, 전면)을 구성하고, 제2 커버 부재(44)는 제2 밀봉재(30b) 상에 위치하여 태양 전지(10)의 타면(일 예로, 후면)을 구성한다. 제1 커버 부재(42) 및 제2 커버 부재(44)는 각기 외부의 충격, 습기, 자외선 등으로부터 태양 전지(10)를 보호할 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. 그리고 제1 커버 부재(42)는 광이 투과할 수 있는 투광성 물질로 구성되고, 제2 커버 부재(44)는 투광성 물질, 비투광성 물질, 또는 반사 물질 등으로 구성되는 시트로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 커버 부재(42)가 유리 기판 등으로 구성될 수 있고, 제2 커버 부재(44)가 필름 또는 시트 등으로 구성될 수 있다. 제2 커버 부재(44)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.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 밀봉재(30a, 30b), 제1 커버 부재(42), 또는 제2 커버 부재(44)가 상술한 설명 이외의 다양한 물질을 포함할 수 있으며 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 커버 부재(42) 또는 제2 커버 부재(44)가 다양한 형태(예를 들어, 기판, 필름, 시트 등) 또는 물질을 가질 수 있다.
도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)에 포함되는 태양 전지(10)의 일 예를 좀더 상세하게 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(10)는, 반도체 기판(110)을 포함하는 광전 변환부와, 광전 변환부에 연결되는 제1 및 제2 전극(142, 144)을 포함한다. 여기서, 제1 및 제2 전극(142, 144)은 서로 평행하게 형성된 부분을 포함할 수 있는데, 본 실시예에서는 서로 반대되는 극성의 캐리어를 수집하는 제1 전극(142) 및 제2 전극(144)이 광전 변환부의 일면(일 예로, 후면)에 함께 위치하면서 서로 평행하게 형성될 수 있다. 이와 같이 태양 전지(10)가 후면 전극 구조를 가질 수 있다.
본 실시예에서 광전 변환부는, 반도체 기판(110)과, 반도체 기판(110)에 또는 반도체 기판(110) 위에 위치하는 도전형 영역(132, 134)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 서로 반대되는 극성의 캐리어에 관여하는 제1 도전형 영역(132)과 제2 도전형 영역(134)이 반도체 기판(110)의 일면(일 예로, 후면) 쪽에 함께 위치할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)이 중간막(120)을 사이에 두고 반도체 기판(110)과 별개로 위치한 것을 예시하였다.
일 예로, 반도체 기판(110)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체(예를 들어, 단결정 또는 다결정 반도체, 일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘 웨이퍼, 특히 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성된 베이스 영역(112)을 포함할 수 있다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 베이스 영역(112) 또는 반도체 기판(110)을 기반으로 한 태양 전지(10)은 전기적 특성이 우수하다. 반도체 기판(110)의 전면에는 베이스 영역(112)과 동일한 도전형을 가지며 베이스 영역(112)보다 높은 도핑 농도를 가지는 전면 전계 영역(114)이 위치할 수 있다. 그리고 반도체 기판(110)의 전면에는 반사를 방지하기 위한 반사 방지 구조(일 예로, 반도체 기판(110)의 (111)면으로 구성된 피라미드 형상의 텍스쳐링 구조)를 구비할 수 있고, 반도체 기판(110)의 후면은 경면 연마된 면으로 구성되어 전면보다 표면 거칠기가 작을 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.
중간막(120)은 산화막, 실리콘을 포함하는 유전막 또는 절연막, 질화 산화막, 탄화 산화막 등으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 중간막(120)이 실리콘 산화막일 수 있다. 중간막(120)은 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)에 포함된 제1 또는 제2 도전형 도펀트의 확산을 방지하는 도핑 배리어막 또는 다수 캐리어의 터널링이 일어나는 터널링막 등으로 기능할 수 있다.
제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)은 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 도핑되어 형성될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)이 다결정 반도체를 가지면 높은 캐리어 이동도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 p형일 경우에는 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 3족 원소를 사용할 수 있다. 제1 또는 제2 도전형 도펀트가 n형일 경우에는 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소를 사용할 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 도전형 도펀트 중 하나가 보론(B)이고 다른 하나가 인(P)일 수 있다.
제1 도전형 영역(132)이 제1 방향과 교차(일 예로, 직교)하는 제2 방향(도면의 y축 방향)으로 길게 이어지는 복수의 제1 도전형 영역(132)을 포함할 수 있다. 그리고 제2 도전형 영역(134)이 제2 방향으로 길게 이어지는 복수의 제2 도전형 영역(134)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 방향에서 제1 도전형 영역(132)과 제2 도전형 영역(134)이 서로 교번하여 위치하고, 제1 도전형 영역(132)과 제2 도전형 영역(134) 사이에 배리어 영역(136)이 위치할 수 있다.
이때, 제1 도전형 영역(132)의 면적(일 예로, 폭)이 제2 도전형 영역(134)의 면적(일 예로, 폭)보다 클 수 있다. 이에 의하면 에미터 영역으로 기능하는 제1 도전형 영역(132)이 후면 전계 영역으로 기능하는 제2 도전형 영역(134)보다 넓은 면적을 가져 광전 변환에 유리할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)이 동일한 평면에 위치한 반도체층(130)에 함께 위치하며, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134) 사이에 도핑되지 않은 진성 반도체로 구성된 배리어 영역(136)이 구비될 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 중간막(120)을 구비하지 않을 수 있다. 또는, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134), 및/또는 배리어 영역(136)의 위치, 형상 등이 다양하게 변형될 수 있다. 또는, 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134) 중 적어도 하나가 반도체 기판(110)의 일부에 도펀트가 도핑되어 형성되어 반도체 기판(110)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수도 있다. 그리고 배리어 영역(136)을 구비하지 않거나, 배리어 영역(136)이 반도체 물질 이외의 다른 물질 또는 빈 공간으로 구성될 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
그리고 반도체 기판(110)의 전면 위(좀더 정확하게는, 반도체 기판(110)의 전면에 형성된 전면 전계 영역(114) 위)에 전면 절연막(122)이 전체적으로 위치할 수 있다. 전면 절연막(122)은 전면 패시베이션막(122a) 및 반사 방지막(122b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 후면 패시베이션막(140)이 컨택홀(140a)을 제외하고 반도체층(130)의 후면 위에 전체적으로 위치할 수 있다. 일례로, 전면 패시베이션막(122a), 반사 방지막(122b) 또는 후면 패시베이션막(140)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.
그리고 제1 전극(142)이 컨택홀(140a)을 통하여 제1 도전형 영역(132)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉)되고, 제2 전극(144)이 컨택홀(140a)을 통하여 제2 도전형 영역(134)에 전기적으로 연결(일 예로, 접촉)될 수 있다. 제1 전극(142) 및 제2 전극(144)은 전도성 물질(일 예로, 금속)으로 구성될 수 있다. 컨택홀(140a)의 형상, 위치, 개수 등은 다양하게 변형될 수 있다.
이러한 태양 전지(10)는 배선재(22)를 포함하는 배선부(20)에 의하여 다른 태양 전지(10)와 전기적으로 연결된다. 이하에서는 도 3a, 도 3b, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 태양 전지(10)와 배선부(20)의 구조를 좀더 상세하게 설명한다.
도 3a은 도 1에 도시한 태양 전지 패널(100)에 포함된 제1 태양 전지(10a), 배선재(22), 절연 부재(34) 및 연결 부재(32)를 도시한 후면 평면도이고, 도 3b는 도 1에 도시한 태양 전지 패널(100)에 포함된 제2 태양 전지(10b), 배선재(22), 절연 부재(34) 및 연결 부재(32)를 도시한 후면 평면도이다.
본 실시예에서는 제1 및 제2 전극(142, 144), 이에 연결되는 제1 및 제2 배선(22a, 22b)의 배치 등에 차이가 있는 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)를 이용하여 태양 전지 스트링(S)을 구성하는데, 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)에서 제1 및 제2 전극(142, 144)과 제1 및 제2 배선(22a, 22b)의 연결 구조는 서로 동일하다. 이에 태양 전지(10)에서 제1 및 제2 전극(142, 144)과 제1 및 제2 배선(22a, 22b)의 연결 구조를 먼저 설명한 이후에 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)의 차이를 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2와 함께 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 각 태양 전지(10)에서 제1 및 제2 전극(142, 144)이 각기 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 제1 전극(142)이 복수의 제1 도전형 영역(132)에 대응하도록 제2 방향으로 길게 이어지는 복수의 제1 전극(142)을 구비할 수 있다. 그리고 제2 전극(144)이 복수의 제2 도전형 영역(134)에 대응하도록 제2 방향으로 길게 이어지는 복수의 제2 전극(144)을 구비할 수 있다. 그리고 제1 방향에서 제1 도전형 영역(132) 및 제2 도전형 영역(134)에 대응하도록 제1 전극(142)과 제2 전극(144)이 서로 교번하여 위치할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 전극(142, 144)이 이에 대응하는 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)과 동일 또는 유사한 형상을 가지면서 이보다 작은 폭을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 및 제2 전극(142, 144)이 제1 및 제2 도전형 영역(132, 134)과 다른 형상을 가질 수도 있다.
본 실시예에서 배선재(22)는 태양 전지(10) 각각에서 제1 전극(142)에 연결되는 제1 배선(22a)과 제2 전극(144)에 연결되는 제2 배선(22b)을 포함할 수 있다. 좀더 구체적으로, 각 태양 전지(10)에서 제1 배선(22a)이 복수의 제1 전극(142)에 중첩되어 이들과 연결되도록 제1 방향으로 길게 이어질 수 있다. 이와 유사하게, 각 태양 전지(10)에서 제2 배선(22b)이 복수의 제2 전극(144)에 중첩되어 이들과 연결되도록 제1 방향으로 길게 이어질 수 있다. 이때, 각 태양 전지(10)에서 제1 배선(22a)이 각 태양 전지(10)에 구비된 제1 전극(142)에 연결 부재(32)를 통하여 전기적으로 연결되고 제2 전극(144)에 절연 부재(34)를 통하여 절연될 수 있다 그리고 각 태양 전지(10)에서 제2 배선(22b)이 제2 전극(144)과 연결 부재(32)를 통하여 전기적으로 연결되고 제1 전극(142)에 절연 부재(34)에 의해 절연될 수 있다. 일 예로, 제1 배선(22a)과 제1 전극(142) 사이에 위치한 연결 부재(32)가 이들에 각기 접촉할 수 있고, 제2 배선(22b)과 제2 전극(144) 사이에 위치한 연결 부재(32)가 이들에 각기 접촉할 수 있다. 그리고 각 태양 전지(10)에서 제2 방향에서 볼 때 복수의 제1 배선(22a)과 복수의 제2 배선(22b)이 서로 교번하여 위치할 수 있다. 그러면, 복수의 제1 및 제2 배선(22a, 22b)이 균일한 간격을 가지면서 복수의 제1 및 제2 전극(142, 144)에 연결되어 캐리어를 효과적으로 전달할 수 있다.
본 실시예에서 연결 부재(32)가 다양한 도전성 물질을 포함하고, 절연 부재(34)가 다양한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(32)는 제1 및 제2 전극(142, 144) 및/또는 배선재(22)에 포함되는 물질을 포함하는 물질 또는 이들의 혼합 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, 연결 부재(32)는 배선재(22)를 제1 또는 제2 전극(142, 144) 위에 놓고 열을 가하는 공정 등에 의하여 제1 및 제2 전극(142, 144) 및/또는 배선재(22)의 물질을 포함할 수 있다. 또는, 연결 부재(32)가 솔더 페이스트층, 에폭시 솔더 페이스트층 등을 포함할 수 있다. 일 예로, 연결 부재(32)가 저온 솔더 페이스트층과 고온 솔더 페이스트층을 함께 포함할 수 있다. 그리고 절연 부재(34)는 실리콘계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 폴리이미드, 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 그러나 본 실시예가 연결 부재(32) 및 절연 부재(34)의 물질에 한정되는 것은 아니며 연결 부재(32) 및 절연 부재(34)가 다양한 물질로 구성될 수 있다.
본 실시예에서 제1 및 제2 배선(22a, 22b)이 태양 전지(10)에 각기 대응하도록 위치한다. 여기서, 제1 배선(22a)이 태양 전지(10)에 각기 대응한다고 함은 제1 방향에서 각 태양 전지(10)에 형성된 복수의 제1 전극(142)에 연결 부재(32)를 통하여 연결되는 제1 배선(22a)이 각 태양 전지(10)에 개별적으로 위치하되 단일로 구비되는 것을 의미할 수 있다. 그리고 제2 배선(22b)이 태양 전지(10)에 각기 대응한다고 함은 제1 방향에서 각 태양 전지(10)에 형성된 복수의 제2 전극(144)에 연결 부재(32)를 통하여 연결되는 제2 배선(22b)이 각 태양 전지(10)에 개별적으로 위치하되 단일로 구비되는 것을 의미할 수 있다. 이에 따라 제1 배선(22a)이 복수의 태양 전지(10)에 구비된 제1 전극(142)에 연결 부재(32)를 통하여 함께 연결되지 않으며 제1 방향에서 하나의 태양 전지(10)에 복수로 구비되지 않는다. 이와 유사하게 제2 배선(22b)이 복수의 태양 전지(10)에 구비된 제2 전극(144)에 연결 부재(32)를 통하여 연결되지 않으며 제1 방향에서 하나의 태양 전지(10)에 복수로 구비되지 않는다. 이에 따라 제1 배선(22a) 또는 제2 배선(22b)은 제1 방향에서의 태양 전지(10)의 길이와 유사하거나 그보다 다소 긴 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 방향에서 제1 배선(22a) 또는 제2 배선(22b)의 전체 길이가 각 태양 전지(10)의 길이(일 예로, 최대 길이)의 120% 이내(일 예로, 110%) 이내일 수 있다. 이와 같이 제1 배선(22a) 및 제2 배선(22b)이 두 개의 태양 전지(10)에 전체적으로 걸쳐서 형성되지 않아 제1 배선(22a) 및 제2 배선(22a, 22b)의 길이를 줄일 수 있으며 각 태양 전지(10)에 개별적으로 대응하도록 단일로 형성되어 구조를 단순화할 수 있다. 이에 따라 제1 배선(22a) 또는 제2 배선(22b)의 전체 길이가 클 때 발생할 수 있는 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
좀더 구체적으로, 태양 전지 패널(100)이 위치한 환경에서 온도가 변화하게 되면 제1 또는 제2 배선(22a, 22b)의 팽창 및 수축이 반복된다. 이때, 제1 또는 제2 배선(22a, 22b)의 팽창 및 수축에 의하여 배선재(22)가 태양 전지(10)로부터 분리되거나, 배선재(22)가 손상되거나 찢어지는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제는 제1 또는 제2 배선(22a, 22b)의 전체 길이가 커질수록 좀더 심각하게 나타날 수 있다. 이러한 문제가 발생하면 태양 전지 패널(100)이 불량으로 판별될 수 있으며 출력이 저하될 수 있다. 특히, 본 실시예에서와 같이 제1 및 제2 전극(142, 144) 및 배선재(22)가 태양 전지(10)의 일면에만 위치하는 구조에서는, 제1 또는 제2 배선(22a, 22b)의 팽창 및 수축에 의한 문제가 더 심각하게 나타날 수 있다.
이를 고려하여 본 실시예에서는 상대적으로 짧은 전체 길이를 가지는 제1 또는 제2 배선(22a, 22b)을 사용하여 배선재(22)의 팽창 및 수축에 의한 문제를 방지할 수 있다. 이에 따라 태양 전지 패널(100)의 출력 저하 및 불량을 방지할 수 있으며 장기 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 제1 배선(22a) 및 제2 배선(22b)이 각기 태양 전지(10)에 대응하여 개별적으로 형성되므로, 각 태양 전지(10)에 제1 배선(22a) 및 제2 배선(22b)을 부착한 이후에 이웃한 태양 전지(10)(예를 들어, 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b))의 제1 배선(22a)과 제2 배선(22b)을 연결 또는 예비 고정하는 것에 의하여 이웃한 태양 전지(10)를 전기적 및/또는 물리적으로 연결할 수 있다. 이에 따라 태양 전지(10)와 배선재(22)의 얼라인 공정을 단순화할 수 있다. 그리고 배선재(22) 또는 태양 전지(10)의 손상 등이 있어서 수리, 교체 등이 필요할 때 해당 배선재(22) 또는 태양 전지(10)만을 교체할 수 있어 수리, 교체 등이 용이하다. 반면, 이웃한 두 개의 태양 전지에 걸쳐서 연장된 단일의 배선재를 사용하는 경우에는 이웃한 두 개의 태양 전지와 이에 걸쳐서 단일의 배선재를 함께 얼라인하여야 하므로 얼라인 공정이 복잡해지며 얼라인 미스가 발생할 가능성이 매우 크다. 그리고 태양 전지 또는 배선재에 손상이 있을 경우 태양 전지 또는 배선재의 수리, 교체를 위하여 배선재를 절단하는 등의 공정을 거쳐야 하므로 수리, 교체가 어렵고 재연결된 부위에서 신뢰성이 크게 저하되는 등의 문제가 발생할 수 있다.
본 실시예에서 제1 배선(22a)과 제2 배선(22b) 중 태양 전지(10)의 제1 측(S1)(일 예로, 도 3a 및 도 3b의 좌측)을 지나 외측으로 연장된 제1 외측 부분(24a)을 가지는 배선을 제1 연장 배선(24), 제1 측(S1)과 반대되는 제2 측(S2)(일 예로, 도 3a 및 3b의 우측)을 지나 외측으로 연장된 제2 외측 부분(26a)을 가지는 배선을 제2 연장 배선(26)이라 할 수 있다. 본 실시예에서는 제1 방향에서 제1 연장 부분(24a)의 길이(L1)와 제2 연장 부분(26a)의 길이(L2)가 서로 다르다. 서로 이웃한 두 개의 태양 전지(10)에 포함되는 제1 연장 부분(24a)과 제2 연장 부분(26b)은 서로 중첩 연결되는 연결 부분(도 5의 참조부호 CP, 이하 동일)의 적어도 일부를 구성하도록 연장된 부분인데, 본 실시예에서는 제1 연장 부분(24a)의 길이(L1)과 제2 연장 부분(26a)의 길이(L2)를 서로 다르게 하여 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)(즉, 제1 배선(22a)과 제2 배선(22b))의 연결 특성을 향상할 수 있다. 이에 대해서는 추후 좀더 상세하게 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는 제1 및 제2 전극(142, 144) 및/또는 제1 및 제2 배선(22a, 22b)의 배치 등이 서로 다른 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b)를 함께 구비한다.
좀더 구체적으로, 도 3a에 도시한 바와 같이, 제1 태양 전지(10a)에서는 제1 방향에서 제1 측(S1)에서부터 제2 측(S2)까지 제1 전극(142) 및 제2 전극(144)의 배열을 가지는 한 쌍이 반복하여 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 태양 전지(10a)에서는 제1 방향에서 제1 측(S1)에서부터 제2 측(S2)까지 제1 전극(142) 및 제2 전극(144), 제1 전극(142) 및 제2 전극(144), 제1 전극(142) 및 제2 전극(144) 등의 배열이 반복될 수 있다. 도 3b에 도시한 바와 같이, 제2 태양 전지(10b)에서는 제1 방향에서 제1 측(S1)에서부터 제2 측(S2)까지 제2 전극(144) 및 제1 전극(142)의 배열을 가지는 한 쌍이 반복하여 위치할 수 있다. 이에 따라 제2 태양 전지(10b)에서는 제1 방향에서 제1 측(S1)에서부터 제2 측(S2)까지 제2 전극(144) 및 제1 전극(142), 제2 전극(144) 및 제1 전극(142), 제2 전극(144) 및 제1 전극(142) 등의 배열이 반복될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)에서 제1 방향에서의 제1 전극(142)과 제2 전극(144)의 배열 순서가 서로 반대된다.
그리고 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b) 각각에서 제1 배선(22a)이 제1 연장 배선(24)을 구성하고, 제2 배선(22b)이 제2 연장 배선(26)을 구성할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)에서는 제2 방향에서 서로 동일한 위치에서 서로 다른 배선이 위치하게 된다.
즉, 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)에서 제1 방향에서 동일한 위치(일 예로, 제1 위치(P1))에 제1 태양 전지(10a)의 제1 배선(22a)과 제2 태양 전지(10b)의 제2 배선(22b)이 위치할 수 있다. 그리고 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)에 제1 방향에서 제1 위치(P1)와 다른 위치(일 예로, 제2 위치(P2))에서 제1 태양 전지(10a)의 제2 배선(22b)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 배선(22b)이 위치할 수 있다. 그리고 제2 방향에서 제1 위치(P1) 및 제2 위치(P2)가 교번하도록 위치하여 제1 배선(22a)과 제2 배선(22b)이 교번하여 위치할 수 있다.
좀더 구체적으로, 제2 방향에서 제1 태양 전지(10a)의 일측(일 예로, 도 3a의 상측)부터 하측(일 예로, 도 3a의 하측)까지 제1 배선(22a) 및 제2 배선(22b)의 배열을 가지는 한 쌍이 반복하여 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 태양 전지(10a)에서는 제2 방향에서 일측에서 타측까지 제1 배선(22a) 및 제2 배선(22b), 제1 배선(22a) 및 제2 배선(22b), 제1 배선(22a) 및 제2 배선(22b) 등의 배열을 가질 수 있다. 그리고 제2 방향에서 제2 태양 전지(10b)의 일측(일 예로, 도 3b의 상측)부터 하측(일 예로, 도 3b의 하측)까지 제2 배선(22b) 및 제1 배선(22a)의 배열을 가지는 한 쌍이 반복하여 위치할 수 있다. 이에 따라 제2 태양 전지(10b)에서는 제2 방향에서 일측에서 타측까지 제2 배선(22b) 및 제1 배선(22a), 제2 배선(22b) 및 제1 배선(22a), 제2 배선(22b) 및 제1 배선(22a) 등의 배열을 가질 수 있다.
이에 따라 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)에서 제1 위치(P1)에 제1 태양 전지(10a)의 제1 연장 배선(24)과 제2 태양 전지(10b)의 제2 연장 배선(26)이 위치할 수 있다. 그리고 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)에서 제2 위치(P2)에서 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)이 위치할 수 있다. 그리고 제2 방향에서 제1 위치(P1) 및 제2 위치(P2)가 교번하도록 위치하여 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)이 교번하여 위치할 수 있다. 좀더 구체적으로, 제2 방향에서 제1 태양 전지(10a)의 일측(일 예로, 도 3a의 상측)부터 하측(일 예로, 도 3a의 하측)까지 제1 연장 배선(24) 및 제2 연장 배선(26)의 배열을 가지는 한 쌍이 반복하여 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 태양 전지(10a)에서는 제2 방향에서 일측에서 타측까지 제1 연장 배선(24) 및 제2 연장 배선(26), 제1 연장 배선(24) 및 제2 연장 배선(26), 제1 연장 배선(24) 및 제2 연장 배선(26) 등의 배열을 가질 수 있다. 그리고 제2 방향에서 제2 태양 전지(10b)의 일측(일 예로, 도 3b의 상측)부터 하측(일 예로, 도 3b의 하측)까지 제2 연장 배선(26) 및 제1 연장 배선(24)의 배열을 가지는 한 쌍이 반복하여 위치할 수 있다. 이에 따라 제2 태양 전지(10b)에서는 제2 방향에서 일측에서 타측까지 제2 연장 배선(26) 및 제1 연장 배선(24), 제2 연장 배선(26) 및 제1 연장 배선(24), 제2 연장 배선(26) 및 제1 연장 배선(24) 등의 배열을 가질 수 있다.
즉, 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)에서 제2 방향에서의 제1 배선(22a)과 제2 배선(22b)의 배열 순서, 그리고 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 배열 순서가 서로 반대된다.
일 예로, 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b)은 실질적으로 동일한 구조를 가지되 제1 및 제2 배선(22a, 22b) 또는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 배치 등을 서로 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 동일한 태양 전지(10)를 복수로 제조한 이후에 하나는 그대로 위치시켜 제1 태양 전지(10a)로 사용하고 이에 이웃한 다른 하나는 180도 회전시켜 제2 태양 전지(10b)로 사용할 수 있다. 즉, 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b)가 원점 대칭된 상태로 위치할 수 있다.
일 예로, 동일한 형상을 가지는 얼라인 마크(50a, 50b)가 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b)에서 서로 다른 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 태양 전지(10a)에서는 제1 얼라인 마크(50a)가 도 3a의 상부 좌측에 위치하고 제2 얼라인 마크(50b)가 도 3a의 하부 우측에 위치하는 반면, 제2 태양 전지(10b)에서는 제1 얼라인 마크(50a)가 도 3b의 하부 우측에 위치하고 제2 얼라인 마크(50b)가 도 3b의 상부 좌측에 위치할 수 있다. 얼라인 마크(50a, 50b)에 의하여 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b) 중 하나는 그대로 위치시키고 다른 하나는 180도 회전시켜 배치한 것을 알 수 있다.
이러한 한 쌍의 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)가 반복 위치하여 복수의 태양 전지(10)로 구성된 태양 전지 스트링(S)이 형성될 수 있다. 그러면, 복수의 태양 전지(10)를 동일한 공정에서 제조하여 적용할 수 있으며, 태양 전지(10), 그리고 절연 부재(32) 및 연결 부재(34)의 형성 공정을 동일하게 수행한 후에 배선재(22) 부착 이전 또는 이후에 태양 전지(10)를 회전하여 원하는 제1 및 제2 전극(42, 44)의 배치, 그리고 제1 및 제2 배선(22a, 22b) 또는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 배치를 구현할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)를 별도로 제조하여 사용할 수도 있다. 예를 들어, 제1 태양 전지(10a)에 적합한 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34), 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44) 배치를 가지는 태양 전지와, 제2 태양 전지(10b)에 적합한 제1 및 제2 도전형 영역(32, 34), 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44) 배치를 가지는 태양 전지를 별도로 사용할 수 있다. 이 경우에도 제1 태양 전지(10a) 및 제2 태양 전지(10b)에서 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 배치는 상술한 바와 동일하다. 이때, 제1 및 제2 배선(22a, 22b) 중 제1 연장 배선(24)을 형성하는 배선과 제2 연장 배선(26)을 형성하는 배선이 서로 동일하거나 서로 반대되는 등 다양한 변형이 가능하다.
각 태양 전지(10)를 기준으로 살펴보면, 제1 방향에서의 제1 연장 배선(24)의 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)가 제2 연장 배선(26)의 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)보다 길 수 있다. 일 예로, 길이(L1, L2)가 서로 다르다, 또는 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)보다 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)가 크다 함은, 긴 것을 기준으로 10% 이상의 차이 또는 0.1mm 이상의 차이를 가지는 것을 의미할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 서로 다르다고 판단될 수 있는 경우를 모두 포함한다.
이때, 각 태양 전지(10)의 제1 측(S1) 및 제2 측(S2)에 각기 또 다른 태양 전지(10)와 셀간 거리(도 5의 참조부호 D, 이하 동일)를 두고 위치할 수 있다. 즉, 각 태양 전지(10)의 제1 측(S1)에서 각 태양 전지(10)와 이의 제1 측(S1)에 위치한 제1 측 태양 전지가 셀간 거리(D)를 두고 위치하고, 각 태양 전지(10)의 제2 측(S2)에서 각 태양 전지(10)와 이의 제2 측(S2)에 위치한 제2 측 태양 전지가 셀간 거리(D)를 두고 위치할 수 있다. 여기서, 셀간 거리(D)는 이웃한 태양 전지(10) 사이에서 메인 가장자리인 제2 측(S2)과 제1 측(S1) 사이의 거리(예를 들어, 각 태양 전지(10)의 모서리에 위치한 경사부(10S)가 구비되지 않은 부분에서 제2 측(S2)과 제1 측(S1) 사이의 거리, 일 예로, 최단 거리)를 의미할 수 있다. 일 예로, 도 1에 도시한 제1 태양 전지(10a)를 기준으로 보면, 이의 제1 측(S1)에 위치한 제2 태양 전지(10b) 또는 제1 단부 태양 전지(101)가 제1 측 태양 전지일 수 있고, 이의 제2 측(S2)에 위치한 제2 태양 전지(10b) 또는 제1 단부 태양 전지(101)가 제2 측 태양 전지일 수 있다. 다른 예로, 도 1에 도시한 제2 태양 전지(10b)를 기준으로 보면, 이의 제1 측(S1)에 위치한 제1 태양 전지(10a) 또는 제2 단부 태양 전지(102)가 제1 측 태양 전지일 수 있고, 이의 제2 측(S2)에 위치한 제2 태양 전지(10b) 또는 제2 단부 태양 전지(102)가 제2 측 태양 전지일 수 있다.
본 실시예에서는 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)가 셀간 거리(D)보다 커서 제1 측 태양 전지에 중첩되는 중첩 부분(도 5의 참조부호 OP, 이하 동일)을 구비할 수 있고, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 셀간 거리(D)보다 작아서 제2 측 태양 전지와 이격될 수 있다. 예를 들어, 중첩 부분(OP)의 길이(도 5의 참조부호 L11, 이하 동일)가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 폭(도 5의 참조부호 W, 이하 동일)보다 클 수 있다. 이는 이웃한 태양 전지(10)의 배선부(22)의 연결의 안정성 등을 고려한 것인데 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 중첩 부분(OP)의 길이(L11)이 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 폭(W)과 같거나 이보다 작을 수도 있다.
그리고 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)(특히, 중첩 부분(OP)의 길이(L11))가 제1 연장 배선(24)의 내측 단부(24b)(즉, 태양 전지(10)의 제2 측(S2)에 인접한 제1 연장 배선(24)의 내측 단부(24b))와 태양 전지(10)의 제2 측(S2) 사이의 제1 단부 간격(ED1) 또는 제2 연장 배선(26)의 내측 단부(26b)(즉, 태양 전지(10)의 제1 측(S1)에 인접한 제2 연장 배선(26)의 내측 단부(26b))와 태양 전지(10)의 제1 측(S1) 사이의 제2 단부 간격(ED2)과 같거나 그보다 클 수 있다. 특히, 중첩 부분(OP)의 길이(L11)가 제1 단부 간격(ED2) 및 제2 단부 간격(ED2) 각각보다 클 수 있다.
즉, 이웃한 태양 전지(10)의 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)를 연결하면, 태양 전지(10)의 제2 측(S2)에서 제2 측 태양 전지에 대응하는 제1 연장 배선(24)의 중첩 부분(OP)의 외측 단부(24c)가 제2 연장 배선(26)의 내측 단부(26b)보다 내측에 위치할 수 있다. 일 예로, 이웃한 태양 전지(10)의 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)를 연결하면, 태양 전지(10)의 제2 측(S2)에서 제2 측 태양 전지에 대응하는 제1 연장 배선(24)의 중첩 부분(OP)이 태양 전지(10)의 제2 측(S2)에 인접하는 제1 및 제2 전극(142, 144) 중 적어도 하나 위에 중첩하도록 위치할 수 있다. 이는 이웃한 태양 전지(10)의 배선부(22)의 연결의 안정성 등을 고려한 것인데 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
일 예로, 제1 단부 간격(ED1)과 제2 단부 간격(ED2)은 서로 실질적으로 동일하여, 제1 방향에서 볼 때 제1 연장 배선(24)의 내측 단부(24b)와 제2 연장 배선(26)의 내측 단부(26b)가 서로 대칭되도록 위치할 수 있다. 여기서, 실질적으로 동일하다 함은 제1 및 제2 단부 간격(ED1, ED2) 중 큰 것을 기준으로 한 작은 것의 비율 차이가 10% 이내인 것을 의미할 수 있다. 이에 의하여 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 내측 단부(24b, 26b)와 태양 전지(10)의 제2 측(S2) 및 제1 측(S1)과의 단부 간격(ED1, ED2)를 안정적으로 확보할 수 있다. 이는 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)와 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 서로 달라 제1 방향에서 비대칭인 것과 차이가 있다.
그리고 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 제1 단부 간격(ED1) 또는 제2 단부 간격(ED2)과 같거나 그보다 클 수 있다. 일 예로, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 제1 단부 간격(ED1) 또는 제2 단부 간격(ED2)보다 클 수 있다. 또는, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 제2 외측 부분(26a)의 외측 단부(26c)와 제2 측 태양 전지 사이와의 이격 거리(도 5의 참조부호 SD, 이하 동일)(즉, 셀간 거리(D)에서 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)를 뺀 값)와 같거나 그보다 클 수 있다. 일 예로, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 이격 거리(SD)보다 클 수 있다. 이웃한 태양 전지(10)의 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)를 연결하면, 제2 외측 부분(26a)은 제1 외측 부분(24a)과 서로 중첩되면서 연결 부분(CP)의 일부를 형성하는 부분이다. 상술한 바와 같이 연결 부분(CP)을 형성하는 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)를 충분히 확보하면, 이웃한 태양 전지(10)의 배선부(22)의 연결의 안정성 등을 향상할 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
이러한 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)의 연결 구조, 그리고 이를 포함하는 태양 전지 스트링(S)을 도 4 내지 도 6을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
도 4는 도 1에 도시한 태양 전지 패널(100)에 포함된 하나의 태양 전지 스트링(S)을 구성하는 복수의 태양 전지(10)와 이에 연결된 배선부(20)를 개략적으로 도시한 후면 평면도이다. 도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 도시한 부분 평면도로서, (a)는 전면 평면도이고 (b)는 후면 평면도이다. 그리고 도 6은 도 5의 VI-VI 선에 대응하는 태양 전지 패널(100)의 단면도이다. 명확한 이해를 위하여 도 5의 (b)에는 제1 태양 전지(10a)에만 제1 및 제2 전극(142, 144)을 개략적으로 도시하였다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에서는 제1 방향에서 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b)가 교번하여 위치하고, 이웃한 두 개의 태양 전지(10)(예를 들어, 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b))에서 연장되어 서로 인접하는 제1 연장 배선(24)와 제2 연장 배선(26)을 연결하여 태양 전지 스트링(S)을 형성할 수 있다. 이때, 버스바 배선(28)에 인접하여 단부 태양 전지(101, 102)이 위치할 수 있다. 단부 태양 전지(101, 102)에 대응하는 제1 또는 제2 연장 배선(242, 262)에서 버스바 배선(28)과 인접한 부분에 위치하는 제1 또는 제2 외측 부분(242a, 262a)이 버스바 연결 부분을 구성하도록 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)(즉, 내부 태양 전지)의 제1 또는 제2 외측 부분(24a, 26a)와 다른 길이를 가질 수도 있다. 참조로, 본 명세서에서 제1 및 제2 연장 배선(24, 26) 각각은 제1 또는 제2 연장 배선(242, 262)을 포함하는 의미이며, 단부 태양 전지(101, 102)에 구비되는 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)에 해당하는 내용인 경우에만 제1 또는 제2 연장 배선(242, 262)의 표현을 사용한다.
먼저, 제1 태양 전지(10a)의 제2 측(S2)에서 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제1 태양 전지(10a)의 제2 측(S2)에 인접한 제2 측 태양 전지(즉, 제2 태양 전지(10b) 또는 제2 단부 태양 전지(102))의 제1 연장 배선(24)이 서로 물리적 및 전기적으로 연결된다. 이하에서는 제1 태양 전지(10a)의 제2 측(S2)에서 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b)의 연결 구조를 위주로 상세하게 설명한다. 이때, 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)이 서로 중첩되어 연결되는 연결 부분(CP)이 구비되고, 연결 부분(CP)이 제1 태양 전지(10a)의 일부에 중첩하여 형성되는 중첩 부분(OP)을 구비할 수 있다.
좀더 구체적으로, 본 실시예에서는 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)이 서로 평행한 방향으로 연장되어 직접 연결 또는 접촉 연결될 수 있다. 여기서, 직접 연결되었다 함은 별도의 부재(예를 들어, 금속 부재, 리본 부재, 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)과 교차하는 방향으로 연결되는 브릿지 리본, 별도의 배선) 등을 구비하지 않고 연결되는 것을 의미할 수 있다. 이때, 직접 연결되는 것은 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)이 서로 접촉하여 연결되는 것 뿐만 아니라 접착 특성을 향상하기 위한 플럭스층, 접착층 등을 개재하여 연결되는 것을 포함할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 일자 형상 또는 제1 방향으로 서로 평행하게 길게 이어지는 형상을 가지는 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)을 직접 연결 또는 접촉 연결할 수 있다. 이와 같이 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)이 절곡된 부분, 꺽인 부분, 교차 부분 등을 구비하지 않으면서 서로 평행하게 연결되어, 절곡된 부분, 꺽인 부분, 교차 부분 등에서 발생할 수 있는 응력 집중, 손상, 비틀림 등의 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
이때, 연결 부분(CP)이 제1 태양 전지(10a)의 일부에 중첩하는 중첩 부분(OP)을 구비하고 제2 태양 전지(10b)에는 이격될 수 있다. 즉, 연결 부분(CP)이, 제1 태양 전지(10a)의 일부에 중첩하는 중첩 부분(OP)과, 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b) 사이의 셀간 영역에서 제1 태양 전지(10a)에 인접하고 제2 태양 전지(10b)에 이격하여 위치하는 셀간 부분(SP)을 포함할 수 있다.
이를 위하여, 제1 방향에서 제1 연장 배선(24)의 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)가 제2 연장 배선(26)의 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)보다 길 수 있다. 좀더 구체적으로, 제2 태양 전지(10b)의 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)가 셀간 거리(D)보다 커서 제1 태양 전지(10a) 또는 이의 내부에 위치한 제2 연장 배선(26)에 중첩되는 중첩 부분(OP)을 구비할 수 있다. 그리고 제1 태양 전지(10a)의 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 셀간 거리(D)보다 작아 셀간 영역에서 제2 외측 부분(26a)이 위치한 부분은 연결 부분(CP)의 셀간 부분(SP)을 구성하고 제2 태양 전지(10b) 쪽에서 제2 외측 부분(26a)이 위치하지 않는 부분에는 연결 부분(CP)이 구비되지 않는다. 이에 따라 셀간 영역에서 연결 부분(CP)은 이격 거리(SD)를 두고 제2 태양 전지(10b)와 이격될 수 있다.
이때, 연결 부분(CP)(특히, 중첩 부분(OP))에서 상대적으로 짧은 길이(L1)의 제2 연장 부분(26a)을 가지는 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)의 후면 위에 상대적으로 긴 길이(L2)의 제1 연장 부분(24a)을 가지는 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)이 위치할 수 있다. 이는 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)의 안정적인 적층 구조를 고려한 것이다.
이와 같이 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)이 제1 태양 전지(10a)와 중첩 부분(OP)을 구비하면 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)의 연결 부분(CP)의 면적을 충분하게 확보할 수 있으며 제1 태양 전지(10a) 위에 위치한 중첩 부분(OP)에 의하여 구조적 안정성을 향상할 수 있다. 이와 달리 각 태양 전지(10)에 개별적으로 대응하는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)을 중첩 부분(OP) 없이 셀간 영역에서만 연결하면 연결 부분의 면적이 적어 연결 특성이 저하되어 온도 변화 등에 의하여 쉽게 분리될 수 있다.
그리고 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)은 제2 태양 전지(10b)와 이격 거리(SD)를 두고 이격하여 형성하여 전기적 안정성을 향상할 수 있다. 즉, 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)이 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26) 후면 위에 위치할 경우에 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)이 이격 거리(SD)를 두지 않으면 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)의 일부가 제2 태양 전지(10b)의 전면 등에 위치하게 되는 등의 불량이 발생할 수 있다. 이격 거리(SD)에 의하여 상술한 불량 등을 효과적으로 방지할 수 있다.
예를 들어, 중첩 부분(OP)의 길이(L11)가 제1 단부 간격(ED1)과 같거나 그보다 클 수 있다. 즉, 제1 방향에서 제1 태양 전지(10a)의 제2 측(S2)에서 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)의 외측 단부(24c)가 제1 태양 전지(10a)의 제1 연장 배선(24a)의 내측 단부(24b)보다 제1 태양 전지(10a)의 내측에 위치할 수 있다. 일 예로, 제1 태양 전지(10a)에서 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)(즉, 중첩 부분(OP))이 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26) 위에서 태양 전지(10)의 제2 측(S2)에 인접하는 제1 및 제2 전극(142, 144) 중 적어도 하나 위에 중첩하도록 위치할 수 있다. 그리고 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 폭(W)보다 클 수 있다. 이는 연결 부분(CP)의 길이, 즉, 중첩 부분(OP)의 길이(L11)과 셀간 부분(SP)의 길이(즉, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2))의 합(특히, 중첩 부분(OP)의 길이(L11))를 충분하게 확보하기 위함이다.
그리고 중첩 부분(OP)의 길이(L11)가 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)보다 클 수 있다. 이에 의하면 중첩 부분(OP)의 길이 또는 연결 부분(CP)의 면적을 충분하게 확보하여 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 연결 특성 및 구조적 안정성을 향상하여 신뢰성을 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 중첩 부분(OP)의 길이(L11)가 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)와 같거나 그보다 작을 수 있다. 그러면, 제1 외측 부분(24a) 또는 제1 연장 배선(24)의 길이를 줄여 재료비를 절감할 수 있고, 제1 외측 부분(24a)의 얼라인 미스가 있을 경우 발생할 수 있는 쇼트 등을 방지할 수 있다. 그리고 중첩 부분(OP)의 길이가 길어지면 중첩 부분(OP)에서 서로 적층된 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26) 사이에 밀봉재(30)가 침투하는 등의 문제가 발생할 수 있는데, 중첩 부분(OP)의 길이(L11)를 상대적으로 짧게 하면 이러한 문제를 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고 제1 태양 전지(10b)의 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 제1 단부 간격(ED1)과 같거나 그보다 클 수 있다. 일 예로, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 폭(W)보다 클 수 있다. 이는 연결 부분(CP)의 길이, 즉, 중첩 부분(OP)의 길이(L11)과 셀간 부분(SP)의 길이(즉, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2))의 합(특히, 중첩 부분(OP)의 길이(L11))를 충분하게 확보하기 위함이다. 또는, 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 연결 부분(CP)의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 폭(W)보다 클 수 있다. 이는 연결 부분(CP)의 길이를 충분하게 확보하기 위함이다.
이에 의하면, 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 연결 부분(CP)의 면적을 충분하게 확보할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 폭(W)이 커져서 연결 부분(CP)의 면적이 커지면 제1 외측 부분(24a) 및/또는 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2), 연결 부분(CP)의 길이 등을 줄일 수 있다. 이에 따라 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 폭(W)과 같거나 그보다 작을 수 있다. 또는, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 폭(W)과 같거나 그보다 수 있다. 또는, 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 연결 부분(CP)의 길이가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 폭(W)과 같거나 그보다 작을 수 있다.
일 예로, 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)의 외측 단부(26c)와 제2 태양 전지(10b) 사이의 이격 거리(SD)가 0.5mm 이상일 수 있다. 이에 따라 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)가 안정적인 이격 거리(SD)를 가지면서 이격되어 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 간섭을 최소화할 수 있다. 또는, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)(즉, 셀간 부분(SP)의 길이)가 이격 거리(SD)보다 길 수 있다. 이에 의하여 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 연결 부분(CP)의 면적(특히, 셀간 부분(SP)의 면적)을 최대화하여 구조적 안정성을 향상할 수 있다. 특히, 셀간 부분(SP)에는 제1 외측 부분(24a)과 제2 외측 부분(26a)에 예비 고정 또는 가고정이 수행되어 형성된 선접합 부분(AP)을 구비할 수 있다. 따라서 제2 외측 부분(26a)과 제1 외측 부분(24a)의 셀간 부분(SP)의 면적을 최대화하여 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 예비 고정 또는 가고정의 공정 안정성을 향상할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이격 거리(SD), 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2) 등은 다양하게 변화될 수 있다. 예를 들어, 제2 외측 부분(26a)의 길이(L2)가 이격 거리(SD)와 같거나 이보다 작을 수 있다. 그 외 다양한 변형이 가능하다.
본 실시예에서 셀간 부분(SP)은 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)의 예비 고정 또는 가고정 공정이 수행되어 라미네이션 공정 이전에 접합되는 선접합 부분(AP)이 구비되는 부분일 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 라미네이션 공정 이전에 셀간 부분(SP)에서 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)을 겹친 상태에서 이들에 열 및 압력을 가하면서 수행되는 솔더링 공정이 수행될 수 있다. 이와 같이 셀간 부분(SP)에서 부분적으로 수행되는 솔더링 공정에 의하여 서로 접하여 형성되는 부분이 선접합 부분(AP)을 구성할 수 있다.
본 실시예에서 라미네이션 공정 이전에 솔더링 공정에 의하여 형성된 선접합 부분(AP)은 그 외의 다른 부분과 다른 두께, 표면 거칠기, 또는 형상을 가지는 부분일 수 있다. 특히, 선접합 부분(AP)의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분이 다른 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분과 다른 두께, 표면 거칠기, 또는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 선접합 부분(A)의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분이 다른 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분보다 얇은 두께를 가지거나, 선접합 부분(A)의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분이 다른 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분보다 큰 표면 거칠기를 가지거나, 또는 선접합 부분(A)의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분이 다른 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분보다 불규칙한 형상 또는 불규칙한 표면을 가질 수 있다. 이는 라미네이션 공정 이전에 솔더링 공정에 의하여 가해진 압력에 의하여 형성된 된 것으로서 일종의 눌림 자국으로 볼 수 있다. 그러나 솔더링 공정에서 선접합 부분(AP)이 형성되었더라도, 라미네이션 공정에서 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 도전성 코팅층(SA)이 전체적으로 용융되어 선접합 부분(AP)이 최종 구조에서 잔존하지 않을 수도 있다. 또는, 라미네이션 공정에서 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 도전성 코팅층(SA)이 전체적으로 용융되더라도 솔더링 공정에서 선접합 부분(AP)의 일부 또는 특성 차이 등이 그대로 남아 최종 구조에서도 잔존될 수도 있다.
본 실시예에서는 상술한 바와 같이 같이 솔더링 공정을 셀간 부분(SP)에만 수행하여 예비 고정한 이후에 중첩 부분(OP)은 라미네이션 공정에 의하여 고정하여 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)의 예비 고정 또는 가고정을 위한 공정의 공정 시간, 공정 온도 등을 낮출 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
일 예로, 본 실시예에서 연결 부분(CP)의 면적이 3 내지 16.5 mm2(일 예로, 6 내지 16.5 mm2)일 수 있다. 이는 제1 연장 배선(24)의 길이(L1)와 제2 연장 배선(26)의 길이(L2), 그리고 폭 방향에서 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 중첩 폭 등을 모두 고려하여 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)의 연결 특성을 최대화하고 재료 비용을 절감할 수 있는 길이로 한정된 것이다. 또는, 중첩 부분(OP)의 길이(L11)가 1 내지 8mm(예를 들어, 2mm 내지 7mm, 일 예로, 4mm 이상)일 수 있다. 이는 중첩 부분(OP)에 의한 구조적 안정성 향상 효과를 최대화하기 위함이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 연결 부분(CP)의 면적, 중첩 부분(OP)의 길이(L11) 등이 다양하게 변형될 수 있다.
이와 유사하게, 제1 태양 전지(10a)의 제1 측(S1)에서 제1 태양 전지(10a)의 제1 연장 배선(24)과 제1 태양 전지(10a)의 제1 측(S1)에 인접한 제1 측 태양 전지(즉, 또 다른 제2 태양 전지(10b) 또는 제1 단부 태양 전지(101))의 제1 연장 배선(24)이 서로 물리적 및 전기적으로 연결된다. 상술한 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)의 연결 구조가 또 다른 제2 태양 전지(10b)의 제2 연장 배선(26)과 제1 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)의 연결 구조에 그대로 적용될 수 있다.
제1 단부 태양 전지(101)는 일 예로 제2 태양 전지(10b)와 동일한 제1 및 제2 전극(142, 144) 및 제1 및 제2 연장 배선(242, 262)의 배치를 가지되, 제1 버스바 배선(28a)에 연결되는 제1 연장 배선(242)의 제1 외측 부분(242a)이 제1 버스바 배선(28a)과의 연결에 적합한 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 버스바 배선(28a)에 연결되는 제1 연장 배선(242)의 제1 외측 부분(242a)이 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)의 제1 외측 부분(24a)의 길이와 같거나 그보다 크거나 작을 수 있다. 제2 태양 전지(10b)의 제1 외측 부분(24a)이 상대적으로 긴 길이(L1)를 가지기 때문이다. 일 예로, 제1 버스바 배선(28a)에 연결되는 제1 연장 배선(242)의 제1 외측 부분(242a)이 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)의 제1 외측 부분(242a)의 길이(L1)와 같으면, 제2 태양 전지(10b)를 그대로 제1 단부 태양 전지(101)로 사용할 수 있어 태양 전지(10)의 제조 공정을 단순화할 수 있다.
그리고 제2 단부 태양 전지(102)는 일 예로 제1 태양 전지(10a)와 동일한 제1 및 제2 전극(142, 144) 및 제1 및 제2 연장 배선(242, 262)의 배치를 가지되, 제2 버스바 배선(28b)에 연결되는 제2 연장 배선(262)의 제2 외측 부분(262a)이 버스바 배선(28a)과의 연결에 적합한 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 버스바 배선(28a)에 연결되는 제2 연장 배선(26)의 제2 외측 부분(262a)이 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)의 제2 외측 부분(26a)의 길이보다 클 수 있다. 이는 제1 태양 전지(10a)의 제2 외측 부분(26a)이 상대적으로 작은 길이(L2)를 가지는 것을 고려한 것이다. 일 예로, 제2 버스바 배선(28b)에 연결되는 제2 연장 배선(262)의 제2 외측 부분(262a)의 길이가 제1 태양 전지(10a) 또는 제2 단부 태양 전지(102)에서 제1 연장 배선(24)의 제1 외측 부분(24a)의 길이(L1)와 같으면, 구조적 안정성을 향상하고 동일한 길이를 가지는 배선을 제2 연장 배선(262)으로 적용하여 제2 단부 태양 전지(102)를 형성할 수 있어 제조 공정을 단순화할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 및 제2 버스바 배선(28a, 28b)에 연결되는 제1 및 제2 단부 태양 전지(101, 102)의 제1 또는 제2 외측 부분(242a, 262a)의 길이가 다양하게 변화될 수 있다.
상술한 바와 같이 이웃한 태양 전지(10), 즉, 제1 단부 태양 전지(101)와 제1 태양 전지(10a), 제1 태양 전지(10a)와 제2 태양 전지(10b), 제2 태양 전지(10b)와 제1 태양 전지(10a), 제1 태양 전지(10a)와 제2 단부 태양 전지(102)의 연결 구조가 반복되어 태양 전지 스트링(S)을 구성할 수 있다. 이에 따라 이웃한 두 개의 태양 전지(10) 중에서 일 태양 전지(10)의 제2 외측 부분(26a) 위에 다른 태양 전지(20)의 제1 외측 부분(24a)을 겹쳐 연결 부분(CP)(특히, 중첩 부분(OP))을 형성하는 공정을 반복하여 수행하여 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)을 안정적으로 연결할 수 있다. 이에 따라 태양 전지 스트링(S)을 간단한 제조 공정으로 형성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 태양 전지(10a), 제2 태양 전지(10b), 제1 단부 태양 전지(101), 제2 단부 태양 전지(102)의 배치 등이 다양하게 변형될 수 있다.
이때, 본 실시예에서는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)(또는 제1 및 제2 배선(22a, 22b))이 버스바 배선(28)과 서로 다른 물질, 서로 다른 용융점, 서로 다른 항복 강도 등을 가질 수 있다. 본 실시예에서 제1 및 제2 연장 배선(24, 26) 사이의 연결 공정과, 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)과 버스바 배선(28)의 연결 공정에 차이가 있을 수 있기 때문이다. 좀더 구체적으로, 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)은 예비 고정 또는 가고정을 통하여 연결한 후에 라미네이션 공정에서 실질적으로 고정하고, 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)(특히, 제1 또는 제2 연장 배선(242, 262))과 버스바 배선(28)은 라미네이션 공정 이전에 솔더링 공정에 의하여 고정하기 때문이다.
본 실시예에서 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26) 또는 버스바 배선(28)이 각기 도전성 물질(일 예로, 금속 물질)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26) 또는 버스바 배선(28)이 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 중 어느 하나를 포함하여 도전성을 가지는 코어(CA)와, 코어(CA)의 표면 위에 위치하며 주석(Sn) 또는 이를 포함하는 합금을 포함하는 도전성 코팅층(일 예로, 솔더층)(SA)을 포함할 수 있다.
일 예로, 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26) 또는 버스바 배선(28)의 ㅋㅋ(CA)가 구리(Cu)로 형성되어 재료 비용을 절감하고 우수한 전기 전도도를 가질 수 있다.
그리고 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 용융점이 버스바 배선(28)의 용융점보다 낮을 수 있다. 본 명세서에서 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 용융점이 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 도전성 코팅층(SA)의 용융점을 의미할 수 있고, 버스바 배선(28)의 용융점이 버스바 배선(28)의 도전성 코팅층(SA)의 용융점을 의미할 수 있다. 일 예로, 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 용융점이 120도씨 내지 150도씨일 수 있고, 버스바 배선(28)의 용융점이 150도씨 내지 180도씨(150도씨 초과, 180도씨 미만)일 수 있다. 또는, 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 도전성 코팅층(SA)이 주석-비스무스 합금(SnBi)을 포함하고, 버스바 배선(28)이 도전성 코팅층(SA)이 주석-납 합금(SnPb)를 포함할 수 있다. 이러한 용융점, 물질 등은 실시예에서는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26) 사이의 연결 공정과, 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)과 버스바 배선(28)의 연결 공정을 고려한 것이다. 그러나 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.
그리고 제1 연장 배선(24)과 제2 연장 배선(26)은 중첩 부분(OP)이 구비되는 것을 고려하여 상대적으로 높은 항복 강도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 항복 강도가 80 내지 170 MPa(좀더 구체적으로, 110Ma 이상, 일 예로, 130 MPa 이상)일 수 있다. 이를 위하여 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)을 태양 전지(10)에 부착하기 전에 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 항복 강도를 증가시키는 공정을 추가로 수행할 수 있다. 이에 대해서는 추후에 태양 전지 패널(100)의 제조 방법에서 좀더 상세하게 설명한다. 즉, 제1 연장 배선(24)이 이웃한 태양 전지(10)의 일부에 중첩되는 중첩 부분(OP)이 구비되므로, 상대적으로 높은 항복 강도를 가져야 태양 전지(10)의 변형을 최소화할 수 있고 중첩 부분(OP)에서 제2 연장 배선(26) 위에 위치한 제1 연장 배선(24)의 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
그리고 버스바 배선(28)의 항복 강도가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 항복 강도와 같거나 그보다 낮을 수 있다. 특히, 버스바 배선(28)의 항복 강도가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 항복 강도보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 버스바 배선(28)의 항복 강도가 70 내지 120 MPa일 수 있다. 버스바 배선(28)은 태양 전지(10)에 직접 연결되는 배선이 아니므로 별도로 항복 강도를 증가시키는 공정을 추가하지 않거나 항복 강도를 증가시키는 정도를 크게 하지 않을 수 있기 때문이다. 버스바 배선(28)의 항복 강도를 상대적으로 낮게 하여 솔더링 공정에 의하여 쉽게 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)(즉, 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26))과 쉽게 연결되도록 할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 버스바 배선(28)의 항복 강도가 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 항복 강도보다 높을 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
본 실시예에 의하면, 각 태양 전지(10)에 대응하며 서로 다른 길이(L1, L2)를 구비하는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)을 구비하여 연결 부분(CP)의 면적(특히, 중첩 부분(OP))의 면적을 충분하게 확보하여 연결 특성을 향상하고 구조적 안정성을 향상할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)이 서로 평행하게 연장되어 직접 연결되어 이와 교차하는 배선을 구비하지 않는 간단한 구조를 가져 재료 비용을 절감하고 공정을 단순화할 수 있다. 이에 따라 태양 전지 패널(100)의 신뢰성 및 생산성을 향상할 수 있다.
상술한 태양 전지 패널(100)의 제조 방법을, 도 1 내지 도 6과 함께, 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널(100)의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 태양 전지 제조 단계(ST10)에서는, 도 2에 도시한 바와 같은 복수의 태양 전지(10)를 제조한다. 태양 전지(10)의 제조 공정으로는 알려진 다양한 공정이 적용될 수 있다. 그리고 정해진 패턴에 따라 연결 부재(32) 및 절연 부재(34)를 형성한다. 태양 전지(10)의 제조, 연결 부재(32) 및 절연 부재(34)의 형성 공정으로는 알려진 다양한 공정이 적용될 수 있다.
이어서, 배선재 준비 단계(ST20)에서는, 태양 전지(10)에 부착될 배선재(22)를 준비한다. 본 실시예에서 배선재 준비 단계(ST20)는 배선재(22)의 항복 강도를 증가시키는 항복 강도 증가 공정을 포함할 수 있다. 여기서, 항복 강도 증가 공정은 각 태양 전지(10)에 대응하여 부착될 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)이 상대적으로 높은 항복 강도를 가지도록 하기 위한 처리하는 공정이다. 이와 같이 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)이 상대적으로 높은 항복 강도를 가져야 태양 전지(10)의 변형을 최소화할 수 있고 중첩 부분(OP)에서 제2 연장 배선(26) 위에 위치한 제1 연장 배선(24)의 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
여기서, 항복 강도 증가 공정은 다양한 방법에 의하여 수행될 수 있는데, 예를 들어, 스풀(spool)에 권선된 베이스 배선을 푸는 공정에서 인장하는 것에 의하여 항복 강도를 증가하는 것에 의하여 수행될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)이 원하는 형상, 패턴 등을 가지도록 가공될 수도 있다. 그리고 항복 강도 증가 공정 후에 일정한 길이로 절단되어 원하는 항복 강도 및 원하는 길이를 가지는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)을 제조할 수 있다. 이와 같이 베이스 배선을 푸는 공정에서 베이스 배선을 인장하는 것에 의하여 항복 강도 증가 공정을 수행하면, 별도의 공정 추가 없이 항복 강도를 증가시킬 수 있어 공정을 단순화할 수 있다.
예를 들어, 베이스 배선의 항복 강도가 50 내지 120 MPa일 수 있고, 항복 강도 증가 공정을 수행한 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 항복 강도가 80 내지 170 MPa일 수 있다. 일 예로, 항복 강도 증가 공정에서 항복 강도를 10 내지 100 MPa(예를 들어, 20 내지 50 MPa)만큼 증가할 수 있다. 항복 강도 증가 공정에서 항복 강도가 100 MPa (예를 들어, 50 MPa)를 초과하면, 공정이 어려워지며 항복 강도 이외의 다른 특성이 저하되어 신뢰성이 저하될 수 있다.
이어서, 배선재 부착 단계(ST30)에서는, 각 태양 전지(10)에 대응하는 제1 연장 배선(24) 및 제2 연장 배선(26)을 연결 부재(32)를 이용하여 부착한다. 이때, 각 태양 전지(10)에 대응하는 제1 연장 배선(24) 및 제2 연장 배선(26)의 배치, 길이 등은 제1 태양 전지(10a), 제2 태양 전지(10b), 제1 단부 태양 전지(101), 제2 단부 태양 전지(102)에서의 배치, 길이 등을 고려하여 부착될 수 있다. 즉, 복수의 태양 전지(10) 위에 배선재(22)를 부착하되, 제1 태양 전지(10a), 제2 태양 전지(10b), 제1 단부 태양 전지(101), 제2 단부 태양 전지(102)에 대응하도록 제1 연장 배선(24) 및 제2 연장 배선(26)의 배치, 길이 등을 서로 다르게 하여 부착할 수 있다.
그리고 각 태양 전지(10) 위에 배선재(22)를 부착한 이후에 좀더 안정적인 고정을 위하여 태양 전지(10)의 후면 위에서 태양 전지(10) 및 배선재(22)를 덮는 셀내 고정 부재를 더 위치시킬 수 있다. 여기서, 셀내 고정 부재는 다양한 물질 또는 형태를 가질 수 있는데, 예를 들어, 접착 물질 또는 점착 물질을 포함하는 절연성 테이프로 구성될 수 있다. 일 예로, 셀내 고정 부재는 태양 전지(10) 및 배선재(22)의 일부를 덮도록 제1 방향에서 일정한 폭을 가지면서 제2 방향으로 길게 이어지는 형상을 가질 수 있다. 셀내 고정 부재로는 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 고정 부재(29)가 그대로 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
이어서, 태양 전지 배열 단계(ST40)에서는 회전 투입 공정을 포함하여 복수의 태양 전지(10)를 원하는 순서로 배열할 수 있다. 즉, 배선재(22)가 부착된 복수의 태양 전지(10)의 일부를 그대로 투입하고 다른 일부를 180도 회전하여 투입하여 태양 전지 스트링(S)의 배열을 구성할 수 있다.
예를 들어, 제1 단부 태양 전지(101)를 180도 회전하여 투입할 수 있다. 그리고 제1 태양 전지(10a)를 그대로 투입하고 제2 태양 전지(10b)를 180도 회전하여 투입하는 공정을 복수 횟수로 반복할 수 있다. 그리고 제2 단부 태양 전지(120)를 그대로 투입할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지 스트링(S)을 구성하는 태양 전지(10)의 배열을 완료할 수 있다.
이때, 서로 이웃한 두 개의 태양 전지(10)에서 먼저 투입된 태양 전지(10)의 제2 연장 배선(26) 위에 이후에 투입되는 태양 전지(10)의 제1 연장 배선(24)이 위치하여 연결 부분(CP)를 구성하게 된다. 이때, 이후에 투입되는 태양 전지(10)의 제1 연장 배선(24)이 먼저 투입된 태양 전지(10)에 중첩되도록 배치되어 중첩 부분(OP)를 구비하게 된다.
좀더 구체적으로, 제1 단부 태양 전지(101)의 제2 연장 배선(262)의 후면 위에 제1 태양 전지(10a)의 제1 연장 배선(24)을 위치시킨다. 일 예로, 제1 태양 전지(10a)의 제1 연장 배선(24)이 제1 단부 태양 전지(101) 내에서 제2 연장 배선(26)의 후면 위에 직접 연결되어 중첩 부분(OP)을 형성한 상태로 위치한다.
그리고 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)의 후면 위에 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)을 위치시킨다. 일 예로, 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)이 제1 태양 전지(10a) 내에서 제2 연장 배선(26)의 후면 위에 직접 연결되어 중첩 부분(OP)을 형성한 상태로 위치한다. 그리고 제2 태양 전지(10b)의 제2 연장 배선(26)의 후면 위에 또 다른 제1 태양 전지(10a)의 제1 연장 배선(24)을 위치시킨다. 일 예로, 또 다른 제1 태양 전지(10a)의 제1 연장 배선(24)이 제2 태양 전지(10b) 내에서 제2 연장 배선(26)의 후면 위에 직접 연결되어 중첩 부분(OP)을 형성한 상태로 위치시킨다. 이러한 공정을 반복하여 복수의 제1 태양 전지(10a)와 복수의 제2 태양 전지(10b)를 교번하여 차례로 배열한다.
그리고 제2 태양 전지(10b)의 제2 연장 배선(26)의 후면 위에 제2 단부 태양 전지(102)의 제1 연장 배선(24)을 위치시킨다. 일 예로, 제2 단부 태양 전지(102)의 제1 연장 배선(24)이 제2 태양 전지(10b) 내에서 제2 연장 배선(26)의 후면 위에 직접 연결되어 중첩 부분(OP)을 형성한 상태로 위치시킨다.
이어서, 고정부 형성 단계(ST50)에서는 이웃한 두 개의 태양 전지(10)에 구비된 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)을 고정하는 고정부를 형성한다. 여기서, 고정부는 연결 부분(CP)의 적어도 일부를 포함하는 영역에 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 고정부가 셀간 부분(SP)에 부분적으로 형성되는 선접합 부분(AP)으로 구성될 수 있다. 선접합 부분(AP)은 열 및 압력을 가하는 솔더링 공정에 의하여 형성될 수 있는데, 좀더 구체적으로, 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)을 예비적으로 고정하는 예비 솔더링 공정에 의하여 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 서로 이웃하는 태양 전지(10)의 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)은 라미네이션 공정에서 접합되므로, 선접합 부분(AP)은 라미네이션 공정 이전까지 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 틀어짐, 변형 등을 방지하는 역할만을 수행하면 되기 때문이다. 이에 따라 선접합 부분(AP)을 형성하는 예비 솔더링 공정의 온도가 복수의 배선부(20)를 연결하는 솔더링 공정(예를 들어, 제1 또는 제2 연장 배선(242, 262)과 버스바 배선(28)을 연결하는 솔더링 공정)의 온도보다 낮을 수 있다.
일 예로, 예비 솔더링 공정의 온도가 300 내지 400도씨일 수 있고, 복수의 배선부(20)를 연결하는 솔더링 공정(예를 들어, 제1 또는 제2 연장 배선(242, 262)과 버스바 배선(28)을 연결하는 솔더링 공정)의 온도가 400 내지 500도씨(일 예로, 400도씨 초과, 500도씨 이하)일 수 있다. 예비 솔더링 공정의 온도가 상대적으로 낮은 온도를 가지지만 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 용융점보다 높은 온도를 가지는데, 이는 공정 속도를 높이기 위한 것이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.
이러한 예비 솔더링 공정은 다양한 방법, 장치 등에 의하여 수행될 수 있는데, 일 예로, 펄스 히터를 이용하여 수행할 수 있다. 즉, 셀간 부분(SP)에 압력을 제공하면서 펄스 히터에 의한 열을 제공하여 선접합 부분(AP)을 형성할 수 있다. 펄스 히터는 승온 속도가 높아 선접합 부분(AP)을 안정적으로 형성할 수 있다. 상술한 바와 같이 선접합 부분(AP)은 다른 부분과 다른 부분과 다른 두께, 표면 거칠기, 또는 형상을 가질 수 있으며, 일 예로, 눌림 자국을 가질 수 있다.
이어서, 버스바 배선 부착 단계(ST60)에서는, 태양 전지 스트링(S)을 제2 방향으로 복수로 배열하고 태양 전지 스트링(S)의 단부들을 버스바 배선(28)으로 교번하여 연결할 수 있다. 일 예로, 하나의 태양 전지 스트링(S)과 제2 방향으로 이웃한 태양 전지 스트링(S)에서는 제2 방향에서 제1 단부 태양 전지(101)와 제2 태양 전지(102)가 번갈아서 위치하도록 배치될 수 있다. 그리고 제1 버스바 배선(28a)은 하나의 태양 전지 스트링(S)의 제1 단부 태양 전지(101)를 제2 방향에서 일측에 위치한 다른 태양 전지 스트링(S)의 제2 단부 태양 전지(102)와 연결하고, 제2 버스바 배선(28b)은 하나의 태양 전지 스트링(S)의 제2 단부 태양 전지(102)를 제2 방향에서 타측에 위치한 또 다른 태양 전지 스트링(S)의 제1 단부 태양 전지(101)와 연결할 수 있다. 좀더 구체적으로, 버스바 배선(28)은 제1 단부 태양 전지(101)의 제1 연장 배선(242)과 제2 단부 태양 전지(102)의 제2 연장 배선(262)에 교차하는 제2 방향으로 연장되어 이들과 중첩되는 부분에서의 솔더링 공정에 의하여 고정될 수 있다. 이에 의하여 직렬로 연결된 복수의 태양 전지 스트링(S)을 형성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다.
본 실시예에서 버스바 배선(28)에는 항복 강도 증가 공정을 수행하지 않거나, 항복 강도 증가 공정을 수행하더라도 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)과 같거나 그보다 낮은 항복 강도를 가지도록 할 수 있다. 태양 전지(10)에 직접 연결되는 부분이 아니므로 상대적으로 쉽게 변형되어 버스바 배선(28)의 박리 등을 방지할 수 있다.
그리고 버스바 배선 부착 단계(ST60)는 솔더링 공정에 의하여 수행될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 선접합 부분(AP)을 형성하는 예비 솔더링 공정의 온도가 버스바 배선 부착 단계(ST60)를 수행하는 솔더링 공정의 온도보다 낮을 수 있고, 버스바 배선 부착 단계(ST60)를 수행하는 솔더링 공정의 온도가 400 내지 500도씨(일 예로, 400도씨 초과, 500도씨 이하)일 수 있다. 이에 의하여 버스바 배선(28)과 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)이 서로 중첩되는 부분에서 완전하게 솔더링될 수 있다.
버스바 배선 부착 단계(ST60)에 의하여 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)과 버스바 배선(28)에 다른 부분과 다른 부분과 다른 두께, 표면 거칠기, 또는 형상을 가지는 접합 부분이 형성될 수 있다. 접합 부분은 선접합 부분(AP)과 유사한 특성을 가질 수 있다.
예를 들어, 접합 부분은 그 외의 다른 부분과 다른 두께, 표면 거칠기, 또는 형상을 가지는 부분일 수 있다. 특히, 접합 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분이 다른 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분과 다른 두께, 표면 거칠기, 또는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 접합 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분이 다른 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분보다 얇은 두께를 가지거나, 접합 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분이 다른 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분보다 큰 표면 거칠기를 가지거나, 또는 접합 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분이 다른 부분의 도전성 코팅층(SA)의 외부측 부분보다 불규칙한 형상 또는 불규칙한 표면을 가질 수 있다. 이는 라미네이션 공정 이전에 솔더링 공정에 의하여 가해진 압력에 의하여 형성된 된 것으로서 일종의 눌림 자국으로 볼 수 있다.
이어서, 라미네이션 단계(ST70)에서는, 열과 압력에 의하여 제1 커버 부재(42), 제1 밀봉재(30a), 버스바 배선(28)에 의하여 연결된 복수의 태양 전지 스트링(S), 제2 밀봉재(30b), 제2 커버 부재(44)를 일체화하여 태양 전지 패널(100)을 제조할 수 있다.
좀더 구체적으로, 라미네이션 장치의 작업대 위에 제1 커버 부재(110), 제1 밀봉재(30a), 버스바 배선(28)에 의하여 연결된 복수의 태양 전지 스트링(S), 제2 밀봉재(30b), 제2 커버 부재(44)를 차례로 위치시켜 적층 구조체를 형성한다. 일 예로, 유리 기판으로 구성되는 제1 커버 부재(42)를 라미네이션 장치의 작업대 쪽에 위치시켜 그 위에 제1 밀봉재(30a), 버스바 배선(28)에 의하여 연결된 복수의 태양 전지 스트링(S), 제2 밀봉재(30b), 제2 커버 부재(44) 등을 차례로 위치시킬 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능하다. 이어서, 적층 구조체에 열과 압력을 가하는 라미네이션 공정을 수행한다. 그러면, 제1 밀봉재(30a) 및 제2 밀봉재(30b)가 용융된 후에 경화되어 압력에 의하여 압착되어 제1 커버 부재(42)와 제2 커버 부재(44)의 사이 공간을 밀봉재(30)가 완전히 채울 수 있다. 이에 의하여 밀봉재(30)에 의하여 제1 커버 부재(42)와 제2 커버 부재(44)의 사이 공간이 완전히 채워지면서 버스바 배선(28)에 의하여 연결된 복수의 태양 전지 스트링(S)가 밀봉될 수 있다. 이에 의하여 원하는 형상을 가지는 태양 전지 패널(100)이 제조된다.
라미네이션 공정은 제1 및 제2 밀봉재(30a, 30b)를 용융할 수 있는 온도로 수행될 수 있는데, 예를 들어, 160 내지 180도씨에서 수행될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 용융점이 라미네이션 공정의 온도보다 낮을 수 있고, 일 예로, 120도씨 내지 150도씨일 수 있다. 이에 따라 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 연결 부분(CP)에서 전체적으로 도전성 코팅층(SA)이 용융되어 서로 접합될 수 있다. 이에 따라 라미네이션 공정 이전에는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 중첩 부분(CP)을 전체적으로 솔더링하는 공정이 필요하지 않아 예비 고정 또는 가고정을 위한 솔더링 공정 등으로 구성되는 예비적으로 수행하는 고정부(선접합 부분(AP) 또는 고정 부재(도 9의 참조부호 29))으로만 예비 고정할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 라미네이션 공정의 온도보다 낮은 용융점을 가지는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 도전성 코팅층(SA)가 라미네이션 공정에서 전체적으로 용융되므로, 라미네이션 공정 이후에 선접합 부분(AP)은 없어지거나 잔존하여도 다른 부분과의 형태 차이가 크지 않을 수 있다. 그리고 선접합 부분(AP)에서 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 도전성 코팅층(SA)이 서로 접하는 부분이 함께 전체적으로 용융되므로, 도 6의 확대원에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 도전성 코팅층(SA)이 일체화되어 이들 사이에 경계가 구비되지 않는다. 반면, 상대적으로 높은 용융점을 가지는 버스바 배선(28)의 도전성 코팅층(SA)은 라미네이션 공정에서 용융되지 않으므로, 라미네이션 공정 이후에도 버스바 배선(28)의 도전성 코팅층(SA)에 형성된 접합 부분 또는 눌림 자국은 그대로 잔존하거나, 선접합 부분(AP)에 비하여 다른 부분과의 형태 차이가 더 클 수 있다. 그리고 버스바 배선(28)의 도전성 코팅층(SA)의 도전성 코팅층(SA)과 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 도전성 코팅층(SA)은 서로 다른 물질로 구성되므로, 라미네이션 공정 이후에 버스바 배선(28)의 도전성 코팅층(SA)과 제1 또는 제2 연장 배선(24, 26)의 도전성 코팅층(SA) 사이에 경계면이 그대로 존재하게 된다.
본 실시예에 따른 제조 방법에 의하면, 복수의 태양 전지(10)를 형성하고 이의 일부는 그대로 투입하고 이의 다른 일부를 회전하여 투입하여 원하는 태양 전지(10) 및 배선부(20)의 구조 및 배열을 가지는 태양 전지 패널(100)을 간단한 공정으로 제조할 수 있다. 그리고 평행하게 연장된 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)이 중첩 부분(CP)을 가지도록 서로 연결하여 라미네이션 공정 이전에는 예비 고정을 위한 고정부만을 형성하면 되므로, 공정을 더욱 단순화할 수 있다. 또한, 배선재 준비 단계(ST20)에서 항복 강도 증가 공정을 수행하여 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)이 원하는 특성을 가지도록 할 수 있다. 이에 따라 우수한 신뢰성을 가지는 태양 전지 패널(100)을 간단한 공정으로 제조할 수 있다.
상술한 설명에서는 배선재 부착 단계(ST30) 이후에 수행되는 태양 전지 배열 단계(ST40)가 회전 공정을 포함하는 것으로 설명하였다. 그러나 다른 공정에서 회전 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 배선재 부착 단계(ST30) 이전에 일부 태양 전지(10)의 회전 공정을 먼저 수행한 이후에 배선재(22)를 부착할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
그리고 본 실시예에서는 태양 전지 배열 단계(ST40) 이후에 고정부 형성 단계(ST50)를 수행한다. 이때, 태양 전지 배열 단계(ST40)에서 태양 전지 스트링(S)에 해당되는 복수의 태양 전지(10)를 모두 배열한 이후에 고정부 형성 단계(ST50)를 수행할 수도 있다. 또는, 태양 전지 배열 단계(ST40)에서 태양 전지 스트링(S)에 해당되는 복수의 태양 전지(10)를 배열하는 공정 중에 고정부 형성 단계(ST50)를 함께 수행하는 것도 가능하다. 즉, 두 개의 태양 전지(10)의 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)을 겹친 후에 해당 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 고정부를 형성하는 공정을 수행하고 이를 반복 수행할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 상술한 설명과 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. 그리고 상술한 실시예 또는 이를 변형한 예와 아래의 실시예 또는 이를 변형한 예들을 서로 결합한 것 또한 본 발명의 범위에 속한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 패널에 포함되는 제1 및 제2 태양 전지를 도시한 평면도이고, 도 9는 도 8의 IX-IX 선에 대응하는 태양 전지 패널의 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에서는 제1 태양 전지(10a)의 제2 연장 배선(26)과 제2 태양 전지(10b)의 제1 연장 배선(24)을 고정하는 고정부가 연결 부분의 적어도 일부를 덮는 고정 부재(29)를 포함할 수 있다.
이때, 고정 부재(29)는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26) 및 제1 및/또는 제2 태양 전지(10a, 10b)를 고정할 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 고정 부재(29)는, 베이스 부재(29a)와, 베이스 부재(29a)의 일면에 위치하며 배선부(20)에 연결되는 부착층(29b)을 포함하는, 절연성 테이프로 구성될 수 있다. 이와 같이 고정 부재(29)가 테이프로 구성되면 테이프를 부착하는 단순한 공정에 의하여 고정 부재(29)를 원하는 위치에 고정시킬 수 있다.
베이스 부재(29a)는 고정 부재(29)의 강도를 높이는 역할을 할 수 있다. 일 예로, 베이스 부재(29a)를 수지를 주성분으로 할 수 있는데, 예를 들어, 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 등을 포함할 수 있다.
그리고 부착층(29b)은 접착 물질 또는 점착 물질을 포함하여 배선재(22)에 접착 또는 점착에 의하여 고정될 수 있다. 여기서, 접착(adhesion)이라 함은 두 개의 층이 물리적으로 완벽하게 부착되어 두 개의 층을 분리할 때 적어도 하나의 층이 손상되는 것을 의미할 수 있고, 점착(cohesion)이라 함은 상온에서 일정한 물리적 힘에 의해 두 개의 층이 서로 손상 없이 서로 부착되거나 분리될 수 있도록 고정된 것을 의미한다. 부착층(29b)이 접착 물질을 포함하면 좀더 우수한 고정 특성을 가질 수 있다. 부착층(29b)이 점착 물질을 포함하면, 고정 부재(29)가 잘못 부착된 경우, 또는 태양 전지(10)의 교체, 수리 시에 쉽게 고정 부재(29)를 분리할 수 있다. 예를 들어, 부착층(29b)은 에폭시(epoxy) 계열, 아크릴(acryl) 계열 또는 실리콘(silicone) 계열의 접착 물질 또는 점착 물질을 포함할 수 있다.
이때, 베이스 부재(29a)의 두께)가 부착층(29b)의 두께와 같거나 그보다 클 수 있다. 이에 의하여 고정 부재(29)의 강도를 향상할 수 있다. 예를 들어, 베이스 부재(29a)의 두께가 100um 이하(일 예로, 50um 내지 70um)일 수 있고, 부착층(29b)의 두께가 100um 이하(일 예로, 10um 내지 30um)일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 베이스 부재(29a)의 두께 및 부착층(29b)의 두께가 다양한 값을 가질 수 있다.
그리고 고정 부재(29)가 절연성 테이프로 구성되지 않고, 접착 물질 또는 점착 물질을 도포하여 형성될 수도 있다.
본 실시예에서 고정 부재(29)는 제1 태양 전지(10a) 및/또는 제2 태양 전지(10b)의 후면 위에서 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 연결 부분(CP)(특히, 중첩 부분(OP)을 덮도록 형성될 수 있다. 일 예로, 고정 부재(29)가 제1 태양 전지(10a) 및/또는 제2 태양 전지(10b)의 후면 위에서 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 후면에 접착될 수 있다. 그러면, 고정 구조를 단순화할 수 있다.
일 예로, 고정 부재(29)가 도 8에 도시한 바와 같이 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 연장 방향과 교차(일 예로, 직교)하는 방향으로 길게 이어지면서 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)에 모두 걸쳐서 형성될 수 있다. 이와 같은 경우에는 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)을 안정적으로 고정할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 변형예로, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b) 중에서 해당 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 중첩 부분(OP)이 위치한 제1 태양 전지(10a)에 대응하도록 고정 부재(29)가 구비될 수도 있다. 그리고 고정 부재(29)의 평면 형상 또한 다양하게 변형이 가능하다. 또한, 도 8 내지 도 10에서는 고정 부재(29)가 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 후면에 위치한 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 고정 부재(29)가 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 전면에 위치하거나, 전면 및 후면에 모두 위치할 수도 있다. 고정 부재(29)가 제1 및 제2 연장 배선(24, 26)의 전면에 위치하는 경우에는 일정한 색상을 가져 태양 전지 패널(100)의 외관 향상에 기여하도록 할 수 있다. 예를 들어, 고정 부재(29)가 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b) 사이의 셀간 영역에 대응하는 형상을 가지면서 불투명한 색상, 태양 전지(10)와 유사한 색상을 가져 태양 전지(10)의 경계면이 잘 인식되지 않도록 하는 쉴드 부재로 구성될 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
상술한 설명은 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)를 기준으로 하였으나 상술한 설명은 제1 및 제2 단부 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지(10)에서 서로 이웃하는 두 개의 태양 전지에 적용될 수 있다.
상술한 제1 및 제2 태양 전지(10a, 10b)를 포함하는 태양 전지 패널(100)의 제조 방법에서, 고정부 형성 단계(ST50)는, 제1 및/또는 제2 태양 전지(10a, 10b), 그리고 제1 및 제2 연장 배선(24, 26) 위에 고정 부재(29)를 부착하는 것에 의하여 수행될 수 있다.
이하, 본 발명의 실험예에 의하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명의 실험예는 본 발명을 예시하기 위한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 2에 도시한 바에 따른 복수의 태양 전지를 제조하고, 각 태양 전지에 절연 부재 및 연결 부재를 형성하고, 300도씨의 온도에서 예비 솔더링 공정을 수행하여 제1 및 제2 연장 부재를 부착하였다. 연결 부분을 구비하도록 이웃한 두 개의 태양 전지의 제1 및 제2 연장 배선을 연결하여 태양 전지 스트링을 형성하고, 450도씨의 온도에서 솔더링 공정을 수행하여 태양 전지 스트링에 버스바 배선을 부착하였다. 제1 커버 부재, 제1 밀봉재, 버스바 배선이 부착된 태양 전지 스트링, 제2 밀봉재 및 제2 커버 부재를 차례로 적층하고 180도씨의 온도에서 압력을 가하는 라미네이션 공정을 수행하여 태양 전지 패널의 제조를 완료한다.
여기서, 제1 및 제2 연장 부재는, 항복 강도가 80 MPa인 베이스 배선에 인장하는 항복 강도 증가 공정을 수행하여 형성되어 항복 강도가 110 MPa였다. 그리고 제1 및 제2 연장 배선이 주석-비스무스 합금을 포함하며 용융점이 120도씨이고 버스바 배선이 주석-납 합금을 포함하며 용융점이 150도씨이었다. 그리고 제1 및 제2 연장 배선의 연결 부분이 일 태양 전지에 중첩되는 중첩 부분을 가지도록 위치하고 중첩 부분의 길이가 3mm였다.
비교예 1
제1 및 제2 연장 배선의 연결 부분이 일 태양 전지에 중첩되는 중첩 부분을 구비하지 않고 이웃한 태양 전지 사이에 이격 영역에만 위치하여 연결 부분이 이격 거리보다 작은 길이를 가진다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 태양 전지 패널을 제조하였다.
실시예 1에 따른 태양 전지 패널에 온도 사이클(thermal cycle, TC) 시험을 200회 반복한 후에 태양 전지 패널의 일부를 촬영한 사진 및 전기 루미네선스(electro luminescence, EL) 사진을 각기 도 11 및 도 12에 첨부하고, 실시예 1에 따른 태양 전지 패널에 온도 사이클 시험을 200회 반복한 후에 태양 전지 패널의 일부를 촬영한 사진 및 전기 루미네선스 사진을 각기 도 13 및 도 14에 첨부하였다.
도 11을 참조하면, 실시예 1에 따른 태양 전지 패널에서는 제1 및 제2 연장 배선이 안정적으로 연결된 것을 알 수 있다. 도 12를 참조하면, 실시예 1에 따른 태양 전지 패널에서는 전기 루미네선스 사진에서도 태양 전지 내에 음영이 발생되지 않았으며, 이로부터 온도 사이클 시험 후에도 제1 및 제2 연장 배선의 들뜸 현상이 발생하지 않았음을 알 수 있다. 이와 같이 중첩 부분을 구비하는 실시예 1에서는 제1 및 제2 연장 배선이 안정적으로 연결되며 제1 및 제2 연장 배선의 들뜸 현상이 발생하지 않았으므로 우수한 신뢰성을 가지는 것을 알 수 있다.
반면, 도 13을 참조하면, 비교예 1에 따른 태양 전지 패널에서는 제1 및 제2 연장 배선이 안정적으로 연결되지 않은 부분이 발생한 것을 알 수 있다. 도 14를 참조하면, 비교예 1에 따른 태양 전지 패널에서는 전기 루미네선스 사진에서 태양 전지 내에 다른 부분보다 어둡게 보이는 음영이 발생되지 않았으며, 이로부터 온도 사이클 시험 후에도 제1 및 제2 연장 배선의 들뜸 현상이 발생했음을 알 수 있다. 이와 같이 중첩 부분을 구비하지 않는 비교예 1에서는 제1 및 제2 연장 배선이 안정적으로 연결되지 않거나 제1 및 제2 연장 배선의 들뜸 현상이 발생하여 신뢰성이 저하될 수 있다.
상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 서로 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지; 및
    상기 복수의 태양 전지를 전기적으로 연결하는 배선부
    를 포함하고,
    상기 배선부는, 상기 복수의 태양 전지 각각에 대응하도록, 상기 태양 전지의 제1 측을 지나 외측으로 연장된 제1 외측 부분을 구비하는 제1 연장 배선과, 상기 태양 전지의 상기 제1 측과 반대되는 제2 측을 지나 외측으로 연장된 제2 외측 부분을 구비하는 제2 연장 배선을 포함하고,
    상기 제1 태양 전지의 상기 제2 연장 배선과 상기 제2 태양 전지의 상기 제1 연장 배선이 중첩되어 연결되는 연결 부분을 포함하고,
    상기 연결 부분이 상기 제1 태양 전지의 일부에 중첩하여 형성되는 중첩 부분을 구비하는 태양 전지 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 태양 전지의 상기 제2 연장 배선과 상기 제2 태양 전지의 상기 제1 연장 배선이 서로 평행하게 연장되어 직접 연결되는 태양 전지 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 태양 전지의 상기 제2 연장 배선은 상기 제2 태양 전지와 이격하여 위치하는 태양 전지 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부분에서 상기 제1 태양 전지의 상기 제2 연장 배선 위에 상기 제2 태양 전지의 상기 제1 연장 배선이 위치하는 태양 전지 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외측 부분의 길이가 상기 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 크거나; 또는
    상기 제2 외측 부분의 길이가 상기 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 크거나; 또는
    상기 연결 부분의 길이가 상기 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 크거나; 또는
    상기 제2 외측 부분의 길이가 상기 제2 외측 부분의 외측 단부와 상기 제2 태양 전지 사이의 이격 거리와 같거나 그보다 크거나; 또는
    상기 중첩 부분의 길이가 상기 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 크거나; 또는
    상기 중첩 부분의 길이가 상기 제2 외측 부분의 길이보다 크거나; 또는
    상기 중첩 부분의 길이가 상기 제1 또는 제2 연장 배선의 내측 단부와 상기 태양 전지의 상기 제2 측 또는 상기 제1 측 사이의 단부 간격과 같거나 그보다 큰 태양 전지 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중첩 부분이 상기 제1 태양 전지에 구비되는 제1 및 제2 전극 중 적어도 하나와 중첩되도록 위치하는 태양 전지 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연장 배선과 상기 제2 연장 배선을 고정하도록 상기 연결 부분의 적어도 일부를 포함하여 형성되는 고정부를 구비하는 태양 전지 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연결 부분이 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지 사이의 셀간 영역에 위치하는 셀간 부분을 구비할 수 있고,
    상기 고정부가 상기 셀간 부분에 대응하여 부분적으로 형성되며 다른 부분과 다른 두께, 표면 거칠기, 또는 형상을 가지는 선접합 부분으로 구성되는 태양 전지 패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고정부가 상기 연결 부분의 적어도 일부를 덮는 고정 부재를 포함하는 태양 전지 패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고정 부재가 적어도 상기 제1 태양 전지 및 상기 중첩 부분의 적어도 일부를 덮도록 형성되는 절연 테이프로 구성되는 태양 전지 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부분의 면적이 3 내지 16.5 mm2인 태양 전지 패널.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연장 배선 또는 상기 제2 연장 배선의 항복 강도가 80 내지 170 MPa인 태양 전지 패널.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 태양 전지가 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향에서 복수의 태양 전지 스트링을 구성하고,
    상기 복수의 태양 전지 스트링을 단부에서 상기 제2 방향으로 연결하는 버스바 배선을 더 포함하며,
    상기 제1 연장 배선 또는 상기 제2 연장 배선이 상기 버스바 배선과 다른 물질, 다른 용융점, 또는 다른 항복 강도를 가지는 태양 전지 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 연장 배선 또는 상기 제2 연장 배선의 용융점이 상기 버스바 배선의 용융점보다 높거나; 또는
    상기 제1 연장 배선 또는 상기 제2 연장 배선이 주석-비스무스 합금을 포함하고 상기 버스 리본이 주석-납 합금을 포함하거나; 또는
    상기 제1 연장 배선 또는 상기 제2 연장 배선의 항복 강도가 상기 버스바 배선의 항복 강도와 같거나 그보다 낮은 태양 전지 패널.
  15. 태양 전지;
    제1 방향에서 상기 태양 전지의 제1 측을 지나 외측으로 연장된 제1 외측 부분을 구비하는 제1 연장 배선; 및
    상기 제1 방향에서 상기 태양 전지의 상기 제1 측과 반대되는 제2 측을 지나 외측으로 연장된 제2 외측 부분을 구비하는 제2 연장 배선
    을 포함하고,
    상기 제1 외측 부분과 상기 제2 외측 부분이 서로 다른 길이를 가지는 태양 전지 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 외측 부분의 길이가 상기 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 크거나; 또는
    상기 제2 외측 부분의 길이가 상기 제1 또는 제2 연장 배선의 폭보다 크거나; 또는
    상기 제2 외측 부분의 길이가 상기 제1 또는 제2 연장 배선의 내측 단부와 상기 태양 전지의 상기 제2 측 또는 상기 제1 측 사이의 단부 간격과 같거나 그보다 크거나; 또는
    상기 제1 방향에서 상기 제1 연장 배선의 내측 단부와 상기 제2 연장 배선의 내측 단부가 서로 대칭되게 위치하는 태양 전지 패널.
  17. 서로 전기적으로 연결되는 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수의 태양 전지를 제조하는 단계;
    항복 강도를 증가시키는 항복 강도 증가 공정을 포함하여 배선재를 준비하는 단계;
    상기 복수의 태양 전지 각각에 제1 연장 배선 및 제2 연장 배선을 부착하는 단계;
    상기 제1 태양 전지를 그대로 투입하고 상기 제2 태양 전지를 180도 회전하여 투입하고, 상기 제1 태양 전지의 상기 제2 연장 배선 위에서 상기 제1 태양 전지의 일부에 중첩하도록 상기 제2 태양 전지의 상기 제1 연장 배선을 위치시키는 배열 단계;
    태양 전지 스트링을 구성하도록 상기 제1 연장 배선과 상기 제2 연장 배선이 중첩되어 연결되는 연결 영역의 적어도 일부에 고정부를 형성하는 단계; 및
    제1 커버 부재, 제1 밀봉재, 상기 태양 전지 스트링, 제2 밀봉재, 제2 커버 부재를 적층하여 열 및 압력을 가하여 일체화하는 라미네이션 단계;
    를 포함하는 태양 전지 패널의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 연결 부분이 상기 제1 태양 전지와 상기 제2 태양 전지 사이의 셀간 영역에 위치하는 셀간 부분을 구비할 수 있고,
    상기 고정부를 형성하는 단계에서는 상기 셀간 부분을 부분적으로 솔더링하여 선접합 부분으로 구성되는 상기 고정부를 형성하는 태양 전지 패널의 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 고정부를 형성하는 단계에서는, 상기 고정 부재가 적어도 상기 제1 태양 전지 및 상기 중첩 부분의 적어도 일부 위에 절연 테이프로 구성되는 고정 부재를 부착하는 태양 전지 패널의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 항복 강도 증가 공정에서는, 항복 강도가 50 내지 120 MPa인 베이스 배선을 푸는 공정에서 인장하여 상기 제1 및 제2 연장 배선이 80 내지 170 MPa의 항복 강도를 가지도록 하는 태양 전지 패널의 제조 방법.
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