KR100967820B1 - A method to fabricate long life-time solar cell modules using a back integrated cell - Google Patents
A method to fabricate long life-time solar cell modules using a back integrated cell Download PDFInfo
- Publication number
- KR100967820B1 KR100967820B1 KR1020030015427A KR20030015427A KR100967820B1 KR 100967820 B1 KR100967820 B1 KR 100967820B1 KR 1020030015427 A KR1020030015427 A KR 1020030015427A KR 20030015427 A KR20030015427 A KR 20030015427A KR 100967820 B1 KR100967820 B1 KR 100967820B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solar cell
- module
- electrode
- electrodes
- layer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 30
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 18
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 10
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012945 sealing adhesive Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
태양전지 모듈의 수명을 크게 개선할 수 있고 태양전지 모듈제조 시간과 제조 단가를 낮출 수 있는 태양전지 모듈제조 방법과 제조장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따르면, 태양전지의 전극을 모두 빛이 조사되는 태양전지의 뒷면에 배치하는 BIC(back integrated cell)형 태양전지를 이용하고, BIC(back integrated cell)형 태양전지의 전극과 모듈의 뒷판에 배치된 전극을 서로 자동으로 정열하고 접합이 가능하도록 하여 상부에 저철분 강화유리와 같은 상부 보호캡을 씌워 밀폐시킨다. 모듈 뒷판은 태양전지와 암, 수 쌍을 이루는 금속전극 패턴을 서로 직렬로 연결해주는 금속배선을 가지고 있고 태양전지와 직접 접촉하지 않는 부분에는 절연막이 코팅되있다. 태양전지와 모듈 뒷판에 이미 형성된 금속패턴 사이의 접합은 저융점 금속으로 온도 200도 내외에서 가열후 냉각하여 접합한다. 상기와 같은 방법으로 기존에 모듈 수명에 한계를 주던 수지계열의 접착제를 제거하고 직접 태양전지와 모듈 뒷판과 자동 정열 접합하여 모듈수명을 50년 이상 연장 가능한 장수명 모듈을 제조할 수 있다.
Disclosed are a method and apparatus for manufacturing a solar cell module, which can greatly improve the lifespan of a solar cell module and lower the manufacturing time and manufacturing cost of the solar cell module. According to the present invention, the back plate of an electrode and a module of a back integrated cell (BIC) solar cell using a back integrated cell (BIC) type solar cell in which all electrodes of the solar cell are disposed on the back side of the solar cell to which light is irradiated. The electrodes disposed on the top are automatically aligned with each other to enable bonding, and the upper protective cap such as low iron tempered glass is covered and sealed. The back panel of the module has a metal wiring that connects the solar cell, the female and the pair of metal electrode patterns in series with each other, and an insulating film is coated on the part that is not in direct contact with the solar cell. The junction between the solar cell and the metal pattern already formed on the back panel of the solar cell is a low melting point metal, which is bonded by heating after cooling to around 200 degrees. By removing the resin-based adhesive that previously limited the life of the module in the same manner as described above, it is possible to manufacture a long-life module that can extend the life of the module by more than 50 years by direct automatic bonding with the solar cell and the module back panel.
Description
도 1은 본 발명에 따른 태장수명 태양전지 모듈 제조의 전체 구성도, 1 is an overall configuration diagram of manufacturing a Taejang life solar cell module according to the present invention,
도 2는 본 발명에 사용되는 BIC (Back Integrated Cell) 태양전지의 기본 개념도,2 is a basic conceptual view of a BIC (Back Integrated Cell) solar cell used in the present invention,
도 3a, 3b는 본 발명에 사용가능한 BIC (Back Integrated Cell) 태양전지의 후면 전극의 종류를 나타낸 도면, Figure 3a, 3b is a view showing the type of the back electrode of the BIC (Back Integrated Cell) solar cell usable in the present invention,
도 4a, 4b는 본 발명에 사용되는 BIC (Back Integrated Cell) 태양전지 제조공정과 장수명 태양전지 모듈의 대표적인 제조공정도,4A and 4B are representative manufacturing process diagrams of a BIC (Back Integrated Cell) solar cell manufacturing process and a long life solar cell module used in the present invention;
도 5a, 5b, 5c는 종래 기술에 따른 태양전지 모듈제조의 전체구성도, 측면도, 50 와트급 완성품의 외관도, 그리고5a, 5b, 5c is an overall configuration, side view, appearance of a 50-watt finished product of the solar cell module manufacturing according to the prior art, and
도 6은 기존 태양전지 모듈에 사용되는 태양전지 구조를 나타낸 도면이다.
6 is a view showing a solar cell structure used in the existing solar cell module.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100 : 태양전지 모듈 뒷판 100: solar cell module back panel
200a - 290d : 태양전지 모듈 뒷판에 형성된 금속 배선재 패턴 200a-290d: Metal wiring pattern formed on the back panel of the solar cell module
310,320 : 태양전지 모듈의 양극과 음극 전극310,320: positive and negative electrode of solar cell module
400 - 490 : 태양전지 후면에 형성된 양극과 음극 전극400-490: anode and cathode electrodes formed on the back of the solar cell
400a - 400h : 태양전지 후면에 형성 가능한 전극의 다양한 형태400a-400h: Various types of electrodes that can be formed on the back of the solar cell
500 - 590 : 태양전지 웨이퍼 500-590: Solar Cell Wafer
600 - 690 : 태양전지 표면 반사방지용 texture 층 600-690: Anti-reflective texture layer for solar cell
700 : 강화유리 또는 플라스틱 계열의 투명 표면 커버 700: transparent surface cover of tempered glass or plastic
800 : 실리콘계 라인형 밀봉용 접착제 800: silicone line type sealing adhesive
1A - 9D : 기존 태양전지 모듈형성에 사용되는 태양전지.
1A-9D: Solar cell used to form existing solar cell module.
본 발명은 장수명 태양전지 모듈 제조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양전지 후면에 태양전지의 전극을 모두 빛이 조사되는 태양전지의 뒷면에 배치하고, 이러한 전극과 모듈의 뒷판에 배치된 전극을 서로 암, 수 쌍으로 접합한 상태에서 상부에 투명 보호캡을 씌워 밀폐시킨다. 기존에는 직렬 또는 병렬로 연결된 태양전지와 전면의 보호캡 사이에 수지계열의 접착제를 사용하고, 태양전지와 모듈의 뒷면 사이에 수지계열을 사용하여 밀봉하던 기술을 이용하였다. 도 1과 같이 기존에 모듈수명에 한계를 주던 수지계열의 접착제를 제거하고 직접 태양전지의 금속전극 과 모듈 뒷판 금속끼리 접합하여 모듈수명을 두 배 이상 연장 가능한 장수명 모듈을 제조에 관한 것이다. The present invention relates to manufacturing a long-life solar cell module, and more particularly, to arrange the electrode of the solar cell on the back of the solar cell on the back of the solar cell is irradiated with light, and the electrodes disposed on the back plate of the electrode and the module It is sealed by putting a transparent protective cap on the upper part in the state of joining with male and female pairs. Conventionally, a resin-based adhesive is used between a solar cell connected in series or in parallel and a protective cap on the front surface, and a resin-based sealing technique is used between the solar cell and the back of the module. As shown in FIG. 1, the present invention relates to manufacturing a long-life module capable of extending the life of a module by more than two times by removing a resin-based adhesive that previously limited the module life and directly bonding the metal electrodes of the solar cell and the metal of the module back plate.
도 6에서와 같이 기존에 태양전지 모듈을 제조하기 위해서는 태양전지 앞면과 뒷면에 형성된 전극에 탭을 달아서 서로 연결하였다. 직렬로 수개의 태양전지를 연결하는 과정에서 태양전지 정열에 어려움과 태양전지 사이를 연결해주는 탭 사이의 접촉저항 증가, 접촉 불량 등의 문제요소를 내포하고 있다. 본 발명은 수지계열 접착제 제거를 통한 태양전지 모듈 수명 개선뿐만 아니라 기존에 제조과정에서 문제가 되던 태양전지 정열이 자동으로 되도록 태양전지에 형성된 전극과 모듈 뒷판에 형성되는 전극에 암, 수 형태의 요철을 주어서 자동으로 정열되고 접촉상의 기계적인 강도문제를 해결하고 접촉저항도 기존보다 줄일 수 있어 모듈의 에너지 변환 효율을 높일 수 있다. In order to manufacture a conventional solar cell module as shown in Figure 6 by attaching a tab on the electrode formed on the solar cell front and back and connected to each other. In the process of connecting several solar cells in series, there are problems such as difficulty in aligning the solar cells, increased contact resistance between the tabs connecting the solar cells, and poor contact. The present invention not only improves the lifespan of a solar cell module by removing the resin-based adhesive, but also female and male irregularities in the electrode formed on the solar cell and the electrode formed on the module back plate so that the alignment of the solar cell, which has been a problem in the manufacturing process, is automatic. It solves the problem of mechanical alignment on contact and mechanical strength on contact and reduces contact resistance than before, thus improving the energy conversion efficiency of the module.
본 특허는 태양광발전의 대량 도입에 대비한 태양전지와 모듈성능 개선을 통한 태양광발전시스템의 성능개선, 신뢰성 확보, 내구성 보강, 안전성 강화, 가격하락, 제조공정 소요시간 단축 등에서 기존의 한계를 극복하는 방안이다. This patent covers the existing limitations in improving the performance of solar photovoltaic system by securing solar cell and module performance in preparation for mass introduction of photovoltaic power generation, securing reliability, strengthening durability, enhancing safety, lowering price, and shortening manufacturing process time. It is a way to overcome.
도 2에 본 특허에 사용되는 BIC형 태양전지 구조를 도시하였다. 도 2에 참조부호 (500)는 p-type 실리콘 웨이퍼를 나타내며, p-type 실리콘(500)의 상부표면 상에는 표면반사 방지를 위한 피라미드형으로 texture된 층(600)이 형성되고, p-type 실리콘(500)의 하부면 상에는 집적화된 전극(400)이 형성된다. 하부에 집적화된 전극(400)은 p+층/양극전극과 n+층/음극전극으로 구성하여 모든 전극이 후면에만 형성된다.
2 illustrates a BIC solar cell structure used in the present patent. In FIG. 2,
도 3에서 참조부호(400a, 400b,400c, 400d)는 하부에 집적화하는 전극(400)으로 p+층/양극전극과 n+층/음극전극을 점형태의 전극으로 구성하는 방법이고, 참조부호(400e, 400f,400g, 400h)는 선형태의 전극으로 구성하는 방법이다. 도3의 전극은 기계적으로 자동정열이 가능하도록 태양전지 전극과 모듈의 전극패턴이 암, 수 쌍을 이루도록 한다. In FIG. 3,
도 6은 기존에 태양전지 모듈제조에 사용하던 태양전지 구조이다. 상부와 하부에 전극을 형성하여 사용하기 때문에 태양전지 제조 후에 별도의 연결 탭을 부착하고 이를 다시 직렬로 연결하여 36개의 태양전지 메트릭스를 구성하였다. 태양전지 매트릭스를 고정하기 위해서는 투명한 수지계열의 접착제를 사용하거나 EVA와 같은 필름 형태를 태양전지 메트릭스 앞, 뒷면에 배치하여 120도의 온도에서 진공밀착 함으로서 모듈을 완성하였다. 도 5에서와 같은 기존에 태양전지 모듈에 사용되는 수지계열은 태양광의 자외선에 장기간 노출되면 변색, 갈라짐 등의 노화현상으로 태양전지 모듈의 수명에 한계를 주던 주요원인 이었다. 따라서, 태양전지 모듈에 장수명화를 위해서는 수지계열의 밀봉제를 제거하는 태양전지 모듈 제조방법 개발이 필수적이다. 6 is a structure of a solar cell that was previously used for manufacturing a solar cell module. Since the electrodes are formed at the top and the bottom, 36 solar cell metrics were constructed by attaching separate connection tabs and connecting them in series after solar cell manufacturing. To fix the solar cell matrix, the module was completed by using a transparent resin-based adhesive or by placing a film such as EVA on the front and back of the solar cell matrix by vacuum bonding at a temperature of 120 degrees. Resin series used in the conventional solar cell module as shown in Figure 5 was the main cause of limiting the life of the solar cell module due to aging phenomena such as discoloration, cracking when exposed to ultraviolet rays of sunlight for a long time. Therefore, in order to extend the life of the solar cell module, it is essential to develop a solar cell module manufacturing method for removing the resin-based sealant.
도 4a에 BIC 태양전지 전극이 집적되는 태양전지 제조과정을 도시하였다. 참조부호 (500)는 p-type 실리콘 웨이퍼를 나타내며, p-type 실리콘(500)의 상부면 상에는 표면반사 방지를 위한 피라미드형으로 texture된 층(600))이 형성되고, p-type 실리콘(500)의 하부면 상에는 집적화된 전극 (400)이 형성된다. 하부에 집적 화된 전극(400)은 p+층/양극전극과 n+층/음극전극으로 구성하여 모든 전극이 후면에만 형성된다. 전극형태는 크게 2가지로 점형태와 선형태가 가능하다. 도 4b에서 후면에 전극이 집적되는 태양전지 모듈 제조과정을 도시하였다. BIC 태양전지 전극과 암, 수를 이루는 전극패턴을 포함한 모듈 뒷판과의 접합은 저융점 금속을 모듈 뒷판의 태양전지와 접촉하는 부위에 형성한 후에 200도 내외로 가열한 후에 냉각하여 접합하도록 한다. 태양전지 금속전극과 모듈으ㅢ 금속끼리 직접 접합하도록 하여 수지계열의 밀봉제를 사용하지 않고도 정열 고정이 가능하다.4A illustrates a solar cell manufacturing process in which a BIC solar cell electrode is integrated.
태양전지 모듈에 수지계열의 밀봉제를 제거하는 태양전지 모듈 제조방법은 외부에 일정 거리를 유지하고 전면에 노화현상의 원인인 수지계열 밀봉제를 제거하고 spacer와 진공밀봉을 입해서도 형성이 가능하다. 그러나, 이런 기술은 추위와 더위에 온도차에 의한 열팽창과 축소문제에서 신뢰성을 가지 못하는 문제를 보이고 있다. 특히 태양전지 모듈제조에 기존의 모든 공정즉 연결 탭 달기, 태양전지 직렬연결 메트릭스 구성, 후면 EVA 사용 밀봉공정 등을 동일하게 사용하므로 가격 하락에는 한계를 가지고 있었다. The solar cell module manufacturing method of removing the resin-based sealant from the solar cell module can be formed by maintaining a certain distance on the outside and removing the resin-based sealant, which is a cause of aging on the front surface, and applying a spacer and a vacuum seal. Do. However, this technique is not reliable in thermal expansion and contraction due to temperature difference between cold and heat. In particular, the solar cell module manufacturing used the same process of all existing processes, such as attaching tabs, configuration of the solar cell series connection matrix, sealing process using the back EVA, had a limit in price reduction.
태양전지 모듈에 수지계열의 밀봉제를 제거하면서도 기존에 탭을 달아 연결시 정열문제와 후면 EVA 사용 밀봉공정을 모두 제거하는 새로운 태양전지 전용으로 양산하기 위한 기술개발이 필요하다. It is necessary to develop a technology for mass production of new solar cells that eliminates both the thermal problem and the rear EVA sealing process by attaching tabs while removing resin-based sealants in solar cell modules.
본 발명은 기존에 모듈 수명에 한계를 주던 수지계열의 접착제를 제거하고 직접 태양전지와 모듈 뒷판과 접합하여 모듈수명을 두 배 이상의 장수명 모듈을 달 성하고, BIC 태양전지에 형성된 전극과 모듈 뒷판에 형성되는 전극에 암, 수 형태의 요철을 주어서 자동으로 정열하고, 모듈화 과정에서 발생하는 접촉저항을 50 와트 모듈 기준에서 0.7 오옴 이하로 달성하여 모듈의 에너지 변환효율을 향상 시키고자한다. 이를 통해 태양전지 모듈의 성능개선, 신뢰성 확보, 내구성 보강, 안전성 강화, 가격하락 등에서 기존의 한계를 극복한다. The present invention removes the resin-based adhesive that previously limited the life of the module and directly bonded to the solar cell and the module back plate to achieve a module life more than double the life of the module, and to the electrode and the module back plate formed in the BIC solar cell By giving the female and male irregularities to the formed electrodes, the automatic alignment is performed, and the contact resistance generated during the modularization is achieved to be 0.7 ohm or less in the 50 watt module standard to improve the energy conversion efficiency of the module. This overcomes existing limitations in improving the performance of solar cell modules, securing reliability, reinforcing durability, enhancing safety, and reducing prices.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
빛이 조사되는 태양전지의 뒷면에 태양전지의 전극을 모두 배치한 back integrated cell (BIC)형 태양전지; A back integrated cell (BIC) type solar cell in which all electrodes of the solar cell are disposed on a back side of the solar cell to which light is irradiated;
태양전지 정열이 자동으로 되도록 태양전지에 형성된 전극과 모듈 뒷판에 형성되는 전극에 암, 수 형태의 요철을 주어서 배치된 모듈 배선전극;A module wiring electrode disposed by giving female and male irregularities to electrodes formed on the solar cell and electrodes formed on the module back plate so that solar cell alignment is automatically performed;
상기 전극을 외부 부하에 연결하는 목적에 사용하는 모듈의 양극과 음극전극;A positive electrode and a negative electrode of a module used for connecting the electrode to an external load;
상기 전극을 기계적으로 지지하기 위한 모듈 뒷판;A module back plate for mechanically supporting the electrode;
상기 모듈 뒷판에 반대방향에 배치되고, 태양광에 노출되는 모듈 커버용 앞판; 그리고A module cover front plate disposed opposite to the module back plate and exposed to sunlight; And
상기 모듈 앞판과 뒷판을 기계적으로 연결하고, 내부에 배치한 태양전지를 외부 대기상태와 분리하여 밀봉하기 위한 라인형 실리콘계 밀봉선으로 구성된다. The module front plate and the back plate are mechanically connected, and the solar cell disposed therein is composed of a line-type silicon-based sealing line for separating and sealing the external atmospheric state.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명은 기존에 필수적으로 사용하던 수지계열 접착제를 제거함으로서 장수명 태양전지 모듈제작이 가능하다. As mentioned above, the present invention is possible to manufacture a long-life solar cell module by removing the resin-based adhesives used in the existing.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 태양전지 모듈 제조방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a solar cell module manufacturing method according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지 모듈 제조의 전체 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of manufacturing a solar cell module according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 장수명 태양전지 모듈제조 방법 구성은 후면에 모든 전극이 집적화된 태양전지는 p-type 실리콘 웨이퍼(500), 표면반사 방지를 위한 피라미드형으로 texture된 층(600))과, 하부면 상에는 집적화된 전극(400);As shown in FIG. 1, the method of manufacturing a long-life solar cell module according to the present invention includes a p-
상기 태양전지의 전극이 자동으로 정열 되도록 모듈 뒷판에 형성되는 전극(200a, 200b, 200c, 200d, 210a, 210b, 210c, 210d, ....280a, 280b, 280c, 280d, 290a, 290b, 290c, 290d)은 태양전지 전극에 짝을 이루는 암, 수 형태의 요철을 가지도록 형성되고, 태양전지와 접촉하는 표면에는 저융점 금속패턴;
상기 전극을 외부 부하에 연결하는 모듈의 양극과 음극전극(310, 320);Positive and
상기 전극을 기계적으로 지지하기 위한 모듈 뒷판(100);A module back
상기 모듈 뒷판에 반대방향에 배치되고, 태양광에 노출되는 모듈 앞판(700); 그리고A
상기 모듈 앞판과 뒷판을 기계적으로 연결하고, 내부에 배치한 태양전지를 외부 대기상태와 분리하여 밀봉하기 위한 라인형 실리콘계 밀봉선(800)으로 구성된다. The module front plate and the back plate are mechanically connected, and the solar cell disposed therein is composed of a line-type silicon-based
도 2는 BIC 태양전지 구조를 나타내며, p-type 실리콘(500)의 상부면 상에는 표면반사 방지를 위한 texture된 층(600)이 형성되고, 반사율을 보다 낯추고 표면 passivation을 달성하기 위해서는 texture된 층(600) 상부에 다시 반사방지막 층을 도포할 수 있으며, BIC 태양전지 하부면 상에는 집적화된 전극 (400)이 형성된다. 하부에 집적화된 전극(400)은 p+층/양극전극과 n+층/음극전극으로 구성하여 양극과 음극의 모든 전극이 후면에만 형성된다. 2 illustrates a BIC solar cell structure, and a
도 3은 BIC 태양전지 후면전극으로 사용가능한 다양한 형태이다. 하부에 집적화하는 전극은 점과 선형태로 대분된다. p+층/양극전극과 n+층/음극전극을 점접촉(400a, 400b,400c, 400d)하는 방식의 전극으로 구성하는 방법이고, 참조부호 (400e, 400f,400g, 400h)는 선형태의 전극으로 구성하는 방법이다. 도 3a의 전극은 기존 방법보다 낮은 접촉저항과 기계적으로 자동 정열이 가능하도록 모듈 뒷판에 형성되는 전극패턴은 BIC 태양전지 전극과 암, 수 쌍을 이루도록 한다. Figure 3 is a variety of forms that can be used as a BIC solar cell back electrode. Electrodes integrated at the bottom are divided into points and lines. The p + layer / anode electrode and the n + layer / cathode electrode are constituted by the electrode of the point contact method (400a, 400b, 400c, 400d), and the
도 4에서 BIC 태양전지 제조과정과 BIC 태양전지를 이용한 장수명 태양전지 모듈 제조과정을 도시하였다. 태양전지와 암, 수를 이루는 전극패턴을 포함한 모듈 뒷판과의 접합은 저융점 금속을 모듈 뒷판의 태양전지와 접촉하는 부위에 형성한 후에 200도 내외로 가열한 후에 냉각하여 접합하도록 한다. 태양전지와 모듈 뒷판이 직접 저융점 금속에 의해서 접합된다. 기존에 수지계열보다 높은 온도인 200도 내외에서 진행되므로 열적으로도 수지계열 접착제 보다 열안정성이 뛰어나다. 태양전지 구조와 ehbf의 전극 구조를 쌍으로 설계함으로서 수지계열 접착제 사용이 불필요하고 태양전지 연결용 탭, 태양전지 메트릭스, 메트릭서 이송, 재배치, 라미네이션 등의 공정이 축소 간소화 된다. 공정 단순화에 따른 저가, 고수율 달성이 가 능하며, 금속 간에 직접접합으로 접촉저항 개선을 통한 태양전지 모듈의 효율 개선달성이 가능하다. 4 shows a BIC solar cell manufacturing process and a long life solar cell module manufacturing process using the BIC solar cell. The bonding between the solar cell and the module back plate including the female and male electrode patterns forms a low melting point metal in contact with the solar cell of the module back plate, and then heats it to around 200 degrees and then cools and joins the module. The solar cell and module backplane are joined directly by a low melting point metal. It is thermally superior to resin-based adhesives because it proceeds around 200 degrees, which is higher than resin-based. By designing the solar cell structure and the electrode structure of ehbf in pairs, there is no need to use resin-based adhesives, and the processes such as solar cell tab, solar cell matrix, matrix transfer, relocation, and lamination are reduced and simplified. It is possible to achieve low cost and high yield by simplifying the process, and it is possible to achieve efficiency improvement of the solar cell module by improving contact resistance through direct bonding between metals.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지 모듈제조 방법에서는, 기존의 태양광의 자외선에 장기간 노출되면 변색, 갈라짐 등의 노화현상으로 태양전지 모듈의 수명에 한계를 주던 주요원인 수지계열 접착제를 제거하여 장수명이 가능하다. As described above, in the method of manufacturing a solar cell module according to the present invention, a resin-based adhesive which is a main cause of limiting the life of a solar cell module due to aging phenomenon such as discoloration and cracking after long-term exposure to ultraviolet rays of the conventional solar light is removed. Long life is possible.
기존에 태양전지 모듈을 제조하기 위해서는 태양전지 앞면과 뒷면에 형성된 전극에 탭을 달아서 서로 연결하는 과정에서 태양전지 정열에 어려움과 태양전지 사이를 연결해주는 탭 사이의 접촉 불량, 공정이 복잡함으로 인한 수율하락의 문제가 발생하였다. 태양전지 정열이 자동으로 되도록 태양전지에 형성된 전극과 모듈 뒷판에 형성되는 전극에 암, 수 형태의 요철을 주어서 자동으로 정열되고 접촉상의 기계적인 강도문제를 해결하고 접촉저항도 기존보다 줄일 수 있어 모듈의 에너지 변환 효율을 높일 수 있다. Conventionally, in order to manufacture a solar cell module, it is difficult to align solar cells in the process of attaching tabs to the electrodes formed on the front and back of the solar cell, yields due to poor contact between the tabs connecting the solar cells, and complexity of the process. There was a problem of decline. The solar cells are automatically aligned so that the electrodes formed on the solar cell and the electrodes formed on the back of the module are provided with female and male irregularities to automatically align and solve the mechanical strength problem of the contact, and the contact resistance can also be reduced. Can improve the energy conversion efficiency.
본 특허는 태양광발전의 대량 도입에 대비한 태양전지와 모듈성능 개선을 통한 태양광발전시스템의 성능개선, 신뢰성 확보, 내구성 보강, 안전성 강화, 가격하락, 제조공정 소요시간 단축 등에서 기존의 한계를 극복하여 태양전지 산업에 활성화를 가지고 올 수 있다. This patent covers the existing limitations in improving the performance of solar photovoltaic system by securing solar cell and module performance in preparation for mass introduction of photovoltaic power generation, securing reliability, strengthening durability, enhancing safety, lowering price, and shortening manufacturing process time. Overcoming can bring vitality to the solar cell industry.
상기에서는 본 발명의 바람직한 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부 터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described above with reference to a preferred example of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030015427A KR100967820B1 (en) | 2003-03-12 | 2003-03-12 | A method to fabricate long life-time solar cell modules using a back integrated cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030015427A KR100967820B1 (en) | 2003-03-12 | 2003-03-12 | A method to fabricate long life-time solar cell modules using a back integrated cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040080576A KR20040080576A (en) | 2004-09-20 |
| KR100967820B1 true KR100967820B1 (en) | 2010-07-05 |
Family
ID=37365204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030015427A KR100967820B1 (en) | 2003-03-12 | 2003-03-12 | A method to fabricate long life-time solar cell modules using a back integrated cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100967820B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101117704B1 (en) * | 2010-06-24 | 2012-02-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | Photoelectric conversion module and the fabrication method thereof |
| KR101428419B1 (en) * | 2013-08-30 | 2014-08-08 | 주식회사 포스코 | Solar cell substrate having insulating properties and method for manufaturing thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10256584A (en) | 1997-03-12 | 1998-09-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar cell module |
| JP2001007371A (en) | 1999-06-17 | 2001-01-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Solar cell module |
| JP2002319694A (en) | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Sharp Corp | Solar battery module having light-gathering laminated glass structure and solar battery module having light gathering type double-layered structure |
| JP2002319691A (en) | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Sharp Corp | Solar battery module and manufacturing method therefor |
-
2003
- 2003-03-12 KR KR1020030015427A patent/KR100967820B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10256584A (en) | 1997-03-12 | 1998-09-25 | Sanyo Electric Co Ltd | Solar cell module |
| JP2001007371A (en) | 1999-06-17 | 2001-01-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Solar cell module |
| JP2002319694A (en) | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Sharp Corp | Solar battery module having light-gathering laminated glass structure and solar battery module having light gathering type double-layered structure |
| JP2002319691A (en) | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Sharp Corp | Solar battery module and manufacturing method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20040080576A (en) | 2004-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2216827A1 (en) | Solar battery module and method for manufacturing solar battery module | |
| AU2007303511B2 (en) | Solar cell, concentrating solar power generation module, concentrating solar power generation unit, method of manufacturing solar cell, and solar cell manufacturing apparatus | |
| US20090314330A1 (en) | Photovoltaic module | |
| CN102324442B (en) | Back electrode solar cell module and electrode welding method thereof | |
| WO2021036801A1 (en) | New metal-semiconductor-contact-type multi-busbar single crystalline efficient cell | |
| CN102623553A (en) | Preparation method of solar cell assembly | |
| CN114864721A (en) | Main-grid-free photovoltaic module, preparation method thereof and welding strip welding method | |
| CN101661966A (en) | Condensation solar energy photovoltaic power generation module | |
| CN219642849U (en) | Photovoltaic cell string and photovoltaic module | |
| KR100967820B1 (en) | A method to fabricate long life-time solar cell modules using a back integrated cell | |
| CN206040654U (en) | Many main grids double -faced solar cell subassembly | |
| CN211125669U (en) | High-reliability crystalline silicon solar cell packaging assembly | |
| CN209282218U (en) | Solar cell module | |
| JP7239912B1 (en) | photovoltaic module structure | |
| CN103456823B (en) | A kind of tubulose condensation photovoltaic battery component | |
| CN107316910A (en) | One kind is without glue encapsulated photovoltaic module | |
| CN202178264U (en) | Concentrated solar photovoltaic cell | |
| CN112420863A (en) | Integrated photovoltaic module production process | |
| CN208271917U (en) | A kind of solar cell panel assembly | |
| CN204834643U (en) | Solar photovoltaic light and heat building integration module | |
| CN109216488A (en) | A kind of light automatically cleaning heat radiating type height power generation gain photovoltaic tile | |
| CN209434209U (en) | Photoelectric component encapsulating structure | |
| CN218887205U (en) | Photovoltaic combined heat and power generation subassembly | |
| CN216250760U (en) | Efficient low-temperature-resistant single crystal photovoltaic module | |
| CN205582955U (en) | High -efficient light harvesting solar module |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130409 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140402 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |