KR101409239B1 - Solar Cell Module and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 편차 없이 단위셀의 연결 패턴을 통해 전극을 서로 전기적으로 연결한 염료감응형 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar cell module and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a dye-sensitized solar cell module in which electrodes are electrically connected to each other through a connection pattern of unit cells without any deviation, and a method of manufacturing the same.
화석 연료의 지속적인 사용으로 인한 지구 온난화와 같은 환경 문제가 대두되고 있다. 또한 우라늄의 사용은 방사능의 오염 및 핵폐기물 처리 시설과 같은 문제를 일으키고 있다. 이에 따라 대체 에너지에 대한 요구 및 연구가 진행되고 있는데, 그 중 대표적인 것이 태양 에너지를 이용하는 태양 전지이다. Environmental problems such as global warming caused by continuous use of fossil fuels are emerging. The use of uranium is also causing problems such as radioactive contamination and nuclear waste disposal facilities. As a result, demand for and research on alternative energy is underway, and a representative example of the alternative energy is solar cells using solar energy.
태양 전지란 빛이 조사되었을 때 전자와 정공을 발생시키는 광-흡수 물질을 사용하여 직접적으로 전기를 생산하는 소자를 의미한다. 1839년 프랑스의 물리학자 Becquerel이 최초로 빛으로 유도된 화학적 반응을 통해 전류를 발생시키는 광기전력을 발견하였고, 그 후 셀레늄과 같은 고체에서도 유사한 현상이 발견된 사실에 기인한다. 그 후, 1954년 Bell 연구소에서 약 6%의 효율을 보인 실리콘 계열의 태양전지가 최초로 개발된 이후에 무기 실리콘을 중심으로 태양 전지의 연구가 계속되었다. A solar cell is a device that produces electricity directly using light-absorbing materials that generate electrons and holes when light is irradiated. In 1839, the French physicist Becquerel first discovered a photovoltaic power generating current through a light-induced chemical reaction, and then a similar phenomenon was found in solids such as selenium. Since 1954, Bell Labs has been developing silicon solar cells with efficiency of about 6%, research on solar cells has continued, especially with inorganic silicon.
이와 같은 무기계 태양 전지 소자는 실리콘과 같은 무기물 반도체를 이용한 p-n 접합으로 이루어진다. 태양 전지의 소재로 사용된 실리콘은 크게 단결정 또는 다결정 실리콘과 같은 결정 실리콘 계열과 비정질 실리콘 계열로 구분될 수 있다. 이 중 결정 실리콘계열은 태양 에너지를 전기 에너지로 전환하는 에너지 전환 효율이 비정질 실리콘계열에 비하여 우수하지만 결정을 성장시키기 위하여 소용되는 시간과 에너지로 인하여 생산성이 떨어진다. 한편, 비정질 실리콘 계열의 경우 결정 실리콘과 비교하여 광흡수성이 좋고 대면적화가 용이하고 생산성이 좋지만 진공 프로세서가 요구되는 등 설비 면에서 비효율적이다. 특히, 무기계 태양 전지 소자의 경우, 제조비용이 높고 소자가 진공 상태에서 제조되기 때문에 가공 및 성형이 어려운 문제점이 있다. Such an inorganic solar cell element is made of a p-n junction using an inorganic semiconductor such as silicon. The silicon used as the material of the solar cell can be roughly classified into a crystalline silicon type such as a single crystal or a polycrystalline silicon and an amorphous silicon type. Among them, the crystalline silicon series is superior to the amorphous silicon series in energy conversion efficiency of converting solar energy into electric energy, but productivity is lowered due to time and energy consumed to grow crystals. On the other hand, in the amorphous silicon series, it is inefficient in terms of facilities such as good light absorptivity, large area, and high productivity as compared with crystalline silicon but requiring a vacuum processor. Particularly, in the inorganic solar cell device, since the manufacturing cost is high and the device is manufactured in a vacuum state, there is a problem that processing and molding are difficult.
이와 같은 문제점으로 실리콘을 대신하여 유기물질의 광기전 현상을 이용한 태양전지 소자에 대한 연구가 시도된 바 있다. 유기물 광기전 현상이란 유기물질에 빛을 조사하면 광자(photon)를 흡수하여 전자(electron)-정공(hole) 쌍이 생성되어 이를 분리하여 각각 음극 및 양극으로 전달하고 이와 같은 전하의 흐름에 의하여 전류를 발생시키는 현상이다. 즉, 통상적으로 유기계 태양전지에 있어서 전자 공여체(electron donor)와 전자 수용체(electron acceptor) 물질의 접합구조로 이루어진 유기물질에 빛을 조사하였을 때, 전자 공여체에서 전자-정공쌍이 형성되고 전자 수용체로 전자가 이동함으로써 전자-정공의 분리가 이루어진다. 이와 같은 과정을 통상 “빛에 의한 전하 캐리어(charge carrier)의 여기”또는 “광여기 전하 이동현상(photoinduced charge transfer, PICT)”라고 하는데, 빛에 의하여 생성된 캐리어들은 전자-정공으로 분리되고 전력을 생산하게 된다. As a result, studies have been made on photovoltaic devices using photoconductive phenomena of organic materials instead of silicon. Organic matter Photon phenomenon is a phenomenon in which when an organic material is irradiated with light, it absorbs photons and generates electron-hole pairs, separates them, transfers them to cathodes and anodes, . That is, when light is irradiated to an organic material having a bonding structure of an electron donor and an electron acceptor material in an organic solar cell, an electron-hole pair is formed in the electron donor, and electrons The electron-hole is separated. Such a process is commonly referred to as "excitation of a charge carrier by light" or "photoinduced charge transfer (PICT)", where carriers generated by light are separated into electron- .
그런데 통상적인 유기물질을 이용한 태양전지의 경우에 에너지 전환효율이 떨어지고 내구성에도 문제가 있었으나, 1991년 스위스의 그라첼(Gr) 연구팀에 의하여 염료를 감광제로 이용하여 광전기화학형의 태양전지인 염료감응형 태양전지가 개발된 바 있다. 그라첼 등에 의하여 제안된 광전기화학형의 태양전지는 감광성 염료 분자와 나노 입자의 이산화티탄으로 이루어지는 산화물 반도체를 이용한 광전기화학형 태양 전지이다. However, in the case of a solar cell using a conventional organic material, the energy conversion efficiency was low and the durability was also problematic. However, in 1991, a research team of Grass in Switzerland used a dye as a photosensitizer, Type solar cells have been developed. The photochemical solar cell proposed by Gratel et al. Is a photoelectrochemical solar cell using an oxide semiconductor consisting of photosensitive dye molecules and titanium dioxide of nanoparticles.
즉, 염료감응형 태양전지라 하면 투명 전극과 금속 전극 사이에 염료가 흡착된 산화티타늄과 같은 무기 산화물층에 전해질을 삽입하여 광전기화학 반응을 이용하여 제조되는 태양전지이다. 일반적으로 염료감응형 태양전지는 2가지 전극(광전극과 대향전극)과, 무기 산화물, 염료 및 전해질로 구성되어 있는데, 염료감응형 태양전지는 환경적으로 무해한 물질/재료를 사용하기 때문에 환경친화적이고, 기존의 무기 태양전지 중 비정질 실리콘 계열의 태양전지에 버금가는 10% 정도의 높은 에너지 전환효율이 있고, 제조단가가 실리콘 태양전지의 20% 정도에 불과하여 상업화의 가능성이 매우 높은 것으로 보고된 바 있다. That is, the dye-sensitized solar cell is a solar cell manufactured by using a photoelectrochemical reaction by inserting an electrolyte into an inorganic oxide layer such as titanium oxide in which a dye is adsorbed between a transparent electrode and a metal electrode. In general, a dye-sensitized solar cell is composed of two electrodes (a light electrode and a counter electrode), an inorganic oxide, a dye and an electrolyte. Since the dye-sensitized solar cell uses environmentally harmful substances / materials, , And it is reported that the conventional inorganic solar cells have a high energy conversion efficiency of about 10% as compared with amorphous silicon solar cells, and the manufacturing cost is only about 20% of the silicon solar cell, There is a bar.
그런데, 종래의 액체 전해질을 이용한 일반적인 염료감응형 태양전자 소자는 높은 에너지 전환 효율을 보이는 반면에 전해액의 누수와 용매의 증발로 인한 특성의 저하 등 안정성의 문제가 있는데, 이와 같은 전해액의 누설을 방지할 수 있도록 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이 태양전지의 안정성과 내구성을 향상시킬 수 있는 반고체 또는 고체 전해질을 이용한 염료감응형 태양전지의 개발이 이루어지고 있다. Conventional dye-sensitized solar electronic devices using a conventional liquid electrolyte have high energy conversion efficiency, but have a problem of stability, such as leakage of electrolyte and deterioration of properties due to evaporation of solvent. In order to prevent leakage of the electrolyte Various researches are being carried out. In particular, as described in
또한, 종래의 염료감응형 태양전자 소자는 특허문헌 2에 기재된 바와 같이 태양전지 단위 셀들을 직렬이나 병렬로 연결한 모듈 형태로 제작하고, 예컨대 도 1에 도시된 바와 같이 두 개의 전극판(10, 20) 사이에 전해질층(30)을 구비하고 (-)전극(13) 및 (+)전극(21)은 단차를 갖는 전극판(10, 20) 각각에 구비한 태양전지 단위 셀을 서로 연결하기 위해 도전성 접착제(50)를 인접한 단위 셀의 (-)전극(13)과 (+)전극(21)이 접하는 면에 삽입하여 접합하는 방법을 사용하고 있다. The conventional dye-sensitized solar cell device is fabricated in the form of a module in which solar cell unit cells are connected in series or in parallel as described in
그러나 이러한 종래의 접합 방법에 의하면 접착제의 저항값에 의해 태양 전지 모듈의 성능이 저하될 수 있고, 태양 전지 모듈의 조립시 단위 셀과 단위 셀 사이의 단차 부분은 전력을 생산하지 않는 부분으로 태양 전지 모듈 면적에 상당 부분을 차지한다. However, according to the conventional bonding method, the performance of the solar cell module may deteriorate due to the resistance value of the adhesive, and the stepped portion between the unit cell and the unit cell at the time of assembling the solar cell module is a portion that does not produce electric power, It occupies a large portion of the module area.
또한, 종래의 접합 방법은 단위 셀과 단위 셀을 일 방향으로만 접합해서 태양 전지 모듈을 제작하므로, 다른 방향의 연결을 위해 별도의 접속 수단을 필요로 하는 문제가 있다.
In addition, in the conventional joining method, since the unit cell and the unit cell are joined only in one direction to manufacture the solar cell module, there is a problem that separate connecting means are required for connection in the other direction.
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단위 셀과 단위 셀 사이의 접합을 위한 단차 부분을 제거하고 직렬과 병렬로 단위 셀과 단위 셀 사이를 동시에 연결한 염료감응형 태양 전지 모듈을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a dye-sensitized solar cell which removes a stepped portion for bonding between a unit cell and a unit cell, Thereby providing a solar cell module.
본 발명의 다른 목적은 단위 셀과 단위 셀 사이의 접합을 위한 단차 부분을 제거하고 직렬과 병렬로 단위 셀과 단위 셀 사이를 동시에 연결하는 염료감응형 태양 전지 모듈의 제조방법을 제공하는 데 있다.
It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a dye-sensitized solar cell module in which a stepped portion for joining a unit cell and a unit cell is removed and the unit cell and the unit cell are simultaneously connected in parallel with the series.
본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지 모듈은 네 개의 꼭지 부분에 형성된 연결 패턴; 및 상기 연결 패턴의 전극 패턴에 전기적으로 연결된 전도성 패턴;을 포함하는 태양 전지 단위셀을 다수 구비하고, 상기 전도성 패턴을 매개로 하여 상기 태양 전지 단위셀 사이에서 상기 연결 패턴의 전극 패턴을 병렬 또는 직렬로 연결한다. A solar cell module according to an embodiment of the present invention includes: a connection pattern formed on four corners; And a conductive pattern electrically connected to the electrode pattern of the connection pattern, wherein the electrode patterns of the connection pattern are connected in parallel or in series between the solar cell unit cells via the conductive pattern, .
본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지 모듈에서 상기 전극 패턴은 상기 태양 전지 단위셀의 양측에 각각 구비된 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴을 포함하고, 상기 연결 패턴은 상기 제 1 전극 패턴 또는 제 2 전극 패턴을 노출시키는 사각형의 개구 패턴인 것을 특징으로 한다. In the solar cell module according to an embodiment of the present invention, the electrode pattern includes a first electrode pattern and a second electrode pattern provided on both sides of the solar cell unit cell, And is a rectangular opening pattern exposing the second electrode pattern.
본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지 모듈에서 상기 전도성 패턴은 리본을 포함하고, 상기 리본은 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 직렬 연결하기 위한 직렬연결용 리본; 및 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 1 전극 패턴 사이 또는 상기 제 2 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 병렬 연결하기 위한 병렬연결용 리본;을 포함하고, 상기 직렬연결용 리본과 병렬연결용 리본은 서로 분리하여 구비되는 것을 특징으로 한다. In the solar cell module according to an embodiment of the present invention, the conductive pattern includes a ribbon, and the ribbon may include a ribbon for serial connection for serially connecting between the second electrode patterns of the solar cell unit cells adjacent to the first electrode pattern, ; And a parallel connection ribbon for parallel connection between a first electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern or a second electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the second electrode pattern, And the ribbon for serial connection and the ribbon for parallel connection are provided separately from each other.
본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지 모듈에서 상기 전극 패턴은 상기 태양 전지 단위셀의 양측에 각각 구비된 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴을 포함하고, 상기 연결 패턴은 상기 제 1 전극 패턴 또는 제 2 전극 패턴을 노출시키는 체크 무늬 형태인 것을 특징으로 한다. In the solar cell module according to an embodiment of the present invention, the electrode pattern includes a first electrode pattern and a second electrode pattern provided on both sides of the solar cell unit cell, And is in a checkered form exposing the second electrode pattern.
본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지 모듈에서 상기 연결 패턴은 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 직렬 연결하기 위한 가로 개구 패턴; 및 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 1 전극 패턴 사이 또는 상기 제 2 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 병렬 연결하기 위한 세로 개구 패턴;을 포함하고, 상기 가로 개구 패턴과 세로 개구 패턴은 서로 분리하여 구비되는 것을 특징으로 한다. In the solar cell module according to an embodiment of the present invention, the connection pattern may include a horizontal opening pattern for connecting the second electrode patterns of the solar cell unit cells adjacent to the first electrode pattern in series; And a vertical opening pattern for parallel connection between a first electrode pattern of the solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern or a second electrode pattern of the solar cell unit cell adjacent to the second electrode pattern, And the lateral opening pattern and the longitudinal opening pattern are provided separately from each other.
본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지 모듈에서 상기 전도성 패턴은 상기 가로 개구 패턴과 세로 개구 패턴에 전도성 페이스트를 충진하여 형성된 것을 특징으로 한다. In the solar cell module according to an embodiment of the present invention, the conductive pattern is formed by filling a conductive paste into the lateral opening pattern and the longitudinal opening pattern.
본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지 모듈에서 상기 전극 패턴은 상기 태양 전지 단위셀의 양측에 각각 구비된 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴을 포함하고, 상기 연결 패턴은 원형 반지의 단편 형태인 것을 특징으로 한다. In the solar cell module according to an embodiment of the present invention, the electrode pattern includes a first electrode pattern and a second electrode pattern provided on both sides of the solar cell unit cell, and the connection pattern is a shape of a circular ring .
본 발명의 일실시예에 따른 태양 전지 모듈에서 상기 연결 패턴은 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 직렬 연결하기 위한 가로 굴곡 패턴; 및 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 1 전극 패턴 사이 또는 상기 제 2 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 병렬 연결하기 위한 세로 굴곡 패턴;을 포함하고, 상기 가로 굴곡 패턴과 상기 세로 굴곡 패턴은 서로 분리하여 구비되는 것을 특징으로 한다. In the solar cell module according to an embodiment of the present invention, the connection pattern may include a horizontal bending pattern for connecting the second electrode patterns of the solar cell unit cells adjacent to the first electrode pattern in series; And a longitudinal bending pattern for connecting between a first electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern or a second electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the second electrode pattern, And the horizontal bending pattern and the vertical bending pattern are separated from each other.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법은 (A) 네 개의 꼭지 부분에 형성된 연결 패턴을 포함하는 태양 전지 단위셀을 다수 마련하는 단계; 및 (B) 상기 태양 전지 단위셀 사이에서 전도성 패턴을 매개로 하여 상기 연결 패턴의 전극 패턴에 대한 병렬 또는 직렬 연결을 형성하는 단계;를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a solar cell module, including: (A) providing a plurality of solar cell unit cells including connection patterns formed at four corners; And (B) forming a parallel or series connection to the electrode pattern of the connection pattern through the conductive pattern between the solar cell unit cells.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법에서 상기 (A) 단계는 (A-1) 상기 네 개의 꼭지 부분의 유리 기판 일면에 대해 에칭을 수행하여 상기 전극 패턴을 노출시키는 연결 패턴을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 전극 패턴은 상기 태양 전지 단위셀의 양측에 각각 구비된 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the method of manufacturing a solar cell module according to another embodiment of the present invention, the step (A) includes the steps of: (A-1) performing etching on one surface of the glass substrate of the four corners to thereby expose the electrode pattern; And the electrode pattern includes a first electrode pattern and a second electrode pattern provided on both sides of the solar cell unit cell, respectively.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법에서 상기 연결 패턴은 상기 제 1 전극 패턴 또는 제 2 전극 패턴을 노출시키는 사각형의 개구 패턴인 것을 특징으로 한다. In the method of manufacturing a solar cell module according to another embodiment of the present invention, the connection pattern is a square opening pattern exposing the first electrode pattern or the second electrode pattern.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법 상기 (B) 단계에서 상기 전도성 패턴은 리본으로, 상기 리본은 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 직렬 연결하기 위한 직렬연결용 리본; 및 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 1 전극 패턴 사이 또는 상기 제 2 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 병렬 연결하기 위한 병렬연결용 리본;을 포함하고, 상기 직렬연결용 리본과 병렬연결용 리본은 서로 분리하여 장착되는 것을 특징으로 한다. The method for manufacturing a solar cell module according to another embodiment of the present invention is characterized in that in the step (B), the conductive pattern is a ribbon, and the ribbon is connected between a second electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern, A ribbon for serial connection to be made; And a parallel connection ribbon for parallel connection between a first electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern or a second electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the second electrode pattern, The ribbon for serial connection and the ribbon for parallel connection are separately mounted.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법에서 상기 연결 패턴은 상기 제 1 전극 패턴 또는 제 2 전극 패턴을 노출시키는 체크 무늬 형태로서, 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 직렬 연결하기 위한 가로 개구 패턴; 및 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 1 전극 패턴 사이 또는 상기 제 2 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 병렬 연결하기 위한 세로 개구 패턴;을 포함하고, 상기 가로 개구 패턴과 세로 개구 패턴은 서로 분리하여 형성되는 것을 특징으로 한다. In the method of manufacturing a solar cell module according to another embodiment of the present invention, the connection pattern is a checkered pattern exposing the first electrode pattern or the second electrode pattern, A lateral opening pattern for connecting the two electrode patterns in series; And a vertical opening pattern for parallel connection between a first electrode pattern of the solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern or a second electrode pattern of the solar cell unit cell adjacent to the second electrode pattern, And the lateral opening pattern and the longitudinal opening pattern are formed separately from each other.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법은 상기 (B) 단계에서 상기 전도성 패턴으로 상기 가로 개구 패턴과 세로 개구 패턴에 전도성 페이스트를 충진하여 형성된 것을 특징으로 한다. The method of manufacturing a solar cell module according to another embodiment of the present invention is characterized in that, in the step (B), the conductive paste is filled with the conductive paste in the transverse opening pattern and the longitudinal opening pattern.
본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 제조 방법에서 상기 연결 패턴은 상기 제 1 전극 패턴 또는 제 2 전극 패턴을 노출시키는 원형 반지의 단편 형태로서, 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 직렬 연결하기 위한 가로 굴곡 패턴; 및 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 1 전극 패턴 사이 또는 상기 제 2 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 병렬 연결하기 위한 세로 굴곡 패턴;을 포함하고, 상기 가로 굴곡 패턴과 상기 세로 굴곡 패턴은 서로 분리하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
In the method of manufacturing a solar cell module according to another embodiment of the present invention, the connection pattern may be in the form of a circular ring that exposes the first electrode pattern or the second electrode pattern, A horizontal bending pattern for serially connecting between the second electrode patterns of the first electrode pattern; And a longitudinal bending pattern for connecting between a first electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern or a second electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the second electrode pattern, The horizontal bending pattern and the vertical bending pattern are formed separately from each other.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고, 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional, dictionary sense, and should not be construed as defining the concept of a term appropriately in order to describe the inventor in his or her best way. It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명의 염료감응형 태양 전지 모듈은 동일층에서 서로 인접한 연결 패턴 사이에 리본을 연결 장착하여, 종래의 염료감응형 태양 전지 모듈에서 발생하는 단차 문제를 해소하고, 염료감응형 태양 전지 단위셀들을 동일한 높이로 병렬 및 직렬로 서로 간단하게 연결할 수 있는 효과가 있다.
In the dye-sensitized solar cell module of the present invention, ribbons are connected to each other between connection patterns adjacent to each other in the same layer, thereby solving the step difference generated in the conventional dye-sensitized solar cell module, It is possible to easily connect them in parallel and in series at the same height.
도 1은 종래의 염료감응형 태양 전지 단위셀을 조립하여 태양 전지 모듈을 제조하는 과정의 사시도.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀의 평면도.
도 2b는 도 2a의 A-A 선을 따라 절단한 단면도.
도 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀을 조립한 태양 전지 모듈의 평면도.
도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀의 평면도.
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀을 조립한 태양 전지 모듈의 평면도.
도 4a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀의 평면도.
도 4b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀을 조립한 태양 전지 모듈의 평면도. 1 is a perspective view of a process of manufacturing a solar cell module by assembling a conventional dye-sensitized solar cell unit cell.
2A is a plan view of a dye-sensitized solar cell unit cell according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2A. FIG.
FIG. 2C is a plan view of a solar cell module incorporating a dye-sensitized solar cell unit cell according to a first embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3A is a plan view of a dye-sensitized solar cell unit cell according to a second embodiment of the present invention. FIG.
3B is a plan view of a solar cell module incorporating a dye-sensitized solar cell unit cell according to a second embodiment of the present invention.
4A is a plan view of a dye-sensitized solar cell unit cell according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4B is a plan view of a solar cell module incorporating a dye-sensitized solar cell unit cell according to a third embodiment of the present invention. FIG.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀의 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이며, 도 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀을 조립한 태양 전지 모듈의 평면도이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2A is a plan view of a unit cell of a dye-sensitized solar cell according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2B is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2A, FIG. 2C is a cross- 1 is a plan view of a solar cell module in which a dye-sensitized solar cell unit cell is assembled.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀은 서로 대향하고 투명한 재질로 이루어진 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)을 구비하고, 제 1 기판(110)의 상부면에는 제 1 투명 전극(111) 및 반도체 산화물층(112)이 형성되며, 반도체 산화물층(112)의 표면에는 염료분자(미도시)가 흡착되어 있다. 제 2 기판(120)의 하부면에는 제 2 투명전극(121) 및 백금층(122)이 형성되고, 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120) 사이의 공간에는 전해질(130)이 각 영역별로 충진된다. The dye-sensitized solar cell unit cell according to the first embodiment of the present invention includes a
이러한 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀은 제 1 기판(110), 제 2 기판(120) 및 전해질(130) 등으로 이루어진 복수개의 단위 영역에 금속 그리드(140)에 의하여 단위 영역 각각이 직렬 형태로 연결 구비된다. 이때, 각 영역의 벽면은 밀봉부재(141)로 마감되어 전해질(130)의 외부 누출을 방지한다. The dye-sensitized solar cell unit cell according to the first embodiment includes a plurality of unit areas including a
특히, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀은 4개의 각 꼭지점 부분에 대해 제 2 기판(120)과 제 2 투명전극(121)을 에칭(etching)하여 제 1 전극 패턴(150)과 제 2 전극 패턴(160)을 노출한 연결 패턴(Ⅰ)을 형성한다. In particular, in the dye-sensitized solar cell unit cell according to the first embodiment of the present invention, the
구체적으로, 연결 패턴(Ⅰ)은 도 2a에 도시된 바와 같이 태양 전지 단위셀의 각 꼭지점 부분을 사각형 형태로 에칭하여 양측의 제 1 전극 패턴(150)과 제 2 전극 패턴(160)을 각각 노출할 수 있다. 이러한 연결 패턴(Ⅰ)은 태양 전지 단위셀과 다른 태양 전지 단위셀을 서로 전기적으로 연결하는 리본(171,172,171-1,172-1)을 장착하거나 또는 전도성 패턴을 구비하기 위해 형성된다. 2A, the vertex portions of the solar cell unit cells are etched in a rectangular shape to expose the
이에 따라, 후술할 리본(171,172,171-1,172-1) 또는 전도성 패턴의 전기적 연결을 용이하게 이루기 위해, 연결 패턴(Ⅰ)의 폭은 제 1 전극 패턴(150)과 제 2 전극 패턴(160) 각각의 단축 길이보다 넓게 형성될 수 있다. The width of the connection pattern I is set to be greater than the width of each of the
이와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀은 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)으로 예컨대 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리아미드(PI, polyamide), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate: CAP) 중 적어도 하나를 포함하는 플라스틱 또는 유리로 구비될 수 있다. The dye-sensitized solar cell unit cell according to the first embodiment of the present invention includes a
이러한 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)은 전술한 재질에 한정되지 않고, 태양광을 투과시켜 광전환 효율을 높이기 위한 투광도가 높은 재질이면 특별히 제한할 필요는 없다. The
제 1 투명 전극(111)과 제 2 투명전극(121)은 제 1 기판(110)과 제 2 기판(120)의 일면에 투명 전도성 재질에 의하여 형성되는 전극층으로 ITO(indium-tin oxide), IZO(indium-zinc oxide), 산화인듐(In2O3), 이산화주석, 플로린 도핑된 인듐틴옥사이드(FTO, fluorine doped tin oxide), ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3), SnO2-Sb2O3 등에서 임의로 선택될 수 있으며, 특히 바람직하게는 ITO 또는 FTO를 이용할 수 있다. The first transparent electrode 111 and the second
반도체 산화물층(112)은 나노 입자 형태의 전이금속 산화물로서, 예를 들어 티타늄 산화물, 스칸듐 산화물, 바나듐 산화물, 아연 산화물, 갈륨 산화물, 이트륨 산화물, 지르코늄 산화물, 니오브 산화물, 몰리브덴 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물, 란탄족 산화물, 텅스텐 산화물, 이리듐 산화물과 같은 전이금속 산화물은 물론이고, 마그네슘 산화물, 스트론튬 산화물과 같은 알칼리토금속 산화물 및 알루미늄 산화물 중 어느 하나 또는 혼합물을 스크린 프린팅 방법으로 형성할 수 있고, 바람직하게 나노 입자 형태의 티타늄 산화물을 이용하여 형성할 수 있다. The
이와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀들은 도 2c에 도시된 바와 같이 연결 패턴(Ⅰ)에 전기적 연결을 위한 리본(171,172,171-1,172-1)을 중첩 장착하여 염료감응형 태양 전지 모듈을 형성할 수 있다. 2C, the
즉, 도 2c에 도시된 바와 같이, 예컨대 4개의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀을 직렬과 병렬로 연결하여 염료감응형 태양 전지 모듈을 형성할 수 있다. That is, as shown in FIG. 2C, the dye-sensitized solar cell module may be formed by connecting four dye-sensitized solar cell unit cells according to the first embodiment in series and in parallel.
이때, 리본(171,172,171-1,172-1)이 인접한 태양 전지 단위셀 각각의 연결 패턴(Ⅰ)에 구비되어 제 1 전극 패턴(150) 또는 제 2 전극 패턴(160)에 중첩 장착되고, 태양 전지 단위셀 사이에 직렬 또는 병렬의 전기적 연결을 이룰 수 있다. At this time, the
구체적으로, 도 2c에 도시된 염료감응형 태양 전지 모듈은 태양 전지 단위셀 각각의 연결 패턴(Ⅰ)이 모인 중앙 부분에서 위,아래 태양 전지 단위셀을 병렬로 연결한 병렬 연결용 리본(171) 및 좌,우 태양 전지 단위셀을 직렬로 연결한 직렬 연결용 리본(172)을 이용하여, 인접한 연결 패턴(Ⅰ) 사이에서 제 1 전극 패턴(150) 또는 제 2 전극 패턴(160)에 중첩 장착될 수 있다. Specifically, the dye-sensitized solar cell module shown in FIG. 2C includes a
예컨대, 병렬 연결용 리본(171)은 위,아래 태양 전지 단위셀의 연결 패턴(Ⅰ)에서 각각 제 2 전극 패턴(160)을 병렬로 연결하고, 좌측의 병렬 연결용 리본(171-1)은 위,아래 태양 전지 단위셀의 연결 패턴(Ⅰ)에서 각각 제 1 전극 패턴(150)을 병렬로 연결한다. For example, the
이에 따라 도 2c에 도시된 염료감응형 태양 전지 모듈은 제 1 실시예에 따른 4개의 염료감응형 태양 전지 단위셀을 연결 패턴(Ⅰ)과 리본(171,172,171-1,172-1)을 이용하여 직렬과 병렬로 서로 용이하게 연결할 수 있다. Thus, the dye-sensitized solar cell module shown in FIG. 2C can be manufactured by sequentially connecting the four dye-sensitized solar cell unit cells according to the first embodiment with the connection pattern I and the
이후, 리본(171,172,171-1,172-1)을 구비한 연결 패턴(Ⅰ)에 대해 투명 재질의 합성수지 등과 같은 절연재가 충진되어 마감 처리될 수 있다. Thereafter, the connection pattern I provided with the
따라서, 본 발명의 염료감응형 태양 전지 모듈은 인접한 연결 패턴(Ⅰ) 사이에 리본(171,172,171-1,172-1)을 연장 장착하여, 종래의 염료감응형 태양 전지 모듈에서 발생하는 단차 문제를 해소하고, 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀들을 동일한 높이로 병렬 및 직렬로 서로 간단하게 연결할 수 있다.
Accordingly, the dye-sensitized solar cell module according to the present invention can solve the problem of steps generated in conventional dye-sensitized solar cell modules by extending
이하, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀과 태양 전지 모듈에 대해 도 3a와 도 3b를 참조하여 설명한다. 도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀의 평면도이고, 도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀을 조립한 태양 전지 모듈의 평면도이다. Hereinafter, a dye-sensitized solar cell unit cell and a solar cell module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. FIG. 3A is a plan view of a dye-sensitized solar cell unit cell according to a second embodiment of the present invention, FIG. 3B is a plan view of a solar cell module incorporating a dye-sensitized solar cell unit cell according to a second embodiment of the present invention to be.
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀은 도 2a에 도시된 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀과 유사한 구조를 갖지만, 각 꼭지점 부분에 형성된 연결 패턴(Ⅱ)의 형태가 다르다는 점에서 차이점이 있다. 이에 따라 본 발명의 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀에 관한 설명에 대해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀에 관한 설명과 동일한 부분은 생략한다. 3A, the dye-sensitized solar cell unit cell according to the second embodiment of the present invention has a structure similar to that of the dye-sensitized solar cell unit cell according to the first embodiment shown in FIG. 2A, There is a difference in that the shape of the connection pattern (II) formed at the vertex portion is different. Accordingly, the description of the unit cell of the dye-sensitized solar cell according to the second embodiment of the present invention will not be repeated, as it is the same as the description of the unit cell of the dye-sensitized solar cell according to the first embodiment of the present invention.
도 3a에 도시된 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀은 각 꼭지점 부분에서 제 2 기판(120)과 제 2 투명전극(121)을 에칭(etching)하여 제 1 전극 패턴(150)과 제 2 전극 패턴(160)을 노출하는 직렬 연결 및 병렬 연결을 위한 연결 패턴(Ⅱ)을 형성한다. The dye-sensitized solar cell unit cell according to the second embodiment shown in FIG. 3A etches the
구체적으로, 연결 패턴(Ⅱ)은 체크 무늬 형태로 개구부를 교대 형성하여, 제 1 전극 패턴(150)과 제 2 전극 패턴(160) 사이를 직렬 연결하기 위한 가로 개구 패턴(Ⅱ-1) 및 제 1 전극 패턴(150) 사이 또는 제 2 전극 패턴(160) 사이를 병렬 연결하기 위한 세로 개구 패턴(Ⅱ-2)을 서로 분리하여 구비한다. Specifically, the connection pattern (II) is formed by alternately forming openings in a checkered pattern, and a lateral opening pattern (II-1) for connecting the first electrode pattern (150) and the second electrode pattern (160) And a longitudinal opening pattern II-2 for connecting the
이에 따라 연결 패턴(Ⅱ)은 가로 개구 패턴(Ⅱ-1)과 세로 개구 패턴(Ⅱ-2)을 통해 제 1 전극 패턴(150) 또는 제 2 전극 패턴(160)을 노출한다. The connection pattern II exposes the
이러한 연결 패턴(Ⅱ)에 대해 예컨대, 스퀴즈를 이용한 프린팅 방법으로 전도성 페이스트를 충진하고 경화시키면, 도 3b에 도시된 바와 같이 위,아래 태양 전지 단위셀을 병렬로 연결한 병렬 연결용 전도 패턴(271) 및 좌,우 태양 전지 단위셀을 직렬로 연결한 직렬 연결용 전도 패턴(272)을 형성할 수 있다. As shown in FIG. 3B, when the conductive paste is filled and cured by the printing method using the squeeze, for example, the connecting pattern (II), the conductive pattern for parallel connection 271 ) And a series connection
또한, 위,아래 태양 전지 단위셀의 좌측에 형성된 병렬 연결용 전도 패턴(271-1)이 제 1 전극 패턴(150)을 서로 병렬로 연결하고, 우측에 형성된 병렬 연결용 전도 패턴(271-1)이 제 2 전극 패턴(160)을 서로 병렬로 연결할 수 있다. In addition, the parallel connection conductive patterns 271-1 formed on the left side of the upper and lower solar cell unit cells connect the
물론, 이러한 전도 패턴(271,271-1,272,272-1)은 내부에 리본을 함침하여 형성할 수 있다. Of course, the
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀로 이루어진 염료감응형 태양 전지 모듈은 연결 패턴(Ⅱ)에 형성된 전도 패턴(271,271-1,272,272-1)이 서로 전기적으로 분리되어 직렬 또는 병렬로 태양 전지 단위셀 사이를 연결하므로, 전기적 접합의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Therefore, in the dye-sensitized solar cell module comprising the dye-sensitized solar cell unit cell according to the second embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀로 이루어진 염료감응형 태양 전지 모듈은 종래의 염료감응형 태양 전지 모듈에서 발생하는 단차 문제를 해소하고, 제 2 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀들을 동일한 높이로 병렬 및 직렬로 서로 간단하게 연결한다.
In addition, the dye-sensitized solar cell module comprising the dye-sensitized solar cell unit cell according to the second embodiment of the present invention solves the step difference generated in the conventional dye-sensitized solar cell module, The dye-sensitized solar cell unit cells are connected to each other in parallel and in series at the same height.
이하, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀과 태양 전지 모듈에 대해 도 4a와 도 4b를 참조하여 설명한다. 도 4a는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀의 평면도이고, 도 4b는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀을 조립한 태양 전지 모듈의 평면도이다. Hereinafter, a dye-sensitized solar cell unit cell and a solar cell module according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. FIG. 4A is a plan view of a dye-sensitized solar cell unit cell according to a third embodiment of the present invention, FIG. 4B is a plan view of a solar cell module incorporating a dye-sensitized solar cell unit cell according to a third embodiment of the present invention to be.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀은 도 2a에 도시된 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀과 유사한 내부 구조를 갖지만, 각 꼭지점 부분에 형성된 연결 패턴(Ⅲ)의 형태가 다르다는 점에서 차이점이 있다. 이에 따라 본 발명의 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀에 관한 설명에 대해 본 발명의 제 1 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀에 관한 설명과 동일한 부분은 생략한다. As shown in FIG. 4A, the dye-sensitized solar cell unit cell according to the third embodiment of the present invention has an internal structure similar to that of the dye-sensitized solar cell unit cell according to the first embodiment shown in FIG. 2A, There is a difference in that the shape of the connection pattern (III) formed at each vertex portion is different. Accordingly, the description of the unit cell of the dye-sensitized solar cell according to the third embodiment of the present invention will not be described in the same manner as the description of the unit cell of the dye-sensitized solar cell according to the first embodiment of the present invention.
도 4a에 도시된 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀은 각 꼭지점 부분에서 제 2 기판(120)과 제 2 투명전극(121)을 에칭(etching)하여 제 1 전극 패턴(150)과 제 2 전극 패턴(160)을 노출하여 직렬 연결 및 병렬 연결을 위한 연결 패턴(Ⅲ)을 형성한다. The dye-sensitized solar cell unit cell according to the third embodiment shown in FIG. 4A etches the
구체적으로, 연결 패턴(Ⅲ)은 원형 반지의 단편 형태로서, 제 1 전극 패턴(150)과 제 2 전극 패턴(160) 사이를 직렬 연결하기 위한 가로 굴곡 패턴(Ⅲ-1) 및 제 1 전극 패턴(150) 사이 또는 제 2 전극 패턴(160) 사이를 병렬 연결하기 위한 세로 굴곡 패턴(Ⅲ-2)을 포함하여 구비한다. Specifically, the connection pattern III is a fragment of a circular ring, and includes a horizontal bending pattern III-1 for serially connecting the
이에 따라 연결 패턴(Ⅲ)은 가로 굴곡 패턴(Ⅲ-1)과 세로 굴곡 패턴(Ⅲ-2)을 통해 제 1 전극 패턴(150) 또는 제 2 전극 패턴(160)을 노출한다. The connection pattern III exposes the
이러한 연결 패턴(Ⅲ)에 대해 예컨대, 스퀴즈를 이용한 프린팅 방법으로 전도성 페이스트를 충진하고 경화시키면, 도 4b에 도시된 바와 같이 위,아래 태양 전지 단위셀을 병렬로 연결한 병렬 연결용 전도 패턴(371) 및 좌,우 태양 전지 단위셀을 직렬로 연결한 직렬 연결용 전도 패턴(372)을 포함한 태양 전지 모듈을 형성할 수 있다. As shown in FIG. 4B, when the conductive paste is filled and cured by the printing method using the squeeze, for example, the connection pattern III is connected to the
또한, 도 4b에 도시된 태양 전지 모듈은 위,아래 태양 전지 단위셀의 좌측에 형성된 병렬 연결용 전도 패턴(371-1)이 제 1 전극 패턴(150)을 서로 병렬로 연결하고, 우측에 형성된 병렬 연결용 전도 패턴(371-1)이 제 2 전극 패턴(160)을 서로 병렬로 연결할 수 있다. In the solar cell module shown in FIG. 4B, the conductive pattern 371-1 for parallel connection formed on the left side of the upper and lower solar cell unit cells connects the
물론, 이러한 전도 패턴(371,371-1,372,372-1)은 내부에 리본을 함침하여 형성할 수 있다. Of course, the
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀로 이루어진 염료감응형 태양 전지 모듈은 연결 패턴(Ⅲ)에 형성된 전도 패턴(371,371-1,372,372-1)이 서로 전기적으로 분리되어 직렬 또는 병렬로 태양 전지 단위셀 사이를 단면적을 넓혀 연결하므로, 전기적 접합의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Accordingly, in the dye-sensitized solar cell module comprising the dye-sensitized solar cell unit cell according to the third embodiment of the present invention, the
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀로 이루어진 염료감응형 태양 전지 모듈은 종래의 염료감응형 태양 전지 모듈에서 발생하는 단차 문제를 해소하고, 제 3 실시예에 따른 염료감응형 태양 전지 단위셀들을 동일한 높이로 병렬 및 직렬로 서로 간단하게 연결한다.
In addition, the dye-sensitized solar cell module comprising the dye-sensitized solar cell unit cell according to the third embodiment of the present invention solves the step difference generated in the conventional dye-sensitized solar cell module, The dye-sensitized solar cell unit cells are connected to each other in parallel and in series at the same height.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. Although the technical idea of the present invention has been specifically described according to the above preferred embodiments, it is to be noted that the above-described embodiments are intended to be illustrative and not restrictive.
또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.
110: 제 1 기판 111: 제 1 투명 전극
112: 반도체 산화물층 120: 제 2 기판
121: 제 2 투명 전극 122: 백금층
130: 전해질 140: 금속 그리드
141: 밀봉 부재 150: 제 1 전극 패턴
160: 제 2 전극 패턴 171,171-1,172,172-1: 리본
Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ: 연결 패턴 271,271-1,272,272-1: 전도 패턴 110: first substrate 111: first transparent electrode
112: semiconductor oxide layer 120: second substrate
121: second transparent electrode 122: platinum layer
130: electrolyte 140: metal grid
141: sealing member 150: first electrode pattern
160:
Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ: Connection pattern 271,271-1,272,272-1: Conduction pattern
Claims (8)
상기 연결 패턴의 전극 패턴에 전기적으로 연결된 전도성 패턴;
을 포함하는 태양 전지 단위셀을 다수 구비하고,
상기 연결 패턴은 동일층에서 형성되며,
상기 전도성 패턴을 매개로 하여 상기 태양 전지 단위셀 사이에서 상기 연결 패턴의 전극 패턴을 병렬 또는 직렬로 연결하는 태양 전지 모듈.
A connection pattern formed at the four nipples; And
A conductive pattern electrically connected to the electrode pattern of the connection pattern;
A plurality of solar cell unit cells including a plurality of solar cell unit cells,
The connection pattern is formed in the same layer,
And the electrode pattern of the connection pattern is connected in parallel or in series between the solar cell unit cells via the conductive pattern.
상기 전극 패턴은 상기 태양 전지 단위셀의 양측에 각각 구비된 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴을 포함하고,
상기 연결 패턴은 상기 제 1 전극 패턴 또는 제 2 전극 패턴을 노출시키는 사각형의 개구 패턴인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode pattern includes a first electrode pattern and a second electrode pattern provided on both sides of the solar cell unit cell,
Wherein the connection pattern is a square opening pattern exposing the first electrode pattern or the second electrode pattern.
상기 전도성 패턴은 리본을 포함하고,
상기 리본은 상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 직렬 연결하기 위한 직렬연결용 리본; 및
상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 1 전극 패턴 사이 또는 상기 제 2 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 병렬 연결하기 위한 병렬연결용 리본;
을 포함하고,
상기 직렬연결용 리본과 병렬연결용 리본은 서로 분리하여 구비되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the conductive pattern comprises a ribbon,
The ribbon includes a series connection ribbon for serially connecting between the second electrode patterns of the solar cell unit cells adjacent to the first electrode pattern; And
A parallel connection ribbon for parallel connection between a first electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern or a second electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the second electrode pattern;
/ RTI >
Wherein the ribbon for serial connection and the ribbon for parallel connection are provided separately from each other.
상기 전극 패턴은 상기 태양 전지 단위셀의 양측에 각각 구비된 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴을 포함하고,
상기 연결 패턴은 상기 제 1 전극 패턴 또는 제 2 전극 패턴을 노출시키는 체크 무늬 형태인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode pattern includes a first electrode pattern and a second electrode pattern provided on both sides of the solar cell unit cell,
Wherein the connection pattern is a checkered pattern exposing the first electrode pattern or the second electrode pattern.
상기 연결 패턴은
상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 직렬 연결하기 위한 가로 개구 패턴; 및
상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 1 전극 패턴 사이 또는 상기 제 2 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 병렬 연결하기 위한 세로 개구 패턴;
을 포함하고,
상기 가로 개구 패턴과 세로 개구 패턴은 서로 분리하여 구비되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
5. The method of claim 4,
The connection pattern
A lateral opening pattern for connecting the second electrode patterns of the solar cell unit cells adjacent to the first electrode pattern in series; And
A vertical opening pattern for connecting between a first electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern or a second electrode pattern of a solar cell unit cell adjacent to the second electrode pattern in parallel;
/ RTI >
Wherein the horizontal opening pattern and the vertical opening pattern are provided separately from each other.
상기 전도성 패턴은 상기 가로 개구 패턴과 세로 개구 패턴에 전도성 페이스트를 충진하여 형성된 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
6. The method of claim 5,
Wherein the conductive pattern is formed by filling a conductive paste in the transverse opening pattern and the longitudinal opening pattern.
상기 전극 패턴은 상기 태양 전지 단위셀의 양측에 각각 구비된 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴을 포함하고,
상기 연결 패턴은 원형 반지의 단편 형태인 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the electrode pattern includes a first electrode pattern and a second electrode pattern provided on both sides of the solar cell unit cell,
Wherein the connection pattern is in the form of a circular ring.
상기 연결 패턴은
상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 직렬 연결하기 위한 가로 굴곡 패턴; 및
상기 제 1 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 1 전극 패턴 사이 또는 상기 제 2 전극 패턴과 인접한 태양 전지 단위셀의 제 2 전극 패턴 사이를 병렬 연결하기 위한 세로 굴곡 패턴;
을 포함하고,
상기 가로 굴곡 패턴과 상기 세로 굴곡 패턴은 서로 분리하여 구비되는 것을 특징으로 하는 태양 전지 모듈.
8. The method of claim 7,
The connection pattern
A horizontal bending pattern for connecting the second electrode patterns of the solar cell unit cells adjacent to the first electrode pattern in series; And
A longitudinal bending pattern for connecting the first electrode pattern of the solar cell unit cell adjacent to the first electrode pattern or the second electrode pattern of the solar cell unit cell adjacent to the second electrode pattern in parallel;
/ RTI >
Wherein the horizontal bending pattern and the vertical bending pattern are separated from each other.
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|---|---|---|---|
| KR1020130157249A KR101409239B1 (en) | 2013-12-17 | 2013-12-17 | Solar Cell Module and method for manufacturing the same |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR20100047139A (en) * | 2008-10-27 | 2010-05-07 | 샤프 가부시키가이샤 | Solar battery apparatus, portable electronic device, and global positioning system apparatus |
| KR101090416B1 (en) | 2009-06-30 | 2011-12-06 | 주식회사 티지에너지 | Dssc unit cell and method for moduling the cells |
| KR101091264B1 (en) | 2010-09-10 | 2011-12-07 | 주식회사 디엠에스 | Dye-sensitized solar cell module |
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2013
- 2013-12-17 KR KR1020130157249A patent/KR101409239B1/en active IP Right Grant
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