KR102367369B1 - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 결정질 실리콘 재질을 함유하는 반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 배치되며, 제1 도전성 타입의 불순물을 갖는 제1 도핑부, 반도체 기판의 후면에 제1 도핑부와 이격되어 배치되며, 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 함유하는 제2 도핑부, 제1 도핑부에 접속되는 제1 전극, 및 제2 도핑부에 접속되는 제2 전극을 각각 포함되며, 제1 방향과 나란하게 배열되는 제1, 2 태양 전지; 및 제1, 2 태양 전지를 서로 직렬 연결하는 인터커넥터;를 포함하고, 제1, 2 태양 전지 각각에서 제1 전극은 반도체 기판 후면 중 제1 영역에 노출되고, 제2 전극은 반도체 기판의 후면 중 제1 영역을 제외한 나머지 제2 영역에 노출되되, 제1 영역은 반도체 기판의 후면 가장 자리에 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 뻗어있고, 인터커넥터는 일단이 제1 태양 전지의 제1 영역에 제2 방향으로 길게 뻗어 노출되는 제1 전극에 중첩되어 접속되고, 타단이 제2 태양 전지의 제2 영역에 노출되는 제2 전극에 중첩되어 접속된다.The present invention relates to a solar cell module.
The solar cell module according to the first embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate containing a crystalline silicon material, a first doped portion having an impurity of a first conductivity type, and a first doped portion on the rear surface of the semiconductor substrate. A second doped portion disposed apart from the doped portion and containing impurities of a second conductivity type opposite to the first conductivity type, a first electrode connected to the first doped portion, and a second connected portion connected to the second doped portion first and second solar cells each including electrodes and arranged in parallel with the first direction; and an interconnector connecting the first and second solar cells in series to each other, wherein in each of the first and second solar cells, a first electrode is exposed on a first region of a rear surface of the semiconductor substrate, and the second electrode is a rear surface of the semiconductor substrate Exposed to the remaining second regions except for the first region, the first region extends long in a second direction intersecting the first direction at the rear edge of the semiconductor substrate, and the interconnector has one end of the first solar cell The first electrode is overlapped and connected to the first electrode extended and exposed in the second direction in the first region, and the other end is overlapped and connected to the second electrode exposed to the second region of the second solar cell.
Description
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.Recently, as the depletion of existing energy resources such as oil and coal is predicted, interest in alternative energy to replace them is increasing, and accordingly, solar cells that produce electric energy from solar energy are attracting attention.
일반적인 태양 전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)에 의해 p-n 접합을 형성하는 반도체부, 그리고 서로 다른 도전성 타입의 반도체부에 각각 연결된 전극을 구비한다. A typical solar cell includes a semiconductor portion that forms a p-n junction by different conductive types such as p-type and n-type, and electrodes connected to semiconductor portions of different conductivity types.
이러한 태양 전지에 빛이 입사되면 반도체부에서 복수의 전자-정공 쌍이 생성되고, 생성된 전자-정공 쌍은 전하인 전자와 정공으로 각각 분리되어, 전자는 n형의 반도체부 쪽으로 이동하고 정공은 p형의 반도체부 쪽으로 이동한다. 이동한 전자와 정공은 각각 n형의 반도체부와 p형의 반도체부에 연결된 서로 다른 전극에 의해 수집되고 이 전극들을 전선으로 연결함으로써 전력을 얻는다.When light is incident on such a solar cell, a plurality of electron-hole pairs are generated in the semiconductor part, and the generated electron-hole pairs are separated into electrons and holes, which are charges, respectively, and the electrons move toward the n-type semiconductor part and the holes are p It moves toward the semiconductor part of the mold. The moved electrons and holes are collected by different electrodes connected to the n-type semiconductor part and the p-type semiconductor part, respectively, and power is obtained by connecting these electrodes with wires.
이와 같은 태양 전지는 복수 개가 인터커넥터에 의해 서로 연결되어 모듈로 형성될 수 있다.A plurality of such solar cells may be connected to each other by an interconnector to form a module.
본 발명은 태양 전지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a solar cell module.
본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 결정질 실리콘 재질을 함유하는 반도체 기판, 반도체 기판의 후면에 배치되며, 제1 도전성 타입의 불순물을 갖는 제1 도핑부, 반도체 기판의 후면에 제1 도핑부와 이격되어 배치되며, 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물을 함유하는 제2 도핑부, 제1 도핑부에 접속되는 제1 전극, 및 제2 도핑부에 접속되는 제2 전극을 각각 포함되며, 제1 방향과 나란하게 배열되는 제1, 2 태양 전지; 및 제1, 2 태양 전지를 서로 직렬 연결하는 인터커넥터;를 포함하고, 제1, 2 태양 전지 각각에서 제1 전극은 반도체 기판 후면 중 제1 영역에 노출되고, 제2 전극은 반도체 기판의 후면 중 제1 영역을 제외한 나머지 제2 영역에 노출되되, 제1 영역은 반도체 기판의 후면 가장 자리에 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 뻗어있고, 인터커넥터는 일단이 제1 태양 전지의 제1 영역에 제2 방향으로 길게 뻗어 노출되는 제1 전극에 중첩되어 접속되고, 타단이 제2 태양 전지의 제2 영역에 노출되는 제2 전극에 중첩되어 접속된다.The solar cell module according to the first embodiment of the present invention includes a semiconductor substrate containing a crystalline silicon material, a first doped portion having an impurity of a first conductivity type, and a first doped portion on the rear surface of the semiconductor substrate. A second doped portion disposed spaced apart from the doped portion and containing impurities of a second conductivity type opposite to the first conductivity type, a first electrode connected to the first doped portion, and a second connected portion connected to the second doped portion first and second solar cells each including electrodes and arranged in parallel with the first direction; and an interconnector connecting the first and second solar cells in series to each other, wherein in each of the first and second solar cells, a first electrode is exposed on a first region of a rear surface of the semiconductor substrate, and the second electrode is a rear surface of the semiconductor substrate Exposed to the remaining second regions except for the first region, the first region extends long in a second direction intersecting the first direction at the rear edge of the semiconductor substrate, and the interconnector has one end of the first solar cell The first electrode is overlapped and connected to the first electrode extended and exposed in the second direction in the first region, and the other end is overlapped and connected to the second electrode exposed to the second region of the second solar cell.
여기서, 인터커넥터가 제1 태양 전지의 제1 영역과 중첩되는 제1 방향으로의 길이는 인터커넥터가 제2 태양 전지의 제2 영역과 중첩되는 제1 방향으로의 길이와 서로 다를 수 있다.Here, a length in the first direction in which the interconnector overlaps the first region of the first solar cell may be different from a length in the first direction in which the interconnector overlaps the second region of the second solar cell.
또한, 제1, 2 태양 전지 각각에서, 제1 전극은 반도체 기판 후면의 제1, 2 영역 위에 면 형태로 형성되되, 제2 도핑부가 형성된 영역에 개구홀을 구비하는 제1 면전극을 포함하고, 제2 전극은 제1 면전극의 개구홀을 통해 제2 도핑부에 접속되고, 반도체 기판의 후면의 제2 영역 위에 제1 면전극과 중첩되되 이격된 면 형태로 형성되는 제2 면전극을 포함할 수 있다.In addition, in each of the first and second solar cells, the first electrode is formed in a planar shape on the first and second regions of the rear surface of the semiconductor substrate, and includes a first surface electrode having an opening hole in the region where the second doped part is formed, , the second electrode is connected to the second doped portion through the opening hole of the first surface electrode, the second surface electrode overlaps the first surface electrode on the second region of the rear surface of the semiconductor substrate and is formed in the form of a spaced apart surface. may include
아울러, 제1, 2 태양 전지 각각에서, 제1 전극은 제1 면전극을 제1 도핑부에 접속시키는 제1 접속 전극을 더 포함하고, 제2 전극은 제1 면전극의 개구홀을 통해 제2 면전극을 제2 도핑부에 접속시키는 제2 접속 전극을 더 포함할 수 있다.In addition, in each of the first and second solar cells, the first electrode further includes a first connection electrode connecting the first surface electrode to the first doping portion, and the second electrode is formed through the opening hole of the first surface electrode. A second connection electrode for connecting the two-sided electrode to the second doped portion may be further included.
여기서, 제1, 2 태양 전지 각각에서, 제1 면전극은 반도체 기판의 후면 중 제1, 2 영역 위에 위치하고, 제2 면전극은 반도체 기판의 후면 중 제2 영역 위에 위치할 수 있다.Here, in each of the first and second solar cells, the first surface electrode may be positioned on the first and second regions of the rear surface of the semiconductor substrate, and the second surface electrode may be positioned on the second region of the rear surface of the semiconductor substrate.
이때, 제1, 2 태양 전지 각각에서, 제1 면전극은 반도체 기판 후면 중 제1 영역에 노출되고, 제2 전측층은 반도체 기판의 후면 중 제2 영역에 노출될 수 있다.In this case, in each of the first and second solar cells, the first surface electrode may be exposed on a first area of the rear surface of the semiconductor substrate, and the second front layer may be exposed on a second area of the rear surface of the semiconductor substrate.
이때, 제1 면전극이 제1 영역에 노출된 제1 방향으로의 길이는 제2 면전극이 제2 영역에 노출된 제1 방향으로의 길이보다 짧을 수 있다.In this case, a length in the first direction in which the first surface electrode is exposed in the first region may be shorter than a length in the first direction in which the second surface electrode is exposed in the second region.
또한, 제1 면전극과 제2 면전극 사이의 이격된 공간에는 절연층이 더 위치할 수 있다.In addition, an insulating layer may be further positioned in a space spaced apart between the first surface electrode and the second surface electrode.
이때, 인터커넥터는 제1 방향으로 길게 뻗어 있는 제1 방향 전도체를 포함하고, 제1 방향 전도체의 일단은 제1 태양 전지의 제1 영역에 노출된 제1 면전극에 접속되고, 제1 방향 전도체의 타단은 제2 태양 전지의 제2 영역에 노출된 제2 면전극에 접속될 수 있다.In this case, the interconnector includes a first direction conductor extending long in the first direction, and one end of the first direction conductor is connected to the first surface electrode exposed to the first region of the first solar cell, and the first direction conductor The other end of may be connected to the second surface electrode exposed to the second region of the second solar cell.
또한, 인터커넥터는 제1 방향 전도체의 양 끝단에 형성되고, 제2 방향으로 길게 뻗어 있는 제2 방향 전도체를 더 포함하고, 제2 방향 전도체는 제1 방향 전도체와 일체로 형성될 수 있다.In addition, the interconnector may further include a second direction conductor formed at both ends of the first direction conductor and extending in a second direction, and the second direction conductor may be integrally formed with the first direction conductor.
여기서, 제1 방향 전도체는 복수 개이고, 복수 개의 제1 방향 전도체 중 어느 한 제1 방향 전도체의 일단이 제1 태양 전지의 제1 영역과 중첩되는 길이는 어느 한 제1 방향 전도체의 타단이 제2 태양 전지의 제2 영역과 중첩되는 길이와 서로 다를 수 있다.Here, there are a plurality of conductors in the first direction, and the length at which one end of one of the plurality of conductors in the first direction overlaps the first region of the first solar cell is the length where the other end of the conductor in the first direction is the second A length overlapping the second region of the solar cell may be different from each other.
이때, 제1 방향 전도체의 양 끝단에 연결된 두 개의 제2 방향 전도체는 폭이 서로 동일할 수 있다.In this case, the two second direction conductors connected to both ends of the first direction conductor may have the same width.
아울러, 제2 방향 전도체의 폭은 제1 방향 전도체의 폭과 동일하거나 더 클 수 있다.In addition, the width of the conductor in the second direction may be equal to or greater than the width of the conductor in the first direction.
또한, 이와 다르게, 제1 방향 전도체는 하나이고, 제1 방향 전도체의 양 끝단에 연결된 제2 방향 전도체 중 어느 하나의 폭은 나머지 하나의 폭과 다를 수도 있다.Also, alternatively, there is one first direction conductor, and the width of any one of the second direction conductors connected to both ends of the first direction conductor may be different from the width of the other one.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 제1, 2 태양 전지 각각에서, 제2 전극은 제2 면전극은 생략되고, 제1 면전극의 개구홀 내을 통하여 제2 도핑부에 접속되는 제2 접속 전극을 포함할 수 있다.In addition, in the solar cell module according to the second embodiment of the present invention, in each of the first and second solar cells, the second surface electrode is omitted from the second electrode, and the second doping portion is formed through the opening hole of the first surface electrode. It may include a second connection electrode to be connected.
이때, 반도체 기판의 제2 영역에서 제2 접속 전극이 노출되는 나머지 부분에는 절연층이 위치할 수 있다.In this case, an insulating layer may be positioned on the remaining portion of the second region of the semiconductor substrate where the second connection electrode is exposed.
아울러, 제2 접속 전극은 복수 개이고, 복수 개의 제2 접속 전극은 격자 형태로 서로 이격되어 배열될 수 있다.In addition, a plurality of second connection electrodes may be provided, and the plurality of second connection electrodes may be arranged to be spaced apart from each other in a lattice form.
또한, 인터커넥터는 면 형태를 가지며, 면 형태의 인터커넥터에서 일단은 제1, 2 태양 전지 중 어느 한 태양 전지의 제1 영역에 노출된 제1 면전극에 접속되고, 타단은 나머지 한 태양 전지의 제2 영역에 노출된 복수 개의 제2 접속 전극에 접속될 수 있다.In addition, the interconnector has a planar shape, and in the planar interconnector, one end is connected to the first surface electrode exposed to the first area of any one of the first and second solar cells, and the other end is connected to the other solar cell. may be connected to a plurality of second connection electrodes exposed in the second region of the .
이때, 면 형태의 인터커넥터에서, 제1, 2 태양 전지와 중첩되지 않는 영역에는 복수 개의 개구부가 형성될 수 있다.In this case, in the planar interconnector, a plurality of openings may be formed in regions that do not overlap the first and second solar cells.
본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈은 제1, 2 태양 전지 각각에서 제1 전극은 반도체 기판 후면 중 제1 영역에 노출되고, 제2 전극은 반도체 기판의 후면 중 제1 영역을 제외한 나머지 제2 영역에 넓게 노출되도록 하여, 인터커넥터가 제1, 2 전극에 접속할 수 있는 영역을 보다 넓게 확보하도록 함으로써, 태양 전지 모듈의 제조 공정을 보다 용이하게 할 수 있다. In the solar cell module according to an example of the present invention, in each of the first and second solar cells, the first electrode is exposed to a first area among the rear surfaces of the semiconductor substrate, and the second electrode is the second electrode remaining except for the first area among the rear surfaces of the semiconductor substrate. The manufacturing process of the solar cell module can be made more easily by making the area widely exposed to ensure a wider area where the interconnector can connect to the first and second electrodes.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 설명하기 위한 도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일례에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도이다.
도 5은 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 제1, 2 도핑층(121, 172)의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 6는 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 제1, 2 접속 전극(141C, 142C)의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 7는 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 제1 면전극(141L)의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 8은 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 절연층(190)의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 9은 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 반도체 기판(110)의 후면에 노출되는 제1, 2 면전극(141L, 142L)의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 10은 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 대한 변경예를 설명하기 위한 도이다.
도 11은 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 대한 다른 변경예를 설명하기 위한 도이다.
도 12은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 후면에서 바라본 모습이다.
도 13는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일부 사시도를 도시한 것이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 변경예들을 설명하기 위한 도이다.1 and 2 are diagrams for explaining a solar cell module according to a first embodiment of the present invention.
3 and 4 are diagrams for explaining a solar cell according to an example of the present invention.
5 is a diagram for explaining an example of a pattern of the first and second doped
6 is a view for explaining an example of a pattern of the first and
7 is a view for explaining an example of a pattern of the
8 is a view for explaining an example of a pattern of the
9 is a view for explaining an example of a pattern of the first and
FIG. 10 is a diagram for explaining a modified example of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 .
11 is a view for explaining another modification of the first embodiment of the present invention shown in FIG.
12 is a view of the solar cell module according to the second embodiment of the present invention as viewed from the rear.
13 is a partial perspective view of a solar cell applied to a solar cell module according to a second embodiment of the present invention.
14 and 15 are diagrams for explaining modifications of the solar cell module according to the second embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 “전체적”으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.In order to clearly express various layers and regions in the drawings, the thicknesses are enlarged. When a part, such as a layer, film, region, plate, etc., is "on" another part, it includes not only the case where it is "directly on" another part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when we say that a part is "just above" another part, we mean that there is no other part in the middle. Also, when it is said that a part is formed “whole” on another part, it means that it is formed on the entire surface of the other part as well as that it is not formed on a part of the edge.
이하에서, 전면이라 함은 직사광이 입사되는 반도체 기판의 일면일 수 있으며, 후면이라 함은 직사광이 입사되지 않거나, 직사광이 아닌 반사광이 입사될 수 있는 반도체 기판의 반대면일 수 있다.Hereinafter, the front surface may be one surface of the semiconductor substrate on which direct light is incident, and the rear surface may be the opposite surface of the semiconductor substrate on which direct light is not incident or reflected light other than direct light may be incident.
또한, 이하에서 어떤 두께나 길이가 실질적으로 동일하다는 의미는 오차 10% 이하인 경우를 의미한다.In addition, in the following, the meaning that a certain thickness or length is substantially the same means a case of 10% or less of an error.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 설명하기 위한 도로서, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 후면에서 바라본 모습이고, 도 2는 도 1에서 CX1-CX1 라인에 따른 태양 전지 모듈의 단면을 잘라 도시한 모습이다.1 and 2 are a road for explaining a solar cell module according to a first embodiment of the present invention, Figure 1 is a view of the solar cell module according to the first embodiment of the present invention from the rear side, In FIG. 1 , a cross-section of the solar cell module along the line CX1-CX1 is shown.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일례에 따른 태양 전지 모듈은 제1, 2 태양 전지(C1, C2)와 인터커넥터(IC)를 포함한다.1 and 2 , a solar cell module according to an example of the present invention includes first and second solar cells C1 and C2 and an interconnector IC.
여기서, 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각은 반도체 기판(110), 제1 도핑부(121), 제2 도핑부(172), 제1 전극(141) 및 제2 전극(142)을 포함하고, 제1, 2 태양 전지(C1, C2)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 방향(x)으로 나란하게 배열될 수 있다. Here, each of the first and second solar cells C1 and C2 is a
아울러, 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각에서, 제1 전극(141)은 반도체 기판(110) 후면 중 제1 영역(S1)에 노출되고, 제2 전극(142)은 반도체 기판(110)의 후면 중 제1 영역(S1)을 제외한 나머지 제2 영역(S2)에서 적어도 일부가 노출될 수 있다.In addition, in each of the first and second solar cells C1 and C2 , the
여기서, 제1 전극(141)이 노출되는 반도체 기판(110)의 제1 영역(S1)은 반도체 기판(110)의 후면 가장 자리에 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 있는 영역이고, 제2 전극(142)이 노출되는 반도체 기판(110)의 제2 영역(S2)은 반도체 기판(110)의 후면 중 제1 영역(S1)을 제외한 나머지 영역일 수 있다.Here, the first region S1 of the
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각에서, 제1 전극(141)은 반도체 기판(110)의 후면 영역 위에 면 형태로 형성되고, 제2 전극(142)은 반도체 기판(110)의 후면에서 제1 면전극(141L)과 중첩되되 이격된 면 형태로 형성되는 제2 면전극(142L)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 면전극(141L)과 제2 면전극(142L) 사이의 이격된 공간에는 제1, 2 면전극(141L, 142L)을 서로 절연하기 위한 절연층(190)이 더 위치할 수 있다.1 and 2 , in each of the first and second solar cells C1 and C2 , the
여기서, 제1, 2 태양 전지(C1, C2)의 반도체 기판(110), 제1 도핑부(121), 제2 도핑부(172), 절연층(190), 제1 전극(141)이 제1 도핑부(121)에 연결되는 구조 및 제2 전극(142)이 제2 도핑부(172)에 연결되는 구조에 대한 보다 구체적인 설명은 도 3 내지 도 9에서 보다 구체적으로 설명한다.Here, the
여기의 도 1 및 도 2에서는 제1 전극(141)이 제1 면전극(141L)을 포함하고, 제2 전극(142)이 제2 면전극(142L)을 포함하는 경우를 일례로 설명하지만, 태양 전지 모듈에 적용되는 인터커넥터(IC)의 형상에 따라, 제1 전극(141)만 제1 면전극(141L)을 포함하고, 제2 전극(142)은 제2 면전극(142L)을 포함하지 않을 수 있다. 이와 같이, 제1 전극(141)만 제1 면전극(141L)을 포함하고, 제2 전극(142)은 제2 면전극(142L)을 포함하지 않는 태양 전지 모듈의 다른 일례에 대해서는 도 12 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.1 and 2, the case in which the
여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 전극(141)이 제1 면전극(141L)을 포함하고, 제2 전극(142)이 제2 면전극(142L)을 포함하는 경우, 제1 면전극(141L)은 반도체 기판(110)의 후면 영역 중 제1 영역(S1)에 노출되고, 제2 면전극(142L)은 반도체 기판(110)의 후면 영역 중 제2 영역(S2)에 노출될 수 있다.Here, as shown in FIGS. 1 and 2 , when the
이에 따라, 제1 면전극(141L)은 반도체 기판(110)의 후면 영역 중 제2 방향(y)과 나란한 한쪽 측면에 인접하여 제2 방향(y)으로 길게 노출될 수 있고, 반도체 기판(110)의 후면 영역 중 제2 방향(y)과 나란한 다른 한쪽 측면에서는 노출되지 않을 수 있다.Accordingly, the
아울러, 제2 면전극(142L)은 반도체 기판(110)의 후면 영역 중 제1 면전극(141L)이 노출되지 않는 제2 영역(S2)에 전체적으로 노출될 수 있다.In addition, the
인터커넥터(IC)는 전술한 제1, 2 태양 전지(C1, C2)를 서로 직렬 연결할 수 있다. 즉, 인터커넥터(IC)는 일단이 제1 태양 전지(C1)의 제1 영역(S1)에 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 노출되는 제1 전극(141)에 중첩되어 접속되고, 타단이 제2 태양 전지(C2)의 제2 영역(S2)에 노출되는 제2 전극(142)에 중첩되어 접속될 수 있다.The interconnector IC may connect the first and second solar cells C1 and C2 described above in series to each other. That is, the interconnector IC has one end overlapped and connected to the
보다 구체적으로, 태양 전지의 제1, 2 전극이 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1, 2 면전극(141L, 142L)을 포함하는 경우, 인터커넥터(IC)는 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 있는 복수 개의 제1 방향 전도체(ICx)를 포함하고, 복수 개의 제1 방향 전도체(ICx)의 일단은 제1 태양 전지(C1)의 제1 영역(S1)에 노출된 제1 면전극(141L)에 접속되고, 복수 개의 제1 방향 전도체(ICx)의 타단은 제2 태양 전지(C2)의 제2 영역(S2)에 노출된 제2 면전극(142L)에 접속될 수 있다.More specifically, when the first and second electrodes of the solar cell include the first and
이와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈은 인터커넥터(IC)가 제1, 2 태양 전지(C1, C2)의 제1, 2 영역(S1, S2) 각각에 노출되는 제1, 2 면전극(141L, 142L)에 접속되도록 함으로써, 태양 전지 모듈의 제조 공정을 보다 용이하게 하고, 태양 전지 모듈의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.As such, in the solar cell module according to the present invention, the first and second surface electrodes (IC) exposed to the first and second regions S1 and S2 of the first and second solar cells C1 and C2, respectively. 141L, 142L), the manufacturing process of a solar cell module can be made easier, and the efficiency of a solar cell module can be improved more.
즉, 각 태양 전지의 제1, 2 전극 각각이 어느 한 방향으로 길게 뻗은 핑거 전극과 핑거 전극에 교차하여 형성되는 버스바를 구비한 경우, 인터커넥터(IC)는 각 태양 전지의 버스바에 정교하게 얼라인되어 접속되어야 하므로, 태양 전지 모듈의 제조 공정시 정교한 얼라인이 요구될 수 있다. That is, when each of the first and second electrodes of each solar cell includes a finger electrode extending long in one direction and a bus bar intersecting the finger electrode, the interconnector IC is precisely aligned with the bus bar of each solar cell. Since they must be connected, precise alignment may be required during the manufacturing process of the solar cell module.
그러나, 본 발명의 경우, 인터커넥터(IC)와 접속되는 반도체 기판(110)의 제1, 2 영역(S1, S2)(S1, S2)이 상대적으로 넓어 이와 같은 정교한 얼라인을 요구하지 않을 수 있다.However, in the present invention, since the first and second regions S1 and S2 ( S1 , S2 ) of the
따라서, 본 발명과 같은 태양 전지 모듈의 경우, 정교한 얼라인을 요구하지 않으므로, EVA와 같은 충진 시트에 미리 인터커넥터(IC)를 형성시킨 상태에서, 복수의 태양 전지를 모듈화시키는 라미네이션 공정 중에 인터커넥터(IC)는 제1, 2 태양 전지(C1, C2)의 제1, 2 영역(S1, S2)(S1, S2)에 노출되는 제1, 2 전극(141, 142)에 접속시킬 수 있어, 태양 전지 모듈의 제조 공정을 보다 단순화시킬 수 있다. Therefore, in the case of a solar cell module as in the present invention, since precise alignment is not required, an interconnector (IC) is formed in advance on a filling sheet such as EVA, and the interconnector during the lamination process for modularizing a plurality of solar cells (IC) can be connected to the first and
아울러, 각 태양 전지의 제1, 2 전극 각각이 핑거 전극과 버스바를 구비한 경우, 인터커넥터(IC)는 각 태양 전지의 버스바에 각각 하나만 접속되고, 인터커넥터(IC) 자체의 폭이 협소하여, 인터커넥터(IC) 자체의 저항이 상대적으로 높을 수 있다.In addition, when each of the first and second electrodes of each solar cell is provided with a finger electrode and a bus bar, only one interconnector IC is connected to the bus bar of each solar cell, and the width of the interconnector IC itself is narrow. , the resistance of the interconnector (IC) itself may be relatively high.
그러나, 본 발명의 경우, 인터커넥터(IC)가 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 있는 복수 개의 제1 방향 전도체(ICx)를 포함하므로, 인터커넥터(IC) 자체의 저항을 현저하게 낮출 수 있어, 태양 전지 모듈의 단락 전류 값을 보다 향상시켜, 태양 전지 모듈의 효율을 보다 향상시킬 수 있다.However, in the case of the present invention, since the interconnector IC includes a plurality of first direction conductors ICx elongated in the first direction x, the resistance of the interconnector IC itself can be significantly lowered. , the short-circuit current value of the solar cell module can be further improved, and the efficiency of the solar cell module can be further improved.
또한, 인터커넥터(IC)가 면으로 형성된 하나의 전도체로 형성되는 것이 아니라, 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 있는 복수 개의 제1 방향 전도체(ICx)로 분할하여 형성되도록 함으로써, 인터커넥터(IC)를 각 태양 전지에 접속시키는 태빙 공정의 열처리 공정 중 제1 방향(x)으로 인터커넥터(IC)가 신축하여 발생하는 열팽창 스트레스를 최소화할 수 있다.In addition, the interconnector IC is not formed of a single conductor formed of a plane, but is divided and formed into a plurality of first direction conductors ICx elongated in the first direction (x), so that the interconnector IC ) to each solar cell, it is possible to minimize the thermal expansion stress generated by the expansion and contraction of the interconnector IC in the first direction (x) during the heat treatment process of the tabbing process.
이때, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC)가 제1 태양 전지(C1)의 제1 영역(S1)과 중첩되는 제1 방향(x)으로의 길이(OL1)는 인터커넥터(IC)가 제2 태양 전지(C2)의 제2 영역(S2)과 중첩되는 제1 방향(x)으로의 길이(OL2)와 서로 다를 수 있다. At this time, as shown in FIGS. 1 and 2 , the length OL1 in the first direction x where the interconnector IC overlaps the first region S1 of the first solar cell C1 is the inter A length OL2 of the connector IC in the first direction x overlapping the second region S2 of the second solar cell C2 may be different from each other.
즉, 복수 개의 제1 방향 전도체(ICx) 중 어느 한 제1 방향 전도체(ICx)의 일단이 제1 태양 전지(C1)의 제1 영역(S1)(또는 제1 면전극(141L))과 중첩되어 접속되는 길이(OL1)는 어느 한 제1 방향 전도체(ICx)의 타단이 제2 태양 전지(C2)의 제2 영역(S2)(또는 제2 면전극(142L))과 중첩되어 접속되는 길이(OL2)와 서로 다를 수 있다.That is, one end of one of the plurality of first directional conductors ICx overlaps with the first region S1 (or the
이때, 인터커넥터(IC)가 제1 태양 전지(C1)의 제1 영역(S1)과 중첩되는 길이(OL1)는 제2 태양 전지(C2)의 제2 영역(S2)과 중첩되는 길이(OL2)의 1/40 ~ 1/4 사이일 수 있다. In this case, the length OL1 of the interconnector IC overlapping the first region S1 of the first solar cell C1 is the overlapping length OL2 of the second region S2 of the second solar cell C2. ) can be between 1/40 and 1/4 of
여기서, 1/40 이상이 되도록 하는 것은 인터커넥터(IC)와 제1 면전극(141L) 사이의 최소한의 물리적 접착력을 확보하기 위함이고, 1/4 이하가 되도록 하는 것은 태양 전지의 반도체 기판(110)의 후면 전체 영역 중 제1 영역(S1)에 제1 면전극(141L)이 노출되는 면적과 제2 영역(S2)에 형성되는 제2 면전극(142L)의 끝부분 위치에 따라 태양 전지의 단락 전류 효율이 달라질 수 있는데, 1/4 이하가 되도록 하여 태양 전지 모듈의 효율이 유지될 수 있는 최소한의 단락 전류의 값을 유지하기 위함이다.Here, the reason why it is 1/40 or more is to secure the minimum physical adhesion between the interconnector IC and the
지금까지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서 제1, 2 태양 전지(C1, C2)의 제1, 2 영역(S1, S2) 각각에 노출되는 제1, 2 면전극(141L, 142L)과 이에 접속되는 인터커넥터(IC)에 대해서 설명하였으나, 이하에서는 이와 같은 제1 실시예에 적용되는 태양 전지의 구체적인 구조에 대해서 설명한다.So far, in the solar cell module according to the first embodiment of the present invention, the first and
도 3 및 도 4는 본 발명의 일례에 따른 태양 전지를 설명하기 위한 도로서, 도 3은 제1 전극(141)이 노출되는 태양 전지의 일측면에 대한 일부 사시도이다.3 and 4 are roads for explaining a solar cell according to an example of the present invention, and FIG. 3 is a partial perspective view of one side of the solar cell to which the
본 발명의 일례에 따른 태양 전지는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)과 반도체 기판(110)의 후면에 터널층(180), 제1 도핑부(121), 제2 도핑부(172), 절연층(190), 제1 전극(141) 그리고 제2 전극(142)을 구비할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4 , in the solar cell according to an example of the present invention, a
여기서, 터널층(180)은 생략될 수도 있으나, 구비된 경우 태양 전지의 효율이 더 향상되므로, 이하에서는 구비된 경우를 일례로 설명한다.Here, the
반도체 기판(110)은 제 1 도전성 타입의 불순물 또는 제2 도전성 타입의 불순물 중 어느 한 타입의의 불순물을 함유하는 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 일례로, 반도체 기판(110)은 단결정 실리콘 웨이퍼로 형성될 수 있다.The
여기서, 제1 도전성 타입은 n형 또는 p형 도전성 타입 중 어느 하나일 수 있다. 제2 도전성 타입은 제1 도전성 타입과 반대인 경우 경우를 의미한다.Here, the first conductivity type may be either an n-type or a p-type conductivity type. The second conductivity type means a case opposite to the first conductivity type.
예를 들어, 제1 도전성 타입이 n형인 경우, 제2 도전성 타입은 p형일 수 있고, 반대로 제1 도전성 타입이 p형인 경우, 제2 도전성 타입은 n형일 수 있다.For example, when the first conductivity type is n-type, the second conductivity type may be p-type, and conversely, when the first conductivity type is p-type, the second conductivity type may be n-type.
따라서, 반도체 기판(110)에는 n형 타입의 불순물 또는 p형 타입의 불순물 중 어느 한 타입의 불술물이 도핑될 수 있다.Accordingly, the
반도체 기판(110)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨, 인듐 등과 같은 3가 원소의 불순물이 반도체 기판(110)에 도핑(doping)되고, 반대로, 반도체 기판(110)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 반도체 기판(110)에 도핑될 수 있다.When the
이러한 반도체 기판(110)의 전면에 복수의 요철면을 가질 수 있다. 이로 인해, 반도체 기판(110)의 전면에서 반사되는 빛의 양이 감소하여 반도체 기판(110) 내부로 입사되는 빛의 양이 증가할 수 있다.A plurality of concavo-convex surfaces may be formed on the entire surface of the
터널층(180)은 반도체 기판(110)의 후면 전체면과 제1 도핑부(121) 및 제2 도핑부(172)의 전면 사이에 형성될 수 있다.The
따라서, 터널층(180)의 전면은 반도체 기판(110)의 후면 전체면에 직접 접촉하며, 터널층(180)의 후면은 제1, 2 도핑부(121, 172)의 전면에 직접 접촉하여 형성될 수 있다.Accordingly, the front surface of the
이와 같은 터널층(180)은 반도체 기판(110)의 후면에 유전체 재질 또는 반도체 물질을 포함할 수 있으며, 이와 같은 유전체 재질 또는 반도체 물질을 증착하여 형성될 수 있다. The
보다 구체적으로, 터널층(180)은 SiOx(실리콘산화물)과 같은 유전체 재질로 형성되거나, a-Si(비정질실리콘) 또는 SiC(실리콘카바이드)와 같은 반도체 물질로 형성될 수 있다.More specifically, the
이와 같은 터널층(180)의 재료 중에서 600℃ 이상의 고온 공정에도 내구성이 강한 SiCx 또는 SiOx로 형성되는 유전체 재질로 형성되는 것이 더욱 바람직할 수 있다.Among the materials of the
그러나 이 외에도 터널층(180)은 silicon nitride (SiNx), hydrogenerated SiNx, aluminum oxide (AlOx), silicon oxynitride (SiON) 또는 hydrogenerated SiON로 형성이 가능하다. However, in addition to this, the
이와 같은 터널층(180)은 반도체 기판(110)에서 생성된 캐리어를 통과시키며, 반도체 기판(110)의 후면에 대한 패시베이션 기능을 수행할 수 있다.Such a
이와 같은 터널층(180)의 두께(T180)는 반도체 기판(110)에서 생성된 캐리어를 통과시키면서, 반도체 기판(110)에 대한 패시베이션 기능을 적절하게 수행하기 위하여, 1nm ~ 3nm 사이로 형성될 수 있다.The thickness T180 of the
아울러, 이와 같은 터널층(180)은 태양 전지 제조할 때 고온의 열처리 공정이 수행되더라도 반도체 기판(110)의 특성(예를 들면, 캐리어 라이프 타임)이 훼손되는 것을 최소화시킬 수 있다. In addition, the
제1 도핑부(121)는 반도체 기판(110)의 후면에 배치된다. 일례로 이와 같은 제1 도핑부(121)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 터널층(180)의 후면의 일부에 직접 접촉하여 배치될 수 있다. 그러나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 다르게, 터널층(180)이 없는 경우, 제1 도핑부(121)는 반도체 기판(110)의 후면 일부에 직접 접촉하여 배치되는 것도 가능하다.The first
이와 같은 제1 도핑부(121)는 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑될 수 있다. 따라서, 만약 반도체 기판(110)에 제1 도전성 타입의 불순물이 도핑되는 경우에는 제1 도핑부(121)는 후면 전계부로서의 역할을 수행할 수 있으며, 이와 다르게, 만약 반도체 기판(110)에 제2 도전성 타입의 불순물이 도핑되는 경우에는 제1 도핑부(121)는 터널층(180)을 사이에 두고 반도체 기판(110)과 p-n 접합을 형성하므로, 에미터부로서의 역할을 수행할 수 있다. 이하에서는 제1 도핑부(121)가 에미터부인 경우를 일례로 설명한다.The first
여기서, 일례로, 제1 도핑부(121)에 p형의 타입의 불순물이 도핑되는 에미터부로 형성되고, 반도체 기판(110)에 n형 타입의 불순물이 도핑되는 경우, 외부에서 빛이 입사되었을 때에, 반도체 기판(110) 내에는 정공과 전자 쌍이 생성되고, 제1 도핑부(121)와 반도체 기판(110) 사이의 p-n 접합에 의해 정공과 전자 쌍은 정공과 전자로 분리되고, 분리된 정공은 복수의 제1 도핑부(121)쪽으로 이동할 수 있고 분리된 정공은 후술하는 제2 도핑부(172)쪽으로 이동할 수 있다.Here, as an example, when the first doped
그러나, 이와 다르게 제1 도핑부(121)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 전자가 제1 도핑부(121) 방향으로 이동하고, 정공은 제2 도핑부(172) 방향으로 이동할 수 있다.However, when the first doped
제2 도핑부(172)는 반도체 기판(110)의 후면에 배치된다. 일례로 이와 같은 제2 도핑부(172)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 터널층(180)의 후면 중에서 제1 도핑부(121)가 접촉하지 않는 나머지 영역에 직접 접촉하여 형성될 수 있다. 그러나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 다르게, 터널층(180)이 없는 경우, 제1 도핑부(121)는 반도체 기판(110)의 후면 일부에 직접 접촉하여 배치되는 것도 가능하다.The second
이와 같은 제2 도핑부(172)는 제1 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입의 불순물이 도핑되어 형성될 수 있다. 따라서, 제1 도핑부(121)의 제1 도전성 타입이 p형인 경우, 제2 도핑부(172)의 제2 도전성 타입은 n형일 수 있고, 이와 같은 제2 도핑부(172)의 불순물 도핑 농도는 반도체 기판(110)의 불순물 도핑 농도보다 높을 수 있다.The second
따라서, 일례로, 반도체 기판(110)에 n형 불순물이 도핑된 경우, 제2 도핑부(172)는 후면 전계부로서 기능을 수행할 수 있다Accordingly, for example, when the
따라서, 제2 도핑부(172)는 반도체 기판(110)과 제2 도핑부(172)와의 불순물 농도 차이로 인한 전위 장벽에 의해 제2 도핑부(172) 방향으로 전자 이동을 방해하는 반면, 제2 도핑부(172) 쪽으로의 정공의 이동을 용이하게 할 수 있다. Accordingly, the second doped
따라서, 제2 도핑부(172)는 전자와 정공의 재결합으로 손실되는 전하의 양을 감소시키고, 캐리어의 이동을 가속화시켜, 제2 도핑부(172) 방향으로 정공의 이동량을 증가시킬 수 있다. Accordingly, the second doped
이와 같은, 제1, 2 도핑부(121, 172)는 단결정 실리콘 재질, 다결정 실리콘 재질 또는 비정질 실리콘 재질로 형성될 수 있다.As such, the first and second
일례로, 도 3 및 도 4와 같이, 본 발명에 따른 태양 전지가 터널층(180)을 구비한 경우, 제1, 2 도핑부(121, 172)는 터널층(180)의 후면에 다결정 실리콘(poly-Si) 재질 또는 비정질 실리콘(a-Si) 재질로 형성될 수 있으며, 도 3 및 도 4와 다르게 터널층(180)이 생략되는 경우, 제1, 2 도핑부(121, 172)는 반도체 기판(110)과 동일한 결정질 실리콘 재질로 형성될 수 있다.For example, as shown in FIGS. 3 and 4 , when the solar cell according to the present invention includes the
이와 같은 제1, 2 도핑부(121, 172)는 (1) 터널층(180)의 후면에 진성 다결정 실리콘층을 증착시킨 이후, 진성 다결정 실리콘층 내에 제2 도전성 타입의 불순물을 주입시켜 형성되거나, (2) 터널층(180)의 후면에 진성 비정질 실리콘층을 증착한 이후, 열처리하여 진성 비정질 실리콘층을 진성 다결정 실리콘층으로 재결정화하면서, 재결정화되는 진성 다결정 실리콘층 내에 제2 도전성 타입의 불순물을 주입시켜 형성될 수 있다. The first and second
또한, 도 3 및 도 4와 다르게 터널층(180)이 생략되고 제1, 2 도핑부(121, 172)가 반도체 기판(110)의 후면에 직접 접촉되어 형성되는 경우, 제1, 2 도핑부(121, 172)의 재질은 반도체 기판(110)과 동일한 실리콘 재질로 형성될 수 있다. Also, unlike FIGS. 3 and 4 , when the
이와 같은 경우, 제1, 2 도핑부(121, 172)는 반도체 기판(110)의 후면에 제1, 2 도전성 타입의 불순물을 각각 확산시켜 형성될 수 있다.In this case, the first and second
따라서, 반도체 기판(110)이 단결정 실리콘 재질을 포함하는 경우, 제1, 2 도핑부(121, 172)도 단결정 실리콘 재질로 형성될 수 있고, 반도체 기판(110)이 다결정 실리콘 재질을 포함하는 경우, 제1, 2 도핑부(121, 172)도 다결정 실리콘 재질로 형성될 수 있다.Accordingly, when the
아울러, 도 3, 도 4에서는 제1, 2 도핑부(121, 172)가 서로 직접 접속하여 형성된 경우를 일례로 도시하였으나, 이와 다르게 제1, 2 도핑부(121, 172)는 서로 이격되어 형성되는 것도 가능하다.In addition, in FIGS. 3 and 4 , a case in which the first and second
이와 같이, 제1, 2 도핑부(121, 172)가 서로 이격되어 형성되는 경우, 비록 도시되지는 않았지만, 제1, 2 도핑부(121, 172) 사이의 이격된 공간에는 제1, 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되지 않는 진성 반도체층(미도시)이 형성되거나, 절연층(190)(미도시)이 형성될 수 있다.As such, when the first and second
절연층(190)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1, 2 도핑부(121, 172)의 후면 중 제1, 2 전극(141, 142)가 접속되지 않는 영역 위와 제1 전극(141)과 제2 전극(142) 사이에 위치할 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4 , the insulating
여기서, 제1, 2 전극(141, 142) 사이에 위치한 절연층(190)은 제1 전극(141)과 제2 전극(142) 사이의 단락을 방지할 수 있고, 제1, 2 도핑부(121, 172)의 후면에 형성된 절연층(190)은 제1, 2 도핑부(121, 172)의 후면에서 뎅글링 본드(dangling bond)에 의한 결함을 제거하여, 반도체 기판(110)으로부터 생성된 캐리어가 뎅글링 본드(dangling bond)에 의해 재결합되어 소멸되는 것을 방지하는 패시베이션 역할을 수행할 수 있다.Here, the insulating
제1 전극(141)은 각각의 제1 도핑부(121)에 접속되어, 해당 제1 도핑부(121) 쪽으로 이동한 캐리어, 예를 들어 정공을 수집할 수 있다.The
제2 전극(142)은 각각의 제2 도핑부(172)에 접속되어, 해당 제2 도핑부(172) 쪽으로 이동한 캐리어, 예를 들어, 전자를 수집할 수 있다.The
이와 같은 제1 전극(141)과 제2 전극(142)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 2층 구조로 형성될 수 있다. The
보다 구체적으로 설명하면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 전극(141)은 반도체 기판(110)의 후면 제1, 2 영역(S1, S2) 위에 전체적으로 면 형태로 형성되되, 제2 도핑부(172)가 형성된 영역에 개구홀을 구비하는 제1 면전극(141L)을 포함할 수 있다.More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4 , the
아울러, 제2 전극(142)은 제1 면전극(141L)의 개구홀을 통해 제2 도핑부(172)에 접속되고, 반도체 기판(110)의 후면에서 제1 면전극(141L)과 중첩되되 이격된 면 형태로 제2 영역(S2) 위에 형성되는 제2 면전극(142L)을 포함할 수 있다.In addition, the
이와 같이, 제1, 2 전극(141, 142)이 제1 면전극(141L)과 제2 면전극(142L)의 2층 구조로 형성되는 경우, 제1, 2 전극(141, 142)의 면저항 손실을 최소화하고, 복수의 태양 전지를 모듈화하기 위하여, 인터커넥터(IC)를 이용하여 복수의 태양 전지를 직렬 연결시키는 태빙 공정을 보다 단순화시킬 수 있다.As described above, when the first and
보다 구체적으로, 태양 전지의 제1, 2 전극(141, 142) 각각이 서로 이격되어 나란하게 하나의 방향으로 뻗어 있는 스트라이프 형태의 핑거 전극으로 구비되는 경우, 별도의 핑거 전극의 끝단에 인터커넥터(IC)와 연결시키기 위한 버스바를 구비하여야 하고, 이와 같은 경우, 제1, 2 도핑부를 통해 수집되는 캐리어는 핑거 전극을 따라 이동한 후, 버스바를 통하여 인터커넥터(IC)로 이동하였는데, 이와 같은 경우, 캐리어가 핑거 전극을 따라 이동할 때 면저항에 의한 손실을 감수해야 했다.More specifically, when each of the first and
아울러, 이와 같은 면저항에 의한 손실을 최소화하기 위하여, 핑거 전극 및 버스바의 두께를 30um 이상 증가시켜야 하고, 반도체 기판(110)의 면적이 커질수록 면저항 성분이 더욱 증가하여 핑거 전극 및 버스바의 두께가 2 ~ 3배 이상 커져야 하는 문제점을 가지고 있었다.In addition, in order to minimize the loss due to the sheet resistance, the thickness of the finger electrode and the bus bar should be increased by 30 μm or more, and as the area of the
그러나, 본 발명과 같이, 제1, 2 전극(141, 142)이 제1 면전극(141L)과 제2 면전극(142L)의 2층 구조로 형성되는 경우, 캐리어의 수평으로 이동 거리를 최소화할 수 있어, 전술한 면저항 손실을 최소화할 수 있고, 면저항 확보를 위해 제1, 2 전극(141, 142)의 두께를 증가시킬 필요가 없어, 제1, 2 전극(141, 142)을 형성하는 제조 비용을 최소화할 수 있다.However, as in the present invention, when the first and
아울러, 복수의 태양 전지를 직렬 연결시키는 태빙 공정시, 인터커넥터(IC)를 제1, 2 전극(141, 142)에 접속할 때, 정교한 얼라인(align)을 요하지 아니하므로, 태빙 공정을 더욱 단순화시킬 수 있고, 이로 인하여 제조 비용 더욱 절감할 수 있고, 공정 수율을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, in the tabbing process of connecting a plurality of solar cells in series, when the interconnector (IC) is connected to the first and
이하에서는 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지를 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 반도체 기판(110)의 후면에서 보았을 때, 제1, 2 도핑층(121, 172)의 패턴, 제1, 2 접속 전극(141C, 142C)의 패턴, 절연층(190)의 패턴 및 반도체 기판(110)의 후면에 노출되는 제1, 2 면전극(141L, 142L)의 패턴에 대해 설명한다.Hereinafter, in order to describe the solar cell shown in FIGS. 3 and 4 in more detail, when viewed from the rear surface of the
도 5은 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 제1, 2 도핑층(121, 172)의 패턴의 일례를 설명하기 위하여, 도 4의 (a)에 도시된 태양 전지의 단면에서 LV1-LV1의 단면을 절단하여 도시한 도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 4A in order to explain an example of a pattern of the first and second doping layers 121 and 172 in the solar cell shown in FIGS. 3 and 4 . - It is a diagram showing the cross section of LV1.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일례에 따른 제1 도핑부(121)는 제2 도핑부(172)가 형성되는 일부분을 제외한 반도체 기판(110)의 후면 중 제1, 2 영역(S1, S2)에 전체적으로 형성되고, 제2 도핑부(172)는 반도체 기판(110)의 후면 중 제2 영역(S2)의 일부분에 형성될 수 있다.3 to 5 , the first doped
이때, 제2 도핑부(172)가 형성되는 제2 영역(S2)의 일부분은 서로 이격된 복수 개일 수 있으며, 복수 개의 각 일부분은 격자 형태로 배열될 수 있다.In this case, a plurality of portions of the second region S2 in which the second doped
이때, 제2 도핑부(172)가 형성되는 복수 개의 일부분 각각의 형상은 도 5에 도시된 바와 같이, 사각형 형상일 수 있으나, 이와 다르게 도트(dot) 형상일 수도 있고, 다각형 형상, 원형, 타원형 형상일 수도 있다.At this time, the shape of each of the plurality of portions in which the second doped
이때, 제2 도핑부(172)가 형성되는 복수 개의 일부분 개수나 복수 개의 일부분 사이의 거리는 단락 전류(Jsc) 및 필팩터(F.F)에 따라 최적화될 수 있다.In this case, the number of the plurality of portions in which the second doped
이와 같은 제1, 2 도핑층(121, 172)의 두께는 서로 동일하게 형성될 수 있으며, 아울러, 전술한 에미터부나 후면 전계부로서의 기능을 충분히 수행하면서, 제조 시간을 최소화하기 위하여, 5nm ~ 100nm 사이로 형성될 수 있다.The thicknesses of the first and second
아울러, 도 3 내지 도 5에서는 제1 도핑부(121)와 제2 도핑부(172)가 직접 접촉하는 경우를 일례로 도시하였으나, 이와 다르게 누설 전류를 최소화하기 위하여, 제1, 2 도핑부(121, 172) 사이에는 제1, 2 도전성 타입의 불순물이 도핑되지 않은 진성 반도체층(미도시)이 더 형성되는 것도 가능하다.In addition, although the case in which the first doped
도 6는 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 제1, 2 접속 전극(141C, 142C)의 패턴의 일례를 설명하기 위하여, 도 4의 (a)에 도시된 태양 전지의 단면에서 LV2-LV2의 단면을 절단하여 도시한 도이다.6 is a cross-sectional view of the solar cell shown in FIG. 4 (a) in order to explain an example of a pattern of the first and
참고로, 설명과 이해의 편의를 위하여, 도 6에서는 절연층(190)에 대한 도시는 생략하였다.For reference, illustration of the insulating
도 3, 2 및 도 6를 참조하면, 제1 전극(141)은 제1 면전극(141L)과 제1 도핑부(121)에 사이에 위치하는 제1 접속 전극(141C)을 더 포함할 수 있다. 3, 2 and 6 , the
이때, 제1 접속 전극(141C)은 반도체 기판(110)의 후면 중 제1, 2 영역(S1, S2) 위에 전체적으로 면으로 형성되되, 제2 도핑부(172)가 형성된 영역에 복수의 개구홀(OP141C)이 형성될 수 있다.At this time, the
이와 같은 제1 접속 전극(141C)의 제1 방향(x)으로의 길이(L141C)는 반도체 기판(110) 또는 제1 도핑부(121)의 제1 방향(x)으로의 길이와 실질적으로 동일할 수 있다.The length L141C of the
이와 같은 제1 접속 전극(141C)은 도 5에서 도시된 제1 도핑부(121)에 직접 접속하여 형성될 수 있다.Such a
아울러, 제2 전극(142)은 제1 접속 전극(141C)의 개구홀(OP141C)이 형성되는 영역 및 제2 면전극(142L)과 제2 도핑부(172) 사이에 위치하는 제2 접속 전극(142C)을 더 포함할 수 있다.In addition, the
이와 같은 제2 접속 전극(142C)은 제1 면전극(141L)이나 제1 접속 전극의 개구홀을 통해 제2 면전극(142L)을 제2 도핑부(172)에 접속시키는 기능을 할 수 있다.The
이와 같은 제2 접속 전극(142C)은 제2 도핑부(172)의 폭보다 작게 형성될 수 있으며, 제1 접속 전극(141C)과 이격되어 형성될 수 있다.The
아울러, 비록 이해의 편의상 도 6에는 도시되지는 않았지만, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 접속 전극(141C)과 제2 접속 전극(142C) 사이의 이격된 공간에는 절연층(190)이 형성될 수 있다. 이에 따라 절연층(190)은 제1 접속 전극(141C)과 제2 접속 전극(142C)이 서로 단락되지 않도록 절연할 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 6 for convenience of understanding, as shown in FIGS. 3 and 4 , an insulating
이때, 제1, 2 접속 전극(141C, 142C)은 투명 재질로 형성될 수 있으며, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide), IWO(indium tungsten oxide) 또는 수소가 도핑된 IO:H(indium oxide) 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.In this case, the first and
이와 같은 제1, 2 접속 전극(141C, 142C) 각각은 제1, 2 도핑층(121, 172) 각각에 직접 접속되어, 제1, 2 도핑층(121, 172)의 저항을 낮출 수 있으며, 제1, 2 면전극(141L, 142L)에 포함되는 금속 재질이 제1, 2 도핑층(121, 172)에 직접 접속되지 않도록 하여, 제1, 2 면전극(141L, 142L)에 포함되는 금속 재질이 제1, 2 도핑층(121, 172)에 직접 접촉될 때, 발생할 수 있는 플라즈마 손상(plasma damage) 또는 직접 접촉되는 부분에서의 캐리어 재결합 증가 및 제1, 2 면전극(141L, 142L)에 포함되는 금속 재질의 이온 확산을 방지할 수 있다.Each of the first and
이와 같이, 낮은 저항의 확보 및 플라즈마 손상 방지 및 이온 확산 방지를 위해, 제1, 2 접속 전극(141C, 142C) 각각의 두께(T141C, T142C)는 10nm ~ 100nm 사이로 형성될 수 있고, 서로 동일한 두께로 형성될 수 있다.As such, in order to secure low resistance, prevent plasma damage, and prevent ion diffusion, the thicknesses T141C and T142C of each of the first and
도 7는 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 제1 면전극(141L)의 패턴의 일례를 설명하기 위하여, 도 4에 도시된 태양 전지의 단면에서 LV3-LV3의 단면을 절단하여 도시한 도이다.7 is a cross-section of LV3-LV3 in the cross-section of the solar cell illustrated in FIG. 4 to explain an example of a pattern of the
도 3, 2 및 도 7를 참조하면, 제1 접속 전극(141C) 위에는 반도체 기판(110)의 후면 전체 영역 위에 면으로 형성되되, 제2 도핑부(172)가 형성된 영역에 개구홀(OP141L)을 구비하는 제1 면전극(141L)이 형성될 수 있다.3, 2 and 7 , a surface is formed on the entire rear surface of the
이와 같은 제1 면전극(141L)은 전술한 제1 접속 전극(141C)과 직접 접속되어 형성될 수 있다.The
이때, 제1 면전극(141L)은 전도성이 매우 양호한 Al 또는 Cu 중 적어도 하나가 포함되어 형성될 수 있으며, 이외에도, Ti, Cr, Mo 중 적어도 하나의 재질 및 Sn과 같이 솔더링(soldering) 가능한 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다.At this time, the
아울러, 반도체 기판(110)의 후면에서 보았을 때, 제1 면전극(141L)과 제1 접속 전극(141C)의 패턴은 서로 동일할 수 있다. In addition, when viewed from the rear surface of the
따라서, 반도체 기판(110)의 후면에서 보았을 때, 제1 면전극(141L)의 패턴은 반도체 기판(110)의 후면 중 제1, 2 영역(S1, S2) 위에 전체적으로 면으로 형성되되, 제2 도핑부(172)가 형성된 영역에 개구홀(OP141L)을 구비할 수 있다.Accordingly, when viewed from the rear surface of the
여기서, 제1 면전극(141L)의 개구홀(OP141L)과 제1 접속 전극(141C)의 개구홀(OP141C)의 크기와 위치는 동일할 수 있다. Here, the size and position of the opening hole OP141L of the
여기서, 제1 면전극(141L)의 두께(T141L)는 제1 접속 전극(141C)의 두께(T141C)보다 두껍게 형성될 수 있으며, 일례로, 제1 면전극(141L)의 두께(T141L)는 100nm ~ 5um 사이로 형성될 수 있다.Here, the thickness T141L of the
아울러, 제1 면전극(141L)의 개구홀(OP141L) 내부에 위치하는 제2 접속 전극(142C) 위에는 제2 면전극(142L)의 일부가 접속 전극(142C)과 직접 접속하기 위하여 형성될 수 있다.In addition, a portion of the
도 8은 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 절연층(190)의 패턴의 일례를 설명하기 위하여, 도 4의 (a)에 도시된 태양 전지의 단면에서 LV4-LV4의 단면을 절단하여 도시한 도이다.8 is a cross-section of LV4-LV4 in the cross-section of the solar cell shown in FIG. This is the diagram shown.
앞선 도 7에서 설명한 바와 같이, 제1 접속 전극(141C) 위에 제1 면전극(141L)이 형성하고, 제2 접속 전극(142C) 위에 제2 면전극(142L)의 일부(142L)가 형성된 상태에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(110)의 일측면과 나란한 제2 방향(y)을 따라 길게 형성되는 반도체 기판(110)의 제1 영역(S1)에 제1 면전극(141L)의 일부가 노출되도록, 반도체 기판(110)의 후면 중 제2 영역(S2) 위에 위치하는 제1 면전극(141L)의 위에는 절연층(190)이 더 형성될 수 있다.As described above with reference to FIG. 7 , the
이후, 절연층(190) 위에 제2 면전극(142L)이 형성되어 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 면전극(141L)과 제2 면전극(142L) 사이의 수직으로 이격된 공간에는 절연층(190)이 위치할 수 있다.Thereafter, a
이와 같은 절연층(190)에는 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 개구홀(OP190)이 구비될 수 있으며, 이와 같은 복수의 개구홀(OP190)을 통하여, 제2 전극(142)의 제2 면전극(142L)이 제2 접속 전극(142C)에 접속될 수 있다.The insulating
이때, 절연층(190)의 두께(T190)는 제1, 2 전극(141, 142) 사이의 단락을 방지하기 위하여, 전술한 터널층(180)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있으며, 일례로, 50nm ~ 200nm 사이로 형성될 수 있다.At this time, the thickness T190 of the insulating
이와 같은 절연층(190)은 유전체층으로 형성될 수 있으며, 일례로, a-SiOx(비정질 실리콘 산화물), a-SiNx(비정질 실리콘 질화물), a-SiCx(비정질 실리콘 카바이드), 또는 AlOx(알루미늄 산화물) 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이 외에도 수소화된 실리콘 질화막(SiNx:H), 수소화된 실리콘 산화막(SiOx:H), 수소화된 실리콘 질화산화막(SiNxOy:H), 수소화된 실리콘 산화질화막(SiOxNy:H), 수소화된 비정질실리콘막(a-Si:H) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.The insulating
이때, 이와 같은 절연층(190)은 반도체 기판(110)의 후면 영역 중 제1 영역(S1) 위에 위치하는 제1 면전극(141L)의 일부가 노출되도록 하기 위하여, 제2 방향(y)과 나란한 반도체 기판(110)의 한쪽 측면은 완전히 덮고, 제2 방향(y)과 나란한 반도체 기판(110)의 다른 한쪽 측면은 제1 영역(S1)의 폭만큼 노출되도록 형성될 수 있다.In this case, the insulating
이에 따라, 절연층(190)의 제1 방향(x)으로의 길이(L190)는 제1 면전극(141L)의 제1 방향(x)으로의 길이(L141L)보다 짧게 형성될 수 있다.Accordingly, the length L190 of the insulating
이에 따라, 제1 면전극(141L)은 인터커넥터(IC)와 접속되기 위하여, 반도체 기판(110)의 제2 방향(y)과 나란한 2개의 측면 중에서 한쪽 측면에 인접한 제1 면전극(141L)의 일부분이 제1 영역(S1)에 노출될 수 있다.Accordingly, in order for the
도 9은 도 3 및 도 4에 도시된 태양 전지에서, 반도체 기판(110)의 후면에 노출되는 제1, 2 면전극(141L, 142L)의 패턴의 일례를 설명하기 위한 도이다.9 is a view for explaining an example of a pattern of the first and
도 3, 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 면전극(142L)은 제1 면전극(141L)의 개구홀(OP141L) 내에 위치하는 제2 접속 전극(142C)(141C)에 접속되되, 반도체 기판(110)의 후면 영역 중 제2 영역(S2)에 제1 면전극(141L)과 중첩되되 이격된 면으로 형성될 수 있다.3, 4 and 9 , the
이때, 제2 면전극(142L)은 제1 면전극(141L)이 제1 영역(S1)에 노출되도록 하기 위하여, 제2 방향(y)과 나란한 반도체 기판(110)의 한쪽 측면은 완전히 덮고, 제2 방향(y)과 나란한 반도체 기판(110)의 다른 한쪽 측면은 노출되도록 형성될 수 있다.At this time, the
이에 따라, 제2 면전극(142L)의 제1 방향(x)으로의 길이(L142L)는 제1 면전극(141L)의 제1 방향(x)으로의 길이(L141L)보다 짧게 형성될 수 있다.Accordingly, the length L142L of the
아울러, 제1 면전극(141L)이 제1 영역(S1)에 노출된 제1 방향(x)으로의 길이(P141L)는 제2 면전극(142L)이 제2 영역(S2)에 노출된 제1 방향(x)으로의 길이(L142L)보다 짧을 수 있다.In addition, the length P141L in the first direction x at which the
아울러, 제1 면전극(141L)과 제2 면전극(142L) 사이의 단락을 보다 확실하게 하기 위하여, 절연층(190)의 일부분이 제1 영역(S1)과 접하는 제2 영역(S2)의 끝부분에 노출되도록 제2 면전극(142L)이 형성될 수 있다.In addition, in order to more reliably short-circuit between the
이에 따라, 제2 면전극(142L)의 제1 방향(x)으로의 길이(L142L)는 절연층(190)의 제1 방향(x)으로의 길이(L190)보다 짧게 형성될 수 있다.Accordingly, the length L142L of the
이와 같은 제2 면전극(142L) 전도성이 매우 양호한 Al 또는 Cu 중 적어도 하나가 포함되어 형성될 수 있으며, 이외에도 Sn과 같이 솔더링(soldering) 가능한 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다.The
아울러, 제2 면전극(142L) 두께(T142L)는 제2 접속 전극(142C)의 두께(T142C)보다 두껍게 형성될 수 있으며, 제2 면전극(142L) 두께(T142L)는 100nm ~ 5um 사이로 형성될 수 있다.In addition, the thickness T142L of the
이와 같이, 본 발명의 일례에 따른 태양 전지는 제1, 2 전극(141, 142)이 제1 면전극(141L)과 제2 면전극(142L)의 2층 구조로 형성되어, 제1, 2 전극(141, 142)의 면저항 손실을 최소화하고, 제1, 2 면전극(141L, 142L)을 통해 인터커넥터(IC)와 접속할 수 있는 넓은 면을 확보하여, 인터커넥터(IC)의 연결을 용이하게 하여 태양 전지의 모듈화 공정을 단순화시킬 수 있다.As described above, in the solar cell according to an example of the present invention, the first and
지금까지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서, 각 태양 전지가 제1, 2 면전극(141L, 142L)을 구비하고, 인터커넥터(IC)가 복수의 제1 방향 전도체(ICx)로 형성된 경우만을 일례로 설명하였으나, 이와 같은 본 발명의 제1 실시예에서 인터커넥터(IC)의 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 다르게 변경될 수도 있다.So far, in the solar cell module according to the first embodiment of the present invention, each solar cell has first and
이하에서는 이와 같은 제1 실시예의 변경예에 대해 설명한다.Hereinafter, a modified example of such a first embodiment will be described.
도 10은 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 대한 변경예를 설명하기 위한 도이다.FIG. 10 is a diagram for explaining a modified example of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 .
도 10에서는 앞선 도 1 내지 도 9에서 설명한 부분과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.In FIG. 10 , descriptions of parts overlapping those described with reference to FIGS. 1 to 9 will be omitted.
본 발명의 제1 실시예에 대한 변경예에서는 도 10에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC)가 전술한 제1 방향 전도체(ICx) 이외에 제2 방향 전도체(ICy)를 더 구비할 수 있다.In a modification to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10 , the interconnector IC may further include a second direction conductor ICy in addition to the first direction conductor ICx described above.
이와 같은 제2 방향 전도체(ICy)는 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 방향 전도체(ICx)의 양 끝단에 형성되고, 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 있을 수 있고, 제2 방향 전도체(ICy)는 제1 방향 전도체(ICx)와 일체로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 10 , the second direction conductor ICy is formed at both ends of the first direction conductor ICx, and may extend in the second direction y, and the second direction conductor ( ICy) may be integrally formed with the first directional conductor ICx.
이와 같은 제2 방향 전도체(ICy)는 제1 태양 전지(C1)의 제1 영역(S1)에 제2 방향(y)으로 길게 노출된 제1 면전극(141L)에 대한 인터커넥터(IC)의 접속 면적을 증가시켜 물리적 접착력을 보다 향상시킬 수 있다.Such a second direction conductor ICy is of the interconnector IC for the
아울러, 제2 태양 전지(C2)의 제2 영역(S2)에 노출된 제2 면전극(142L)에 접속된 인터커넥터(IC)의 제2 방향(y)으로의 접속 면적을 증가시켜, 제2 면전극(142L)에 대안 인터커넥터(IC)의 물리적 접착력을 보다 증가시킬 수 있다.In addition, by increasing the connection area in the second direction y of the interconnector IC connected to the
아울러, 이와 같이 인터커넥터(IC)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 방향 전도체(ICx)를 포함하므로, 태빙 공정시 인터커넥터(IC)에 의한 열팽창 스트레스를 최소화할 수 있다. In addition, as shown in FIGS. 1 and 2 , since the interconnector IC includes the conductor ICx in the first direction, thermal expansion stress caused by the interconnector IC during the tabbing process can be minimized.
이와 같이, 제1 방향 전도체(ICx)의 양 끝단에 연결된 두 개의 제2 방향 전도체(ICy)는 폭이 서로 동일할 수 있으며, 제1 방향(x)으로의 열팽창 스트레스를 최소화하면서, 인터커넥터(IC)의 제1, 2 태양 전지(C1, C2)에 대한 접촉력을 보다 향상시키기 위하여, 제2 방향 전도체(ICy)의 폭은 제1 방향 전도체(ICx)의 폭과 동일하거나 더 크게 형성할 수 있다.In this way, the two second direction conductors ICy connected to both ends of the first direction conductor ICx may have the same width, and while minimizing thermal expansion stress in the first direction x, the interconnector ( In order to further improve the contact force of the IC) to the first and second solar cells C1 and C2, the width of the second conductor ICy may be equal to or larger than the width of the first conductor ICx. there is.
지금까지는 인터커넥터(IC)가 복수의 제1 방향 전도체(ICx)를 포함하는 경우에 대해서만 설명했으나, 이와 다르게 제1 방향 전도체(ICx)가 하나로 형성될 수도 있다.So far, only the case in which the interconnector IC includes the plurality of first-direction conductors ICx has been described. Alternatively, the first-directional conductor ICx may be formed as one.
다음의 도 11은 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 대한 다른 변경예를 설명하기 위한 도이다.Next, FIG. 11 is a diagram for explaining another modified example of the first embodiment of the present invention shown in FIG.
도 11에 도시된 바와 같이, 인터커넥터(IC)에 포함되는 제1 방향 전도체(ICx)는 하나로 형성될 수 있다.11 , the first directional conductor ICx included in the interconnector IC may be formed as one.
즉, 이전의 도 1이나 도 11에 도시된 바와 다르게, 제1 방향 전도체(ICx)를 하나만 포함하되, 하나의 제1 방향 전도체(ICx)의 폭은 제1 영역(S1)에 노출된 제1 면전극(141L)에 접속되는 제2 방향 전도체(ICy)의 폭보다 크고, 제1 방향 전도체(ICx)의 길이보다 작게 형성될 수 있다. That is, unlike the previous illustrated in FIG. 1 or FIG. 11 , only one first directional conductor ICx is included, and the width of one first directional conductor ICx is the first exposed in the first region S1 . The width of the second direction conductor ICy connected to the
일례로, 하나의 제1 방향 전도체(ICx)의 폭은 제2 방향 전도체(ICy)의 폭보다 크되, 제1 방향 전도체(ICx)의 길이의 1/4 ~ 1/2보다 작게 형성될 수 있다.For example, the width of the one conductor ICx in the first direction may be greater than the width of the conductor ICy in the second direction, but may be formed to be smaller than 1/4 to 1/2 the length of the conductor ICx in the first direction. .
이와 같이, 하나의 제1 방향 전도체(ICx)의 폭을 작게 형성하여, 전술한 바와 같이 인터커넥터(IC)의 열팽창 스트레스를 감소시키는 것도 가능하다.As described above, it is also possible to reduce the thermal expansion stress of the interconnector IC by forming the width of one first direction conductor ICx to be small.
이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 방향 전도체(ICx)의 양 끝단에 연결된 제2 방향 전도체(ICy) 중 어느 하나의 폭은 나머지 하나의 폭과 다를 수 있다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 태양 전지(C1)의 제1 면전극(141L)에 접속되는 제2 방향 전도체(ICy)의 폭은 제2 태양 전지(C2)의 제2 면전극(142L)에 접속되는 제2 방향 전도체(ICy)의 폭보다 작게 형성될 수 있다.At this time, as shown in FIG. 11 , a width of one of the second direction conductors ICy connected to both ends of the first direction conductor ICx may be different from the width of the other one. That is, as shown in FIG. 11 , the width of the second direction conductor ICy connected to the
지금까지, 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서는 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각에 제1, 2 면전극(141L, 142L)이 구비된 경우만을 일례로 설명하였지만, 이와 다르게 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각에서 제2 면전극(142L)이 생략될 수도 있다. 이와 같은 경우, 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각에서 반도체 기판(110)의 제2 영역(S2)에 노출되는 제2 전극(142)의 패턴이 달라지므로, 인터커넥터(IC)의 형상 또한 앞선 제1 실시예에서 설명한 바와 달라질 수 있다.So far, in the solar cell module according to the first embodiment of the present invention, only the case in which the first and
도 12 내지 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈과 그 변경예을 설명하기 위한 도로서, 도 12은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈을 후면에서 바라본 모습이고, 도 13는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용되는 태양 전지의 일부 사시도를 도시한 것이고, 도 14 및 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 변경예들을 설명하기 위한 도이다.12 to 15 are roads for explaining the solar cell module and its modifications according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a view of the solar cell module according to the second embodiment of the present invention from the rear side, 13 is a partial perspective view of a solar cell applied to a solar cell module according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 14 and 15 are modified examples of the solar cell module according to the second embodiment of the present invention. It is a diagram to explain.
도 12 내지 도 15에서는 앞선 도 1 내지 도 11에서 설명한 부분과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.In FIGS. 12 to 15 , a description of a part overlapping with the part described with reference to FIGS. 1 to 11 will be omitted.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양 전지 모듈에서도 앞선 제1 실시예와 동일하게, 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 각각에서 제1 전극(141)은 반도체 기판(110) 후면 중 제1 영역(S1)에 노출되고, 제2 전극(142)은 반도체 기판(110)의 후면 중 제1 영역(S1)을 제외한 나머지 제2 영역(S2)에 노출될 수 있으며, 아울러, 제1 영역(S1)은 반도체 기판(110)의 후면 가장 자리에 제1 방향(x)과 교차하는 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 있을 수 있다.12 , in the solar cell module according to the second embodiment of the present invention, in the same manner as in the first embodiment, the
그러나, 제1 실시예와 다르게, 제2 실시예에서는 제1, 2 태양 전지(C1, C2)는 도 13에 도시된 바와 같이, 도 3과 대비하였을 때, 제1 전극(141)은 제1 면전극(141L)을 포함하지만, 제2 전극(142)은 제2 면전극(142L)을 포함하지 않고 생략되며, 제2 접속 전극(142C)만을 구비할 수 있다. However, unlike the first embodiment, in the second embodiment, the first and second solar cells C1 and C2 are as shown in FIG. 13 , as compared to FIG. 3 , the
따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 전극(142)의 제2 접속 전극(142C)만이 반도체 기판(110)의 제2 영역(S2)에 노출될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 12 , only the
이때, 제2 전극(142)의 제2 접속 전극(142C)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 복수 개일 수 있으며, 반도체 기판(110)의 제2 영역(S2)에 서로 이격되어 격자 형태로 배열될 수 있다.At this time, as shown in FIGS. 12 and 13 , the
여기서, 제2 접속 전극(142C)은 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 면전극(141L)의 개구홀 내을 통하여 제2 도핑부(172)에 접속될 수 있다.Here, the
아울러, 반도체 기판(110)의 제2 영역(S2)에서 제2 접속 전극(142C)이 노출되는 나머지 부분에는 절연층(190)이 위치할 수 있다.In addition, the insulating
이때, 인터커넥터(IC)는 면 형태를 가질 수 있으며, 일단은 제1, 2 태양 전지(C1, C2) 중 어느 한 태양 전지의 제1 영역(S1)에 노출된 제1 면전극(141L)에 중첩되어 접속되고, 타단은 나머지 한 태양 전지의 제2 영역(S2)에 노출된 복수 개의 제2 접속 전극(142C)에 중첩되어 접속될 수 있다.At this time, the interconnector IC may have a planar shape, and one end of the
도 12에서는 인터커넥터(IC)가 4각형의 면 형상을 가지고 있어, 인터커넥터(IC)를 각 태양 전지에 접속시키는 태빙 공정 중 열팽창 스트레스가 상대적으로 클 수 있다.In FIG. 12 , since the interconnector IC has a rectangular planar shape, thermal expansion stress during the tabbing process of connecting the interconnector IC to each solar cell may be relatively large.
따라서, 이와 같은 인터커넥터(IC)의 열팽창 스트레스를 줄이기 위해, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 면 형태의 인터커넥터(IC)에서, 제1, 2 태양 전지(C1, C2)와 중첩되지 않는 영역(NOL)에는 복수 개의 개구부(ICOP)가 형성될 수 있다.Accordingly, in order to reduce the thermal expansion stress of the interconnector IC, as shown in FIGS. 14 and 15 , in the planar interconnector IC, the first and second solar cells C1 and C2 overlap with each other. A plurality of openings ICOP may be formed in the non-existent region NOL.
이와 같은 면 형태의 인터커넥터(IC)에 구비되는 복수의 개구부(ICOP)는 도 14에 도시된 바와 같이, 일례로, 제2 방향(y)을 따라 서로 이격되어 배열되되, 제1 방향(x)으로 길게 형성될 수 있거나 도 15에 도시된 바와 같이, 제2 방향(y)을 따라 길게 형성되되 복수 개가 제2 방향(y)을 따라 서로 이격되어 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 14 , the plurality of openings ICOP provided in such a planar interconnector IC are arranged spaced apart from each other in the second direction y, for example, in the first direction x ) or, as shown in FIG. 15 , a plurality of doedoes formed to be elongated in the second direction (y) may be formed to be spaced apart from each other in the second direction (y).
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the
Claims (19)
상기 제1, 2 태양 전지를 서로 직렬 연결하는 인터커넥터;를 포함하고,
상기 제1, 2 태양 전지 각각에서 상기 제1 전극은 상기 반도체 기판 후면 중 제1 영역에 노출되고, 상기 제2 전극은 상기 반도체 기판의 후면 중 상기 제1 영역을 제외한 나머지 제2 영역에 노출되되, 상기 제1 영역은 상기 제1 방향으로 상기 반도체 기판의 후면 양쪽 가장 자리중 어느 한쪽 가장 자리에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 길게 뻗어있고,
상기 제1 전극은, 상기 반도체 기판 후면의 상기 제1, 2 영역 위에 면 형태로 형성되되 상기 제2 도핑부가 형성된 영역에 개구홀을 구비하는 제1 면전극을 포함하고,
상기 제2 전극은, 상기 제1 면전극의 개구홀을 통해 상기 제2 도핑부에 접속되고 상기 반도체 기판의 후면의 상기 제2 영역 위에 상기 제1 면전극과 중첩되되 이격된 면 형태로 형성되는 제2 면전극을 포함하며,
상기 제2 면전극은 상기 절연층의 일부분이 상기 제1 영역과 접하는 제2 영역의 끝부분에 노출되도록 형성되고,
상기 인터커넥터는 일단이 상기 제1 태양 전지의 상기 제1 영역에서 상기 제2 방향으로 길게 뻗어 노출되는 제1 전극면에 중첩되어 접속되고, 타단이 상기 제2 태양 전지의 상기 제2 영역에 노출되는 제2 전극면에 중첩되어 접속되는 태양 전지 모듈.A semiconductor substrate containing a crystalline silicon material, a first doped portion disposed on a rear surface of the semiconductor substrate and having an impurity of a first conductivity type, and spaced apart from the first doped portion on the rear surface of the semiconductor substrate, the first conductivity A second doped portion containing an impurity of a second conductivity type opposite to its type, a first electrode connected to the first doped portion, a second electrode connected to the second doped portion, and the first electrode and the first electrode first and second solar cells each including an insulating layer insulating the two electrodes and arranged in parallel with the first direction; and
an interconnector connecting the first and second solar cells in series to each other;
In each of the first and second solar cells, the first electrode is exposed on a first region of the rear surface of the semiconductor substrate, and the second electrode is exposed on a second region of the rear surface of the semiconductor substrate other than the first region. , the first region extends long in a second direction intersecting the first direction from either edge of both edges of the rear surface of the semiconductor substrate in the first direction,
The first electrode includes a first surface electrode formed in a planar shape on the first and second regions of the rear surface of the semiconductor substrate and having an opening hole in the region where the second doped portion is formed,
The second electrode is connected to the second doped portion through the opening of the first surface electrode and overlaps the first surface electrode on the second region of the rear surface of the semiconductor substrate and is formed in a spaced apart surface shape It includes a second surface electrode,
The second surface electrode is formed such that a portion of the insulating layer is exposed at the end of the second region in contact with the first region,
The interconnector has one end overlapping and connected to a first electrode surface extended and exposed in the second direction from the first region of the first solar cell, and the other end is exposed to the second region of the second solar cell A solar cell module overlapped and connected to a second electrode surface to be used.
상기 인터커넥터가 상기 제1 태양 전지의 상기 제1 영역과 중첩되는 상기 제1 방향으로의 길이는 상기 인터커넥터가 상기 제2 태양 전지의 상기 제2 영역과 중첩되는 상기 제1 방향으로의 길이와 서로 다른 태양 전지 모듈.According to claim 1,
The length in the first direction at which the interconnector overlaps the first area of the first solar cell is equal to the length in the first direction at which the interconnector overlaps the second area of the second solar cell; Different solar modules.
상기 제1, 2 태양 전지 각각에서,
상기 제1 전극은 상기 제1 면전극을 상기 제1 도핑부에 접속시키는 제1 접속 전극을 더 포함하고,
상기 제2 전극은 상기 제1 면전극의 개구홀을 통해 상기 제2 면전극을 상기 제2 도핑부에 접속시키는 제2 접속 전극을 더 포함하는 태양 전지 모듈.According to claim 1,
In each of the first and second solar cells,
The first electrode further includes a first connection electrode connecting the first surface electrode to the first doped portion,
The second electrode further includes a second connection electrode for connecting the second surface electrode to the second doped portion through the opening hole of the first surface electrode.
상기 제1, 2 태양 전지 각각에서,
상기 제1 면전극은 상기 반도체 기판 후면 중 상기 제1 영역에 노출되고,
상기 제2 면전극은 상기 반도체 기판의 후면 중 상기 제2 영역에 노출되는 태양 전지 모듈.According to claim 1,
In each of the first and second solar cells,
the first surface electrode is exposed in the first region of the rear surface of the semiconductor substrate;
The second surface electrode is exposed in the second region of the rear surface of the semiconductor substrate.
상기 제1 면전극이 상기 제1 영역에 노출된 상기 제1 방향으로의 길이는 상기 제2 면전극이 상기 제2 영역에 노출된 상기 제1 방향으로의 길이보다 짧은 태양 전지 모듈.7. The method of claim 6,
A length in the first direction in which the first surface electrode is exposed in the first region is shorter than a length in the first direction in which the second surface electrode is exposed in the second region.
상기 절연층은 상기 제1 면전극과 상기 제2 면전극 사이의 이격된 공간에 위치하는 태양 전지 모듈.According to claim 1,
The insulating layer is a solar cell module located in a space spaced apart between the first surface electrode and the second surface electrode.
상기 인터커넥터는 상기 제1 방향으로 길게 뻗어 있는 제1 방향 전도체를 포함하고,
상기 제1 방향 전도체의 일단은 상기 제1 태양 전지의 상기 제1 영역에 노출된 상기 제1 면전극에 접속되고,
상기 제1 방향 전도체의 타단은 상기 제2 태양 전지의 상기 제2 영역에 노출된 상기 제2 면전극에 접속되는 태양 전지 모듈.9. The method according to any one of claims 6 to 8,
the interconnector includes a first direction conductor elongated in the first direction;
One end of the first directional conductor is connected to the first surface electrode exposed to the first region of the first solar cell,
The other end of the first directional conductor is connected to the second surface electrode exposed to the second region of the second solar cell.
상기 인터커넥터는
상기 제1 방향 전도체의 양 끝단에 형성되고, 상기 제2 방향으로 길게 뻗어 있는 제2 방향 전도체를 더 포함하고,
상기 제2 방향 전도체는 상기 제1 방향 전도체와 일체로 형성되는 태양 전지 모듈.10. The method of claim 9,
The interconnect is
It is formed at both ends of the first direction conductor, further comprising a second direction conductor elongated in the second direction,
The second directional conductor is a solar cell module integrally formed with the first directional conductor.
상기 제1 방향 전도체는 복수 개이고,
상기 복수 개의 제1 방향 전도체 중 어느 한 제1 방향 전도체의 일단이 상기 제1 태양 전지의 상기 제1 영역과 중첩되는 길이는 상기 어느 한 제1 방향 전도체의 타단이 상기 제2 태양 전지의 상기 제2 영역과 중첩되는 길이와 서로 다른 태양 전지 모듈.10. The method of claim 9,
The first direction conductor is a plurality,
A length at which one end of one of the plurality of first-directional conductors overlaps with the first region of the first solar cell is such that the other end of the first-direction conductor is the second end of the second solar cell. 2 solar modules with different lengths and overlapping areas.
상기 제1 방향 전도체의 양 끝단에 연결된 두 개의 상기 제2 방향 전도체는 폭이 서로 동일한 태양 전지 모듈.11. The method of claim 10,
The two second direction conductors connected to both ends of the first direction conductor have the same width.
상기 제2 방향 전도체의 폭은 상기 제1 방향 전도체의 폭과 동일하거나 더 큰 태양 전지 모듈.13. The method of claim 12,
The width of the second directional conductor is equal to or greater than the width of the first directional conductor.
상기 인터커넥터는,
상기 제1 방향으로 길게 뻗어 있는 1개의 제1 방향 전도체와,
상기 제1 방향 전도체의 일단에 연결되어 상기 제1 태양 전지의 상기 제1 면전극에 접속되고 상기 제1 방향 전도체의 타단에 연결되어 상기 제2 태양 전지의 상기 제2 면전극에 접속되는 2개의 제2 방향 전도체를 포함하며,
상기 2개의 제2 방향 전도체 중 어느 하나의 폭은 나머지 하나의 폭과 다른 태양 전지 모듈.9. The method according to any one of claims 6 to 8,
The interconnector is
One conductor in the first direction extending long in the first direction;
Two devices connected to one end of the first directional conductor and connected to the first surface electrode of the first solar cell and connected to the other end of the first directional conductor and connected to the second surface electrode of the second solar cell a second directional conductor;
The width of any one of the two second direction conductors is different from the width of the other solar cell module.
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