KR102400387B1 - Solar cell module of high power shingled array structure amd manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

태양광 발전을 위한 태양전지 모듈에 이용되는 태양전지 스트링을 전기적으로 연결하는 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, (a) 전면 전극과 후면 전극이 마련된 태양전지 셀을 준비하는 단계, (b) 상기 단계 (a)의 태양전지 셀을 절단하여 복수의 단위 셀을 형성하는 단계, (c) 상기 단계 (b)에서 마련된 상기 단위 셀의 전면 전극과 후면 전극 중의 적어도 어느 하나에 전도성 접착제를 도포하고, 상기 전도성 접착제가 도포된 상기 전면 전극과 후면 전극을 서로 연결하여 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 형성하는 단계, (d) 전도성 환형 와이어를 이용하여 상기 단계 (c)에서 형성된 복수의 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 서로 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는 구성을 마련하여, 기존 리본 와이어를 적용한 구조보다 셰이딩(Shading) 영역을 86% 정도 감소시키고 이에 따른 입사면적의 증가로 인한 태양전지 모듈의 출력을 향상시킬 수 있다.A solar cell module having a high-output shingled array structure for electrically connecting a solar cell string used in a solar cell module for photovoltaic power generation and a method for manufacturing the same, comprising: (a) a solar cell having a front electrode and a rear electrode; preparing, (b) cutting the solar cell of step (a) to form a plurality of unit cells, (c) at least one of a front electrode and a rear electrode of the unit cell prepared in step (b) Applying a conductive adhesive to one, and connecting the front electrode and the rear electrode to which the conductive adhesive is applied to form a solar cell string of a shingled array structure, (d) using a conductive annular wire, the step (c) ) by providing a configuration that includes the step of electrically connecting the solar cell strings of a plurality of shingled array structures formed in the above method to reduce the shading area by about 86% compared to the structure to which the existing ribbon wire is applied, and thus the incident area It is possible to improve the output of the solar cell module due to the increase in

Description

고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법{Solar cell module of high power shingled array structure amd manufacturing method thereof} TECHNICAL FIELD [0002] Solar cell module of high power shingled array structure amd manufacturing method thereof

본 발명은 고출력 슁글드 어레이(shingled array) 구조의 스트링 간 연결기술에 관한 것으로, 특히 태양광 발전을 위한 태양전지 모듈에 이용되는 태양전지 스트링을 전기적으로 연결하는 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a connection technology between strings of a high-output shingled array structure, and in particular, a solar cell module having a high-output shingled array structure for electrically connecting solar cell strings used in a solar cell module for photovoltaic power generation. and to a manufacturing method thereof.

현재 주 에너지원인 화석연료는 그 매장량이 점차 고갈되고 있으며 지구온난화 등 지구환경에 악영향을 미치고 있어 인류는 대체에너지 개발에 박차를 가하고 있다. 환경문제 및 고갈의 우려가 없는 대체에너지로 풍력, 수력, 원자력, 태양에너지 등이 있으며, 그중 무한한 에너지원으로 알려진 태양광 발전은 화석연료를 대체할 수 있는 미래의 대안으로 급부상하고 있다.Currently, fossil fuels, the main energy source, are gradually depleting their reserves and adversely affecting the global environment such as global warming, so mankind is spurring the development of alternative energy. There are wind power, hydropower, nuclear power, and solar energy as alternative energy that does not cause environmental problems and exhaustion. Among them, solar power, known as an infinite energy source, is rapidly emerging as a future alternative to fossil fuels.

태양광 발전은 무한정, 무공해의 태양 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 기술이다. 태양광 발전의 기본 원리는 반도체 PN 접합으로 구성된 태양전지(solar cell)에 태양광이 조사되면 광에너지에 의한 전자, 정공 쌍이 생겨나고, 전자와 정공이 이동하여 n 층과 p 층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과에 의해 기전력이 발생하여 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르게 된다.Solar power generation is a technology that directly converts unlimited, pollution-free solar energy into electrical energy. The basic principle of photovoltaic power generation is that when sunlight is irradiated to a solar cell composed of a semiconductor PN junction, electron and hole pairs are generated by light energy, and electrons and holes move to cross the n-layer and the p-layer to generate a current. An electromotive force is generated by the photovoltaic effect that causes the current to flow through an externally connected load.

이러한 태양전지는 광전 변환 효과를 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것으로, 한 개의 태양전지는 대략 수 와트(W) 내외의 작은 전력을 생산한다. 따라서 원하는 출력을 얻기 위해서는 여러 개의 태양전지를 일정 패턴으로 배치 및 정렬시키고, 직렬 또는 병렬로 연결한 후 방수 처리한 형태의 태양전지모듈을 사용한다.Such a solar cell converts solar energy into electrical energy by using the photoelectric conversion effect, and one solar cell produces a small amount of power of about several watts (W). Therefore, in order to obtain a desired output, several solar cells are arranged and aligned in a predetermined pattern, connected in series or in parallel, and then a waterproof-treated solar cell module is used.

태양전지 모듈은 일반적으로 전면에 유리가 위치하고, 후면에는 EVA 시트가 배치되며, 스트링 라인이 설치된다. 또한, 셀 뒷면에는 셀을 보호하기 위한 EVA와 백시트(Backsheet)가 놓이고 라미네이션 공정이 진행된다. 라미네이션이 끝난 모듈은 외부로 전기를 추출하기 위한 배선이 포함된 정션박스를 부착하고 모듈의 설치를 용이하게 하거나 보호를 위한 프레임을 부착하는 공정이 진행된다.In general, a solar cell module has glass on the front side, an EVA sheet on the back side, and a string line installed on it. In addition, EVA and a backsheet to protect the cell are placed on the back side of the cell, and the lamination process is performed. After lamination, a junction box containing wiring for extracting electricity is attached to the module, and a process of attaching a frame for easy module installation or protection is carried out.

상기와 같은 종래의 태양전지 모듈에서, 태양전지에 의해 발전한 전력을 외부로 출력하기 위해서는 태양전지에 형성된 버스바 및 인터커넥션 리본과, 리드선을 통해 태양전지 모듈의 외부로 취출하는 방법이 이용된다.In the conventional solar cell module as described above, in order to output power generated by the solar cell to the outside, a method of taking out the solar cell module through a bus bar and an interconnection ribbon formed in the solar cell and a lead wire is used.

한편, 태양광 모듈은 다수의 스트링(string)이 직렬 연결되어 구성된다. 예를 들어, 4개의 스트링이 하나의 태양광 모듈을 구성하며, 이들 각각은 독립적으로 태양광 발전 기능을 갖는다. 이러한 태양광 모듈 스트링은 부하까지 직접 전력 케이블이 연결되는데 종종 선로의 누전으로 인해 불필요한 전력 소모가 심각하게 누적되는 문제점이 있다.On the other hand, the solar module is configured by connecting a plurality of strings in series. For example, four strings constitute one photovoltaic module, and each of them independently has a photovoltaic power generation function. In such a solar module string, a power cable is directly connected to a load, and there is a problem in that unnecessary power consumption is seriously accumulated due to a short circuit in the line.

이러한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.An example of such a technique is disclosed in Patent Documents 1 to 3 and the like.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임(B) 상에서 직렬로 연결된 몇몇 또는 복수의 분할 전지셀(10)로 구성된 복수의 스트링(S)을 서로 연결하도록 어느 한 스트링(S)의 최상부 분할 전지셀(10) 또는 최하부 분할 전지셀(10)의 전면 버스바 전극 또는 후면 버스바 전극과 나란하도록 소정길이 연장되고, 접착부에 의해 분할 전지셀(10)의 전면 버스바 전극 또는 후면 버스바 전극에 연결된 스트링 리본(40)과 상기 스트링 리본(40)의 분기 스트립 상에 인접하는 스트링(S)과의 접속을 위한 연결 리본(60)을 포함하고, 상기 스트링 리본(40)은 전면 버스바 전극 또는 후면 버스바 전극에 연결 및 접속될 수 있게 라인 상으로 형성된 메인 스트립과 메인 스트립으로부터 분기된 복수의 분기 스트립(45)을 구비한 분할 태양전지 모듈(1)에 대해 개시되어 있다.For example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 1 , any one string to connect a plurality of strings S composed of several or a plurality of divided battery cells 10 connected in series on a frame B to each other A predetermined length is extended to be parallel to the front bus bar electrode or the rear bus bar electrode of the uppermost divided battery cell 10 or the lowermost divided battery cell 10 of (S), and the front bus bar of the divided battery cell 10 is formed by an adhesive part and a string ribbon (40) connected to an electrode or rear busbar electrode and a connecting ribbon (60) for connecting a string (S) adjacent to a branch strip of the string ribbon (40), the string ribbon (40) ) discloses a divided solar cell module 1 having a main strip formed on a line to be connected and connectable to a front busbar electrode or a rear busbar electrode and a plurality of branching strips 45 branched from the main strip has been

또 하기 특허문헌 2에는 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 준비하는 공정, 제1 태양 전지의 수광면에 절연성 부재를 형성하는 공정과 제1 태양 전지와 제2 태양 전지를 도전성 부재를 통해 적층하는 공정을 가지며, 상기 절연성 부재는 제1 태양 전지의 수광면의 분할된 단면 측의 둘레 중 수집 전극이 설치되지 않은 둘레에 형성되고, 상기 제1 태양 전지와 제2 태양 전지는 상기 제1 태양 전지의 수광면의 분할된 단면 측의 가장자리가 제2 태양 전지의 뒷면의 가장자리에 겹치도록 적층되고, 상기 제1 태양 전지와 제2 태양 전지의 적층부에서는 상기 제1 태양 전지의 수집 전극과 제2 태양 전지의 이면 전극이 도전성 부재에 접하게 하여 전기적으로 접속되는 태양 전지 모듈의 제조 방법에 대해 개시되어 있다.In addition, Patent Document 2 below discloses a step of preparing a first solar cell and a second solar cell, a step of forming an insulating member on a light-receiving surface of the first solar cell, and laminating the first solar cell and the second solar cell through a conductive member. wherein the insulating member is formed on a periphery of the divided cross-sectional side of the light-receiving surface of the first solar cell on which the collection electrode is not installed, and the first solar cell and the second solar cell are formed in the first solar cell The light-receiving surface of the cell is stacked so that the edge of the divided cross-section side overlaps the edge of the rear surface of the second solar cell, and in the stacking portion of the first solar cell and the second solar cell, the collecting electrode of the first solar cell and the second solar cell are stacked. 2 A method for manufacturing a solar cell module in which a back electrode of a solar cell is electrically connected to a conductive member is disclosed.

한편, 하기 특허문헌 3에는 태양전지 모듈용 환형 와이어로서, 원형 도체 및 상기 원형 도체의 표면에 형성된 땜납 도금층을 포함하고, 상기 원형 도체의 직경은 180 내지 540 ㎛이며, 상기 환형 와이어의 동일한 횡단면상 상기 땜납 도금층의 최소 두께와 최대 두께의 합이 8 내지 53 ㎛이고, 신율이 11 내지 47%이고, 저항이 648 mΩ/m 이하이며, 항복강도가 120 MPa 이하이고, 인장강도가 180 내지 260 MPa인 환형 와이어에 대해 개시되어 있다.On the other hand, in Patent Document 3 below, as a circular wire for a solar cell module, it includes a circular conductor and a solder plating layer formed on the surface of the circular conductor, and the diameter of the circular conductor is 180 to 540 μm, and on the same cross-section of the circular wire The sum of the minimum thickness and the maximum thickness of the solder plating layer is 8 to 53 μm, the elongation is 11 to 47%, the resistance is 648 mΩ/m or less, the yield strength is 120 MPa or less, and the tensile strength is 180 to 260 MPa Phosphorus annular wire is disclosed.

대한민국 등록특허공보 제10-1852606호(2018.04.20 등록)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1852606 (registered on April 20, 2018) 일본 재공표 특허공보 WO 2015/152020(2017.04.13 공개)Japanese Republished Patent Publication WO 2015/152020 (published on April 13, 2017) 대한민국 등록특허공보 제10-1840590호(2018.03.20 공고)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1840590 (Notice on Mar. 20, 2018)

상술한 바와 같은 특허문헌 1에 개시된 기술에서는 도 1에 도시된 바와 같기 스트링과 스트링 접합시 약 2~3㎜ 폭을 갖는 리본 와이어를 활용하여, 도 2에 도시된 바와 같이 직병렬로 솔더링 접합을 실행하므로, 솔더링시 과도한 열 공급으로 스트링 간 접촉 불량이 발생하게 된다는 문제가 있었다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 2~3㎜ 폭을 갖는 리본을 적용하므로, 장착된 리본의 전체 면적에 대응하는 영역이 차폐되어 태양전지 모듈의 전체 출력이 저하된다는 문제도 있었다.In the technology disclosed in Patent Document 1 as described above, as shown in FIG. 1 , a ribbon wire having a width of about 2 to 3 mm is used when bonding a string to a string, and soldering bonding is performed in series and parallel as shown in FIG. 2 . Therefore, there was a problem in that contact failure between strings occurs due to excessive heat supply during soldering. In addition, as shown in FIG. 1, since a ribbon having a width of 2 to 3 mm is applied, an area corresponding to the total area of the mounted ribbon is shielded, and there is also a problem that the total output of the solar cell module is lowered.

상기 특허문헌 2에는 태양전지의 수광면적 감소를 최소화하도록 전도성 환형 와이어를 이용하여 복수의 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 솔더링 공정에 의해 병렬로 서로 전기적으로 연결하는 본원 발명의 구조에 대해 개시되어 있지 않습니다.Patent Document 2 discloses the structure of the present invention in which a plurality of shingled array-structured solar cell strings are electrically connected to each other in parallel by a soldering process using a conductive annular wire to minimize the reduction in the light-receiving area of the solar cell. There isn't.

한편, 특허문헌 3에 복수의 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 솔더링 공정에 의해 서로 전기적으로 연결하는 구조에 대해서는 개시되어 있지 않았다.Meanwhile, Patent Document 3 does not disclose a structure in which a plurality of solar cell strings having a shingled array structure are electrically connected to each other by a soldering process.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 고출력 슁글드 어레이 구조에서 전도성 환형 와이어를 사용하여 태양전지의 수광면적 감소를 최소화하여 태양전지의 출력을 향상시킬 수 있는 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention was made to solve the above problems, and a high-power shingled array capable of improving the output of a solar cell by minimizing a reduction in the light-receiving area of a solar cell by using a conductive annular wire in a high-power shingled array structure An object of the present invention is to provide a solar cell module having an array structure and a method for manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 솔더링 공정에 따른 열 손상에 의한 스트링 불량률을 저감할 수 있는 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a solar cell module having a high output shingled array structure capable of reducing a string defect rate due to thermal damage caused by a soldering process, and a method for manufacturing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 스트링과 인터커넥터 사이의 접촉저항을 감소시켜 태양전지의 출력을 향상시킬 수 있는 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a solar cell module having a high output shingled array structure capable of improving the output of a solar cell by reducing a contact resistance between a string and an interconnector, and a method for manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조방법은 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈을 제조하는 방법으로서, (a) 전면 전극과 후면 전극이 마련된 태양전지 셀을 준비하는 단계, (b) 상기 단계 (a)의 태양전지 셀을 절단하여 복수의 단위 셀을 형성하는 단계, (c) 상기 단계 (b)에서 마련된 상기 단위 셀의 전면 전극과 후면 전극 중의 적어도 어느 하나에 전도성 접착제를 도포하고, 상기 전도성 접착제가 도포된 상기 전면 전극과 후면 전극을 서로 연결하여 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 형성하는 단계, (d) 전도성 환형 와이어를 이용하여 상기 단계 (c)에서 형성된 복수의 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 솔더링 공정에 의해 병렬로 서로 전기적으로 연결하는 단계를 포함하고, 상기 전면 전극은 은(Ag)으로 이루어지고, 상기 후면 전극은 알루미늄(Al)으로 이루어지며, 상기 단계 (b)에서의 절단은 532nm 파장을 사용하는 20ns 레이저에서 평균 파워 10W, 주파수 50KHz, 스캔 속도 1,300mm/s로 설정하여 실행되고, 상기 단계 (c)에서의 태양전지 스트링 형성은 25~35초 및 130~150℃의 열처리 조건에서 실행되고, 상기 단계 (c)에서의 전도성 접착제의 도포는 25℃에서의 점도 28,000~35,000 mPa·s(cP), 전기적 특성의 체적 저항률 0.0025 Ω·cm, 경화 온도 130~150℃, 경화 시간 25~35초의 특성이 있는 전도성 접착제를 250㎛의 직경을 갖는 마이크로 디스펜서의 니들에서 토출량을 RPM의 제어로 실행되며, 상기 전도성 환형 와이어는 직경이 0.3 내지 0.4㎜이고, 원형 도체 및 상기 원형 도체의 표면에 형성된 땜납 도금층을 포함하고, 상기 전도성 환형 와이어와 슁글드 어레이 구조의 스트링과의 접촉저항을 감소시키도록, 상기 전도성 환형 와이어가 솔더링되면서 형성되는 솔더링의 두께는 10~20㎛로 실행되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method of manufacturing a solar cell module according to the present invention is a method of manufacturing a solar cell module having a high-output shingled array structure, comprising the steps of: (a) preparing a solar cell having a front electrode and a rear electrode; (b) cutting the solar cell of step (a) to form a plurality of unit cells, (c) a conductive adhesive on at least one of the front electrode and the rear electrode of the unit cell prepared in step (b) forming a solar cell string having a shingled array structure by connecting the front electrode and the rear electrode coated with the conductive adhesive to each other, (d) using a conductive annular wire, the plurality of formed in step (c) and electrically connecting solar cell strings of a shingled array structure to each other in parallel by a soldering process, wherein the front electrode is made of silver (Ag) and the rear electrode is made of aluminum (Al), The cutting in step (b) is performed by setting an average power of 10W, a frequency of 50KHz, and a scan rate of 1,300mm/s in a 20ns laser using a 532nm wavelength, and the solar cell string formation in step (c) is 25~ It is carried out under heat treatment conditions of 35 seconds and 130-150°C, and the application of the conductive adhesive in step (c) has a viscosity of 28,000-35,000 mPa·s (cP) at 25°C, and a volume resistivity of 0.0025 Ω·cm of electrical properties , a conductive adhesive having a curing temperature of 130 to 150 ° C, a curing time of 25 to 35 seconds is performed by controlling the discharge amount from the needle of a micro dispenser having a diameter of 250 μm, the conductive annular wire having a diameter of 0.3 to 0.4 mm, and includes a circular conductor and a solder plating layer formed on the surface of the circular conductor, and is formed while the conductive annular wire is soldered so as to reduce the contact resistance between the conductive annular wire and the string of the shingled array structure. It is characterized in that the thickness is implemented as 10-20 μm.

또 본 발명에 따른 태양전지 모듈의 제조방법에서, 상기 솔더링 공정은 솔더링 노즐에 의해 100 내지 130℃의 저온에서 실행되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the method for manufacturing a solar cell module according to the present invention, the soldering process is characterized in that it is performed at a low temperature of 100 to 130 ℃ by a soldering nozzle.

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상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 의하면, 전도성 환형 와이어를 이용하여 복수의 태양전지 스트링을 서로 전기적으로 연결하는 구조를 마련하므로, 기존 리본 와이어를 적용한 구조보다 셰이딩(Shading) 영역을 86% 정도 감소시키고 이에 따른 입사면적의 증가로 인한 태양전지 모듈의 출력을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the solar cell module of the high output shingled array structure and the method for manufacturing the same according to the present invention, a structure for electrically connecting a plurality of solar cell strings to each other using a conductive annular wire is provided, so the existing ribbon wire The effect of reducing the shading area by about 86% compared to the structure to which .

또 본 발명에 따른 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 의하면, 0.2 내지 0.5㎜의 직경을 갖는 전도성 환형 와이어를 사용하므로, 전도성 환형 와이어와 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링 사이의 접촉저항을 감소시키므로, 태양전지 모듈의 출력을 향상시킬 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the solar cell module of the high-output shingled array structure and the method for manufacturing the same according to the present invention, since a conductive annular wire having a diameter of 0.2 to 0.5 mm is used, between the conductive annular wire and the solar cell string of the shingled array structure is used. Since the contact resistance is reduced, the effect of improving the output of the solar cell module is also obtained.

또 본 발명에 따른 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법에 의하면, 전도성 환형 와이어와 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링의 연결에서 열전도율이 향상되어 솔더링 공정에서 수율이 향상되고, 솔더링 공정에 따른 열 손상에 의한 스트링 불량률을 저감할 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the high-output shingled array structure solar cell module and its manufacturing method according to the present invention, thermal conductivity is improved in the connection of the conductive annular wire and the solar cell string of the shingled array structure, so that the yield in the soldering process is improved, and the soldering process The effect of reducing the string defect rate due to thermal damage is also obtained.

도 1은 분할 태양전지 모듈의 스트링 리본의 배치 구조를 나타내는 도면,
도 2는 리본을 사용한 스트링과 스트링의 직병렬 배치 상태를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 이용한 태양전지 모듈의 제조 과정을 설명하기 위한 공정도,
도 4는 본 발명에 적용되는 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링의 병렬연결을 설명하는 도면,
도 5는 본 발명에 적용되는 전도성 환형 와이어의 단면도,
도 6은 솔더와 Ag 전극 계면에서 접합강도를 나타낸 사진.1 is a view showing an arrangement structure of a string ribbon of a divided solar cell module;
Figure 2 is a view showing a string and a parallel arrangement state of the string using a ribbon,
3 is a process diagram for explaining a manufacturing process of a solar cell module using a solar cell string of a shingled array structure according to the present invention;
4 is a view for explaining the parallel connection of solar cell strings of a shingled array structure applied to the present invention;
5 is a cross-sectional view of a conductive annular wire applied to the present invention;
6 is a photograph showing the bonding strength at the interface between the solder and Ag electrode.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and accompanying drawings.

본원에서 사용하는 용어 "슁글드(shingled) 어레이 구조"는 태양전지 모듈의 단위당 변환 효율과 출력을 높이기 위해 전면 전극과 후면 전극이 마련된 태양전지 셀을 절단하여 복수의 단위 셀을 형성하고 이 전면 전극과 후면 전극을 전도성 접착제로 접착하여 연결된 구조를 의미한다.As used herein, the term "shingled array structure" refers to a plurality of unit cells by cutting a solar cell having a front electrode and a rear electrode in order to increase the conversion efficiency and output per unit of the solar cell module, and the front electrode It refers to a structure connected by bonding the back electrode and the back electrode with a conductive adhesive.

또 "태양전지 모듈"은 프레임 상에서 다수개의 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링이 전기적으로 연결되고, 전면에 유리가 위치하고, 후면에는 EVA 시트가 형성되어 태양전지 패널을 형성하는 것을 의미한다. In addition, "solar cell module" means that a plurality of solar cell strings of a shingled array structure are electrically connected on a frame, glass is located on the front side, and EVA sheet is formed on the back side to form a solar cell panel.

본원에서 사용하는 용어 "전도성 접착제(Electroconductive Adhesive)"는 전기 전자 제품이나 회로의 배선 접합에 사용하는 전기 전도성을 가진 접착제로, 에폭시 수지에 은 입자를 배합한 것을 사용한다. 이러한 전도성 접착제가 전도성을 발현하는 원리는 접착제 중에 분산되어 있는 전도성 필러가 경화 또는 고화 단계에서 필러와 필러의 접촉이 일어나 전도성을 발현하는 것이다. 또 전도성 접착제는 마이크로 디스펜서를 이용하여 도포하며 니들로부터의 토출량이 일정해야 하고 흘러내리지 않게 한다. 전도성 충진제로는 금, 백금, 은, 구리, 니켈 등의 금속분말, 카본 또는 카본 섬유, 흑연 및 복합 분말 등이 사용할 수 있다.As used herein, the term "conductive adhesive" is an adhesive having electrical conductivity used for bonding wiring of electrical and electronic products or circuits, and silver particles are mixed with an epoxy resin. The principle that such a conductive adhesive expresses conductivity is that the conductive filler dispersed in the adhesive is in contact with the filler during the curing or solidification stage to express conductivity. In addition, the conductive adhesive is applied using a micro dispenser, and the discharge amount from the needle must be constant and do not flow down. As the conductive filler, metal powders such as gold, platinum, silver, copper, and nickel, carbon or carbon fiber, graphite, and composite powder may be used.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 도면에 따라서 설명한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명에 따른 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 이용한 태양전지 모듈의 제조 과정을 설명하기 위한 공정도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링의 병렬 연결을 설명하는 도면이다.3 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a solar cell module using a solar cell string having a shingled array structure according to the present invention, and FIG. 4 is a parallel connection of a solar cell string having a shingled array structure applied to the present invention. It is an explanatory drawing.

본 발명에 따른 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 이용한 태양전지 모듈의 제조는 먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 전면 전극과 후면 전극이 마련된 태양전지 셀을 준비한다(S10). In the manufacturing of a solar cell module using a solar cell string having a high-output shingled array structure according to the present invention, first, as shown in FIG. 3 , a solar cell having a front electrode and a rear electrode is prepared ( S10 ).

상기 태양전지 셀은 예를 들어, 기판, 기판 중에서 빛이 입사되는 입사면인 전면에 형성된 에미터, 에미터 위에 형성된 반사 방지막, 기판의 전면과 대향하는 기판의 후면에 형성된 다수의 보호막(passivation layer), 에미터와 전기적으로 연결된 다수의 전면 전극, 다수의 보호막과 기판에 형성된 일체의 후면 전극, 후면 전극과 기판 사이에 형성된 다수의 후면 전계층을 포함할 수 있다.The solar cell includes, for example, a substrate, an emitter formed on the front surface that is an incident surface of the substrate, an anti-reflection film formed on the emitter, and a plurality of passivation layers formed on the rear surface of the substrate opposite to the front surface of the substrate ), a plurality of front electrodes electrically connected to the emitter, a plurality of protective layers and integral rear electrodes formed on the substrate, and a plurality of rear electric layers formed between the rear electrode and the substrate.

상기 기판은 제1도전성 타입, 예를 들어 n형 또는 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체일 수 있고, 상기 에미터는 기판의 도전성 타입과 반대인 제2도전성 타입, 예를 들어, p형 또는 n형의 도전성 타입의 불순물로서, 반도체 기판과 p-n 접합을 형성하게 한다.The substrate may be a semiconductor made of silicon of a first conductivity type, for example n-type or p-type conductivity type, and the emitter may be of a second conductivity type opposite to the conductivity type of the substrate, for example p-type or n-type. As an impurity of the conductive type, it causes the formation of a p-n junction with the semiconductor substrate.

상기 반사 방지막은 에미터 위에 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiOx)이 증착되어 형성될 수 있으며, 상기 다수의 보호막은 기판의 후면에 형성되며, 기판의 후면 근처에서 전하의 재결합율을 감소시키는 기능을 갖도록 한다.The anti-reflection film may be formed by depositing a silicon nitride film (SiNx) or a silicon oxide film (SiOx) on the emitter. to have a function.

상기 다수의 전면 전극은 에미터 위에 형성되어 에미터와 전기적으로 연결되고, 서로 이격되게 정해진 방향으로 정렬되고, 에미터 쪽으로 이동한 전하, 예를 들면, 정공/전자를 수집하여 외부 장치(부하)로 출력하는 기능을 가지며, 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나로 이루어지며, 본 발명에서 상기 전면 전극은 은(Ag)으로 이루어진 구성을 적용하였다.The plurality of front electrodes are formed on the emitter, are electrically connected to the emitter, are aligned in a predetermined direction to be spaced apart from each other, and collect charges, for example, holes/electrons that have moved toward the emitter, to an external device (load) It has a function to output as nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al), tin (Sn), zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), gold (Au) ) and at least one selected from the group consisting of combinations thereof, and in the present invention, a configuration made of silver (Ag) is applied to the front electrode.

상기 후면 전극은 도전성 물질로 이루어져 있고, 다수의 보호막과 기판의 후면에 일체로 형성될 수 있으며, 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 조합으로 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 제조 비용 등을 고려하여 상기 후면 전극은 알루미늄(Al)으로 이루어진 구성을 적용하였다.The rear electrode is made of a conductive material, and may be integrally formed on the rear surface of a plurality of protective layers and the substrate, and includes nickel (Ni), copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al), tin (Sn), It may be made of zinc (Zn), indium (In), titanium (Ti), gold (Au), and combinations thereof. In the present invention, in consideration of manufacturing cost, the rear electrode is made of aluminum (Al). did

상기 후면 전계층은 후면 전극과 기판 사이에 형성될 수 있으며, 기판의 후면 쪽으로의 정공/전자 이동이 방해되어 기판의 후면에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 현상이 방지하는 기능을 갖는다.The rear electric layer may be formed between the rear electrode and the substrate, and has a function of preventing electrons and holes from recombination and annihilation at the rear surface of the substrate by hindering hole/electron movement toward the rear surface of the substrate.

다음에 상기 단계 S10에서 마련된 태양전지 셀을 절단하여 복수의 단위 셀을 형성한다(S20).Next, the solar cells prepared in step S10 are cut to form a plurality of unit cells (S20).

상기 단계 S20에서의 절단은 예를 들어, 나노 세컨드 레이저(532nm, 20ns, 30-100 KHz from Coherent)에 의해 실행될 수 있다. 즉 532nm 파장을 사용하는 20ns 레이저에서 평균 파워 10W, 주파수 50KHz, 스캔 속도 1,300mm/s로 설정하여 실행될 수 있다.The cutting in step S20 may be performed by, for example, a nano-second laser (532 nm, 20 ns, 30-100 KHz from Coherent). That is, it can be executed by setting an average power of 10W, a frequency of 50KHz, and a scan rate of 1,300mm/s in a 20ns laser using a 532nm wavelength.

이어서 상기 단계 S20 마련된 상기 단위 셀의 전면 전극과 후면 전극 중의 적어도 어느 하나에 전도성 접착제를 도포한다(S30). Then, a conductive adhesive is applied to at least one of the front electrode and the rear electrode of the unit cell prepared in step S20 (S30).

이러한 전도성 접착제로서는 시장에 나와 있는 전도성 접착제 중에 본 발명에 적합한 높은 전도성과 알맞은 점도를 가진 제품으로서, 예를 들어 SKC Panacol의 EL-3012, EL-3556, EL-3653, EL-3655과 Henkel의 CE3103WLV, CA3556HF을 적용할 수 있으며, 예를 들어, 25℃에서의 점도 28,000~35,000 mPa·s(cP), 전기적 특성으로서, 체적 저항률 0.0025 Ω·cm, 경화 온도 130~150℃, 경화 시간 25~35초의 특성이 있는 접착제를 적용한다. 또 전도성 접착제에서 전도성 충진제는 Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni 및 카본 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.Among the conductive adhesives on the market, these conductive adhesives are products with high conductivity and suitable viscosity suitable for the present invention. For example, SKC Panacol's EL-3012, EL-3556, EL-3653, EL-3655 and Henkel's CE3103WLV , CA3556HF can be applied, for example, a viscosity at 25°C of 28,000-35,000 mPa·s (cP), as an electrical property, a volume resistivity of 0.0025 Ω·cm, a curing temperature of 130-150°C, a curing time of 25-35 Apply an adhesive with the properties of a candle. In addition, in the conductive adhesive, the conductive filler may include at least one material selected from Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni, and carbon.

상기 단계 S30에서 전도성 접착제의 도포는 마이크로 디스펜서의 니들에서 토출되는 전도성 접착제의 토출량을 제어하여 실행된다. 상술한 전도성 접착제의 도포는 예를 들어, 25℃에서의 점도 28,000~35,000 mPa·s(cP), 전기적 특성의 체적 저항률 0.0025 Ω·cm, 경화 온도 130~150℃, 경화 시간 25~35초의 특성이 있는 전도성 접착제를 250㎛의 직경을 갖는 마이크로 디스펜서의 니들에서 토출량을 RPM의 제어로 실행된다. The application of the conductive adhesive in step S30 is performed by controlling the discharge amount of the conductive adhesive discharged from the needle of the micro dispenser. Application of the conductive adhesive described above is, for example, a viscosity at 25 ° C. of 28,000 to 35,000 mPa s (cP), a volume resistivity of 0.0025 Ω cm in electrical properties, a curing temperature of 130 to 150 ° C., and a curing time of 25 to 35 seconds. The discharge amount of the conductive adhesive from the needle of a micro-dispenser having a diameter of 250 μm is performed under the control of RPM.

상술한 전도성 접착제의 도포는 상기 전면 전극 또는 후면 전극 중의 어느 하나에 대해 실행되던가 전면 전극과 후면 전극에 각각 실행될 수 있다. 이와 같은 전면 전극과 후면 전극에 대한 도포의 위치 설정은 전도성 접착제의 특성 및 토출량에 따라 결정될 수 있다. The application of the conductive adhesive described above may be performed on either the front electrode or the rear electrode, or may be performed on the front electrode and the rear electrode, respectively. The positioning of the application on the front electrode and the rear electrode may be determined according to the characteristics and discharge amount of the conductive adhesive.

다음에 상기 단계 S30에서 상기 전도성 접착제가 도포된 상기 전면 전극과 후면 전극을 서로 직렬 연결하여 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링(S)을 형성한다(S40). 상기 단계 S40에서의 태양전지 스트링 형성은 25~35초 및 130~150℃의 열처리 조건에서 실행될 수 있다.Next, in the step S30, the front electrode and the rear electrode to which the conductive adhesive is applied are connected in series to each other to form a solar cell string S having a shingled array structure (S40). The solar cell string formation in step S40 may be performed under heat treatment conditions of 25 to 35 seconds and 130 to 150°C.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 전도성 환형 와이어(100)를 이용하여 상기 단계 S40에서 형성된 복수의 태양전지 스트링(S)을, 예를 들어 병렬로 서로 전기적으로 연결한다(S50).Subsequently, as shown in FIG. 4 , the plurality of solar cell strings S formed in step S40 are electrically connected to each other in parallel using the conductive annular wire 100 , for example, in parallel ( S50 ).

즉 본 발명에서는 종래의 2~3㎜의 폭을 갖는 리본 와이어 대신 0.2~0.5㎜, 바람직하게는 0.3~0.4㎜의 직경을 갖는 전도성 환형 와이어(100)를 적용하여 도 4에 도시된 바와 같이 스트링(S) 간 접합을 실행한다. 따라서 광입사 면적이 최대로 되도록 셰이딩(Shading) 부분을 감소시켜 태양전지 모듈의 출력을 증가시킬 수 있다. That is, in the present invention, instead of the conventional ribbon wire having a width of 2 to 3 mm, a conductive annular wire 100 having a diameter of 0.2 to 0.5 mm, preferably 0.3 to 0.4 mm is applied to the string as shown in FIG. (S) Interconnection is performed. Therefore, it is possible to increase the output of the solar cell module by reducing the shading portion so that the light incident area is maximized.

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또한, 본 발명에 따른 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈에서는 상술한 바와 같이, 슁글드 어레이 구조에서 전도성 환형 와이어(100)를 적용하므로, 스트링(S)과의 접촉 저항을 줄임으로써 출력을 향상시킬 수 있다.In addition, in the solar cell module of the shingled array structure according to the present invention, as described above, since the conductive annular wire 100 is applied in the shingled array structure, the output can be improved by reducing the contact resistance with the string S. can

전도성 환형 와이어(100)의 직경이 0.2㎜ 미만인 경우에는 전도성 환형 와이어(100)와 스트링(S)과의 사이에 접촉 불량이 발생할 수 있으며, 0.5㎜를 초과하는 경우에는 셰이딩(Shading) 부분이 증가하여 광입사 면적이 축소될 수 있으며, 전도성 환형 와이어(100)와 스트링(S)과의 접촉저항이 증가될 수 있어 바람직하지 않다.If the diameter of the conductive annular wire 100 is less than 0.2 mm, poor contact may occur between the conductive annular wire 100 and the string S, and when it exceeds 0.5 mm, the shading portion increases. Accordingly, the light incident area may be reduced, and the contact resistance between the conductive annular wire 100 and the string S may increase, which is not preferable.

상기 전도성 환형 와이어(100)는 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같은 구조를 적용할 수 있다. The conductive annular wire 100 may have, for example, a structure as shown in FIG. 5 .

도 5는 본 발명에 적용되는 전도성 환형 와이어의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a conductive annular wire applied to the present invention.

도 5에 도시된 전도성 환형 와이어(100)는 원형 도체(110) 및 상기 원형 도체(110)의 표면에 형성된 땜납 도금층(120)으로 형성된다.The conductive annular wire 100 shown in FIG. 5 is formed of a circular conductor 110 and a solder plating layer 120 formed on the surface of the circular conductor 110 .

상기 원형 도체(110)는 터프피치동(Tough Pitch Copper; TPC), 무산소동(Oxygen-Free Copper; OFC) 또는 인탈산동(Phosphrous Deoxidized Copper)으로 이루어질 수 있으며, 저항이 648 mΩ/m 이하이고, 항복강도가 120 MPa 이하이고, 인장강도가 180 내지 260 MPa이고, 연신율이 15 내지 45%인 것을 사용할 수 있다.The circular conductor 110 may be made of tough pitch copper (TPC), oxygen-free copper (OFC) or phosphorous deoxidized copper, and has a resistance of 648 mΩ/m or less, A yield strength of 120 MPa or less, a tensile strength of 180 to 260 MPa, and an elongation of 15 to 45% may be used.

또 상기 땜납 도금층은 주석(Sn) 59~65 중량%, 납(Pb) 33~39 중량% 및 은(Ag) 1.5~2.5 중량%를 포함하거나, 주석(Sn) 57~63 중량% 및 납(Pb) 37~43 중량%를 포함하거나, 주석(Sn) 93.5~97.2 중량%, 구리(Cu) 0.3~0.7 중량% 및 은(Ag) 2.5~3.5 중량%를 포함하는 것을 적용할 수 있다. 그러나 유럽의 특정유해물질관리지침(RoHS), 폐전기전자제품처리지침(WEEE)을 통해 납(Pb)을 유해물질로 규정하고 있고, 호수 또는 저수지 등에 태양전지 패널을 설치하는 경우, 무연 솔더링을 적용하는 것이 바람직하다.In addition, the solder plating layer contains 59 to 65% by weight of tin (Sn), 33 to 39% by weight of lead (Pb), and 1.5 to 2.5% by weight of silver (Ag), or 57 to 63% by weight of tin (Sn) and lead ( Pb) including 37 to 43% by weight, or including 93.5 to 97.2% by weight of tin (Sn), 0.3 to 0.7% by weight of copper (Cu), and 2.5 to 3.5% by weight of silver (Ag) may be applied. However, lead (Pb) is regulated as a hazardous substance through the European Specific Hazardous Substances Control Directive (RoHS) and Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE). It is preferable to apply

상기 단계 S50에서 전도성 환형 와이어(100)와 각각의 태양전지 스트링(S)은 솔더링(soldering) 공정에 의해 전기적으로 연결되고, 이 솔더링 공정은 솔더링 노즐에 의해 100 내지 130℃의 저온에서 실행된다. 따라서 전도성 환형 와이어(100)의 작은 직경에 가해지는 열전도율 향상으로 솔더링 공정의 수율을 향상시킴과 동시에 솔더링 공정에서 발생하는 열 손상(Thermal damage)에 따른 스트링(S)의 불량률을 저감할 수 있다.In the step S50, the conductive annular wire 100 and each solar cell string S are electrically connected by a soldering process, and this soldering process is performed at a low temperature of 100 to 130° C. by a soldering nozzle. Therefore, while improving the yield of the soldering process by improving the thermal conductivity applied to the small diameter of the conductive annular wire 100, the defect rate of the string S due to thermal damage occurring in the soldering process can be reduced.

이와 같은 솔더링 공정은 전도성 환형 와이어(100)를 인출하면서 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링(S)의 대응되는 전극 위치에 1차적으로 고정시킨 후, 상기 태양전지 스트링(S)에 고정된 전도성 환형 와이어(100)에 솔더링 노즐의 가열부로부터 열을 인가하여 견고하게 고정시키는 것에 의해 실행된다.In this soldering process, the conductive annular wire 100 is drawn out and firstly fixed to the corresponding electrode position of the solar cell string S of the shingled array structure, and then the conductive annular wire 100 is fixed to the solar cell string S. It is performed by applying heat from the heating part of the soldering nozzle to the wire 100 and fixing it firmly.

상기 설명에서는 전도성 환형 와이어(100)가 원형 도체(110) 및 땜납 도금층(120)으로 이루어진 구조로 설명을 하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전도성 환형 와이어(100)가 원형 도체(110)로만 이루어지고, 솔더링 필라멘트를 사용하는 솔더링 노즐에 의해 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링(S)과 전도성 환형 와이어(100)를 솔더링할 수도 있다.In the above description, the conductive annular wire 100 has been described as a structure consisting of the circular conductor 110 and the solder plating layer 120, but it is not limited thereto, and the conductive annular wire 100 is made of only the circular conductor 110, The solar cell string S of the shingled array structure and the conductive annular wire 100 may be soldered by a soldering nozzle using a soldering filament.

상술한 솔더링 공정에 의해 상기 땜납 도금층(120)은 도 6에 도시된 바와 같이, 10~20㎛의 두께로 태양전지 스트링(S)에 솔더링된다. As shown in FIG. 6 , the solder plating layer 120 is soldered to the solar cell string S to a thickness of 10 to 20 μm by the above-described soldering process.

도 6은 솔더와 Ag 전극 계면에서 접합강도를 나타낸 사진으로, 와이어의 직경은 약 0.36mm를 사용하였다. 또 도 6a는 솔더(solder)의 조성이 60Sn40Pb인 납 이음(Soldered joint)이고, 도 6b는 솔더의 조성이 62Sn2Ag36Pb인 납 이음으로서, 솔더링 온도는 180~280℃를 테스트 했을때, 260℃에서 균일한 특성을 나타냈으며, 시간은 3초를 기준을 하였다.6 is a photograph showing the bonding strength at the interface between the solder and Ag electrode, and the diameter of the wire was about 0.36 mm. 6a is a solder joint having a composition of 60Sn40Pb, and FIG. 6b is a lead joint having a solder composition of 62Sn2Ag36Pb. The soldering temperature is uniform at 260°C when tested at 180-280°C. One characteristic was shown, and the time was set as 3 seconds.

상술한 바와 같이, 솔더링의 두께를 10~20㎛로 하는 것에 의해 전도성 환형 와이어(100)와 슁글드 어레이 구조의 스트링(S)과의 접촉저항을 더욱 감소시킬 수 있다.As described above, the contact resistance between the conductive annular wire 100 and the string S of the shingled array structure can be further reduced by setting the thickness of the soldering to 10 to 20 μm.

상기 단계 S50에서 각각의 슁글드 어레이 구조의 스트링(S)을 전도성 환형 와이어(100)에 의해 직렬, 병렬 또는 직병렬 연결하고, 프레임 상에서 전면에 유리를 위치시키고, 후면에 EVA 시트를 마련하는 것에 본 발명에 따른 태양전지 모듈이 완성된다.In the step S50, each string (S) of the shingled array structure is connected in series, parallel or series-parallel by a conductive annular wire 100, the glass is placed on the front side on the frame, and the EVA sheet is provided on the back side. The solar cell module according to the present invention is completed.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

본 발명에 따른 고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈 및 그 제조방법을 사용하는 것에 의해 기존 리본 와이어를 적용한 구조보다 셰이딩(Shading) 영역을 86% 정도 감소시키고 이에 따른 입사면적의 증가로 인한 태양전지 모듈의 출력을 향상시킬 수 있다.By using the solar cell module of the high-power shingled array structure according to the present invention and its manufacturing method, the shading area is reduced by about 86% compared to the structure to which the existing ribbon wire is applied, and thus the solar cell caused by the increase in the incident area The output of the module can be improved.

Claims (3)

고출력 슁글드 어레이 구조의 태양전지 모듈을 제조하는 방법으로서,
(a) 전면 전극과 후면 전극이 마련된 태양전지 셀을 준비하는 단계,
(b) 상기 단계 (a)의 태양전지 셀을 절단하여 복수의 단위 셀을 형성하는 단계,
(c) 상기 단계 (b)에서 마련된 상기 단위 셀의 전면 전극과 후면 전극 중의 적어도 어느 하나에 전도성 접착제를 도포하고, 상기 전도성 접착제가 도포된 상기 전면 전극과 후면 전극을 서로 연결하여 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 형성하는 단계,
(d) 전도성 환형 와이어를 이용하여 상기 단계 (c)에서 형성된 복수의 슁글드 어레이 구조의 태양전지 스트링을 솔더링 공정에 의해 병렬로 서로 전기적으로 연결하는 단계를 포함하고,
상기 전면 전극은 은(Ag)으로 이루어지고, 상기 후면 전극은 알루미늄(Al)으로 이루어지며,
상기 단계 (b)에서의 절단은 532nm 파장을 사용하는 20ns 레이저에서 평균 파워 10W, 주파수 50KHz, 스캔 속도 1,300mm/s로 설정하여 실행되고,
상기 단계 (c)에서의 태양전지 스트링 형성은 25~35초 및 130~150℃의 열처리 조건에서 실행되고,
상기 단계 (c)에서의 전도성 접착제의 도포는 25℃에서의 점도 28,000~35,000 mPa·s(cP), 전기적 특성의 체적 저항률 0.0025 Ω·cm, 경화 온도 130~150℃, 경화 시간 25~35초의 특성이 있는 전도성 접착제를 250㎛의 직경을 갖는 마이크로 디스펜서의 니들에서 토출량을 RPM의 제어로 실행되며,
상기 전도성 환형 와이어는 직경이 0.3 내지 0.4㎜이고, 원형 도체 및 상기 원형 도체의 표면에 형성된 땜납 도금층을 포함하고,
상기 전도성 환형 와이어와 슁글드 어레이 구조의 스트링과의 접촉저항을 감소시키도록, 솔더링 노즐에 의해 100 내지 130℃의 저온에서 상기 전도성 환형 와이어가 솔더링되면서 형성되는 솔더링의 두께는 10~20㎛로 실행되는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조방법.A method for manufacturing a solar cell module having a high-output shingled array structure, the method comprising:
(a) preparing a solar cell having a front electrode and a rear electrode;
(b) forming a plurality of unit cells by cutting the solar cell of step (a);
(c) a shingled array structure by applying a conductive adhesive to at least one of the front electrode and the rear electrode of the unit cell prepared in step (b), and connecting the front electrode and the rear electrode to which the conductive adhesive is applied forming a solar cell string of
(d) electrically connecting the solar cell strings of the plurality of shingled array structures formed in step (c) to each other in parallel by a soldering process using a conductive annular wire,
The front electrode is made of silver (Ag), the rear electrode is made of aluminum (Al),
The cutting in step (b) is performed by setting an average power of 10W, a frequency of 50KHz, and a scan rate of 1,300mm/s in a 20ns laser using a 532nm wavelength,
The solar cell string formation in step (c) is carried out under heat treatment conditions of 25 to 35 seconds and 130 to 150° C.,
The application of the conductive adhesive in step (c) has a viscosity of 28,000 to 35,000 mPa·s (cP) at 25° C., a volume resistivity of 0.0025 Ω·cm for electrical properties, a curing temperature of 130 to 150° C., and a curing time of 25 to 35 seconds. The discharge amount of the conductive adhesive with the characteristics from the needle of the micro-dispenser having a diameter of 250 μm is controlled by RPM,
The conductive annular wire has a diameter of 0.3 to 0.4 mm, and includes a circular conductor and a solder plating layer formed on the surface of the circular conductor,
In order to reduce the contact resistance between the conductive annular wire and the string of the shingled array structure, the thickness of the soldering formed while the conductive annular wire is soldered at a low temperature of 100 to 130° C. by a soldering nozzle is 10 to 20 μm. A method of manufacturing a solar cell module, characterized in that it becomes. 삭제delete 삭제delete
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