KR20130083546A - Solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복수의 태양전지를 구비한 태양전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module having a plurality of solar cells.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지면서, 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양전지가 주목 받고 있다.With the recent prediction of the depletion of existing energy resources such as oil and coal, the interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells producing electric energy from solar energy are attracting attention.
일반적인 태양전지는 p형과 n형처럼 서로 다른 도전성 타입(conductive type)의 반도체로 각각 이루어지는 기판(substrate) 및 에미터부(emitter layer), 그리고 기판과 에미터부에 각각 연결된 전극을 구비한다. 이때, 기판과 에미터부의 계면에는 p-n 접합이 형성된다.A typical solar cell has a substrate and an emitter layer each of which is made of a semiconductor of a different conductive type such as a p-type and an n-type, and electrodes respectively connected to the substrate and the emitter. At this time, a p-n junction is formed at the interface between the substrate and the emitter.
이러한 태양전지에 빛이 입사되면 반도체 내부의 전자가 광전 효과(photoelectric effect)에 의해 자유전자(free electron)(이하, '전자'라 함)가 되고, 전자와 정공은 p-n 접합의 원리에 따라 n형 반도체와 p형 반도체 쪽으로, 예를 들어 에미터부와 기판 쪽으로 각각 이동한다. 그리고 이동한 전자와 정공은 기판 및 에미터부에 전기적으로 연결된 각각의 전극에 의해 수집된다.When light is incident on such a solar cell, electrons in the semiconductor become free electrons (hereinafter referred to as 'electrons') due to a photoelectric effect, and electrons and holes are attracted to n Type semiconductor and the p-type semiconductor, for example, toward the emitter portion and the substrate, respectively. And the transferred electrons and holes are collected by the respective electrodes electrically connected to the substrate and the emitter portion.
이러한 구성의 태양전지에서 생산되는 전압 및 전류는 매우 작은 편이므로 원하는 출력을 얻기 위해서는 여러 개의 태양전지를 직렬 또는 병렬로 연결한 후 패널(panel) 형태로 방수 처리한 형태의 태양전지 모듈을 제조하여 사용한다.Since the voltage and current produced by the solar cell of such a configuration are very small, in order to obtain a desired output, the solar cell module is manufactured by waterproofing in the form of panel after connecting several solar cells in series or in parallel. use.
이러한 구성의 태양전지 모듈에 있어서, 복수의 태양전지를 전기적으로 연결하기 위해 인터커넥터, 예컨대 리본(ribbon)이 사용된다.In the solar cell module of such a configuration, an interconnector such as a ribbon is used to electrically connect the plurality of solar cells.
리본은 인접한 태양전지의 서로 다른 극성을 갖는 전극들을 전기적으로 연결하기 위한 것으로, 적외선, 열풍, 국부 가열 재료, 레이저 등의 방법에 의해 버스 바에 접합된다.The ribbon is for electrically connecting electrodes with different polarities of adjacent solar cells, and is bonded to the bus bars by infrared, hot air, local heating materials, lasers, or the like.
그런데, 태양전지 모듈을 사용함에 있어서 태양전지의 수광면은 리본에 의해 줄어들게 된다. 즉, 리본이 설치된 면적만큼 태양전지의 수광면이 줄어들게 되므로, 태양전지 모듈의 출력이 저하된다.However, in using the solar cell module, the light receiving surface of the solar cell is reduced by the ribbon. That is, since the light receiving surface of the solar cell is reduced by the area where the ribbon is installed, the output of the solar cell module is reduced.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 출력이 향상된 태양전지 모듈을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a solar cell module with improved output.
본 발명의 한 측면에 따르면, 태양전지 모듈은 복수의 태양전지들; 및 서로 이웃하는 태양전지들을 전기적으로 연결하는 인터커넥터를 포함하며, 인터커넥터의 적어도 일부 표면에는 난반사 코팅막이 형성된다.According to one aspect of the invention, the solar cell module comprises a plurality of solar cells; And an interconnector for electrically connecting neighboring solar cells to each other, wherein a diffuse reflection coating film is formed on at least part of the surface of the interconnector.
인터커넥터는 서로 이웃하는 태양전지들 중 어느 한 태양전지의 전면에 위치하는 제1 영역, 서로 이웃하는 태양전지들 중 다른 한 태양전지의 후면에 위치하는 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역을 연결하는 제3 영역을 구비한다.The interconnector includes a first region located in front of one of the solar cells neighboring each other, a second region located in the rear of another solar cell among the neighboring solar cells, and the first region and the second region. And a third region connecting the regions.
난반사 코팅막은 인터커넥터의 제1 영역에만 형성되거나, 제1 영역 및 제2 영역에 형성될 수 있다.The diffuse reflection coating layer may be formed only in the first region of the interconnector, or may be formed in the first region and the second region.
인터커넥터는 광원을 향하는 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 표면을 포함한다.The interconnect includes a first surface facing the light source and a second surface located opposite the first surface.
난반사 코팅막이 제1 영역에만 형성되는 경우, 태양전지는 한쪽 면을 통해서만 빛이 입사되는 구조의 것을 사용할 수 있으며, 난반사 코팅막은 인터커넥터의 제1 영역에 있어서 빛을 향하는 면, 즉 제1 표면에 형성된다. 그리고 제1 영역에 있어서 태양전지의 기판을 향하는 면, 즉 제2 표면에는 난반사 코팅막이 형성되지 않는다.When the diffuse reflection coating is formed only in the first region, the solar cell may use a structure in which light is incident only through one side, and the diffuse reflection coating may be formed on the surface facing the light in the first region of the interconnector, that is, the first surface. Is formed. In the first region, the diffuse reflection coating film is not formed on the surface of the solar cell facing the substrate, that is, the second surface.
이때, 난반사 코팅막의 폭은 제1 영역의 폭과 동일하거나, 제1 영역의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 하지만, 난반사 코팅막의 폭이 제1 영역의 폭보다 작게 형성되는 것도 가능하다.In this case, the width of the diffuse reflection coating layer may be equal to the width of the first region or greater than the width of the first region. However, it is also possible that the width of the diffuse reflection coating film is smaller than the width of the first region.
난반사 코팅막의 폭이 제1 영역의 폭보다 크게 형성되는 경우, 난반사 코팅막은 인터커넥터의 측면에도 형성될 수 있다.When the width of the diffuse reflection coating film is formed larger than the width of the first region, the diffuse reflection coating film may also be formed on the side surface of the interconnector.
난반사 코팅막은 인터커넥터의 제1 영역 및 제2 영역에 각각 형성되는 경우, 태양전지는 전면 및 후면을 통해 빛이 입사되는 구조의 양면 수광형 태양전지를 사용할 수 있다.When the diffuse reflection coating film is formed in each of the first region and the second region of the interconnector, the solar cell may use a double-sided light receiving solar cell having a structure in which light is incident through the front side and the rear side.
이때, 인터커넥터의 제1 영역에 형성되는 난반사 코팅막과 상기 제2 영역에 형성되는 난반사 코팅막은 서로 반대쪽 표면에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 인터커넥터의 제1 영역에 형성되는 난반사 코팅막은 인터커넥터의 제1 표면에 형성되고, 인터커넥터의 제2 영역에 형성되는 난반사 코팅막은 인터커넥터의 제2 표면에 형성된다.In this case, the diffuse reflection coating film formed in the first region of the interconnector and the diffuse reflection coating film formed in the second region may be formed on surfaces opposite to each other. More specifically, the diffuse reflection coating film formed in the first region of the interconnector is formed on the first surface of the interconnector, and the diffuse reflection coating film formed in the second region of the interconnector is formed on the second surface of the interconnector.
그리고 제1 영역의 제2 표면과 제2 영역의 제1 표면에는 난반사 코팅막이 형성되지 않는다.The diffuse reflection coating film is not formed on the second surface of the first region and the first surface of the second region.
제1 영역에 형성되는 난반사 코팅막의 폭은 제1 영역의 폭과 동일하거나, 제1 영역의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 하지만, 난반사 코팅막의 폭이 제1 영역의 폭보다 작게 형성되는 것도 가능하다.The width of the diffuse reflection coating film formed in the first region may be equal to the width of the first region or greater than the width of the first region. However, it is also possible that the width of the diffuse reflection coating film is smaller than the width of the first region.
난반사 코팅막의 폭이 제1 영역의 폭보다 크게 형성되는 경우, 난반사 코팅막은 인터커넥터의 측면에도 형성될 수 있다.When the width of the diffuse reflection coating film is formed larger than the width of the first region, the diffuse reflection coating film may also be formed on the side surface of the interconnector.
제2 영역에 형성되는 난반사 코팅막의 폭은 제2 영역의 폭과 동일하거나, 제2 영역의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 하지만, 난반사 코팅막의 폭이 제2 영역의 폭보다 작게 형성되는 것도 가능하다.The width of the diffuse reflection coating film formed in the second region may be equal to the width of the second region or larger than the width of the second region. However, it is also possible that the width of the diffuse reflection coating film is smaller than the width of the second region.
난반사 코팅막의 폭이 제2 영역의 폭보다 크게 형성되는 경우, 난반사 코팅막은 인터커넥터의 측면에도 형성될 수 있다.When the width of the diffuse reflection coating film is formed larger than the width of the second region, the diffuse reflection coating film may also be formed on the side surface of the interconnector.
이러한 특징에 의하면, 인터커넥터의 제1 표면 또는 제1 표면과 제2 표면을 통해 입사된 빛이 난반사 코팅막에 의해 난반사되고, 난반사된 빛이 태양전지의 기판에 재입사되므로, 상기 기판에 입사되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다. 따라서, 태양전지의 출력을 개선할 수 있다.According to this aspect, since the light incident through the first surface or the first surface and the second surface of the interconnector is diffusely reflected by the diffuse reflection coating film, and the diffusely reflected light is reincident to the substrate of the solar cell, it is incident on the substrate You can increase the amount of light. Therefore, the output of the solar cell can be improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 일부 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 인터커넥터의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양전지의 전기적 연결 구조를 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 태양전지의 일부 사시도이다.
도 5 및 도 6은 인터커넥터의 폭과 난반사 코팅막의 폭 간의 관계를 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지의 전기적 연결 구조를 나타내는 측면도이다.
도 8은 도 7에 도시한 태양전지의 일부 사시도이다.1 is a partially exploded perspective view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the interconnector shown in FIG. 1. FIG.
3 is a side view showing the electrical connection structure of the solar cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a partial perspective view of the solar cell shown in FIG. 3.
5 and 6 are side views showing the relationship between the width of the interconnector and the width of the diffuse reflection coating film.
7 is a side view showing the electrical connection structure of the solar cell according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a partial perspective view of the solar cell shown in FIG. 7.
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 다양한 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 부여하였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention in the drawings, portions not related to the description are omitted, and like reference numerals are given to similar portions 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.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. When a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case directly above another portion but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈의 일부 분해 사시도이다. 도 1을 참고로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈(100)은 복수개의 태양전지(110)들, 인접한 태양전지(110)들을 전기적으로 연결하는 인터커넥터(120), 태양전지(110)들을 보호하는 보호막(EVA: Ethylene Vinyl Acetate)(130), 태양전지(110)들의 전면(front surface) 쪽으로 보호막(130) 위에 배치되는 투명 부재(140), 태양전지(110)들의 후면(back surface) 쪽으로 보호막(130)의 하부에 배치되는 후면 시트(back sheet)(150), 라미네이션 공정에 의해 일체화 된 상기 부품들을 수납하는 프레임(도시하지 않음) 및 태양전지(110)들에서 생산된 전류 및 전압을 최종적으로 수집하는 정션 박스(junction box)(도시하지 않음)를 포함한다.1 is a partially exploded perspective view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the
여기에서, 후면 시트(150)는 태양전지 모듈(100)의 후면에서 습기가 침투하는 것을 방지하여 태양전지(110)들을 외부 환경으로부터 보호한다. 이러한 후면 시트(150)는 수분과 산소 침투를 방지하는 층, 화학적 부식을 방지하는 층, 절연 특성을 갖는 층과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.Here, the
보호막(130)은 태양전지(110)들의 상부 및 하부에 각각 배치된 상태에서 라미네이션 공정에 의해 태양전지(110)들과 일체화 되는 것으로, 습기 침투로 인한 부식을 방지하고 태양전지(110)들을 충격으로부터 보호한다. 이러한 보호막(130)은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA, ethylene vinyl acetate) 또는 실리콘 수지(silicone resin)와 같은 물질로 이루어질 수 있다.The
보호막(130) 위에 위치하는 투명 부재(140)는 투과율이 높고 파손 방지 기능이 우수한 강화 유리 등으로 이루어져 있다. 이때, 강화 유리는 철 성분 함량이 낮은 저 철분 강화 유리(low iron tempered glass)일 수 있다. 이러한 투명 부재(140)는 빛의 산란 효과를 높이기 위해서 내측면이 엠보싱(embossing) 처리될 수 있다.The
서로 이웃하는 태양전지들을 전기적으로 연결하는 인터커넥터(120)는 전도성이 우수한 Cu, Al 및 Ag 중에서 어느 한 물질로 이루어진 전도성 금속부와, 전도성 금속부의 표면에 형성된 솔더(solder)를 포함하며, 솔더는 SnPbAg 또는 SnPb 등의 솔더 물질을 포함한다.The
이러한 구성의 인터커넥터(120)는 일정한 길이를 갖는 띠 모양으로 형성되며, 서로 이웃하는 태양전지들 중 어느 한 태양전지의 전면(front surface)에 위치하는 제1 영역(A1)과, 서로 이웃하는 태양전지들 중 다른 한 태양전지의 후면에 위치하는 제2 영역(A2) 및 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 연결하는 제3 영역(A3)을 포함한다.The
그리고 인터커넥터(120)는 광원을 향하는 제1 표면(121) 및 제1 표면(121)의 반대쪽에 위치하는 제2 표면(123)을 포함한다.The
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 인터커넥터(120)를 이용한 전기적 연결 관계에 대해 설명한다.Hereinafter, the electrical connection relationship using the
먼저, 도 4를 참조하여 태양전지(110)의 일례를 설명하면, 태양전지(110)는 기판(111), 기판(111)의 전면(front surface), 즉 빛이 입사되는 수광면에 위치하는 에미터부(112), 에미터부(112) 위에 위치하는 복수의 제1 전극(113), 제1 전극(113)과 교차하는 방향으로 에미터부(112) 위에 위치하는 적어도 한 개 이상의 제1 집전부(114), 제1 전극(113) 및 제1 집전부(114)가 위치하지 않는 에미터부(112) 위에 위치하는 반사방지막(115), 수광면의 반대쪽 면, 즉 기판(111)의 후면(back surface)에 위치하는 제2 전극(116) 및 제2 집전부(117), 그리고 기판의 후면에 위치하는 후면 전계부(back surface field)(118)를 포함한다.First, an example of the
기판(111)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 p형 도전성 타입의 실리콘으로 이루어진 반도체 기판이다. 이때, 실리콘은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘일 수 있다. 기판(111)이 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 함유한다.The
에미터부(112)는 기판(111)의 도전성 타입과 반대인 제2 도전성 타입, 예를 들어, n형의 도전성 타입을 구비하고 있는 불순물이 도핑(doping)된 영역으로서, 반도체 기판(111)과 p-n 접합을 이룬다. 에미터부(112)가 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(112)는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 기판(111)에 도핑하여 형성될 수 있다.The
이에 따라, 기판(111)에 입사된 빛에 의해 반도체 내부의 전자가 에너지를 받으면 전자는 n형 반도체 쪽으로 이동하고 정공은 p형 반도체 쪽으로 이동한다. 따라서, 기판(111)이 p형이고 에미터부(112)가 n형일 경우, 분리된 정공은 기판(111)쪽으로 이동하고 분리된 전자는 에미터부(112)쪽으로 이동한다.Accordingly, when electrons in the semiconductor are energized by the light incident on the
이와는 반대로, 기판(111)은 n형 도전성 타입일 수 있고, 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. 기판(111)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우, 기판(111)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물을 함유할 수 있다.Conversely, the
에미터부(112)는 기판(111)과 p-n접합을 형성하게 되므로, 기판(111)이 n형의 도전성 타입을 가질 경우 에미터부(112)는 p형의 도전성 타입을 가진다. 이 경우, 분리된 전자는 기판(111)쪽으로 이동하고 분리된 정공은 에미터부(112)쪽으로 이동한다.Since the
에미터부(112)가 p형의 도전성 타입을 가질 경우, 에미터부(112)는 붕소(B), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등과 같은 3가 원소의 불순물을 기판(111)에 도핑하여 형성할 수 있다.When the
기판(111)의 에미터부(112) 위에는 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2) 등으로 이루어진 반사 방지막(115)이 형성되어 있다. 반사 방지막(115)은 태양전지(110)로 입사되는 빛의 반사도를 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜 태양전지(110)의 효율을 높인다. 이러한 반사 방지막(115)은 약 70㎚ 내지 80㎚ 의 두께를 가질 수 있으며, 필요에 따라 생략될 수 있다.On the
복수의 제1 전극(113)은 에미터부(112) 위에 형성되어 에미터부(112)와 전기적으로 연결되고, 인접하는 제1 전극(113)과 서로 이격된 상태로 어느 한 방향으로 형성된다. 각각의 제1 전극(113)은 에미터부(112)쪽으로 이동한 전하, 예를 들면 전자를 수집하여 해당 제1 집전부(114)로 전달한다. The plurality of
복수의 제1 전극(113)은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 이들 도전성 물질은 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 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.The plurality of
에미터부(112) 위에는 복수의 제1 집전부(114)가 위치하고 있다. 버스 바(bus bar)라고도 말할 수 있는 제1 집전부(114)는 제1 전극(113)과 교차하는 방향으로 형성된다. 따라서, 제1 전극(113)과 제1 집전부(114)는 에미터부(112) 위에 교차하는 형태로 배치되어 있다.The plurality of first
제1 집전부(114) 또한 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 에미터부(112) 및 제1 전극(113)과 연결되어 있다. 따라서, 제1 집전부(114)는 제1 전극(113)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 전자를 외부 장치로 출력한다.The first
제1 집전부(114)를 구성하는 도전성 금속 물질은 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 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 복수의 제1 집전부(114)는 제1 전극(113)과 동일한 물질을 포함하고 있지만, 서로 다른 물질을 포함할 수 있다.The conductive metal materials constituting the first
제1 전극(113) 및 제1 집전부(114)는 도전성 금속 물질을 반사 방지막(115) 위에 도포한 후 도 4에 도시한 형태로 패터닝하고, 이를 소성하는 과정에서 에미터부(112)와 전기적으로 연결될 수 있다.The
제2 전극(116)은 기판(111)의 수광면 반대쪽, 즉 기판(111)의 후면에 형성되어 있으며, 제2 전극용 집전부(117)가 위치하는 영역 및 기판(111)의 테두리 부분을 제외한 기판(111) 후면의 전체 영역에 형성될 수 있다.The
이러한 제2 전극(116)은 기판(111) 쪽으로 이동하는 전하, 예를 들어 정공을 수집한다.The
제2 전극(116)은 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있다. 도전성 물질은 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 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 물질로 이루어질 수 있다.The
제2 전극(116)과 동일하게, 기판(111)의 후면에는 복수의 제2 집전부(117)가 위치하고 있다. 제2 집전부(117)는 제1 전극(113)과 교차하는 방향, 즉 제1 집전부(114)와 평행한 방향으로 형성된다.Similarly to the
제2 집전부(117) 또한 적어도 하나의 도전성 물질로 이루어져 있고, 제2 전극(116)과 전기적으로 연결되어 있다. 따라서, 제2 집전부(117)는 제2 전극(116)으로부터 전달되는 전하, 예를 들면 정공을 외부 장치로 출력한다.The second
제2 집전부(117)를 구성하는 도전성 금속 물질은 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 하나일 수 있지만, 이외의 다른 도전성 금속 물질로 이루어질 수 있다.The conductive metal materials constituting the second
후면 전계부(118)는 기판(111)과 동일한 도전성 타입의 불순물이 기판(111)보다 고농도로 도핑된 영역, 예를 들면, p+ 영역이다.The backside
이러한 후면 전계부(118)는 기판(111)의 전위 장벽으로 작용하게 된다. 따라서, 기판(111)의 후면부 쪽에서 전자와 정공이 재결합하여 소멸되는 것이 감소되므로 태양전지의 효율이 향상된다.The rear
이러한 구성의 태양전지(110)는 도 2에 도시한 인터커넥터(120)를 이용하여 도 3에 도시한 바와 같이 전기적으로 연결된다.The
보다 구체적으로, 복수의 태양전지(110)들이 인접 배치된 상태에서, 서로 이웃하는 2개의 태양전지 중 어느 한 태양전지의 제1 집전부(114)에는 인터커넥터(120)의 제1 영역(A1)이 접합되고, 다른 한 태양전지의 제2 집전부(117)에는 인터커넥터(120)의 제2 영역(A2)이 접합된다.More specifically, in a state in which the plurality of
인터커넥터(120)와 집전부들(114, 117)간의 접합은 적외선, 열풍 또는 레이저를 이용하여 인터커넥터(120)를 가열하면 솔더(solder)가 용융(melting)된 후 재응고(re-solidification)되는 것에 따라 이루어지게 된다.The junction between the interconnector 120 and the
그런데, 재응고된 솔더(solder)는 빛의 입사각과 반사각이 서로 동일한 거울 반사면(specular reflective surface)을 갖는다.However, the resolidified solder has a specular reflective surface having the same incident angle and reflecting angle of light.
따라서, 인터커넥터(120)로 입사된 빛은 입사각과 동일한 반사각으로 반사되어 태양전지 모듈의 외부로 배출된다.Therefore, the light incident on the
이와 같이, 인터커넥터(120)로 입사된 빛이 태양전지 모듈의 외부로 배출되는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지 모듈은 인터커넥터(120)의 적어도 일부 표면에 난반사 코팅막(160)을 형성한다.As such, in order to prevent the light incident on the interconnector 120 from being discharged to the outside of the solar cell module, the solar cell module according to the embodiment of the present invention may have a diffuse reflection coating film on at least a part of the surface of the
난반사 코팅막(160)은 일례로, 서로 다른 입도 분포를 갖는 동종 내지 이종의 나노 분말을 양쪽성 용제에 균일하게 분산시킨 혼합액과 바인더 성분을 포함한 조성물로 형성될 수 있다.The diffuse
서로 다른 입도 분포를 갖는 동종 내지 이종의 나노 분말의 혼합 비율은 입도 분포의 평균치가 최대인 나노 분말을 이등분 내지 삼등분으로 나눈 후 각 등분에 해당하는 나노 분말의 평균치 입도 분포를 갖는 나노 분말을 일정 비율로 혼합하여 형성할 수 있다.The mixing ratios of the homogeneous or heterogeneous nano powders having different particle size distributions are obtained by dividing the nano powder having the maximum average particle size distribution by the bisector or the third portion and then mixing the nano powder having the average particle size distribution corresponding to each part As shown in FIG.
이때, 나노 분말의 입도 크기가 큰 쪽을 투명도가 높은 것을 배치하고, 나노 분말의 입도 크기가 작은 쪽을 투과율이 떨어지는 재료로 사용할 수 있다.At this time, a material having a higher particle size of the nanopowder may be arranged as a material having higher transparency, and a material having a smaller particle size of the nanopowder may be used as a material having a lower transmittance.
나노 분말은 조성물의 총 중량%에 대해 0.001 중량% 내지 20 중량%로 함유될 수 있다.The nano powder may be included in an amount of 0.001% by weight to 20% by weight based on the total weight% of the composition.
나노 분말은 실리카(SiO2), 알루미나(Al2o3), 산화마그네슘(MgO), 이산화티탄(TiO2), 지르코니아(ZrO2), 산화아연(ZnO), 산화인듐(In2O3), 산화주석(SnO2), 산화안티몬(Sb2O5), 황화아연(ZnS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Nano-powder of silica (SiO 2), alumina (Al 2 o 3), magnesium oxide (MgO), titanium dioxide (TiO 2), zirconia (ZrO 2), zinc (ZnO), indium oxide (In 2 O 3) , Tin oxide (SnO 2 ), antimony oxide (Sb 2 O 5 ), and zinc sulfide (ZnS).
양쪽성 용매는 디메틸 포름아마이드, 디메틸 아세트아마이드, 디메틸 설폭사이드, 헥사메틸 포스포릭산 트리 아마이드, 디에틸 아세트아마이드, 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르를 포함할 수 있다.The amphoteric solvent may be selected from the group consisting of dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, hexamethylphosphoric acid triamide, diethylacetamide, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol mono Butyl ether.
이러한 구성의 난반사 코팅막(160)은 도 3에 도시한 바와 같이, 인터커넥터(120)의 제1 영역(A1) 중 제1 표면(121)에 형성된다.The diffuse
난반사 코팅막(160)은 페인트(paint) 방법 또는 스프레이(spray) 방법에 의해 인터커넥터(120)의 제1 영역(A1) 중 제1 표면(121)에 코팅될 수 있다.The diffuse
이와는 달리, 난반사 코팅막(160)은 테이프 형태로 제조된 후 테이프 부착 방법에 의해 제1 영역(A1)의 제1 표면(121)에 부착될 수 있다.Alternatively, the diffuse
난반사 코팅막(160)의 폭(W1)은 도 4에 도시한 바와 같이 제1 영역(A1)의 폭(W2)과 동일한 크기로 형성될 수 있으며, 이와는 달리 도 5에 도시한 바와 같이 제1 영역(A1)의 폭(W2)보다 크게 형성될 수도 있다. 난반사 코팅막(160)의 폭(W1)이 제1 영역(A1)의 폭(W2)보다 크게 형성되면, 인터커넥터(120)의 제1 표면(121)과 제2 표면(123)을 연결하는 측면에도 난반사 코팅막(160)이 형성될 수 있다.The width W1 of the diffuse
아래의 [표 1]은 60개의 태양전지를 구비한 태양전지 모듈에 있어서 평균적인 출력 증가율(Average increase in Power)과 단락전류밀도의 증가율(Increase in Isc)을 측정한 것으로, 평균적인 출력 증가율과 단락전류밀도의 증가율은 제1 영역(A1)의 제1 표면(121)에 난반사 코팅막(160)이 형성되지 않은 종래에 비해 증가한 비율이다.[Table 1] below shows the average increase in power and increase in short circuit current density increase rate in the solar cell module having 60 solar cells. The increase rate of the short-circuit current density is an increase rate compared with the prior art in which the diffuse
아래의 [표 1]에서 본원 발명 1은 스프레이 방법에 의해 난반사 코팅막(160)을 1회 코팅하여 형성한 경우이고, 본원 발명 2는 난반사 코팅막(160)을 2회 코팅하여 형성한 경우이다. 그리고 난반사 코팅막(160)의 폭(W1)은 제1 영역(A1)의 폭(W2)과 동일하게 형성하였다.In the following Table 1, the present invention 1 is a case in which the diffuse
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 난반사 코팅막(160)이 형성된 본원 발명은 종래에 비해 출력이 증가한 것을 알 수 있으며, 난반사 코팅막(160)의 코팅 횟수가 증가할수록, 즉 코팅막의 두께가 증가할수록 출력 증가율이 높은 것을 알 수 있다.As can be seen in Table 1, the present invention in which the diffuse
한편, 난반사 코팅막(160)을 형성하는 조성물은 백색 안료를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the composition for forming the diffuse
이상의 실시예에서는 인터커넥터(120)의 제1 영역(A1) 중에서 제1 표면(121)에만 난반사 코팅막(160)이 형성된 것을 예로 들어 설명하였다.In the above embodiment, the diffuse
그러나, 태양전지 모듈에 구비된 태양전지가 양면 수광형 태양전지인 경우에는 인터커넥터(120)의 제1 영역(A1)은 물론, 제2 영역(A2)에도 난반사 코팅막(160)이 형성될 수 있다.However, when the solar cell provided in the solar cell module is a double-sided light receiving solar cell, the diffuse
이에 대해 도 7 및 도 8을 참조로 설명하면 다음과 같다.This will be described with reference to FIGS. 7 and 8 as follows.
양면 수광형 태양전지(210)는 기판(211), 기판(211)의 전면(front surface)에 위치하는 에미터부(212), 에미터부(212) 위에 위치하는 복수의 제1 전극(213), 제1 전극(213)과 교차하는 방향으로 에미터부(212) 위에 위치하는 적어도 한 개 이상의 제1 집전부(214), 제1 전극(213) 및 제1 집전부(214)가 위치하지 않는 에미터부(212) 위에 위치하는 반사방지막(215), 수광면의 반대쪽 면, 즉 기판(211)의 후면(back surface)에 위치하는 제2 전극(216) 및 제2 집전부(217), 기판의 후면에 위치하는 후면 전계부(back surface field)(218), 그리고 제2 전극(216)과 제2 집전부(217)가 위치하지 않는 후면 전계부(218) 위에 위치하는 반사방지막(219)을 포함한다.The double-sided light receiving
양면 수광형 태양전지(210)는 기판(211)의 전면과 후면이 동일한 구조로 형성되는 것을 제외하면 전술한 도 4에 도시한 태양전지와 유사한 구조로 형성되므로, 양면 수광형 태양전지의 세부적인 구성에 대해서는 설명하지 않는다.Since the double-sided light-receiving
이와 같이, 양면 수광형 태양전지(210)는 기판(211)의 전면 및 후면에 형성된 전극부의 구조가 동일하게 형성되므로, 양면 수광형 태양전지(210)는 기판(211)의 전면 및 후면으로부터 입사된 빛을 이용하여 전류를 생산할 수 있다.As described above, the double-sided light-receiving
따라서, 양면 수광형 태양전지(210)를 갖는 태양전지 모듈은 전술한 도 1에 도시한 후면 시트(150) 대신에 투명 부재(140)와 동일한 재질의 투명 부재를 배치하여 태양전지 모듈의 후면으로부터 빛이 입사될 수 있도록 구성된다.Therefore, the solar cell module having the double-sided light receiving
그리고 양면 수광형 태양전지(210)는 도 8에 도시한 바와 같이, 기판(211)의 전면 및 후면이 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성될 수 있다.In the double-sided light receiving
기판(211)의 표면을 요철 표면인 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성하기 위해 상기 기판(211)은 텍스처링(texturing) 처리될 수 있다. 기판(211)의 표면이 요철 표면으로 형성되면 기판(211)의 수광면에서의 빛 반사도가 감소하고, 텍스처링 표면에서 입사와 반사 동작이 이루어져 태양전지 내부에 빛이 갇히게 되어 빛의 흡수율이 증가된다. 따라서, 태양전지의 효율이 향상된다. 이에 더하여, 기판(211)으로 입사되는 빛의 반사 손실이 줄어들어 기판(211)으로 입사되는 빛의 양은 더욱 증가한다. The
상기 텍스처링 표면은 전술한 도 4의 실시예에 따른 태양전지(110)에도 형성할 수 있다.The texturing surface may also be formed on the
기판(211)의 전면 및 후면으로 입사되는 빛을 이용하여 전류를 생산하는 양면 수광형 태양전지(210)를 갖는 태양전지 모듈은 도 7에 도시한 바와 같이, 인터커넥터(120)의 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에 난반사 코팅막(160)이 각각 형성될 수 있다.A solar cell module having a double-sided light-receiving
이때, 인터커넥터(120)의 제1 영역(A1)에 형성되는 난반사 코팅막(160)과 제2 영역(A2)에 형성되는 난반사 코팅막(160)은 서로 반대쪽 표면에 형성될 수 있다.In this case, the diffuse
보다 구체적으로, 인터커넥터(120)의 제1 영역(A1)에 형성되는 난반사 코팅막(160)은 인터커넥터(120)의 제1 표면(121)에 형성되고, 인터커넥터(120)의 제2 영역(A2)에 형성되는 난반사 코팅막(160)은 인터커넥터(120)의 제2 표면(123)에 형성될 수 있다.More specifically, the diffuse
그리고 제1 영역(A1)의 제2 표면(123)과 제2 영역(A2)의 제1 표면(121)에는 난반사 코팅막이 형성되지 않는다.The diffuse reflection coating film is not formed on the
그리고 제1 영역(A1)에 형성되는 난반사 코팅막(160)과 제2 영역(A2)에 형성되는 난반사 코팅막(160)은 전술한 실시예와 동일한 구조로 형성될 수 있다.In addition, the diffuse
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.
110, 210: 태양전지 111, 211: 기판
112, 212: 에미터부 113, 213: 제1 전극
114, 214: 제1 집전부 115, 215, 219: 반사방지막
116, 216: 제2 전극 117, 217: 제2 집전부
120: 인터커넥터 130: 보호막
140: 투명 부재 150: 후면 시트110, 210
112, 212:
114, 214: first
116 and 216:
120: interconnect 130: protective film
140: transparent member 150: back sheet
Claims (17)
서로 이웃하는 태양전지들을 전기적으로 연결하는 인터커넥터
를 포함하며,
상기 인터커넥터의 적어도 일부 표면에는 난반사 코팅막이 형성된 태양전지 모듈.A plurality of solar cells; And
Interconnector to electrically connect neighboring solar cells
Including;
Solar cell module with a diffuse reflection coating film formed on at least a portion of the surface of the interconnector.
상기 인터커넥터는 서로 이웃하는 태양전지들 중 어느 한 태양전지의 전면에 위치하는 제1 영역, 서로 이웃하는 태양전지들 중 다른 한 태양전지의 후면에 위치하는 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역을 연결하는 제3 영역을 구비하는 태양전지 모듈.In claim 1,
The interconnector may include a first region positioned in front of one of the solar cells adjacent to each other, a second region positioned in the rear of another solar cell among the neighboring solar cells, and the first region and the first region. A solar cell module having a third region connecting two regions.
상기 난반사 코팅막은 상기 인터커넥터의 제1 영역에만 형성되는 태양전지 모듈.3. The method of claim 2,
The diffuse reflection coating film is a solar cell module formed only in the first region of the interconnector.
상기 인터커넥터는 광원을 향하는 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 표면을 포함하는 태양전지 모듈.4. The method of claim 3,
The interconnector includes a first surface facing a light source and a second surface located opposite the first surface.
상기 난반사 코팅막은 상기 제1 영역의 상기 제1 표면에 형성되는 태양전지 모듈.5. The method of claim 4,
The diffuse reflection coating film is a solar cell module formed on the first surface of the first region.
상기 제1 영역의 상기 제2 표면에는 상기 난반사 코팅막이 형성되지 않는 태양전지 모듈.The method of claim 5,
The solar cell module, the diffuse reflection coating film is not formed on the second surface of the first region.
상기 난반사 코팅막의 폭은 상기 제1 영역의 폭과 동일하거나, 상기 제1 영역의 폭보다 크게 형성되는 태양전지 모듈.5. The method of claim 4,
The width of the diffuse reflection coating film is the same as the width of the first region, or the solar cell module is formed larger than the width of the first region.
상기 난반사 코팅막은 상기 인터커넥터의 측면에도 형성되는 태양전지 모듈.In claim 7,
The diffuse reflection coating film is a solar cell module is also formed on the side of the interconnector.
상기 난반사 코팅막은 상기 인터커넥터의 제1 영역 및 제2 영역에 각각 형성되는 태양전지 모듈.3. The method of claim 2,
The diffuse reflection coating film is a solar cell module formed in the first region and the second region of the interconnector, respectively.
상기 인터커넥터는 광원을 향하는 제1 표면 및 상기 제1 표면의 반대쪽에 위치하는 제2 표면을 포함하는 태양전지 모듈.The method of claim 9,
The interconnector includes a first surface facing a light source and a second surface located opposite the first surface.
상기 인터커넥터의 제1 영역에 형성되는 난반사 코팅막과 상기 제2 영역에 형성되는 난반사 코팅막은 서로 반대쪽 표면에 형성되는 태양전지 모듈.11. The method of claim 10,
The diffuse reflection coating film formed in the first region of the interconnector and the diffuse reflection coating film formed in the second region are formed on opposite surfaces.
상기 인터커넥터의 제1 영역에 형성되는 난반사 코팅막은 상기 인터커넥터의 제1 표면에 형성되고, 상기 인터커넥터의 제2 영역에 형성되는 난반사 코팅막은 상기 인터커넥터의 제2 표면에 형성되는 태양전지 모듈.11. The method of claim 10,
The diffuse reflection coating film formed on the first region of the interconnector is formed on the first surface of the interconnector, and the diffuse reflection coating film formed on the second region of the interconnector is formed on the second surface of the interconnector. .
상기 제1 영역의 상기 제2 표면과 상기 제2 영역의 상기 제1 표면에는 상기 난반사 코팅막이 형성되지 않는 태양전지 모듈.The method of claim 12,
The diffuse reflection coating film is not formed on the second surface of the first region and the first surface of the second region.
상기 제1 영역에 형성되는 상기 난반사 코팅막의 폭은 상기 제1 영역의 폭과 동일하거나, 상기 제1 영역의 폭보다 크게 형성되는 태양전지 모듈.11. The method of claim 10,
The width of the diffuse reflection coating film formed in the first region is the same as the width of the first region, or larger than the width of the first region of the solar cell module.
상기 제1 영역에 형성되는 상기 난반사 코팅막은 상기 인터커넥터의 측면에도 형성되는 태양전지 모듈.The method of claim 14,
The diffuse reflection coating film formed in the first region is also formed on the side of the interconnector.
상기 제2 영역에 형성되는 상기 난반사 코팅막의 폭은 상기 제2 영역의 폭과 동일하거나, 상기 제2 영역의 폭보다 크게 형성되는 태양전지 모듈.11. The method of claim 10,
The width of the diffuse reflection coating film formed in the second region is the same as the width of the second region, or larger than the width of the second region of the solar cell module.
상기 제2 영역에 형성되는 상기 난반사 코팅막은 상기 인터커넥터의 측면에도 형성되는 태양전지 모듈.17. The method of claim 16,
The diffuse reflection coating film formed in the second region is also formed on the side of the interconnector.
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| KR1020120004181A KR20130083546A (en) | 2012-01-13 | 2012-01-13 | Solar cell module |
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