KR20150083744A - Interconnector for solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복수의 후면 접합 태양전지를 구비한 태양전지 모듈에서 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지를 전기적으로 연결하는 인터커넥터에 관한 것이다. The present invention relates to an interconnector for electrically connecting two neighboring rear-bonding solar cells in a solar cell module having a plurality of rear-junction solar cells.
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 신 재생 에너지에 대한 관심이 높아지면서, 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양전지가 주목 받고 있다.Recently, as energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, interest in renewable energy to replace them has increased, and solar cells that produce electric energy from solar energy are attracting attention.
그리고 근래에는 전하 집전용 전극부를 빛이 입사되지 않는 기판의 후면에 형성함으로써 수광 면적을 증가시켜 태양전지의 효율을 향상시키는 후면 접합(interdigitated back contact) 태양전지가 개발되고 있다.In recent years, an interdigitated back contact solar cell has been developed which improves the efficiency of a solar cell by increasing the light receiving area by forming the charge collecting electrode portion on the back surface of the substrate on which no light is incident.
이러한 구성의 후면 접합 태양전지를 복수 개 구비한 태양전지 모듈은 서로 이웃한 2개의 태양전지를 전기적으로 연결하기 위한 인터커넥터를 더 구비하며, 통상적으로 인터커넥터는 전도성이 우수한 구리 또는 니켈 등의 전도성 금속을 포함한다.The solar cell module having a plurality of rear-bonding solar cells having such a structure further includes an inter-connector for electrically connecting two neighboring solar cells. In general, the inter-connector is made of a conductive material such as copper or nickel Metal.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 후면 접합 태양전지를 구비한 태양전지 모듈에 사용되는 신규한 구조의 인터커넥터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a novel interconnect structure for a solar cell module having a rear-bonding solar cell.
본 발명의 한 실시예에 따른 인터커넥터는, 제1 방향으로 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 중 어느 한 태양전지의 제1 전극부를 다른 한 태양전지의 제2 전극부에 연결하는 도전성 금속을 포함하는 인터커넥터에 있어서, 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 일정한 간격을 두고 위치하며 후면 접합 태양전지의 해당 전극부와 접합되는 적어도 2개의 탭부(tap portion); 및 제2 방향으로 이격된 적어도 2개의 탭부를 연결하도록 제2 방향으로 연장된 브릿지부(bridge portion)를 포함한다.The interconnector according to an embodiment of the present invention includes a conductive metal connecting the first electrode portion of one of the two rear-facing solar cells adjacent to each other in the first direction to the second electrode portion of the other solar cell, And at least two tab portions which are located at regular intervals in a second direction orthogonal to the first direction and are joined to corresponding electrode portions of the rear-bonding solar cell; And a bridge portion extending in a second direction to connect the at least two tab portions spaced apart in the second direction.
이때, 후면 접합 태양전지와 마주하는 인터커넥터의 전면(front surface)에 있어서, 탭부에는 제1 요철부가 위치하고, 브릿지부에는 제2 요철부가 위치하며, 제1 요철부와 제2 요철부는 이종(異種) 물질로 형성된다.At this time, on the front surface of the interconnecting connector facing the rear-joining solar cell, the first concave-convex portion is located on the tab portion, the second concave-convex portion is located on the bridge portion, and the first concave-convex portion and the second concave- ) Material.
탭부는 후면 접합 태양전지와 중첩하는 한 쌍의 중첩 영역 및 중첩 영역 사이에 위치하는 브릿지 영역을 포함하고, 중첩 영역은 해당 전극부와 접합되는 접합 영역 및 해당 전극부와 접합되지 않는 미접합 영역을 포함할 수 있다.The tab portion includes a pair of overlapping regions overlapping with the rear-bonding solar cell, and a bridge region located between the overlapping regions, wherein the overlapping region includes a junction region to be joined to the electrode portion and a non- .
이때, 제1 요철부는 중첩 영역 중 접합 영역에만 위치할 수 있고, 제2 요철부는 브릿지 영역에 더 위치할 수 있다.At this time, the first concave-convex portion may be located only in the junction region of the overlap region, and the second concavo-convex portion may be further located in the bridge region.
제2 요철부의 제1 방향 폭은 제1 방향으로 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 사이의 간격 이하로 형성될 수 있다.The first directional width of the second concavo-convex portion may be less than the interval between the two rear-joining solar cells adjacent to each other in the first direction.
제1 요철부는 복수의 제1 요철을 포함하고, 제2 요철부는 복수의 제2 요철을 포함하며, 제2 요철의 높이는 제1 요철의 높이보다 크게 형성될 수 있다.The first irregular portion includes a plurality of first irregularities, the second irregular portion includes a plurality of second irregularities, and the height of the second irregularities may be greater than the height of the first irregularities.
제1 요철부와 제2 요철부는 이종(異種) 금속으로 형성될 수 있다.The first irregular portion and the second irregular portion may be formed of different kinds of metals.
한 예로, 제1 요철부는 주석(Sn)으로 형성할 수 있고, 제2 요철부는 은(Ag)으로 형성할 수 있다.For example, the first irregular portion may be formed of tin (Sn), and the second irregular portion may be formed of silver (Ag).
브릿지부 위에는 제2 요철의 적어도 일부를 노출하는 절연층이 위치할 수 있다.An insulating layer may be disposed on the bridge portion to expose at least a part of the second irregularities.
이때, 절연층의 두께는 제2 요철의 높이보다 작게 형성할 수 있으며, 절연층의 제1 방향 폭은 제1 방향으로 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 사이의 간격 이상으로 형성할 수 있다.At this time, the thickness of the insulating layer may be smaller than the height of the second irregularities, and the width of the insulating layer in the first direction may be larger than the interval between the two rear-bonding solar cells adjacent to each other in the first direction.
브릿지부는 슬릿을 구비할 수 있다. 이 경우, 슬릿의 내부에는 절연층이 채워질 수 있다.The bridge portion may have a slit. In this case, the inside of the slit may be filled with an insulating layer.
적어도 2개의 탭부는 제2 방향으로 인터커넥터의 양쪽 단부에 각각 위치하는 제1 탭 및 제2 탭과, 제1 탭과 제2 탭의 사이에 위치하는 제3 탭을 포함할 수 있다.The at least two tab portions may include a first tab and a second tab respectively located at both ends of the interconnector in a second direction and a third tab located between the first tab and the second tab.
이러한 특징에 의하면, 중첩 영역 중 접합 영역에 제1 요철부가 위치하므로, 접착제와 탭부의 접촉 면적이 증가하고, 이에 따라 전기적 저항이 감소한다. According to this aspect, since the first concavo-convex portion is located in the junction region of the overlap region, the contact area between the adhesive and the tab portion increases, thereby reducing the electrical resistance.
따라서, 탭부와 접착제의 접합 신뢰성이 향상되어 도전성 금속이 박리되는 것을 억제할 수 있으며, 전하 전송 효율이 향상된다.Accordingly, reliability of bonding between the tab portion and the adhesive improves, so that peeling of the conductive metal can be suppressed, and the charge transfer efficiency is improved.
또한, 제1 요철부가 접착제와의 접합 특성이 우수한 주석(Sn)으로 형성되므로, 접착제와 탭부의 접합 신뢰성이 더욱 향상된다.Further, since the first concavo-convex part is formed of tin (Sn) having excellent bonding property with the adhesive, reliability of bonding between the adhesive and the tab part is further improved.
그리고 접착제가 제1 요철의 사이 공간에 위치하므로, 접착제의 퍼짐 현상을 억제할 수 있다.Since the adhesive is located in the space between the first concave and convex portions, spreading of the adhesive can be suppressed.
그리고 제2 요철부는 브릿지부 및 브릿지 영역에 위치하므로, 광 반사 특성이 우수한 은(Ag)으로 형성되므로, 후면 접합 태양전지의 사이 공간을 통해 인터커넥터에 입사된 빛이 제2 요철에 의해 반사된다. 따라서, 후면 접합 태양전지에 입사되는 빛의 양이 증가하여 태양전지 모듈의 출력이 향상된다.Since the second concavo-convex portion is formed of silver (Ag) having excellent light reflection characteristics since it is located in the bridge portion and the bridge region, the light incident on the interconnector through the space between the rear-joining solar cells is reflected by the second irregularities . Accordingly, the amount of light incident on the back-joining solar cell is increased, and the output of the solar cell module is improved.
그리고 제1 요철부가 제2 요철부와는 다른 이종 금속으로 형성되므로, 제2 요철부를 구성하는 은(Ag)의 사용량을 저감할 수 있다.Since the first concavo-convex portion is formed of a dissimilar metal different from the second concavo-convex portion, the amount of silver (Ag) constituting the second concavo-convex portion can be reduced.
또한, 인터커넥터가 절연층을 일체로 구비하므로, 부품 관리가 용이하며, 모듈화 공정에서 태양전지를 전기적으로 연결할 때 공정 단계를 줄일 수 있다.Further, since the interconnector has the insulating layer as one body, it is easy to manage the parts, and the process steps can be reduced when the solar cells are electrically connected in the modularization process.
즉, 종래에는 후면 접합 태양전지의 사이 공간에 절연 필름을 배치한 후, 그 위에 인터커넥터를 배치한 상태에서 상기 인터커넥터를 해당 집전부 또는 해당 전극에 접합하였으나, 본 실시예에 따르면 절연층이 일체로 형성된 인터커넥터를 해당 전극부에 접합하는 것만으로도 태양전지 사이의 절연 작업이 이루어지게 된다.That is, conventionally, the insulating film is disposed in the space between the rear-bonding solar cells, and then the interconnector is bonded to the current collector or the corresponding electrode in a state where the interconnection is disposed thereon. However, The insulating work between the solar cells can be achieved by merely bonding the integrally formed interconnector to the electrode portion.
도 1은 후면 접합 태양전지의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 제2 방향 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터커넥터를 구비한 태양전지 모듈의 주요부 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 인터커넥터의 정면도이다.
도 5는 도 4의 주요부 확대도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터커넥터를 구비한 태양전지 모듈의 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a rear surface of a rear-bonding solar cell. FIG.
Fig. 2 is a partial sectional view in the second direction of Fig. 1. Fig.
3 is a sectional view of a main portion of a solar cell module having an interconnect according to a first embodiment of the present invention.
4 is a front view of the interconnector shown in Fig.
5 is an enlarged view of the main part of Fig.
6 is a cross-sectional view of a solar cell module having an interconnect according to a second embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood that the present invention is not intended to be limited to the specific embodiments but includes all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. In describing the present invention, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms may only be used for the purpose of distinguishing one element from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
"및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.The term "and / or" may include any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.Where an element is referred to as being "connected" or "coupled" to another element, it may be directly connected or coupled to the other element, but other elements may be present in between Can be understood.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 결합되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly connected" or "directly coupled" to another element, it can be understood that no other element exists in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used interchangeably to designate one or more of the features, numbers, steps, operations, elements, components, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.
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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries can be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are, unless expressly defined in the present application, interpreted in an ideal or overly formal sense .
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to explain more fully to the average person skilled in the art. The shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 대하여 설명한다.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
이하의 실시예에서는 정공용 전극, 전자용 전극, 정공용 집전부 및 전자용 집전부가 모두 반도체 기판의 후면에 위치한 후면 접합 태양전지에 대해 설명하지만, 본 발명은 정공용 전극(또는 전자용 전극)이 반도체 기판의 전면에 위치하고 전자용 전극(또는 정공용 전극), 정공용 집전부 및 전자용 집전부가 반도체 기판의 후면에 위치하는 MWT(Metal Wrap Through) 구조의 태양전지에도 적용이 가능하다.In the following embodiments, a rear-bonding solar cell in which a light-emitting electrode, an electrode for an electron, a light-collecting current collector, and an electronic current collector are all located on the rear surface of a semiconductor substrate will be described. ) Is located on the front surface of the semiconductor substrate, and the electrode for the electron (or the electrode for the electrode), the collector for the electrode, and the collector for the electron are located on the rear surface of the semiconductor substrate .
그리고 집전부 대신에 전극과 연결된 패드부를 구비한 태양전지에도 적용이 가능하다. 이때, 연결 부재의 탭부는 태양전지의 패드부에 접합된다.The present invention is also applicable to a solar cell having a pad portion connected to an electrode instead of the whole of the current collector. At this time, the tab portion of the connecting member is bonded to the pad portion of the solar cell.
도 1은 후면 접합 태양전지의 후면을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 제2 방향 부분 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view showing a rear surface of a rear-bonding solar cell, and FIG. 2 is a partial sectional view in the second direction of FIG.
그리고 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인터커넥터를 구비한 태양전지 모듈의 주요부 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시한 인터커넥터의 정면도이며, 도 5는 도 4의 주요부 확대도이다.3 is a cross-sectional view of a main part of a solar cell module having an interconnect according to a first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a front view of the interconnector shown in FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. .
먼저 도 1 및 도 2를 참고하여 후면 접합 태양전지에 대해 설명하면, 후면 접합 태양전지(100)는 제1 도전성 타입의 반도체 기판(110), 반도체 기판(110)의 수광면, 예컨대 전면(front surface)에 형성된 전면 유전층(120), 전면 유전층(120) 위에 형성된 반사 방지막(130), 반도체 기판(110)의 다른 면, 즉 후면(back surface)에 형성되어 있고 제1 도전성 타입의 불순물이 고농도로 도핑된 제1 도핑부(141), 제1 도핑부(141)와 이웃한 위치에서 반도체 기판(110)의 후면에 형성되고 제1 도전성 타입과 반대 타입인 제2 도전성 타입의 불순물이 고농도로 도핑된 제2 도핑부(142), 제1 도핑부(141)와 제2 도핑부(142)의 일부를 노출하는 후면 유전층(150), 후면 유전층(150)에 의해 노출된 제1 도핑부(141)와 전기적으로 연결되는 복수의 전자용 전극(160, 이하, '제1 전극'이라 함), 후면 유전층(150)에 의해 노출된 제2 도핑부(142)와 전기적으로 연결되는 복수의 정공용 전극(170, 이하, '제2 전극'이라 함), 반도체 기판(110)의 후면 중 제1 모서리(E1) 쪽에 위치하는 복수의 전자용 패드(160b, 이하, '제1 전극용 패드'라 함), 그리고 반도체 기판(110)의 후면 중 제1 모서리(E1)와 마주하는 제2 모서리(E2) 쪽에 위치하는 복수의 정공용 패드(170b, 이하, '제2 전극용 패드'라 함)를 포함한다.1 and 2, a rear-bonding
여기에서, 반도체 기판(110)의 제1 모서리(E1)는 도 1에서 제1 방향(X-X')으로 좌측에 위치하는 모서리를 말하고, 제2 모서리(E2)는 제1 방향(X-X')으로 우측에 위치하는 모서리를 말한다.Here, the first edge E1 of the
따라서, 제1 모서리(E1)와 제2 모서리(E2)는 각각 제1 방향(X-X')에 직교하는 제2 방향(Y-Y')으로 길게 형성된다.Therefore, the first edge E1 and the second edge E2 are each formed to be long in the second direction Y-Y 'orthogonal to the first direction X-X'.
복수의 제1 전극(160)은 반도체 기판(110)의 제1 모서리(E1) 및 제2 모서리(E2)와 직교하는 방향, 즉 제1 방향(X-X')으로 연장되며, 복수의 제2 전극(170)은 제1 모서리(E1) 및 제2 모서리(E2)의 길이 방향(Y-Y'), 즉 제2 방향(Y-Y')을 따라 제1 전극(160)과 교대로 위치하며 복수의 제1 전극(160)과 동일한 방향, 즉 제1 방향(X-X')으로 연장된다.The plurality of
그리고 복수의 제1 전극(160)들의 왼쪽 단부들은 제1 모서리(E1) 쪽에서 제1 전극용 패드(160b)와 전기적으로 연결되고, 복수의 제2 전극(170)들의 오른쪽 단부들은 제2 모서리(E1) 쪽에서 제2 전극용 패드(170b)와 전기적으로 연결된다.The left ends of the plurality of
반도체 기판(110)의 수광면은 복수 개의 요철(111)을 구비한 텍스처링 표면(texturing surface)으로 형성된다. 따라서, 전면 유전층(120) 및 반사 방지막(130)도 텍스처링 표면으로 형성된다.The light receiving surface of the
반도체 기판(110)은 제1 도전성 타입, 예를 들어 n형의 단결정질 실리콘으로 이루어진다. 하지만 이와는 달리, 반도체 기판(110)은 p형의 도전성 타입을 가질 수 있고, 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. 또한 반도체 기판(110)은 실리콘 이외의 다른 반도체 물질로 이루어질 수도 있다. The
반도체 기판(110)의 수광면이 복수의 요철(111)을 구비하는 텍스처링(texturing) 표면으로 형성되므로, 빛의 흡수율이 증가되어 태양전지의 효율이 향상된다.Since the light receiving surface of the
복수의 요철(111)이 형성된 반도체 기판(110)의 수광면에 형성된 전면 유전층(120)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등과 같이 5가 원소의 불순물이 반도체 기판(110)보다 높은 고농도로 도핑된 막일 수 있으며, BSF(back surface field)와 유사한 FSF(front surface field)로 작용할 수 있다. 따라서 입사되는 빛에 의해 분리된 전자와 정공이 반도체 기판(110)의 수광면 표면에서 재결합되어 소멸하는 것이 방지된다.The
전면 유전층(120)의 표면에 형성된 반사 방지막(130)은 실리콘 질화막(SiNx)이나 실리콘 산화막(SiO2) 등으로 이루어진다. 반사 방지막(130)은 입사되는 태양 광의 반사율을 줄이고 특정한 파장 영역의 선택성을 증가시켜, 태양전지의 효율을 높인다.The
반도체 기판(110)의 후면에 형성된 복수의 제1 도핑부(141)에는 n형 불순물이 반도체 기판(110)보다 높은 고농도로 도핑되어 있으며, 복수의 제2 도핑부(142)에는 p형 불순물이 고농도로 도핑되어 있다. 따라서 제2 도핑부(142)는 n형의 반도체 기판(110)과 p-n 접합을 형성한다.The n-type impurities are doped at a higher concentration than the
제1 도핑부(141)와 제2 도핑부(142)는 캐리어(전자와 정공)들의 이동 통로로서 작용한다.The
제1 도핑부(141)와 제2 도핑부(142)의 일부분을 노출하는 후면 유전층(150)은 실리콘 산화막(SiO2), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 조합 등으로 형성될 수 있다. The
후면 유전층(150)은 전자와 정공으로 분리된 캐리어가 재결합되는 것을 방지하고 입사된 빛이 외부로 손실되지 않도록 태양전지 내부로 반사시켜 외부로 손실되는 빛의 양을 감소시키는 BSF로 작용할 수 있다. The
후면 유전층(150)은 단일막으로 형성될 수 있지만, 이중막 또는 삼중막과 같은 다층 구조를 가질 수 있다.The
후면 유전층(150)으로 덮여지지 않은 제1 도핑부(141)와 이 제1 도핑부(141)에 인접한 후면 유전층(150) 부분 위에는 제1 전극(160)이 형성되고, 후면 유전층(150)으로 덮여지지 않은 제2 도핑부(142)와 이 제2 도핑부(142)에 인접한 후면 유전층(150) 부분 위에는 제2 전극(170)이 형성된다.The
그리고, 반도체 기판(110)의 후면 중 도 1의 좌측에 위치하는 제1 모서리(E1) 쪽에는 복수의 제1 전극과 전기적으로 연결된 복수의 제1 전극용 패드(160b)가 형성되고, 도 1의 우측에 위치하는 제2 모서리(E2) 쪽에는 복수의 제2 전극(170)과 전기적으로 연결된 복수의 제2 전극용 패드(170b)가 형성된다.A plurality of
복수의 제1 전극용 패드(160b)는 제2 방향(Y-Y')으로 연장된 집전 전극(160a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 제2 전극용 패드(170b)는 제2 방향으로 연장된 집전 전극(170a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.The plurality of
이러한 구성의 후면 접합 태양전지를 복수 개 구비한 태양전지 모듈은 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지를 전기적으로 연결하기 위한 인터커넥터(200)와, 후면 접합 태양전지를 밀봉하는 밀봉재(300), 광 투과성의 전면 기판(310) 및 후면 시트(320)를 포함한다. A solar cell module having a plurality of rear-bonding solar cells having such a structure includes an
본 실시예를 설명함에 있어서, 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 중 어느 한 태양전지를 제1 태양전지(100A)라 하고, 다른 한 태양전지를 제2 태양전지(100B)라 한다.In describing the present embodiment, any one of two neighboring rear-bonding solar cells is referred to as a first
인터커넥터(200)는 서로 이웃한 제1 태양전지(100A)의 제2 전극용 패드(170b)를 제2 태양전지(100B)의 제1 전극용 패드(160b)에 연결하기 위해 사용된다.The
인터커넥터(200)는 도전성 금속(210)을 포함하며, 제1 방향(X-X')에 직교하는 제2 방향(Y-Y')으로 일정한 간격을 두고 위치하며 후면 접합 태양전지(100)의 해당 패드부(160b, 170b)와 접합되는 적어도 2개의 탭부(tap portion, 220) 및 제2 방향(Y-Y')으로 이격된 적어도 2개의 탭부(220)를 연결하도록 제2 방향(Y-Y')으로 연장된 브릿지부(bridge portion, 230)를 구비한다.The
도 4는 3개의 탭부를 구비한 인터커넥터(200)를 도시하고 있으며, 3개의 탭부는 제2 방향(Y-Y')으로 인터커넥터(200)의 양쪽 단부에 각각 위치하는 제1 탭부(220-1) 및 제2 탭부(220-2)과, 제1 탭부(220-1)와 제2 탭부(220-2)의 사이에 위치하는 제3 탭부(220-3)를 포함한다.FIG. 4 illustrates an
이때, 제3 탭부(220-3)는 인터커넥터(200)의 길이방향(Y-Y') 중심에 위치할 수 있다.At this time, the third tab portion 220-3 may be located at the center of the longitudinal direction (Y-Y ') of the
즉, 제3 탭부(220-3)는 제1 탭부(220-1) 및 제2 탭부(220-2)와 각각 동일한 간격으로 이격될 수 있다.That is, the third tab portion 220-3 may be spaced apart from the first tab portion 220-1 and the second tab portion 220-2 at equal intervals.
이와는 달리, 제3 탭부(220-3)와 제1 탭부(220-1) 사이의 간격은 제3 탭부(220-3)와 제2 탭부(220-2) 사이의 간격보다 크거나 작을 수 있다.The gap between the third tab portion 220-3 and the first tab portion 220-1 may be larger or smaller than the gap between the third tab portion 220-3 and the second tab portion 220-2 .
탭부(220)는 후면 접합 태양전지(110A, 110B)와 중첩하는 한 쌍의 중첩 영역(OA, overlap area)과, 중첩 영역(OA)의 사이에 위치하는 브릿지 영역(BA, bridge area)을 포함하며, 중첩 영역(OA)은 해당 패드부(160b, 170b)와 접합되며 제1 방향(X-X')으로 이격된 2개의 접합 영역(OA-1)과, 해당 패드부(160b, 170b)와 접합되지 않으며 제1 방향(X-X')으로 이격된 2개의 미접합 영역(OA-2)을 포함한다.The
그리고 브릿지 영역(BA, bridge area)은 미접합 영역(OA-2)의 사이에 위치하며, 미접합 영역(OA-2)은 접합 영역(OA-1)과 브릿지 영역(BA) 사이에 위치한다.The bridge region BA is located between the unjoined region OA-2 and the unconnected region OA-2 is located between the junction region OA-1 and the bridge region BA .
이러한 구성의 인터커넥터(200)에 있어서, 후면 접합 태양전지(100)와 마주하는 인터커넥터(200)의 전면(front surface) 중 탭부(220), 바람직하게는 접합 영역(OA-1)에 제1 요철부(220A)가 위치하고, 브릿지부(230), 바람직하게 브릿지부(230) 및 브릿지 영역(BA)에는 제2 요철부(230A)가 위치한다.In the
그리고 제1 요철부(220A)와 제2 요철부(230A)는 이종(異種) 물질, 예컨대 이종 금속으로 형성된다.The first concavo-
한 예로, 제1 요철부(220A)는 주석(Sn)으로 형성될 수 있고, 제2 요철부(230A)는 은(Ag)으로 형성될 수 있다.For example, the first
제1 요철부(220A)는 접착제(240)와 탭부(220)의 접합 면적을 증가시키기 위해 형성되며, 제1 높이(H1)를 갖는 복수의 제1 요철(220A-1)을 구비한다.The first concave and
제1 요철부(220A)가 복수의 제1 요철(220A-1)를 구비하므로, 제1 요철(220A-1)의 사이 공간에 접착제(240)가 채워진다. 따라서, 접착제(240)의 퍼짐 현상이 억제된다Since the first concave and
그리고 제2 요철부(230A)는 태양전지(100A, 100B)의 사이 공간으로 입사되는 빛을 반사하여 광학적 게인(optical gain)을 증가시키기 위해 형성되며, 제1 높이(H1)에 비해 큰 제2 높이(H2)를 갖는 복수의 제2 요철(230A-1)을 구비한다.The second concavo-
제1 요철(220A-1)과 제2 요철(230A-1)은 해당 금속을 도금하여 형성할 수 있다.The
그리고 제1 요철(220A-1)은 도전성 금속(210)의 부식을 막기 위해 도전성 금속(210)의 표면에 형성된 코팅층(250)과 동일한 재질로 형성될 수 있다.The first concavo-convex 220A-1 may be formed of the same material as the
이 경우, 주석(Sn)으로 이루어진 코팅층(250)을 도전성 금속(210)의 표면에 도금한 상태에서 탭부(220)의 접합 영역(OA-1)에 요철 패턴을 형성하는 것에 따라 복수의 제1 요철(220A-1)을 형성할 수 있다.In this case, by forming a concave-convex pattern on the bonding region OA-1 of the
제2 요철(230A-1)이 후면 접합 태양전지(100A, 100B)와 접촉하는 것을 방지하기 위해, 제2 요철부(230A)의 제1 방향 폭(W1)은 후면 접합 태양전지(100A, 100B)의 사이 간격(D1) 이하로 형성되는 것이 바람직하다.The first directional width W1 of the second concavo-
한편, 복수의 후면 접합 태양전지를 구비한 태양전지 모듈은 도 3에 도시한 바와 같이 광 투과성의 전면 기판(310), 후면 시트(320), 및 전면 기판(310)과 후면 시트(320)의 사이에 위치하여 복수의 후면 접합 태양전지(100)를 밀봉하는 밀봉재(300)를 구비한다.As shown in FIG. 3, the solar cell module having a plurality of rear-bonding solar cells includes a
이때, 전면 기판(310)은 저철분 강화 유리로 형성될 수 있으며, 후면 시트(320)는 티피티(TPT; Tedlar/PET/Tedlar), 티피이(TPE; Tedlar/PET/EVA), 티에이티(TAT; Tedlar/Al foil/Tedlar), 티피에이티(TPAT; Tedlar/PET/Al foil/Tedalr), 티피오티(TPOT; Tedlar/PET/Oxide/Tedlar), 페이에피(PAP; PEN/Al foil/PET) 또는 피이티(Polyester) 중 하나로 형성될 수 있다. At this time, the
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 인터커넥터에 대해 설명한다.Hereinafter, an interconnector according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 6은 제2 실시예에 따른 인터커넥터를 구비한 태양전지 모듈의 주요부 단면도를 도시한 것이다.6 is a cross-sectional view of a main portion of a solar cell module having an interconnect according to the second embodiment.
본 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In describing the present embodiment, the same constituent elements as those of the first embodiment are given the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
본 실시예의 인터커넥터는 전술한 제1 실시예의 인터커넥터와는 달리 절연층(260)을 일체로 구비한다.Unlike the interconnector of the first embodiment described above, the interconnector of the present embodiment has the insulating
절연층(260)은 후면 접합 태양전지(100)와 인터커넥터(200) 사이에서 발생화는 션트(shunt)를 억제하는 작용을 하기 위한 것으로, 탭부(220)의 브릿지 영역(BA)과 브릿지부(230)에 위치하며, 절연층(260)의 두께(T1)는 제2 요철(230A-1)의 높이(H2)보다 작게 형성된다.The insulating
따라서, 절연층(260)은 제2 요철(230A-1)의 피크(peak) 부분을 제외한 나머지 부분을 덮는다.Therefore, the insulating
이에 따라, 절연층(260)을 일체로 구비한 인터커넥터(200)는 제2 요철(230A-1)에 의한 반사 효과를 유지하면서도 후면 접합 태양전지(100)와 인터커넥터(200) 사이에서 발생화는 션트(shunt)를 효과적으로 억제할 수 있다.Accordingly, the
절연층(260)의 제1 방향 폭(W2)은 제1 방향으로 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 사이의 간격(D1)보다 크게 형성할 수 있다.The first directional width W2 of the insulating
이 경우, 절연층(260)은 탭부(220)의 중첩 영역(OA) 중 접합 영역(OA-1)을 제외한 나머지 영역, 즉 미접합 영역(OA-2)에도 위치할 수 있다.In this case, the insulating
한편, 브릿지부(230)는 슬릿(270)을 구비할 수 있다. 도 6에는 슬릿(270)이 점선으로 도시되어 있으며, 슬릿(270)의 내부에는 절연층(260)이 채워져 있다.Meanwhile, the
슬릿(270)의 내부에 절연층(260)이 채워지도록 하기 위해, 슬릿(270)이 위치한 영역에는 제2 요철(230A-1)이 위치하지 않을 수 있다.The
이와는 달리, 슬릿(270)이 위치한 영역에도 제2 요철(230A-2)가 위치하는 경우에는 제2 요철(230A-2)를 형성하는 물질, 즉 은(Ag)이 슬릿(270)의 내부에 채워질 수도 있다.When the second concavo-convex 230A-2 is located in the region where the
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.
100: 후면 접합 태양전지
200: 인터커넥터
210: 도전성 금속
220: 탭부
220A: 제1 요철부
230: 브릿지부
230A: 제2 요철부
240: 접착제
250: 코팅층
260: 절연층
270: 슬릿100: Rear-junction solar cell 200: Interconnect
210: conductive metal 220:
220A: first irregular portion 230: bridge portion
230A: second uneven portion 240: adhesive
250: Coating layer 260: Insulating layer
270: slit
Claims (13)
상기 인터커넥터는,
상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 일정한 간격을 두고 위치하며, 상기 후면 접합 태양전지의 해당 전극부와 접합되는 적어도 2개의 탭부(tap portion); 및
상기 제2 방향으로 이격된 적어도 2개의 탭부를 연결하도록 상기 제2 방향으로 연장된 브릿지부(bridge portion)
를 포함하고,
상기 후면 접합 태양전지와 마주하는 상기 인터커넥터의 전면(front surface)에 있어서, 상기 탭부에는 제1 요철부가 위치하고, 상기 브릿지부에는 제2 요철부가 위치하며, 상기 제1 요철부와 상기 제2 요철부는 이종(異種) 물질로 형성되는 인터커넥터.An inter-connector including a conductive metal connecting a first electrode portion of a solar cell among two rear-facing solar cells adjacent to each other in a first direction to a second electrode portion of another solar cell,
Wherein the inter-
At least two tab portions located at regular intervals in a second direction orthogonal to the first direction and joined to corresponding electrode portions of the rear junction solar cell; And
A bridge portion extending in the second direction to connect at least two tab portions spaced apart in the second direction,
Lt; / RTI >
A first concavo-convex portion is located on the tab portion, a second concavo-convex portion is located on the bridge portion, and the first concavo-convex portion and the second concavo-convex portion are located on a front surface of the interconnector facing the rear- The interconnect is formed of a heterogeneous material.
상기 탭부는 후면 접합 태양전지와 중첩하는 한 쌍의 중첩 영역 및 상기 중첩 영역 사이에 위치하는 브릿지 영역을 포함하고, 상기 중첩 영역은 해당 전극부와 접합되는 접합 영역 및 상기 해당 전극부와 접합되지 않는 미접합 영역을 포함하는 인터커넥터.The method of claim 1,
Wherein the tab portion includes a pair of overlapping regions overlapping the rear junction solar cell, and a bridge region located between the overlap regions, wherein the overlap region includes a junction region to be joined to the electrode portion, An interconnection including an unbonded region.
상기 제1 요철부는 상기 중첩 영역 중 상기 접합 영역에만 위치하는 인터커넥터.3. The method of claim 2,
Wherein the first concavo-convex portion is located only in the junction region of the overlap region.
상기 제2 요철부는 상기 브릿지 영역에 더 위치하는 인터커넥터.4. The method of claim 3,
And the second concavo-convex portion is further located in the bridge region.
상기 제2 요철부의 제1 방향 폭은 상기 제1 방향으로 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 사이의 간격 이하로 형성되는 인터커넥터.3. The method of claim 2,
And the first directional width of the second concavo-convex portion is formed to be equal to or smaller than an interval between two rear-bonding solar cells adjacent to each other in the first direction.
상기 제1 요철부는 복수의 제1 요철을 포함하고, 상기 제2 요철부는 복수의 제2 요철을 포함하며, 상기 제2 요철의 높이는 상기 제1 요철의 높이보다 크게 형성되는 인터커넥터.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the first concavo-convex portion includes a plurality of first concavo-convex portions, the second concavo-convex portion includes a plurality of second concavo-convex portions, and the height of the second concavo-convex portion is greater than the height of the first concavo-convex portion.
상기 제1 요철부와 상기 제2 요철부는 이종(異種) 금속으로 형성되는 인터커넥터.The method of claim 6,
Wherein the first concavo-convex portion and the second concavo-convex portion are formed of a different kind of metal.
상기 제1 요철부는 주석(Sn)으로 형성되고, 상기 제2 요철부는 은(Ag)으로 형성되는 인터커넥터.8. The method of claim 7,
Wherein the first concavo-convex portion is formed of tin (Sn), and the second concavo-convex portion is formed of silver (Ag).
상기 브릿지부 위에는 상기 제2 요철의 적어도 일부를 노출하는 절연층이 위치하는 태양전지 모듈.The method of claim 6,
And an insulating layer exposing at least a part of the second irregularities is disposed on the bridge portion.
상기 절연층의 두께는 상기 제2 요철의 높이보다 작게 형성되는 태양전지 모듈.The method of claim 9,
Wherein a thickness of the insulating layer is smaller than a height of the second irregularities.
상기 절연층의 제1 방향 폭은 상기 제1 방향으로 서로 이웃한 2개의 후면 접합 태양전지 사이의 간격 이상으로 형성되는 인터커넥터.The method of claim 9,
Wherein the first directional width of the insulating layer is formed to be equal to or greater than an interval between two rear-bonding solar cells adjacent to each other in the first direction.
상기 브릿지부에는 슬릿이 구비되고, 상기 슬릿의 내부에는 상기 절연층이 채워지는 인터커넥터.The method of claim 9,
Wherein the bridge portion is provided with a slit, and the insulating layer is filled in the slit.
상기 적어도 2개의 탭부는 상기 제2 방향으로 상기 인터커넥터의 양쪽 단부에 각각 위치하는 제1 탭 및 제2 탭과, 상기 제1 탭과 상기 제2 탭의 사이에 위치하는 제3 탭을 포함하는 인터커넥터.The method of claim 6,
The at least two tab portions include first tabs and second tabs respectively located at both ends of the interconnector in the second direction and third tabs positioned between the first tab and the second tab Interconnect connector.
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CN111129193A (en) * | 2019-12-11 | 2020-05-08 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | Atomic oxygen protection silver interconnection sheet for space solar cell and preparation method |
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