KR20160036378A - 태양 전지 모듈 - Google Patents

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Abstract

바람직한 한 실시예에서, 태양전지 모듈은, pn 접합을 이루는 기판에 서로 나란하게 배열되어 있는 제1 전극과 제2 전극을 구비하고 있는 복수의 태양전지들과, 상기 복수의 태양전지들 중 이웃한 두 태양전지를 상기 제1 전극과 교차하는 방향에서 전기적으로 연결시키는 복수의 배선재들을 포함하고, 상기 복수의 배선재들은, 제1 배선재와, 상기 제1 배선재보다 단면적의 크기가 작은 제2 배선재를 포함한다.

Description

태양 전지 모듈{SOLAR CELL MODULE}
본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
일반적인 태양 전지는 pn 접합을 이루고 있는 반도체 기판(substrate), 에미터, 후면전계층, 그리고 에미터/후면전계층 에 각각 연결된 전극을 구비하고 있다.
이와 같이 반도체 기판을 사용하는 태양 전지는 전하를 수집하는 전극의 형성 위치에 따라 컨벤셔널 타입(conventional type), 후면 컨텍 타입(back contact type)으로 크게 나눌 수 있다. 컨벤셔널 타입은 제1 도전성 전하(예로, 전자) 수집하는 전극이 기판의 전면(빛이 입사되는 면)에 위치하고, 제1 도전성과 반대 극성의 전하(예로, 정공)를 수집하는 전극은 기판의 후면에 위치한다. 이와 비교해, 후면 컨택 타입은 전자 및 정공을 수집하는 두 전극 모두가 전면의 이면(opposite surface)인 기판의 후면에 위치하고 있다.
이러한 태양 전지는 복수 개를 직렬 또는 병렬 연결해 모듈로 구성해 전기를 생산하는데 이용되며, 서로 이웃한 두 태양전지를 전기적으로 연결하기 위해서 주로 인터 커넥터(interconnector)가 이용된다.
그런데, 후면 컨택 타입의 태양전지 경우에, 전극이 모두 태양전지의 후면에 위치해 있기 때문에, 인터 커넥터를 전극에 접속하는 경우 휨 현상이 발생할 수가 있다. 인터 커넥터를 전극에 연결하는 경우, 높은 열로 인터 커넥터를 가열해야 한다. 때문에, 인터 커넥터에 열 변형이 발생할 수 있고, 이 경우 인터 커넥터는 길이 방향으로 수축 및 팽창이 일어나게 되고, 이 과정에서 발생하는 응력은 인터 커넥터와 전극의 접점을 통해 태양전지로 전파돼, 태양전지를 휘게 만든다.
본 발명은 이 같은 기술적 배경에서 창안된 것으로, 인터 커넥터의 열 변형으로 인해 태양전지가 휘는 문제를 줄이는데 있다.
바람직한 한 실시예에서, 태양전지 모듈은, pn 접합을 이루는 기판에 서로 나란하게 배열되어 있는 제1 전극과 제2 전극을 구비하고 있는 복수의 태양전지들과, 상기 복수의 태양전지들 중 이웃한 두 태양전지를 상기 제1 전극과 교차하는 방향에서 전기적으로 연결시키는 복수의 배선재들을 포함하고, 상기 복수의 배선재들은, 제1 배선재와, 상기 제1 배선재보다 단면적의 크기가 작은 제2 배선재를 포함한다.
상기 복수의 배선재들은, 코어층과 이를 감싸고 있는 코팅층을 포함하고, 상기 제2 배선재는, 상기 제1 배선재와 비교해서 코어층 또는 코팅층 중 적어도 하나의 단면적이 작다.
상기 복수의 배선재들은 서로 일정한 거리를 이루며 떨어져 있다.
상기 제2 배선재와 제1 배선재는 일정한 규칙을 이루며 배치되거나, 랜덤하게 배치되어 있다.
상기 기판을 제1 영역과 이를 제외한 제2 영역으로 분할했을 때, 상기 제2 배선재는 상기 제1 영역에만 위치하고, 상기 제1 영역은 제2 영역보다 기판의 휨이 많이 일어나는 영역이다.
또한, 태양전지 모듈은, pn 접합을 이루는 기판에 서로 나란하게 배열되어 있는 제1 전극과 제2 전극을 구비하고 있는 복수의 태양전지들과, 상기 복수의 태양전지들 중 이웃한 두 태양전지를 상기 제1 전극과 교차하는 방향에서 전기적으로 연결시키는 복수의 배선재들을 포함하고, 상기 복수의 배선재들은, 제1 간격으로 떨어져 있는 제1 배선재들과, 상기 제1 간격보다 좁은 제2 간격으로 떨어져 있는 제2 배선재들을 포함한다.
상기 제1 배선재들의 단면적과 상기 제2 배선재들의 단면적은 동일하다.
상기 기판을 제1 영역과 이를 제외한 제2 영역으로 분할했을 때, 상기 제2 배선재들은 상기 제1 영역에만 위치한다.
상기 제1 영역은 상기 기판의 중앙 부분이고, 상기 제2 영역은 중앙 부분을 제외한 가장자리이다.
제1 영역은 제2 영역보다 기판의 휨이 작게 일어나는 영역이다.
본 발명의 일 실시예에서는, 두께가 다른 배선재로 이웃한 태양전지를 연결시킴으로써, 배선재의 열 변형에서 발생하는 응력을 줄여 태양전지가 휘는 문제를 줄인다.
또한, 일 실시예에서, 변형력이 상대적으로 큰 영역에 굵기가 작은 배선재가 배치되므로, 배선재를 따라 전파되는 변형력을 상대적으로 줄여 태양전지가 휘는 문제를 줄일 수 있다.
또한, 태양전지의 가운데 영역은 다른 영역보다 많은 전하가 만들어지는데, 이 영역에 맞춰 상대적으로 많은 수의 배선재를 배치함으로써 태양전지의 효율을 키울 수 있다.
이 명세서에 첨부된 도면들은 발명을 쉽게 설명하기 위해 도식화한 것이므로 실제와 다를 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 전체 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 배선재의 단면 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 태양전지의 단면 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 태양전지 모듈 중 각 태양전지의 전극과 배선재 그리고, 이들 사이의 연결관계를 단순화해서 보여주는 도면이다.
도 5는 위치에 따른 다른 크기의 배선재가 배치된 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 III-III’선을 따라 절단한 단면 모습을 보여준다.
도 7은 도 5와 반대로 배치된 배선재의 모습을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 IV-IV’선을 따라 절단한 단면 모습을 보여주는 도면이다.
도 9는 크기는 동일하나, 간격이 영역에 따라 다르게 배치된 배선재의 모습을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 9의 V-V’선을 따라 절단한 단면 모습을 보여주는 도면이다.
도 11은 배선재의 단면 모습을 보여준다.
도 12는 일정한 패턴없이 가는 배선재와 굵은 배선재가 배치된 모습을 보여준다.
도 13은 가는 배선재와 굵은 배선재가 교대로 배치된 모습을 보여준다.
이하, 첨부된 도면들을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예의 태양전지 모듈 및 그 제조 방법을 상세히 설명한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예들은 바람직한 한 형태일 뿐 본원 발명을 모두 나타내는 것은 아니다. 특히, 이하에서 실시예들을 통해 설명되는 구성 요소들을 선택적으로 취사 선택하고, 이들을 결합해 만든 실시예들 역시, 각 구성요소들은 이미 설명된 것이기에 이 역시 본원 발명에 속하는 것이다.
이하, 바람직한 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 전체 모습을 보여주는 도면이다.
도 1에서, 태양전지(10a-10c) 각각은 얇은 두께를 갖는 정육면체 형상을 갖고 있으며, 한 쪽 면(예로, 기판의 후면)에 전자 및 정공을 나눠 수집하는 제1 도전형 전극(이하, 제1 전극)(11)과 제2 도전형 전극(이하, 제2 전극)(13)이 형성돼 있다.
제1 전극(11)과 제2 전극(13)은 세로 방향으로 길게 연장돼 있고, 이웃한 것과 나란하게 배열돼 있다. 또한, 제1 전극(11)과 제2 전극(13)은 가로 방향으로 교대로 배열돼 있으며, 이웃한 것과 일정한 거리를 두고 떨어져 있다.
이 제1 전극(11)과 제2 전극(13)은 배선재(wiring member)(25)에 각각 전기적으로 연결돼 이웃한 다른 태양전지의 제2 전극(13) 또는 제1 전극(11)과 연결된다.
배선재(25)는 전극(11, 13)의 길이 방향과 교차하는 가로 방향으로 배치돼, 이웃한 두 태양전지를 전기적으로 연결시킨다. 이 배선재(25)는 제1 배선재(21)와 제2 배선재(23)를 포함한다. 제1 배선재(21)는 가운데 배치된 제2 태양전지(10b)의 제1 전극(11)에 접속되어 있고, 다른 편은 제3 태양전지(10c)의 제2 전극(13)에 연결돼, 이들을 직렬 연결시키고 있다. 그리고, 제2 배선재(23)는 가운데 배치된 제2 태양전지(10b)의 제2 전극(13)에 접속되어 있고, 다른 편은 제1 태양전지(10a)의 제1 전극(11)에 연결돼 이들을 직렬 연결시키고 있다.
이러한 배선재(25)는 도 2에서 보여지는 바처럼, 단면 모습이 직사각형이거나(도 2의 (A)), 원형을 이루고 있다(도 2의 (B)). 단면 모습이 직사각형인 경우, 배선재(25)는 얇은 사각 띠 모양이고, 원형인 경우, 배선재(25)는 와이어 모양을 이루고 있다. 이하의 설명은 배선재의 단면 모습이 직사각형인 경우를 전제로 설명한다.
이 배선재(25)는 표면을 이루는 코팅층(251)이 코어층(253)을 15(um) - 35(um) 정도의 얇은 두께로 코팅한 단면 모습을 가진다. 코어층(253)은 도전성이 좋은 Ni, Cu, Ag, Al과 같은 금속물질로 이뤄져 있으며, 코팅층(251)은 Pb, Sn 또는 SnIn, SnBi, SnPb, Sn, SnCuAg, SnCu와 같은 화학식을 갖는 금속물질로 이뤄져 있거나, 또는 이들이 혼합된 것일 수 있다.
도 3은 도 1에 도시한 태양전지의 개략적인 단면모습을 보여준다. 도 3에서 보여지는 바처럼, 이 실시예에서 태양전지는 제1 전극(11)과 제2 전극(13)이 모두 제1 도전형(예로, p형 또는 n형)을 갖는 반도체 기판(15)의 후면에 위치하는 후면 컨택 타입을 이루고 있다.
반도체 기판(15)은 pn 접합을 이루는 반도체 물질로 구성돼 있고, 반도체 기판(15)의 전면(빛이 입사되는 면) 및 후면(전면의 반대면) 각각에 빛의 반사방지와 패시베이션(passivation) 기능을 담당하는 얇은 막(16, 17)이 형성돼 있다.
그리고, 제1 전극(11)과 반도체 기판(15) 사이, 그리고 제2 전극(13)과 반도체 기판(15) 사이에는 각각 전위 장벽을 낮추는 에미터(18)와 후면전계부(19)가 얇은 두께로 형성돼 전극(11, 13)쪽으로 전하가 쉽게 수집될 수 있도록 구성돼 있다.
이 같은 태양전지는 가로 * 세로가 180(mm) * 180(mm) 이하인 정사각형 평면 형상을 가지는 반면, 두께는 250(um) 이하로 형성돼, 매우 얇은 판재 모양을 갖는다. 따라서, 열 변형에 취약할 수 밖에 없고, 특히 반도체 기판(15)과 열팽창 계수가 다른 제1 및 제2 전극(11, 13)으로 인해, 열 변형에 의한 점재적 스트레스가 내재돼 물리적 파괴로 이어지거나, 아니면 태양전지가 휘는 등의 문제가 발생한다.
그런데, 이 실시예에서는 종전과 비교해 전극의 폭(wd)은 상대적으로 크게 하는 대신, 두께(td)는 줄여 이러한 열 변형 문제를 해소하고 있다. 실험적으로, 전극의 폭(wd)은 100(um)-600(um) 사이로 형성되고, 이때 두께(td)는 0.1(um)- 1.0(um) 사이로 형성될 때 안정적인 전하 수집이 가능하면서도 상술한 문제를 해결할 수 있었다.
이하, 이처럼 구성된 태양전지 모듈에서, 각 태양전지의 전극과 배선재가 전기적으로 연결된 관계를 도 4 를 참조로 설명한다.
도 4는 도 1에 도시한 태양전지 모듈 중 각 태양전지의 전극과 배선재 그리고, 이들 사이의 연결관계를 단순화해서 보여주는 도면이다.
제1 배선재(21)는 제2 태양전지(10b)와 제3 태양전지(10c)에 걸쳐 배치돼 이들 사이를 전기적으로 연결하며, 제2 배선재(23)는 제1 태양전지(10a)와 제2 태양전지(10b)에 걸쳐 배치돼 이들 사이를 전기적으로 연결한다.
그리고, 각 태양전지(10a-10c)에서는 제1 배선재(21)와 제2 배선재(23), 그리고 제1 전극(11)과 제2 전극(13) 사이에 도전층(41)과 절연층(43)이 위치해, 배선재와 전극 사이를 선택적으로 연결시키거나, 아니면 전기적으로 연결되지 않도록 한다.
도전층(41)은 에폭시(epoxy)계 또는 실리콘계 합성 수지에 도전성 파티클(conductive particle)이 포함되어 있어 접착성과 도전성을 갖는다. 도전성 파티클로는 Ni, Al, Ag, Cu, Pb, Sn 또는 SnIn, SnBi, SnPb, Sn, SnCuAg, SnCu처럼 표시되는 화학식을 갖는 금속 물질, 또는 이들 중 적어도 2 이상을 포함하는 혼합물이 사용될 수 있다. 또한, 이 도전층(41)은 합성 수지를 포함하지 않는 주석 합금, 예를 들어, SnIn, SnBi, SnPb, Sn, SnCuAg, SnCu처럼 표시되는 화학식을 갖는 주석 합금일 수도 있다.
도전층(41)은 이처럼 구성돼, 제1 배선재(21)/제2 배선재(23) 그리고 제1 전극(11)/제2 전극(13) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
절연층(43)은 에폭시(epoxy)계 또는 실리콘계 등의 합성 수지, 또는 세라믹과 같은 절연 물질로 형성이 돼, 제1 배선재(21)와 제1 전극(11)/제2 전극(13) 사이가 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.
제2 태양전지(10b)에서, 도전층(41)은 제1 배선재(21)와 제1 전극(11)이 교차하는 제1 영역(A1)과, 제2 배선재(23)와 제2 전극(13이 교차하는 제2 영역(A2)에 각각 위치해, 이들 사이를 전기적으로 연결시키고 있다.
또한, 제2 태양전지(10b)에서, 절연층(43)은 제1 배선재(21)와 제2 전극(13)이 교차하는 제3 영역(A3)과, 제2 배선재(23)와 제1 전극(11) 교차하는 제4 영역(A4)에 각각 위치해, 이들 사이가 전기적으로 연결되지 않도록 한다.
이에, 제1 배선재(21)는 제2 태양전지(10b)에서 제1 전극(11)과만 전기적으로 연결되고, 제2 전극(13)과는 절연된다.
한편, 제3 태양전지(10c)에서, 도전층(41)은 제1 배선재(21)와 제2 전극(13)이 교차하는 제5 영역(A5)에 위치하고 있으며, 절연층(43)은 제1 배선재(21)와 제1 전극(11)이 교차하는 제6 영역(A)에 위치하고 있다. 이에, 제1 배선재(21)는 제3 태양전지(10c)에서, 제2 전극(13)에만 전기적으로 연결되고, 제1 전극(13)과는 절연된다.
결과적으로, 제1 배선재(21)는 제2 태양전지(10b)에서 제1 전극(11)에만 접속되고, 제3 태양전지(10c)에서는 제2 전극(13)에만 접속돼, 제2 태양전지(10b)와 제3 태양전지(10c) 사이를 전기적으로 연결시키고 있다.
한편, 제1 태양전지(10a)에서, 도전층(41)은 제2 배선재(23)와 제1 전극(11)이 교차하는 제7 영역(A7)에 위치하고 있으며, 절연층(43)은 제2 배선재(23)와 제2 전극(13)이 교차하는 제8 영역(A8)에 위치하고 있다. 이에, 제2 배선재(23)는 제1 태양전지(10a)에서 제1 전극(11)에만 전기적으로 연결되고, 제2 전극(13)과는 절연된다.
결과적으로, 제2 배선재(23)는 제2 태양전지(10b)의 제2 전극(13)에만 접속되고, 제1 태양전지(10a)에서는 제1 전극(11)에만 접속돼, 제2 태양전지(10b)와 제1 태양전지(10a) 사이를 전기적으로 연결시키고 있다.
이상의 설명에서는 배선재가 도전층(41)을 통해 전극에 접속되는 것으로 설명했으나, 도전층(41)없이 배선재가 전극에 솔더(solder)를 용융시켜 두 모재를 결합시키는 솔더링을 통해 접속될 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 배선재에 대해 더 설명한다. 상술한 바처럼, 배선재(25)는 태양전지에 형성된 제1 전극(11)과 제2 전극(13)과의 접속 관계에 따라 제1 배선재(21)와 제2 배선재(23)로 나눠질 수 있다. 그리고, 아래에서 설명되는 바처럼, 배선재(25)는 단면적 크기에 따라서 가는 배선재(25a)와 굵은 배선재(25b)로 나눌 수 있고, 굵은 배선재(25b)의 단면적이 가는 배선재(25a)보다 크다.
도 5는 도 1에 도시한 태양전지들(10a-10c) 중 하나를 선택적으로 도시한 것이고, 도 6은 도 5의 III-III’선을 따라 절단한 단면 모습을 보여준다.
배선재(25)는 태양전지(100)의 후면에 이웃한 것과 나란하게 배치돼 전극과 접속돼 있다. 따라서, 배선재(25)는 전체로 스트라이프 배열을 이루고 있으며, 모든 영역에서 배선재는 이웃한 것과 일정한 거리로 떨어져 있다. 따라서, 전극 피치를 나타내는“d1” “d2” “d3”는 “A1””A2””A3”에서 모두 같다.
도면에서, “A1””A2””A3”는 배선재(25)의 길이 방향과 교차하는 가로 방향을 기준으로, 태양전지를 3개의 영역으로 나눴을 때, 각 영역을 나타낸다. 제2 영역(A2)은 기판의 가운데를 나타내며, 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)은 각각 제2 영역(A2)을 기준으로 좌측과 우측의 영역이다.
이 실시예에서, 제1 영역(A1) 내지 제3 영역(A3)은 위치에 따라 태양전지가 휘어진 차이를 기준으로 나눈 것이다.
배선재(25)가 열 변형하면서 발생하는 응력은 배선재의 길이 방향으로 전파돼 태양전지를 휘게 하며, 태양 전지의 휨 정도는 배선재에서 전파되는 응력을 포함해서 여러 가지 변수, 일 예로, 태양전지 두께의 차이, 형성 물질에 따른 물성 차이 등으로 인해 위치에 따라 다르게 나타날 수가 있다. 그리고, 이러한 휨 차이는 태양전지에 영역에 상관없이 동일한 조건의 배선재를 부착한 다음 열 공정을 실시해, 이때 확인되는 태양전지의 휨을 가지고, 알 수가 있다.
이 실시예에서는 이 같은 스트레스 차이를 줄여, 태양전지가 휘는 문제를 줄인다.
이하 설명에서, 제2 영역(A2)의 스트레스는 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)의 스트레스보다 작고, 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)의 스트레스는 같은 것으로 가정한다.
이 실시예에서, 스트레스가 작은 제2 영역(A2)에는 굵은 배선재(25b)가 배치되고, 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)에는 가는 배선재(25a)가 배치된다.
도면에서 보여지는 바처럼, 제1 영역(A1)에서, 직사각형의 단면을 갖는 배선재(25)는 제1 가로폭(w1)과 제1 세로폭(t1)을 갖는다. 이와 비교해 제2 영역(A2)에서, 배선재(25)는 제1 가로폭(w1)보다 큰 제2 가로폭(w2)과 제1 세로폭(t1)보다 큰 제2 세로폭(t2)을 가지므로, 제2 영역(A2)에 배치된 큰 배선재(25b)의 크기는 제1 영역(A1)에 배치된 작은 배선재(25a)보다 클 수가 있다.
또한, 제3 영역(A3)에 배치된 배선재(25)는 제3 1가로폭(w3)과 제3 세로폭(t3)을 가지며, 제3 가로폭(w3)과 제3 세로폭(t3)은 모두 제2 가로폭(w2)과 제2 세로폭(t2)보다 작다.
이 실시예에서는 이처럼 스트레스가 작은 제2 영역(A2)에 굵은 배선재(25b)를 배치하고, 스트레스가 큰 제1 영역/제3 영역으로는 가는 배선재(25a)를 배치해, 제2 영역 및 제3 영역에서 배선재의 길이 방향으로 전파되는 응력을 줄여 제2 영역 및 제3 영역에서 스트레스를 줄인다.
즉, 배선재는 길이 방향으로 수축과 팽창을 하기 때문에, 그 길이 방향으로 수축과 팽창에 따른 응력이 전파되면서 태양전지를 휘게 하며, 응력은 매질인 배선재의 단면적이 클수록 잘 전파가 된다. 그런데, 이 실시예에서는 스트레스가 큰 제1 영역 및 제3 영역에는 얇은 배선재가 위치해 있어, 응력이 잘 전파되지 않기 때문에, 결과적으로 제1 영역 내지 제3 영역의 스트레스 편차를 줄일 수 있다.
도 7 및 도 8은 상술한 바와 반대로 배치된 배선재를 설명하는 도면들이다. 이 실시예에서는 상술한 바와 달리, 제2 영역(A2)의 스트레스는 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)의 스트레스보다 크다.
때문에, 제2 영역(A2)에는 가는 배선재(25a)가 위치하고, 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)으로는 굵은 배선재(25b)가 위치한다.
도 11은 배선재의 단면 모습을 보여주며, 두께를 조절하는 방법을 예시한다. 상술한 바처럼, 배선재(25)는 코어층(253)과 이를 감싸고 있는 코팅층(251)을 포함해 구성된다.
도 11에서, (A)와 (B)는 세로폭과 가로폭이 서로 동일하기 때문에, 단면적은 동일하다. 하지만, 코어층(253)과 코팅층(251)의 두께는 서로 다르게 구성돼 있다. (A)에 도시하고 있는 배선재는 코어층(253)이 (B)와 비교해 더 두꺼운 반면, 코팅층(251)은 더 얇다. 따라서, 총 두께는 (A)와 (B)가 서로 동일하다.
이와 유사하게, 굵은 배선재(25b)와 가는 배선재(25a) 역시, 동일하게 코어층(253)과 코팅층(251)을 포함해 구성되므로, 코어층(253) 또는 코팅층(251)의 두께를 다르게 해서 단면적이 틀리게 구성하는 것이 가능하다.
한편, 상술한 도 5 및 도 7의 실시예들은 배선재의 간격은 모든 영역에서 동일한 반면, 배선재의 크기를 다르게 구성한 실시예들에 관한 것이다.
이와 다르게, 배선재의 크기는 동일한 반면, 영역별 배선재의 간격을 다르게 해서 배선재의 분포, 즉 단위 면적당 배선재의 개수를 다르게 구성하는 것 역시 가능하다.
도 9는 배선재의 크기는 모든 영역에서 동일한 반면, 배선재의 간격이 영역에 따라 다른 실시예를 보여준다. 도 10은 도 9의 V-V’선을 따라 절단한 단면 모습을 보여준다.
이 실시예에서, 제2 영역(A2)의 스트레스는 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)의 스트레스보다 작고, 제1 영역(A1)과 제3 영역(A3)의 스트레스는 같은 것으로 가정한다.
배선재(25)는 제1 영역(A1)에서 제1 가로폭(w1) 및 제1 세로폭(t1)을 가지며, 제2 영역(A2)에서도 제1 가로폭(w1) 및 제1 세로폭(t1)과 동일한 제2 가로폭(w2) 및 제2 세로폭(t2)을 가지고 있다. 따라서, 배선재(25)의 크기는 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)에서 동일하다. 도면에서, 제3 영역(A3)에서 배선재(25)가 제3 가로폭(w3) 및 제3 세로폭(t3)을 갖는 것으로 도시하고 있는데, 이 크기는 실질적으로 제2 영역(A2)의 제2 가로폭(w2) 및 제2 세로폭(t2)과 동일하다.
이와 달리, 배선재(25)의 간격은 제1 영역(A1)에서 “d1”이고, 제2 영역(A2)에서 배선재(25)의 간격은 제1 영역보다 작은 “d2”이다.
따라서, 배선재(25)의 분포는 제1 영역(A1)보다 제2 영역(A2)이 더 많다. 따라서, 스트레스가 상대적으로 많이 발생한 제1 영역(A1)에서 배선재(25)의 분포는 오히려 적기 때문에, 제2 영역(A2)보다 상대적으로 작은 스트레스가 배선재에 전파되므로, 영역별 스트레스의 차이를 줄일 수 있고, 결과적으로 태양전지가 휘는 문제를 줄일 수 있다.
한편, 태양전지에서 만들어지는 전하의 크기는 중심이 외곽보다 크다. 즉, 제2 영역(A2)에서 수집되는 전하의 크기가 제1 영역(A1)이나 제3 영역(A3)에서 수집되는 전하의 크기보다 크다. 그런데, 이 실시예에서는 제2 영역에 상대적으로 많은 수의 배선재가 배치됨으로써 전극을 통해 수집된 전하를 손실없이 잘 전달할 수가 있다.
이상의 설명에서는 태양전지가 영역으로 나눠져 있고, 이에 맞춰 배선재가 배치되는 것으로 설명하였다. 하지만, 영역에 상관없이 도 12 내지 도 13에서 예시하는 바처럼 서로 다른 크기를 갖는 배선재가 배치되는 것 역시 가능하다.
도 12에서는 일정한 패턴없이 가는 배선재(25a)와 굵은 배선재(25b)가 배치된 모습을 보여주며, 도 13에서는 가는 배선재(25a)와 굵은 배선재(25b)가 교대로 배치된 모습을 보여준다.
이러한 배선재의 배치는 상술한 바처럼 태양전지의 스트레스를 기초로 하거나, 아니면 스트레스와 무관하게 배치되는 것 역시 가능하다.
이상의 설명에서는 배선재가 가는 배선재와 굵은 배선재의 2가지로 나눠지는 것으로 설명했으나, 필요에 따라 굵기를 더욱 세분화시켜 배치하는 것 역시 가능하다.
또한, 배선재는 배선재의 길이 방향으로 굵기가 다르게 구성된 것 역시 가능하다.

Claims (12)

  1. pn 접합을 이루는 기판에 서로 나란하게 배열되어 있는 제1 전극과 제2 전극을 구비하고 있는 복수의 태양전지들과,
    상기 복수의 태양전지들 중 이웃한 두 태양전지를 상기 제1 전극과 교차하는 방향에서 전기적으로 연결시키는 복수의 배선재들을 포함하고,
    상기 복수의 배선재들은,
    제1 배선재와,
    상기 제1 배선재보다 단면적의 크기가 작은 제2 배선재,
    를 포함하는 태양전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배선재들은, 코어층과 이를 감싸고 있는 코팅층을 포함하고,
    상기 제2 배선재는, 상기 제1 배선재와 비교해서 코어층 또는 코팅층 중 적어도 하나의 단면적이 작은 태양전지 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배선재들은 서로 일정한 거리를 이루며 떨어져 있는 태양전지 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배선재와 제1 배선재는 일정한 규칙을 이루며 배치되거나, 랜덤하게 배치되어 있는 태양전지 모듈.
  5. 제1항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판을 제1 영역과 이를 제외한 제2 영역으로 분할했을 때, 상기 제2 배선재는 상기 제1 영역에만 위치하는 태양전지 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 영역은 제2 영역보다 기판의 휨이 많이 일어나는 영역인 태양전지 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극과 제2 전극, 그리고 상기 복수의 배선재들은 상기 기판의 전면에 위치하는 태양전지 모듈.
  8. pn 접합을 이루는 기판에 서로 나란하게 배열되어 있는 제1 전극과 제2 전극을 구비하고 있는 복수의 태양전지들과,
    상기 복수의 태양전지들 중 이웃한 두 태양전지를 상기 제1 전극과 교차하는 방향에서 전기적으로 연결시키는 복수의 배선재들을 포함하고,
    상기 복수의 배선재들은,
    제1 간격으로 떨어져 있는 제1 배선재들과,
    상기 제1 간격보다 좁은 제2 간격으로 떨어져 있는 제2 배선재들,
    를 포함하는 태양전지 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 배선재들의 단면적과 상기 제2 배선재들의 단면적은 동일한 태양전지 모듈.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 기판을 제1 영역과 이를 제외한 제2 영역으로 분할했을 때, 상기 제2 배선재들은 상기 제1 영역에만 위치하는 태양전지 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 기판의 중앙 부분이고, 상기 제2 영역은 중앙 부분을 제외한 가장자리인 태양전지 모듈.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 영역은 제2 영역보다 기판의 휨이 작게 일어나는 영역인 태양전지 모듈.
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