KR20220146150A - Perovskite photo-voltaic module and preparing method thereof - Google Patents

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KR20220146150A
KR20220146150A KR1020210053058A KR20210053058A KR20220146150A KR 20220146150 A KR20220146150 A KR 20220146150A KR 1020210053058 A KR1020210053058 A KR 1020210053058A KR 20210053058 A KR20210053058 A KR 20210053058A KR 20220146150 A KR20220146150 A KR 20220146150A
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양정엽
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Abstract

The present invention provides a perovskite solar module which comprises: a substrate; a front electrode formed on an upper portion of the substrate; a perovskite layer formed on an upper portion of the front electrode; and a back electrode formed on an upper portion of the perovskite layer. Patterns are formed on the front electrode in a longitudinal direction to form a plurality of cells. First shunt prevention lines are patterned in a transverse direction at both ends of the cells.

Description

페로브스카이트 태양광 모듈 및 이의 제조방법{PEROVSKITE PHOTO-VOLTAIC MODULE AND PREPARING METHOD THEREOF}Perovskite solar module and manufacturing method thereof

본 발명은 페로브스카이트 태양전지 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 모놀리식 구조를 가지는 페로브스카이트 태양전지 모듈 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a perovskite solar cell module and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a perovskite solar cell module having a monolithic structure and a method for manufacturing the same.

최근 연료감응 태양전지의 흡광물질인 유기 염료를 대신하여 페로브스카이트 물질이 각광받고 있으며, 페로브스카이트 물질은 3차원 구조를 가지고 밴드갭 에너지가 1.5eV 정도로 낮기 때문에 태양전지의 흡광물질로 매우 적합하다.Recently, perovskite materials have been spotlighted instead of organic dyes, which are light-absorbing materials for fuel-sensitized solar cells, and since perovskite materials have a three-dimensional structure and have a low bandgap energy of about 1.5 eV, they are used as light-absorbing materials for solar cells. Very suitable.

페로브스카이트 소재는 실리콘 태양광 모듈에 비해 저비용으로 용액공정을 통해 제조되어 제조효율을 증가시킬 수 있으나, 광전 효율이 낮고 특히 모놀리식 구조를 가지는 대면적 페로브스카이트층을 형성하는 과정에서 엣지 실링 영역의 패터닝 시 모놀리식 패턴의 셀간 션트(shunt)가 발생되며, 이이 따른 출력 저하가 대면적 페로브스카이트 태양광 모듈의 전체 광전 효율을 감소시키는 문제가 있다. The perovskite material can be manufactured through a solution process at a lower cost compared to the silicon solar module and can increase the manufacturing efficiency, but the photoelectric efficiency is low and especially in the process of forming a large-area perovskite layer having a monolithic structure There is a problem in that a monolithic pattern inter-cell shunt occurs during patterning of the edge sealing region, and the resulting output decrease reduces the overall photoelectric efficiency of the large-area perovskite solar module.

따라서 엣지 실링 영역의 패터닝 시 션트 발생을 방지하여 전체 출력이 증가된 대면적 페로브스카이트 태양광 모듈의 개발이 시급하다.Therefore, it is urgent to develop a large-area perovskite solar module with an increased overall output by preventing shunt generation during patterning of the edge sealing area.

본 발명의 배경기술은 US 5,268,039호 등에 개시되어 있다.The background of the present invention is disclosed in US 5,268,039 and the like.

본 발명의 목적은 대면적 페로브스카이트층을 포함하는 태양전지 모듈에 있어서 기판의 엣지 실링 영역의 패턴닝에 의해 생성된 불순물로 모놀리식(Monolithic) 패턴의 셀간 션트(Shunt)가 발생되는 것을 방지하여 태양광 모듈의 출력 저하를 방지할 수 있는 대면적 페로스카이트 태양광 모듈을 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to prevent the occurrence of shunts between cells of a monolithic pattern with impurities generated by patterning of an edge sealing region of a substrate in a solar cell module including a large-area perovskite layer. It is to provide a large-area perovskite solar module that can prevent a decrease in the output of the solar module.

본 발명의 다른 목적은 모놀리식 패턴의 대면적 페로브스카이트 태양광 모듈 제조에 있어서, 패터닝으로 형성된 스크라이빙 라인에 션트 방지라인을 추가하는 공정을 통하여 엣지 실링 영역의 패턴닝 과정에서 모놀리식 패턴의 셀간 션트에 의한 출력 저하가 없는 태양광 모듈의 제조방법을 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to manufacture a monolithic pattern large-area perovskite solar module in the patterning process of the edge sealing area through the process of adding a shunt prevention line to the scribing line formed by patterning. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a photovoltaic module that does not reduce output due to cell-to-cell shunts of a naughty pattern.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.All of the above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

1. 본 발명의 하나의 관점은 페로브스카이트 태양광 모듈에 관한 것이다. 1. One aspect of the present invention relates to a perovskite solar module.

상기 페로브스카이트 태양광 모듈은 기판;The perovskite solar module is a substrate;

상기 기판 상부에 형성되는 전면전극;a front electrode formed on the substrate;

상기 전면전극 상부에 형성되는 페로브스카이트층; 및 a perovskite layer formed on the front electrode; and

상기 페로브스카이트층 상부에 형성되는 후면전극을 포함한다.and a rear electrode formed on the perovskite layer.

2. 상기 1 구체예에서, 상기 전면전극은 제1 스크라이빙 라인을 포함하고, 상기 페로브스카이트층은 제2 스크라이빙 라인을 포함하며, 상기 후면전극은 제3 스크라이빙 라인을 포함할 수 있다. 2. In the first embodiment, the front electrode includes a first scribing line, the perovskite layer includes a second scribing line, and the rear electrode includes a third scribing line can do.

3. 상기 1 또는 2 구체예에서, 상기 제1 스크라이빙 라인은 상기 전면전극 일부를 개방시켜 상기 페로브스카이트층과 기판을 접속시키고, 상기 제2 스크라이빙 라인은 상기 페로브스카이트층 일부를 개방시켜 상기 후면전극과 상기 전면전극을 접속시켜, 상기 전면전극, 상기 페로브스카이트층 및 상기 후면전극을 직렬로 연결할 수 있다. 3. In the above embodiments 1 or 2, the first scribing line opens a part of the front electrode to connect the perovskite layer and the substrate, and the second scribing line connects a part of the perovskite layer is opened to connect the rear electrode and the front electrode to connect the front electrode, the perovskite layer, and the rear electrode in series.

4. 본 발명의 다른 관점은 션트 방지 라인이 형성된 대면적 페로브스카이트 태양광 모듈에 관한 것이다. 4. Another aspect of the present invention relates to a large-area perovskite solar module with a shunt prevention line.

상기 페로브스카이트 태양광 모듈은 기판;The perovskite solar module is a substrate;

상기 기판 상부에 형성되는 전면전극;a front electrode formed on the substrate;

상기 전자전달층 상부에 형성되는 페로브스카이트층; 및 a perovskite layer formed on the electron transport layer; and

상기 페로브스카이트층 상부에 형성되는 후면전극;을 포함하고, Including; a rear electrode formed on the perovskite layer,

상기 전면전극은 길이 방향으로 패턴이 형성되어 복수개의 셀을 형성하고, 상기 셀의 양단부에 횡 방향으로 제1션트 방지 라인이 패턴된다. The front electrode is patterned in a longitudinal direction to form a plurality of cells, and a first shunt prevention line is patterned in a transverse direction at both ends of the cells.

5. 상기 4 구체예에서, 상기 후면전극 및 페로브스카이트층은 길이방향으로 패터닝되어 형성된 복수개의 셀을 포함하고, 상기 셀의 양단부에 횡 방향으로 패터닝되어 형성된 제2션트 방지 라인을 포함할 수 있다. 5. In the 4th embodiment, the back electrode and the perovskite layer may include a plurality of cells formed by patterning in the longitudinal direction, and a second shunt prevention line formed by patterning in the transverse direction at both ends of the cells. have.

6. 상기 5 구체예에서, 상기 제1션트 방지 라인과 제2션트 방지 라인은 상기 전면전극, 페로브스카이트층 및 후면전극 상에 엣지 실링 영역을 형성할 수 있다. 6. In the 5th embodiment, the first shunt prevention line and the second shunt prevention line may form an edge sealing region on the front electrode, the perovskite layer, and the rear electrode.

7. 상기 4 내지 6 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 전면전극은 길이 방향으로 패터닝되어 형성된 제1 스크라이빙 라인을 포함하고, 상기 페로브스카이트층은 길이 방향으로 패터닝되어 형성된 제2 스크라이빙 라인을 포함하며, 상기 후면전극은 길이 방향으로 패터닝되어 형성된 제3 스크라이빙 라인을 포함할 수 있다. 7. The method according to any one of 4 to 6, wherein the front electrode includes a first scribe line patterned in the longitudinal direction, and the perovskite layer is formed by patterning in the longitudinal direction. An icing line may be included, and the rear electrode may include a third scribing line formed by patterning in the longitudinal direction.

8. 상기 4 내지 7 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 제1 스크라이빙 라인 및 제3 스크라이빙 라인의 일단과 말단은 스크라이빙 라인 피치가 형성될 수 있다. 8. In any one of 4 to 7, a scribing line pitch may be formed at one end and an end of the first scribing line and the third scribing line.

9. 상기 8 구체예에서, 상기 스크라이빙 라인 피치는 다각형 또는 원 형태일 수 있다.9. In the 8th embodiment, the scribing line pitch may be in the form of a polygon or a circle.

10. 상기 4 내지 9 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 전면전극 상부에는 전자전달층이 형성되고, 페로브스카이트층 상부에는 홀전달층이 형성될 수 있다. 10. In any one of 4 to 9, an electron transport layer may be formed on the front electrode, and a hole transport layer may be formed on the perovskite layer.

11. 상기 4 내지 10 중 어느 하나의 구체예에서, 상기 전면전극 상부에는 홀전달층이 형성되고, 페로브스카이트층 상부에는 전자전달층이 형성될 수 있다. 11. In any one of embodiments 4 to 10, a hole transport layer may be formed on the front electrode, and an electron transport layer may be formed on the perovskite layer.

12. 본 발명의 다른 관점은 페로브스카이트 태양광 모듈 제조방법에 관한 것이다. 12. Another aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a perovskite solar module.

상기 페로브스카이트 태양광 모듈 제조방법은The perovskite solar module manufacturing method is

(a) 기판 상에 전면전극을 증착하는 단계; (a) depositing a front electrode on a substrate;

(b) 상기 전면전극의 양단에 종 방향으로 제1션트 방지 라인을 패터닝하는 단계; (b) patterning a first shunt prevention line at both ends of the front electrode in a longitudinal direction;

(c) 상기 전면전극의 길이 방향으로 제1스크라이빙 라인을 패터닝하는 단계; (c) patterning a first scribing line in the longitudinal direction of the front electrode;

(d) 상기 전면전극 상부에 페로브스카이트층을 형성하는 단계; (d) forming a perovskite layer on the front electrode;

(e) 상기 페로브스카이트층의 길이 방향으로 제2스크라이빙 라인을 패터닝하는 단계; (e) patterning a second scribe line in the longitudinal direction of the perovskite layer;

(f) 상기 페로브스카이트층 상부에 후면전극을 형성하는 단계; 및 (f) forming a rear electrode on the perovskite layer; and

(g) 상기 페로브스카이트층 및 후면전극의 양단에 종 방향으로 제2션트 방지라인을 패터닝하고, 상기 후면전극 상부에 제3스크라이빙 라인을 형성하는 단계;를 포함한다. (g) patterning a second shunt prevention line in the longitudinal direction at both ends of the perovskite layer and the rear electrode, and forming a third scribe line on the rear electrode.

13. 상기 12 구체예에서, 상기 (d)단계는 전자전달층을 형성한 이후에 페로브스카이트층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 13. In the 12th embodiment, step (d) may further include forming a perovskite layer after forming the electron transport layer.

14. 상기 12 또는 13 구체예에서, 상기 (d)단계는 페로브스카이트층을 형성한 이후에 홀전달층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 14. In embodiments 12 or 13, step (d) may further include forming a hole transport layer after forming the perovskite layer.

본 발명은 모놀리식 구조를 가지고 페로브스카이트층을 포함하는 태양광 모듈에서 레이저를 통한 패터닝으로 형성된 스크라이빙 라인의 구조를 개선하고, 엣지 실링 영역의 패터닝 시 모놀리식 패턴의 셀간 션트 발생을 방지하여 대면적 페로브스카이트층 태양광 모듈의 출력저하를 방지할 수 있고, 이에 따라 페로브스카이트 태양광 모듈의 저방사 특성을 향상시킬 수 있으며, 엣지 실링 영역의 션트가 방지된 태양광 모듈은 약 2% 이상의 출력 저하가 방지될 수 있기 때문에 페로브스카이트 태양광 모듈 전체의 광전 효율을 획기적으로 증가시킬 수 있다. The present invention improves the structure of a scribing line formed by patterning through a laser in a solar module having a monolithic structure and including a perovskite layer, and generates a monolithic pattern inter-cell shunt when patterning an edge sealing area It is possible to prevent the output decrease of the large-area perovskite layer solar module by preventing Since the module can prevent output degradation of more than about 2%, it is possible to dramatically increase the photoelectric efficiency of the entire perovskite solar module.

도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈 모놀리식 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는 도 1에 따른 태양광 모듈의 측단면이다.
도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈에 있어서, 전면전극 상에 패터닝된 제1스크라이빙 라인과 제 1션트 방지 라인을 나타낸 모식도이다.
도 4는 도 3에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈의 측단면을 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈에 있어서, 제1 내지 3스크라이빙 라인과 제1 및 제2션트 방지 라인을 나타낸 모식도이다.
도 6은 도 5에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈의 측단면을 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명의 한 구체예에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈에 있어서, 제1스크라이빙 라인 및 제3스크라이빙 라인의 일단의 형태를 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 다른 관점에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈 제조방법의 공정순서도이다. 1 is a schematic diagram showing a perovskite solar module monolithic structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side cross-sectional view of the solar module according to FIG. 1 .
3 is a schematic diagram illustrating a first scribing line and a first shunt prevention line patterned on a front electrode in a perovskite solar module according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing a side cross-section of the perovskite solar module according to Figure 3;
5 is a schematic diagram illustrating first to third scribing lines and first and second shunt prevention lines in a perovskite solar module according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a schematic view showing a side cross-section of the perovskite solar module according to Figure 5.
7 is a schematic diagram showing the shape of one end of the first scribing line and the third scribing line in the perovskite solar module according to an embodiment of the present invention.
8 is a process flowchart of a method for manufacturing a perovskite solar module according to another aspect of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 도면은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 하기 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the following drawings are provided only to help the understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following drawings. In addition, since the shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings are exemplary, the present invention is not limited to the illustrated matters.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. Like reference numerals refer to like elements throughout. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.When 'including', 'having', 'consisting', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the case in which the plural is included is included unless specifically stated otherwise.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, it is interpreted as including an error range even if there is no separate explicit description.

~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.When the positional relationship of two parts is described with 'on', 'on', 'on', 'next to', etc., between the two parts unless 'directly' or 'directly' is used One or more other portions may be located.

'상부', '상면', '하부', '하면' 등과 같은 위치 관계는 도면을 기준으로 기재된 것일 뿐, 절대적인 위치 관계를 나타내는 것은 아니다. 즉, 관찰하는 위치에 따라, '상부'와 '하부' 또는 '상면'과 '하면'의 위치가 서로 변경될 수 있다. Positional relationships such as 'upper', 'top', 'lower', 'bottom' are only described based on the drawings, and do not represent absolute positional relationships. That is, the positions of 'upper' and 'lower' or 'upper' and 'lower' may be changed according to the observed position.

본 명세서에서, 수치범위를 나타내는 "a 내지 b"는 "≥a 이고 ≤b"으로 정의한다.In the present specification, "a to b" representing a numerical range is defined as "≥a and ≤b".

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈 모놀리식 구조를 나타낸 모식도이고, 도 2는 도 1에 따른 태양광 모듈의 측단면이다.1 is a schematic diagram showing a monolithic structure of a perovskite solar module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side cross-sectional view of the solar module according to FIG. 1 .

도 1 및 2를 참조하면, 페로브스카이트 태양광 모듈은 기판(10), 전면전극(20), 페로브스카이트층(30), 및 후면전극(40)을 포함한다.1 and 2 , the perovskite solar module includes a substrate 10 , a front electrode 20 , a perovskite layer 30 , and a rear electrode 40 .

상기 기판(10)은 레이저를 통한 스크라이빙 라인(P1, P2, P3)이 길이 방향으로 패터닝되어 장변과 단변을 가지는 셀(Cell)이 다수 형성되며, 상기 기판(10)의 가장자리에는 엣지 실링 영역이 형성된다. 상기 기판(10) 상부에는 전면전극(20)이 형성되며, 상기 전면전극(20) 상부에는 페로브스카이트층(30)이 형성되고, 최종적으로 후면전극(40)이 배치된다. In the substrate 10 , scribing lines P1 , P2 , and P3 through a laser are patterned in the longitudinal direction to form a plurality of cells having long and short sides, and edge sealing is provided at the edge of the substrate 10 . area is formed. A front electrode 20 is formed on the substrate 10 , a perovskite layer 30 is formed on the front electrode 20 , and finally a rear electrode 40 is disposed.

본 발명에 따른 태양광 모듈은 Substrate 구조 및 Superstrate 구조 모두를 포함하며, 실시예에서 전면전극은 태양광의 입사에 방향에 따라 후면전극이 될 수 있다. 구체적으로 상기 기판(10) 상에 형성되는 투명전극은 전면전극 또는 후면전극이 될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 한 구체예에 따라 Superstrate 구조를 기반으로 설명한다. The photovoltaic module according to the present invention includes both a substrate structure and a superstrate structure, and in an embodiment, the front electrode may be a rear electrode according to the direction in which sunlight is incident. Specifically, the transparent electrode formed on the substrate 10 may be a front electrode or a rear electrode. Hereinafter, it will be described based on the Superstrate structure according to an embodiment of the present invention.

상기 기판(10)을 통하여 광이 전달되면 상기 페로브스카이트층(30)은 밴드갭 특성에 따라 전자-정공 쌍을 형성하며 전자가 전면전극(20)을 따라 이동(N)하고, 정공은 후면전극(40)을 따라 이동(P)되어 최종적으로 광을 에너지로 변환시켜 전력을 생산한다. When light is transmitted through the substrate 10, the perovskite layer 30 forms an electron-hole pair according to the bandgap characteristic, and electrons move (N) along the front electrode 20, and the holes are It moves (P) along the electrode 40 and finally converts light into energy to produce power.

한 구체예서 상기 전면전극(20)은 제1 스크라이빙 라인(P1)을 포함하고, 상기 페로브스카이트층(30)은 제2 스크라이빙 라인(P2)을 포함하며, 상기 후면전극(40)은 제3 스크라이빙 라인(P3)을 포함할 수 있다. In one embodiment, the front electrode 20 includes a first scribing line P1, the perovskite layer 30 includes a second scribing line P2, and the rear electrode 40 ) may include a third scribe line P3.

상기 스크라이빙 라인은 기판 상에 집속된 레이저 광속을 조사하여 형성된 연속된 홈(Groove)이다. The scribing line is a continuous groove formed by irradiating a focused laser beam on the substrate.

상기 페로브스카이트 태양광 모듈은 전면전극(20), 페로브스카이트층(30) 및 후면전극(40) 상에 각각 패터닝된 제1 내지 3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)이 형성된다. 각각의 스크라이빙 라인의 거리가 가까울수록 태양전지 모듈의 출력이 증가되기 때문에 제1 내지 3스크라이빙 라인의 간격을 좁게 형성하는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로 고집적 레이저를 통한 패터닝에 의해 제1 내지 3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)을 형성하는 것이 더욱 바람직하다. The perovskite solar module has first to third patterned scribing lines P1, P2, P3 on the front electrode 20, the perovskite layer 30 and the rear electrode 40, respectively, are formed. do. Since the output of the solar cell module is increased as the distance of each scribing line is shorter, it is preferable to form a narrow interval between the first to third scribing lines, and more specifically, the first by patterning through a high-integration laser It is more preferable to form 3 to 3 scribe lines P1, P2, and P3.

상기 제1 스크라이빙 라인(P1)은 상기 전면전극(20) 일부를 개방시켜 상기 페로브스카이트층(30)과 기판(10)을 접속시키고, 상기 제2 스크라이빙 라인(P2)은 상기 페로브스카이트층(30) 일부를 개방시켜 상기 전면전극(20)과 상기 후면전극(40)을 접속시켜, 상기 전면전극(20), 상기 페로브스카이트층(30) 및 상기 후면전극(40)을 직렬로 연결할 수 있다. The first scribing line P1 opens a part of the front electrode 20 to connect the perovskite layer 30 and the substrate 10, and the second scribing line P2 connects the By opening a part of the perovskite layer 30 to connect the front electrode 20 and the rear electrode 40, the front electrode 20, the perovskite layer 30, and the rear electrode 40 can be connected in series.

상기 제 1 내지 3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)이 레이저를 통한 패터닝으로 형성되는 경우 각 전극 층을 직렬 형태로 형성할 수 있어서 바람직하고, 제 1 내지 3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)의 간격을 감소시키고, 측면 분리를 통해 태양광 모듈의 광전 효율을 증가시킬 수 있기 때문에 더욱 바람직하다. When the first to third scribing lines (P1, P2, P3) are formed by patterning through a laser, it is preferable that each electrode layer can be formed in a series form, and the first to third scribing lines (P1, P1, It is more preferable because the distance between P2 and P3) can be reduced, and the photoelectric efficiency of the solar module can be increased through side separation.

상기 제1 내지 제3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)의 간격을 조절하면서 전면전극(20) 상부에 페로브스카이트층(30)을 적층하고, 페로브스카이트층(30) 상부에 후면전극(40)을 적층하여 모놀리식 구조를 형성할 수 있다. A perovskite layer 30 is stacked on the front electrode 20 while adjusting the spacing between the first to third scribing lines P1, P2, and P3, and the rear surface is placed on the top of the perovskite layer 30. The electrodes 40 may be stacked to form a monolithic structure.

상기 기판(10)은 태양광이 투과되는 재질로 구비되며, 유리 기판인 것이 바람직하며, 구체적으로 외부의 충격 등으로부터 상기 페로브스카이트층(30)을 보호할 수 있는 강화유리인 것이 더욱 바람직하다. The substrate 10 is provided with a material that transmits sunlight, and is preferably a glass substrate, more preferably a tempered glass capable of protecting the perovskite layer 30 from external impact, etc. .

상기 전면전극(20)은 상기 기판(10) 상부에 형성되고, 구체적으로 ITO, FTO, ZnO, ATO, PTO, AZO, IZO, BZO, SnO2, IGZO, IZO, GZO 중 1종 이상의 투명 전도성 산화물로 이루어질 수 있고, 상기 전면전극(20)은 상기 페로브스카이트층(30)에서 광전 효과에 의하여 발생한 전자가 흐를 수 있다.The front electrode 20 is formed on the substrate 10, and specifically, one or more transparent conductive oxides of ITO, FTO, ZnO, ATO, PTO, AZO, IZO, BZO, SnO 2 , IGZO, IZO, and GZO. In the front electrode 20 , electrons generated by the photoelectric effect in the perovskite layer 30 may flow.

한 구체예에서, 상기 페로브스카이트층(30)은 상기 전자전달층(31) 상부에 형성되고, 하기 화학식 1에 따른 페로브스카이트 물질을 포함할 수 있다. In one embodiment, the perovskite layer 30 is formed on the electron transport layer 31, and may include a perovskite material according to Chemical Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

ABX3 ABX 3

여기서, 상기 A는 유기 암모늄 양이온이고, 상기 B는 금속 양이온이며, 상기 X는 할로겐 음이온 또는 산소이다. Here, A is an organic ammonium cation, B is a metal cation, and X is a halogen anion or oxygen.

상기 종류의 페로브스카이트층(30)을 포함하는 경우 전자 수집 효율이 증가되어 태양광 모듈의 광전 효율 증가시킬 수 있다. When the type of perovskite layer 30 is included, the electron collection efficiency is increased, so that the photoelectric efficiency of the photovoltaic module can be increased.

상기 후면전극(40)은 상기 페로브스카이트층(30) 상부에 형성되고, Pt, Au, Ni, Cu, Ag, In, Ru, Pd, Rh, Ir, Os, Al, Mo 중 1종 이상의 금속으로 이루어질 수 있고, 상기 금속으로 이루어지는 후면전극(40)에는 상기 페로브스카이트층(30)에서 생성된 정공이 이동할 수 있다.The rear electrode 40 is formed on the perovskite layer 30, and at least one metal selected from Pt, Au, Ni, Cu, Ag, In, Ru, Pd, Rh, Ir, Os, Al, and Mo. The holes generated in the perovskite layer 30 may move to the rear electrode 40 made of the metal.

상기 페로브스카이트 태양광 모듈은 모놀리식 구조로 레이저를 통한 패터닝으로 각층에 스크라이빙 라인이 형성되어 광전 효율이 증가될 수 있다. The perovskite solar module has a monolithic structure, and scribe lines are formed on each layer by patterning through a laser, so that photoelectric efficiency can be increased.

본 발명의 다른 관점은 엣지 실링 영역의 패터닝 시 모놀리식 패턴의 셀간 션트 방지 라인이 형성된 대면적 페로브스카이트 태양광 모듈(1000)에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a large-area perovskite solar module 1000 in which an inter-cell shunt prevention line of a monolithic pattern is formed during patterning of an edge sealing region.

도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈에 있어서, 전면전극 상에 패터닝된 제1스크라이빙 라인과 제 1션트 방지 라인을 나타낸 모식도이고, 도 4는 도 3에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈의 측단면을 나타낸 모식도이며, 도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈에 있어서, 제1 내지 제3스크라이빙 라인과 제1 및 제2션트 방지 라인을 나타낸 모식도이고, 도 6은 도 5에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈의 측단면을 나타낸 모식도이며, 도 7은 본 발명의 한 구체예에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈에 있어서, 제1스크라이빙 라인 및 제3스크라이빙 라인의 일단의 형태를 나타낸 모식도이다. 3 is a schematic view showing a first scribing line and a first shunt prevention line patterned on a front electrode in a perovskite solar module according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a schematic diagram showing a cross-section of a perovskite solar module according to, Figure 5 is a perovskite solar module according to an embodiment of the present invention, the first to third scribing lines and the first and A schematic diagram showing a second shunt prevention line, FIG. 6 is a schematic diagram showing a side cross-section of the perovskite solar module according to FIG. 5, and FIG. 7 is a perovskite solar module according to an embodiment of the present invention In , it is a schematic diagram showing the shape of one end of the first scribing line and the third scribing line.

도 3 내지 7을 참조하면, 본 발명의 한 구체예에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈(1000)은 기판(100), 전면전극(200), 페로브스카이트층(300), 및 후면전극(400)을 포함한다. 3 to 7, the perovskite solar module 1000 according to an embodiment of the present invention is a substrate 100, a front electrode 200, a perovskite layer 300, and a rear electrode ( 400) is included.

상기 페로브스카이트 태양광 모듈(1000)은 상기 전면전극(200), 페로브스카이트층(300) 및 후면전극(400) 상에 각각 패터닝된 제1 내지 3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)이 형성되고, 이 때 각각의 스크라이빙 라인의 간격을 좁혀서 태양광 모듈의 광전 효율을 증가시킬 수 있다. The perovskite solar module 1000 includes first to third scribing lines P1, P2, patterned on the front electrode 200, the perovskite layer 300, and the rear electrode 400, respectively. P3) is formed, and at this time, the photoelectric efficiency of the photovoltaic module can be increased by narrowing the interval of each scribing line.

이 경우 상기 페로브스카이트 태양광 모듈(1000)은 엣지 실링 영역에서 제1 내지 제3스크라이빙 라인(P1, P2, P3) 간 간격이 감소되는 경우 레이저 패터닝 과정에서 형성된 불순물이 상기 제1 내지 제3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)에 부착되면 엣지 실링 영역에서 션트(Shunt)가 발생하여 태양전지 모듈의 전체 출력을 감소시킨다.In this case, in the perovskite solar module 1000, when the interval between the first to third scribing lines P1, P2, and P3 is reduced in the edge sealing region, impurities formed in the laser patterning process are formed in the first When attached to the to third scribe lines P1, P2, and P3, a shunt is generated in the edge sealing area, thereby reducing the overall output of the solar cell module.

상기 션트는 레이저 패터닝에 의한 스크라이빙 라인 형성 시 전자가 전면전극(200)으로 이동하지 않고 후면전극(400)으로 이동하여 태양광 모듈의 광전 변환 효율을 감소시키는 것을 의미하나, 본 발명에서는 페로브스카이트층(300)을 포함하는 태양광 모듈의 엣지 실링 영역에서의 레이저 패터닝을 통한 제1 내지 제3스크라이빙 라인 형성 시 발생되는 불순물이 제1 내지 제3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)에 유입되거나 부착되어 엣지 실링 영역에서 모놀리식 패턴의 셀간 션트를 발생시켜 페로브스카이트 태양광 모듈의 전체 출력을 저하시키는 것을 의미한다. The shunt means that when forming a scribing line by laser patterning, electrons do not move to the front electrode 200 but move to the rear electrode 400 to reduce the photoelectric conversion efficiency of the solar module, but in the present invention, Impurities generated when the first to third scribing lines are formed through laser patterning in the edge sealing region of the solar module including the lobskite layer 300 are removed from the first to third scribing lines P1 and P2. , P3) is introduced or attached to generate a monolithic inter-cell shunt in the edge sealing area, thereby lowering the overall output of the perovskite solar module.

상기 제1 스크라이빙 라인(P1)은 상기 전면전극(200) 상부에서 길이 방향으로 패터닝되어 형성되고, 상기 제2 스크라이빙 라인(P2)은 상기 페로브스카이트층(300) 상부에서 길이 방향으로 패터닝되어 형성되며, 상기 제3 스크라이빙 라인(P3)은 상기 후면전극(400) 상부에서 길이 방향으로 패터닝되어 형성될 수 있다. The first scribing line P1 is patterned in the longitudinal direction above the front electrode 200 , and the second scribing line P2 is formed above the perovskite layer 300 in the longitudinal direction. is patterned and formed, and the third scribing line P3 may be formed by patterning in the longitudinal direction above the rear electrode 400 .

상기 제1 스크라이빙 라인(P1)은 전면전극(200) 일부를 개방시켜 상기 페로브스카이트층(300)과 기판(100)을 접속시키고, 상기 제2 스크라이빙 라인(P2)은 페로브스카이트층(300) 일부를 개방시켜 상기 후면전극(400)과 상기 전면전극(200)을 접속시켜, 상기 전면전극(200), 상기 페로브스카이트층(300) 및 상기 후면전극(400)을 직렬로 연결시킬 수 있다. The first scribing line P1 opens a part of the front electrode 200 to connect the perovskite layer 300 and the substrate 100, and the second scribing line P2 connects the perovskite layer 300 to the substrate 100. A part of the skyte layer 300 is opened to connect the rear electrode 400 and the front electrode 200 to connect the front electrode 200, the perovskite layer 300, and the rear electrode 400 in series. can be connected with

상기 전면전극(200), 상기 페로브스카이트층(300) 및 상기 후면전극(400)을 직렬로 연결시켜 광전 효율을 증가시킬 수 있으며, 전면전극(200) 상부에 페로브스카이트층(300)이 적층되고, 페로브스카이트층(300) 상부에 후면전극(400)이 적층되어 모놀리식 구조를 형성할 수 있다.By connecting the front electrode 200, the perovskite layer 300 and the rear electrode 400 in series, photoelectric efficiency can be increased, and the perovskite layer 300 is formed on the front electrode 200. stacked, and the rear electrode 400 is stacked on the perovskite layer 300 to form a monolithic structure.

한 구체예에서, 상기 전면전극(200)은 길이 방향으로 패턴이 형성되어 복수개의 셀(C)을 형성하고, 상기 셀(C)의 양단부에 횡 방향으로 제1션트 방지 라인(500)이 패터닝되어 형성될 수 있다. In one embodiment, the front electrode 200 is patterned in the longitudinal direction to form a plurality of cells (C), and first shunt prevention lines 500 are patterned in the transverse direction at both ends of the cells (C). can be formed.

도 3 및 도 4을 참조하면, 상기 제1션트 방지 라인(500)은 대면적 페로브스카이트 태양광 모듈(1000)의 엣지 실링 영역에서 션트의 생성에 의한 출력을 방지할 수 있다. 3 and 4 , the first shunt prevention line 500 may prevent output due to the generation of a shunt in the edge sealing area of the large-area perovskite solar module 1000 .

구체적으로 상기 제1션트 방지 라인(500)은 전면전극(200) 형성 시 전면전극(200)의 상단 부분 및 하단 부분에 레이저를 통하여 형성될 수 있다.Specifically, the first shunt prevention line 500 may be formed at the upper end and lower end of the front electrode 200 through a laser when the front electrode 200 is formed.

상기 제1스크라이빙 라인(P1)은 상기 전면전극(200) 상에 레이저를 통한 패터닝으로 형성되며, 이때 레이저 패터닝(L)에 따라 형성된 불순물이 제1스크라이빙 라인(P1)에 부착하게 되면 엣지 실링 영역에서 션트가 발생될 수 있으나, 상기 제1션트 방지 라인(500)이 미리 형성되는 경우 제1스크라이빙 라인(P1)을 패터닝 하기 위한 물질의 양도 줄어들고 불순물의 에너지 또한 매우 감소되기 때문에 엣지 실링 영역에서 션트의 발생을 크게 감소시킬 수 있다. The first scribing line P1 is formed on the front electrode 200 by patterning through a laser, and at this time, impurities formed according to the laser patterning L are attached to the first scribing line P1. In this case, a shunt may be generated in the edge sealing region, but when the first shunt prevention line 500 is formed in advance, the amount of material for patterning the first scribing line P1 is reduced and the energy of impurities is also greatly reduced. Therefore, it is possible to greatly reduce the occurrence of shunts in the edge sealing area.

한편, 상기 제1션트 방지 라인(500)은 전면전극(200)의 엣지 실링 영역에 배리어를 형성하여 기판(100)과 전면전극(200) 사이에 이물질이 침투되는 것 또한 방지할 수 있다. Meanwhile, the first shunt prevention line 500 forms a barrier in the edge sealing area of the front electrode 200 to prevent foreign substances from penetrating between the substrate 100 and the front electrode 200 .

구체예에서 전면전극(200) 상에서 엣지 실링 영역의 높이는 하기 수학식 1에 따라 결정될 수 있다. In an embodiment, the height of the edge sealing area on the front electrode 200 may be determined according to Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Eh1 < CwEh1 < Cw

여기서 Eh1은 전면전극(200)의 양 단부에서 제1션트 방지 라인(500)까지 거리이고, Cw은 전면전극(200)의 양 단부에서 제1스크라이빙 라인(P1)까지 거리이다. Here, Eh1 is the distance from both ends of the front electrode 200 to the first shunt prevention line 500 , and Cw is the distance from both ends of the front electrode 200 to the first scribing line P1 .

상기 Cw는 전면전극(200)의 양 측단부에서 제1스크라이빙 라인(P1)까지 거리이고, 상기 전면전극(200)에서 제1스크라이빙 라인(P1) 형성에 따라 구획되는 복수개의 셀(C)의 폭으로, 상기 Cw 보다 Eh1가 작은 경우 션트 발생을 방지할 수 있으면서도 엣지 실링 영역을 감소시켜 광전 효율을 효과적으로 증가시킬 수 있다. Cw is the distance from both side ends of the front electrode 200 to the first scribing line P1, and a plurality of cells partitioned according to the formation of the first scribing line P1 in the front electrode 200 With the width of (C), when Eh1 is smaller than Cw, generation of a shunt can be prevented and photoelectric efficiency can be effectively increased by reducing the edge sealing area.

상기 전면전극(200) 및 페로브스카이트층(300)은 길이방향으로 패터닝되어 형성된 복수개의 셀(C)을 포함할 수 있다.The front electrode 200 and the perovskite layer 300 may include a plurality of cells C formed by patterning in the longitudinal direction.

상기 전면전극(200)에서 제1스크라이빙 라인(P1) 형성에 따라 복수개의 셀(C)이 형성되고, 상기 후면전극(400) 및 페로브스카이트층(300) 상부에서 제2스크라이빙 라인(P2) 및 제3스크라이빙 라인(P3)이 각각 형성되어 복수개의 셀(C)이 형성되며, 상기 셀(C)의 양단부에 횡 방향으로 패터닝되어 형성된 제2션트 방지 라인(600)이 형성될 수 있다. A plurality of cells C are formed according to the formation of the first scribing line P1 in the front electrode 200 , and the second scribing is performed on the rear electrode 400 and the perovskite layer 300 . A line P2 and a third scribing line P3 are respectively formed to form a plurality of cells C, and a second shunt prevention line 600 formed by patterning in the transverse direction at both ends of the cells C can be formed.

도 5 및 6을 참조하면, 상기 제2션트 방지 라인(600)은 상기 페로브스카이트층(300) 및 상기 후면전극(400) 상부에 형성된다. 5 and 6 , the second shunt prevention line 600 is formed on the perovskite layer 300 and the rear electrode 400 .

상기 제2션트 방지 라인(600)은 하기 수학식 2에 따라 결정될 수 있다. The second shunt prevention line 600 may be determined according to Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Eh2 < Eh1 < CwEh2 < Eh1 < Cw

여기서 Eh1은 전면전극(200)의 양 단부에서 제1션트 방지 라인(500)까지 거리이고, Eh2는 후면전극(400)의 양 단부에서 제2션트 방지 라인(600)까지 거리이고, Cw은 후면전극(400)의 양 측단부에서 제1스크라이빙 라인까지 거리이다. Here, Eh1 is the distance from both ends of the front electrode 200 to the first shunt prevention line 500 , Eh2 is the distance from both ends of the rear electrode 400 to the second shunt prevention line 600 , and Cw is the rear surface It is a distance from both side ends of the electrode 400 to the first scribing line.

상기 범위 내에서 제2션트 방지 라인(600)이 형성되는 경우에는 상기 페로브스카이트층(300)에 형성되는 제2스크라이빙 라인(P2) 및 상기 후면전극(400)에 형성되는 제3스크라이빙 라인(P3) 형성 시 발생될 수 있는 불순물이 제2, 제3 스크라이빙 라인(P2, P3)에 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 엣지 실링 영역을 최소화하여 광전 효율을 증가시킬 수 있다. When the second shunt prevention line 600 is formed within the above range, the second scribing line P2 formed on the perovskite layer 300 and the third switch formed on the rear electrode 400 are It is possible to prevent impurities that may be generated during the formation of the scribe line P3 from adhering to the second and third scribe lines P2 and P3, and it is possible to increase the photoelectric efficiency by minimizing the edge sealing area. .

상기 제2션트 방지 라인(600)은 제2, 제3스크라이빙 라인(P2, P3) 패터닝 시 발생되는 불순물의 양도 감소시키고, 이 경우 불순물이 제2, 제3스크라이빙 라인(P2, P3)에 부착되기 위한 에너지 또한 감소되기 때문에 엣지 실링 영역에서 불순물이 스크라이빙 라인에 부착되거나 유입되지 않도록 할 수 있다. The second shunt prevention line 600 also reduces the amount of impurities generated during patterning of the second and third scribing lines P2 and P3, and in this case, the impurities are removed from the second and third scribing lines P2 and P3. Since the energy for adhering to P3) is also reduced, impurities can be prevented from adhering or flowing into the scribing line in the edge sealing region.

상기 제2션트 방지 라인(600)은 전기적으로 저항이 작은 후면전극(400) 이 미리 제거되어 엣지 실링 영역의 패터닝 과정에서 형성된 불순물이 션트를 발생시키는 것을 매우 감소시킬 수 있다. The second shunt prevention line 600 is a rear electrode 400 having a low electrical resistance. It is possible to greatly reduce the occurrence of shunts caused by impurities formed in the patterning process of the edge sealing region by being removed in advance.

한 구체예에서 상기 제1션트 방지 라인(500)과 제2션트 방지 라인(600)은 상기 전면전극(200), 페로브스카이트층(300) 및 후면전극(400) 상에 엣지 실링 영역을 형성할 수 있다. In one embodiment, the first shunt prevention line 500 and the second shunt prevention line 600 form an edge sealing area on the front electrode 200 , the perovskite layer 300 , and the rear electrode 400 . can do.

상기 제1션트 방지 라인(500)과 제2션트 방지 라인(600)이 형성되는 경우 배리어 역할을 수행하여 상기 페로브스카이트 태양광 모듈(1000)의 엣지 실링 영역이 밀폐될 수 있다. When the first shunt prevention line 500 and the second shunt prevention line 600 are formed, an edge sealing area of the perovskite solar module 1000 may be sealed by acting as a barrier.

한 구체예에서, 상기 제1 스크라이빙 라인(P1) 및 제3 스크라이빙 라인(P3)의 일단과 말단은 스크라이빙 라인 피치(Pf1, Pf2)가 형성될 수 있다. In one embodiment, scribing line pitches Pf1 and Pf2 may be formed at one end and an end of the first scribing line P1 and the third scribing line P3 .

도 7을 참조하면 상기 스크라이빙 라인 피치(Pf1, Pf2)는 스크라이빙 라인 시작 점에서 스크라이빙 라인 면적이 증가된 것이며, 상기 스크라이빙 라인 피치(Pf1, Pf2)가 형성되는 엣지 실링 영역에서 제1 내지 3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)의 일단에서 각각 거리를 증가시켜 션트의 발생을 방지할 수 있으며, 전기를 생산하는 광전 영역은 변화가 없어 광전 효율을 그대로 유지할 수 있다. Referring to FIG. 7 , the scribing line pitches Pf1 and Pf2 are the scribing line area increased from the starting point of the scribing line, and the edge sealing at which the scribing line pitches Pf1 and Pf2 are formed. The generation of a shunt can be prevented by increasing the distance from each end of the first to third scribing lines P1, P2, and P3 in the region, and the photoelectric region that produces electricity does not change, so the photoelectric efficiency can be maintained. have.

상기 스크라이빙 라인 피치(Pf1, Pf2)는 다각형 또는 원 형태일 수 있으며, 구체적으로 삼각형 또는 사각형일 수 있다. The scribing line pitches Pf1 and Pf2 may have a polygonal or circular shape, specifically, a triangular or quadrangular shape.

상기 형태의 스크라이빙 라인 피치(Pf1, Pf2)를 형성하는 경우 엣지 실링 영역에서의 제1 내지 3스크라이빙 라인(P1, P2, P3)의 거리를 효과적으로 증가시킬 수 있으나, 거리를 조절할 수 있는 형태이면 제한되지는 않는다. When the scribing line pitches Pf1 and Pf2 of the above type are formed, the distances of the first to third scribing lines P1, P2, and P3 in the edge sealing area can be effectively increased, but the distances can be adjusted. It is not limited as long as there is a form.

한 구체예에서, 상기 전면전극(200) 상부에는 전자전달층(310)이 형성되고, 페로브스카이트층(300) 상부에는 홀전달층(320)이 형성될 수 있다.In one embodiment, the front electrode 200 An electron transport layer 310 may be formed on the upper portion, and a hole transport layer 320 may be formed on the perovskite layer 300 .

상기 전면전극(200) 상부에 전자전달층(310)이 형성되어 상기 페로브스카이트층(300)에서 형성된 전자를 전달할 수 있다. An electron transport layer 310 is formed on the front electrode 200 to transfer electrons formed in the perovskite layer 300 .

상기 전자전달층(310)은 전자를 전달할 수 있는 물질을 포함하는 것이라면 특별히 제한되지 않으나, 금속 산화물 반도체 물질인 것이 바람직하다. The electron transport layer 310 is not particularly limited as long as it includes a material capable of transporting electrons, but is preferably a metal oxide semiconductor material.

한편 상기 전자전달층(310)과 홀전달층(320) 상기 페로브스카이트층(300)의 밴드갭의 차이에 따라 전자-정공쌍의 이동 방향이 역전될 수 있으며, 이 경우 상기 전면전극(200) 상부에 홀전달층이 페로스카이트층(300) 상부에는 전자전달층이 각각 형성될 수 있으므로, 상기 전자전달층과 홀전달층은 페로스카이트층의 밴드갭 형성에 따라 교체될 수 있다. Meanwhile, according to the difference in the band gap of the electron transport layer 310 and the hole transport layer 320 and the perovskite layer 300, the movement direction of the electron-hole pair may be reversed. In this case, the front electrode 200 ) on the hole transport layer, since the electron transport layer may be respectively formed on the upper portion of the perovskite layer 300, the electron transport layer and the hole transport layer may be replaced according to the formation of a bandgap of the perovskite layer.

상기 션트 방지 라인(500, 600)이 형성된 대면적 페로브스카이트 태양광 모듈(1000)은 엣지 실링 영역에서 션트 발생을 방지하여 출력저하를 방지할 수 있으므로, 특히 대면적 페로브스카이트층을 포함하는 태양광 모듈의 전체 광전 효율이 획기적으로 증가될 수 있다. The large-area perovskite solar module 1000 in which the shunt prevention lines 500 and 600 are formed can prevent shunt generation in the edge sealing area to prevent output degradation, and in particular includes a large-area perovskite layer. The overall photoelectric efficiency of the solar module can be dramatically increased.

본 발명의 다른 관점은 페로브스카이트 태양광 모듈 제조방법에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a perovskite solar module.

도 8은 본 발명의 다른 관점에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈 제조방법의 공정순서도이다. 8 is a process flow diagram of a method for manufacturing a perovskite solar module according to another aspect of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 페로브스카이트 태양광 모듈 제조방법은 (a) 기판 상에 전면전극을 증착하는 단계; (b) 상기 전면전극의 양단에 종 방향으로 제1션트 방지 라인을 패터닝하는 단계; (c) 상기 전면전극의 길이 방향으로 제1스크라이빙 라인을 패터닝하는 단계; (d) 상기 전면전극 상부에 페로브스카이트층을 형성하는 단계; (e) 상기 페로브스카이트층의 길이 방향으로 제2스크라이빙 라인을 패터닝하는 단계; (f) 상기 페로브스카이트층 상부에 후면전극을 형성하는 단계; 및 (g) 상기 페로브스카이트층 및 후면전극의 양단에 종 방향으로 제2션트 방지라인을 패터닝하고, 상기 후면전극 상부에 제3스크라이빙 라인을 형성하는 단계;를 포함한다. Referring to Figure 8, the perovskite solar module manufacturing method comprises the steps of (a) depositing a front electrode on a substrate; (b) patterning a first shunt prevention line at both ends of the front electrode in a longitudinal direction; (c) patterning a first scribing line in the longitudinal direction of the front electrode; (d) forming a perovskite layer on the front electrode; (e) patterning a second scribe line in the longitudinal direction of the perovskite layer; (f) forming a rear electrode on the perovskite layer; and (g) patterning a second shunt prevention line in the longitudinal direction at both ends of the perovskite layer and the rear electrode, and forming a third scribe line on the rear electrode.

우선 기판 상에 전면전극을 증착한다(S100).First, a front electrode is deposited on a substrate (S100).

구체적으로 유리 기판에 투명 전도성 산화물을 도핑하여 전면전극을 형성할 수 있다. Specifically, the front electrode may be formed by doping the glass substrate with a transparent conductive oxide.

상기 전면전극의 양단에 종 방향으로 제1션트 방지라인을 패터닝한다(S200).A first shunt prevention line is patterned in the longitudinal direction at both ends of the front electrode (S200).

상기 전면전극의 양단에 종 방향으로 제1션트 방지라인을 미리 형성하여 제1스크라이빙 라인 형성에 따른 불순물이 제1스크라이빙 라인에 부착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. By forming the first shunt prevention line in advance in the longitudinal direction at both ends of the front electrode, it is possible to effectively prevent impurities from adhering to the first scribing line according to the formation of the first scribing line.

상기 전면전극의 길이 방향으로 제1스크라이빙 라인을 패터닝한다(S300).A first scribing line is patterned in the longitudinal direction of the front electrode (S300).

구체적으로 상기 제1스크라이빙 라인은 레이저를 사용하여 형성되며, 상기 제1션트 방지라인은 제1스크라이빙 라인 및 엣지 실링 영역에서 불순물 부착에 의한 션트 발생을 방지할 수 있다. Specifically, the first scribing line may be formed using a laser, and the first shunt prevention line may prevent a shunt due to attachment of impurities in the first scribing line and the edge sealing region.

상기 전면전극 상부에 페로브스카이트층을 형성한다(S400).A perovskite layer is formed on the front electrode (S400).

구체적으로 상기 페로브스카이트층은 페로브스카이트 물질을 포함하는 용액을 코팅하여 형성하는 것이 바람직하며, 구체적인 물질은 상술한 바와 같다. Specifically, the perovskite layer is preferably formed by coating a solution containing a perovskite material, and the specific material is as described above.

한 구체예에서, 상기 S400은 전자전달층을 형성한 이후에 페로브스카이트층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 페로브스카이트층을 형성한 이후에 홀전달층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the S400 may further include the step of forming a perovskite layer after forming the electron transport layer, the step of forming the hole transport layer after forming the perovskite layer is further may include

상기 전자전달층과 홀전달층을 형성하여 페로브스카이트층의 광흡수에 따른 전자-전공 쌍을 후면전극 및 전면전극에 효과적으로 전달할 수 있다. By forming the electron transport layer and the hole transport layer, an electron-hole pair according to light absorption of the perovskite layer can be effectively transferred to the rear electrode and the front electrode.

상기 페로브스카이트층의 길이 방향으로 제2스크라이빙 라인을 패터닝한다(S500).A second scribing line is patterned in the longitudinal direction of the perovskite layer (S500).

상기 페로브스카이층 길이 방향으로 제2스크라이빙 라인을 형성하여 상기 전면전극과 페로브스카이트층을 직렬 형태로 형성한다. A second scribing line is formed in the longitudinal direction of the perovskite layer to form the front electrode and the perovskite layer in series.

상기 페로브스카이트층 상부에 후면전극을 형성한다(S600).A rear electrode is formed on the perovskite layer (S600).

상기 페로브스카이트층 상부에 후면전극을 형성하여 각 전극 층을 직렬 형태로 형성하여 광전 효율을 증가시킬 수 있다. By forming a back electrode on the perovskite layer to form each electrode layer in series, photoelectric efficiency can be increased.

상기 페로브스카이트층 및 후면전극의 양단에 종 방향으로 제2션트 방지라인을 패터닝하고, 후면전극 상부에 제3스크라이빙 라인을 형성한다(S700).A second shunt prevention line is patterned in the longitudinal direction at both ends of the perovskite layer and the rear electrode, and a third scribing line is formed on the rear electrode (S700).

상기 제2션트 방지 라인이 미리 형성되어 제3스크라이빙 라인 형성 과정에서 형성되는 불순물이 제3스크라이빙 라인에 부착되는 것을 방지하여 션트 발생을 방지할 수 있다. Since the second shunt prevention line is formed in advance, impurities formed in the process of forming the third scribing line are prevented from adhering to the third scribing line, thereby preventing a shunt from occurring.

상기 페로브스카이트 태양광 모듈 제조방법은 레이저를 통한 스크라이빙 라인공정을 그대로 이용하여 션트 방지 라인을 형성하기 때문에 공정효율이 매우 증가되어 효과적으로 대면적 페로브스카이트층을 포함하는 태양광 모듈을 제조할 수 있다. In the perovskite solar module manufacturing method, since the shunt prevention line is formed by using the scribing line process through the laser as it is, the process efficiency is greatly increased, so that the solar module including the large-area perovskite layer is effectively manufactured. can be manufactured.

따라서 본 발명의 따른 션트 방지 라인이 형성된 대면적 페로브스카이트 태양광 모듈은 페로브스카이트층을 대면적으로 형성하는 경우 엣지 실링 부위에서 션트에 의한 약 2%의 출력 저하를 방지할 수 있고, 낮은 밴드갭에 다른 저방사 특성이 향상되어 광전 효율이 크게 증가될 수 있다. 태양광 모듈의 출력 저하를 방지하는 경우 광전 효율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 태양광 모듈의 원가절감이 가능하여 대량 생산에 유리하다. Therefore, in the large-area perovskite solar module with a shunt prevention line according to the present invention, when the perovskite layer is formed in a large area, it is possible to prevent a decrease in output of about 2% due to the shunt in the edge sealing portion, Other low-emission properties are improved in the low bandgap, so that the photoelectric efficiency can be greatly increased. When the output reduction of the photovoltaic module is prevented, the photoelectric efficiency can be increased and the cost of the photovoltaic module can be reduced, which is advantageous for mass production.

또한 본 발명의 다른 측면에 따른 페로브스카이트 태양광 모듈의 제조방법은 기존의 스크라이빙 라인을 형성하는 공정을 그대로 활용하여 션트 방지 라인을 형성할 수 있으므로 제조공정의 효율이 증가되어 태양광 모듈의 생산을 효과적으로 증가시킬 수 있다. In addition, in the method for manufacturing a perovskite solar module according to another aspect of the present invention, the shunt prevention line can be formed by using the existing scribing line forming process as it is, so the efficiency of the manufacturing process is increased, It can effectively increase the production of modules.

이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Up to now, the present invention has been looked at focusing on examples. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in modified forms without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.

1000 : 페로브스카이트 태양광 모듈
10, 100 : 기판 20, 200 : 전면전극
30, 300 : 페로브스카이트층 31, 310 : 전자전달층
32, 320 : 홀전달층 40, 400 : 후면전극
500 : 제1션트 방지 라인 600 : 제2션트 방지 라인
C : 셀 N : 전자이동 방향
P : 정공이동 방향 P1 : 제1스크라이빙 라인
P2 : 제2스크라이빙 라인 P3 : 제3스크라이빙 라인
Pf1: 제1스크라이빙 라인 피치 Pf2: 제2스크라이빙 라인 피치
Eh1 : 후면전극 엣지 실링 영역 높이
Eh2 : 전면전극 엣지 실링 영역 높이
L : 레이저 패터닝 1000: perovskite solar module
10, 100: substrate 20, 200: front electrode
30, 300: perovskite layer 31, 310: electron transport layer
32, 320: hole transport layer 40, 400: rear electrode
500: first shunt prevention line 600: second shunt prevention line
C: Cell N: Electron migration direction
P: hole movement direction P1: 1st scribing line
P2: 2nd scribing line P3: 3rd scribing line
Pf1: first scribing line pitch Pf2: second scribing line pitch
Eh1: height of the back electrode edge sealing area
Eh2 : Front electrode edge sealing area height
L: laser patterning

Claims (14)

기판;
상기 기판 상부에 형성되는 후면전극;
상기 후면전극 상부에 형성되는 페로브스카이트층; 및
상기 페로브스카이트층 상부에 형성되는 전면전극;을 포함하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
Board;
a rear electrode formed on the substrate;
a perovskite layer formed on the rear electrode; and
A perovskite solar module comprising a; a front electrode formed on the perovskite layer.
 제1항에 있어서, 상기 후면전극은 제1 스크라이빙 라인을 포함하고, 상기 페로브스카이트층은 제2 스크라이빙 라인을 포함하며, 상기 전면전극은 제3 스크라이빙 라인을 포함하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
The method of claim 1, wherein the rear electrode includes a first scribing line, the perovskite layer includes a second scribing line, and the front electrode includes a third scribing line. Robskite solar modules.
 제1항에 있어서, 상기 제1 스크라이빙 라인은 상기 후면전극 일부를 개방시켜 상기 페로브스카이트층과 기판을 접속시키고, 상기 제2 스크라이빙 라인은 상기 페로브스카이트층 일부를 개방시켜 상기 전면전극과 상기 후면전극을 접속시켜, 상기 후면전극, 상기 페로브스카이트층 및 상기 전면전극을 직렬로 연결시키는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
The method of claim 1, wherein the first scribing line opens a part of the rear electrode to connect the perovskite layer and the substrate, and the second scribing line opens a part of the perovskite layer to make the By connecting the front electrode and the rear electrode, the perovskite solar module, characterized in that the rear electrode, the perovskite layer and the front electrode are connected in series.
 기판;
상기 기판 상부에 형성되는 후면전극;
상기 후면전극 상부에 형성되는 페로브스카이트층; 및
상기 페로브스카이트층 상부에 형성되는 전면전극;을 포함하고,
상기 후면전극은 길이 방향으로 패턴이 형성되어 복수개의 셀을 형성하고, 상기 셀의 양단부에 횡 방향으로 제1션트 방지 라인이 패턴된 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
Board;
a rear electrode formed on the substrate;
a perovskite layer formed on the rear electrode; and
Including; a front electrode formed on the perovskite layer,
The rear electrode is a perovskite solar module, characterized in that the pattern is formed in the longitudinal direction to form a plurality of cells, and a first shunt prevention line is patterned in the transverse direction at both ends of the cells.
 제4항에 있어서, 상기 전면전극 및 페로브스카이트층은 길이방향으로 패터닝되어 형성된 복수개의 셀을 포함하고, 상기 셀의 양단부에 횡 방향으로 패터닝되어 형성된 제2션트 방지 라인을 포함하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
5. The perovskite of claim 4, wherein the front electrode and the perovskite layer include a plurality of cells formed by patterning in the longitudinal direction, and a second shunt prevention line formed by patterning in the transverse direction at both ends of the cells. t solar module.
 제5항에 있어서, 상기 제1션트 방지 라인과 제2션트 방지 라인은 상기 후면전극, 페로브스카이트층 및 전면전극 상에 엣지 실링 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
The perovskite solar module according to claim 5, wherein the first shunt prevention line and the second shunt prevention line form an edge sealing area on the rear electrode, the perovskite layer, and the front electrode.
 제4항에 있어서, 상기 후면전극은 길이 방향으로 패터닝되어 형성된 제1 스크라이빙 라인을 포함하고, 상기 페로브스카이트층은 길이 방향으로 패터닝되어 형성된 제2 스크라이빙 라인을 포함하며, 상기 전면전극은 길이 방향으로 패터닝되어 형성된 제3 스크라이빙 라인을 포함하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
5. The method of claim 4, wherein the rear electrode comprises a first scribing line formed by patterning in the longitudinal direction, the perovskite layer comprises a second scribing line formed by patterning in the longitudinal direction, the front surface The electrode is a perovskite solar module comprising a third scribing line formed by patterning in the longitudinal direction.
 제4항에 있어서, 상기 제1 스크라이빙 라인 및 제3 스크라이빙 라인의 일단과 말단은 스크라이빙 라인 피치가 형성된 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
[Claim 5] The perovskite solar module according to claim 4, wherein a scribing line pitch is formed at one end and an end of the first scribing line and the third scribing line.
 제8항에 있어서, 상기 스크라이빙 라인 피치는 다각형 또는 원 형태인 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
The perovskite solar module according to claim 8, wherein the scribing line pitch has a polygonal or circular shape.
 제4항에 있어서, 상기 후면전극 상부에는 전자전달층이 형성되고, 페로브스카이트층 상부에는 홀전달층이 형성되는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
The perovskite solar module according to claim 4, wherein an electron transport layer is formed on the rear electrode, and a hole transport layer is formed on the perovskite layer.
 제4항에 있어서, 상기 후면전극 상부에는 홀전달층이 형성되고, 페로브스카이트층 상부에는 전자전달층이 형성되는 것을 특징으로 하는 페로브스카이트 태양광 모듈.
The perovskite solar module according to claim 4, wherein a hole transport layer is formed on the rear electrode, and an electron transport layer is formed on the perovskite layer.
 (a) 기판 상에 전면전극을 증착하는 단계;
(b) 상기 전면전극의 양단에 종 방향으로 제1션트 방지 라인을 패터닝하는 단계;
(c) 상기 전면전극의 길이 방향으로 제1스크라이빙 라인을 패터닝하는 단계;
(d) 상기 전면전극 상부에 페로브스카이트층을 형성하는 단계;
(e) 상기 페로브스카이트층의 길이 방향으로 제2스크라이빙 라인을 패터닝하는 단계;
(f) 상기 페로브스카이트층 상부에 후면전극을 형성하는 단계; 및
(g) 상기 페로브스카이트층 및 후면전극의 양단에 종 방향으로 제2션트 방지라인을 패터닝하고, 상기 후면전극 상부에 제3스크라이빙 라인을 형성하는 단계;를 포함하는 페로브스카이트 태양광 모듈 제조방법.
(a) depositing a front electrode on a substrate;
(b) patterning a first shunt prevention line at both ends of the front electrode in a longitudinal direction;
(c) patterning a first scribing line in the longitudinal direction of the front electrode;
(d) forming a perovskite layer on the front electrode;
(e) patterning a second scribe line in the longitudinal direction of the perovskite layer;
(f) forming a rear electrode on the perovskite layer; and
(g) patterning a second shunt prevention line in the longitudinal direction at both ends of the perovskite layer and the back electrode, and forming a third scribing line on the back electrode. Optical module manufacturing method.
 제11항에 있어서, 상기 (d)단계는 전자전달층을 형성한 이후에 페로브스카이트층을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양광 모듈 제조방법.
The method of claim 11, wherein step (d) further comprises forming a perovskite layer after forming the electron transport layer.
 제12항에 있어서, 상기 (d)단계는 페로브스카이트층을 형성한 이후에 홀전달층을 형성하는 단계를 더 포함하는 태양광 모듈 제조방법.
The method of claim 12, wherein step (d) further comprises forming a hole transport layer after forming the perovskite layer.
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