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KR101979271B1 - Solar cell module - Google Patents

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KR101979271B1
KR101979271B1 KR1020130022148A KR20130022148A KR101979271B1 KR 101979271 B1 KR101979271 B1 KR 101979271B1 KR 1020130022148 A KR1020130022148 A KR 1020130022148A KR 20130022148 A KR20130022148 A KR 20130022148A KR 101979271 B1 KR101979271 B1 KR 101979271B1
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KR
South Korea
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solar cell
substrate
light refraction
light
region
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장대희
김보중
김태윤
김민표
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Priority to US14/061,434 priority patent/US11271521B2/en
Priority to JP2013220210A priority patent/JP2014086735A/en
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/40Optical elements or arrangements
    • H10F77/42Optical elements or arrangements directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H10F77/484Refractive light-concentrating means, e.g. lenses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators

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Abstract

본 실시예에 따른 태양 전지 모듈은, 유효 영역(effective area) 및 데드 영역(dead area)이 정의되는 태양 전지 모듈로서, 태양 전지; 및 상기 태양 전지의 일면에 위치하며, 상기 데드 영역에 대응하여 형성된 광 굴절 패턴을 포함하는 기판을 포함한다. A solar cell module according to this embodiment is a solar cell module in which an effective area and a dead area are defined, including a solar cell; And a substrate disposed on one side of the solar cell and including a light refraction pattern formed corresponding to the dead region.

Description

태양 전지 모듈{SOLAR CELL MODULE}Solar cell module {SOLAR CELL MODULE}

본 발명은 태양 전지 모듈에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 개선된 구조를 가지는 태양 전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module, and more particularly, to a solar cell module having an improved structure.

최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예상되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양 전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 차세대 전지로서 각광받고 있다. With the recent depletion of existing energy sources such as oil and coal, interest in alternative energy to replace them is increasing. Among them, solar cells are attracting attention as a next-generation battery that converts solar energy into electric energy.

태양 전지는 광전 변환을 일으킬 수 있도록 반도체 기판에 도전형 영역 및 이에 전기적으로 연결되는 전극을 형성하여 형성될 수 있다. 그리고 태양 전지에는 특성을 향상하기 위하여 도전형 영역을 패시베이션하는 패시베이션 막, 반사를 방지하기 위한 반사 방지막 등도 형성된다. The solar cell may be formed by forming a conductive region and an electrode electrically connected to the conductive region on the semiconductor substrate so as to cause photoelectric conversion. In addition, a solar cell is formed with a passivation film for passivating a conductive region to improve characteristics, and an antireflection film for preventing reflection.

그런데 종래 태양 전지에서는 태양 전지로 입사되는 광을 충분히 사용하기 어려워 태양 전지의 효율이 좋지 않았다. 따라서 태양 전지의 효율을 최대화할 수 있도록 태양 전지를 설계하는 것이 요구된다. However, in the conventional solar cell, the light incident on the solar cell is difficult to use sufficiently, and the efficiency of the solar cell is not good. Therefore, it is required to design the solar cell to maximize the efficiency of the solar cell.

본 발명은 광 손실을 최소화하여 효율을 향상할 수 있는 태양 전지 모듈을 제공하고자 한다. The present invention provides a solar cell module capable of minimizing optical loss and improving efficiency.

본 실시예에 따른 태양 전지 모듈은, 유효 영역(effective area) 및 데드 영역(dead area)이 정의되는 태양 전지 모듈로서, 태양 전지; 및 상기 태양 전지의 일면에 위치하며, 상기 데드 영역에 대응하여 형성된 광 굴절 패턴을 포함하는 기판을 포함한다. A solar cell module according to this embodiment is a solar cell module in which an effective area and a dead area are defined, including a solar cell; And a substrate disposed on one side of the solar cell and including a light refraction pattern formed corresponding to the dead region.

본 실시예에 따른 태양 전지 모듈은, 전면 기판에서 데드 영역에 대응하는 부분에 광을 굴절하는 광 굴절 패턴을 형성하여, 데드 영역으로 입사된 광을 유효 영역으로 굴절시킨다. 이에 의하여 태양 전지 모듈의 효율을 향상할 수 있다. 이때, 광 굴절 패턴을 전체적으로 형성하지 않고 데드 영역에 대응하는 부분에서 부분적으로 형성하여 전면 기판의 구조적 안정성을 우수하게 유지할 수 있다. The solar cell module according to the present embodiment forms a light refraction pattern for refracting light in a portion corresponding to the dead region in the front substrate and refracts the light incident on the dead region to the effective region. Thus, the efficiency of the solar cell module can be improved. At this time, the optical deflection pattern may not be formed as a whole, but may be partially formed at a portion corresponding to the dead region, so that the structural stability of the front substrate can be maintained to be excellent.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라서 잘라서 본 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III 선을 따라서 잘라서 본 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 4는 도 1의 태양 전지의 전면을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈에 적용될 수 있는 요철부의 다양한 형상을 도시한 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 사시도이다.
1 is an exploded perspective view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the solar cell module cut along the line II-II in FIG.
3 is a cross-sectional view of the solar cell module taken along the line III-III in FIG.
4 is a plan view showing a front surface of the solar cell of FIG.
5 is a partial perspective view illustrating various shapes of the concave-convex portion that can be applied to the solar cell module according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
10 is a perspective view of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments and can be modified into various forms.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다. 그리고 도면에서는 설명을 좀더 명확하게 하기 위하여 두께, 넓이 등을 확대 또는 축소하여 도시하였는바, 본 발명의 두께, 넓이 등은 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the same reference numerals are used for the same or similar parts throughout the specification. In the drawings, the thickness, the width, and the like are enlarged or reduced in order to make the description more clear, and the thickness, width, etc. of the present invention are not limited to those shown in the drawings.

그리고 명세서 전체에서 어떠한 부분이 다른 부분을 "포함"한다고 할 때, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분을 배제하는 것이 아니며 다른 부분을 더 포함할 수 있다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 위치하는 경우도 포함한다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 위치하지 않는 것을 의미한다. Wherever certain parts of the specification are referred to as " comprising ", the description does not exclude other parts and may include other parts, unless specifically stated otherwise. Also, when a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it also includes the case where another portion is located in the middle as well as the other portion. When a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "directly on" another portion, it means that no other portion is located in the middle.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라서 잘라서 본 태양 전지 모듈의 단면도이다. FIG. 1 is an exploded perspective view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the solar cell module cut along a line II-II in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)은 태양 전지(150), 태양 전지(150)의 전면 상에 위치하는 제1 기판(이하 "전면 기판")(110) 및 태양 전지(150)의 후면 상에 위치하는 제2 기판(이하 "후면 기판")(200)을 포함할 수 있다. 또한, 태양 전지 모듈(100)은 태양 전지(150)와 전면 기판(110) 사이의 제1 밀봉재(131)와, 태양 전지(150)와 후면 기판(200) 사이의 제2 밀봉재(132)를 포함할 수 있다.1 and 2, a solar cell module 100 according to an embodiment of the present invention includes a solar cell 150, a first substrate (hereinafter referred to as a " front substrate " ) 110 and a second substrate 200 (hereinafter referred to as a "rear substrate") 200 located on the rear surface of the solar cell 150. The solar cell module 100 includes a first sealing material 131 between the solar cell 150 and the front substrate 110 and a second sealing material 132 between the solar cell 150 and the rear substrate 200 .

먼저, 태양 전지(150)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환부와, 광전 변환부에 전기적으로 연결되는 전극을 포함하여 형성된다. 본 실시예에서는 일례로 반도체 기판과 불순물층을 포함하는 광전 변환부가 적용될 수 있다. 구체적인 광전 변환부의 구조는 도 3을 참조하여 추후에 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 화합물 반도체를 이용하거나, 염료 감응 물질을 이용하는 등 다양한 구조가 광전 변환부로 사용될 수 있다. First, the solar cell 150 includes a photoelectric conversion unit for converting solar energy into electric energy, and an electrode electrically connected to the photoelectric conversion unit. In this embodiment, for example, a photoelectric conversion portion including a semiconductor substrate and an impurity layer may be applied. The structure of the specific photoelectric conversion portion will be described later in detail with reference to FIG. However, the present invention is not limited thereto, and various structures such as a compound semiconductor or a dye sensitized material can be used as the photoelectric conversion portion.

이러한 태양 전지(150)는 리본(142)를 포함하며, 리본(142)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 구체적으로, 리본(142)은 태양 전지(150)의 수광면 상에 형성된 전면 전극과, 인접한 다른 태양 전지(150)의 이면 상에 형성된 후면 전극을 태빙(tabbing) 공정에 의해 연결할 수 있다. 태빙 공정은 태양 전지(150)의 일면에 플럭스(flux)를 도포하고, 플럭스가 도포된 태양 전지(150)에 리본(142)을 위치시킨 다음, 소성 과정을 거쳐 수행될 수 있다. 플럭스는 솔더링을 방해하는 산화막을 제거하기 위한 것으로, 반드시 포함되어야 하는 것은 아니다. These solar cells 150 include a ribbon 142 and may be electrically connected in series, in parallel, or in series and parallel by a ribbon 142. Specifically, the ribbon 142 may connect a front electrode formed on the light receiving surface of the solar cell 150 and a rear electrode formed on the back surface of another adjacent solar cell 150 by a tabbing process. The tableting process may be performed by applying a flux to one surface of the solar cell 150, placing the ribbon 142 on the flux-applied solar cell 150, and then performing a firing process. The flux is intended to remove the oxide film which interferes with the soldering, and is not necessarily included.

또는, 태양 전지(150)의 일면과 리본(142) 사이에 전도성 필름(미도시)을 부착시킨 다음, 열 압착에 의해 복수의 태양 전지(150)를 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있다. 전도성 필름(미도시)은 도전성이 우수한 금, 은, 니켈, 구리 등으로 형성된 도전성 입자가 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지 등으로 형성된 필름 내에 분산된 것일 수 있다. 이러한 전도성 필름을 열을 가하면서 압착하면 도전성 입자가 필름의 외부로 노출되고, 노출된 도전성 입자에 의해 태양 전지(150)와 리본(142)이 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이 전도성 필름(미도시)에 의해 복수의 태양 전지(150)를 연결하여 모듈화하는 경우는, 공정 온도를 저하시킬 수 있어 태양 전지(150)의 휘어짐을 방지할 수 있다. Alternatively, a conductive film (not shown) may be attached between one side of the solar cell 150 and the ribbon 142, and then a plurality of solar cells 150 may be connected in series or in parallel by thermocompression bonding. The conductive film (not shown) may be formed by dispersing electrically conductive particles formed of gold, silver, nickel, copper or the like having excellent conductivity in a film formed of an epoxy resin, an acrylic resin, a polyimide resin, a polycarbonate resin or the like. When the conductive film is compressed while being heated, the conductive particles are exposed to the outside of the film, and the solar cell 150 and the ribbon 142 can be electrically connected by the exposed conductive particles. When a plurality of solar cells 150 are modularized by the conductive film (not shown), the process temperature can be lowered, and warpage of the solar cell 150 can be prevented.

또한, 버스 리본(145)은 리본(142)에 의하여 연결된 하나의 열(列)의 태양 전지(150)의 리본(142)의 양끝단을 교대로 연결한다. 버스 리본(145)은 하나의 열을 이루는 태양 전지(150)의 단부에서 이와 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 버스 리본(145)은 태양 전지(150)가 생산한 전기를 모으며 전기가 역류되는 것을 방지하는 정션 박스(미도시)와 연결된다. The bus ribbon 145 alternately connects both ends of the ribbon 142 of the solar cell 150 in one row connected by the ribbon 142. [ The bus ribbons 145 may be arranged in the direction intersecting the ends of the solar cells 150 forming one row. The bus ribbon 145 is connected to a junction box (not shown) that collects electricity generated by the solar cell 150 and prevents electricity from flowing backward.

제1 밀봉재(131)는 태양 전지(150)의 수광면에 위치하고, 제2 밀봉재(132)는 태양 전지(150)의 이면에 위치할 수 있으며, 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 라미네이션에 의해 접착하여, 태양 전지(150)에 악영향을 미칠 수 있는 수분이나 산소를 차단하며, 태양 전지의 각 요소들이 화학적으로 결합할 수 있도록 한다. The first seal member 131 may be positioned on the light receiving surface of the solar cell 150 and the second seal member 132 may be positioned on the back surface of the solar cell 150. The first seal member 131 and the second seal member 132 Are adhered by lamination to cut off moisture or oxygen which may adversely affect the solar cell 150, and allow each element of the solar cell to chemically bond.

이러한 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)는 그 외 다양한 물질을 이용하여 라미네이션 이외의 다른 방법에 의하여 형성될 수 있다. The first sealing material 131 and the second sealing material 132 may be made of ethylene vinyl acetate copolymer resin (EVA), polyvinyl butyral, silicon resin, ester resin, olefin resin, or the like. However, the present invention is not limited thereto. Accordingly, the first and second sealing materials 131 and 132 may be formed by a method other than lamination using various other materials.

전면 기판(110)은 태양광을 투과하도록 제1 밀봉재(131) 상에 위치하며, 외부의 충격 등으로부터 태양 전지(150)를 보호하기 위해 강화유리인 것이 바람직하다. 또한, 태양광의 반사를 방지하고 태양광의 투과율을 높이기 위해 철분이 적게 들어간 저철분 강화유리인 것이 더욱 바람직하다. 본 실시예에서는 전면 기판(110)에서 일정 영역에 광 굴절 패턴(112)이 형성되어 광 손실을 최소화할 수 있는데, 이에 대해서는 추후에 도 3 등을 함께 참조하여 상술한다. The front substrate 110 is positioned on the first sealing material 131 to transmit sunlight and is preferably made of tempered glass to protect the solar cell 150 from external impacts. Further, it is more preferable to use a low-iron-content tempered glass containing a small amount of iron in order to prevent the reflection of sunlight and increase the transmittance of sunlight. In this embodiment, a light refraction pattern 112 is formed in a predetermined area on the front substrate 110 to minimize light loss, which will be described in detail later with reference to FIG. 3 and the like.

후면 기판(200)은 태양 전지(150)의 이면에서 태양 전지(150)를 보호하는 층으로서, 방수, 절연 및 자외선 차단 기능을 한다. 후면 기판(200)은 필름 또는 시트 등의 형태로 구성될 수 있다. 일례로, 후면 기판(200)은 TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 후면 기판(200)이 리지드(rigid)한 특성을 가지는 물질로 구성될 수 있음은 물론이다. The rear substrate 200 protects the solar cell 150 from the back surface of the solar cell 150, and functions as a waterproof, insulating, and ultraviolet shielding function. The rear substrate 200 may be formed in the form of a film or a sheet. For example, the back substrate 200 may be TPT (Tedlar / PET / Tedlar) type, but is not limited thereto. However, the present invention is not limited thereto. That is, it is needless to say that the rear substrate 200 may be made of a material having rigid characteristics.

후면 기판(200)은 전면 기판(110) 측으로부터 입사된 태양광을 반사하여 재이용될 수 있도록 반사율이 우수한 재질일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 후면 기판(200)이 태양광이 입사될 수 있는 투명 재질로 형성되어 양면 수광형의 태양 전지 모듈(100)을 구현할 수도 있다. The rear substrate 200 may be made of a material having excellent reflectivity so that sunlight incident from the front substrate 110 can be reflected and reused. However, the present invention is not limited thereto, and the rear substrate 200 may be formed of a transparent material from which solar light can enter, thereby realizing a solar cell module 100 of a double-side light receiving type.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 함께 참조하여 본 실시예에 따른 태양 전지(150) 및 전면 기판(110)의 구체적인 구조를 상세하게 설명한다. 태양 전지(150) 및 전면 기판(110) 이외의 구성에 대해서는 이미 설명하였으므로, 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, the specific structure of the solar cell 150 and the front substrate 110 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. Since the configurations other than the solar cell 150 and the front substrate 110 have already been described, the detailed description will be omitted.

도 3은 도 1의 III-III 선을 따라서 잘라서 본 태양 전지 모듈의 단면도이다. 도 4는 도 1의 태양 전지의 전면을 도시한 평면도이다. 3 is a cross-sectional view of the solar cell module taken along the line III-III in FIG. 4 is a plan view showing a front surface of the solar cell of FIG.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(150)는, 광전 변환부(10, 20, 30)와, 이에 전기적으로 연결되는 전극(24, 34)을 포함한다. 후술하는 태양 전지(150)의 구조는 일례로 제시하는 것에 불과할 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 앞서 언급한 바와 같이 다양한 구조의 태양 전지(150)가 적용될 수 있다. Referring to FIG. 3, the solar cell 150 according to the present embodiment includes photoelectric conversion units 10, 20, and 30 and electrodes 24 and 34 electrically connected thereto. The structure of the solar cell 150 described below is merely an example, but the present invention is not limited thereto. Accordingly, the solar cell 150 having a variety of structures as described above can be applied.

좀더 구체적으로, 본 실시예에 따른 태양 전지(150)는, 반도체 기판(10)과, 반도체 기판(10)에 형성되는 불순물층(20, 30)과, 불순물층(20, 30)에 전기적으로 연결되는 전극(24, 34)을 포함할 수 있다. 불순물층(20, 30)은 에미터층(20)과 후면 전계층(30)을 포함할 수 있고, 전극(24, 34)은 에미터층(20)에 전기적으로 연결되는 제1 전극(24)과 후면 전계층(30)에 전기적으로 연결되는 제2 전극(34)을 포함할 수 있다. 그리고 이웃한 태양 전지(150)와의 연결을 위한 리본(142)이 제1 전극(24) 또는 제2 전극(34)에 각기 연결된다. 이와 함께 태양 전지(150)는 반사 방지막(22), 패시베이션 막(32) 등을 더 포함할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다. More specifically, the solar cell 150 according to the present embodiment includes a semiconductor substrate 10, impurity layers 20 and 30 formed on the semiconductor substrate 10, and electrically connected to the impurity layers 20 and 30 And electrodes 24 and 34 connected thereto. The impurity layers 20 and 30 may include an emitter layer 20 and a back front layer 30 and the electrodes 24 and 34 may include a first electrode 24 electrically connected to the emitter layer 20, And a second electrode 34 electrically connected to the rear front layer 30. And a ribbon 142 for connection to the neighboring solar cell 150 is connected to the first electrode 24 or the second electrode 34, respectively. In addition, the solar cell 150 may further include an antireflection film 22, a passivation film 32, and the like. This will be explained in more detail.

반도체 기판(10)은 다양한 반도체 물질을 포함할 수 있는데, 일례로 제2 도전형 불순물을 포함하는 실리콘을 포함할 수 있다. 실리콘으로는 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘이 사용될 수 있으며, 제2 도전형 불순물은 일례로 n형일 수 있다. 즉, 반도체 기판(10)은 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 5족 원소가 도핑된 단결정 또는 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. The semiconductor substrate 10 may comprise various semiconductor materials, for example silicon containing a second conductivity type impurity. As the silicon, single crystal silicon or polycrystalline silicon may be used, and the second conductivity type impurity may be n-type, for example. That is, the semiconductor substrate 10 may be formed of single crystal or polycrystalline silicon doped with a Group 5 element such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), and antimony (Sb)

이와 같이 n형의 불순물을 가지는 반도체 기판(10)을 사용하면, 반도체 기판(10)의 전면에 p형의 불순물을 가지는 에미터층(20)이 형성되어 pn 접합(junction)을 이루게 된다. 이러한 pn 접합에 광이 조사되면 광전 효과에 의해 생성된 전자가 반도체 기판(10)의 후면 쪽으로 이동하여 제2 전극(34)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(10)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(24)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. 그려면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(10)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 변환 효율이 향상될 수 있다. When the semiconductor substrate 10 having the n-type impurity is used, the emitter layer 20 having the p-type impurity is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 10 to form a pn junction. When the pn junction is irradiated with light, electrons generated by the photoelectric effect move toward the rear surface of the semiconductor substrate 10, are collected by the second electrode 34, and the holes move toward the front surface of the semiconductor substrate 10 1 electrode 24, respectively. Thereby, electric energy is generated. In this case, holes having a slower moving speed than electrons may move to the front surface of the semiconductor substrate 10 rather than the rear surface thereof, thereby improving the conversion efficiency.

그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 반도체 기판(10) 및 후면 전계층(30)이 p형을 가지고 에미터층(20)이 n형을 가지는 것도 가능함은 물론이다. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the semiconductor substrate 10 and the rear front layer 30 may have a p-type and the emitter layer 20 may have an n-type.

도면에 도시하지는 않았지만, 반도체 기판(10)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링(texturing)되어 피라미드 등의 형태의 요철을 가질 수 있다. 이와 같은 텍스쳐링에 의해 반도체 기판(10)의 전면 등에 요철이 형성되어 표면 거칠기가 증가되면, 반도체 기판(10)의 전면 등을 통하여 입사되는 광의 반사율을 낮출 수 있다. 따라서 반도체 기판(10)과 에미터층(20)의 계면에 형성된 pn 접합까지 도달하는 광량을 증가시킬 수 있어, 광 손실을 최소화할 수 있다. Although not shown in the figure, the front and / or rear surface of the semiconductor substrate 10 may be textured to have irregularities in the form of a pyramid or the like. When the surface roughness of the semiconductor substrate 10 is increased by forming concaves and convexes on the front surface of the semiconductor substrate 10 by such texturing, the reflectance of light incident through the front surface of the semiconductor substrate 10 can be reduced. Therefore, the amount of light reaching the pn junction formed at the interface between the semiconductor substrate 10 and the emitter layer 20 can be increased, thereby minimizing the optical loss.

반도체 기판(10)의 전면 쪽에는 제1 도전형 불순물을 가지는 에미터층(20)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서 에미터층(20)은 제1 도전형 불순물로 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 p형 불순물을 사용할 수 있다. An emitter layer 20 having a first conductivity type impurity may be formed on the front surface of the semiconductor substrate 10. [ In the present embodiment, the emitter layer 20 is a first conductivity type impurity, and a p-type impurity such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), or indium (In) as a Group III element can be used.

반도체 기판(10) 위에, 좀더 정확하게는 반도체 기판(10)에 형성된 에미터층(20) 위에 반사 방지막(22) 및 제1 전극(24)이 형성된다. The antireflection film 22 and the first electrode 24 are formed on the semiconductor substrate 10 and more precisely on the emitter layer 20 formed on the semiconductor substrate 10.

반사 방지막(22)은 제1 전극(24)이 형성된 부분을 제외하고 실질적으로 반도체 기판(10)의 전면 전체에 형성될 수 있다. 반사 방지막(22)은 반도체 기판(10)의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 감소시키고, 에미터층(20)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. The antireflection film 22 may be formed substantially entirely on the entire surface of the semiconductor substrate 10 except for the portion where the first electrode 24 is formed. The antireflection film 22 reduces the reflectivity of light incident on the front surface of the semiconductor substrate 10 and immobilizes defects existing in the surface or bulk of the emitter layer 20. [

반도체 기판(10)의 전면을 통해 입사되는 광의 반사율이 낮추는 것에 의하여 반도체 기판(10)과 에미터층(20)의 계면에 형성된 pn 접합까지 도달되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 태양 전지(150)의 단락 전류(Isc)를 증가시킬 수 있다. 그리고 에미터층(20)에 존재하는 결함을 부동화하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(150)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. 이와 같이 반사 방지막(22)에 의해 태양 전지(150)의 개방 전압과 단락 전류를 증가시켜 태양 전지(150)의 효율을 향상할 수 있다.The amount of light reaching the pn junction formed at the interface between the semiconductor substrate 10 and the emitter layer 20 can be increased by lowering the reflectance of the light incident through the front surface of the semiconductor substrate 10. Accordingly, the short circuit current Isc of the solar cell 150 can be increased. The open voltage Voc of the solar cell 150 can be increased by immobilizing defects present in the emitter layer 20 to remove recombination sites of the minority carriers. As described above, the efficiency of the solar cell 150 can be improved by increasing the open-circuit voltage and the short-circuit current of the solar cell 150 with the anti-reflection film 22.

방사 방지막(22)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 반사 방지막(22)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 반사 방지막(22)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 그리고 반도체 기판(10)과 반사 방지막(22) 사이에 패시베이션을 위한 전면 패시베이션 막(도시하지 않음)을 더 구비할 수도 있다. 이 또한 본 발명의 범위에 속한다. The anti-radiation film 22 may be formed of various materials. For example, the antireflection film 22 may be a single film selected from the group consisting of a silicon nitride film, a silicon nitride film including hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2 and CeO 2 , Layer structure having a combination of at least two layers. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the anti-reflection film 22 may include various materials. Further, a front passivation film (not shown) may be further provided between the semiconductor substrate 10 and the antireflection film 22 for passivation. Are also within the scope of the present invention.

제1 전극(24)은 반사 방지막(22)에 형성된 개구부를 통하여(즉, 반사 방지막(22)을 관통하여) 에미터층(20)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제1 전극(24)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있는데 이에 대해서는 추후에 다시 설명한다. The first electrode 24 is electrically connected to the emitter layer 20 through an opening formed in the antireflection film 22 (i.e., through the antireflection film 22). The first electrode 24 may be formed to have various shapes by various materials, which will be described later.

반도체 기판(10)의 후면 쪽에는 반도체 기판(10)보다 높은 도핑 농도로 제2 도전형 불순물을 포함하는 후면 전계층(30)이 형성된다. 본 실시예에서 후면 전계층(30)은 제2 도전형 불순물로 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등의 n형 불순물을 사용할 수 있다. A rear front layer 30 including a second conductive impurity at a higher doping concentration than the semiconductor substrate 10 is formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10. In the present embodiment, the rear front layer 30 may be an n-type impurity such as phosphorus (P), arsenic (As), bismuth (Bi), and antimony (Sb) which are Group 5 elements as the second conductive impurities.

이와 함께 반도체 기판(10)의 후면에는 패시베이션 막(32)과 제2 전극(34)이 형성될 수 있다. In addition, a passivation film 32 and a second electrode 34 may be formed on the rear surface of the semiconductor substrate 10.

패시베이션 막(32)은 제2 전극(34)이 형성된 부분을 제외하고 실질적으로 반도체 기판(10)의 후면 전체에 형성될 수 있다. 이러한 패시베이션 막(32)은 반도체 기판(10)의 후면에 존재하는 결함을 부동화하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거할 수 있다. 이에 의하여 태양 전지(150)의 개방 전압을 증가시킬 수 있다.The passivation film 32 may be formed substantially on the entire rear surface of the semiconductor substrate 10 except for the portion where the second electrode 34 is formed. This passivation film 32 can pass the defects present on the back surface of the semiconductor substrate 10 to remove recombination sites of minority carriers. Thus, the open-circuit voltage of the solar cell 150 can be increased.

이러한 패시베이션 막(32)은 광이 투과될 수 있도록 투명한 절연 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 이러한 패시베이션 막(32)을 통하여 반도체 기판(10)의 후면을 통해서도 광이 입사될 수 있도록 하여 태양 전지(150)의 효율을 향상할 수 있다. 일례로, 패시베이션 막(32)은 실리콘 질화막, 수소를 포함한 실리콘 질화막, 실리콘 산화막, 실리콘 산화 질화막, 알루미늄 산화막, MgF2, ZnS, TiO2 및 CeO2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 단일막 또는 2개 이상의 막이 조합된 다층막 구조를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 패시베이션 막(32)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. The passivation film 32 may be made of a transparent insulating material so that light can be transmitted. Therefore, light can be incident on the rear surface of the semiconductor substrate 10 through the passivation film 32, thereby improving the efficiency of the solar cell 150. For example, the passivation film 32 may be a single film selected from the group consisting of a silicon nitride film, a silicon nitride film including hydrogen, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, an aluminum oxide film, MgF 2 , ZnS, TiO 2, and CeO 2 , Layer structure having a combination of at least two layers. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that the passivation film 32 may include various materials.

제2 전극(34)은 패시베이션 막(32)에 형성된 개구부를 통하여(즉, 패시베이션 막(32)을 관통하여) 후면 전계층(30)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제2 전극(34)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다. The second electrode 34 is electrically connected to the rear front layer 30 through an opening formed in the passivation film 32 (i.e., through the passivation film 32). The second electrode 34 may be formed to have various shapes by various materials.

이때, 제1 전극(24) 및 제2 전극(34)은 서로 다른 폭, 피치 등을 가질 수는 있지만, 그 기본 형상은 유사할 수 있다. 이에 따라 이하에서는 제1 전극(24)을 위주로 설명하며, 제2 전극(34)에 대한 설명을 생략한다. 이하의 설명은 제1 및 제2 전극(24, 34)에 공통적으로 적용될 수 있다.At this time, although the first electrode 24 and the second electrode 34 may have different widths, pitches, and the like, their basic shapes may be similar. Accordingly, the first electrode 24 will be described below, and the description of the second electrode 34 will be omitted. The following description can be applied to the first and second electrodes 24 and 34 in common.

일례로, 도 4를 참조하면, 제1 전극(24)은 제1 피치(P1)를 가지면서 서로 평행하게 배치되는 복수의 핑거 전극(24a)을 포함할 수 있다. 이와 함께 전극(24)은 핑거 전극들(24a)과 교차하는 방향으로 형성되어 핑거 전극(24a)을 연결하는 버스바 전극(24b)을 포함할 수 있다. 이러한 버스 전극(24b)은 하나만 구비될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 피치(P1)보다 더 큰 제2 피치(P2)를 가지면서 복수 개로 구비될 수도 있다. 이때, 핑거 전극(24a)의 폭보다 버스바 전극(24b)의 폭이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 동일한 폭을 가질 수 있다. 상술한 제1 전극(24)의 형상은 일례로 제시한 것에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. For example, referring to FIG. 4, the first electrode 24 may include a plurality of finger electrodes 24a having a first pitch P1 and disposed in parallel with each other. In addition, the electrode 24 may include a bus bar electrode 24b formed in a direction crossing the finger electrodes 24a and connecting the finger electrodes 24a. Only one bus electrode 24b may be provided or a plurality of bus electrodes 24b may be provided with a second pitch P2 larger than the first pitch P1 as shown in FIG. At this time, the width of the bus bar electrode 24b may be larger than the width of the finger electrode 24a, but the present invention is not limited thereto and may have the same width. The shape of the first electrode 24 described above is merely an example, and the present invention is not limited thereto.

단면 상으로 볼 때, 핑거 전극(24a) 및 버스바 전극(24b)이 모두 반사 방지막(22)(제2 전극(34)일 경우에는 패시베이션 막(32), 이하 동일)을 관통하여 형성될 수도 있다. 또는, 핑거 전극(24a)이 반사 방지막(22)을 관통하고 버스바 전극(24b)은 반사 방지막(22) 상에서 형성될 수 있다. The finger electrode 24a and the bus bar electrode 24b both may be formed to penetrate through the antireflection film 22 (the passivation film 32 in the case of the second electrode 34, hereinafter the same) have. Alternatively, the finger electrode 24a may pass through the antireflection film 22 and the bus bar electrode 24b may be formed on the antireflection film 22.

제1 및 제2 전극(24, 34)은 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au) 및 이들의 합금을 포함하는 단일층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The first and second electrodes 24 and 34 may be formed of at least one selected from the group consisting of Ag, Ni, Cu, Al, Sn, Zn, ), Gold (Au), and alloys thereof. However, the present invention is not limited thereto.

제1 및 제2 전극(24, 34)(특히, 버스바 전극(24b)) 상에는 이웃한 태양 전지(150)와의 연결을 위하여 리본(142)이 전기적으로 연결된다. 리본(142)은 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 아연(Zn), 인듐(In), 티타늄(Ti), 금(Au), 납(Pb) 및 이들의 합금을 포함하는 단일층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. A ribbon 142 is electrically connected to the first and second electrodes 24 and 34 (particularly, the bus bar electrode 24b) for connection to the neighboring solar cell 150. The ribbons 142 may be formed of a metal such as Ag, Ni, Cu, Al, Sn, Zn, In, Ti, Lead (Pb), and alloys thereof. However, the present invention is not limited thereto.

도 1을 함께 참조하면, 상술한 바와 같은 태양 전지 모듈(100)은, 광이 입사되어 광전 변환이 일어나는 유효 영역(effective area)(EA)와, 광이 입사되지 않거나 광이 입사되더라도 광전 변환을 일으킬 수 없는 데드 영역(DA)을 구비하게 된다. 일례로, 데드 영역은, 태양 전지(150) 내에 위치한 전극(24, 34), 리본(142) 등에 의하여 광이 입사되지 않는 쉐이딩 영역(SA)과, 태양 전지(150)가 위치하지 않아 광이 입사되더라도 광전 변환을 할 수 없는 외곽 영역(PA) 등을 포함할 수 있다. 유효 영역(EA)은 태양 전지(150) 내부에서 쉐이딩 영역(SA)을 제외한 부분으로 구성된다. 그리고 상술한 데드 영역(DA)의 적어도 일부에 해당하도록 전면 기판(110)에 광 굴절 패턴(112)이 위치한다. Referring to FIG. 1, the solar cell module 100 as described above has an effective area EA where light is incident and photoelectric conversion occurs, and photoelectric conversion even when light is not incident or light is incident. A dead zone DA that can not be generated is provided. The dead zone includes a shading area SA in which no light is incident due to the electrodes 24 and 34 and the ribbon 142 disposed in the solar cell 150 and a shading area SA in which the solar cell 150 is not positioned, And an outer area PA in which photoelectric conversion can not be performed even if it is incident. The effective area EA is formed inside the solar cell 150 except for the shading area SA. The light refraction pattern 112 is positioned on the front substrate 110 to correspond to at least a part of the dead area DA described above.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 복수 개의 태양 전지(150)를 연결하는 리본(142)과 이에 연결되는 버스 리본(145)이 형성된 부분에 대응하도록 광 굴절 패턴(112)이 형성된다. 즉, 광 굴절 패턴(112)이 리본(142) 및 버스 리본(145)이 형성된 영역을 따라 길게 이어지는 형상을 가질 수 있다. 여기서, 리본(142)은 전극(24, 34)의 버스바 전극에 대응하는 부분으로서, 쉐이딩 영역(SA)을 구성한다. 이와 같이 쉐이딩 영역(SA)에 대응하도록 광 굴절 패턴(112)을 형성하는 것에 의하여 광 굴절 패턴(112)에 의하여 광을 유효 영역(EA) 쪽으로 굴절되도록 할 수 있다. 이에 의하여 쉐이딩 영역으로 입사한 광을 유효 영역(EA) 쪽으로 굴절시켜 광 손실을 최소화할 수 있고, 이에 따라 태양 전지(150) 내에서 사용되는 광량을 최대화할 수 있다. 1 and 3, in this embodiment, a light refraction pattern 112 is formed to correspond to a portion where a ribbon 142 connecting a plurality of solar cells 150 and a bus ribbon 145 connected thereto are formed do. That is, the light refraction pattern 112 may have a shape extending along the region where the ribbon 142 and the bus ribbon 145 are formed. Here, the ribbon 142 corresponds to the bus bar electrode of the electrodes 24 and 34, and constitutes the shading area SA. By forming the light refraction pattern 112 so as to correspond to the shading area SA, light can be refracted toward the effective area EA by the light refraction pattern 112. [ Accordingly, light incident on the shading area can be refracted toward the effective area EA to minimize light loss, thereby maximizing the amount of light used in the solar cell 150.

이러한 광 굴절 패턴(112)는 전면 기판(110)의 일부를 특정 형상으로 제거하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 일례로, 전면 기판(110)의 해당 부분을 건식 식각 또는 습식 식각 등에 의하여 제거하거나, 압출 롤러 등을 이용하여 해당 부분의 일부를 제거하는 제거하는 것에 의하여 광 굴절 패턴(112)을 형성할 수 있다. The light refraction pattern 112 may be formed by removing a part of the front substrate 110 to a specific shape. For example, the light refraction pattern 112 can be formed by removing a portion of the front substrate 110 by dry etching, wet etching or the like, or by removing a part of the portion using an extrusion roller or the like .

도 1에서는 광 굴절 패턴(112)이 역피라미드 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러면 전면 기판(110)의 기판면과 경사지는 경사면에서 광이 굴절되어 쉽게 유효 영역(EA)으로 굴절될 수 있도록 한다. 그러면 광 굴절 패턴(112)는 일종의 집중기(concentrator) 역할을 하게 된다. 이에 따라 쉐이딩 영역(SA)으로 입사되어 광전 변환에 이용되기 어려운 광이 유효 영역(EA)으로 입사되어 광전 변환에 이용되도록 할 수 있다. 따라서, 광 손실을 최소화하여 태양 전지(150)에 의한 광전 변환 효율을 향상할 수 있다. In FIG. 1, the light refraction pattern 112 has an inverted pyramid shape. In this case, the light is refracted at the inclined plane of the front substrate 110 and the inclined plane so that the light can be easily refracted into the effective area EA. The light refraction pattern 112 then acts as a kind of concentrator. Accordingly, light which is incident on the shading area SA and which is difficult to be used for photoelectric conversion can be incident on the effective area EA and used for photoelectric conversion. Therefore, the photoelectric conversion efficiency by the solar cell 150 can be improved by minimizing the light loss.

이러한 광 굴절 패턴(112)은 쉐이딩 영역(SA)과 합치되도록 얼라인(align) 되어야 하므로, 전면 기판(110)에는 얼라인을 위한 얼라인 마크(116)가 형성될 수 있다. 얼라인 마크(116)는 다양한 구조, 형상, 물질 등을 가질 수 있다. 일례로, 광 굴절 패턴(112)을 형성하는 공정에서 광 굴절 패턴(112)과 동일한 방법에 의하여 얼라인 마크(116)를 형성할 수 있다. 이 경우에는 공정을 단순화할 수 있다. Since the light refraction pattern 112 is aligned with the shading area SA, the front substrate 110 may be provided with an alignment mark 116 for alignment. The alignment marks 116 may have a variety of structures, shapes, materials, and the like. For example, in the process of forming the photorefractive pattern 112, the alignment mark 116 can be formed by the same method as the photorefractive pattern 112. [ In this case, the process can be simplified.

이때, 광 굴절 패턴(112)는 광을 굴절할수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다. 즉, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 광 굴절 패턴(112a)가 라운드진 형상(일례로, 반구 형상)을 가질 수 있다. 이러한 형상의 광 굴절 패턴(112a)는 뾰족한 부분을 구비하지 않아 전면 기판(110a)의 구조적 안정성을 향상할 수 있다. 또는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 광 굴절 패턴(112b)가 노치 형상의 단면을 가지는 프리즘 형상을 가질 수도 있다. 이러한 형상의 광 굴절 패턴(112b)는 간단한 구조에 의하여 쉐이딩 영역(SA)으로 입사된 광을 효율적으로 유효 영역(EA)으로 굴절시킬 수 있다. 이 외에도 광 굴절 패턴(112)는 다양한 형상을 가질 수 있다. At this time, the light refraction pattern 112 may have various shapes to refract light. That is, as shown in FIG. 5A, the light refraction pattern 112a may have a rounded shape (for example, hemispherical shape). The light refraction pattern 112a having such a shape does not have a pointed portion and can improve the structural stability of the front substrate 110a. Alternatively, as shown in Fig. 5B, the light refraction pattern 112b may have a prism shape having a notch-shaped cross section. The light refraction pattern 112b having such a shape can efficiently refract light incident on the shading area SA into the effective area EA by a simple structure. In addition, the photorefractive pattern 112 may have various shapes.

본 실시예에서는 전면 기판(110)이 투명 기판부(110a)로 구성되고, 이 투명 기판부(110a)에 광 굴절 패턴(112)이 형성된다. 이와 같이 투명 기판부(110a)에 직접 광 굴절 패턴(112)을 형성하면 별도의 막 등을 형성하지 않아도 되므로 기존의 태양 전지 모듈(100)에 쉽게 적용할 수 있다. 이때, 전면 기판(110)의 외면에 광 굴절 패턴(112)이 형성되어 전면 기판(110)의 외면에서 발생하는 반사 등의 문제를 좀더 효과적으로 방지할 수 있다. In this embodiment, the front substrate 110 is formed of a transparent substrate portion 110a, and a light refraction pattern 112 is formed on the transparent substrate portion 110a. If a light refraction pattern 112 is directly formed on the transparent substrate portion 110a, it is not necessary to form a separate film or the like, so that it can be easily applied to a conventional solar cell module 100. At this time, the light refraction pattern 112 may be formed on the outer surface of the front substrate 110 to more effectively prevent a problem such as reflection occurring on the outer surface of the front substrate 110.

이와 같이 본 실시예에서는 전면 기판(110)에서 데드 영역(DA)에 대응하는 부분에 광을 굴절하는 광 굴절 패턴(112)을 형성하여, 데드 영역(DA)으로 입사된 광을 유효 영역(EA)으로 굴절시킨다. 이에 의하여 태양 전지 모듈(100)의 효율을 향상할 수 있다. 이때, 광 굴절 패턴(112)을 전체적으로 형성하지 않고 데드 영역(DA)에 대응하는 부분에서 부분적으로 형성하여 전면 기판(110)의 구조적 안정성을 우수하게 유지할 수 있다.
As described above, in this embodiment, a light refraction pattern 112 for refracting light is formed on a portion of the front substrate 110 corresponding to the dead area DA, and the light incident on the dead area DA is divided into an effective area EA ). Thus, the efficiency of the solar cell module 100 can be improved. At this time, the optical deflection pattern 112 may be partially formed at a portion corresponding to the dead region DA without forming the photorefractive pattern 112, so that the structural stability of the front substrate 110 can be maintained to be excellent.

이하, 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 태양 전지 모듈을 좀더 상세하게 설명한다. 앞서 설명한 실시예와 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서 상세하게 설명한다. 그리고 앞서 설명한 실시예에 적용될 수 있는 변형들은 아래의 실시예들에서도 적용될 수 있다. Hereinafter, a solar cell module according to another embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 6 to 10. FIG. Detailed descriptions will be omitted for the same or extremely similar parts as those of the above-described embodiments, and different parts will be described in detail. Variations that can be applied to the embodiments described above can also be applied to the following embodiments.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 실시예에서는 태양 전지(150)에 인접한 전면 기판(110)의 일면(좀더 정확하게는, 투명 기판부(110a)의 내면)에 광 굴절 패턴(112)이 형성된다. 이와 같이 전면 기판(110)의 내면에 광 굴절 패턴(112)이 형성되면 광 굴절 패턴(112)이 외부로 노출되는 경우보다 구조적 안정성이 향상될 수 있다. 특히, 광 굴절 패턴(112)의 내부 부분을 제1 밀봉재(132)가 채우므로 구조적 안정성을 좀더 향상할 수 있다. 6, a light refraction pattern 112 is formed on one surface (more precisely, the inner surface of the transparent substrate portion 110a) of the front substrate 110 adjacent to the solar cell 150 in this embodiment. When the light refraction pattern 112 is formed on the inner surface of the front substrate 110, the structural stability of the light refraction pattern 112 may be improved as compared with the case where the light refraction pattern 112 is exposed to the outside. Particularly, since the first sealing material 132 fills the inner portion of the photorefractive pattern 112, the structural stability can be further improved.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다. 7 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 실시예에서는 전면 기판(110)을 구성하는 투명 기판부(110a)의 외면에 광 굴절 패턴(112)이 형성되고, 투명 기판부(110a)의 위에 광 굴절 패턴(112)을 덮으면서 보호막(114)이 형성될 수 있다. 이러한 보호막(114)은 태양 전지 모듈(100)의 외부에 형성되어 외부 환경에 노출될 경우에 내구성을 향상하는 역할을 할 수 있다. 이러한 보호막(114)은 다양한 수지(일례로, 폴리에틸렌테레프탈레이트) 등을 포함할 수 있다. 또는, 보호막(114)으로 반사 방지 기능을 할 수 있는 반사 방지막을 사용하여 태양 전지 모듈(100)을 보호하는 동시에 반사 방지 특성을 향상할 수 있다. 7, in this embodiment, a light refraction pattern 112 is formed on an outer surface of a transparent substrate portion 110a constituting a front substrate 110, and a light refraction pattern 112 The protective film 114 may be formed. The protective layer 114 may be formed on the outer surface of the solar cell module 100 to enhance durability when exposed to an external environment. The protective film 114 may include various resins (e.g., polyethylene terephthalate) and the like. Alternatively, the solar cell module 100 may be protected by using an antireflection film capable of providing an antireflection function with the protective film 114, and the antireflection characteristics may be improved.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 실시예에서 전면 기판(110)은, 투명 기판부(110a)와, 투명 기판부(110a) 위에 형성되며 광 굴절 패턴(112)을 포함하는 광 굴절 패턴 형성막(110b)을 포함한다. 이와 같이 본 실시예에서는 광 굴절 패턴(112)을 형성하기 위한 광 굴절 패턴 형성막(110b)을 별도로 구비하여, 투명 기판부(110a)에 광 굴절 패턴(112)을 형성하는 경우 해당 부분에서 강도가 저하되는 등의 문제를 방지할 수 있다. 8, in the present embodiment, the front substrate 110 includes a transparent substrate portion 110a, a light refraction pattern forming film 110b formed on the transparent substrate portion 110a and including a light refraction pattern 112, ). As described above, in this embodiment, the light refraction pattern forming film 110b for forming the light refraction pattern 112 is separately provided so that when the light refraction pattern 112 is formed on the transparent substrate portion 110a, Can be prevented.

광 굴절 패턴 형성막(110b)은 다양한 물질(일례로, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등)로 구성될 수 있다. 또는, 기능성 물질막(일례로, 반사 방지막)을 구비한 전면 기판(110)에서 기능성 물질막에 광 굴절 패턴(112)을 형성하여 기능성 물질막을 광 굴절 패턴 형성막(110b)으로 사용할 수 있다. 이 경우에도, 도 9에 도시한 바와 같이 광 굴절 패턴 형성막(110b)을 덮도록 보호막(114)을 더 형성할 수도 있다. The photorefractive pattern forming film 110b may be composed of various materials (e.g., polyethylene terephthalate). Alternatively, a light refraction pattern 112 may be formed on the functional material layer in the front substrate 110 having a functional material layer (for example, an antireflection layer) to use the functional material layer as the light refraction pattern forming layer 110b. In this case as well, a protective film 114 may be further formed to cover the photorefractive pattern forming film 110b as shown in Fig.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 사시도이다. 10 is a perspective view of a solar cell module according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 실시예에서는 광 굴절 패턴(112)이 데드 영역(DA)의 외곽 영역(PA)를 따라 형성된다. 이에 따라 광 굴절 패턴(112)의 평면 형상이 복수의 태양 전지(150) 각각이 내부에 위치하는 격자 형상을 가질 수 있다. 그러면, 외곽 영역(PA)으로 입사한 광을 태양 전지(150)의 내부로 굴절시켜 태양 전지 모듈(100)의 효율을 효과적으로 향상할 수 있다. 이때, 도 1과 같이 데드 영역(DA)의 쉐이딩 영역(SA)에도 광 굴절 패턴(112)을 형성하여, 태양 전지 모듈(100)의 효율을 좀더 향상할 수도 있다. Referring to FIG. 10, in this embodiment, the light refraction pattern 112 is formed along the outer area PA of the dead area DA. The planar shape of the photorefractive pattern 112 may have a lattice shape in which each of the plurality of solar cells 150 is located. The efficiency of the solar cell module 100 can be improved by refracting the light incident on the outer region PA into the solar cell 150. At this time, as shown in FIG. 1, the light refraction pattern 112 may be formed in the shading area SA of the dead zone DA to improve the efficiency of the solar cell module 100 further.

상술한 설명 및 도면에서는 광 굴절 패턴(112)이 형성되는 기판이 전면 기판(110)인 것을 예시하였다. 이에 따라 많은 광이 입사되는 전면 기판(110)에서 광의 손실을 최소화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 양면 수광형의 경우에는 태양 전지 모듈(100)의 후면으로도 광이 입사되므로 후면 기판(200)에 광 굴절 패턴(112)이 형성될 수도 있다. 즉, 본 발명에서는 태양 전지 모듈(100)의 전면 기판(110) 및 후면 기판(200) 중 적어도 어느 하나에 광 굴절 패턴(112)이 형성되면 족하다. In the above description and drawings, it is exemplified that the substrate on which the photorefractive pattern 112 is formed is the front substrate 110. Accordingly, loss of light can be minimized in the front substrate 110 on which a large amount of light is incident. However, the present invention is not limited thereto. That is, in the case of the double-side light-receiving type, since the light is also incident on the rear surface of the solar cell module 100, the light refraction pattern 112 may be formed on the rear substrate 200. That is, in the present invention, the light refraction pattern 112 may be formed on at least one of the front substrate 110 and the rear substrate 200 of the solar cell module 100.

본 실시예에서는 복수 개의 태양 전지(150)가 구비되는 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 태양 전지 모듈(100)이 다양한 방식을 가지는 적어도 하나의 태양 전지(150)를 구비하면 족하다. In the present embodiment, a plurality of solar cells 150 are provided, but the present invention is not limited thereto. That is, it suffices that the solar cell module 100 includes at least one solar cell 150 having various methods.

상술한 바에 따른 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects and the like according to the above-described embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to only one embodiment. Further, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified in other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

100: 태양 전지 모듈
110: 전면 기판
112: 요철부
142: 리본
150: 태양 전지
200:후면 기판
100: solar cell module
110: front substrate
112: concave and convex portion
142: Ribbon
150: Solar cell
200: rear substrate

Claims (16)

유효 영역(effective area) 및 데드 영역(dead area)이 정의되는 태양 전지 모듈에 있어서,
태양 전지;
상기 태양 전지의 입사면 상에 위치하는 투명 유리 기판; 및
상기 태양 전지의 상기 입사면 반대쪽에 위치하는 후면기판;을 포함하고,
상기 투명 유리 기판은 상기 태양 전지에 인접한 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하고, 상기 제2 면에 상기 데드 영역에 대응하여 복수의 요철로 형성된 광 굴절 패턴을 형성하며,
상기 투명 유리 기판의 상기 제2 면 광굴절 패턴 상에 형성되는 보호막을 더 포함하며,
상기 보호막이 반사 방지막을 포함하는 태양 전지 모듈.
1. A solar cell module in which an effective area and a dead area are defined,
Solar cell;
A transparent glass substrate positioned on an incident surface of the solar cell; And
And a rear substrate disposed opposite to the incident surface of the solar cell,
Wherein the transparent glass substrate includes a first surface adjacent to the solar cell and a second surface opposite to the first surface and a light refraction pattern formed on the second surface by a plurality of irregularities corresponding to the dead region, ,
Further comprising a protective film formed on the second surface light refraction pattern of the transparent glass substrate,
Wherein the protective film comprises an antireflection film.
제1항에 있어서,
상기 데드 영역은, 상기 태양 전지 내에 위치하며 광이 입사되지 않는 쉐이딩 영역과, 상기 태양 전지가 위치하지 않는 외곽 영역을 포함하고,
상기 광 굴절 패턴은 상기 쉐이딩 영역 및 상기 외곽 영역 중 적어도 어느 하나에 대응하도록 형성되는 태양 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the dead zone includes a shading region that is located in the solar cell and in which no light is incident and an outer region in which the solar cell is not located,
Wherein the light refraction pattern is formed to correspond to at least one of the shading area and the outer area.
제2항에 있어서,
상기 태양 전지는, 복수 개의 태양 전지와, 상기 복수 개의 태양 전지를 연결하는 리본을 포함하고,
상기 리본이 형성된 영역이 상기 쉐이딩 영역을 구성하는 태양 전지 모듈.
3. The method of claim 2,
The solar cell includes a plurality of solar cells and a ribbon connecting the plurality of solar cells,
And a region where the ribbon is formed constitutes the shading region.
제3항에 있어서,
상기 광 굴절 패턴은 상기 리본이 형성된 영역을 따라 길게 이어지는 형상을 가지는 태양 전지 모듈.
The method of claim 3,
Wherein the light refraction pattern has a shape extending along an area where the ribbon is formed.
제3항에 있어서,
상기 복수의 태양 전지가 서로 이격되어 형성되고,
상기 복수의 태양 전지의 사이의 영역 및 복수의 태양 전지의 외부 영역이 상기 외곽 영역을 형성하는 태양 전지 모듈.
The method of claim 3,
Wherein the plurality of solar cells are formed apart from each other,
Wherein a region between the plurality of solar cells and an outer region of the plurality of solar cells form the outer region.
제5항에 있어서,
상기 광 굴절 패턴은 상기 각 태양 전지가 내부에 하나씩 대응되도록 형성되는 격자 형상을 가지는 태양 전지 모듈.
6. The method of claim 5,
Wherein the photorefractive pattern has a lattice shape such that each of the solar cells corresponds to the inside of the photorefractive pattern.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기판이, 투명 기판부와, 상기 투명 기판부 위에 형성되며 요철부가 형성되는 요철부 형성막을 포함하는 태양 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate comprises a transparent substrate portion and a concave-convex portion forming film formed on the transparent substrate portion and having concave-convex portions.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 보호막이 반사 방지막을 포함하는 태양 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the protective film comprises an antireflection film.
제1항에 있어서,
상기 기판에 상기 광 굴절 패턴과 상기 데드 영역을 얼라인하는 얼라인 마크가 형성되는 태양 전지 모듈.
The method according to claim 1,
And an alignment mark for aligning the light refraction pattern and the dead area is formed on the substrate.
제1항에 있어서,
상기 기판이 상기 태양 전지의 전면에 위치하는 전면 기판을 포함하는 태양 전지 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate includes a front substrate located on a front surface of the solar cell.
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