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KR102524021B1 - Well aligned solar cell module and manufacturing method for the same - Google Patents

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KR102524021B1
KR102524021B1 KR1020180018667A KR20180018667A KR102524021B1 KR 102524021 B1 KR102524021 B1 KR 102524021B1 KR 1020180018667 A KR1020180018667 A KR 1020180018667A KR 20180018667 A KR20180018667 A KR 20180018667A KR 102524021 B1 KR102524021 B1 KR 102524021B1
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solar cell
electrode
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wiring
cell module
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이기원
심구환
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상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드
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Abstract

본 발명은 고온의 전처리 공정이 필요하지 않아서 태양전지 셀의 손상을 방지할 수 있고 라미네이션과 동시에 솔더링(soldering) 할 수 있는 태양전지 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 태양전지 모듈의 제조 방법에 따르면, 페로브스카이트층을 포함하는 태양전지 셀들의 각각의 전극 상에 대응되는 각각의 배선재들을 정렬시키는 정렬 단계; 상기 도전성 배선재들을 상기 태양전지 셀상에 가고정시키는 가고정 단계; 상기 도전성 배선재가 가고정된 복수의 태양전지 셀들을 배열하여 스트링을 형성하는 스트링 단계; 상기 태양전지 스트링을 밀봉재 사이에 배열시키는 레이 업(lay-up)단계; 상기 배열된 태양전지 셀들을 라미네이터를 통해 150℃ 이하의 온도에서 합착 및 상기 배선재를 상기 태양전지상에 전기적으로 접합하는 저온 라미네이션 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법을 제공함으로써, 모듈에서의 우수한 광전 변환 효율을 유지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
The present invention relates to a solar cell module that does not require a high-temperature pretreatment process, thereby preventing damage to the solar cell and capable of soldering simultaneously with lamination, and a manufacturing method thereof.
According to the method for manufacturing a solar cell module of the present invention, an alignment step of aligning corresponding wiring members on each electrode of solar cells including a perovskite layer; temporarily fixing the conductive wiring members on the solar cell; a string step of forming a string by arranging a plurality of solar cells to which the conductive wiring material is temporarily fixed; A lay-up step of arranging the solar cell string between sealants; By providing a method for manufacturing a solar cell module comprising: bonding the arrayed solar cell cells at a temperature of 150° C. or less through a laminator and electrically bonding the wiring material to the solar cell at a low temperature. , the effect of maintaining excellent photoelectric conversion efficiency in the module can be obtained.

Description

정렬이 우수한 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법{WELL ALIGNED SOLAR CELL MODULE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}Solar cell module with excellent alignment and manufacturing method thereof {WELL ALIGNED SOLAR CELL MODULE AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 정렬이 우수하여 생산성이 향상된 태양 전지 모듈과 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module with improved productivity due to excellent alignment and a method for manufacturing the same.

태양전지는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 일종의 에너지 전환소자로, 현재 가장 상업화된 대체 에너지 기술 중 하나이다.A solar cell is a type of energy conversion device that converts sunlight energy into electrical energy, and is currently one of the most commercialized alternative energy technologies.

상업적인 태양전지는 다수의 태양전지 셀을 복수 개로 전기적으로 직렬 또는 병렬로써 연결하여 패키징 공정을 거쳐서 태양전지 모듈로써 사용한다.A commercial solar cell is used as a solar cell module by electrically connecting a plurality of solar cells in series or parallel and going through a packaging process.

왜냐하면 각각의 단일 태양 전지 셀은 각 셀에서 발생되는 기전력이 상업적으로 사용하기에는 충분하지 못하기 때문이다. This is because the electromotive force generated by each single solar cell is not sufficient for commercial use.

이러한 태양전지 모듈을 제조하기 위해서는 각각의 태양전지 셀의 양면에 리본을 접합시키는 태빙(tabbing)단계와 셀들을 서로 리본으로 연결하여 스트링(string)을 제작하는 단계를 거친다. 그 이후에, 스트링된 셀 배열을 밀봉재 상에 위치시킨 후 각 스트링을 전기적으로 연결시키는 어레이(array) 단계와 밀봉재와 백시트를 덮는 모듈세팅 단계 이후에 라미네이션 단계를 거친다.In order to manufacture such a solar cell module, a tabbing step of bonding ribbons to both sides of each solar cell and a step of manufacturing a string by connecting the cells with a ribbon are performed. Thereafter, after locating the stringed cell array on the sealing material, an array step of electrically connecting each string, a module setting step of covering the sealing material and the back sheet, and then a lamination step are performed.

상기의 일반적인 모듈 제조 단계에서의 수율을 결정하는 네크(neck) 공정은 태빙(tabbing)단계이다. The neck process that determines the yield in the general module manufacturing step is a tabbing step.

기본적으로 태빙단계는 각 태양전지 셀을 리본으로 전기적으로 접합시키는 단계이다. 보다 구체적으로 태빙단계에서는, 셀 검사된 태양전지 각각의 셀들의 얼라인먼트(alignment)를 맞추고 플럭스(flux)를 도포하고 리본을 버스바에 연접시킨 후 솔더링을 통해 솔더링 합금층이 용융되어 리본과 버스바가 솔더링된다.Basically, the tabbing step is a step of electrically bonding each solar cell with a ribbon. More specifically, in the tabbing step, after adjusting the alignment of each cell of the inspected solar cell, applying flux, connecting the ribbon to the bus bar, the soldering alloy layer is melted through soldering, and the ribbon and the bus bar are soldered. do.

종래의 결정질 실리콘 태양전지(crystalline silicon; c-Si) 태양전지의 경우, 라미네이션 단계 전의 상기 태빙단계에서 솔더링를 통해 버스바와 리본을 전기적으로 접합시켜 왔다.In the case of a conventional crystalline silicon solar cell (c-Si) solar cell, a bus bar and a ribbon have been electrically bonded through soldering in the tabbing step before the lamination step.

최근 들어 종래의 결정질 실리콘 태양전지의 낮은 효율을 개선하고자 페로브스카이트 태양전지 또는 상기 페로브스카이트 태양전지를 포함한 텐덤 태양전지 등이 활발하게 개발되어 상용화되고 있다.Recently, in order to improve the low efficiency of conventional crystalline silicon solar cells, perovskite solar cells or tandem solar cells including the perovskite solar cells have been actively developed and commercialized.

이러한 페로브스카이트 태양전지 또는 텐덤 태양전지에서는 페로브스카이트 흡수층을 포함하는데, 상기 페로브스카이트 흡수층은 열 및 수분에 매우 취약하다는 단점이 있다. Such a perovskite solar cell or tandem solar cell includes a perovskite absorbing layer, and the perovskite absorbing layer has a disadvantage in that it is very vulnerable to heat and moisture.

따라서 페로브스카이트 흡수층을 포함한 태양전지는 페로브스카이트 흡수층의 열에 의한 분해를 방지하기 위해, 태양전지 셀 공정뿐만 아니라 후속 모듈 공정에서도 고온 공정을 반드시 피해야 한다. Therefore, a solar cell including a perovskite absorber layer must avoid a high-temperature process not only in a solar cell process but also in a subsequent module process in order to prevent decomposition of the perovskite absorber layer due to heat.

특히 종래의 결정질 실리콘 태양전지 모듈 제조방법에서 포함되는 태빙 단계에서의 고온 솔더링 공정은, 페로브스카이트 흡수층을 포함하는 태양전지의 제조 방법에서는, 더 이상 사용할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.In particular, the high-temperature soldering process in the tabbing step included in the conventional method of manufacturing a crystalline silicon solar cell module is no longer usable in the method of manufacturing a solar cell including a perovskite absorber layer.

한편 태빙단계에서 버스바 전극과 리본과의 얼라인먼트는 태양전지 모듈 공정의 수율을 결정하는 매우 중요한 요소이다. 왜냐하면 버스바 전극과 리본의 얼라인먼트가 맞지 않을 경우, 태양전지 셀에서 생성된 전하 캐리어(carrier)를 효율적으로 모으지 못할 뿐만 아니라 리본 하부의 표면은 태양광이 흡수되지 못하여 유효 표면적의 감소로 인한 광전 변환 효율의 저하를 유발하기 때문이다. Meanwhile, the alignment between the bus bar electrode and the ribbon in the tabbing step is a very important factor in determining the yield of the solar cell module process. This is because, if the bus bar electrode and the ribbon are not aligned, the charge carriers generated by the solar cell cannot be efficiently collected, and the lower surface of the ribbon does not absorb sunlight, resulting in photoelectric conversion due to the decrease in effective surface area. This is because it causes a decrease in efficiency.

태양전지의 광전 변환 효율향상은 태양전지 셀뿐만 아니라 모듈 차원에서도 많은 개선이 계속해서 요구되고 있다. In order to improve the photoelectric conversion efficiency of solar cells, many improvements are continuously required not only at the solar cell level but also at the module level.

특히 최근에 들어 태양전지 모듈의 유효 표면적의 감소를 최소화하여 모듈에서의 광전 변환 효율을 높이고자 하는 노력들이 진행되고 있다. 이러한 노력들 중 하나로, 버스바 전극의 선폭이 계속해서 줄어들고 있는 추세이다. 이는 버스바 전극과 리본의 더욱 정밀한 얼라인먼트를 필요로 한다.In particular, recently, efforts have been made to increase the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module by minimizing the decrease in the effective surface area of the solar cell module. As one of these efforts, the line width of bus bar electrodes continues to decrease. This requires more precise alignment of the busbar electrode and ribbon.

태양전지 모듈에서 빛을 흡수할 수 있는 표면적을 최대화 할 수 있고, 태양전지 셀에서 수집된 전하 캐리어를 보다 낮은 저항으로 외부로 이송하기 위한 기술은 계속해서 요구된다. 이러한 기술들은 모듈 공정에서의 생산성 향상뿐만 아니라 태양전지 모듈의 광전 변환 효율을 개선하여 태양전지의 상용화 및 시장을 더욱 확대할 수 있기 때문이다.A technique for maximizing the surface area capable of absorbing light in a solar cell module and transporting the charge carriers collected in the solar cell to the outside with lower resistance is continuously required. This is because these technologies can further expand the commercialization and market of solar cells by improving the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module as well as improving productivity in the module process.

본 발명과 관련된 종래기술로는 대한민국 등록특허 10-1305087호(2013. 09. 10. 등록)가 있다. 상기 특허에서는 태양전지를 모듈화 하는 과정에서 태빙 방법과 장치 등이 개시되어 있다.As a prior art related to the present invention, there is Korean Patent Registration No. 10-1305087 (registered on September 10, 2013). The above patent discloses a tabbing method and device in the process of modularizing a solar cell.

본 발명은 복수의 태양 전지로 구성되는 태양 전지 모듈 및 제조 방법에 있어서, 고온의 전처리 공정이 필요하지 않아서 태양전지 셀의 손상을 방지할 수 있고 라미네이션과 동시에 솔더링(soldering) 할 수 있어 생산성을 향상시킨 태양전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a solar cell module composed of a plurality of solar cells and a manufacturing method, which do not require a high-temperature pretreatment process, thereby preventing damage to the solar cell and enabling soldering at the same time as lamination to improve productivity. It is an object of the present invention to provide a solar cell module and a manufacturing method thereof.

이에 더하여 본 발명은 저온 라미네이션 공정을 적용하여 태양전지 셀의 열화를 방지할 수 있는 태양전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a solar cell module capable of preventing deterioration of a solar cell by applying a low-temperature lamination process and a manufacturing method thereof.

또한 본 발명은, 버스바 전극과 배선재와의 정밀한 얼라인먼트(alignment)를 제공하여 모듈의 불량(failure) 및 유효 표면적 감소를 방지할 수 있는 태양전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a solar cell module capable of preventing module failure and effective surface area reduction by providing precise alignment between a bus bar electrode and a wiring member, and a manufacturing method thereof.

더 나아가 본 발명에서는 유효 표면적 감소를 최대로 억제할 수 있어서 그 결과 외관 불량 및 단락 전류의 감소를 억제할 수 있는 태양 전지 모듈 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Furthermore, another object of the present invention is to provide a solar cell module capable of maximally suppressing a decrease in effective surface area and, as a result, suppressing a decrease in appearance defects and short-circuit current, and a manufacturing method thereof.

고온의 전처리 공정이 필요하지 않고 저온 라미네이션을 통해 태양전지 셀의 손상을 방지할 수 있고, 또한 라미네이션과 동시에 솔더링(soldering) 할 수 있으며, 버스바 전극과 배선재와의 정밀한 얼라인먼트(alignment)를 제공하여 모듈의 불량(failure)을 방지할 수 있는 본 발명의 태양전지 모듈의 제조 방법에 따르면, 페로브스카이트층을 포함하는 태양전지 셀들의 각각의 전극 상에 대응되는 각각의 배선재들을 정렬시키는 정렬 단계; 상기 도전성 배선재들을 상기 태양전지 셀상에 가고정시키는 가고정 단계; 상기 도전성 배선재가 가고정된 복수의 태양전지 셀들을 배열하여 스트링을 형성하는 스트링 단계; 상기 태양전지 스트링을 밀봉재 사이에 배열시키는 레이 업(lay-up)단계; 상기 배열된 태양전지 셀들을 라미네이터를 통해 150℃ 이하의 온도에서 합착 및 상기 배선재를 상기 태양전지상에 전기적으로 접합하는 저온 라미네이션 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법이 제공될 수 있다.It does not require a high-temperature pretreatment process, and can prevent solar cell damage through low-temperature lamination, and also can solder at the same time as lamination, and provides precise alignment between bus bar electrodes and wiring materials. According to the manufacturing method of a solar cell module of the present invention capable of preventing module failure, an alignment step of aligning corresponding wiring members on each electrode of solar cells including a perovskite layer; temporarily fixing the conductive wiring members on the solar cell; a string step of forming a string by arranging a plurality of solar cells to which the conductive wiring material is temporarily fixed; A lay-up step of arranging the solar cell string between sealants; A low-temperature lamination step of bonding the arrayed solar cells at a temperature of 150° C. or less through a laminator and electrically bonding the wiring material to the solar cell; can

바람직하게는, 상기 가고정 단계는, 배선재들의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 일련의 정렬된 상기 배선재들 상에 가고정 테이프를 부착하여 고정하는 단계인 것;을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법이 제공될 수 있다.Preferably, the temporary fixing step is a step of attaching and fixing a temporary fixing tape on the wiring members arranged in a series in a direction crossing the longitudinal direction of the wiring members; manufacturing a solar cell module, characterized in that A method may be provided.

또는, 상기 가고정 단계는, 일련의 정렬된 각각의 상기 배선재들과 버스바들 사이에 위치하는 전기 전도성 접착제(electro conductive adhesive, ECA)로 고정하는 단계인 것;을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법이 제공될 수 있다.Alternatively, the temporary fixing step is a step of fixing with an electro conductive adhesive (ECA) positioned between each of the line members and the bus bars aligned in a series; manufacture of a solar cell module, characterized in that A method may be provided.

이때, 상기 전기 전도성 접착제는 상기 배선재들의 길이 방향으로 불연속적으로 위치하는 것;을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법이 제공될 수 있다.At this time, the electrically conductive adhesive is discontinuously positioned in the longitudinal direction of the wiring members; a method for manufacturing a solar cell module may be provided.

특히, 상기 배선재들의 길이 방향에서 상기 전기 전도성 접착제가 위치하는 길이의 비율은 1~25% 인 것;을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법이 제공될 수 있다.In particular, a method for manufacturing a solar cell module may be provided, wherein a ratio of the length of the electrically conductive adhesive in the longitudinal direction of the wiring members is 1 to 25%.

또는, 상기 전기 전도성 접착제는 상기 배선재들의 길이 방향으로 연속적으로 위치하는 것;을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법이 제공될 수도 있다.Alternatively, a method for manufacturing a solar cell module may be provided, wherein the electrically conductive adhesive is continuously positioned in the longitudinal direction of the wiring members.

또한 본 발명에서는 유효 표면적 감소를 최대로 억제할 수 있어서 그 결과 외관 불량 및 단락 전류의 감소를 억제할 수 있는 본 발명의 태양전지 모듈에 따르면, 페로브스카이트층, 제1 전극, 제2 전극을 포함하는 복수의 태양전지; 상기 복수의 태양전지들 중 이웃한 셀의 제 1전극과 제 2전극을 전기적으로 접속되는 복수의 배선재;를 포함하고, 상기 전극과 상기 배선재 사이 계면에 존재하는 전기 전도성 접착제층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈이 제공될 수 있다.In addition, in the present invention, according to the solar cell module of the present invention, which can suppress the decrease in effective surface area to the maximum, and as a result, the appearance defect and the decrease in short-circuit current can be suppressed, the perovskite layer, the first electrode, and the second electrode A plurality of solar cells including; A plurality of wiring members electrically connected to the first and second electrodes of adjacent cells among the plurality of solar cells, and an electrically conductive adhesive layer present at an interface between the electrode and the wiring member. A characterized solar cell module may be provided.

바람직하게는, 상기 배선재들의 길이 방향에서 상기 전기 전도성 접착제층이 위치하는 길이의 비율은 1~25% 인 것;을 특징으로 하는 태양전지 모듈이 제공될 수 있다.Preferably, the ratio of the length of the electrically conductive adhesive layer in the longitudinal direction of the wiring members is 1 to 25%; a solar cell module may be provided.

또는 상기 전기 전도성 접착제층은 상기 배선재들의 길이 방향으로 연속적으로 위치하는 것;을 특징으로 하는 태양 전지 모듈이 제공될 수도 있다.Alternatively, the electrically conductive adhesive layer is continuously positioned in the longitudinal direction of the wiring members; a solar cell module may be provided.

또는 상기 배선재들의 길이 방향에서 불연속적으로 위치하는 상기 전기 전도성 접착체층 사이에는 공융혼합물이 존재하는 것;을 특징으로 하는 태양 전지 모듈이 제공될 수도 있다.Alternatively, a eutectic mixture exists between the electrically conductive adhesive layers discontinuously positioned in the longitudinal direction of the wiring members; a solar cell module may be provided.

바람직하게는, 상기 전기 전도성 접착제층의 폭은 상기 전극의 폭보다 작은 것;을 특징으로 하는 태양 전지 모듈이 제공될 수 있다.Preferably, a width of the electrically conductive adhesive layer is smaller than a width of the electrode; a solar cell module may be provided.

바람직하게는, 상기 배선재들은 단면이 원형, 타원형 또는 다각형인 것;을 특징으로 하는 태양 전지 모듈이 제공될 수 있다.Preferably, the wiring member has a circular, elliptical or polygonal cross section; a solar cell module may be provided.

바람직하게는, 상기 태양전지는 페로브스카이트 태양전지 또는 페로브스카이트 태양전지를 포함하는 텐덤 태양전지인 것;을 특징으로 하는 태양 전지 모듈이 제공될 수 있다.Preferably, the solar cell is a perovskite solar cell or a tandem solar cell including a perovskite solar cell; a solar cell module may be provided.

본 발명에 따르면, 태양전지 모듈을 제조하는 방법에 있어서 고온의 전처리 공정이 필요하지 않고 저온 라미네이션 공정을 적용함으로써 열에 의한 태양전지 셀의 손상 내지는 퇴화를 막을 수 있다. 이로 인해 본 발명의 태양전지 모듈은 태양전지 셀의 광전 변환 효율의 저하를 유발하지 않아 모듈에서의 우수한 광전 변환 효율을 유지할 수 있다.According to the present invention, in the method of manufacturing a solar cell module, a high-temperature pretreatment process is not required and a low-temperature lamination process is applied, thereby preventing damage or deterioration of the solar cell due to heat. Due to this, the solar cell module of the present invention does not cause a decrease in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell, and can maintain excellent photoelectric conversion efficiency in the module.

또한 본 발명의 태양전지 모듈 제조 방법에서는 라미네이션과 동시에 솔더링 할 수 있다. 그 결과 본 발명의 태양전지 모듈은 전체 생산시간(tact time)을 단축시켜 생산성이 높은 장점을 가진다.In addition, in the solar cell module manufacturing method of the present invention, soldering may be performed simultaneously with lamination. As a result, the solar cell module of the present invention has the advantage of high productivity by reducing the total production time (tact time).

또한 본 발명에 따른 태양전지 모듈 제조 방법에서는 전극과 배선재와의 정밀한 얼라인먼트(alignment)를 제공할 수 있다. 그로 인해 본 발명의 제조 방법은 모듈의 불량(failure)를 방지하여 공정 수율을 높여 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한 미스얼라인먼트(misalignment)로 인한 태양전지 셀의 유효 표면적 감소를 방지함으로써 태양전지 모듈의 광전 변환 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the solar cell module manufacturing method according to the present invention can provide precise alignment between the electrode and the wiring member. Therefore, the manufacturing method of the present invention can prevent module failure and improve productivity by increasing process yield. In addition, it is possible to obtain an effect of increasing the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module by preventing a decrease in the effective surface area of the solar cell due to misalignment.

더 나아가 본 발명에 따른 태양전지 모듈 및 그 제조 방법에서는 전극과 배선재 이외에는 태양전지 셀의 유효 표면적의 손실이 발생하지 않게 된다. 그 결과 태양전지 모듈의 외관 불량 및 단락 전류의 감소를 억제할 수 있는 효과를 가질 수 있다.Furthermore, in the solar cell module and its manufacturing method according to the present invention, no loss of effective surface area of the solar cell occurs except for electrodes and wiring materials. As a result, it is possible to have an effect capable of suppressing a decrease in appearance defects and short-circuit current of the solar cell module.

도 1은 본 발명을 포함한 일반적인 태양전지 모듈의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도3은 종래의 태양전지 모듈의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 4는 본 발명의 태양전지 모듈의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.
도 5는 본 발명의 가고정 단계에서 가고정 테이프를 이용하여 정렬된 배선재들의 가고정 상태를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예인 전기 전도성 접착제를 불연속적으로 도포하여 정렬된 배선재들의 가고정 상태를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예인 전기 전도성 접착제를 8연속적으로 도포하여 정렬된 배선재들의 가고정 상태를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예인 전기 전도성 접착제를 이용하여 정렬된 배선재들을 라미네이션 한 후 연결상태를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에서 이용되는 다양한 단면 형상의 배선재들을 도시한 것이다.
도 10은 은(Ag)과 안티몬(Sb)의 이원계 상태도이다.
도 11은 은(Ag)과 주석(Sn)의 이원계 상태도이다.
도 12는 본 발명에 따른 태양전지 셀 및 모듈을 나타낸 단면도이다.
1 is a schematic perspective view of a general solar cell module including the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1 .
3 is a process chart schematically showing a conventional manufacturing method of a solar cell module.
4 is a process chart schematically showing a method for manufacturing a solar cell module according to the present invention.
Figure 5 shows a temporarily fixed state of the wiring members aligned using a temporary fixing tape in the temporary fixing step of the present invention.
6 illustrates a temporarily fixed state of aligned wiring members by discontinuously applying an electrically conductive adhesive, which is another embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a temporarily fixed state of aligned wiring members by continuously applying an electrically conductive adhesive, which is another embodiment of the present invention.
8 illustrates a connection state after lamination of aligned wiring members using an electrically conductive adhesive, which is another embodiment of the present invention.
9 shows wiring members having various cross-sectional shapes used in the present invention.
10 is a binary system phase diagram of silver (Ag) and antimony (Sb).
11 is a binary system phase diagram of silver (Ag) and tin (Sn).
12 is a cross-sectional view showing a solar cell and module according to the present invention.

이하, 본원에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탠덤 태양전지와 이를 제조하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a tandem solar cell and a method for manufacturing the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed below and can be implemented in various different forms, but only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete and the scope of the invention completely covered by those skilled in the art. It is provided to inform you.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification. In addition, some embodiments of the present invention are described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, order, or number of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element is or may be directly connected to that other element, but intervenes between each element. It will be understood that may be "interposed", or each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.In addition, in implementing the present invention, components may be subdivided for convenience of explanation, but these components may be implemented in one device or module, or one component may be implemented in a plurality of devices or modules. It may be divided into and implemented.

도 1은 본 발명을 포함한 일반적인 태양전지 모듈을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a general solar cell module including the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 태양전지 모듈(100)은 복수의 태양전지(150)와, 복수의 태양전지(150)를 전기적으로 연결하는 배선재(142)를 포함한다. 그리고 태양전지 모듈(100)은 복수의 태양전지(150)와 이를 연결하는 배선재(142)을 둘러싸서 밀봉하는 제1 봉지재(131) 및 제2 봉지재(132)를 포함한 봉지재(130)와, 봉지재(130) 위에서 태양 전지(150)의 제1 면에 위치하는 제1 보호부재(110)과, 봉지재(130) 위에서 태양 전지(150)의 제2 면에 위치하는 제2 보호부재(120)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the solar cell module 100 includes a plurality of solar cells 150 and a wiring member 142 electrically connecting the plurality of solar cells 150 to each other. In addition, the solar cell module 100 includes an encapsulant 130 including a first encapsulant 131 and a second encapsulant 132 that enclose and seal the plurality of solar cells 150 and the wiring member 142 connecting them. And, the first protection member 110 positioned on the first surface of the solar cell 150 on the encapsulant 130 and the second protection positioned on the second surface of the solar cell 150 on the encapsulant 130 It includes member 120.

이 때, 제1 보호부재(110) 및 제2 보호부재(120)는 각기 외부의 충격, 습기, 자외선 등으로부터 태양 전지(150)를 보호할 수 있는 절연 물질로 구성될 수 있다. In this case, each of the first protective member 110 and the second protective member 120 may be made of an insulating material capable of protecting the solar cell 150 from external shock, moisture, ultraviolet rays, and the like.

한편 제1 보호부재(110)는 광이 투과할 수 있는 투광성 물질로 구성되고, 제2 보호부재(120)는 투광성 물질, 비투광성 물질, 또는 반사 물질 등으로 구성되는 시트로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 보호부재(110)는 유리 기판 등으로 구성될 수 있고, 제2 보호부재(120)는 TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입을 가지거나, Glass 또는 베이스 필름(예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET))의 적어도 일면에 형성된 폴리불화비닐리덴(poly vinylidene fluoride, PVDF) 수지층을 포함할 수 있다.Meanwhile, the first protective member 110 may be made of a light-transmitting material through which light may pass, and the second protective member 120 may be made of a sheet made of a light-transmitting material, a non-transmissive material, or a reflective material. For example, the first protective member 110 may be composed of a glass substrate, etc., and the second protective member 120 may have a TPT (Tedlar/PET/Tedlar) type, Glass or a base film (eg, It may include a polyvinylidene fluoride (PVDF) resin layer formed on at least one surface of polyethylene terephthalate (PET).

이 때, 제1 보호부재(110)는 태양광, 특히 파장 범위가 380~1,100㎚ 범위에서의 태양광의 투과율을 높이기 철분(Fe)의 함유량을 낮춘 소위 말하는 백유리를 주로 사용한다. 아울러 전면 유리판(110)용 유리는 필요한 경우 강화처리를 하여 외부로부터의 충격이나 이물로부터 태양 전지(150)를 보호할 수 있다.At this time, the first protective member 110 mainly uses so-called white glass having a low content of iron (Fe) to increase transmittance of sunlight, particularly sunlight in a wavelength range of 380 to 1,100 nm. In addition, the glass for the front glass plate 110 may be tempered, if necessary, to protect the solar cell 150 from impact or foreign matter from the outside.

제1, 2보호부재를 모두 투명한 재료로 사용할 경우 양면에서 빛이 수광되기 때문에 발전량을 증가시킬 수 있다.When both the first and second protective members are made of a transparent material, the amount of power generation can be increased because light is received from both sides.

본 발명에서의 복수 개의 태양전지(150)는 배선재(142)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있으며, 특별히 전기적인 연결방식에 대해서는 본 발명에서는 제한하지 않는다. 배선재(142) 및 태양 전지(150)에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.The plurality of solar cells 150 in the present invention may be electrically connected in series, parallel, or series-parallel by the wiring member 142, and the present invention does not specifically limit the electrical connection method. The wiring member 142 and the solar cell 150 will be described in more detail later.

버스리본(145)은 배선재(142)에 의하여 연결되어 하나의 열(列)을 형성하는 태양 전지(150)(즉, 태양 전지 스트링(string))의 배선재(142)의 양 끝단을 교대로 연결한다. 버스리본(145)은 태양 전지 스트링의 단부에서 이와 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 버스리본(145)은, 서로 인접하는 태양 전지 스트링들을 연결하거나, 태양 전지 스트링 또는 태양 전지 스트링들을 전류의 역류를 방지하는 정션 박스(미도시)에 연결할 수 있다. 버스리본(145)의 물질, 형상, 연결 구조 등은 다양하게 변형될 수 있고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The bus ribbon 145 is connected by a wiring member 142 to alternately connect both ends of the wiring member 142 of the solar cell 150 (ie, a solar cell string) forming one row do. The bus ribbon 145 may be disposed at an end of the solar cell string in a direction crossing it. The bus ribbon 145 may connect adjacent solar cell strings or may connect the solar cell strings or the solar cell strings to a junction box (not shown) preventing reverse current flow. The material, shape, and connection structure of the bus ribbon 145 may be variously modified, and the present invention is not limited thereto.

도1 및 도2를 참고하면, 봉지재(130)는 배선재(142)에 의하여 연결된 태양전지(150)의 제1 면에 위치하는 제1 봉지재(131)와, 태양전지(150)의 제2 면에 위치하는 제2 봉지재(132)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the encapsulant 130 includes the first encapsulant 131 positioned on the first surface of the solar cell 150 connected by the wiring member 142, and the first encapsulant 131 of the solar cell 150. It may include a second encapsulant 132 located on two sides.

제1 봉지재(131)와 제2 봉지재(132)는 수분과 산소의 유입되는 것을 방지하며 태양전지 모듈(100)의 각 요소들을 화학적으로 결합한다. 제1 및 제2 봉지재(131, 132)는 투광성 및 접착성을 가지는 절연 물질로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 봉지재(131)와 제2 봉지재(132)로 에틸렌초산비닐 공중합체 수지(EVA), 폴리비닐부티랄, 규소 수지, 에스테르계 수지, 올레핀계 수지 등이 사용될 수 있다. The first encapsulant 131 and the second encapsulant 132 prevent moisture and oxygen from entering and chemically combine each element of the solar cell module 100 . The first and second encapsulants 131 and 132 may be made of an insulating material having light-transmitting and adhesive properties. For example, ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA), polyvinyl butyral, silicon resin, ester-based resin, or olefin-based resin may be used as the first encapsulant 131 and the second encapsulant 132 .

제1 및 제2 봉지재(131, 132)를 이용한 라미네이션 공정 등에 의하여 제2 보호부재(120), 제2 봉지재(132), 태양전지(150), 제1 봉지재(131), 제1 보호부재(110) 가 일체화되어 태양전지 모듈(100)을 구성할 수 있다. 태양전지 모듈(100)의 제조 방법은 아래에서 보다 자세히 설명한다.The second protection member 120, the second encapsulant 132, the solar cell 150, the first encapsulant 131, the first encapsulant 131, the first The protective member 110 may be integrated to form the solar cell module 100 . A manufacturing method of the solar cell module 100 will be described in more detail below.

도 3은 종래의 태양전지 모듈의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.3 is a process diagram schematically illustrating a manufacturing method of a conventional solar cell module.

도 3에서 도시된 바와 같이, 먼저 셀 검사에 의해 효율 및 색깔을 기준으로 등급별로 분류된 태양전지 셀들의 각각의 전극 위에 대응되는 각각의 배선재들을 정렬한다(S 100).As shown in FIG. 3, first, corresponding wiring members are aligned on each electrode of solar cells classified by grade based on efficiency and color by cell inspection (S100).

다음으로 분류된 태양전지 각 셀들은 태빙 단계(S 200)에서 수광면 및 그 반대면을 포함하는 양면에 배선재가 접합된다. 이 때 상기 배선재는 버스바 전극에 연접된 후 가열되면, 배선재의 솔더링 합금층이 용융되어 상기 배선재와 버스바 전극이 솔더링된다.In each of the solar cells classified as follows, wiring materials are bonded to both sides including the light-receiving surface and the opposite surface in the tabbing step (S200). At this time, when the wiring member is heated after being connected to the bus bar electrode, the soldering alloy layer of the wiring member is melted and the wiring member and the bus bar electrode are soldered.

다음으로 스트링 단계(S 300)와 레이 업(lay-up) 단계(S 400)에서는 상기 배선재가 접합된 태양전지 셀들을 각각 직렬 연결하여 스트링(string)을 형성한다. 그 이후 상기 태양전지 스트링을 제1 보호부재(110) 및 제2 보호부재(120) 상에 위치하는 밀봉재들(131, 132) 사이에 복수열 위치시킨 후, 상기 각 스트링을 전기적으로 연결시킨다. Next, in a string step (S300) and a lay-up step (S400), a string is formed by serially connecting the solar cells to which the wiring member is bonded. Thereafter, the solar cell string is placed in a plurality of rows between the sealants 131 and 132 positioned on the first protective member 110 and the second protective member 120, and then each string is electrically connected.

다음으로 라미네이션 단계(S 500)에서는 상기 밀봉재들로 덮여진 스트링을 진공에서 충분한 높은 온도로 압착가열하여 제1 보호부재, 밀봉재, 태양전지 셀, 밀봉재 및 제2 보호부재를 고정시키는 단계이다.Next, in the lamination step (S500), the string covered with the sealant is compressed and heated in a vacuum at a sufficiently high temperature to fix the first protective member, the sealant, the solar cell, the sealant, and the second protective member.

한편 앞서 살펴본 바와 같이, 종래의 일반적인 태양전지 모듈 제조 방법에서는, 태빙 단계에서 배선재와 버스바 전극을 고온의 솔더링을 통해 고정하게 된다. 그런데 본 발명에서의 태양전지는 열에 매우 취약하므로, 종래의 고온 솔더링을 포함하는 모듈 제조 방법은 적용이 곤란한 문제가 있다.Meanwhile, as described above, in the conventional general solar cell module manufacturing method, the wiring material and the bus bar electrode are fixed through high-temperature soldering in the tabbing step. However, since the solar cell in the present invention is very vulnerable to heat, it is difficult to apply the conventional module manufacturing method including high-temperature soldering.

반면 배선재와 버스바 전극이 상호 고정되지 않는다면, 이는 모듈 공정 상의 불량(failure)을 유발한다. 보다 구체적으로 만일 버스바 전극과 배선재와의 정렬(alignment)이 정확하게 맞지 않는 상태에서 서로 전기적으로 접촉된 후 라미네이션 된다면, 태양전지에서 발생된 전하 캐리어(carrier)가 효율적으로 수집되지 못하게 될 뿐만 아니라 미스얼라인 된(misaligned) 배선재는 태양광을 투과시키지 못하므로 태양전지 셀의 유효 표면적을 감소시키게 된다. 그리고 이러한 문제는 결국 태양전지 모듈의 광전 변환 효율의 감소뿐만 아니라 심한 경우 불량(failure)을 유발하여 모듈 수율 감소를 초래하게 된다.On the other hand, if the wiring member and the bus bar electrode are not fixed to each other, this causes a failure in the module process. More specifically, if the alignment between the bus bar electrode and the wiring material is not precisely matched and electrical contact is made and then laminated, the charge carriers generated in the solar cell cannot be efficiently collected, and the charge carriers cannot be efficiently collected. A misaligned wiring material does not transmit sunlight and thus reduces the effective surface area of the solar cell. In addition, such a problem eventually causes not only a decrease in the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module, but also a failure in severe cases, resulting in a decrease in module yield.

특히 최근에 들어서는 배선재에 의한 태양전지 유효 표면적 감소를 최소화하기 위해, 버스바 전극 및 배선재의 선폭까지도 점점 줄어들고 있는 추세이다. 따라서 버스바 전극과 배선재의 정렬의 정확성이 더욱 요구되고 있다.In particular, in recent years, in order to minimize the decrease in the effective surface area of the solar cell due to the wiring material, the line width of the bus bar electrode and the wiring material is gradually decreasing. Therefore, the accuracy of alignment between the bus bar electrode and the wiring member is further required.

도 4는 본 발명에서의 태양전지 모듈의 제조 방법을 간략히 도시한 것이다. 4 schematically illustrates a manufacturing method of a solar cell module in the present invention.

본 발명에서의 태양전지 모듈의 제조 방법에서는, 라미네이션 단계(S' 500) 이전까지는 가열공정을 포함하지 않는 것과 이에 더하여 라미네이션 단계(S' 500)를 150℃이하의 저온에서 수행하는 것을 특징으로 한다. 이를 보다 구체화한 본 발명의 태양전지 모듈의 제조 방법에서는, 셀 검사 단계(S 100) 이후에 가고정 단계(S' 200)를 포함하며, 저온 라미네이션 단계(S'' 500)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서의 저온 라미네이션 단계(S'' 500)에 대해서는 추후 설명하기로 한다.In the method for manufacturing a solar cell module in the present invention, a heating process is not included before the lamination step (S' 500), and in addition, the lamination step (S' 500) is performed at a low temperature of 150 ° C. or less. . In the manufacturing method of the solar cell module of the present invention, which is more specific, it includes a temporary fixing step (S' 200) after the cell inspection step (S 100), and a low-temperature lamination step (S'' 500). to be The low temperature lamination step (S″ 500) in the present invention will be described later.

본 발명에서의 가고정 단계란 별도의 고온 공정 없이 버스바 전극과 배선재를 라미네이션 단계 이전까지 임시적으로 고정시키는 단계를 말한다.The temporary fixing step in the present invention refers to a step of temporarily fixing the bus bar electrode and the wiring material before the lamination step without a separate high-temperature process.

본 발명에서 저온 라미네이션 단계(S' 500) 이전까지는 가열공정을 포함하지 않는 이유는, 본 발명에서 사용하는 태양전지들은 종래의 결정질 실리콘 태양전지의 낮은 광전 변환 효율을 개선한 태양전지들이기 때문이다.The reason why the heating process is not included before the low-temperature lamination step (S′ 500) in the present invention is that the solar cells used in the present invention are solar cells that have improved the low photoelectric conversion efficiency of conventional crystalline silicon solar cells.

특히, 본 발명에서 채택한 유무기 페로브스카이트 흡수층을 포함하는 페로브스카이트 태양전지나 페로브스카이트 태양전지를 포함하는 텐덤 태양전지, 그리고 종래의 결정질 실리콘 태양전지들 가운데에서도 고효율의 HIT(hetero-junction with intrinsic thin film) 태양전지의 경우는, 저온 공정이 필수적이다.In particular, a tandem solar cell including a perovskite solar cell or a perovskite solar cell including an organic/inorganic perovskite absorber layer adopted in the present invention, and a high efficiency HIT (hetero solar cell) among conventional crystalline silicon solar cells -junction with intrinsic thin film) In the case of a solar cell, a low-temperature process is essential.

왜냐하면 페로브스카이트 흡수층은 열 및 수분에 매우 취약하여, 200℃ 이상의 고온의 제조 공정에서는 페로브스카이트 흡수층이 열에 의해 분해되기 때문이다.This is because the perovskite absorbing layer is very vulnerable to heat and moisture, and the perovskite absorbing layer is decomposed by heat in a manufacturing process at a high temperature of 200° C. or higher.

한편 HIT 실리콘 태양전지에서는 비정질 실리콘 버퍼층 내에 존재하는 결함 내지는 끊어진 실리콘 결합(dangling bond)이 많이 존재한다. 상기의 결함 내지는 끊어진 결합을 안정화시키고자 수소를 도펀트로 첨가한 진성 비정질 실리콘 버퍼층(i-a-Si:H)이 사용된다. 그런데 만일 후속 공정 중에 200℃ 이상의 고온 공정이 포함되면, 상기 도핑된 버퍼층 내의 수소가 확산에 의해 버퍼층으로부터 빠져 나가게 된다. 결국 HIT 실리콘 태양전지 또는 이를 포함하는 텐덤 태양전지에서도 저온 공정은 필수적인 공정이다.Meanwhile, in the HIT silicon solar cell, there are many defects or broken silicon bonds in the amorphous silicon buffer layer. In order to stabilize the defects or broken bonds, an intrinsic amorphous silicon buffer layer (i-a-Si:H) to which hydrogen is added as a dopant is used. However, if a high-temperature process of 200° C. or higher is included in a subsequent process, hydrogen in the doped buffer layer escapes from the buffer layer by diffusion. After all, a low-temperature process is an essential process even in a HIT silicon solar cell or a tandem solar cell including the same.

따라서 이러한 고효율 태양전지 셀을 이용하여 모듈을 제조하는 방법 역시, 가급적 150℃ 이상의 고온 공정은 가급적 배제시켜야 한다.Therefore, in the method of manufacturing a module using such a high-efficiency solar cell, a high-temperature process of 150° C. or higher should be avoided as much as possible.

본 발명에서의 버스바 전극과 배선재와의 가고정은 다양한 공정을 통해 구현될 수 있다.Temporarily fixing the bus bar electrode and the wiring member in the present invention can be implemented through various processes.

도 5는 본 발명에서의 가고정 단계의 하나의 양태인, 가고정 테이프를 이용하여 버스바 전극에 대해 정렬된 배선재들을 가고정한 상태를 도시한 것이다.5 shows a state in which wiring members aligned with respect to the bus bar electrode are temporarily fixed using a temporary fixing tape, which is one aspect of the temporarily fixing step in the present invention.

본 발명에서는, 먼저 버스바 전극 위에 배선재를 정렬시킨 후 가고정 테이프를 이용하여 버스바 전극 위의 배선재들을 가고정한다. 본 발명에서 "고정"이 아닌 "가고정"이라는 용어를 사용한 것은, 버스바 전극과 배선재의 기계적으로 및/또는 전기적으로의 완전한 고정은 후속 라미네이션 단계에서 솔더링을 통해 진행되기 때문이다.In the present invention, first, after aligning the wiring members on the bus bar electrodes, the wiring members on the bus bar electrodes are temporarily fixed using a temporary fixing tape. The term "temporarily fixed" rather than "fixed" is used in the present invention because mechanically and/or electrically completely fixing the bus bar electrode and the wiring member proceeds through soldering in the subsequent lamination step.

이때, 본 발명에서의 가고정 테이프는 배선재 상에서 배선재의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 배선재들을 가고정하는 것이 바람직하다. At this time, the temporarily fixing tape in the present invention preferably temporarily fixes the wiring members in a direction crossing the longitudinal direction of the wiring member on the wiring member.

만일 가고정 테이프가 배선재의 길이 방향으로 배선재를 가고정하게 되면, 태양전지 셀의 표면에서 가고정 테이프가 위치하는 분율이 지나치게 커지게 된다. 가고정 테이프가 차지하는 표면적이 커지게 되면, 이는 결국 태양전지 표면에서 태양광을 흡수할 수 있는 면적의 감소를 유발하게 되어 결과적으로 태양전지 모듈의 광전 변환효율에 악영향을 끼치게 된다.If the temporary fixing tape temporarily fixes the wiring member in the longitudinal direction of the wiring member, the portion of the temporary fixing tape located on the surface of the solar cell becomes excessively large. When the surface area occupied by the temporary fixing tape increases, this eventually causes a decrease in the area capable of absorbing sunlight on the surface of the solar cell, resulting in adverse effects on the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module.

또한 가고정 테이프가 배선재 상에서 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 배선재들을 가고정시키게 되면, 복수 개의 배선재들은 한번에 가고정시킬 수 있어 단위 공정 시간(lead time)의 단축을 통한 생산성 향상을 도모할 수 있다. In addition, when the temporary fixing tape temporarily fixes the wiring members in a direction crossing the longitudinal direction on the wiring member, a plurality of wiring members can be temporarily fixed at once, thereby improving productivity through reduction of lead time. .

한편 본 발명에서의 가고정 테이프는 태양광의 투과도가 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 그에 더하여 후속 라미네이션 단계(S' 500)에서도 배선재들의 위치를 안정적으로 고정시켜야 하므로, 온도저항성 및 접착성이 높은 것이 보다 바람직하다.On the other hand, the fixed tape in the present invention is preferably made of a material with excellent solar transmittance. In addition, since the positions of the wiring members must be stably fixed even in the subsequent lamination step (S' 500), it is more preferable that the wiring members have high temperature resistance and adhesiveness.

가고정 테이프의 재질에 대한 비한정적인 예로서는, 테이프의 베이스는 PE(polyethylene), PP(polypropylene), PET(polyethylene terephthalate), PVC(polyvinyl chloride) 등을 사용할 수 있다. 또한 접착제는 아크릴계, 셀룰로오스계, 또는 실리콘계 수지를 사용하여 투명성과 절연성, 접착특성을 갖는 가고정 테이프를 제작할 수 있다.As a non-limiting example of the material of the temporarily fixed tape, the base of the tape may be PE (polyethylene), PP (polypropylene), PET (polyethylene terephthalate), PVC (polyvinyl chloride), and the like. In addition, the adhesive can be used to produce a temporary fixing tape having transparency, insulation, and adhesive properties using acrylic, cellulose, or silicone-based resins.

한편 비록 도 5에서는 하나의 예시로써 3개의 버스바 전극이 하나의 태양전지 셀에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 원칙적으로 하나의 태양전지 셀에는 1개 이상의 버스바 전극들이 위치한다. 그리고 버스바 전극들에 대응되는 개수만큼의 배선재들이 위치한다.Meanwhile, although FIG. 5 shows that three bus bar electrodes are located in one solar cell as an example, it is not necessarily limited thereto. In principle, one or more bus bar electrodes are located in one solar cell. In addition, as many wiring members as the number corresponding to the bus bar electrodes are positioned.

다시 도 5를 참조하여, 도 5에서의 복수의 배선재(142)들은 태양전지 모듈 내에서는 물론, 모듈을 구성하는 각각의 태양전지 셀 내에서 일정 간격으로 배치된다. 비한정적이 예로써, 하나의 셀당 배선재(142)들의 개수는 1개 내지 38개일 수 있다.Referring back to FIG. 5 , the plurality of wiring members 142 in FIG. 5 are disposed at regular intervals within each solar cell constituting the module as well as within the solar cell module. As a non-limiting example, the number of wiring members 142 per cell may be 1 to 38.

한편 배선재는 기계적인 치수를 가진다. 특히 배선재의 폭은 배선재의 개수 및 형상과 맞물려서, 버스바 전극과의 접착력뿐만 아니라 후술할 태양전지 모듈에서의 태양광의 흡수 및 반사에도 영향을 끼친다.On the other hand, the wiring member has mechanical dimensions. In particular, the width of the wiring member is matched with the number and shape of the wiring member, and thus affects not only adhesiveness with the bus bar electrode but also absorption and reflection of sunlight in the solar cell module, which will be described later.

배선재의 폭(W1)은, 배선재의 개수가 하나의 셀당 1 내지 5개 정도인 경우, 0.5 내지 1.5㎜인 것이 바람직하다. 반면 하나의 셀당 배선재의 개수가 6개 이상인 경우, 배선재의 폭은 250 내지 500 um인 것이 바람직하다.The width W1 of the wiring member is preferably 0.5 to 1.5 mm when the number of wiring members is about 1 to 5 per cell. On the other hand, when the number of wiring members per cell is 6 or more, the width of the wiring member is preferably 250 to 500 um.

구체적으로 만일 배선재(142)들의 폭(W1)이 250um미만이면, 배선재(142)의 강도가 충분하지 않을 수 있고, 버스바 전극과의 연결 면적이 매우 적어 전기적 연결 특성이 좋지 않고 부착력이 낮을 수 있다. 반면, 배선재(142)들의 폭(W1)이 500um를 초과하면, 배선재(142)들의 비용이 증가하고 배선재(142)들이 태양 전지(150)의 전면으로 입사되는 광의 입사를 방해하여 광 손실(shading loss)이 증가할 수 있다. 또한, 배선재(142)들에서 버스바 전극과 이격되는 방향으로 가해지는 힘이 커져 배선재(142)들과 버스바 전극 사이의 부착력이 낮을 수 있고 버스바 전극 또는 반도체 기판(150)에 균열 등의 문제를 발생시킬 수 있다.Specifically, if the width (W1) of the wiring member 142 is less than 250um, the strength of the wiring member 142 may not be sufficient, and the connection area with the bus bar electrode is very small, resulting in poor electrical connection characteristics and low adhesion. there is. On the other hand, if the width W1 of the wiring members 142 exceeds 500 um, the cost of the wiring members 142 increases and the wiring members 142 interfere with light incident on the front surface of the solar cell 150, causing light loss (shading). loss) may increase. In addition, since the force applied from the wiring members 142 in a direction away from the bus bar electrode increases, the adhesion between the wiring members 142 and the bus bar electrode may be low, and cracks may occur in the bus bar electrode or the semiconductor substrate 150. can cause problems.

도 6 및 7은 본 발명의 또 다른 실시예인 전기 전도성 접착제를 이용하여 정렬된 배선재들의 가고정 상태를 도시한 것이다. 도 6에서 (a), (b)는 전기 전도성 접착제가 불연속적으로 도포된 형상을 도시한 것이고, 도 7에서 (a), (b)는 전기 전도성 접착제가 연속적으로 도포된 것을 도시한 것이다.6 and 7 show a temporarily fixed state of aligned wiring members using an electrically conductive adhesive, which is another embodiment of the present invention. In FIG. 6, (a) and (b) show shapes in which the electrically conductive adhesive is applied discontinuously, and (a) and (b) in FIG. 7 show the electrically conductive adhesive applied continuously.

상기 전기 전도성 접착제 상에는 도시하지는 않았지만 배선재(142)가 위치한다. 따라서 버스바 전극보다는 배선재의 폭이 더 좁다.Although not shown, a wiring member 142 is positioned on the electrically conductive adhesive. Therefore, the width of the wiring member is narrower than that of the bus bar electrode.

도 6, 7에서 도시된 바와 같이, 먼저 본 발명의 가고정 단계에서는 각각의 버스바 전극들과 배선재들 사이에 전기 전도성 접착제(electro-conductive adhesive, ECA)를 위치시켜 버스바 전극들과 배선재들을 가고정한다.As shown in FIGS. 6 and 7, first, in the temporary fixing step of the present invention, an electro-conductive adhesive (ECA) is placed between each of the bus bar electrodes and the wiring members to secure the bus bar electrodes and the wiring members. go and fix

여기서 전기 전도성 접착제란 에폭시계, 폴리우레탄계, 실리콘계, 폴리이미드계, 페놀계, 폴리에스테르계 등의 점착성 고분자에 마이크로(micro), 메조(meso) 또는 나노(nano) 크기의 금속 입자가 분산된 혼합물이다. 이때, 금속입자는 은, 구리, 알루미늄, 주석 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.Here, the electrically conductive adhesive is a mixture in which metal particles of micro, meso, or nano size are dispersed in an adhesive polymer such as epoxy, polyurethane, silicone, polyimide, phenol, or polyester. am. In this case, the metal particles may include silver, copper, aluminum, tin, or an alloy thereof.

본 발명에서의 전기 전도성 접착제는 버스바 전극 및 배선재의 길이 방향으로 위치하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 본 발명에서의 전기 전도성 접착제는 접착제를 이루는 구성물질로 인해 광투과율이 일반적으로 낮다. 따라서 배선재 및 버스바 전극 사이에만 전기 전도성 접착제를 위치시킴으로써 접착제에 의한 태양전지의 유효 표면적의 저하를 막을 수 있기 때문이다.The electrically conductive adhesive in the present invention is preferably located in the longitudinal direction of the bus bar electrode and wiring member. Because the electrically conductive adhesive in the present invention is generally low in light transmittance due to the constituent materials of the adhesive. Therefore, by placing the electrically conductive adhesive only between the wiring member and the bus bar electrode, it is possible to prevent the adhesive from deteriorating the effective surface area of the solar cell.

한편 본 발명에서의 전기 전도성 접착제는 버스바 전극 위에 미리 도포된 후 배선재를 정렬시키면서 버스바 전극과 배선재를 가고정 시킬 수 있다. 또는 배선재의 일면에 미리 도포되거나 또는 코팅된 후, 배선재의 정렬과 함께 버스바 전극과 배선재의 가고정을 동시에 수행할 수도 있다.Meanwhile, the electrically conductive adhesive in the present invention can be pre-applied on the bus bar electrode and temporarily fix the bus bar electrode and the wiring member while aligning the wiring member. Alternatively, after being applied or coated on one side of the wiring member in advance, temporary fixation of the bus bar electrode and the wiring member may be performed simultaneously with alignment of the wiring member.

도 6 및 7에서는 버스바전극이 투명전극상에 형성된 핑거 전극과 교차하면서 위치하는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서의 버스바 전극은 핑거전극 없이도 하나의 태양전지 셀에 복수 개 위치할 수도 있으며, 별도의 버스바전극 없이 핑거전극과 교차하는 방향으로 배선재가 고정될 수도 있다. In FIGS. 6 and 7 , the bus bar electrode is shown as intersecting the finger electrode formed on the transparent electrode, but is not necessarily limited thereto. In the present invention, a plurality of bus bar electrodes may be positioned in one solar cell without a finger electrode, and a wiring member may be fixed in a direction crossing the finger electrode without a separate bus bar electrode.

이와 같이 버스바 전극과 가고정된 배선재를 포함하는 태양전지 셀들은 이어서 스트링 단계(S 300), 레이업 단계(S 400)와 라미네이션 단계(S' 500)를 거친다.In this way, the solar cells including the bus bar electrode and the temporarily fixed wiring member go through a stringing step (S 300), a lay-up step (S 400), and a lamination step (S' 500).

도 8은 본 발명의 전기 전도성 접착제에 의해 가고정된 배선재를 라미네이션(S' 500) 한 이후, 버스바 전극과 배선재와의 연결상태를 묘사한 그림이다.8 is a picture depicting a connection state between a bus bar electrode and a wiring member after lamination (S' 500) of the wiring member temporarily fixed by the electrically conductive adhesive of the present invention.

도 8에서 도시된 바와 같이 버스바 전극과 가고정된 배선재는, 본원 발명에서의 열과 압력을 가하는 저온 라미네이션 단계(S' 500) 이후에는 버스바 전극과 전기적으로 및/또는 기계적으로 결합 내지는 고정된다.As shown in FIG. 8, the wiring material temporarily fixed to the bus bar electrode is electrically and/or mechanically coupled or fixed to the bus bar electrode after the low temperature lamination step (S' 500) of applying heat and pressure in the present invention. .

이 때 버스바 전극과 배선재 사이의 계면은, 라미네이션(S' 500) 전/후 단계에서 확연히 대별된다.At this time, the interface between the bus bar electrode and the wiring material is clearly divided in the step before/after the lamination (S' 500).

먼저 가고정 후 및 라미네이션 전 단계에서의 상기 계면은, 도 6에서와 같이, 버스바 전극과 배선재 사이에는 전기 전도성 접착제와 경우에 따라 빈 공간만이 존재한다. First, in the interface after temporary fixation and before lamination, as shown in FIG. 6, only an electrically conductive adhesive and, in some cases, an empty space exist between the bus bar electrode and the wiring member.

도 6에서는 전기 전도성 접착제가 배선재의 길이 방향(버스바의 길이 방향과 동일)으로 불연속적으로 존재하는 것으로 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 도 7에서와 같이 전기 전도성 접착제가 배선재의 길이 방향으로 연속적으로 존재 또는 도포되어도 무방하다. 다만 이 경우 전기 전도성 접착제의 도포량 또는 도포 두께 등을 조절하는 것이 전하 캐리어를 셀 외부로 추출하기 위한 전기 전도성 측면에서 보다 바람직하다.Although FIG. 6 shows that the electrically conductive adhesive exists discontinuously in the longitudinal direction of the wiring member (same as the longitudinal direction of the bus bar), it is not necessarily limited thereto. As shown in FIG. 7, the electrically conductive adhesive may be continuously present or applied in the longitudinal direction of the wiring member. However, in this case, it is more preferable in terms of electrical conductivity for extracting charge carriers to the outside of the cell to adjust the amount or thickness of the electrically conductive adhesive.

만일 상기 전기 전도성 접착제가 배선재의 길이 방향으로 불연속적으로 존재하는 경우, 전기 전도성 접착제층이 위치하는 길이의 비율은 전체 배선재의 길이에 대해 1~25%인 것이 바람직하다. 만일 전기 전도성 접착제층의 길이가 1%보다 작다면, 버스바 전극과 배선재와의 접착력이 지나치게 작아 버스바 전극에 대해 가고정된 배선재의 탈락 가능성이 발생한다. 이와는 반대로 전기 전도성 접착제층의 길이가 25%보다 길다면, 접착제층의 두께 등을 조절하지 않으면 버스바 전극과 배선재와의 전기 전도도가 낮아져서 전하 캐리어 추출 효율의 감소로 인한 태양전지 모듈의 광전 변환 효율의 감소를 유발할 가능성이 있다.If the electrically conductive adhesive is discontinuously present in the longitudinal direction of the wiring member, the ratio of the length of the electrically conductive adhesive layer is preferably 1 to 25% of the total length of the wiring member. If the length of the electrically conductive adhesive layer is less than 1%, the adhesive strength between the bus bar electrode and the wiring member is too small, and the wiring member temporarily fixed to the bus bar electrode may come off. Conversely, if the length of the electrically conductive adhesive layer is longer than 25%, if the thickness of the adhesive layer is not adjusted, the electrical conductivity between the bus bar electrode and the wiring material is lowered, resulting in a decrease in the charge carrier extraction efficiency, which reduces the photoelectric conversion efficiency of the solar cell module. likely to cause a decline.

반면 열과 압력을 가하는 라미네이션 단계(S' 500) 후에서의 상기 계면은, 도 8에서와 같이, 버스바 전극과 배선재 사이에는 전기 전도성 접착제뿐만 아니라 라미네이션 단계 이전에는 존재하지 않는 금속간화합물(inter-metallic compound)을 포함하는 공융혼합물(eutectic mixture)이 새롭게 형성된다.On the other hand, the interface after the lamination step (S' 500) of applying heat and pressure, as shown in FIG. A eutectic mixture containing a metallic compound is newly formed.

본 발명에서 상기 계면에 금속간화합물이 형성되는 이유는 다음과 같다.The reason why the intermetallic compound is formed at the interface in the present invention is as follows.

먼저 태양전지에서 사용되는 배선재는 태양전지 셀간 전기적 연결을 위해, 도 9에서 도시된 바와 같이, 구리(Cu)를 베이스(142a)로 하여 표면에 Sn, Ag, Pb 등이 혼합된 합금(142b)을 플레이팅(plating), 디핑(dipping) 등의 다양한 방법들을 통해 코팅해서 제조된다. First, the wiring material used in the solar cell is an alloy 142b in which Sn, Ag, Pb, etc. are mixed on the surface using copper (Cu) as a base 142a, as shown in FIG. 9, for electrical connection between solar cells. It is prepared by coating through various methods such as plating and dipping.

주석(Sn)이 포함된 피복 재료는 비 한정적인 예로써, Sn, SnIn, SnBi, SnBiPb, SnPb, SnPbAg, SnCuAg, SnCu 등으로 구성될 수 있다.The coating material containing tin (Sn) may be composed of Sn, SnIn, SnBi, SnBiPb, SnPb, SnPbAg, SnCuAg, SnCu, etc. as non-limiting examples.

납이 포함된 재료로는 납(Pb)에 안티몬(Sb)이 약 1~10 중량% 포함된 안티모니납 또는 경납(hard lead)이 배선재와 같은 케이블의 피복 재료로 널리 사용된다.As a lead-containing material, antimony lead or hard lead containing about 1 to 10 wt % of antimony (Sb) in lead (Pb) is widely used as a cable covering material such as a wiring material.

그리고 이와 같은 성분을 포함하는 배선재는 상기 저온 라미네이션 단계(S' 500)를 통해 150℃ 이하의 온도에서 열과 압력을 가하여 라미네이션 된다.In addition, the wiring material including these components is laminated by applying heat and pressure at a temperature of 150° C. or less through the low-temperature lamination step (S' 500).

본원 발명에서의 저온 라미네이션(S' 500)에서 공정온도의 상한을 150℃로 한정한 이유는 다음과 같다.The reason why the upper limit of the process temperature is limited to 150 ° C. in the low-temperature lamination (S' 500) in the present invention is as follows.

앞에서 설명한 바와 같이 본원 발명의 태양전지 셀은 페로브스카이트 태양전지 또는 비정질실리콘을 이용한 헤테로 졍션 태양전지들과 같은 고효율의 태양전지이다. As described above, the solar cell of the present invention is a high-efficiency solar cell such as a perovskite solar cell or a heterojunction solar cell using amorphous silicon.

위와 같은 본 발명의 고효율 태양전지는, 특히 페로브스카이트 태양전지는, 수분 및 열적 불안정성에 의한 페로브스카이트 재료의 분해의 가속화가 보고되고 있다. It has been reported that the high-efficiency solar cell of the present invention as described above, particularly the perovskite solar cell, accelerates the decomposition of the perovskite material due to moisture and thermal instability.

페로브스카이트 재료는 특히 고온에서는 매우 취약하여, 진공상태에서도 150℃ 이상에서는 3시간 후 CH3NH3PbI3 광 흡수 층이 분해되어 셀의 열화가 발생하는 것이 보고되고 있다. 반면 85℃에서는 24시간 노출시켜도 분위기가 진공이나 N2, O2 분위기에서는 안정적으로 유지되는 것으로 보고되고 있다. 이는 본 발명에서 채택한 페로브스카이트 태양전지는 열에 매우 취약하며, 라미네이션 단계도 150℃를 넘지 않도록 조절한 저온 라미네이션 단계(S' 500)를 수행해야 함을 의미한다. Perovskite materials are particularly vulnerable at high temperatures, and it has been reported that the CH 3 NH 3 PbI 3 light absorbing layer is decomposed after 3 hours at 150° C. or higher even in a vacuum, resulting in cell deterioration. On the other hand, it is reported that the atmosphere is maintained stably in a vacuum or N2, O2 atmosphere even after exposure to 85 ° C for 24 hours. This means that the perovskite solar cell adopted in the present invention is very vulnerable to heat, and the low temperature lamination step (S' 500), which is adjusted so that the lamination step does not exceed 150 ° C., must be performed.

본 발명에서의 버스바 전극과 가고정된 배선재는 본 발명에서의 저온 라미네이션 단계(S'500) 동안, 버스바 전극의 주성분인 Ag와 배선재의 코팅층(142b) 합금의 성분인 주석(Sn) 또는 안티몬(Sb)이 서로 반응을 하게 된다. 왜냐하면 배선재의 코팅층(142b)의 합금은 통상 용융온도가 150℃ 이하이므로, 상기 라미네이션 단계 동안 용융되어 버스바 전극의 Ag와 반응을 발생시키게 된다.During the low-temperature lamination step (S'500) in the present invention, the bus bar electrode and the wiring material temporarily fixed in the present invention contain Ag, which is the main component of the bus bar electrode, and tin (Sn), which is a component of the alloy of the coating layer 142b of the wiring material, or Antimony (Sb) reacts with each other. Because the alloy of the coating layer 142b of the wiring material usually has a melting temperature of 150° C. or less, it is melted during the lamination step and reacts with Ag of the bus bar electrode.

Ag와 Pb는 금속간화합물을 형성하지 않는 것과는 달리, 도 10의 Ag-Sb 상태도에서 나타난 바와 같이, Ag와 Sb는 중간 조성영역에서 사방정계(orthorhombic system)의 결정구조를 가지는 금속간화합물(inter-metallic compound)을 포함한다. Unlike Ag and Pb, which do not form intermetallic compounds, as shown in the Ag-Sb phase diagram of FIG. 10, Ag and Sb are intermetallic compounds having an orthorhombic crystal structure in the intermediate composition region. -metallic compound).

또한, 도 11의 Ag-Sn 상태도에서 나타난 바와 같이, Ag와 Sn 합금계 역시 중간 조성영역에서 Ag3Sn 조성의 금속간화합물(inter-metallic compound)을 포함한다.In addition, as shown in the Ag-Sn phase diagram of FIG. 11, the Ag and Sn alloy system also includes an inter-metallic compound of Ag 3 Sn composition in the intermediate composition region.

따라서 본 발명에서의 저온 라미네이션 단계(S'500)에서는, 배선재와 버스바 사이에서 상기 Ag-Sb 및 Ag-Sn 금속간화합물들을 포함하고 배선재와 버스바 전극의 주요 성분들인 Sb 또는 Sn이 상기 금속간화합물들과 혼합된 공융혼합물(eutectic mixture)을 형성하게 된다. 본 발명에서의 기본적으로 전기 전도성 접착제 대비 결합력이 높을 뿐만 아니라 본질적으로는 금속에 속하므로 전기 전도성 측면에서도 유리한 장점이 있다.Therefore, in the low-temperature lamination step (S'500) in the present invention, the Ag-Sb and Ag-Sn intermetallic compounds are included between the wiring material and the bus bar, and Sb or Sn, which is the main component of the wiring material and the bus bar electrode, is the metal. It forms a eutectic mixture mixed with liver compounds. In the present invention, bonding strength is basically higher than that of the electrically conductive adhesive, and since it essentially belongs to metal, there is an advantage in terms of electrical conductivity.

결국 전기 전도성 접착제를 배선재의 길이 방향으로 불연속적으로 위치시켜 버스바 전극과 배선재를 가고정 시킨 본 발명의 일 실시예는(도 6), 라미네이션(S' 500)에 의해 버스바 전극과 배선재 사이에 상기 전기 전도성 접착제와 공융혼합물이 교번하는 계면 구조를 가지게 된다(도 7).As a result, one embodiment of the present invention in which the bus bar electrode and the wiring member are temporarily fixed by discontinuously positioning the electrically conductive adhesive in the longitudinal direction of the wiring member (FIG. 6), between the bus bar electrode and the wiring member by lamination (S' 500) has an interfacial structure in which the electrically conductive adhesive and the eutectic mixture alternate (FIG. 7).

이때, 라미네이션 단계(S' 500) 이후에 상기 계면층에서 상기 전기 전도성 접착제 층과 공융혼합물의 면적 비율(또는 배선재의 길이 방향에서 길이 비율)은 각각 (1~25):(75~99)인 것이 바람직하다.At this time, after the lamination step (S′ 500), the area ratio of the electrically conductive adhesive layer and the eutectic mixture in the interface layer (or the length ratio in the length direction of the wiring member) is (1 to 25): (75 to 99), respectively. it is desirable

만일 상기 전기 전도성 접착제 층의 비율이 1%보다 작은 경우(또는 공융혼합물의 비율이 99%보다 큰 경우), 가고정 단계에서 버스바 전극과 배선재 사이의 접착력을 담보할 수 없어 가고정에 문제가 발생한다. 반면 전기 전도성 접착제 층의 비율이 25%를 넘어가는 경우(또는 공융혼합물의 비율이 75%보다 작은 경우), 라미네이션 이후 버스바 전극과 배선재와의 전기 전도성을 높게 확보할 수 없어서 전하 캐리어의 수집에 문제가 발생한다.If the ratio of the electrically conductive adhesive layer is less than 1% (or if the ratio of the eutectic mixture is greater than 99%), the adhesive strength between the bus bar electrode and the wiring material cannot be secured in the temporary fixing step, causing problems in temporarily fixing Occurs. On the other hand, if the ratio of the electrically conductive adhesive layer exceeds 25% (or if the ratio of the eutectic mixture is less than 75%), high electrical conductivity between the bus bar electrode and the wiring material cannot be secured after lamination, which prevents the collection of charge carriers. A problem arises.

다시 도 9를 참조하면, 본 발명에서는 다양한 형상의 배선재가 이용될 수 있다. 구체적인 예로써, 단면이 원형, 타원형 또는 다각형의 배선재가 이용될 수 있다.Referring back to FIG. 9 , in the present invention, wiring members of various shapes may be used. As a specific example, a wiring member having a circular, elliptical or polygonal cross section may be used.

이 중 원형 또는 타원형의 배선재는 다각형의 배선재 대비 버스바 전극과의 접촉 면적이 기하학적으로 좁다. 이로 인해 가고정 단계에서 가고정 테이프 또는 전기 전도성 접착제층이 상기 계면에서 차지하는 면적 또는 길이 비율이 높아진다는 단점이 있다. 반면 원형 또는 타원형 배선재는 태양광의 산란 내지는 굴절을 조장하고 광 경로를 길게 하여 태양광의 흡수 효율을 증가시킨다는 장점을 가진다.Among them, the circular or elliptical wiring member has a geometrically smaller contact area with the bus bar electrode than the polygonal wiring member. Due to this, there is a disadvantage in that the area or length ratio of the temporary fixing tape or the electrically conductive adhesive layer at the interface increases in the temporary fixing step. On the other hand, the circular or elliptical wiring member has the advantage of increasing the absorption efficiency of sunlight by promoting scattering or refraction of sunlight and lengthening the light path.

반면 다각형(예: 사각형)의 배선재는 버스바 전극과의 접촉 면적을 최대화할 수 있어 가고정 테이프 또는 전기 전도성 접착제층의 상기 계면에서의 분율을 최소화할 수 있는 장점을 가진다. 이에 반해 다각형 배선재는 그 형상으로 인해 입사된 태양광의 일부를 아래의 태양전지 셀로 산란 내지는 굴절시키지 못하고 그대로 반사시켜 그로 인해 태양광의 흡수 효율을 감소시킨다는 단점도 동시에 가진다. On the other hand, a polygonal (eg, square) wiring material has the advantage of minimizing the fraction at the interface of the temporary fixing tape or the electrically conductive adhesive layer because it can maximize the contact area with the bus bar electrode. On the other hand, the polygonal wiring member has the disadvantage of reducing the absorption efficiency of sunlight by reflecting it as it is without scattering or refracting a part of the incident sunlight due to its shape to the solar cell below.

도 12는 본 발명의 태양전지 모듈의 제조 방법에 의해 제조된 태양전지 셀 및 모듈의 단면도이다.12 is a cross-sectional view of a solar cell and module manufactured by the solar cell module manufacturing method of the present invention.

설명의 편의상 도 12에서는 태양전지 셀의 아래 부분에 아무런 구성요소가 없는 것으로 도시되어 있으나, 실제로는 셀의 윗부분과 동일하게 아래 부분에도 제2 밀봉재 및 제2 보호부재가 존재한다. For convenience of explanation, FIG. 12 shows that the lower part of the solar cell does not have any components, but in reality, the second sealing material and the second protective member exist in the lower part as well as the upper part of the cell.

먼저 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 텐덤(tandem) 태양전지를 본 발명의 태양전지 모듈의 셀로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 태양전지 셀은 결정질 실리콘 태양전지 또는 페로브스카이트 태양전지와 같은 단일 접합(single junction)태양전지 또는 상기 단일 접합 태양전지를 중간층을 매개로 접합시킨 텐덤(tandem) 태양전지 모두 사용 가능하다. First, in the present invention, a tandem solar cell is illustrated as a cell of the solar cell module of the present invention for convenience of explanation, but is not necessarily limited thereto. As described above, the solar cell of the present invention is a single junction solar cell such as a crystalline silicon solar cell or a perovskite solar cell, or a tandem in which the single junction solar cell is bonded through an intermediate layer. All solar cells can be used.

본 발명의 일 실시예인 도 12에서의 텐덤 태양전지는, 상대적으로 큰 밴드갭을 갖는 흡수층을 포함하는 페로브스카이트 태양전지(120)와 상대적으로 밴드갭이 작은 흡수층을 포함하는 실리콘 태양전지(110)가 중간층(116)(이하 "터널 접합층", "중간층", "inter-layer"라고도 한다)을 매개로 하여 직접적으로 터널 접합된 2-단자 탠덤 태양전지(150)의 구조를 도시한다.The tandem solar cell in FIG. 12, which is an embodiment of the present invention, includes a perovskite solar cell 120 including an absorber layer having a relatively large band gap and a silicon solar cell including an absorber layer having a relatively small band gap ( 110) shows the structure of a two-terminal tandem solar cell 150 in which the interlayer 116 (hereinafter also referred to as "tunnel junction layer", "intermediate layer", or "inter-layer") is directly tunnel-junctioned. .

이에 따라, 탠덤 태양전지(150)로 입사된 광 중 단파장 영역의 광은 상부에 배치된 페로브스카이트 태양전지(120)에 흡수되어 전하를 생성하며, 페로브스카이트 태양전지(120)를 투과하는 장파장 영역의 광은 하부에 배치된 결정질 실리콘 태양전지(110)에 흡수되어 전하를 생성하게 된다.Accordingly, the light in the short wavelength region among the light incident to the tandem solar cell 150 is absorbed by the perovskite solar cell 120 disposed thereon to generate electric charge, and the perovskite solar cell 120 The penetrating light of the long wavelength region is absorbed by the crystalline silicon solar cell 110 disposed below to generate charge.

또한 하부에 배치된 결정질 실리콘 태양전지(110)에서 장파장 영역의 광을 흡수하여 발전함으로써 문턱 파장(threshold wavelength)을 장파장 쪽으로 이동시킬 수 있으며, 결과적으로 전체 태양전지가 흡수하는 파장대를 넓힐 수 있다는 부가적인 이점이 있다.In addition, the crystalline silicon solar cell 110 disposed below absorbs and generates power in the long wavelength region, so that the threshold wavelength can be moved to the long wavelength side, and as a result, the wavelength band absorbed by the entire solar cell can be widened. There are tangible advantages.

이 때, 상기 결정질 실리콘 태양전지(110)와 전자전달층(123) 사이에도 전하 이동을 위하여 중간층(116)을 필요에 따라 삽입할 수도 있다. 이 경우 중간층(116)은 페로브스카이트 태양전지(120)를 투과하는 장파장의 광을 투과 손실 없이 하부에 배치된 실리콘 태양전지(110)로 입사될 수 있도록 투명 전도성 산화물, 탄소질 전도성 소재, 또는 금속성 소재를 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 접합층(116)에 n형 또는 p형 물질을 도핑하여 사용할 수 있다.In this case, an intermediate layer 116 may be inserted between the crystalline silicon solar cell 110 and the electron transport layer 123 as needed for charge transfer. In this case, the intermediate layer 116 is made of a transparent conductive oxide, a carbonaceous conductive material, Alternatively, it may be implemented using a metallic material. In addition, the bonding layer 116 may be doped with an n-type or p-type material.

한편 단일접합 태양전지에서 표면에서의 입사광의 반사율을 줄이고, 태양전지로 입사된 광의 경로를 증가시키기 위해 표면에 텍스쳐 구조를 도입하는 것이 일반적이다. 따라서 본 발명에서의 탠덤 태양전지(150)에서의 결정질 실리콘 태양전지(110) 역시 표면에(적어도 후면에) 텍스쳐를 형성할 수 있다.Meanwhile, in a single junction solar cell, it is common to introduce a texture structure to the surface in order to reduce the reflectance of incident light on the surface and increase the path of light incident to the solar cell. Therefore, the crystalline silicon solar cell 110 in the tandem solar cell 150 according to the present invention may also form a texture on the surface (at least on the rear surface).

이 때 본 발명에서의 상기 결정질 실리콘 태양전지(110)는 이종접합(hetero-junction)실리콘 태양전지 또는 동종접합(homo-junction)실리콘 태양전지로 구현될 수 있다.In this case, the crystalline silicon solar cell 110 in the present invention may be implemented as a hetero-junction silicon solar cell or a homo-junction silicon solar cell.

이종접합 실리콘 태양전지인 경우, 결정질 실리콘 태양전지는, 제2 면에 텍스쳐 구조를 가지는 결정질 실리콘 기판(111), 상기 결정질 실리콘 기판의 제1 면 및 제2 면에 각각 위치하는 제1 면 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si:H)(112) 및 제2 면 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si:H)(113); 상기 제1 면 진성 비정질 실리콘층(112) 상에 위치하는 제1 도전형 비정질 실리콘층(114); 및 상기 제2 면 i형 비정질 실리콘층(113)의 상에 위치하는 제2 도전형 비정질 실리콘층(115)을 포함한다.In the case of a heterojunction silicon solar cell, the crystalline silicon solar cell includes a crystalline silicon substrate 111 having a texture structure on a second surface, and intrinsic amorphous first surfaces respectively positioned on the first and second surfaces of the crystalline silicon substrate. a silicon layer (i-a-Si:H) 112 and a second side intrinsic amorphous silicon layer (i-a-Si:H) 113; a first conductivity type amorphous silicon layer 114 positioned on the first surface intrinsic amorphous silicon layer 112; and a second conductivity type amorphous silicon layer 115 positioned on the second surface i-type amorphous silicon layer 113.

이 때 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 제1 면은 상기 결정질 실리콘 기판의 전면으로 상기 페로브스카이트 층이 형성되는 면이고 제2 면은 제1 면의 반대 면일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, as shown in FIG. 12, the first surface is the front surface of the crystalline silicon substrate on which the perovskite layer is formed, and the second surface may be a surface opposite to the first surface, but is necessarily limited thereto It is not.

예를 들어, 먼저 n 타입 결정질 실리콘 기판의 전후면에 매우 얇은 진성 비정질 실리콘(i-a-Si:H)을 패시배이션(passivation) 층으로 형성하고, p 타입의 고농도 비정질 실리콘(p-a-Si:H) 층을 에미터층(114)으로 전면에 형성하며 후면에는 고농도 비정질 실리콘 (n+-a-Si:H) 층을 후면전계(back surfacefield, 이하 BSF라 함) 층(115)으로 형성하는 구조를 가질 수 있다.For example, first, very thin intrinsic amorphous silicon (ia-Si:H) is formed as a passivation layer on the front and rear surfaces of an n-type crystalline silicon substrate, and p-type high-concentration amorphous silicon (pa-Si:H ) layer as the emitter layer 114 on the front and a high concentration amorphous silicon (n + -a-Si: H) layer on the back as the back surfacefield (hereinafter referred to as BSF) layer 115. can have

본 발명에서의 진성 비정질 실리콘층은 수소화된 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si:H)을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이는, 수소화(hydrogenation) 반응에 의해, 비정질 실리콘 내에 수소가 들어가서 비정질 실리콘의 미결합 상태(dangling bond)와 에너지 밴드 갭 내의 국부화된(localized) 에너지 상태를 감소시킬 수 있기 때문이다.It is more preferable to use a hydrogenated intrinsic amorphous silicon layer (i-a-Si:H) as the intrinsic amorphous silicon layer in the present invention. This is because hydrogen enters amorphous silicon by a hydrogenation reaction and can reduce a dangling bond of amorphous silicon and a localized energy state within an energy band gap.

다만 수소화된 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si:H)을 사용하는 경우 후속 공정온도는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하로 제한된다. 이는 공정온도가 150℃보다 높은 경우, 비정질 실리콘 내부의 수소결합이 파괴되기 때문이다. 따라서 후속 공정, 특히 금속 재질의 그리드 전극(grid electrode) 형성을 위한 공정에서의 소성(firing)도 낮은 온도에서 진행하여야 하는 제약이 있다.However, in the case of using the hydrogenated intrinsic amorphous silicon layer (i-a-Si:H), the subsequent process temperature is limited to 200°C or less, more preferably 150°C or less. This is because when the process temperature is higher than 150 ° C., hydrogen bonds inside the amorphous silicon are broken. Therefore, there is a restriction that subsequent processes, in particular, firing in a process for forming a grid electrode made of metal must also be performed at a low temperature.

한편 본 발명에서의 실리콘 태양전지(110)는 동종접합(homojuction) 결정질 실리콘 태양전지로 구현될 수도 있다. 구체적으로, 에미터층(114)으로는 결정질 실리콘 기판(111)과 상이한 도전형을 갖는 불순물 도핑층이 사용되고, 후면 전계층(115)으로는 결정질 실리콘 기판(111)과 동일한 도전형을 갖는 불순물 도핑층이 사용됨으로써 동종접합 결정질 실리콘 태양전지(110)를 구현할 수 있다.Meanwhile, the silicon solar cell 110 in the present invention may be implemented as a homojunction crystalline silicon solar cell. Specifically, an impurity doped layer having a different conductivity type from that of the crystalline silicon substrate 111 is used as the emitter layer 114, and an impurity doped layer having the same conductivity type as the crystalline silicon substrate 111 is used as the back surface layer 115. By using the layer, a homojunction crystalline silicon solar cell 110 may be implemented.

결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에는 투명전극층(117)과 그리드 전극(118)을 포함하는 제2 전극이 위치한다.A second electrode including a transparent electrode layer 117 and a grid electrode 118 is positioned on the second surface of the crystalline silicon substrate 111 .

만일 이종접합 실리콘 태양전지인 경우, 앞에서 설명한 바와 같이, 비정질 실리콘 내부의 수소결합 파괴를 방지하기 위해, 제2 전극 (보다 자세하게는 버스바 전극(118))의 공정온도는 제1 전극(보다 자세하게는 버스바 전극(127))의 공정온도와 같이 150℃ 이하로 제한된다. 따라서 이 경우, 제2 전극은 제1 전극보다 먼저 형성되거나 또는 제2 전극과 제1 전극은 동시에 형성될 수 있다.In the case of a heterojunction silicon solar cell, as described above, in order to prevent hydrogen bond breakage within amorphous silicon, the process temperature of the second electrode (more specifically, the bus bar electrode 118) is is limited to 150° C. or less like the process temperature of the bus bar electrode 127). Accordingly, in this case, the second electrode may be formed before the first electrode, or the second electrode and the first electrode may be formed simultaneously.

제2 전극은 상기 후면 전계층(115) 위에 위치하는 투명전극층(117)을 포함한다. 투명전극층 재료로 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide) 등의 투명 전도성 산화물을 사용할 경우, 투명전극층(117)은 스퍼터링을 통해 증착될 수 있다.The second electrode includes a transparent electrode layer 117 positioned on the back surface electric layer 115 . When a transparent conductive oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide) is used as a material for the transparent electrode layer, the transparent electrode layer 117 is formed through sputtering. may be deposited.

상기 투명전극층(117) 상에는, 버스바 전극(118)이 위치한다. 물론, 상기 투명전극층(117)을 형성하지 않고 후면전계층(115) 위에 바로 그리드 전극(118)를 형성할 수도 있으나, 비정질 실리콘은 금속 그리드를 통해 캐리어(carrier)를 모으기에는 상대적으로 캐리어(carrier) 이동도가 낮으므로 투명전극층(117)을 형성하는 것이 보다 바람직하다.On the transparent electrode layer 117, a bus bar electrode 118 is positioned. Of course, the grid electrode 118 may be formed directly on the back surface layer 115 without forming the transparent electrode layer 117, but amorphous silicon is relatively difficult to collect carriers through a metal grid. ) Since the mobility is low, it is more preferable to form the transparent electrode layer 117.

또한 버스바 전극(118)은 도 6에서 설명한 바와 같이 투명전극 상에 위치하는 핑거전극 위에도 배치될 수 있다.Also, the bus bar electrode 118 may be disposed on the finger electrode positioned on the transparent electrode as described in FIG. 6 .

이와는 달리, 동종접합 실리콘 태양전지인 경우, 제2 전극 및 제1 전극을 동시에 형성하는 것이 아니라, 700℃ 이상의 고온 소성 공정으로 제2 전극을 형성하는 공정과 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 이용하여 250℃ 이하의 저온 소성으로 제1 전극을 형성하는 공정을 이원화하여 진행할 수 있다.Unlike this, in the case of a homojunction silicon solar cell, the second electrode and the first electrode are not formed at the same time, but a process of forming the second electrode through a high-temperature firing process at 700° C. or higher and a first electrode paste that does not include a glass frit The process of forming the first electrode by low-temperature firing at 250° C. or less using may be performed in two ways.

이와 같이 결정질 실리콘 태양전지(110)를 형성한 후에, 그 위에 필요에 따라 중간층(116)을 형성한 후 보통의 페로브스카이트 태양전지(110)를 형성함으로써, 본 발명에서의 보통의 텐덤 태양전지(150)를 구현할 수 있다.After the crystalline silicon solar cell 110 is formed in this way, an intermediate layer 116 is formed thereon as necessary, and then a normal perovskite solar cell 110 is formed, so that a typical tandem aspect in the present invention The battery 150 may be implemented.

다음으로 상기 중간층(116) 상에 위치하는 전자전달층(123)은 페로브스카이트 층(124)에서 광전 변환된 전자를 태양전지 내의 다른 구성요소(예를 들면 도전성 구조물)로 전달해 주는 역할을 수행한다.Next, the electron transport layer 123 located on the intermediate layer 116 serves to transfer the electrons photoelectrically converted in the perovskite layer 124 to other components (eg, conductive structures) in the solar cell. carry out

이 때, 전자전달층(123)은 전자 전도성 유기물 층, 전자 전도성 무기물 층 또는 실리콘(Si)을 포함한 층으로 형성될 수 있다.In this case, the electron transport layer 123 may be formed of an electron conductive organic material layer, an electron conductive inorganic material layer, or a layer including silicon (Si).

또한 본 발명의 텐덤 태양전지에서는 상기 전자전달층(123)과 상기 페로브스카이트층(124) 사이에서 전자 전달 특성을 개선하고, 전자전달층(123)과 페로브스카이트층(124)의 서로 다른 성분 및 결정구조 차이로 인한 계면에서의 결함을 최소화하는 기능을 수행할 수 있도록 버퍼층(123')을 추가할 수 있다. 더 나아가 만일 상기 전자전달층(123)이 전자전달의 기능을 충분히 수행하지 못하게 되더라도, 상기 버퍼층(123') 단독으로도 어느 정도는 전자전달층의 기능을 수행할 수도 있다.In addition, in the tandem solar cell of the present invention, electron transport characteristics between the electron transport layer 123 and the perovskite layer 124 are improved, and the electron transport layer 123 and the perovskite layer 124 are different from each other. A buffer layer 123' may be added to perform a function of minimizing defects at the interface due to differences in components and crystal structures. Furthermore, even if the electron transport layer 123 does not sufficiently perform the function of electron transport, the buffer layer 123' alone may perform the function of the electron transport layer to some extent.

다음으로 본 발명의 보통의 텐덤 태양전지는 페로브스카이트 (흡수)층을 포함한다.Next, a typical tandem solar cell of the present invention includes a perovskite (absorption) layer.

본 발명에서의 페로브스카이트 층은 MA(Methylamminium) 성분 또는 FA(Formamidinium) 성분을 포함한다. 보다 구체적으로 ABX3로 대표되는 페로브스카이트 흡수층에서, A는 +1가의 C1-20의 알킬기, 아민기 치환된 알킬기, 유기 아미디늄 또는 알칼리 금속 중 하나 또는 둘 이상을 포함하고, B는 Pb2 +, Sn2 +, Cu2 +, Ca2 +, Sr2+, Cd2 +, Ni2 +, Mn2 +, Fe2 +, Co2 +, Pd2 +, Ge2 +, Yb2 +, Eu2 + 중 하나 또는 둘 이상을 포함하고 X는 F-, Cl-, Br-, I- 중 하나 이상을 포함한다.The perovskite layer in the present invention includes a methylamminium (MA) component or a formamidinium (FA) component. More specifically, in the perovskite absorption layer represented by ABX 3 , A includes one or more of two or more of a +1-valent C 1-20 alkyl group, an amine-substituted alkyl group, an organic amidinium, or an alkali metal, and B is Pb 2+ , Sn 2+ , Cu 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Cd 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Pd 2+ , Ge 2+ , Yb 2+ , Eu 2+ includes one or more than one, and X includes one or more of F - , Cl - , Br - , I - .

현재까지 대표적인 페로브스카이트 (흡수)층으로 사용되는 MA(Methylamminium)PbI3의 밴드 갭은 약 (1.55~1.6)eV인 것으로 알려져 있다. 반면 또 다른 페로브스카이트 흡수층으로 사용하는 FA계의 밴드 갭은 상기 MA 계열의 밴드 갭보다 더 작은 것으로 알려져 있다. 일례로, FAPbI3의 밴드 갭은 약 1.45eV이다. 그러나 Br의 첨가는 FA계 페로브스카이트 흡수층의 밴드 갭을 기존 MA계 페로브스카이트 흡수층의 밴드 갭과 유사한 정도로 크게 할 수 있다. 밴드 갭 에너지가 높은 범위까지 포함하게 되면, 기존 실리콘 태양전지 대비, 단파장의 빛을 고밴드갭 페로브스카이트층이 흡수함으로써 광자 에너지와 밴드갭과의 차이로 생기는 열적 손실을 줄여 높은 전압을 발생시킬 수 있다. 그로 인해 종국적으로는 태양전지의 효율이 높아지게 된다.Until now, it is known that the band gap of MA (Methylamminium) PbI 3 used as a representative perovskite (absorption) layer is about (1.55-1.6) eV. On the other hand, it is known that the band gap of the FA system used as another perovskite absorption layer is smaller than that of the MA system. As an example, the band gap of FAPbI 3 is about 1.45 eV. However, the addition of Br can increase the band gap of the FA-based perovskite absorber layer to a similar extent to that of the conventional MA-based perovskite absorber layer. When the band gap energy is included in a high range, the high band gap perovskite layer absorbs short wavelength light compared to conventional silicon solar cells, thereby reducing thermal loss caused by the difference between photon energy and band gap, thereby generating high voltage. can As a result, the efficiency of the solar cell is eventually increased.

한편 상기 페로브스카이트 층을 구성하는 페로브스카이트 상(phase)은 열에 매우 취약하다. ABX3로 대표되는 페로브스카이트 층은 통상 AX 조성의 유기물과 BX2 조성의 무기물을 열처리하여 ABX3 성분의 전환된다. 따라서 상기 전환을 열처리나 후속 공정에서의 열처리시 온도 및 시간이 지나치게 높거나 길게 되면 전환된 ABX3의 열분해가 일어나게 되고, 그로 인한 광전 변환 효율의 저하가 발생할 수 있다.Meanwhile, the perovskite phase constituting the perovskite layer is very vulnerable to heat. A perovskite layer represented by ABX 3 is usually converted into ABX 3 components by heat-treating an organic material of AX composition and an inorganic material of BX 2 composition. Therefore, when the temperature and time are excessively high or long during the heat treatment for the conversion or the heat treatment in the subsequent process, thermal decomposition of the converted ABX 3 may occur, resulting in a decrease in photoelectric conversion efficiency.

본 발명에서는 상기 페로브스카이트 층을 형성한 후 정공전달층(125)를 추가로 형성할 수 있다. 상기 정공전달층(125)은 페로브스카이트 층(124)에서 광전 변환된 정공을 태양전지 내 다른 구성요소로 전달해주는 역할을 수행한다.In the present invention, after forming the perovskite layer, a hole transport layer 125 may be additionally formed. The hole transport layer 125 serves to transfer holes photoelectrically converted in the perovskite layer 124 to other components in the solar cell.

이 때, 정공전달층(125)는 정공 전도성 유기물 층, 정공 전도성 금속 산화물 또는 실리콘(Si)을 포함한 층으로 형성될 수 있다.In this case, the hole transport layer 125 may be formed of a layer including a hole conductive organic material layer, a hole conductive metal oxide, or silicon (Si).

상기 정공전달층 상에는 다시 필요에 따라 전면 투명 전극층(126) 및 전면 투명 전극층(126) 상의 버스바 전극(127)을 포함한 제1 전극이 위치한다. 물론, 버스바 전극(127)은 도 6에서 설명한 바와 같이 투명전극 상에 위치하는 핑거전극 위에도 배치될 수 있다.A first electrode including a front transparent electrode layer 126 and a bus bar electrode 127 on the front transparent electrode layer 126 is positioned on the hole transport layer as needed. Of course, the bus bar electrode 127 may also be disposed on the finger electrode positioned on the transparent electrode as described in FIG. 6 .

이때, 투명 전극층(126)은 페로브스카이트 태양전지(120)의 상면 전체에 형성되어, 페로브스카이트 태양전지(120)에서 생성된 전하를 포집하는 역할을 한다. 이러한 투명 전극층(126)은 다양한 투명 전도성 소재로서 구현될 수 있다. 즉, 투명 전도성 소재로는 중간층(116)의 투명 전도성 소재와 동일한 것이 이용될 수 있다.At this time, the transparent electrode layer 126 is formed on the entire top surface of the perovskite solar cell 120, and serves to collect electric charges generated in the perovskite solar cell 120. The transparent electrode layer 126 may be implemented with various transparent conductive materials. That is, the same transparent conductive material as the transparent conductive material of the intermediate layer 116 may be used as the transparent conductive material.

이 때, 제1 전극(구체적으로 버스바 전극(127))은 투명 전극층(126) 상에 배치되며, 투명 전극층(126) 중 일부 영역에 배치된다.At this time, the first electrode (specifically, the bus bar electrode 127) is disposed on the transparent electrode layer 126 and is disposed in a partial area of the transparent electrode layer 126.

제1 전극(구체적으로 버스바 전극(127))은 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 선택적으로 도포한 후, 제1 온도에서 저온 소성하는 것에 의해 제조될 수 있다. 여기서, 이러한 제1 전극 페이스트는 금속 입자와 저온소성용 바인더인 유기물이 포함되어 있을 수 있으며, 제1 전극 페이스트에는 유리 프릿이 포함되지 않는다. 특히, 제1 온도는 150℃ 이하, 보다 구체적으로는 100 ~ 150℃일 수 있다.The first electrode (specifically, the bus bar electrode 127) may be manufactured by selectively applying a first electrode paste that does not include a glass frit and then firing at a low temperature at a first temperature. Here, the first electrode paste may include metal particles and an organic material that is a binder for low-temperature firing, and the first electrode paste does not include a glass frit. In particular, the first temperature may be 150 °C or less, more specifically, 100 to 150 °C.

이와 같이 제조된 태양전지 셀은, 앞에서의 도 5에서 도시된 본 발명의 태양전지 모듈의 제조 방법인 셀 검사 단계, 가고정 단계, 레이업 단계, 라미네이션 단계 등을 거쳐서 도 12와 같은 본 발명의 태양전지 모듈로 완성된다.The solar cell manufactured as described above goes through the cell inspection step, temporary fixing step, layup step, lamination step, etc., which are the method of manufacturing the solar cell module of the present invention shown in FIG. It is completed with a solar cell module.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the drawings illustrated, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications are made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the operation and effect according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention above, it is natural that the effects predictable by the corresponding configuration should also be recognized.

Claims (14)

페로브스카이트층을 포함하는 태양전지 셀들의 각각의 전극 상에 대응되는 각각의 배선재들을 정렬시키는 정렬 단계;
상기 배선재들을 상기 태양전지 셀상에 가고정시키는 가고정 단계;
상기 배선재가 가고정된 복수의 태양전지 셀들을 배열하여 스트링을 형성하는 스트링 단계;
상기 스트링을 밀봉재 사이에 배열시키는 레이 업(lay-up)단계;
상기 배열된 스트링을 라미네이터를 통해 150℃ 이하의 온도에서 합착 및 상기 배선재를 상기 태양전지상에 전기적으로 접합하는 저온 라미네이션 단계;
를 포함하고,
상기 가고정 단계는, 일련의 정렬된 각각의 상기 배선재와 전극 사이에 위치하는 전기 전도성 접착제로 고정하는 단계이고,
상기 전기 전도성 접착제는 상기 배선재들의 길이 방향으로 불연속적으로 위치하고,
상기 전극은 은(Ag)을 포함하고 상기 배선재는 주석(Sn) 또는 안티몬(Sb)을 포함하며, 상기 라미네이션 단계는 상기 전극과 상기 배선재 사이에 상기 전기 전도성 접착제와 공융혼합물이 교번하는 구조를 형성하는, 태양전지 모듈의 제조 방법.
an alignment step of aligning corresponding wiring members on respective electrodes of solar cells including a perovskite layer;
temporarily fixing the wiring members on the solar cell;
a string step of forming a string by arranging a plurality of solar cells to which the wiring member is temporarily fixed;
A lay-up step of arranging the string between sealing materials;
a low-temperature lamination step of bonding the arrayed strings at a temperature of 150° C. or less through a laminator and electrically bonding the wiring member to the solar cell;
including,
The temporary fixing step is a step of fixing with an electrically conductive adhesive positioned between each of the line members and electrodes aligned in a series,
The electrically conductive adhesive is discontinuously located in the longitudinal direction of the wiring members,
The electrode includes silver (Ag) and the wiring member includes tin (Sn) or antimony (Sb), and the lamination step forms a structure in which the electrically conductive adhesive and the eutectic mixture alternate between the electrode and the wiring member. To, a method for manufacturing a solar cell module.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 배선재들의 길이 방향에서 상기 전기 전도성 접착제가 위치하는 길이의 비율은 1~25% 인 것;
을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.
According to claim 1,
The ratio of the length of the electrically conductive adhesive in the longitudinal direction of the wiring members is 1 to 25%;
Method for manufacturing a solar cell module, characterized in that.
삭제delete 페로브스카이트층, 제1 전극, 제2 전극을 포함하는 복수의 태양전지;
상기 복수의 태양전지들 중 이웃한 셀의 제 1전극과 제 2전극을 전기적으로 접속되는 복수의 배선재;를 포함하고,
상기 전극과 상기 배선재 사이 계면에 존재하는 전기 전도성 접착제층;
을 포함하고,
상기 배선재들의 길이 방향에서 상기 전기 전도성 접착제층이 위치하는 길이의 비율은 1~25%이고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 은(Ag)을 포함하고 상기 배선재는 주석(Sn) 또는 안티몬(Sb)을 포함하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극과 상기 배선재 사이에 상기 전기 전도성 접착제와 공융혼합물이 교번하는 구조가 형성되는, 태양전지 모듈.
A plurality of solar cells including a perovskite layer, a first electrode, and a second electrode;
A plurality of wiring members electrically connected to first electrodes and second electrodes of adjacent cells among the plurality of solar cells;
an electrically conductive adhesive layer present at an interface between the electrode and the wiring member;
including,
The ratio of the length of the electrically conductive adhesive layer in the longitudinal direction of the wiring members is 1 to 25%,
The first electrode and the second electrode include silver (Ag), the wiring member includes tin (Sn) or antimony (Sb), and between the first electrode and the second electrode and the wiring member, the electrical conductivity A solar cell module in which a structure in which an adhesive and a eutectic mixture are alternated is formed.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 전기 전도성 접착제층의 폭은 상기 전극의 폭보다 작은 것;
을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
According to claim 7,
a width of the electrically conductive adhesive layer is smaller than a width of the electrode;
A solar cell module characterized by a.
제7항에 있어서,
상기 배선재들은 단면이 원형, 타원형 또는 다각형인 금속코어와, 상기 금속코어 표면에 코팅된 솔더층을 포함하는 것;
을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
According to claim 7,
The wiring members may include a metal core having a circular, elliptical, or polygonal cross section, and a solder layer coated on a surface of the metal core;
A solar cell module characterized by a.
제7항에 있어서,
상기 태양전지는 페로브스카이트 태양전지 또는 페로브스카이트 태양전지를 포함하는 텐덤 태양전지인 것;
을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
According to claim 7,
The solar cell is a perovskite solar cell or a tandem solar cell including a perovskite solar cell;
A solar cell module characterized by a.
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