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KR20160041649A - 태양 전지용 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈 - Google Patents

태양 전지용 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈 Download PDF

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KR20160041649A
KR20160041649A KR1020140136028A KR20140136028A KR20160041649A KR 20160041649 A KR20160041649 A KR 20160041649A KR 1020140136028 A KR1020140136028 A KR 1020140136028A KR 20140136028 A KR20140136028 A KR 20140136028A KR 20160041649 A KR20160041649 A KR 20160041649A
Authority
KR
South Korea
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region
thickness
solder layer
solar cell
ribbon
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020140136028A
Other languages
English (en)
Inventor
송원두
조윤희
박상환
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020140136028A priority Critical patent/KR20160041649A/ko
Publication of KR20160041649A publication Critical patent/KR20160041649A/ko
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    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
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    • H—ELECTRICITY
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 태양 전지용 리본은, 제1 면에 태양 전지에 부착될 영역에 대응하는 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역이 정의되며, 상기 제1 면에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 산부와 골부를 가지는 반사 구조가 형성되는 리본 본체; 및 상기 제1 면 위에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 형성되는 솔더층을 포함한다. 상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 제1 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께보다 작고, 상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 반사 구조의 높이보다 작다.

Description

태양 전지용 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈{RIBBON FOR SOLAR CELL AND SOLAR CELL MODULE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 태양 전지용 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는, 구조를 개선한 태양 전지용 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈에 관한 것이다.
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.
이러한 태양 전지는 복수 개가 리본에 의하여 직렬 또는 병렬로 연결되고, 복수의 태양 전지를 보호하기 위한 패키징(packaging) 공정에 의하여 모듈 형태로 제조된다. 태양 전지 모듈의 출력을 향상하기 위해서는 리본의 구조 또한 최적화되어야 한다.
본 발명은 태양 전지 모듈의 출력을 향상할 수 있는 태양 전지용 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지용 리본은, 제1 면에 태양 전지에 부착될 영역에 대응하는 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역이 정의되며, 상기 제1 면에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 산부와 골부를 가지는 반사 구조가 형성되는 리본 본체; 및 상기 제1 면 위에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 형성되는 솔더층을 포함한다. 상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 제1 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께보다 작고, 상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 반사 구조의 높이보다 작다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈은, 이웃하는 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수 개의 태양 전지; 및 상기 제1 및 제2 태양 전지를 연결하는 리본을 포함한다. 상기 리본은, 제1 면에 상기 제1 태양 전지에 부착될 영역에 대응하는 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역이 정의되며, 상기 제1 면에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 산부와 골부를 가지는 반사 구조가 형성되는 리본 본체; 및 상기 제1 면 위에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 형성되는 솔더층을 포함한다. 상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 제1 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께보다 작고, 상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 반사 구조의 높이보다 작다.
본 실시예에 따른 태양 전지용 리본은 리본 본체의 제1 면 및/또는 2 면 전체에 반사 구조를 형성하여, 반사 특성을 향상하고 솔더층과의 접착 특성을 향상할 수 있다. 그리고 리본 본체에서 태양 전지와 부착될 영역에서는 솔더층과의 접촉 면적을 넓혀 솔더층과의 접촉 특성을 향상할 수 있고, 그 외의 영역에서는 전체적으로 얇은 두께로 솔더층을 형성하여 리본 본체의 산화를 방지하면서도 반사 구조에 의한 반사 효과는 그대로 유지할 수 있다. 이에 의하여 리본에 의한 태양 전지의 연결 특성을 향상할 수 있고, 이에 의하여 태양 전지 모듈의 출력을 향상할 수 있다.
본 실시예에 따른 태양 전지 모듈은 우수한 특성의 리본을 구비하여 우수한 출력을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선을 따라서 잘라서 본 태양 전지 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 태양 전지의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지용 리본을 도시한 사시도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 도 5의 A-A 선 및 B-B 선 각각에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 태양 전지용 리본을 도시한 단면도이다.
도 8은 도 5에 도시한 리본에 의하여 연결되는 제1 및 제2 태양 전지를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 변형예에 따른 태양 전지용 리본을 도시한 사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
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.
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.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지용 리본 및 이를 포함하는 태양 전지 모듈을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 II-II 선을 따라서 잘라서 본 태양 전지 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양 전지 모듈(100)은 복수 개의 태양 전지(150)와, 이웃한 태양 전지(150)를 전기적으로 연결하는 리본(142)을 포함한다. 그리고 태양 전지 모듈(100)은, 태양 전지(150)의 전면 상에 위치하는 제1 기판(이하 "전면 기판")(110)과, 태양 전지(150)의 후면 상에 위치하는 제2 기판(이하 "후면 시트")(200)와, 태양 전지(150)와 전면 기판(110) 사이의 제1 밀봉재(131)와, 태양 전지(150)와 후면 시트(200) 사이의 제2 밀봉재(132)를 포함할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
먼저, 태양 전지(150)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 광전 변환부와, 광전 변환부에 전기적으로 연결되는 전극을 포함하여 형성된다. 본 실시예에서는 일례로 반도체 기판(일 예로, 실리콘 웨이퍼)을 포함하는 광전 변환부가 적용될 수 있다. 이러한 구조의 태양 전지(150)의 일 예를 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한 다음, 다시 도 1을 참조하여 태양 전지 모듈(100)을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시한 태양 전지의 평면도이다. 도 4에서는 반도체 기판(160)과 전극(42, 44)을 위주로 하여 도시하였고, 도 3 및 도 4에서는 태양 전지(150) 위에 위치하는 리본(142)은 도시하지 않았다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양 전지(150)는, 베이스 영역(10)을 포함하는 반도체 기판(160)과, 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)과 제2 도전형을 가지는 제2 도전형 영역(30)과, 제1 도전형 영역(20)에 연결되는 제1 전극(42)과, 제2 도전형 영역(30)에 연결되는 제2 전극(44)을 포함한다. 그리고 태양 전지(150)는 제1 패시베이션막(22), 반사 방지막(24), 제2 패시베이션막(32)을 더 포함할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
반도체 기판(160)은 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 반도체 기판(160)은 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 반도체 기판(160)은 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 반도체 기판(160)이 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 실리콘)로 구성되면, 태양 전지(150)가 단결정 반도체 태양 전지(예를 들어, 단결정 실리콘 태양 전지)를 구성하게 된다. 이와 같이 결정성이 높아 결함이 적은 결정질 반도체로 구성되는 반도체 기판(160)을 기반으로 하는 태양 전지(150)는 우수한 전기적 특성을 가질 수 있다.
반도체 기판(160)의 전면 및/또는 후면은 텍스쳐링(texturing)되어 요철을 가질 수 있다. 요철은, 일 예로, 반도체 기판(160)의 (111)면으로 구성되며 불규칙한 크기를 가지는 피라미드 형상을 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 요철이 다른 형상을 가질 수도 있다. 이와 같은 텍스쳐링에 의해 반도체 기판(160)의 전면 등에 요철이 형성되어 표면 거칠기가 증가되면, 반도체 기판(160)의 전면 등을 통하여 입사되는 광의 반사율을 낮출 수 있다. 따라서 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(20)에 의하여 형성된 pn 접합까지 도달하는 광량을 증가시킬 수 있어, 광 손실을 최소화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 반도체 기판(160)의 전면 및 후면에 텍스쳐링에 의한 요철이 형성되지 않는 것도 가능하다.
반도체 기판(160)은 제2 도전형 도펀트를 상대적으로 낮은 도핑 농도로 포함하여 제2 도전형을 가지는 베이스 영역(10)을 포함할 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(10)은 제1 도전형 영역(20)보다 반도체 기판(160)의 전면으로부터 좀더 멀리, 또는 후면에 좀더 가까이 위치할 수 있다. 그리고 베이스 영역(10)은 제2 도전형 영역(30)보다 반도체 기판(160)의 전면에 좀더 가까이, 후면으로부터 좀더 멀리 위치할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10)의 위치가 달라질 수 있음은 물론이다.
여기서, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 베이스 영역(10)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다.
제2 도전형은 n형 또는 p형일 수 있다. 베이스 영역(10)이 n형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 베이스 영역(10)이 p형을 가지는 경우에는 베이스 영역(10)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 도펀트가 다양한 물질로 구성될 수 있다.
일 예로, 베이스 영역(10)은 n형일 수 있다. 그러면, 베이스 영역(10)과 pn 접합을 이루는 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지게 된다. 이러한 pn 접합에 광이 조사되면 광전 효과에 의해 생성된 전자가 반도체 기판(160)의 후면 쪽으로 이동하여 제2 전극(44)에 의하여 수집되고, 정공이 반도체 기판(160)의 전면 쪽으로 이동하여 제1 전극(42)에 의하여 수집된다. 이에 의하여 전기 에너지가 발생한다. 그러면, 전자보다 이동 속도가 느린 정공이 반도체 기판(160)의 후면이 아닌 전면으로 이동하여 변환 효율이 향상될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 영역(10) 및 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지고 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 것도 가능하다.
반도체 기판(160)의 전면 쪽에는 베이스 영역(10)과 반대되는 제1 도전형을 가지는 제1 도전형 영역(20)이 형성될 수 있다. 제1 도전형 영역(20)은 베이스 영역(10)과 pn 접합을 형성하여 광전 변환에 의하여 캐리어를 생성하는 에미터 영역을 구성한다.
본 실시예에서는 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(160)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수 있다. 이에 의하여 제1 도전형 영역(20)이 제1 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 제1 도전형 영역(20)이 제1 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 제1 도전형 영역(20)은 제1 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(160)의 일부를 구성하면 베이스 영역(10)과의 접합 특성을 향상할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 도전형 영역(20)이 반도체 기판(160)의 위에서 반도체 기판(160)과 별개로 형성될 수 있다. 이 경우에 제1 도전형 영역(20)은 반도체 기판(160) 위에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(160)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 영역(20)은 증착 등의 다양한 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있는 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제1 도전형 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
제1 도전형은 p형 또는 n형일 수 있다. 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지는 경우에는 제1 도전형 영역(20)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 경우에는 제1 도전형 영역(20)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 물질이 제1 도전형 도펀트로 사용될 수 있다.
도면에서는 제1 도전형 영역(20)이 전체적으로 균일한 도핑 농도를 가지는 균일한 구조(homogeneous structure)를 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 실시예로, 제1 도전형 영역(20)이 선택적 구조(selective structure)를 가질 수 있다. 선택적 구조에서는 제1 도전형 영역(20) 중에서 제1 전극(42)과 인접한 부분에서 높은 도핑 농도, 큰 정션 깊이 및 낮은 저항을 가지며, 그 외의 부분에서 낮은 도핑 농도, 작은 정션 깊이 및 높은 저항을 가질 수 있다. 제1 도전형 영역(20)의 구조로는 이 외에도 다양한 구조가 적용될 수 있다.
반도체 기판(160)의 후면 쪽에는 베이스 영역(10)과 동일한 제2 도전형을 가지되, 베이스 영역(10)보다 높은 도핑 농도로 제2 도전형 도펀트를 포함하는 제2 도전형 영역(30)이 형성될 수 있다. 제2 도전형 영역(30)은 후면 전계(back surface field)를 형성하여 반도체 기판(160)의 표면(좀더 정확하게는, 반도체 기판(160)의 후면)에서 재결합에 의하여 캐리어가 손실되는 것을 방지하는 후면 전계 영역을 구성한다.
본 실시예에서는 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(160)의 일부를 구성하는 도핑 영역으로 구성될 수 있다. 이에 의하여 제2 도전형 영역(30)이 제2 도전형 도펀트를 포함하는 결정질 반도체로 구성될 수 있다. 일 예로, 제2 도전형 영역(30)이 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 또는 다결정 반도체(일 예로, 단결정 또는 다결정 실리콘)로 구성될 수 있다. 특히, 제2 도전형 영역(30)은 제2 도전형 도펀트를 포함하는 단결정 반도체(예를 들어, 단결정 반도체 웨이퍼, 좀더 구체적으로는, 단결정 실리콘 웨이퍼)로 구성될 수 있다. 이와 같이 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(160)의 일부를 구성하면 베이스 영역(10)과의 접합 특성을 향상할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 도전형 영역(30)이 반도체 기판(160)의 위에서 반도체 기판(160)과 별개로 형성될 수 있다. 이 경우에 제2 도전형 영역(30)은 반도체 기판(160) 위에 쉽게 형성될 수 있도록 반도체 기판(160)과 다른 결정 구조를 가지는 반도체층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형 영역(30)은 증착 등의 다양한 방법에 의하여 쉽게 제조될 수 있는 비정질 반도체, 미세 결정 반도체, 또는 다결정 반도체(일 예로, 비정질 실리콘, 미세 결정 실리콘, 또는 다결정 실리콘) 등에 제2 도전형 도펀트를 도핑하여 형성될 수 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
제2 도전형은 n형 또는 p형일 수 있다. 제2 도전형 영역(30)이 n형을 가지는 경우에는 제2 도전형 영역(30)이 5족 원소인 인(P), 비소(As), 비스무스(Bi), 안티몬(Sb) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지는 경우에는 제2 도전형 영역(30)이 3족 원소인 보론(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등이 도핑된 단결정 또는 다결정 반도체로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 물질이 제2 도전형 도펀트로 사용될 수 있다. 그리고 제2 도전형 영역(30)의 제2 도전형 도펀트는 베이스 영역(10)의 제2 도전형 도펀트와 동일한 물질일 수도 있고, 이와 다른 물질일 수도 있다.
본 실시예에서 제2 도전형 영역(30)이 전체적으로 균일한 도핑 농도를 가지는 균일한 구조(homogeneous structure)를 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다른 실시예로, 제2 도전형 영역(30)이 선택적 구조(selective structure)를 가질 수 있다. 선택적 구조에서는 제2 도전형 영역(30) 중에서 제2 전극(44)과 인접한 부분에서 높은 도핑 농도, 큰 정션 깊이 및 낮은 저항을 가지며, 그 외의 부분에서 낮은 도핑 농도, 작은 정션 깊이 및 높은 저항을 가질 수 있다. 또 다른 실시예로, 제2 도전형 영역(30)이 국부적 구조(local structure)를 가질 수 있다. 국부적 구조에서는 제2 도전형 영역(30)이 제2 전극(44)이 형성된 부분에 대응하여 국부적으로 형성될 수 있다. 제2 도전형 영역(30)의 구조로는 이 외에도 다양한 구조가 적용될 수 있다.
반도체 기판(160)의 전면 위에, 좀더 정확하게는, 반도체 기판(160)에 또는 이 위에 형성된 제1 도전형 영역(20) 위에 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 차례로 형성되고, 제1 전극(42)이 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여(즉, 개구부(102)를 통하여) 제1 도전형 영역(20)에 접촉하여 형성된다.
제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)은 제1 전극(42)에 대응하는 개구부(102)를 제외하고 실질적으로 반도체 기판(160)의 전면 전체에 형성될 수 있다.
제1 패시베이션막(22)은 제1 도전형 영역(20)에 접촉하여 형성되어 제1 도전형 영역(20)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(150)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다. 반사 방지막(24)은 반도체 기판(160)의 전면으로 입사되는 광의 반사율을 감소시킨다. 이에 의하여 반도체 기판(160)의 전면을 통해 입사되는 광의 반사율이 낮추는 것에 의하여 베이스 영역(10)과 제1 도전형 영역(20)에 의하여 형성된 pn 접합까지 도달되는 광량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 태양 전지(150)의 단락 전류(Isc)를 증가시킬 수 있다. 이와 같이 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 의해 태양 전지(150)의 개방 전압과 단락 전류를 증가시켜 태양 전지(150)의 효율을 향상할 수 있다.
제1 패시베이션막(22)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 패시베이셔막(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. 일 예로, 제1 패시베이션막(22)은, 제1 도전형 영역(20)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 제1 도전형 영역(20)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다.
방사 방지막(24)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 반사 방지막(24)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. 일 예로, 반사 방지막(24)은 실리콘 질화물을 포함할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 그리고 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 중 어느 하나가 반사 방지 역할 및 패시베이션 역할을 함께 수행하여 다른 하나가 구비되지 않는 것도 가능하다. 또는, 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 이외의 다양한 막이 반도체 기판(160) 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다.
제1 전극(42)은 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)에 형성된 개구부(102)를 통하여(즉, 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여) 제1 도전형 영역(20)에 전기적으로 연결된다. 이러한 제1 전극(42)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제1 전극(42)의 형상에 대해서는 도 4를 참조하여 추후에 다시 설명한다.
반도체 기판(160)의 후면 위에, 좀더 정확하게는 반도체 기판(160)에 형성된 제2 도전형 영역(30) 위에 제2 패시베이션막(32)이 형성되고, 제2 전극(44)이 제2 패시베이션막(32)을 관통하여(즉, 개구부(104)를 통하여) 제2 도전형 영역(30)에 연결된다.
제2 패시베이션막(32)은 제2 전극(44)에 대응하는 개구부(104)를 제외하고 실질적으로 반도체 기판(160)의 후면 전체에 형성될 수 있다.
제2 패시베이션막(32)은 제2 도전형 영역(30)에 접촉하여 형성되어 제2 도전형 영역(30)의 표면 또는 벌크 내에 존재하는 결함을 부동화 시킨다. 이에 의하여 소수 캐리어의 재결합 사이트를 제거하여 태양 전지(150)의 개방 전압(Voc)을 증가시킬 수 있다.
제2 패시베이션막(32)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 제2 패시베이션막(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. 일 예로, 제2 패시베이션막(32)은, 제2 도전형 영역(30)이 n형을 가지는 경우에는 고정 양전하를 가지는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등을 포함할 수 있으며, 제2 도전형 영역(30)이 p형을 가지는 경우에는 고정 음전하를 가지는 알루미늄 산화막 등을 포함할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제2 패시베이션막(32)이 다양한 물질을 포함할 수 있음은 물론이다. 또는, 제2 패시베이션막(32) 이외의 다양한 막이 반도체 기판(160)의 후면 위에 형성될 수도 있다. 그 외에도 다양한 변형이 가능하다.
제2 전극(44)은 제2 패시베이션막(32)에 형성된 개구부(104)를 통하여 제2 도전형 영역(30)에 전기적으로 연결된다. 제2 전극(44)은 다양한 물질에 의하여 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
도 4를 참조하여 제1 및 제2 전극(42, 44)의 평면 형상을 상세하게 설명한다.
도 4를 참조하면, 제1 및 제2 전극(42, 44)은 일정한 피치를 가지면서 서로 이격되는 복수의 핑거 전극(42a, 44a)을 포함할 수 있다. 도면에서는 핑거 전극(42a, 44a)이 서로 평행하며 반도체 기판(160)의 가장자리에 평행한 것을 예시하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고 제1 및 제2 전극(42, 44)은 핑거 전극들(42a, 44a)과 교차하는 방향으로 형성되어 핑거 전극(42a, 44a)을 연결하는 버스바 전극(42b, 44b)을 포함할 수 있다. 이러한 버스바 전극(42b, 44b)은 하나만 구비될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 핑거 전극(42a, 44a)의 피치보다 더 큰 피치를 가지면서 복수 개로 구비될 수도 있다. 이때, 핑거 전극(42a, 44a)의 폭보다 버스바 전극(42b, 44b)의 폭이 클 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 버스바 전극(42b, 44b)의 폭이 핑거 전극(42a, 44a)의 폭과 동일하거나 그보다 작은 폭을 가질 수 있다.
단면에서 볼 때, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)은 모두 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 개구부(102)가 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)은 모두 제2 패시베이션막(32)을 관통하여 형성될 수도 있다. 즉, 개구부(104)가 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)에 모두 대응하여 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a)이 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24)을 관통하여 형성되고, 버스바 전극(42b)이 제1 패시베이션막(22) 및 반사 방지막(24) 위에 형성될 수 있다. 이 경우에는 개구부(102)가 핑거 전극(42a)에 대응하는 형상으로 형성되고, 버스바 전극(42b)만 위치한 부분에는 형성되지 않을 수 있다. 그리고 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a)이 제2 패시베이션막(32)을 관통하여 형성되고, 버스바 전극(44b)은 제2 패시베이션막(32) 위에 형성될 수 있다. 이 경우에는 개구부(104)가 핑거 전극(44a)에 대응하는 형상으로 형성되고, 버스바 전극(44b)만 위치한 부분에는 형성되지 않을 수 있다.
도면에서는 제1 전극(42)과 제2 전극(44)이 서로 동일한 평면 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 제1 전극(42)의 핑거 전극(42a) 및 버스바 전극(42b)의 폭, 피치 등은 제2 전극(44)의 핑거 전극(44a) 및 버스바 전극(44b)의 폭, 피치 등과 서로 다른 값을 가질 수 있다. 또한, 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 평면 형상이 서로 다른 것도 가능하며, 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
이와 같이 본 실시예에서는 태양 전지(150)의 제1 및 제2 전극(42, 44)이 일정한 패턴을 가져 태양 전지(150)가 반도체 기판(160)의 전면 및 후면으로 광이 입사될 수 있는 양면 수광형(bi-facial) 구조를 가진다. 이에 의하여 태양 전지(150)에서 사용되는 광량을 증가시켜 태양 전지(150)의 효율 향상에 기여할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및/또는 제2 전극(42, 44)의 형상이 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 제2 패시베이션막(32)이 구비되지 않고 제2 전극(44)이 반도체 기판(160)의 후면에 전체적으로 형성되어 반도체 기판(160)에 전체적으로 접촉하는 것도 가능하다. 또는, 제2 전극(44)이 반도체 기판(160)의 후면에 형성된 제2 패시베이션막(32) 위에 전체적으로 형성되며, 제2 패시베이션막(32)을 국부적으로 관통하여 반도체 기판(160)에 국부적으로 접촉하는 것도 가능하다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다.
상술한 설명에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 태양 전지(150)의 일 예를 설명하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 태양 전지(150)의 구조, 방식 등은 다양하게 변형될 수 있다. 일 예로, 태양 전지(150)는 화합물 반도체를 이용하거나, 염료 감응 물질을 이용하는 등의 다양한 구조를 가지는 광전 변환부가 적용될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 태양 전지(150)는 리본(142)에 의하여 전기적으로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 구체적으로, 리본(142)은 태양 전지(150)의 전면 상에 형성된 제1 전극(도 3의 참조부호 42, 이하 동일)과, 이에 인접한 다른 태양 전지(150)의 후면 상에 형성된 제2 전극(도 3의 참조부호 44, 이하 동일)을 연결할 수 있다. 이에 대해서는 추후에 도 5 내지 도 8을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
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.
제1 밀봉재(131)는 태양 전지(150)의 전면 쪽에 위치하고, 제2 밀봉재(132)는 태양 전지(150)의 후면 쪽에 위치할 수 있다. 제1 밀봉재(131)와 제2 밀봉재(132)는 라미네이션에 의해 태양 전지(150)에 접착되어 태양 전지(150)를 밀봉할 수 있다. 이에 의하여 제1 및 제2 밀봉재(131, 132)가 태양 전지(150)에 악영향을 미칠 수 있는 수분이나 산소를 차단하며, 태양 전지(150)의 각 요소들이 화학적으로 결합할 수 있도록 한다.
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.
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. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전면 기판(110)이 다른 물질 등으로 이루어질 수 있다.
후면 시트(200)는 태양 전지(150)의 이면에서 태양 전지(150)를 보호하는 층으로서, 방수, 절연 및 자외선 차단 기능을 한다. 후면 시트(200)는 필름 또는 시트 등의 형태로 구성될 수 있다. 후면 시트(200)은 TPT(Tedlar/PET/Tedlar) 타입이거나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 적어도 일면에 폴리불화비닐리덴(poly vinylidene fluoride, PVDF) 수지 등이 형성된 구조일 수 있다. 폴리불화비닐리덴은 (CH2CF2)n의 구조를 지닌 고분자로서, 더블(Double)불소분자 구조를 가지기 때문에, 기계적 성질, 내후성, 내자외선성이 우수하다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 후면 시트(200)가 다른 물질 등으로 이루어질 수 있다. 이때, 후면 시트(200)는 전면 기판(110) 측으로부터 입사된 태양광을 반사하여 재이용될 수 있도록 반사율이 우수한 재질일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 후면 시트(200)가 태양광이 입사될 수 있는 투명 재질(예를 들어, 유리)로 형성되어 양면 수광형 태양 전지 모듈(100)을 구현할 수도 있다.
상술한 리본(142)을 도 5 내지 도 8을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지용 리본(142)을 도시한 사시도이고, 도 6의 (a) 및 (b)는 도 5의 A-A 선 및 B-B 선 각각에 따른 단면도이다. 도 5에서는 태양 전지(150)에 부착되기 전 상태의 리본(142)을 도시하였다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에서 리본(142)은, 전도성 물질(일 예로, 금속)을 포함하여 이웃한 태양 전지(150)를 전기적으로 연결하는 부분인 리본 본체(1420)와, 리본 본체(1420)와 전극(42, 44) 사이에서 리본 본체(1420)와 전극(42, 44)을 전기적 및 물리적으로 연결하기 위한 솔더층(1421, 1422)을 포함한다.
리본 본체(1420)는 전기 전도성이 우수하며 반사 특성이 우수한 물질(일 예로, 금속)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 리본 본체(1420)가 구리, 은, 금 등의 다양한 금속으로 구성될 수 있다. 리본(142)이 특히 구리를 주요 금속으로 하여 형성된 경우에는 낮은 재료 비용으로 우수한 전기 전도성, 물리적 특성 및 반사 특성을 가질 수 있다. 그리고 솔더층(1421, 1422)은 리본 본체(1420) 상에 위치하여 태양 전지(150)에 접착되어 리본(142)과 태양 전지(150)의 전극(42, 44)을 전기적으로 연결할 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 솔더층(1421, 1422)이 주석(Sn)을 포함하고, 추가적으로 그 외 다양한 금속을 포함할 수 있다. 일 예로, 솔더층(1421, 1422)은 30 내지 100wt%의 주석을 포함하고, 0 내지 50 wt%의 납(Pb), 0 내지 20 wt%의 은(Ag), 0 내지 60 wt%의 비스무스(Bi), 0 내지 60 wt%의 아연(Zn), 0 내지 50 wt%의 구리를 포함할 수 있다. 이러한 솔더층(1421, 1422)의 조성은 리본 본체(1420)와 태양 전지(150)의 부착 특성을 향상할 수 있도록 제시된 것이나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 솔더층(1421, 1422)의 조성은 다양하게 변화될 수 있다.
본 실시예에서 리본 본체(1420)은 경사면 또는 곡면(특히, 경사면)을 구비하여 광을 반사할 수 있는 반사 구조(또는 텍스쳐링 구조)(142a, 142b)를 구비할 수 있다. 그리고 본 실시예에서 솔더층(1421, 1422)은 서로 다른 영역(A1, A2)(A3, A4)에서 서로 다른 두께를 가질 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
이러한 구조의 리본(142)은 다양한 방법에 의하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 리본 본체(1420)의 반사 구조(142a, 142b)는 압연 방식(예를 들어, 압연 롤(roll) 또는 압연 프레스(press) 등)으로 형성할 수 있다. 솔더층(1421, 1422)은 리본 본체(1420)를 솔더 물질 내에 침지(deeping)하는 침지 공정, 솔더 물질을 리본 본체(1420) 위에 코팅하는 코팅 공정 등에 의하여 형성될 수 있다. 특히, 침지 공정에 의하면 간단한 공정에 의하여 리본 본체(1420)에 위에 솔더층(1421, 1422)을 형성할 수 있다. 이와 같이 솔더층(1421, 1422)을 형성한 후에 솔더층(1421, 1422)의 일부를 제거하여 서로 다른 영역(A1, A1)(A3, A4)에서 서로 다른 두께를 가지는 솔더층(1421, 1422)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 솔더층(1421, 1422)을 전체적으로 형성한 후에 에어 나이프(air knife) 등을 이용하여 원하는 부분에서 솔더층(1421, 1422)을 부분적으로 제거하는 것에 의하여 원하는 두께를 가지는 솔더층(1421, 1422)을 형성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방법에 의하여 리본(142)을 형성할 수 있다.
먼저, 리본 본체(1420)의 제1 면(일 예로, 전면)과 이 위에 위치하는 제1 솔더층(1421)에 대하여 설명한 후에, 제1 면과 반대되는 리본 본체(1420)의 제2 면(일 예로, 후면)과 이 위에 위치하는 제2 솔더층)에 대하여 설명한다.
본 실시예에서 리본 본체(1420)의 제1 면에는 제1 태양 전지(도 8의 참조부호 151, 이하 동일)에 부착될 영역에 대응하는 제1 영역(A1)과, 제1 영역(A1) 이외의 제2 영역(A2)이 정의될 수 있다. 좀더 구체적으로, 리본 본체(1420)의 제1 면에서 제1 영역(A1)은 제1 태양 전지(151)의 후면(즉, 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44) 위에 부착 또는 고정되는 영역이고, 리본 본체(1420)의 제1 면에서 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)을 제외한 부분을 의미할 수 있다. 제2 영역(A2)은, 제2 태양 전지(제1 태양 전지(151)와 리본(142)으로 연결되는 태양 전지, 도 8의 참조부호 152, 이하 동일)의 제1 전극(42) 위에 부착 또는 고정되는 제3 영역(A3)에 대응하는 제1 영역부(A21)와, 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44)과 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42) 사이에 위치하여 제1 영역(A1)과 제1 영역부(A21)를 연결하는 제2 영역부(A22)를 포함할 수 있다.
여기서, 리본 본체(1420)의 제1 면에는 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에 걸쳐 산부(PA)와 골부(VA)를 가지며 산부(PA)와 골부(VA) 사이가 경사면으로 구성되는 반사 구조(142a)가 형성된다. 좀더 구체적으로, 리본 본체(1420)의 제1 면은 다른 불가피한 영역을 제외하고는 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 이루어지고, 제1 면에서 반사 구조(142a)가 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에서 미형성 영역 없이 전체적으로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 반사 구조(142a)가 동일한 형상, 배치 등을 가지도록 형성되어, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 반사 구조(142a)가 단차 없이 연속적으로 형성되고 리본 본체(1420)의 제1 면이 전체적으로 균일한 형상을 가질 수 있다. 그러면, 리본 본체(1420)에 반사 구조(142a)를 전체적으로 형성하여 리본 본체(1420)의 형성 공정을 단순화할 수 있다. 그리고 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2) 사이에 단차가 없으므로, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)에서 서로 다른 두께를 가지는 제1 솔더층(1421)에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
이와 같이 반사 구조(142a)가 제1 면에 형성되면, 제2 태양 전지(152)의 전면, 그리고 제1 태양 전지(151)와 제2 태양 전지(152) 사이에 위치한 리본 본체(1420)의 부분(즉, 제2 영역(A2))으로 입사되는 광을 특정 각도로 반사하여 전면 기판(110) 등에서 전반사되도록 하여 태양 전지(150)로 재입사하도록 한다. 또한, 제1 태양 전지(151)에 부착 또는 고정되는 제1 영역(A1)에서는 리본 본체(1420)와 솔더층(1421, 1422)의 접착 면적을 늘려 이들의 접착 특성을 개선하여 저항을 줄일 수 있다.
도면에서는 반사 구조(142a)가 대략적인 삼각형(또는 V자 형상)의 단면 형상을 가지면서 리본 본체(1420)의 길이 방향을 따라 길게 이어지는 형상을 가지는 것을 예시하였다. 이에 의하면 반사 구조(142a)를 쉽고 안정적으로 형성할 수 있으며 반사 구조(142a)에서 반사되는 광의 양을 최대화할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 반사 구조(142a)가 대략적인 삼각형의 단면 형상을 가지면서 리본 본체(1420)의 폭 방향을 따라 이어지는 형상을 가지거나, 그 외의 다양한 배치를 가질 수 있다. 그리고 반사 구조(142a)가 피라미드 형상과 같은 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
그리고 도면에서는 반사 구조(142a)가 산부(PA)와 골부(VA)를 가지며 산부(PA)와 골부(VA) 사이가 경사면에 의하여 연결되는 것을 예시하였다. 이에 의하면 반사 구조(142a)를 쉽게 형성할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 반사 구조(142a)의 산부(PA)와 골부(VA) 사이가 곡면으로 연결되는 등 다양한 변형이 가능하다.
리본 본체(1420)의 제1 면 위에 위치하는 제1 솔더층(1421)은 제1 태양 전지(151)와의 부착을 위한 제1 영역(A1)뿐만 아니라, 그 외의 영역인 제2 영역(A2)에도 형성된다. 좀더 구체적으로는, 제1 솔더층(1421)이 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)에 미형성 영역 없이 전체적으로 형성될 수 있다.
이와 같이 제1 솔더층(1421)이 리본 본체(1420)의 제1 면 위에 전체적으로 형성되면, 리본 본체(1420) 위에서 리본 본체(1420)의 산화를 방지하여 리본 본체(1420)의 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 솔더층(1421, 1422)을 간단한 침지 공정에 의하여 형성하여 생산성을 향상할 수 있다.
다만, 제1 태양 전지(151)와의 부착에 직접 관여하지 않는 제2 영역(A2)에서는 제1 영역(A1)보다 제1 솔더층(1421)의 두께를 얇게 할 수 있다. 여기서, 제1 솔더층(1421)의 두께는 제1 영역(A1)에서 가장 두꺼운 두께(즉, 추후에 설명할 제2 두께(T2))와 제2 영역(A2)에서 가장 두꺼운 두께(즉, 추후에 설명할 제4 두께(T4))를 비교한 것일 수 있다. 이러한 두께 차이에 의하여 제2 영역(A2)에서 반사 구조(142a)에 의한 반사 효과를 최대화할 수 있다. 이때, 제2 영역(A2)에서 제1 솔더층(1421)의 두께는 반사 구조(142a)의 높이(H)보다 작을 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명한다.
도 6의 (b)를 참조하면, 제2 영역(A2)에서 제1 솔더층(1421)은 산부(PA) 위에서 제1 두께(T1)을 가지고, 골부(VA) 위에서 제2 두께(T2)를 가는데, 제1 및 제2 두께(T1, T2)는 반사 구조(142a)의 높이(H)보다 작을 수 있다. 이와 같이 제2 영역(A2)에 위치한 제1 솔더층(1421)의 두께(즉, 제1 및 제2 두께(T1, T2))를 작게 하여 제2 영역(A2)에서의 반사 효과를 최대화할 수 있다.
제2 두께(T2)는 제1 두께(T1)와 같거나 이보다 클 수 있다. 특히, 제2 두께(T2)는 제1 두께(T1)보다 클 수 있다. 또한, 골부(VA)에 인접한 부분보다는 산부(PA)에 인접한 부분에 상대적으로 광이 더 많이 도달하므로, 산부(PA)에서는 제1 두께(T1)에 의하여 반사 효과를 극대화하고, 골부(VA)에서는 제1 두께(T1)와 같거나 이보다 큰 제2 두께(T2)에 의하여 제1 솔더층(1421)에 의한 산화 방지 효과 등을 최대화할 수 있다.
이러한 제1 솔더층(1421)을 형성하는 공정에서 골부(VA) 내부에 제1 솔더층(1421)이 더 많이 잔류하기 때문에 형성될 수도 있고, 제2 영역(A2)에서 제1 솔더층(1421)을 제거하는 공정에서 골부(VA) 내부의 제1 솔더층(1421)이 잘 제거되지 않아 자연적으로 형성될 수도 있다. 이에 의하여 제2 영역(A2)에서 원하는 구조의 제1 솔더층(1421)을 쉽게 형성할 수 있다.
제2 영역(A2)에서 제1 솔더층(1421)은, 도 6의 (b)의 상부 확대원에서와 같이, 산부(PA)로부터 골부(VA)로 향하면서 두께가 점진적으로 커지는 경사면으로 구성될 수 있다. 또는, 도 6의 (b)에서의 하부 확대원에서와 같이 골부(VA)에 인접한 부분에서 편평한 상면을 가지고 그 외에 부분에서 균일한 제1 두께(T1)를 가져서 경사면을 구성할 수 있다. 그 외의 다양한 형상을 가질 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 제2 영역(A2)에서 제1 솔더층(1421)의 제1 및 제2 두께(T1, T2)가 반사 구조(142a)의 높이(H)보다 작기 때문에, 제2 영역(A2)에서 제1 솔더층(1421)의 표면이 반사 구조(142a)의 산부(PA) 및 골부(VA)에 의하여 형성되는 굴곡을 구비할 수 있다.
도 6의 (a)를 참조하면, 제1 영역(A1)에서 제1 솔더층(1421)은 산부(PA) 위에서 제3 두께(T3)을 가지고, 골부(VA) 위에서 제3 두께(T3)보다 큰 제4 두께(T4)를 가지는데, 제4 두께(T4)가 반사 구조(142a)의 높이(H)보다 클 수 있다. 제3 두께(T3)는 반사 구조(142a)의 높이(H)와 같을 수도 있고, 이보다 작거나, 이보다 클 수도 있다.
제1 영역(A1)에 위치한 제1 솔더층(1421)의 두꺼운 두께인 제4 두께(T4)는 제1 및 제2 두께(T1, T2)보다 크고, 제1 영역(A1)에 위치한 제1 솔더층(1421)의 얇은 두께인 제3 두께(T3)는 제2 영역(A2)의 두꺼운 두께인 제2 두께(T2)와 같거나 이보다 클 수 있다. 일 예로, 제3 두께(T3)는 제2 두께(T2)보다 클 수 있다. 이에 의하여 제1 영역(A1)에서는 제1 솔더층(1421)의 두께(특히, 제4 두께(T4))를 충분하게 확보하여 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44)과의 부착 특성을 우수하게 유지할 수 있다.
일 예로, 반사 구조(142a)의 높이(H)가 5um 내지 50um일 수 있다. 반사 구조(142a)의 높이(H)가 5um 미만이면, 반사 구조(142a)에 의한 반사 효과가 충분하지 않을 수 있다. 반사 구조(142a)의 높이(H)가 50um를 초과하면, 리본 본체(1420)의 두께가 과도하게 두꺼워지거나 반사 구조(142a)의 안정성이 저하될 수 있다. 리본 본체(1420)의 두께, 반사 구조(142a)의 안정성 등을 좀더 고려하여 반사 구조(142a)의 높이(H)가 5um 내지 40um일 수 있다.
그리고 제1 두께(T1)가 1nm 내지 30um(일 예로, 1um 내지 30um, 예를 들어, 1um 내지 10um)이고, 제2 두께(T2)가 1nm 내지 50um(일 예로, 1um 내지 50um)(예를 들어, 1um 내지 20um)일 수 있다. 이러한 제1 두께(T1) 및 제2 두께(T2)는 제2 영역(A2)에서 리본 본체(1420)의 산화를 효과적으로 방지하면서 반사 구조(142a)에 의한 반사 효과를 최대화할 수 있는 범위로 한정된 것이다.
또한, 제3 두께(T3)가 1um 내지 50um(일 예로, 1um 내지 30um)이고, 제4 두께(T4)가 1um 내지 60um(일 예로, 6um 내지 60um)일 수 있다. 제3 두께(T3) 및 제4 두께(T4)는 반사 구조(142a)의 높이(H)를 고려할 때 제1 영역(A1)에서 제1 솔더층(1421)이 반사 구조(142a)를 전체적으로 덮으면서 편평한 표면을 가질 수 있는 범위로 한정된 것이다.
또는, 제1 두께(T1) : 제2 두께(T2)의 비율(T1:T2)이 1:1 내지 1:3의 비율을 가질 수 있다. 이는 산부(PA)와 골부(VA)에서의 광 입사 정도 차이, 공정 상에서 발생할 수 있는 두께 차이 등을 고려한 것이다. 일 예로, 상술한 비율(T1:T2)이 1:1.05 내지 1:3(일 예로, 1:1.1 내지 1:3)으로, 제1 두께(T1)이 제2 두께(T2)보다 작을 수 있다.
제1 두께(T1) : 제3 두께(T3)의 비율(T1:T3) 또는 제2 두께(T2) : 제3 두께(T3)의 비율(T2:T3)이 1:1 내지 1:10일 수 있다. 이는 제1 영역(A1)에서 제1 태양 전지(151)와의 부착 특성을 향상하면서 솔더층(1421, 1422)의 두께가 지나치게 두꺼워지는 것을 방지할 수 있는 범위로 한정된 것이다. 충분한 솔더층(1421, 1422)의 두께를 위하여, 제1 두께(T1) : 제3 두께(T3)의 비율(T1:T3) 또는 제2 두께(T2) : 제3 두께(T3)의 비율(T2:T3)이 1:3 내지 1:10일 수 있다. 이때, 제1 및 제2 두께(T1, T2) 중에 제2 두께(T2)가 제1 두께(T1)보다 클 수 있음을 고려하면, 제2 두께(T2) : 제3 두께(T3)의 비율(T2:T3)이 1:1 내지 1:9(일 예로, 1:3 내지 1:9)일 수 있다.
반사 구조(142a)의 높이(H) : 제1 두께(T1)의 비율(H:T1) 또는 반사 구조(142a)의 높이(H) : 제2 두께(T2)의 비율(H:T2)이 1:0.025 내지 1:0.8일 수 있다. 상술한 비율(H:T1)이 0.025 미만이면 제1 솔더층(1421)에 의한 산화 방지 효과가 충분하지 않을 수 있고, 0.8을 초과하면 반사 구조(142a)에 의한 반사 효과가 충분하지 않을 수 있다.
반사 구조(142a)의 높이(H) : 제3 두께(T3)의 비율(H:T3)은 1:0.5 내지 1:10일 수 있다. 상술한 비율(H:T3)이 0.5 미만이면, 제1 영역(A1)에서 제1 솔더층(1421)의 두께가 충분하지 않아 제1 태양 전지(151)와의 부착 특성이 저하될 수 있고 10 초과하면 제1 솔더층(1421)의 두께가 커서 공정 시간 및 비용이 증가할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 반사 구조(142a)의 높이(H), 그리고 제1 내지 제4 두께(T1, T2, T3, T4)은 다양한 값 또는 비율을 가질 수 있다.
본 실시예에서 제1 영역(A1)에서 제1 솔더층(1421)의 표면의 표면 거칠기는 제2 영역(A2)에서 제1 솔더층(1421)의 표면 거칠기보다 작을 수 있다. 제1 영역(A1)이 제1 태양 전지(151)에 부착 또는 고정되는 제1 영역(A1)의 표면 거칠기를 작게 하여, 제1 태양 전지(151)와의 부착력을 향상할 수 있다.
일 예로, 제1 영역(A1)에서 제1 솔더층(1421)의 표면은 편평한 면(평면)으로 형성될 수 있다. 여기서, 편평한 면이라 함은 반사 구조가 형성되지 않았다고 생각될 정도의 표면 거칠기(일 예로, 1 um 이하, 예를 들어, 100nm 이하)의 표면 거칠기를 가지는 면을 의미한다. 이와 같이 제1 영역(A1)의 제1 솔더층(1421)에서 반사 구조(142a) 또는 이에 따른 굴곡을 제거하면, 리본(142)과 제1 태양 전지(151)의 접착 공정에서 리본(142)이 제1 태양 전지(151)(좀더 구체적으로는, 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44))에 국부적인 하중을 주어 제1 태양 전지(151) 또는 제2 전극(44)의 특성을 저하시키는 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 리본 본체(1420)의 제2 면에는 제2 태양 전지(152)에 부착될 영역에 대응하는 제3 영역(A3)과, 제3 영역(A3) 이외의 제4 영역(A4)이 정의될 수 있다. 좀더 구체적으로, 리본 본체(1420)의 제2 면에서 제3 영역(A3)은 제2 태양 전지(152)의 전면(즉, 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42) 위에 부착 또는 고정되는 영역이고, 리본 본체(1420)의 제2 면에서 제4 영역(A4)은 제3 영역(A3)을 제외한 부분을 의미할 수 있다. 제4 영역(A4)은, 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42) 위에 부착 또는 고정되는 제1 영역(A1)에 대응하는 제3 영역부(A41)와, 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44)과 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42) 사이에 위치하여 제3 영역(A3)과 제3 영역부(A41)를 연결하는 제4 영역부(A42)를 포함할 수 있다.
이때, 평면으로 볼 때, 제2 면의 제3 영역(A3)은 제1 면의 제1 영역부(A21)에 겹치는 위치에 위치하고, 제2 면의 제3 영역부(A41)는 제1 면의 제1 영역(A1)과 겹치는 위치에 위치하며, 제2 면의 제4 영역부(A42)는 제1 면의 제2 영역부(A22)에 겹치되는 위치에 위치할 수 있다.
그리고 본 실시예에서 제2 면의 제3 영역(A3)에서의 반사 구조(142b) 및 이 위에 위치하는 제2 솔더층(1422)은 제1 면의 제1 영역(A1)에서의 반사 구조(142a) 및 이 위에 위치하는 제1 솔더층(1421)과 동일할 수 있다. 따라서, 상술한 제1 영역(A1)에서의 반사 구조(142a) 및 이 위에 위치하는 제1 솔더층(1421)에 대한 설명은 그대로 제2 면의 제3 영역(A3)에서의 반사 구조(142b) 및 이 위에 위치하는 제2 솔더층(1422)에 그대로 적용될 수 있다. 따라서 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예에서 제2 면의 제4 영역(A4)에서의 반사 구조(142b) 및 이 위에 위치하는 제2 솔더층(1422)은 제1 면의 제2 영역(A2)에서의 반사 구조(142a) 및 이 위에 위치하는 제1 솔더층(1421)과 동일할 수 있다. 따라서, 상술한 제2 영역(A2)에서의 반사 구조(142a) 및 이 위에 위치하는 제1 솔더층(1421)에 대한 설명은 그대로 제2 면의 제4 영역(A4)에서의 반사 구조(142b) 및 이 위에 위치하는 제2 솔더층(1422)에 그대로 적용될 수 있다. 따라서 상세한 설명을 생략한다.
도면에서는 리본 본체(1420)의 측면에는 솔더층이 위치하지 않아 제1 솔더층(1421)과 제2 솔더층(1422)이 서로 이격되어 위치한 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 리본(142)의 제조 공정 등에 따라, 도 7에 도시한 바와 같이, 리본 본체(1420)의 측면에도 솔더층(1421, 1422)이 위치하여 제1 솔더층(1421)과 제2 솔더층(1422)이 연결되어 리본 본체(1420)의 전체를 감싸면서 형성될 수 있다.
상술한 리본(142)에 의하여 서로 이웃한 제1 태양 전지(151)와 제2 태양 전지(152)가 서로 연결되는데 이를 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 8은 도 5에 도시한 리본(142)에 의하여 연결되는 제1 및 제2 태양 전지(151, 152)를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 8에서 태양 전지(150)는 반도체 기판(160)과 제1 및 제2 전극(42, 44)의 버스바 전극(42b, 44b)을 위주로 간략하게 도시하였다.
본 실시예에서는 리본(142)은 태양 전지(150)의 폭보다 작은 폭을 가지는 스트립 또는 바 형상을 가질 수 있다. 좀더 구체적으로는, 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44)의 버스바 전극(도 4의 참조부호 44b)과 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42)의 버스바 전극(도 4의 참조부호 42b)에 대응하는 폭을 가지도록 길게 이어질 수 있다. 이에 따라 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44)에서 제2 태양 전지(152)와 멀리 위치하는 단부로부터 다른 단부까지 제2 전극(44)의 버스바 전극(44b)에 대응하면서(또는 겹쳐지면서) 이를 따라 길게 이어진 후에, 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42)에서 제1 태양 전지(151)와 멀리 위치하는 단부까지 연장되고, 그 후에 다시 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42)에서 제1 태양 전지(151)와 멀리 위치하는 단부부터 다른 단부까지 제1 전극(42)의 버스바 전극(42b)에 대응하면서(또는 겹쳐지면서) 이를 따라 길게 이어지는 형상을 가질 수 있다. 이에 의하여 리본(142)이 제1 태양 전지(151)의 일부 영역에서 제1 태양 전지(151)를 가로지른 후에 제2 태양 전지(152)의 일부 영역에서 제2 태양 전지(152)를 가로질러 위치할 수 있다. 이와 같이 리본(142)이 제1 및 제2 태양 전지(151, 152)의 제1 및 제2 전극(42, 44)(특히, 버스바 전극(42b, 44b))에 대응하는 부분에서만 형성되어 작은 면적에 의해서도 제1 및 제2 태양 전지(151, 152)를 효과적으로 연결할 수 있다. 제1 및 제2 전극(42, 44)이 버스바 전극(42b, 44b)을 구비하지 않는 경우에는 핑거 전극(도 4의 42a, 44a)를 가로지르면서 위치할 수 있다.
각 태양 전지(150)에서 제1 또는 제2 전극(42, 44)(특히, 버스바 전극(42b, 44b)이 복수 개 구비될 때 각각의 리본(142)은 이에 대응하는 개수로 복수 개로 구비될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 리본(142)의 제1 면에서 제1 영역(A1)은 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44) 위에서 제1 솔더층(1421)에 의하여 제2 전극(44)에 부착되고, 리본(142)의 제2 면의 제3 영역(A3)에서 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42) 위에서 제2 솔더층(1422)에 의하여 제1 전극(42)에 부착된다. 이때, 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44) 위에 리본(142)의 제1 영역(A1)을 놓은 상태에서 열과 압력을 가하면, 제1 솔더층(1421)에 의하여 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44)과 리본(142)의 제1 영역(A1)이 서로 부착될 수 있다. 이와 유사하게, 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42) 위에 리본(142)의 제3 영역(A3)을 놓은 상태에서 열과 압력을 가하면, 제2 솔더층(1422)에 의하여 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42)과 리본(142)의 제3 영역(A3)이 서로 부착될 수 있다.
제1 영역(A1)에 위치한 제1 솔더층(1421)은 상대적으로 두꺼운 두께를 가지고 편평한 표면을 가지므로 제1 태양 전지(151)의 제2 전극(44)에 우수한 부착력으로 부착될 수 있다. 그리고 제2 영역(A2)은 제1 태양 전지(151)와 제2 태양 전지(152) 사이, 그리고 제2 태양 전지(152)의 전면 위에 위치할 수 있게 된다. 이러한 제2 영역(A2)은 상대적으로 얇은 두께의 제1 솔더층(1421)에 의하여 덮여 있으므로, 제1 솔더층(1421)에 의하여 산화가 효과적으로 방지되면서도 반사 구조(142a)에 의한 반사 효과는 우수하게 유지될 수 있다.
이와 마찬가지로, 제3 영역(A3)에 위치한 제2 솔더층(1422)은 상대적으로 두꺼운 두께를 가지고 편평한 표면을 가지므로 제2 태양 전지(152)의 제1 전극(42)에 우수한 부착력으로 부착될 수 있다. 그리고 제4 영역(A4)은 제1 태양 전지(151)와 제2 태양 전지(152) 사이, 그리고 제1 태양 전지(151)의 후면 위에 위치할 수 있게 된다. 이러한 제4 영역(A4)은 상대적으로 얇은 두께의 제2 솔더층(1422)에 의하여 덮여 있으므로, 제2 솔더층(1422)에 의하여 산화가 효과적으로 방지될 수 있다. 그리고 제1 및 제2 태양 전지(151,152)가 양면 수광형 구조를 가질 경우에는 후면 시트(200) 등에서 반사되어 제1 및 제2 태양 전지(151,152)의 후면으로 입사된 광 또는 후면 시트(200)를 통과하여 입사된 광을 다시 후면 시트(200)로 반사할 수 있다. 그러면 후면 시트(200)에서 반사된 광이 다른 경로로 다시 제1 및 제2 태양 전지(151,152)로 입사하여 재사용될 수 있다. 이때, 제4 영역(A4)의 제2 솔더층(1422)이 상대적으로 얇은 두께를 가지므로 제2 면에 형성된 반사 구조(142a)에 의한 반사 효과는 우수하게 유지될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 리본(142)은 리본 본체(1420)의 제1 면 및/또는 제2 면 전체에 반사 구조(142a, 142b)를 형성하여, 반사 특성을 향상하고 솔더층(1421, 1422)과의 접착 특성을 향상할 수 있다. 그리고 리본 본체(1420)에서 태양 전지(150)와 부착될 영역에서는, 솔더층(1421, 1422)과의 접촉 면적을 증가시켜 솔더층(1421, 1422)과의 접촉 특성을 향상하면서, 충분한 두께로 솔더층(1421, 1422)을 형성하여 태양 전지(150)와의 부착 특성을 향상할 수 있다. 그 외의 영역에서는 전체적으로 얇은 두께로 솔더층(1421, 1422)은 리본 본체(1420)의 산화를 방지하면서도 반사 구조(142a)에 의한 반사 효과는 그대로 유지할 수 있다. 이에 의하여 리본(142)에 의한 태양 전지(150)의 연결 특성을 향상할 수 있고, 이에 의하여 태양 전지 모듈(100)의 출력을 향상할 수 있다.
상술한 설명에서는 리본 본체(1420)의 제1 면 및 제2 면에 모두 반사 구조(142a, 142b)가 형성된 것을 예시하였다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 리본 본체(1420)의 제1 면 및 제2 면 중 하나에만 반사 구조(142a, 142b)가 형성될 수 있다.
일 예로, 도 9에 도시한 바와 같이, 광이 상대적으로 많이 입사되는 리본 본체(1420)의 전면에만 반사 구조(142a)가 형성되고, 리본 본체(1420)의 후면은 반사 구조(도 8의 참조부호 142b 참조)가 형성되지 않는 편평한 면일 수 있다. 여기서, 편평한 면이라 함은 반사 구조가 형성되지 않았다고 생각될 정도의 표면 거칠기(예를 들어, 1 um 이하, 일 예로, 100 nm 이하)의 표면 거칠기를 가지는 면을 의미할 수 있다.
본 실시예에서 리본 본체(1420)의 후면에 위치하는 제2 솔더층(1422)은 제3 영역(A3) 및 제4 영역(A4)에 걸쳐서 균일한 두께를 가지면서 형성될 수 있다. 여기서, 균일한 두께라 함은 공정 오차 등을 고려할 때 균일하다고 판단될 수 있는 두께를 의미할 수 있고, 일 예로, 10% 이내의 편차를 가지는 두께를 의미할 수 있다. 이때, 제2 솔더층(1422)의 두께는 전면의 반사 구조(142a), 제1 두께(T1), 제2 두께(T2) 등과 같은 값을 가질 수도 있고, 이보다 큰 값을 가질 수도 있고, 이보다 작은 값을 가질 수 있다.
그러면 광의 입사가 많은 전면에서는 반사 특성을 향상할 수 있고, 후면에서는 반사 구조(142a)를 구비하기 위한 공정을 생략하고 제2 솔더층(1422)을 균일한 두께로 형성하여 공정 비용 및 시간을 절감할 수 있으며 리본 본체(1420)의 구조적 안정성을 향상할 수 있다.
상술한 도 1 내지 도 8을 참조한 설명, 그리고 다양한 변형예 등은 그대로 도 9를 참조한 실시예에 적용될 수 있다.
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.
100: 태양 전지 모듈
150: 태양 전지
151: 제1 태양 전지
152: 제2 태양 전지
142: 리본
1420: 리본 본체
1421: 제1 솔더층
1422: 제2 솔더층
142a, 142b: 반사 구조

Claims (20)

  1. 제1 면에 태양 전지에 부착될 영역에 대응하는 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역이 정의되며, 상기 제1 면에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 산부와 골부를 가지는 반사 구조가 형성되는 리본 본체; 및
    상기 제1 면 위에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 형성되는 솔더층
    을 포함하고,
    상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 제1 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께보다 작고,
    상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 반사 구조의 높이보다 작은 태양 전지용 리본.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 솔더층이 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 전체적으로 형성되는 태양 전지용 리본.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제1 두께를 가지고, 상기 골부 위에 상기 제1 두께와 같거나 이보다 큰 제2 두께를 가지는 태양 전지용 리본.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 두께가 상기 제2 두께보다 작은 태양 전지용 리본.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서 상기 반사 구조가 서로 동일하고,
    상기 제1 영역에 위치한 상기 솔더층의 표면이 상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 표면보다 작은 표면 거칠기를 가지는 태양 전지용 리본.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역에 위치한 상기 솔더층의 표면이 편평하게 형성되고,
    상기 제2 영역 위치한 상기 솔더층의 표면은 상기 제2 영역의 반사 구조의 산부 및 골부에 의하여 형성되는 굴곡을 구비하는 태양 전지용 리본.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제3 두께를 가지고, 상기 골부 위에서 상기 제3 두께보다 크고 상기 반사 구조의 높이보다 큰 제4 두께를 가지는 태양 전지용 리본.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제1 두께를 가지고, 상기 골부 위에 상기 제1 두께와 같거나 이보다 큰 제2 두께를 가지며,
    상기 제1 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제3 두께를 가지고, 상기 골부 위에서 상기 제3 두께보다 크고 상기 반사 구조의 높이보다 큰 제4 두께를 가지며,
    상기 제4 두께는 상기 제1 및 제2 두께 각각보다 크고,
    상기 제3 두께는 상기 제1 및 제2 두께 각각과 같거나 이보다 큰 태양 전지용 리본.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제1 두께를 가지고, 상기 골부 위에 제2 두께를 가지며,
    상기 제1 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제3 두께를 가지고, 상기 골부 위에서 제4 두께를 가지며,
    상기 반사 구조의 높이가 50um 이하이고,
    상기 제1 두께가 1um 내지 30um이고,
    상기 제2 두께가 1um 내지 50um이고,
    상기 제3 두께가 1um 내지 50um이고,
    상기 제4 두께가 1um 내지 60um인 태양 전지용 리본.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제1 두께를 가지고, 상기 골부 위에 상기 제1 두께와 같거나 이보다 큰 제2 두께를 가지며,
    상기 제1 두께 : 상기 제2 두께의 비율이 1:1 내지 1:3인 태양 전지용 리본.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제1 두께를 가지고, 상기 골부 위에 상기 제1 두께와 같거나 이보다 큰 제2 두께를 가지며,
    상기 제1 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제3 두께를 가지고,
    상기 제1 두께 : 상기 제3 두께의 비율 또는 상기 제2 두께 : 상기 제3 두께의 비율이 1:1 내지 1:10인 태양 전지용 리본.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제1 두께를 가지고, 상기 골부 위에 상기 제1 두께와 같거나 이보다 큰 제2 두께를 가지며,
    상기 반사 구조의 높이 : 상기 제1 두께의 비율 또는 상기 반사 구조의 높이 : 상기 제2 두께의 비율이 1:0.025 내지 1:0.8인 태양 전지용 리본.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역에서 상기 솔더층은, 상기 산부 위에서 제3 두께를 가지고,
    상기 반사 구조의 높이 : 상기 제3 두께의 비율이 1:0.5 내지 1:10인 태양 전지용 리본.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 리본 본체는 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 구비하고,
    상기 리본 본체의 제2 면에 상기 태양 전지에 이웃한 또 다른 태양 전지에 부착될 영역인 제3 영역 및 상기 제3 영역 이외의 제4 영역이 정의되며,
    상기 제2 면에서 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역에 걸쳐 산부와 골부를 가지는 또 다른 반사 구조가 형성되고,
    상기 제2 면 위에서 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역에 걸쳐 형성되는 또 다른 솔더층을 포함하고,
    상기 제4 영역에 위치한 상기 또 다른 솔더층의 두께가 상기 제3 영역에 위치한 상기 또 다른 솔더층의 두께보다 작고,
    상기 제4 영역에 위치한 상기 또 다른 솔더층의 두께가 상기 또 다른 반사 구조의 높이보다 작은 태양 전지용 리본.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 리본 본체는 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 구비하고,
    상기 제2 면이 반사 구조를 구비하지 않는 편평한 면으로 구성되고,
    상기 제2 면 위에 위치하며 균일한 두께를 가지는 또 다른 솔더층을 포함하는 태양 전지용 리본.
  16. 이웃하는 제1 및 제2 태양 전지를 포함하는 복수 개의 태양 전지; 및
    상기 제1 및 제2 태양 전지를 연결하는 리본
    을 포함하고,
    상기 리본은,
    제1 면에 상기 제1 태양 전지에 부착될 영역에 대응하는 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역이 정의되며, 상기 제1 면에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 산부와 골부를 가지는 반사 구조가 형성되는 리본 본체; 및
    상기 제1 면 위에서 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 걸쳐 형성되는 솔더층
    을 포함하고,
    상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 제1 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께보다 작고,
    상기 제2 영역에 위치한 상기 솔더층의 두께가 상기 반사 구조의 높이보다 작은 태양 전지 모듈.
  17. 제16에 있어서,
    상기 솔더층이 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 전체적으로 형성되는 태양 전지 모듈.
  18. 제16에 있어서,
    상기 제1 면이 전면(front surface)인 태양 전지 모듈.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 리본 본체는 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 구비하고,
    상기 리본 본체의 제2 면에 상기 제2 태양 전지에 부착될 영역인 제3 영역 및 상기 제3 영역 이외의 제4 영역이 정의되며,
    상기 제2 면에서 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역에 걸쳐 산부와 골부를 가지는 또 다른 반사 구조가 형성되고,
    상기 제2 면 위에서 상기 제3 영역 및 상기 제4 영역에 걸쳐 형성되는 또 다른 솔더층을 포함하고,
    상기 제4 영역에 위치한 상기 또 다른 솔더층의 두께가 상기 제3 영역에 위치한 상기 또 다른 솔더층의 두께보다 작고,
    상기 제4 영역에 위치한 상기 또 다른 솔더층의 두께가 상기 또 다른 반사 구조의 높이보다 작은 태양 전지 모듈.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 리본 본체는 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 구비하고,
    상기 제2 면이 반사 구조를 구비하지 않는 편평한 면으로 구성되고,
    상기 제2 면 위에 위치하며 균일한 두께를 가지며 상기 제2 태양 전지에 부착되는 또 다른 솔더층을 포함하는 태양 전지 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108198887A (zh) * 2018-01-26 2018-06-22 保定易通光伏科技股份有限公司 一种光伏焊带
WO2021162216A1 (ko) * 2020-02-14 2021-08-19 엘지전자 주식회사 태양 전지, 그리고 태양 전지 패널 및 이의 제조 방법

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