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KR101231284B1 - 태양전지 및 이의 제조방법 - Google Patents

태양전지 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR101231284B1
KR101231284B1 KR1020110031726A KR20110031726A KR101231284B1 KR 101231284 B1 KR101231284 B1 KR 101231284B1 KR 1020110031726 A KR1020110031726 A KR 1020110031726A KR 20110031726 A KR20110031726 A KR 20110031726A KR 101231284 B1 KR101231284 B1 KR 101231284B1
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cell
diodes
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cells
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김승태
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 태양전지는 기판; 상기 기판 상에 윈도우층, 상기 윈도우층 상에 버퍼층, 상기 버퍼층 상에 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 후면전극층이 형성되는 복수의 태양전지 셀; 상기 기판 상에 형성되고 상기 복수의 태양전지 셀과 병렬 연결되는 복수의 다이오드; 및 상기 복수의 태양전지 셀과 상기 복수의 다이오드를 전기적으로 연결하는 접속전극;을 포함한다.

Description

태양전지 및 이의 제조방법{SOLAR CELL AND METHOD OF FABIRCATING THE SAME}
실시예는 태양전지 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 에너지 수요가 증가함에 따라서, 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지에 대한 개발이 진행되고 있다.
특히, 유리 기판, 금속 후면 전극층, p형 CIGS 계 광 흡수층, 고저항 버퍼층, n형 창층 등을 포함하는 기판 구조의 pn 헤테로 접합 장치인 CIGS계 태양전지가 널리 사용되고 있다.
이러한 태양전지는 하나의 패널(panel)에 복수개의 셀이 형성되어, 상기 셀을 직렬로 연결하여 사용하고 있다.
이러한 복수개의 셀 중 어느 하나의 셀에 불량이 발생하면, 이 패널은 사용하지 못하고 폐기하게 된다.
또한, 태양전지 패널에 외부의 물체에 의해 그림자가 지거나, 태양전지 패널 상에 불순물과 같은 이물질이 부착되면, 그림자가 지거나 이물질이 부착된 셀은 부하가 커져 과열되는 문제가 발생한다.
실시예는 불량셀이 발생하거나, 태양전지 패널에 그림자가 생겨도 열화현상 없이 태양전지로 사용할 수 있고, 기판의 상면에 다이오드를 형성하여 공정이 단순화되고 집적화가 가능한 태양전지 및 이의 제조방법을 제공한다.
실시예에 따른 태양전지는 기판; 상기 기판 상에 윈도우층, 상기 윈도우층 상에 버퍼층, 상기 버퍼층 상에 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 후면전극층이 형성되는 복수의 태양전지 셀; 상기 기판 상에 형성되고 상기 복수의 태양전지 셀과 병렬 연결되는 복수의 다이오드; 및 상기 복수의 태양전지 셀과 상기 복수의 다이오드를 전기적으로 연결하는 접속전극;을 포함한다.
실시예에 따른 태양전지는 기판 상에 복수개의 셀을 포함하는 셀 유닛과 상기 복수개의 셀과 병렬 연결되는 다이오드를 형성한 후, 각 셀을 직렬 연결시키고, 복수개의 셀 사이에 다이오드를 형성한다.
따라서, 셀 중 어느 하나에 그림자가 지거나, 이물질이 셀 상에 형성되었을 경우, 전하가 상기 다이오드로 우회할 수 있도록 형성함으로써, 불량셀이 발생하거나, 태양전지 패널에 그림자가 생겨도 열화현상 없이 태양전지를 사용할 수 있다.
그리고, 상기 다이오드가 하나의 기판 상에서 복수개 형성되므로, 불량 셀이 발생했을 경우, 해당 셀과 병렬연결되는 다이오드에 의해 전류가 우회하고, 다른 셀들은 활용가능하므로 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 기판 상면의 모서리 영역(edge)에 다이오드를 형성하여 집적화가 가능하고 태양전지 셀들을 형성하는 과정에서 다이오드가 형성될 수 있으므로 공정이 단순화되어 생산성이 향상될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1 에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1 에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 12는 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 도시한 단면도이다.
실시예의 설명에 있어서, 각 기판, 층, 막 또는 전극 등이 각 기판, 층, 막, 또는 전극 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 12는 실시예에 따른 태양전지를 도시한 평면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 태양전지는 제1셀(C1), 제2셀(C2), 제3셀(C3), 제4셀(C4), 제5셀(C5), 제6셀(C6)을 포함한다.
상기 제1셀(C1)은 제1버스바(810)와 전기적으로 연결되고, 상기 제6셀(C6)은 제2버스바(820)와 전기적으로 연결된다.
상기 제1셀(C1)에 형성된 윈도우층(600)은 상기 제2셀(C2)에 형성된 광 흡수층(300)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 제1셀(C1)과 제2셀(C2)은 전기적으로 연결된다. 상기와 같은 구성으로 상기 제1셀(C1), 제2셀(C2), 제3셀(C3), 제4셀(C4), 제5셀(C5), 제6셀(C6)은 직렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1버스바(810) 및 제2버스바(820)가 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)과 평행하며 기판(100)의 양 끝단에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 기판(100) 상에 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)가 형성된다. 상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)는 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)을 형성하기 위한 각 층의 증착 및 패터닝 공정에서 형성될 수 있다.
상기 제1, 제2, 제3 다이오드(D1, D2, D3)는 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)과 병렬로 연결된다. 자세하게, 제1 다이오드(D1)는 제1셀(C1) 및 제2셀(C2)과 병렬로 연결되고, 제2 다이오드(D2)는 제3셀(C3) 및 제4셀(C4)과 병렬로 연결되며, 제3 다이오드(D3)는 제5셀(C5) 및 제6셀(C6)과 병렬로 연결될 수 있다. 상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)와 복수의 셀(C1 내지 C6)은 패턴을 달리하여 형성된 상기 후면전극층(200)에 의해 연결될 수 있다.
또한 상기 다이오드는 3개 이상으로 형성될 수도 있다. 즉, 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)과 대응하는 위치에 각각 형성될 수도 있으며, 하나의 다이오드와 병렬 연결되는 셀은 하나 또는 둘 이상일 수도 있다.
상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)는 상기 기판(100) 상에서 상기 복수의 셀들(C1, C2...)이 형성되지 않은 상기 기판(100)의 모서리(edge) 영역에 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)는 상기 복수의 셀들(C1, C2...) 중 어느 하나의 셀에 그림자가 지거나, 이물질이 태양전지 패널 상에 형성되었을 경우, 전류가 상기 다이오드로 우회할 수 있도록 형성된다.
이하, 태양전지의 제조공정에 따라 더 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 실시예에 따른 태양전지를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1 에서 A-A`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이며, 도 3은 도 1 에서 B-B`를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 복수의 셀들(C1, C2...)과 동일한 패턴으로 제1, 제2, 제3 다이오드(D1, D2, D3)가 형성된다. 상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)는 외곽의 프레임 하부에 형성될 수 있다.
상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)은 서로 동일한 형태로 형성되고, 제1 내지 제3 다이오드(D1, D2, D3)도 동일한 형태로 형성되므로, 단면도의 일부만 제시하도록 한다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)이 형성되는 영역의 제1 관통홈들(TH1)은 상기 제1, 제2, 제3 다이오드(D1, D2, D3)가 형성되는 영역의 제1 관통홈들(TH1')에 비해 상대적으로 좁은 간격으로 형성된다.
즉, 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)이 형성되는 영역의 제1 관통홈들(TH1) 중 하나가 상기 제1, 제2, 제3 다이오드(D1, D2, D3)가 형성되는 영역의 제1 관통홈(TH1')으로 확장될 수 있다. 즉, 상기 제1 관통홈들(TH1) 중 하나가 다른 관통홈들에 비해 길게 형성되어 상기 제1, 제2, 제3 다이오드(D1, D2, D3)가 형성되는 영역의 제1 관통홈(TH1')이 될 수 있다.
본 실시예에서는 제1, 제2, 제3 다이오드(D1, D2, D3)가 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)의 사이에서 간격을 두고 배치되어 작용하나, 복수개의 셀들의 각각에 연결되도록 복수개의 셀들과 동일한 개수로 다이오드를 형성할 수도 있다. 또한 상기 다이오드와 병렬 연결되는 셀의 개수가 각각 상이할 수 있다.
상기 제1, 제2, 제3 다이오드(D1, D2, D3) 및 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)은 동일한 공정에서, 동일한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 접속전극층(210)과 후면전극층(200)은 동일한 물질로 형성되고, 광 흡수층(300)과 제1 도전층(310), 윈도우층(600) 및 제2 도전층(610)이 동일한 물질로 형성될 수 있다.
도 4 내지 도 12는 실시예에 따른 태양전지의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 4는 복수개의 셀들이 형성되는 영역의 기판(100)과 후면전극층(200)을 도시한 도면이고, 도 5는 복수개의 다이오드가 형성되는 영역을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참고하면, 제1셀(C1), 제2셀(C2), 제3셀(C3), 제4셀(C4), 제5셀(C5), 제6셀(C6)을 지지하는 기판(100)을 준비한다.
상기 기판(100)은 유리(glass)가 사용되고 있으며, 알루미나와 같은 세라믹 기판, 스테인레스 스틸, 티타늄기판 또는 폴리머 기판 등도 사용될 수 있다.
유리 기판으로는 소다라임 유리(sodalime glass)를 사용할 수 있으며, 폴리머 기판으로는 폴리이미드(polyimide)를 사용할 수 있다.
또한, 상기 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 플렉서블(flexible)할 수 있다.
다음으로, 상기 기판(100) 상에 후면전극층(200)을 형성한다.
상기 후면전극층(200)은 상기 기판(100) 상에 후면전극막을 형성한 후, 포토 리소그라피(photo-lithography) 공정으로 패터닝하여 형성될 수 있다.
또는, 상기 기판(100) 상에 마스크를 배치시킨 후, 각 영역에만 상기 후면전극층(200)이 형성되도록 할 수도 있다.
상기 후면전극층(200)은 금속 등의 도전체로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 후면전극층(200)은 몰리브덴(Mo) 타겟을 사용하여, 스퍼터링(sputtering) 공정에 의해 형성될 수 있다.
이는, 몰리브덴(Mo)이 가진 높은 전기전도도, 광 흡수층과의 오믹(ohmic) 접합, Se 분위기 하에서의 고온 안정성 때문이다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 후면전극층(200)은 적어도 하나 이상의 층으로 형성될 수 있다. 상기 후면전극층(200)이 복수개의 층으로 형성될 때, 상기 후면전극층(200)을 이루는 층들은 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 후면전극층(200)은 스트라이프(stripe) 형태 또는 매트릭스(matrix) 형태로 배치될 수 있으며, 각각의 셀에 대응할 수 있다.
그러나, 상기 후면전극층(200)은 상기의 형태에 한정되지 않고, 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 제1, 제2, 제3 다이오드(D1, D2, D3)에 형성되는 영역의 제1 관통홈들(TH1')의 길이는 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)에 형성되는 제1 관통홈들(TH1)의 길이보다 큰 값을 가질 수 있다.
이는 동일한 공정에서 패터닝을 달리하여 상기 제1, 제2, 제3 다이오드(D1, D2, D3)가 형성되는 영역의 제1 관통홈들(TH1')과 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)에 형성되는 제1 관통홈들(TH1)이 형성될 수 있다.
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 후면전극층(200) 상에 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500)을 형성한다.
상기 광 흡수층(300)은 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ계 화합물을 포함한다. 더 자세하게, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-갈륨-셀레나이드계(Cu(In, Ga)Se2, CIGS계) 화합물을 포함한다.
이와는 다르게, 상기 광 흡수층(300)은 구리-인듐-셀레나이드계(CuInSe2, CIS계) 화합물 또는 구리-갈륨-셀레나이드계(CuGaSe2, CIS계) 화합물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 광 흡수층(300)을 형성하기 위해서, 구리 타겟, 인듐 타겟 및 갈륨 타겟을 사용하여, 상기 후면전극층(200) 상에 CIG계 금속 프리커서(precursor)막이 형성된다.
이후, 상기 금속 프리커서막은 셀레니제이션(selenization) 공정에 의해서, 셀레늄(Se)과 반응하여 CIGS계 광 흡수층(300)이 형성된다.
또한, 상기 광 흡수층(300)은 구리, 인듐, 갈륨, 셀레나이드(Cu, In, Ga, Se)를 동시증착법(co-evaporation)에 의해 형성할 수도 있다.
상기 광 흡수층(300)은 외부의 광을 입사받아, 전기 에너지로 변환시킨다. 즉, 상기 광 흡수층(300)은 광전효과에 의해서 광 기전력을 생성한다.
상기 버퍼층(400)은 적어도 하나 이상의 층으로 형성되며, 상기 광 흡수층(300)이 형성된 상기 기판(100) 상에 황화 카드뮴(CdS), ITO, ZnO, i-ZnO 중 어느 하나 또는 이들의 적층으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 버퍼층(400)은 n형 반도체 층이고, 상기 광 흡수층(300)은 p형 반도체 층이다. 따라서, 상기 광 흡수층(300) 및 버퍼층(400)은 pn 접합을 형성한다. 이때, 상기 광 흡수층(300)과 윈도우층(600)은 격자상수와 에너지 밴드갭의 차이가 크기 때문에, 밴드갭이 두 물질의 중간에 위치하는 상기 버퍼층(400)을 삽입하여 양호한 접합을 형성할 수 있다.
상기 버퍼층(400)은 상기 광 흡수층(300)과 이후 형성될 윈도우층(600)의 사이에 배치된다.
상기 버퍼층(400) 상에는 고저항 버퍼층(500)이 형성될 수 있다. 상기 고저항 버퍼층(500)은 불순물이 도핑되지 않은 징크 옥사이드(i-ZnO)를 포함할 수 있다. 상기 고저항 버퍼층(500)의 에너지 밴드갭은 약 3.1eV 내지 3.3eV이다.
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 광 흡수층(300), 버퍼층(400) 및 고저항 버퍼층(500)을 관통하는 제2 관통홈들(TH2)을 형성한다.
상기 제2 관통홈들(TH2)은 기계적인(mechnical) 방법으로 형성할 수 있으며, 상기 후면전극층(200)의 일부가 노출된다.
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 투명한 도전물질을 적층하여 윈도우층(600) 및 접속배선(700)을 형성한다.
상기 투명한 도전물질을 상기 고저항 버퍼층(500) 상에 적층시킬 때, 상기 투명한 도전물질이 상기 제2 관통홈들(TH2)의 내부에도 삽입되어, 상기 접속배선(700)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 윈도우층(600)과 접속배선(700)은 동일한 물질로 형성될 수 있다.
상기 후면전극층(200)과 윈도우층(600)은 상기 접속배선(700)에 의해 전기적으로 연결된다.
상기 윈도우층(600)은 상기 기판(100) 상에 스퍼터링 공정을 진행하여 알루미늄으로 도핑된 산화 아연으로 형성된다.
상기 윈도우층(600)은 상기 광 흡수층(300)과 pn접합을 형성하는 층으로, 태양전지 전면의 투명전극의 기능을 하기 때문에 광투과율이 높고 전기 전도성이 좋은 산화 아연(ZnO)으로 형성된다.
이때, 상기 산화 아연에 알루미늄을 도핑함으로써 낮은 저항값을 갖는 전극을 형성할 수 있다.
상기 윈도우층(600)인 산화 아연 박막은 RF 스퍼터링방법으로 ZnO 타겟을 사용하여 증착하는 방법과 Zn 타겟을 이용한 반응성 스퍼터링, 그리고 유기금속화학증착법 등으로 형성될 수 있다.
또한, 전기광학적 특성이 뛰어난 ITO(Indium tin Oxide) 박막을 산화 아연 박막 상에 층착한 2중 구조를 형성할 수도 있다.
이어서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500) 및 윈도우층(600)을 관통하는 제3 관통홈들(TH3)을 형성한다.
상기 분리패턴(320)은 기계적인(mechnical) 방법으로 형성할 수 있으며, 상기 후면전극층(200)의 일부가 노출된다.
상기 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500) 및 윈도우층(600)은 상기 제3 관통홈들(TH3)에 의해 구분될 수 있으며, 상기 제3 관통홈들(TH3)에 의해 각각의 셀은 서로 분리될 수 있다.
상기 제3 관통홈들(TH3)에 의해 상기 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500) 및 윈도우층(600)은 스트라이프 형태 또는 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
다음으로, 상기 제1 관통홈들(TH1)이 형성되지 않은 영역에 형성된 상기 광 흡수층 및 윈도우층의 일부를 식각하여 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)를 형성한다. 상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)는 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)과 동일한 층을 포함하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)는 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)을 형성하는 공정에서 동일한 층이 적층되어 형성되고 상기 식각 과정에 의해 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)과 구분되어 형성된다.
그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 후면전극층(200)과 연결되도록 제1버스바(810) 및 제2버스바(820)를 형성한다.
상기 제1버스바(810) 및 제2버스바(820)는 상기 기판(100)의 끝단에 형성된 상기 광 흡수층(300), 버퍼층(400), 고저항 버퍼층(500) 및 윈도우층(600)의 일부를 제거하여, 상기 후면전극층(200)을 노출시킨 후 형성시킬 수 있다.
본 실시예에서는 상기 후면전극층(200)에 상기 제1버스바(810) 및 제2버스바(820)를 연결시켰지만, 이에 한정되지 않고, 상기 윈도우층(600) 상에 상기 제1버스바(810) 및 제2버스바(820)를 형성시킬 수도 있다.
상기 제1셀(C1)에는 제1버스바(810)가 형성되고, 상기 제6셀(C6)에는 제2버스바(820)가 형성된다. 상기 제1버스바(810)는 (+)전극에 연결하고, 상기 제2버스바(820)는 (-)전극에 연결할 수 있다.
그리고, 상기 후면전극층(200)에 의해 상기 복수개의 셀들과 제1, 제2 ,제3 다이오드(D1, D2, D3)가 전기적으로 연결될 수 있다.
평소에는 복수개의 셀들(C1, C2, C3...)을 통하여 전류가 흐르게 되나, 상기 복수개의 셀들(C1, C2, C3...) 중 어느 하나의 셀에 그림자가 지거나, 이물질이 태양전지 패널 상에 형성되었을 경우, 불량이 발생한 해당 셀은 발전을 하는 능동소자가 아닌 수동소자, 즉 저항과 같이 동작하게 되므로 해당 셀에 역 기전력이 발생하게 된다.
따라서, 해당 셀과 연결된 상기 다이오드에 도통 전압이 인가되어 셀이 아닌 다이오드를 통해 전류가 흐르게 된다. 즉, 상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)를 통해 전류가 우회하게 된다.
예를 들어, 상기 제3셀(C3)에 그림자가 졌거나, 또는 불량이 발생했다고 하면, 그림자가 진 셀이나 불량이 발생된 셀에는 저항이 커지게 된다.
따라서, 이 경우에는, 전하가 상기 제2버스바(820)로부터 상기 제6셀(C6), 제5셀(C5) 및 상기 제2다이오드(D2)를 거쳐 상기 제2셀(C2), 제1셀(C1)으로 이동하여 상기 제1버스바(810)를 통해 이동하게 된다.
또한, 상기 제4셀(C4)에 그림자가 지거나, 불량이 발생했을 경우에도 상기와 같이 동작한다.
상기 제3셀(C3)과 제4셀(C4) 중 어느 곳이라도 그림자가 지거나, 불량이 발생하면, 전류의 흐름은 위와 같이 될 수 있다.
이에, 상기 제1셀(C1), 제2셀(C2)이 제1셀 유닛, 상기 제3셀(C3), 제4셀(C4)이 제2셀 유닛, 상기 제5셀(C5), 제6셀(C6)이 제3셀 유닛으로 묶어서 생각할 수 있다.
즉, 상기 제1셀 유닛에 그림자가 지거나 불량이 발생하면, 상기 제1다이오드(D1)를 통해 전류가 흐르고, 상기 제2셀 유닛에 그림자가 지거나 불량이 발생하면, 상기 제2다이오드(D2)를 통해 전류가 흐르며, 상기 제3셀 유닛에 그림자가 지거나 불량이 발생하면, 상기 제3다이오드(D3)를 통해 전류가 흐르게 된다.
그리고, 상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)는 상기 기판(100) 상면에 배치되고, 외곽의 모서리 영역에 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예에 따른 태양전지는 셀 유닛 중 어느 하나에 그림자가 지거나, 이물질이 셀 유닛 상에 형성되었을 경우, 전류가 해당 셀과 연결된 다이오드를 통해 우회할 수 있도록 형성함으로써, 불량셀이 발생하거나, 태양전지 패널에 그림자가 생겨도 열화현상 없이 태양전지를 사용할 수 있다.
또한, 다이오드가 정션박스(Junction Box)가 아닌 모듈 내부, 즉, 기판 상면의 모서리 영역(edge)에 형성되므로 소자의 집적화가 가능하다.
그리고, 상기 기판(100) 상에 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)가 형성된다. 상기 제1, 제2, 제3다이오드(D1, D2, D3)는 상기 제1셀(C1) 내지 제6셀(C6)을 형성하기 위한 각 층의 증착 및 패터닝 공정에서 형성될 수 있으므로 공정이 간소화된다.
그리고 다이오드가 하나의 모듈 내에서 복수개 형성되므로 모듈 내의 복수의 태양전지 셀들 중 어느 하나에 이상이 발생하더라도 해당 셀과 연결된 다이오드를 통해 전류가 흐르기 때문에 동일 모듈 내에서 정상적으로 동작하는 다른 셀들은 활용가능하다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 윈도우층, 상기 윈도우층 상에 버퍼층, 상기 버퍼층 상에 광 흡수층; 상기 광 흡수층 상에 후면전극층이 형성되는 복수의 태양전지 셀;
    상기 기판 상에 형성되고 상기 복수의 태양전지 셀과 병렬 연결되는 복수의 다이오드; 및
    상기 복수의 태양전지 셀과 상기 복수의 다이오드를 전기적으로 연결하는 접속전극;을 포함하고,
    상기 복수의 다이오드의 각각은,
    제1 도전층; 및
    제2 도전층;을 포함하고,
    상기 제1 도전층은 상기 복수의 태양전지 셀의 광 흡수층과 동일한 물질로 형성되며,
    상기 제2 도전층은 상기 복수의 태양전지 셀의 윈도우층과 동일한 물질로 형성되는 태양전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 다이오드는 상기 기판의 에지(Edge) 영역에 형성되는 태양전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 태양전지 셀은 후면전극층, 광 흡수층, 윈도우층을 포함하는 태양전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접속전극과 상기 후면전극층은 동일한 물질로 형성되는 태양전지.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 다이오드의 각각은 하나 이상의 상기 태양전지 셀과 병렬연결되는 태양전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 태양전지 셀과 전기적으로 연결되고 서로 반대의 극성을 갖는 제1버스바 및 제2버스바;를 포함하는 태양전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1버스바 및 제2버스바는 상기 기판의 둘레영역에 형성되는 태양전지.
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