KR20220028170A - Shingled solar cell module - Google Patents
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Abstract
태양 전지 모듈을 위한 고효율 구성은 슈퍼 셀들을 형성하도록 슁글드 방식으로 서로 전기적으로 결합되는 태양 전지들을 포함하며, 이들은 상기 태양광 모듈의 면적을 효율적으로 이용하고, 직렬 저항을 감소시키며, 모듈 효율을 증가시키도록 배열될 수 있다. 상기 태양 전지들 상의 전면 금속화 패턴들은 단일 단계 스텐실 프린팅이 가능하도록 구성될 수 있고, 이는 상기 슈퍼 셀들 내의 태양 전지들의 중첩되는 구성에 의해 가능하다. 태양광 발전 시스템은 서로와 인버터에 병렬로 전기적으로 연결되는 둘 또는 그 이상의 이러한 고전압 태양 전지 모듈들을 포함할 수 있다. 태양 전지 절단 기구들 및 태양 전지 절단 방법들은 곡선의 지지면에 대해 상기 태양 전지 웨이퍼를 굽히도록 태양 전지 웨이퍼의 저면들과 상기 곡선의 지지면 사이에 진공을 적용하며, 이에 따라 복수의 태양 전지들을 제공하도록 하나 또는 그 이상의 미리 제조된 스크라이브 라인들을 따라 상기 태양 전지 웨이퍼를 절단한다. 이들 절단 기구들 및 절단 방법들의 이점은 이들이 상기 태양 전지 웨이퍼의 상부 표면들과의 물리적인 접촉을 요구하지 않는 것이다. 태양 전지들은, 예를 들면 전하 재결합을 증진시키는 절단된 에지들이 없이 상기 태양 전지의 에지들에서 감소된 전하 재결합 손실들을 가지며 제조된다. 상기 태양 전지들은 좁은 직사각형의 기가학적 구조들을 가질 수 있고, 슈퍼 셀들을 형성하도록 슁글드(중첩되는) 배치들로 유리하게 채용될 수 있다. A high-efficiency configuration for a solar module includes solar cells that are electrically coupled to each other in a shingled manner to form super cells, which efficiently use the area of the solar module, reduce series resistance, and improve module efficiency. can be arranged to increase. The front surface metallization patterns on the solar cells can be configured to enable single step stencil printing, which is made possible by the overlapping configuration of solar cells in the super cells. A solar power system may include two or more such high voltage solar cell modules electrically connected in parallel to each other and to an inverter. Solar cell cutting tools and solar cell cutting methods apply a vacuum between bottom surfaces of a solar cell wafer and the curved support surface to bend the solar cell wafer against a curved support surface, thereby cutting a plurality of solar cells. The solar cell wafer is cut along one or more prefabricated scribe lines to provide An advantage of these cutting tools and cutting methods is that they do not require physical contact with the top surfaces of the solar cell wafer. Solar cells are fabricated with reduced charge recombination losses at the edges of the solar cell, for example without cleaved edges that promote charge recombination. The solar cells may have narrow rectangular geometries and advantageously be employed in shingled (overlapping) arrangements to form super cells.
Description
본 발명은 대체로 태양 전지들이 슁글드 방식(shingled manner)으로 배열되는 태양 전지 모듈들에 관한 것이다.The present invention relates generally to solar cell modules in which the solar cells are arranged in a shingled manner.
본 국제 특허 출원은, 2014년 10월 31일에 출원된 미국 특허 출원 제14/530,405호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 11월 4일에 출원된 미국 특허 출원 제14/532,293호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 11월 7일에 출원된 미국 특허 출원 제14/536,486호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 11월 12일에 출원된 미국 특허 출원 제14/539,546호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 11월 17일에 출원된 미국 특허 출원 제14/543,580호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 11월 19일에 출원된 미국 특허 출원 제14/548,081호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 11월 21일에 출원된 미국 특허 출원 제14/550,676호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 11월 25일에 출원된 미국 특허 출원 제14/552,761호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 12월 4일에 출원된 미국 특허 출원 제14/560,577호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 12월 10일에 출원된 미국 특허 출원 제14/566,278호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 12월 10일에 출원된 미국 특허 출원 제14/565,820호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 12월 16일에 출원된 미국 특허 출원 제14/572,206호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 12월 19일에 출원된 미국 특허 출원 제14/577,593호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 12월 30일에 출원된 미국 특허 출원 제14/586,025호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 12월 30일에 출원된 미국 특허 출원 제14/585,917호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2015년 1월 12일에 출원된 미국 특허 출원 제14/594,439호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2015년 1월 26일에 출원된 미국 특허 출원 제14/605,695호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 3월 27일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/003,223호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 8월 12일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/036,215호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 8월 27일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/042,615호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 9월 11일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/048,858호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 10월 15일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/064,260호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2014년 10월 16일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/064,834호(발명의 명칭: "슁글드 태양 전지 모듈(Shingled Solar Cell Module)"), 2015년 3월 31일에 출원된 미국 특허 출원 제14/674,983호(발명의 명칭: "히든 탭들을 채용한 슁글드 태양 전지 패널(Shingled Solar Cell Panel Employing Hidden Taps)"), 2014년 11월 18일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/081,200호(발명의 명칭: "히든 탭들을 채용한 태양 전지 패널(Solar Cell Panel Employing Hidden Taps)"), 2015년 2월 6일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/113,250호(발명의 명칭: "히든 탭들을 채용한 슁글드 태양 전지 패널(Shingled Solar Cell Panel Employing Hidden Taps)"), 2014년 11월 21일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/082,904호(발명의 명칭: "고전압 태양광 패널(High Voltage Solar Panel)"), 2015년 1월 15일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/103,816호(발명의 명칭: "고전압 태양 전지 패널(High Voltage Solar Panel)"), 2015년 2월 4일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/111,757호(발명의 명칭: "고전압 태양 전지 패널(High Voltage Solar Panel)"), 2015년 3월 17일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/134,176호(발명의 명칭: "태양 전지 절단 기구들 및 방법들(Solar Cell Cleaving Tools and Methods)"), 2015년 4월 21일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/150,426호(발명의 명칭: "스텐실 프린트된 셀 금속화를 포함하는 슁글드 태양 전지 패널(Shingled Solar Cell Panel Comprising Stencil-Printed Cell Metallization)"), 2014년 8월 11일에 출원된 미국 임시 특허 출원 제62/035,624호(발명의 명칭: "감소된 에지 전하 재결합을 갖는 태양 전지들(Solar Cells with Reduced Edge Carrier Recombination)"), 2014년 10월 15일에 출원된 미국 디자인 특허 출원 제29/506,415호, 2014년 10월 20일에 출원된 미국 디자인 특허 출원 제29/506,755호, 2014년 11월 5일에 출원된 미국 디자인 특허 출원 제29/508,323호, 2014년 11월 19일에 출원된 미국 디자인 특허 출원 제29/509,586호, 그리고 2014년 11월 19일에 출원된 미국 디자인 특허 출원 제29/509,588호를 우선권들로 수반한다. 앞서 열거한 각각의 상기 특허 출원들은 모든 목적들을 위해 그 개시 사항들이 여기에 참조로 포함된다.This international patent application is filed on November 4, 2014 in U.S. Patent Application Serial No. 14/530,405, entitled "Shingled Solar Cell Module", filed on October 31, 2014. U.S. Patent Application Serial No. 14/532,293, entitled "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Patent Application No. 14/536,486, filed November 7, 2014 (Invention of Title: "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Patent Application Serial No. 14/539,546, filed November 12, 2014, entitled "Shingled Solar Cell Module" )"), U.S. Patent Application Serial No. 14/543,580, filed November 17, 2014 (titled "Shingled Solar Cell Module"), filed November 19, 2014 U.S. Patent Application No. 14/548,081 entitled "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Patent Application No. 14/550,676 filed on November 21, 2014, entitled "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Patent Application Serial No. 14/552,761, filed November 25, 2014, entitled "Shingled Solar Cell Module" ), U.S. Patent Application Serial No. 14/560,577, filed December 4, 2014 (titled "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Patent Application filed December 10, 2014 Application No. 14/566,278 entitled "Shingled Solar Cell Module"), US Patent Application No. 14/565,820 filed December 10, 2014 entitled " "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Patent Application Serial No. 14/572,206, filed December 16, 2014, entitled "Shingled Solar Cell Module" , U.S. Patent Application Serial No. 14/577,593, filed December 19, 2014 (titled "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Patent Application filed December 30, 2014 No. 14/586,025 entitled “Shingled Solar Cell Module”, U.S. Patent Application Serial No. 14/585,917, filed December 30, 2014, entitled “Shingled Solar Cell Module” "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Patent Application Serial No. 14/594,439, filed January 12, 2015 (titled "Shingled Solar Cell Module"), 2015 U.S. Patent Application No. 14/605,695, filed January 26, 2014 (titled "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Provisional Patent Application No., filed March 27, 2014 62/003,223 entitled "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Provisional Patent Application Serial No. 62/036,215, filed August 12, 2014, entitled "Shingled Solar Cell Module" "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Provisional Patent Application No. 62/042,615, filed August 27, 2014, entitled "Shingled Solar Cell Module"; U.S. Provisional Patent Application No. 62/048,858, entitled "Shingled Solar Cell Module", filed September 11, 2014, October 2014 U.S. Provisional Patent Application No. 62/064,260, filed on October 15, titled "Shingled Solar Cell Module", U.S. Provisional Patent Application No. 62/, filed October 16, 2014 064,834 (Title of the Invention: "Shingled Solar Cell Module"), U.S. Patent Application Serial No. 14/674,983, filed March 31, 2015 (Title of the Invention: "Employing Hidden Tabs") "Shingled Solar Cell Panel Employing Hidden Taps", U.S. Provisional Patent Application No. 62/081,200, filed November 18, 2014, entitled "Solar Cell Panel Employing Hidden Taps ( Solar Cell Panel Employing Hidden Taps"), U.S. Provisional Patent Application No. 62/113,250, filed February 6, 2015 (Title of the Invention: "Shingled Solar Cell Panel Employing with Hidden Taps) Hidden Taps)"), U.S. Provisional Patent Application No. 62/082,904, filed on November 21, 2014, entitled "High Voltage Solar Panel", on January 15, 2015 U.S. Provisional Patent Application No. 62/103,816 filed on February 4, 2015 (Title of the Invention: "High Voltage Solar Panel"), U.S. Provisional Patent Application No. 62/111,757 filed on February 4, 2015 (Invention) Titled: "High Voltage Solar Panel"), U.S. Provisional Patent Application No. 62/134,176, filed March 17, 2015, entitled "Solar Cell Cutting Apparatus and Methods ( Solar Cell Cleaving Tools and Methods), U.S. Provisional Patent Application No. 62/150,426, filed April 21, 2015, entitled "Stencil" "Shingled Solar Cell Panel Comprising Stencil-Printed Cell Metallization", U.S. Provisional Patent Application No. 62/035,624, filed August 11, 2014, entitled : "Solar Cells with Reduced Edge Carrier Recombination", U.S. Design Patent Application 29/506,415, filed October 15, 2014, on October 20, 2014 U.S. Design Patent Application No. 29/506,755, filed November 5, 2014 U.S. Design Patent Application No. 29/508,323, filed November 19, 2014 U.S. Design Patent Application No. 29/509,586, filed November 19, 2014; and U.S. Design Patent Application No. 29/509,588, filed on November 19, 2014, with priority rights. Each of the above patent applications listed above is hereby incorporated by reference in its disclosure for all purposes.
에너지의 대체 소스들이 증가하고 있는 범세계적인 모든 에너지 요구들을 충족시키기 위해 요구되고 있다. 태양 에너지 자원들은 태양(예를 들면, 광 발전) 전지들로 발생되는 전력의 공급에 의해 부분적으로 이러한 요구들을 만족시키기 위해 많은 지리적 지역들에서 충분하다.Alternative sources of energy are being required to meet all of the growing global energy needs. Solar energy resources are sufficient in many geographic areas to meet these needs in part by the supply of power generated by solar (eg, photovoltaic) cells.
태양 전지 모듈 내의 태양 전지들의 고효율 배치들 및 이러한 태양광 모듈(solar module)들을 만드는 방법들이 여기에 개시된다.Disclosed herein are high efficiency deployments of solar cells within a solar cell module and methods of making such solar modules.
일 측면에 있어서, 태양광 모듈은 약 10볼트보다 큰 항복 전압을 갖는 N≥25 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 태양 전지들의 직렬 연결된 스트링(string)을 포함한다. 상기 태양 전지들은 중첩되고 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 포함하는 하나 또는 그 이상의 슈퍼 셀(super cell)들 내로 그룹화된다. 상기 태양 전지들의 스트링 내의 <N 태양 전지들의 단일의 태양 전지 또는 그룹은 바이패스 다이오드(bypass diode)에 개별적으로 전기적으로 병렬로 연결되지 않는다. 상기 태양광 모듈의 안전과 신뢰성 있는 동작은 인접하는 태양 전지들의 결합되고 중첩되는 부분들을 통한 상기 슈퍼 셀들을 따른 효과적인 열전도에 의해 가능해지며, 이는 역 바이어스된(reverse biased) 태양 전지들 내에 핫 스팟(hot spot)들의 형성을 방지하거나 감소시킨다. 상기 슈퍼 셀들은, 예를 들면, 유리 전면 및 후면 시트들 사이에 개재되는 열가소성 올레핀 폴리머(thermoplastic olefin polymer) 내에 봉지될 수 있고, 열적 손상에 대한 상기 모듈의 견고성을 보다 향상시킨다. 일부 변형예들에서, N은 ≥30, ≥50 또는 ≥100이다.In one aspect, a solar module includes a series connected string of N≧25 rectangular or substantially rectangular solar cells having a breakdown voltage greater than about 10 volts. wherein said solar cells are overlapping and one or more super cells comprising two or more of said solar cells arranged in line with long sides of adjacent solar cells that are conductively bonded to each other with an electrically and thermally conductive adhesive; grouped into super cells). A single solar cell or group of <N solar cells in the string of solar cells is not individually electrically connected in parallel to a bypass diode. The safe and reliable operation of the solar module is enabled by effective heat conduction along the super cells through the combined and overlapping portions of adjacent solar cells, resulting in hot spots in reverse biased solar cells. Prevents or reduces the formation of hot spots. The super cells can be encapsulated in, for example, a thermoplastic olefin polymer sandwiched between glass front and back sheets, further improving the module's robustness against thermal damage. In some variations, N is ≥30, ≥50 or ≥100.
다른 측면에 있어서, 슈퍼 셀은 각기 제1 및 제2 대향되게 위치하는 평행한 긴 측면(long side)들 및 두 개의 대향되게 위치하는 짧은 측면(short side)들에 의해 한정되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전면(태양측(sun side)) 및 후면들을 구비하는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 각 태양 전지는 상기 제1 긴 측면에 인접하여 위치하는 적어도 하나의 전면 콘택 패드를 구비하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화(metallization) 패턴 및 상기 제2 긴 측면에 인접하여 위치하는 적어도 하나의 후면 콘택 패드를 구비하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 포함한다. 상기 실리콘 태양 전지들은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 긴 측면들 그리고 중첩되고 도전성 접착 결합 물질로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 전면 및 후면 콘택 패드들과 일렬로 배열된다. 각 실리콘 태양 전지의 상기 전면 금속화 패턴은 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링(curing) 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 상기 적어도 하나의 전면 콘택 패드들에 실질적으로 제한하도록 구성되는 배리어(barrier)를 포함한다.In another aspect, a super cell is a rectangular or rectangular shape having shapes defined by first and second oppositely positioned parallel long sides and two oppositely positioned short sides, respectively. and a plurality of silicon solar cells having a substantially rectangular front surface (sun side) and rear surfaces. Each solar cell has an electrically conductive front surface metallization pattern having at least one front surface contact pad positioned adjacent the first long side and at least one back surface contact positioned adjacent the second long side. and an electrically conductive backside metallization pattern having a pad. The silicon solar cells overlap and first and second long sides of the adjacent silicon solar cells overlap to electrically connect the silicon solar cells in series and adjacent silicon solar cells overlap and conductively bonded to each other with a conductive adhesive bonding material. arranged in line with the front and back contact pads on the poles. The front surface metallization pattern of each silicon solar cell is configured to substantially confine the conductive adhesive bonding material to the at least one front surface contact pads prior to curing of the conductive adhesive bonding material during fabrication of the super cell. including a barrier to
다른 측면에 있어서, 슈퍼 셀은 각기 제1 및 제2 대향되게 위치하는 평행한 긴 측면들 및 두 개의 대향되게 위치하는 짧은 측면들에 의해 한정되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전면(태양측) 및 후면을 구비하는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 각 태양 전지는 상기 제1 긴 측면에 인접하여 위치하는 적어도 하나의 전면 콘택 패드를 구비하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화 패턴 및 상기 제2 긴 측면에 인접하여 위치하는 적어도 하나의 후면 콘택 패드를 구비하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 포함한다. 상기 실리콘 태양 전지들은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 긴 측면들 그리고 중첩되고 도전성 접착 결합 물질로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 전면 및 후면 콘택 패드들과 일렬로 배열된다. 각 실리콘 태양 전지의 후면 금속화 패턴은 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 상기 적어도 하나의 후면 콘택 패드들에 실질적으로 제한하도록 구성되는 배리어를 포함한다.In another aspect, a super cell has a rectangular or substantially rectangular front surface (sun side) having shapes defined by first and second oppositely positioned parallel long sides and two oppositely positioned short sides, respectively. ) and a plurality of silicon solar cells having a rear surface. Each solar cell has an electrically conductive front surface metallization pattern having at least one front surface contact pad positioned adjacent the first long side and at least one back surface contact pad positioned adjacent the second long side. and an electrically conductive backside metallization pattern. The silicon solar cells overlap and first and second long sides of the adjacent silicon solar cells overlap to electrically connect the silicon solar cells in series and adjacent silicon solar cells overlap and conductively bonded to each other with a conductive adhesive bonding material. arranged in line with the front and back contact pads on the poles. The back surface metallization pattern of each silicon solar cell includes a barrier configured to substantially confine the conductive adhesive bonding material to the at least one back surface contact pads prior to curing the conductive adhesive bonding material during fabrication of the super cell. do.
다른 측면에 있어서, 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법은 각기 그 긴 축을 따라 질적으로 동일한 길이를 갖는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱(dicing)하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함한다. 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들은 상기 의사 정사각형의 웨이퍼의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 두 챔퍼 처리된(chamfered) 모서리들을 갖는 적어도 하나의 직사각형의 태양 전지 및 각기 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 하나 또는 그 이상의 정사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 상기 의사 정사각형의 웨이퍼가 따라서 다이스되는 평행한 라인들 사이의 간격은 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 정사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 축에 직교하는 폭을 상기 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 축에 직교하는 폭보다 크게 만들어 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 보상하도록 선택되므로, 상기 태양 전지들의 스트링 내의 각각의 상기 복수의 정사각형의 실리콘 태양 전지들이 상기 태양 전지들의 스트링의 동작에서 광에 노출되는 실질적으로 동일한 면적의 전면을 가진다.In another aspect, a method of making a string of solar cells includes one or more along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form a plurality of rectangular silicon solar cells each having a qualitatively equal length along its long axis. and dicing the above pseudo square silicon wafers. The method also includes arranging the rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series. The plurality of rectangular silicon solar cells are each lacking at least one rectangular solar cell having two chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of the pseudo square wafer and each lacking chamfered corners. one or more square silicon solar cells. The spacing between parallel lines along which the pseudo-square wafer is dice is equal to the width orthogonal to the long axis of the square silicon solar cells having the chamfered edges. Each of the plurality of square silicon solar cells in the string of solar cells is exposed to light in operation of the string of solar cells such that they are selected to compensate for the chamfered corners by making them larger than a width orthogonal to the long axis of the cells. has a front surface of substantially the same area.
다른 측면에 있어서, 슈퍼 셀은 상기 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 상기 실리콘 태양 전지들의 적어도 하나는 그가 다이스되었던 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 가지고, 상기 실리콘 태양 전지들의 적어도 하나는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되며, 각각의 상기 실리콘 태양 전지들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 광에 노출되는 실질적으로 동일한 면적의 전면을 가진다.In another aspect, a super cell includes a plurality of silicon solar cells arranged in line with ends of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series. at least one of the silicon solar cells has chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of a pseudo-square silicon wafer on which it was diced, wherein at least one of the silicon solar cells lacks chamfered corners; Each of the silicon solar cells has a front surface of substantially equal area that is exposed to light during operation of the string of solar cells.
다른 측면에 있어서, 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 만드는 방법은 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 및 각기 상기 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 전체 폭에 걸치는 제1 길이이고 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 각기 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이이고, 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각각의 상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들로부터 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 제거하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 제1 길이와 동일한 폭을 갖는 태양 전지 스트링을 형성하기 위해 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계, 그리고 상기 제2 길이와 동일한 폭을 갖는 태양 전지 스트링을 형성하기 위해 상기 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 더 포함한다.In another aspect, a method of making two or more super cells comprises a first plurality of rectangular silicon solar cells each having chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of pseudo square silicon wafers and each dicing one or more pseudo square silicon wafers to form a second plurality of rectangular silicon solar cells having a first length spanning the entire width of the pseudo square silicon wafers and lacking chamfered corners; do. The method also includes the method from each of the first plurality of rectangular silicon solar cells to form a third plurality of rectangular silicon solar cells each having a second length shorter than the first length and lacking chamfered corners. and removing the chamfered edges. The method includes adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series to form a solar cell string having a width equal to the first length. arranging the second plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of the arranging the third plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells conductively coupled to each other to electrically connect in series.
다른 측면에 있어서, 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 만드는 방법은 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 및 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계, 상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계, 그리고 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of making two or more super cells includes a chamfer and a first plurality of rectangular silicon solar cells having chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of pseudo square silicon wafers. dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form a second plurality of rectangular silicon solar cells lacking treated corners, the first plurality of arranging the first plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the rectangular silicon solar cells in series; and arranging the second plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series including the steps of
다른 측면에 있어서, 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 제1 방향으로 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들, 그리고 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 평행하게 배향된 그 긴 축을 가지고, 상기 제2 방향을 따라 배열되는 복수의 별개의 위치들에서 상기 실리콘 태양 전지들의 단부의 것의 전면 또는 후면에 도전성으로 결합되며, 상기 제2 방향으로 상기 단부 태양 전지의 적어도 전체 폭으로 진행되고, 상기 단부 실리콘 태양 전지의 전면 또는 후면에 직교하게 측정된 약 100미크론보다 작거나 같은 두께를 가지며, 약 0.012옴(Ohm)보다 작거나 같은 상기 제2 방향으로의 전류 흐름에 대한 저항을 제공하고, 약 -40℃ 내지 약 85℃의 온도 범위에 대해 상기 단부 실리콘 태양 전지 및 인터커넥트 사이의 상기 제2 방향으로의 차등 팽창을 수용하는 유연성을 제공하는 연장된 유연한 전기적 인터커넥트(interconnect)를 포함한다. In another aspect, a super cell comprises a plurality of silicon solar cells arranged in line in a first direction with ends of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series, and conductively coupled to a front or back surface of an end of the silicon solar cells at a plurality of discrete locations arranged along the second direction, with its long axis oriented parallel to a second direction orthogonal to the first direction and running at least the full width of the end solar cell in the second direction, having a thickness less than or equal to about 100 microns measured orthogonal to the front or back surface of the end silicon solar cell, and about 0.012 Ohm provide resistance to current flow in the second direction that is less than or equal to, and provide for differential expansion in the second direction between the end silicon solar cell and the interconnect for a temperature range of about -40°C to about 85°C It includes an extended flexible electrical interconnect that provides flexibility to accommodate.
상기 유연한 전기적 인터커넥트는, 예를 들면 상기 단부 실리콘 태양 전지의 전면 및 후면에 직교하게 측정된 약 30미크론보다 작거나 같은 컨덕터(conductor) 두께를 가질 수 있다. 상기 전기적 인터커넥트는 태양광 모듈(solar module) 내의 사익 슈퍼 셀에 평행하고 인접하게 위치하는 적어도 제2 슈퍼 셀에 대해 전기적 상호 연결을 제공하도록 상기 슈퍼 셀을 지나 상기 제2 방향으로 연장될 수 있다. 추가적으로 또는 선택적으로는, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 태양광 모듈 내의 상기 슈퍼 셀에 평행하고 일렬로 위치하는 제2 슈퍼 셀에 대해 전기적 상호 연결을 제공하도록 상기 슈퍼 셀을 지나 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.The flexible electrical interconnect may have, for example, a conductor thickness of less than or equal to about 30 microns measured orthogonal to the front and back surfaces of the end silicon solar cell. The electrical interconnect may extend past the super cell in the second direction to provide electrical interconnection for at least a second super cell positioned parallel to and adjacent to a quaternary super cell in a solar module. Additionally or alternatively, the flexible electrical interconnect may extend in the first direction past the super cell to provide electrical interconnection to a second super cell positioned parallel to and in line with the super cell in a solar module. there is.
다른 측면에 있어서, 태양광 모듈은 상기 모듈의 전면을 형성하도록 상기 모듈의 폭에 걸치는 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 제1 열 내의 상기 모듈의 에지에 인접하는 제1 슈퍼 셀의 적어도 단부는, 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질로 복수의 별개의 위치들에서 상기 제2 슈퍼 셀의 전면에 결합되고, 상기 모듈의 에지에 평행하게 진행되며, 그 적어도 일부가 상기 슈퍼 셀의 단부 주위에서 접히고 상기 모듈의 전방으로부터 시야에서 감춰지는 유연한 전기적 인터커넥트를 통해 제2 열 내의 상기 모듈의 동일한 에지에 인접하는 제2 슈퍼 셀의 단부에 전기적으로 연결된다.In another aspect, a solar module includes a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows spanning the width of the module to form a front surface of the module. Each super cell includes a plurality of silicon solar cells arranged in line with ends of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. At least an end of a first super cell adjacent an edge of the module in a first row is coupled to a front surface of the second super cell at a plurality of discrete locations with an electrically conductive adhesive bonding material, the edge of the module of a second super cell adjacent the same edge of the module in a second row through a flexible electrical interconnect, at least a portion of which is folded around an end of the super cell and hidden from view from the front of the module. electrically connected to the end.
다른 측면에 있어서, 슈퍼 셀을 만드는 방법은, 실리콘 태양 전지들 상에 복수의 직사각형의 영역들을 한정하도록 각각의 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인(scribe line)들을 레이저 스크라이빙하는 단계, 각 직사각형의 영역의 긴 측면에 인접하는 하나 또는 그 이상의 위치들에서 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 스크라이브된 실리콘 태양 전지들에 적용하는 단계, 각기 긴 측면에 인접하는 그 전면 상에 배치되는 상기 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질의 일부를 구비하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 실리콘 태양 전지들을 상기 스크라이브 라인들을 따라 분리하는 단계, 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질의 일부로 슁글드 방식(shingled manner)으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열하는 단계, 그리고 상기 전기적으로 도전성의 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합하고 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of making a super cell includes laser cutting one or more scribe lines on each one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the silicon solar cells. scribing, applying an electrically conductive adhesive bonding material to the one or more scribed silicon solar cells at one or more locations adjacent the long side of each rectangular area, each long side separating the silicon solar cells along the scribe lines to provide a plurality of rectangular silicon solar cells having a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed on its front surface adjacent to the arranging silicon solar cells in line with the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner with a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; and curing the electrically conductive bonding material to bond adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells to each other and electrically connect them in series.
다른 측면에 있어서, 슈퍼 셀을 만드는 방법은, 실리콘 태양 전지들 상에 복수의 직사각형의 영역들을 한정하도록 각각의 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계, 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 상면들의 일부들에 적용하는 단계, 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 곡선의 지지면(supporting surface)에 대해 구부리도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 저면들 및 곡선인 지지면 사이에 진공을 인가하며, 이에 따라 각기 긴 측면에 인접하는 그 전면 상에 배치되는 상기 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질의 일부를 구비하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 상기 스트라이브 라인들을 따라 절단하는 단계, 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질의 일부로 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열하는 단계, 그리고 상기 전기적으로 도전성의 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합하고 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of making a super cell comprises laser scribing one or more scribe lines on each one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the silicon solar cells. applying an electrically conductive adhesive bonding material to portions of top surfaces of the one or more silicon solar cells to bend the one or more silicon solar cells against a curved supporting surface applying a vacuum between the bottom surfaces of one or more silicon solar cells and the curved support surface, thereby each having a plurality having a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed on its front surface adjacent the long side cutting the one or more silicon solar cells along the stripe lines to provide rectangular silicon solar cells of arranging in line with the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner as part of coupling and electrically connecting them in series.
다른 측면에 있어서, 태양광 모듈을 만드는 방법은 복수의 슈퍼 셀들을 조립하는 단계를 포함하고, 각 슈퍼 셀은 슁글드 방식으로 중첩되고 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들 상의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 상기 방법은 또한 상기 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 중첩되는 단부들 사이에 배치되는 전기적으로 도전성의 결합 물질을 상기 슈퍼 셀들에 열 및 압력을 인가하여 큐어링함으로써, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 설 결합하고 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 원하는 태양광 모듈 구성 내의 상기 슈퍼 셀들을 봉지재(encapsulant)를 포함하는 층들의 스택(stack) 내에 배열하고 상호 연결하는 단계, 그리고 라미네이트된(laminated) 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열과 압력을 인가하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of making a solar module includes assembling a plurality of super cells, each super cell overlapping in a shingled manner and aligned with ends on long sides of adjacent rectangular silicon solar cells. It includes a plurality of rectangular silicon solar cells arranged as The method also includes curing an electrically conductive bonding material disposed between the overlapping ends of the adjacent rectangular silicon solar cells by applying heat and pressure to the super cells to cure the adjacent overlapping rectangular silicon solar cells. assembling the cells and electrically connecting them in series. The method also includes arranging and interconnecting the super cells in a desired solar module configuration in a stack of layers comprising an encapsulant, and the stack of layers to form a laminated structure. applying heat and pressure to the
상기 방법의 일부 변형예들은 상기 라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하기 이전에 상기 슈퍼 셀들에 열 및 압력을 인가하여 상기 전기적으로 도전성의 결합 물질을 큐어링하거나 부분적으로 큐어링함으로써, 상기 라미네이트된 구조를 형성하기 전에 중간 생성물로서 큐어링되거나 부분적으로 큐어링되는 슈퍼 셀들을 형성하는 단계를 포함한다. 일부 변형예들에서, 각 추가적인 직사각형의 실리콘 태양 전지가 상기 슈퍼 셀의 조립 동안에 슈퍼 셀에 추가되면서, 새롭게 추가된 태양 전지 및 이의 인접하고 중첩되는 태양 전지 사이의 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질이 임의의 다른 직사각형의 실리콘 태양 전지가 상기 슈퍼 셀에 추가되기 전에 큐어링되거나 부분적으로 큐어링된다. 선택적으로는, 일부 변형예들은 상기 슈퍼 셀 내의 전기적으로 도전성의 결합 물질을 동일한 단계에서 큐어링하거나 부분적으로 큐어링하는 단계를 포함한다.Some variations of the method apply heat and pressure to the super cells prior to applying heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure to cure or partially cure the electrically conductive bonding material. by curing, forming super cells that are cured or partially cured as an intermediate product prior to forming the laminated structure. In some variations, as each additional rectangular silicon solar cell is added to a super cell during assembly of the super cell, the electrically conductive adhesive bonding material between the newly added solar cell and its adjacent and overlapping solar cell is optional. Another rectangular silicon solar cell of , cured or partially cured before being added to the super cell. Optionally, some variations include curing or partially curing the electrically conductive bonding material in the super cell in the same step.
상기 슈퍼 셀들이 부분적으로 큐어링된 중간 생성물들로서 형성될 경우, 상기 방법은 상기 라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하면서 상기 전기적으로 도전성의 결합 물질의 큐어링을 완료하는 단계를 포함할 수 있다.When the super cells are formed as partially cured intermediate products, the method comprises completing curing of the electrically conductive bonding material while applying heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure. may include steps.
상기 방법의 일부 변형예들은 라미네이트된 구조를 형성하기 전에 중간 생성물로서 큐어링되거나 부분적으로 큐어링되는 슈퍼 셀들을 형성하지 않고, 상기 라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하면서 상기 전기적으로 도전성의 결합 물질을 큐어링하는 단계를 포함한다.Some variations of the method apply heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure without forming super cells that are cured or partially cured as an intermediate product prior to forming the laminated structure. and curing the electrically conductive bonding material.
상기 방법은 하나 또는 그 이상의 표준 크기의 실리콘 태양 전지들을 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 보다 작은 면적의 직사각형의 형상들로 다이싱하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질은 미리 적용된 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질을 갖는 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 다이싱하기 전에 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용될 수 있다. 선택적으로는, 상기 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질은 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 다이싱한 후에 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들에 적용될 수 있다. The method may include dicing one or more standard sized silicon solar cells into smaller area rectangular shapes to provide the rectangular silicon solar cells. The electrically conductive adhesive bonding material is applied to the one or more silicon solar cells prior to dicing the one or more silicon solar cells to provide the rectangular silicon solar cells with a pre-applied electrically conductive adhesive bonding material. can be applied to Optionally, the electrically conductive adhesive bonding material may be applied to the rectangular silicon solar cells after dicing the one or more silicon solar cells to provide the rectangular silicon solar cells.
일 측면에 있어서, 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 태양 전지판(solar panel)은 또한 상기 슈퍼 셀들의 제1의 것을 따라 중간 위치에 위치하는 제1 태양 전지의 후면 상에 위치하는 제1 히든 탭(hidden tap) 콘택 패드 및 상기 제1 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합되는 제1 전기적 인터커넥트를 포함한다. 상기 제1 전기적 인터커넥트는 상기 인터커넥트 및 그가 결합되는 상기 실리콘 태양 전지 사이의 차등 열팽창을 수용하는 스트레스 제거 특징을 포함한다. "스트레스 제거 특징(stress relieving feature)"이라는 용어는 인터커넥트에 대해 여기에 사용되는 바에 있어서, 예를 들면 상기 인터커넥트의 두께(예를 들면, 매우 얇은) 및/또는 상기 인터커넥트의 연성에 대한 킹크(kink), 루프(loop) 또는 슬롯(slot)과 같은 기하학적 특징을 언급할 수 있다. 예를 들면, 상기 스트레스 제거 특징은 상기 인터커넥트가 매우 얇은 구리 리본으로 형성되는 것이 될 수 있다.In one aspect, a solar module includes a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows. Each super cell includes a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. A solar panel also includes a first hidden tap contact pad and the first hidden tap contact pad positioned on the back surface of a first solar cell positioned at an intermediate position along a first one of the super cells. and a first electrical interconnect conductively coupled to the The first electrical interconnect includes a stress relief feature to accommodate differential thermal expansion between the interconnect and the silicon solar cell to which it is coupled. The term "stress relieving feature" as used herein for an interconnect, for example, a thickness (eg, very thin) of the interconnect and/or a kink to the ductility of the interconnect. ), loops or slots. For example, the stress relieving feature may be that the interconnect is formed from a very thin copper ribbon.
상기 태양광 모듈은 인접하는 슈퍼 셀 열 내의 상기 슈퍼 셀들의 제2의 것을 따라 중간 위치에서 제1 태양 전지에 인접하여 위치하는 제2 태양 전지의 후면 상에 위치하는 제2 히든 탭 콘택 패드를 포함할 수 있고, 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 제1 전기적 인터커넥트를 통해 상기 제2 히든 탭 콘택 패드에 전기적으로 연결된다. 이러한 경우들에서, 상기 제1 전기적 인터커넥트는 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀 사이의 갭(gap)을 가로질러 연장될 수 있고, 상기 제2 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합될 수 있다. 선택적으로는, 상기 제1 및 제2 히든 탭 콘택 패드들 사이의 전기적 연결은 상기 제2 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합되고 상기 제1 전기적 인터커넥트에 전기적으로 연결되는(예를 들면, 도전성으로 결합되는) 다른 전기적 인터커넥트를 포함할 수 있다. 각 상호 연결 계획은 슈퍼 셀들의 추가적인 열들에 걸쳐 선택적으로 확장될 수 있다. 예를 들면, 각 상호 연결 계획은 상기 히든 탭 콘택 패드들을 통해 각 열 내의 태양 전지를 상호 연결하도록 상기 모듈의 전체 폭에 걸쳐 선택적으로 확장될 수 있다. wherein the solar module includes a second hidden tab contact pad positioned on a back surface of a second solar cell positioned adjacent the first solar cell at an intermediate position along a second of the super cells in an adjacent super cell row. and the first hidden tap contact pad is electrically connected to the second hidden tap contact pad through the first electrical interconnect. In such cases, the first electrical interconnect may extend across a gap between the first super cell and the second super cell and may be conductively coupled to the second hidden tap contact pad. . Optionally, the electrical connection between the first and second hidden tap contact pads is conductively coupled to the second hidden tap contact pad and electrically coupled to (eg, conductively coupled to) the first electrical interconnect. ) may include other electrical interconnects. Each interconnection scheme can optionally extend across additional rows of super cells. For example, each interconnect scheme may selectively extend across the entire width of the module to interconnect the solar cells in each row via the hidden tap contact pads.
상기 태양광 모듈은 상기 슈퍼 셀들의 제1의 것을 따라 다른 중간 위치에 위치하는 제2 태양 전지의 후면 상에 위치하는 제2 히든 탭 콘택 패드, 상기 제2 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합되는 제2 전기적 인터커넥트, 그리고 상기 제1 및 제2 전기적 인터커넥트들에 의해 상기 제1 히든 탭 콘택 패드 및 상기 제2 히든 탭 콘택 패드 사이에 위치하는 상기 태양 전지들과 전기적으로 병렬로 연결되는 바이패스 다이오드를 포함할 수 있다.The solar module includes a second hidden tap contact pad positioned on a rear surface of a second solar cell positioned at another intermediate position along a first one of the super cells, a second hidden tap contact pad conductively coupled to the second hidden
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 제1 태양 전지의 긴 축에 평행하게 진행되는 열 내의 상기 제1 태양 전지의 후면 상에 배열되는 복수의 히든 탭 콘택 패드들의 하나가 될 수 있고, 상기 제1 전기적 인터커넥트는 각각의 상기 복수의 히든 콘택들에 도전성으로 결합되며, 상기 긴 축을 따라 상기 제1 태양 전지의 길이를 실질적으로 가로지른다. 추가적으로 또는 선택적으로는, 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 제1 태양 전지의 긴 축에 직교하게 진행되는 열 내의 상기 제1 태양 전지의 후면 상에 배열되는 복수의 히든 탭 콘택 패드들의 하나가 될 수 있다. 후자의 경우에서, 상기 히든 탭 콘택 패드들의 열은, 예를 들면 상기 제1 태양 전지의 짧은 에지에 인접하여 위치할 수 있다. 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 제1 태양 전지의 후면의 2차원 어레이로 배열되는 복수의 히든 탭 콘택 패드들의 하나가 될 수 있다.In any of the above variations, the first hidden tap contact pad is one of a plurality of hidden tap contact pads arranged on a back surface of the first solar cell in a row running parallel to the long axis of the first solar cell. wherein the first electrical interconnect is conductively coupled to each of the plurality of hidden contacts and substantially transverses a length of the first solar cell along the long axis. Additionally or alternatively, the first hidden tap contact pad may be one of a plurality of hidden tap contact pads arranged on the back surface of the first solar cell in a row running orthogonal to the long axis of the first solar cell. can In the latter case, the row of hidden tap contact pads may be positioned adjacent to a short edge of the first solar cell, for example. The first hidden tap contact pad may be one of a plurality of hidden tap contact pads arranged in a two-dimensional array on the rear surface of the first solar cell.
선택적으로는, 앞서의 변형예들의 임의의 것에서 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 제1 태양 전지의 후면의 긴 측면에 인접하여 위치할 수 있고, 상기 제1 전기적 인터커넥트는 상기 태양 전지의 긴 축을 따라 상기 히든 탭 콘택 패드로부터 내측으로 실질적으로 연장되지 않으며, 상기 제1 태양 전지 상의 후면 금속화 패턴은 상기 인터커넥트에 대해 바람직하게는 평방 당 약 5옴보다 작거나 같은, 또는 평방 당 약 2.5옴보다 작거나 같은 시트 저항(sheet resistance)을 갖는 도전성 통로를 제공한다. 이러한 경우들에서, 상기 제1 인터커넥트는, 예를 들면, 상기 스트레스 제거 특징의 대향하는 측면들 상에 위치하는 두 개의 탭들을 포함할 수 있고, 상기 탭들의 하나는 상기 제1 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합될 수 있다. 상기 두 탭들은 다른 길이들이 될 수 있다.Optionally, in any of the preceding variations the first hidden tab contact pad can be positioned adjacent a long side of the back surface of the first solar cell, and wherein the first electrical interconnect extends along the long axis of the solar cell. thus not extending substantially inwardly from the hidden tap contact pad, the back surface metallization pattern on the first solar cell is preferably less than or equal to about 5 ohms per square, or less than about 2.5 ohms per square for the interconnect. It provides a conductive passage with a sheet resistance that is less than or equal to the sheet resistance. In such cases, the first interconnect may include, for example, two tabs positioned on opposite sides of the stress relief feature, one of the tabs to the first hidden tap contact pad. It can be electrically coupled. The two tabs may be of different lengths.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 제1 전기적 인터커넥트는 상기 제1 히든 탭 콘택 패드와의 원하는 정렬을 확인하거나, 상기 제1 슈퍼 셀의 에지와의 원하는 정렬을 확인하거나, 상기 제1 히든 탭 콘택 패드와의 원하는 정렬 및 상기 제1 슈퍼 셀의 에지와의 원하는 정렬을 확인하는 정렬 특징(alignment feature)들을 포함할 수 있다.In any of the above variations, the first electrical interconnect confirms a desired alignment with the first hidden tap contact pad, confirms a desired alignment with an edge of the first super cell, or the first hidden tap contact alignment features identifying the desired alignment with the pad and the desired alignment with the edge of the first super cell.
다른 측면에 있어서, 태양광 모듈은 유리 전면 시트(front sheet), 후면 시트(back sheet), 그리고 상기 유리 전면 시트 및 상기 후면 시트 사이에 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 제1 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 슈퍼 셀들의 제1의 것에 단단하게 도전성으로 결합된다. 상기 중첩되는 태양 전지들 사이의 유연한 도전성 결합들은 상기 슈퍼 셀들에 상기 태양광 모듈을 손상시키지 않고 약 -40℃ 내지 약 100℃의 온도 범위에 대해 상기 열들에 평행한 방향으로 상기 슈퍼 셀들 및 상기 유리 전면 시트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하는 기계적 컴플라이언스(mechanical compliance)를 제공한다. 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 상기 단단한 도전성 결합은 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트가 상기 태양광 모듈을 손상시키지 않고 약 -40℃ 내지 약 180℃의 온도 범위에 대해 상기 열들에 직교하는 방향으로 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하게 한다.In another aspect, a solar module comprises a glass front sheet, a back sheet, and a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows between the glass front sheet and the back sheet. include Each super cell includes a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. A first flexible electrical interconnect is rigidly conductively coupled to a first of the super cells. The flexible conductive bonds between the overlapping solar cells form the super cells and the glass in a direction parallel to the rows for a temperature range of about -40°C to about 100°C without damaging the solar module to the super cells. It provides mechanical compliance that accommodates mismatches in thermal expansion between the front sheets. The tight conductive bond between the first super cell and the first flexible electrical interconnect is such that the first flexible electrical interconnect is resistant to the columns for a temperature range of about -40°C to about 180°C without damaging the solar module. to accommodate a mismatch in thermal expansion between the first super cell and the first flexible electrical interconnect in an orthogonal direction.
슈퍼 셀 내의 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 상기 도전성 결합들은 상기 슈퍼 셀 및 상기 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 도전성 결합들과 다른 도전성 접착제를 사용할 수 있다. 슈퍼 셀 내의 적어도 하나의 태양 전지의 일측면에서 상기 도전성 결합은 그 타측면에서의 도전성 결합과 다른 도전성 접착제를 사용할 수 있다. 상기 슈퍼 셀 및 상기 유연한 전기적 인터커넥트 사이에 단단한 결합을 형성하는 상기 도전성 접착제는, 예를 들면 땜납(solder)이 될 수 있다. 일부 변형예들에서, 슈퍼 셀 내의 중첩되는 태양 전지들 사이의 상기 도전성 결합들은 땜납이 아닌 도전성 접착제로 형성되고, 상기 슈퍼 셀 및 상기 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 도전성 결합은 땜납으로 형성된다.The conductive bonds between overlapping and adjacent solar cells in a super cell may use a different conductive adhesive than the conductive bonds between the super cell and the flexible electrical interconnect. The conductive bonding on one side of at least one solar cell in the super cell may use a different conductive adhesive than the conductive bonding on the other side. The conductive adhesive that forms a tight bond between the super cell and the flexible electrical interconnect may be, for example, solder. In some variations, the conductive bonds between overlapping solar cells in a super cell are formed of a conductive adhesive other than solder, and the conductive bond between the super cell and the flexible electrical interconnect is formed of solder.
앞서 기술한 바와 같이 두 가지 다른 도전성 접착제들을 사용하는 일부 변형예들에서, 양 도전성 접착제들은 동일한 처리 단계에서(예를 들면, 동일한 온도에서, 동일한 압력에서 및/또는 동일한 시간 간격으로) 큐어링될 수 있다.In some variations using two different conductive adhesives as described above, both conductive adhesives may be cured in the same processing step (eg, at the same temperature, at the same pressure, and/or at the same time interval). can
상기 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은, 예를 들면 약 15미크론보다 크거나 같은 각 셀 및 상기 유리 전면 기판 사이의 차등 운동을 수용할 수 있다.Conductive bonds between the overlapping and adjacent solar cells can accommodate differential motion between each cell and the glass front substrate, for example greater than or equal to about 15 microns.
상기 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은, 예를 들면 약 50미크론보다 작거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 두께 및 약 1.5W/(미터-K)보다 크거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 열전도율을 가질 수 있다.Conductive bonds between the overlapping and adjacent solar cells may be, for example, a thickness orthogonal to the solar cells of less than or equal to about 50 microns and greater than or equal to about 1.5 W/(meter-K) of the solar cells. It may have a thermal conductivity orthogonal to .
상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트는, 예를 들면 약 40미크론보다 크거나 같은 상기 제1 유연한 인터커넥트의 열팽창 또는 수축을 견딜 수 있다.The first flexible electrical interconnect can withstand thermal expansion or contraction of the first flexible interconnect, for example greater than or equal to about 40 microns.
상기 슈퍼 셀에 도전성으로 결합되는 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는 구리로 형성되는 리본과 같을 수 있으며, 예를 들면 약 30미크론보다 작거나 같은 또는 약 50미크론보다 작거나 같은 그가 결합되는 상기 태양 전지의 표면에 직교하는 두께를 가질 수 있다. 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 태양 전지에 결합되지 않으며, 상기 태양 전지에 도전성으로 결합되는 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트의 일부보다 높은 전도율을 제공하는 필수적인 도전성의 구리 부분을 포함할 수 있다. 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트는 약 30미크론보다 작거나 같은, 또는 약 50미크론보다 작거나 같은 그가 결합되는 상기 태양 전지의 표면에 직교하는 두께 및 상기 인터커넥트를 통한 전류의 흐름에 직교하는 방향으로 상기 태양 전지의 표면의 평면 내에 약 10㎜보다 크거나 같은 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 제1 전기적 인터커넥트보다 높은 전도율을 제공하는 상기 태양 전지에 근접하는 컨덕터에 도전성으로 결합될 수 있다.A portion of the first flexible electrical interconnect conductively coupled to the super cell may be like a ribbon formed of copper, for example less than or equal to about 30 microns or less than about 50 microns to the aspect to which it is coupled. It may have a thickness orthogonal to the surface of the battery. The first flexible electrical interconnect is not coupled to the solar cell and may include an essentially conductive copper portion that provides a higher conductivity than a portion of the first flexible electrical interconnect that is conductively coupled to the solar cell. The first flexible electrical interconnect has a thickness orthogonal to the surface of the solar cell to which it is coupled less than or equal to about 30 microns, or less than or equal to about 50 microns and in a direction orthogonal to the flow of current through the interconnect. It may have a width greater than or equal to about 10 mm in the plane of the surface of the cell. The first flexible electrical interconnect may be conductively coupled to a conductor proximate the solar cell that provides a higher conductivity than the first electrical interconnect.
다른 측면에 있어서, 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 직접 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비한다. 정상 동작에서 유효한 전류를 전도하지 않는 히든 탭 콘택 패드는 상기 슈퍼 셀들의 열들의 제1의 것 내의 상기 슈퍼 셀들의 제1의 것을 따라 중간 위치에 위치하는 제1 태양 전지의 후면 상에 위치한다. 상기 히든 탭 콘택 패드는 상기 슈퍼 셀들의 열들의 제2의 것 내의 적어도 제2 태양 전지에 전기적으로 병렬로 연결된다.In another aspect, a solar module includes a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows. Each super cell has a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled directly to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. . A hidden tap contact pad that does not conduct effective current in normal operation is located on the back surface of the first solar cell positioned intermediately along the first one of the super cells in the first one of the rows of super cells. The hidden tap contact pad is electrically connected in parallel to at least a second solar cell in a second one of the rows of super cells.
상기 태양광 모듈은 상기 히든 탭 콘택 패드에 결합되고, 상기 히든 탭 콘택 패드를 상기 제2 태양 전지에 전기적으로 상호 연결하는 전기적 인터커넥트를 포함할 수 있다. 일부 변형예들에서, 상기 전기적 인터커넥트는 상기 제1 태양 전지의 길이에 실질적으로 걸치지 않으며, 상기 제1 태양 전지 상의 후면 금속화 패턴은 평방 당 약 5O옴보다 크거나 같은 시트 저항을 갖는 상기 히든 탭 콘택 패드에 도전성 통로를 제공한다.The solar module may include an electrical interconnect coupled to the hidden tap contact pad and electrically interconnecting the hidden tap contact pad to the second solar cell. In some variations, the electrical interconnect does not substantially span the length of the first solar cell, and wherein the backside metallization pattern on the first solar cell has a sheet resistance greater than or equal to about 50 ohms per square. A conductive path is provided for the tab contact pad.
상기 복수의 슈퍼 셀들은 상기 열들에 직교하는 상기 태양광 모듈의 폭을 가로지르는 셋 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열될 수 있고, 상기 히든 탭 콘택 패드는 상기 슈퍼 셀들의 모든 열들을 전기적으로 병렬로 연결하도록 상기 슈퍼 셀들의 각각의 열들 내의 적어도 하나의 태양 전지 상의 히든 탭 콘택 패드에 전기적으로 연결된다. 이러한 변형예들에서, 상기 태양광 모듈은 바이패스 다이오드 또는 다른 전자 장치에 연결되는 상기 히든 탭 콘택 패드들의 적어도 하나, 또는 히든 탭 콘택 패드들 사이의 인터커넥트에 대한 적어도 하나의 버스 연결(bus connection)을 포함할 수 있다.The plurality of super cells may be arranged in three or more parallel rows across a width of the solar module orthogonal to the rows, and the hidden tap contact pad electrically connects all rows of super cells in parallel. electrically connected to a hidden tap contact pad on at least one solar cell in each row of the super cells to connect. In such variations, the solar module has at least one bus connection to at least one of the hidden tap contact pads, or to an interconnect between hidden tap contact pads, that is connected to a bypass diode or other electronic device. may include
상기 태양광 모듈은 이를 상기 제2 태양 전지에 전기적으로 연결하도록 상기 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합되는 유연한 전기적 인터커넥트를 포함할 수 있다. 상기 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합되는 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는, 예를 들면 구리로 형성되는 리본(ribbon)과 같으며, 약 50미크론보다 작거나 같은 그가 결합되는 상기 태양 전지의 표면에 직교하는 두께를 가질 수 있다. 상기 히든 탭 콘택 패드 및 상기 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 도전성 결합은 상기 유연한 전기적 인터커넥트가 상기 제1 태양 전지 및 상기 유연한 인터커넥트 사이의 열팽창의 불일치를 견디게 할 수 있으며, 상기 태양광 모듈을 손상시키지 않고 약 -40℃ 내지 약 180℃의 온도 범위에 대해 열팽창으로부터 야기되는 상기 제1 태양 전지 및 상기 제2 태양 전지 사이의 상대적인 운동을 수용하게 할 수 있다.The solar module may include a flexible electrical interconnect conductively coupled to the hidden tap contact pad to electrically connect it to the second solar cell. A portion of the flexible electrical interconnect that is conductively coupled to the hidden tap contact pad is, for example, a ribbon formed of copper and is less than or equal to about 50 microns orthogonal to the surface of the solar cell to which it is coupled. may have a thickness. The conductive coupling between the hidden tap contact pad and the flexible electrical interconnect can allow the flexible electrical interconnect to withstand a mismatch in thermal expansion between the first solar cell and the flexible interconnect, without damaging the solar module and about - to accommodate relative motion between the first solar cell and the second solar cell resulting from thermal expansion for a temperature range of 40°C to about 180°C.
일부 변형예들에서, 상기 태양광 모듈의 동작에서 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 태양 전지들의 임의의 단일의 것 내에 발생되는 전류보다 큰 전류를 전도할 수 있다.In some variations, in operation of the solar module the first hidden tap contact pad may conduct a current greater than a current generated in any single one of the solar cells.
통상적으로, 상기 제1 히든 탭 콘택 패드 위에 놓인 상기 제1 태양 전지의 전면은 콘택 패드들 또는 임의의 다른 인터커넥트 특징들에 의해 점유되지 않는다. 통상적으로, 제1 슈퍼 샐 내의 인접하는 태양 전지의 일부에 의해 중첩되지 않는 상기 제1 태양 전지의 전면의 임의의 영역은 콘택 패드들 또는 임의의 다른 인터커넥트 특징들에 의해 점유되지 않는다.Typically, the front surface of the first solar cell overlying the first hidden tap contact pad is not occupied by contact pads or any other interconnect features. Typically, any area of the front surface of a first solar cell that is not overlapped by a portion of an adjacent solar cell in the first super cell is not occupied by contact pads or any other interconnect features.
일부 변형예들에서, 각 슈퍼 셀에서 상기 셀들의 대부분은 히든 탭 콘택 패드들을 가지지 않는다. 이러한 변형예들에서, 히든 탭 콘택 패드들을 가지는 셀들은 히든 탭 콘택 패드들을 가지지 않는 셀들보다 큰 집광 면적을 가질 수 있다.In some variations, most of the cells in each super cell do not have hidden tap contact pads. In these variations, cells having hidden tap contact pads may have a larger light collection area than cells not having hidden tap contact pads.
다른 측면에 있어서, 태양광 모듈은 유리 전면 시트, 후면 시트, 그리고 상기 유리 전면 시트 및 상기 후면 시트 사이에 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 유연하게 도전성으로 직접 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비한다. 제1 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 슈퍼 셀들의 제1의 것에 단단하게 도전성으로 결합된다. 상기 중첩되는 태양 전지들 사이의 유연한 도전성 결합들은 제1 도전성 접착제로 형성되고, 약 800메가파스칼(megapascal)보다 작거나 같은 전단 탄성 계수(shear modulus)를 가진다. 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 상기 단단한 도전성 결합은 제2 도전성 접착제로 형성되고, 약 2000메가파스칼보다 크거나 같은 전단 탄성 계수를 가진다.In another aspect, a solar module includes a glass front sheet, a back sheet, and a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows between the glass front sheet and the back sheet. Each super cell comprises a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and flexibly conductively coupled directly to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. provide them A first flexible electrical interconnect is rigidly conductively coupled to a first of the super cells. The flexible conductive bonds between the overlapping solar cells are formed of a first conductive adhesive and have a shear modulus less than or equal to about 800 megapascals. The rigid conductive bond between the first super cell and the first flexible electrical interconnect is formed of a second conductive adhesive and has a shear modulus of greater than or equal to about 2000 megaPascals.
상기 제1 도전성 접착제는, 예를 들면 약 0℃보다 작거나 같은 유리 전이 온도(glass transition temperature)를 가질 수 있다.The first conductive adhesive may have, for example, a glass transition temperature of less than or equal to about 0°C.
일부 변형예들에서, 상기 제1 도전성 접착제 및 상기 제2 도전성 접착제는 다르며, 상기 도전성 접착제들 모두는 동일한 처리 공정에서 큐어링될 수 있다.In some variations, the first conductive adhesive and the second conductive adhesive are different, and both of the conductive adhesives may be cured in the same treatment process.
일부 변형예들에서, 상기 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 상기 도전성 결합들은 약 50미크론보다 작거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 두께 및 약 1.5W/(미터-K)보다 크거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 열전도율을 가질 수 있다.In some variations, the conductive bonds between the overlapping adjacent solar cells have a thickness orthogonal to the solar cells less than or equal to about 50 microns and greater than or equal to about 1.5 W/(meter-K). It may have a thermal conductivity orthogonal to the solar cells.
일 측면에 있어서, 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 직렬 연결된 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 250보다 크거나 같은 숫자 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀 내의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 구비한다. 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 높은 직류 전압을 제공하도록 전기적으로 연결된다.In one aspect, a solar module includes a number N greater than or equal to about 250 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of series-connected super cells in two or more parallel rows. Each super cell comprises a plurality of silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively bonded to each other with an electrically and thermally conductive adhesive to electrically connect the silicon solar cells within the super cell in series. Solar cells are provided. The super cells are electrically connected to provide a high direct current voltage greater than or equal to about 90 volts.
일 변형예에서, 상기 태양광 모듈은 높은 직류 전압을 제공하기 위해 상기 복수의 슈퍼 셀들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 배열되는 하나 또는 그 이상의 유연한 전기적 인터커넥트들을 포함한다. 상기 태양광 모듈은 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환시키는 인버터(inverter)를 포함하여 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스(power electronics)를 구비할 수 있다. 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 높은 직류 전압을 감지할 수 있고, 최적의 전류-전압 전력점(power point)에서 상기 모듈을 동작시킬 수 있다.In one variation, the solar module includes one or more flexible electrical interconnects arranged to electrically connect the plurality of super cells in series to provide a high direct current voltage. The solar module may include an inverter that converts the high DC voltage into an AC voltage, and may include module level power electronics. The module level power electronics can sense the high DC voltage and operate the module at an optimal current-voltage power point.
다른 변형예에서, 상기 태양광 모듈은 슈퍼 셀들의 인접하는 직렬 연결된 열들의 개별적인 쌍들에 전기적으로 연결되고, 상기 높은 직류 전압을 제공하도록 상기 슈퍼 셀들의 열들의 쌍들의 하나 또는 그 이상을 전기적으로 직렬로 연결하며, 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터를 구비하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 포함한다. 선택적으로, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 슈퍼 셀들의 열들의 각 개별적인 쌍에 걸친 전압을 감지할 수 있고, 최적의 전류-전압 전력점에서 상기 슈퍼 셀들의 열들의 각 개별적인 쌍을 동작시킬 수 있다. 선택적으로, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 열들의 쌍에 걸친 전압이 문턱값(threshold value) 아래일 경우에 상기 높은 직류 전압을 제공하는 회로로부터 상기 슈퍼 셀들의 열들의 개별적인 쌍을 스위치할 수 있다.In another variation, the solar module is electrically coupled to individual pairs of adjacent series connected rows of super cells and electrically series one or more pairs of pairs of rows of super cells to provide the high direct current voltage. and module level power electronics having an inverter that converts the high DC voltage into an AC voltage. Optionally, the module level power electronics may sense a voltage across each individual pair of columns of super cells and operate each individual pair of columns of super cells at an optimal current-voltage power point. Optionally, the module level power electronics can switch the respective pair of columns of super cells from the circuit providing the high direct current voltage when the voltage across the pair of columns is below a threshold value.
다른 변형예에서, 상기 태양광 모듈은 상기 슈퍼 셀들의 각 개별적인 열에 전기적으로 연결되고, 상기 높은 직류 전압을 제공하도록 상기 슈퍼 셀들의 열들의 둘 또는 그 이상을 전기적으로 직렬로 연결하며, 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터를 구비하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 포함한다. 선택적으로, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 슈퍼 셀들의 각 개별적인 열에 걸친 전압을 감지할 수 있고, 상기 슈퍼 셀들의 각 개별적인 열을 최적의 전류-전압 전력점에서 동작시킬 수 있다. 선택적으로, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 슈퍼 셀들의 열에 걸친 전압이 문턱값 아래일 경우에 상기 높은 직류 전압을 제공하는 회로로부터 상기 슈퍼 셀들의 개별적인 열을 스위치할 수 있다.In another variation, the solar module is electrically coupled to each respective row of super cells, electrically connecting two or more rows of super cells in series to provide the high direct current voltage, the high direct current and module level power electronics having an inverter that converts the voltage to an alternating voltage. Optionally, the module level power electronics can sense the voltage across each individual row of super cells and operate each individual row of super cells at an optimal current-voltage power point. Optionally, the module level power electronics may switch an individual row of super cells from the circuit providing the high direct current voltage when the voltage across the row of super cells is below a threshold.
다른 변형예에서, 상기 태양광 모듈은 각 개개의 슈퍼 셀에 전기적으로 연결되고, 상기 높은 직류 전압을 제공하도록 상기 슈퍼 셀들의 둘 또는 그 이상을 전기적으로 직렬로 연결하며, 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터를 구비하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 포함한다. 선택적으로, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 각 개별적인 슈퍼 셀에 걸친 전압을 감지할 수 있고, 각 개별적인 슈퍼 셀을 최적의 전류-전압 전력점에서 동작시킬 수 있다. 선택적으로, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 슈퍼 셀에 걸친 전압이 문턱값 아래일 경우에 상기 높은 직류 전압을 제공하는 회로로부터 개별적인 슈퍼 셀을 스위치할 수 있다.In another variation, the solar module is electrically connected to each individual super cell, electrically connecting two or more of the super cells in series to provide the high direct voltage, and alternating the high direct voltage It includes module level power electronics having an inverter that converts it to voltage. Optionally, the module level power electronics can sense the voltage across each individual super cell and operate each individual super cell at an optimal current-voltage power point. Optionally, the module level power electronics can switch the individual super cell from the circuit providing the high direct current voltage when the voltage across the super cell is below a threshold.
다른 변형예에서, 상기 모듈 내의 각 슈퍼 셀은 히든 탭들에 의해 복수의 세그먼트(segment)들로 전기적으로 분할된다. 상기 태양광 모듈은 상기 히든 탭들을 통해 각 슈퍼 셀의 각 세그먼트에 전기적으로 연결되고, 상기 높은 직류 전압을 제공하도록 둘 또는 그 이상의 세그먼트들을 전기적으로 직렬로 연결하며, 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터를 구비하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 포함한다. 선택적으로, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 각 슈퍼 셀의 각 세그먼트에 걸친 전압을 감지할 수 있고, 각 개별적인 세그먼트를 최적의 전류-전압 전력점에서 동작시킬 수 있다. 선택적으로, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 세그먼트에 걸친 전압이 문턱값 아래일 경우에 상기 높은 직류 전압을 제공하는 회로로부터 개별적인 세그먼트를 스위치할 수 있다.In another variant, each super cell in the module is electrically divided into a plurality of segments by hidden taps. The solar module is electrically connected to each segment of each super cell through the hidden taps, and electrically connects two or more segments in series to provide the high DC voltage, and converts the high DC voltage to an AC voltage. It includes module level power electronics with an inverter to convert. Optionally, the module level power electronics can sense the voltage across each segment of each super cell and operate each individual segment at an optimal current-voltage power point. Optionally, the module level power electronics can switch the individual segment from the circuit providing the high direct current voltage when the voltage across the segment is below a threshold.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 최적의 전류-전압 전력점은 최대 전류-전압 전력점이 될 수 있다.In any of the above variations, the optimal current-voltage power point may be a maximum current-voltage power point.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 직류 대 직류 부스트 구성 요소(boost component)가 결핍될 수 있다.In any of the above variations, the module level power electronics may lack a direct current to direct current boost component.
상기 변형예들의 임의의 것에서, N은 약 200보다 크거나 같거나, 약 250보다 크거나 같거나, 약 300보다 크거나 같거나, 약 350보다 크거나 같거나, 약 400보다 크거나 같거나, 약 450보다 크거나 같거나, 약 500보다 크거나 같거나, 약 550보다 크거나 같거나, 약 600보다 크거나 같거나, 약 650보다 크거나 같거나, 약 700보다 크거나 같을 수 있다.In any of the above variations, N is greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, greater than or equal to about 400, greater than or equal to about 450, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, or greater than or equal to about 700.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 높은 직류 전압은 약 120볼트보다 크거나 같거나, 약 180볼트보다 크거나 같거나, 약 240볼트보다 크거나 같거나, 약 300볼트보다 크거나 같거나, 약 360볼트보다 크거나 같거나, 약 420볼트보다 크거나 같거나, 약 480볼트보다 크거나 같거나, 약 540볼트보다 크거나 같거나, 약 600볼트보다 크거나 같을 수 있다.In any of the above variations, the high direct voltage is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, greater than or equal to about 300 volts, or about greater than or equal to 360 volts, greater than or equal to about 420 volts, greater than or equal to about 480 volts, greater than or equal to about 540 volts, or greater than or equal to about 600 volts.
다른 측면에 있어서, 태양광 발전 시스템(solar photovoltaic system)은 전기적으로 병렬로 연결되는 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들 및 인버터를 포함한다. 각 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 각 모듈 내의 각 태양 전지는 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 실리콘 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 포함한다. 각 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 고전압 직류 모듈 출력을 제공하도록 전기적으로 연결된다. 상기 인버터는 이들의 고전압 직류 출력을 교류로 변환하도록 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들에 전기적으로 연결된다.In another aspect, a solar photovoltaic system includes an inverter and two or more solar modules electrically connected in parallel. Each solar module includes a number N greater than or equal to about 150 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows. each solar cell in each module comprises two or more of said silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect said silicon solar cells in series do. In each module, the super cells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output greater than or equal to about 90 volts. The inverter is electrically connected to the two or more solar modules to convert their high voltage direct current output to alternating current.
각 태양광 모듈은 상기 태양광 모듈의 고전압 직류 출력을 제공하기 위해 상기 태양광 모듈 내의 슈퍼 셀들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 배열되는 하나 또는 그 이상의 유연한 전기적 인터커넥트들을 포함할 수 있다.Each solar module may include one or more flexible electrical interconnects arranged to electrically connect the super cells in the solar module in series to provide a high voltage direct current output of the solar module.
상기 태양광 발전 시스템은 전기적으로 병렬로 연결되는 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들의 제1의 것과 전기적으로 직렬로 연결되는 적어도 제3 태양광 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 제3 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N'의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함할 수 있다. 상기 제3 태양광 모듈 내의 각 슈퍼 셀은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 모듈 내의 실리콘 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 포함한다. 상기 제3 태양광 모듈에서 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 고전압 직류 모듈 출력을 제공하도록 전기적으로 연결된다.The photovoltaic system may include at least a third photovoltaic module electrically connected in series with a first of the two or more photovoltaic modules electrically connected in parallel. In such cases, the third solar module may include a number N' greater than or equal to about 150 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows. there is. Each super cell in the third photovoltaic module is a group of silicon solar cells in the module arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. Includes two or more. In the third solar module the super cells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output greater than or equal to about 90 volts.
앞서 설명한 바와 같이 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들의 제1의 것과 전기적으로 직렬로 연결되는 제3 태양광 모듈을 포함하는 변형예들은 또한 전기적으로 병렬로 연결되는 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들의 제2의 것과 전기적으로 직렬로 연결되는 적어도 제4 태양광 모듈을 포함할 수 있다. 상기 제4 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N"의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함할 수 있다. 상기 제4 태양광 모듈 내의 각 슈퍼 셀은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 모듈 내의 실리콘 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 포함한다. 상기 제4 태양광 모듈에서 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 고전압 직류 모듈 출력을 제공하도록 전기적으로 연결된다.Variants comprising a third photovoltaic module electrically connected in series with a first of the two or more photovoltaic modules as described above also include the two or more photovoltaic modules electrically connected in parallel. and at least a fourth solar module electrically connected in series with the second. The fourth solar module may include a number N″ greater than or equal to about 150 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows. Each super cell in a solar module has two or more of the silicon solar cells in the module arranged in line with the long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. In the fourth solar module the super cells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output greater than or equal to about 90 volts.
상기 태양광 발전 시스템은 상기 태양광 모듈들의 임의의 것 내에서 일어나는 단락(short circuit)이 다른 태양광 모듈들 내에서 발생되는 전력을 소실시키는 것을 방지하도록 배열되는 퓨즈(fuse)들 및/또는 차단 다이오드(blocking diode)들을 포함할 수 있다.The solar power system has fuses and/or disconnects arranged to prevent a short circuit occurring within any of the solar modules from dissipating power generated within the other solar modules. It may include diodes (blocking diodes).
상기 태양광 발전 시스템은 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들이 전기적으로 병렬로 연결되고, 상기 인버터가 전지적으로 연결되는 양의 및 음의 버스들을 포함할 수 있다. 선택적으로는, 상기 태양광 발전 시스템은 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들이 분리된 컨덕터에 의해 전기적으로 연결되는 결합기 박스(combiner box)를 포함할 수 있다. 상기 결합기 박스는 상기 태양광 모듈들을 전기적으로 병렬로 연결하고, 상기 태양광 모듈들의 임의의 것에서 일어나는 단락이 다른 태양광 모듈들 내에서 발생되는 전력을 소실시키는 것을 방지하도록 배열되는 퓨즈들 및/또는 차단 다이오드들을 선택적으로 포함할 수 있다.The photovoltaic system may include positive and negative buses to which the two or more photovoltaic modules are electrically connected in parallel, and to which the inverter is omnisciently connected. Optionally, the solar power system may include a combiner box in which the two or more solar modules are electrically connected by separate conductors. the combiner box electrically connects the solar modules in parallel and fuses and/or arranged to prevent a short circuit occurring in any of the solar modules from dissipating power generated in the other solar modules and/or Blocking diodes may optionally be included.
상기 인버터는 태양광 모듈을 역 바이어싱하는 것을 회피하도록 성정된 최소값 이상의 직류 전압에서 상기 태양광 모듈들을 동작시키도록 구성될 수 있다. The inverter may be configured to operate the solar modules at a direct voltage above a established minimum value to avoid reverse biasing the solar modules.
상기 인버터는 상기 태양광 모듈들의 하나 또는 그 이상의 내에서 일어나는 역 바이어스 조건을 인식하고, 상기 역 바이어스 조건을 회피하는 전압에서 상기 태양광 모듈들을 동작시키도록 구성될 수 있다.The inverter may be configured to recognize a reverse bias condition occurring within one or more of the solar modules and operate the solar modules at a voltage that avoids the reverse bias condition.
상기 태양광 발전 시스템은 지붕 상단 상에 위치할 수 있다.The solar power system may be located on the roof top.
상기 변형예들의 임의의 것에서, N, N' 및 N"는 약 200보다 크거나 같거나, 약 250보다 크거나 같거나, 약 300보다 크거나 같거나, 약 350보다 크거나 같거나, 약 400보다 크거나 같거나, 약 450보다 크거나 같거나, 약 500보다 크거나 같거나, 약 550보다 크거나 같거나, 약 600보다 크거나 같거나, 약 650보다 크거나 같거나, 약 700보다 크거나 같을 수 있다. N, N' 및 N"는 동일하거나 다른 값들을 가질 수 있다.In any of the above variations, N, N' and N" are greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, or about 400 greater than or equal to, greater than or equal to about 450, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, or greater than about 700 or equal to. N, N' and N" may have the same or different values.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 태양광 모듈에 의해 제공되는 높은 직류 전압은 약 120볼트보다 크거나 같거나, 약 180볼트보다 크거나 같거나, 약 240볼트보다 크거나 같거나, 약 300볼트보다 크거나 같거나, 약 360볼트보다 크거나 같거나, 약 420볼트보다 크거나 같거나, 약 480볼트보다 크거나 같거나, 약 540볼트보다 크거나 같거나, 약 600볼트보다 크거나 같을 수 있다.In any of the above variations, the high direct current voltage provided by the solar module is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, or about 300 volts. greater than or equal to, greater than or equal to about 360 volts, greater than or equal to about 420 volts, greater than or equal to about 480 volts, greater than or equal to about 540 volts, greater than or equal to about 600 volts there is.
다른 측면에 있어서, 태양광 발전 시스템은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하는 제1 태양광 모듈을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 상기 시스템은 또한 인버터를 포함한다. 상기 인버터는, 예를 들면 상기 제1 태양광 모듈과 통합되는 마이크로인버터가 될 수 있다. 상기 제1 태양광 모듈 내의 슈퍼 셀들은 직류를 교류로 변환하는 상기 인버터에 약 90볼트보다 크거나 같은 높은 직류 전압을 제공하도록 전기적으로 연결된다.In another aspect, a solar power system comprises a first solar cell comprising a number N of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells greater than or equal to about 150 arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows. contains modules. Each super cell includes a plurality of silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. The system also includes an inverter. The inverter may be, for example, a microinverter integrated with the first solar module. The super cells in the first solar module are electrically connected to provide a high direct current voltage greater than or equal to about 90 volts to the inverter that converts direct current to alternating current.
상기 제1 태양광 모듈은 상기 태양광 모듈의 고전압 직류 출력을 제공하기 위해 상기 태양광 모듈 내의 슈퍼 셀들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 배열되는 하나 또는 그 이상의 유연한 전기적 인터커넥트들을 포함할 수 있다.The first solar module may include one or more flexible electrical interconnects arranged to electrically connect super cells in the solar module in series to provide a high voltage direct current output of the solar module.
상기 태양광 발전 시스템은 상기 제1 태양광 모듈에 전기적으로 직렬로 연결되는 적어도 제2 태양광 모듈을 포함할 수 있다. 상기 제2 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N'의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함할 수 있다. 상기 제2 태양광 모듈 내의 각 슈퍼 셀은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 모듈 내의 실리콘 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 포함한다. 상기 제2 태양광 모듈에서 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 고전압 직류 모듈 출력을 제공하도록 전기적으로 연결된다.The photovoltaic system may include at least a second photovoltaic module electrically connected in series to the first photovoltaic module. The second solar module may include a number N' greater than or equal to about 150 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows. Each super cell in the second solar module is a group of silicon solar cells in the module arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. Includes two or more. In the second solar module the super cells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output greater than or equal to about 90 volts.
상기 인버터(예를 들면, 마이크로인버터)는 직류 대 직류 부스트 구성 요소가 결핍될 수 있다.The inverter (eg, microinverter) may lack a DC to DC boost component.
상기 변형예들의 임의의 것에서, N 및 N'는 약 200보다 크거나 같거나, 약 250보다 크거나 같거나, 약 300보다 크거나 같거나, 약 350보다 크거나 같거나, 약 400보다 크거나 같거나, 약 450보다 크거나 같거나, 약 500보다 크거나 같거나, 약 550보다 크거나 같거나, 약 600보다 크거나 같거나, 약 650보다 크거나 같거나, 약 700보다 크거나 같을 수 있다. N 및 N'는 동일하거나 다른 값들을 가질 수 있다.In any of the above variations, N and N' are greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, greater than about 400, or equal to, greater than or equal to about 450, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, greater than or equal to about 700 there is. N and N' may have the same or different values.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 태양광 모듈에 의해 제공되는 높은 직류 전압은 약 120볼트보다 크거나 같거나, 약 180볼트보다 크거나 같거나, 약 240볼트보다 크거나 같거나, 약 300볼트보다 크거나 같거나, 약 360볼트보다 크거나 같거나, 약 420볼트보다 크거나 같거나, 약 480볼트보다 크거나 같거나, 약 540볼트보다 크거나 같거나, 약 600볼트보다 크거나 같을 수 있다.In any of the above variations, the high direct current voltage provided by the solar module is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, or about 300 volts. greater than or equal to, greater than or equal to about 360 volts, greater than or equal to about 420 volts, greater than or equal to about 480 volts, greater than or equal to about 540 volts, greater than or equal to about 600 volts there is.
다른 측면에 있어서, 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 직렬 연결된 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 250보다 크거나 같은 숫자 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀 내의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제로 서로 도전성으로 직접 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함한다. 상기 태양광 모듈은 25개의 태양 전지들 당 하나 이하의 바이패스 다이오드를 포함한다. 상기 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제는 인접하는 태양 전지들 사이에 약 50미크론보다 작거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 두께 및 약 1.5W/(미터-K)보다 크거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 두께 열전도율을 갖는 결합들을 형성한다.In another aspect, a solar module includes a number N greater than or equal to about 250 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of series-connected super cells in two or more parallel rows. Each super cell has a plurality of overlapping, electrically and thermally conductive adhesives arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells directly coupled to each other conductively to electrically connect the silicon solar cells in the super cell in series. silicon solar cells. The solar module includes no more than one bypass diode per 25 solar cells. The electrically and thermally conductive adhesive is applied to the solar cells with a thickness orthogonal to the solar cells less than or equal to about 50 microns between adjacent solar cells and greater than or equal to about 1.5 W/(meter-K). Form bonds with orthogonal thickness thermal conductivity.
상기 슈퍼 셀들은 전면 및 후면 시트들 사이의 열가소성 올레핀층 내에 봉지될 수 있다. 상기 슈퍼 셀들 및 이들의 봉지재는 유리 전면 및 후면 시트들 사이에 개재될 수 있다.The super cells may be encapsulated in a thermoplastic olefin layer between the front and back sheets. The super cells and their encapsulants may be interposed between glass front and back sheets.
상기 태양광 모듈은, 예를 들면, 30개의 태양 전지들 당 하나 이하의 바이패스 다이오드, 또는 50개의 태양 전지들 당 하나 이하의 바이패스 다이오드, 또는 100개의 태양 전지들 당 하나 이하의 바이패스 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 태양광 모듈은, 예를 들면, 바이패스 다이오드를 포함하지 않거나, or only a single 단일의 바이패스 다이오드만, 또는 셋을 넘지 않는 바이패스 다이오드들, 또는 여섯을 넘지 않는 바이패스 다이오드들, 또는 열을 넘지 않는 바이패스 다이오드들을 포함할 수 있다.The solar module may be, for example, no more than one bypass diode per 30 solar cells, or no more than one bypass diode per 50 solar cells, or no more than one bypass diode per 100 solar cells. may include The solar module, for example, does not include a bypass diode, or only a single bypass diode, or not more than three bypass diodes, or not more than six bypass diodes, or It may include bypass diodes that do not cross the column.
상기 중첩되는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 상기 슈퍼 셀들에 대해 상기 태양광 모듈을 손상시키지 않고 약 -40℃ 내지 약 100℃의 온도 범위에 대해 상기 열에 평행한 방향으로 상기 슈퍼 셀들 및 상기 유리 전면 시트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하는 기계적 컴플라이언스를 선택적으로 제공할 수 있다.Conductive bonds between the overlapping solar cells are aligned with the super cells and the glass front surface in a direction parallel to the row for a temperature range of about -40°C to about 100°C without damaging the solar module for the super cells. Mechanical compliance can optionally be provided to accommodate mismatches in thermal expansion between the sheets.
상기 변형예들의 임의의 것에서, N은 약 300보다 크거나 같거나, 약 350보다 크거나 같거나, 약 400보다 크거나 같거나, 약 450보다 크거나 같거나, 약 500보다 크거나 같거나, 약 550보다 크거나 같거나, 약 600보다 크거나 같거나, 약 650보다 크거나 같거나, 약 700보다 크거나 같을 수 있다.In any of the above variations, N is greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, greater than or equal to about 400, greater than or equal to about 450, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, or greater than or equal to about 700.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 슈퍼 셀들은 약 120볼트보다 크거나 같거나, 약 180볼트보다 크거나 같거나, 약 240볼트보다 크거나 같거나, 약 300볼트보다 크거나 같거나, 약 360볼트보다 크거나 같거나, 약 420볼트보다 크거나 같거나, 약 480볼트보다 크거나 같거나, 약 540볼트보다 크거나 같거나, 약 600볼트보다 크거나 같은 높은 직류 전압을 제공하도록 전기적으로 연결될 수 있다.In any of the above variations, the super cells are greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, greater than or equal to about 300 volts, or about 360 volts. be electrically connected to provide a high direct current voltage greater than or equal to, greater than or equal to about 420 volts, greater than or equal to about 480 volts, greater than or equal to about 540 volts, or greater than or equal to about 600 volts. can
태양 에너지 시스템은 앞서의 변형예들의 임의의 것의 태양광 모듈 및 상기 태양광 모듈에 전기적으로 연결되고, AC 출력을 제공하기 위해 상기 태양광 모듈로부터의 DC 출력을 변환시키도록 구성되는 인버터(예를 들면, 마이크로인버터)를 포함할 수 있다. 상기 인버터는 DC 대 DC 구성 요소가 결핍될 수 있다. 상기 인버터는 태양 전지의 역 바이어싱을 회피하도록 설정된 최소 전압 이상의 직류 전압에서 상기 태양광 모듈을 동작시키도록 구성될 수 있다. 상기 최소 전압값은 온도에 의존할 수 있다. 상기 인버터는 역 바이어스 조건을 인식하고, 상기 역 바이어스 조건을 회피하는 전압에서 상기 태양광 모듈을 동작시키도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 인버터는 상기 역 바이어스 조건을 회피하도록 상기 태양광 모듈의 전압-전류 출력 곡선의 극대(local maximum) 영역에서 상기 태양광 모듈을 동작시키도록 구성될 수 있다.The solar energy system includes a solar module of any of the preceding variations and an inverter electrically connected to the solar module and configured to convert a DC output from the solar module to provide an AC output (eg For example, a microinverter) may be included. The inverter may lack a DC to DC component. The inverter may be configured to operate the solar module at a DC voltage above a set minimum voltage to avoid reverse biasing of the solar cell. The minimum voltage value may depend on temperature. The inverter may be configured to recognize a reverse bias condition and operate the solar module at a voltage that avoids the reverse bias condition. For example, the inverter may be configured to operate the solar module in a region of a local maximum of a voltage-current output curve of the solar module to avoid the reverse bias condition.
본 명세서에는 태양 전지 절단 기구(cleaving tool)들 및 태양 전지 절단 방법(cleaving method)들이 개시된다.Disclosed herein are solar cell cleaving tools and solar cell cleaving methods.
일 측면에 있어서, 태양 전지들을 제조하는 방법은, 태양 전지 웨이퍼를 곡선의 표면을 따라 진행시키는 단계 및 곡선의 표면에 대해 상기 태양 전지 웨이퍼를 구부리도록 상기 곡선의 표면 및 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면 사이에 진공을 인가하고, 이에 따라 상기 태양 전지 웨이퍼로부터 복수의 태양 전지들을 분리하도록 상기 태양 전지 웨이퍼를 하나 또는 그 이상의 미리 마련된 스크라이브 라인들을 따라 절단하는 단계를 포함한다. 상기 태양 전지 웨이퍼는, 예를 들면 상기 곡선의 표면을 따라 연속하여 진행될 수 있다. 선택적으로는, 상기 태양 전지는 별도의 이동들로 상기 곡선의 표면을 따라 진행될 수 있다.In one aspect, a method of manufacturing solar cells comprises advancing a solar cell wafer along a curved surface and between the curved surface and a bottom surface of the solar cell wafer to bend the solar cell wafer relative to the curved surface. and applying a vacuum to, thereby cutting the solar cell wafer along one or more pre-prepared scribe lines to separate a plurality of solar cells from the solar cell wafer. The solar cell wafer, for example, may be continuously processed along the curved surface. Optionally, the solar cell may proceed along the curved surface in separate movements.
상기 곡선의 표면은, 예를 들면 상기 진공을 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면에 인가하는 진공 매니폴드(vacuum manifold)의 상부 표면의 곡선의 부분이 될 수 있다. 상기 진공 매니폴드에 의해 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면에 인가되는 진공은 상기 태양 전지 웨이퍼의 진행의 방향을 따라 변화될 수 있고, 예를 들면, 상기 태양 전지 웨이퍼가 후속하여 절단되는 상기 진공 매니폴드의 영역에서 가장 강할 수 있다.The curved surface may be, for example, a curved portion of an upper surface of a vacuum manifold that applies the vacuum to the bottom surface of the solar cell wafer. The vacuum applied to the bottom surface of the solar cell wafer by the vacuum manifold may be changed along the direction of progress of the solar cell wafer, for example, of the vacuum manifold from which the solar cell wafer is subsequently cut. It can be the strongest in the area.
상기 방법은 상기 태양 전지 웨이퍼를 천공된 벨트로 상기 진공 매니폴드의 곡선의 상부 표면을 따라 이송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 진공은 상기 천공된 벨트의 천공들을 통해 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면에 인가된다. 상기 천공들은 상기 태양 전지 웨이퍼의 진행의 방향을 따라 상기 태양 전지 웨이퍼의 리딩(leading) 및 트레일링(trailing) 에지들이 상기 벨트 내의 적어도 하나의 천공 상부에 놓여야 하고, 이에 따라 상기 진공에 의해 상기 곡선의 표면을 향해 당겨져야 하도록 선택적으로 배열될 수 있지만, 이러한 점이 요구되는 것은 아니다.The method may include transferring the solar cell wafer to a perforated belt along a curved upper surface of the vacuum manifold, wherein the vacuum is applied to the underside of the solar cell wafer through perforations in the perforated belt. is authorized The perforations are such that leading and trailing edges of the solar cell wafer along the direction of travel of the solar cell wafer must lie on top of at least one perforation in the belt, so that by the vacuum It can optionally be arranged to be pulled towards a curved surface, but this is not required.
상기 방법은 상기 태양 전지 웨이퍼를 제1 곡률을 갖는 상기 진공 매니폴드의 상부 표면의 곡선의 전이 영역에 도달하도록 상기 진공 매니폴드의 상부 표면의 평탄한 영역을 따라 진행시키고, 이후에 상기 태양 전지 웨이퍼를 상기 태양 전지 웨이퍼가 후속하여 절단되는 상기 진공 매니폴드의 상부 표면의 절단 영역 내로 진행시키는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 진공 매니폴드의 절단 영역은 상기 제1 곡률보다 급격한 제2 곡률을 가진다. 상기 방법은 상기 절단된 태양 전지들을 상기 곡률보다 급격한 제3 곡률을 갖는 상기 진공 매니폴드의 후-절단 영역 내로 진행시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The method advances the solar cell wafer along a flat area of the upper surface of the vacuum manifold to reach a curved transition area of the upper surface of the vacuum manifold having a first curvature, and then the solar cell wafer is advancing the solar cell wafer into a cut region of an upper surface of the vacuum manifold to be subsequently cut, wherein the cut area of the vacuum manifold has a second curvature that is sharper than the first curvature. The method may further include advancing the cleaved solar cells into a post-cleavage region of the vacuum manifold having a third curvature that is sharper than the curvature.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 방법은 각 스크라이브 라인을 따라 단일의 절단하는 크랙(cleaving crack)의 생성과 전파를 증진시키는 각 스크라이브 라인을 따른 비대칭 스트레스 분포를 제공하도록 각 스크라이브 라인의 대향하는 단부보다 각 스크라이브 라인의 일측 단부에서 상기 태양 전지 웨이퍼 및 상기 곡선의 표면 사이에 보다 강은 진공을 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 선택적으로는 또는 추가적으로는, 상기 변형예들의 임의의 것에서 상기 방법은 각 스크라이브 라인에 대해 일측 단부가 타측 단부 전에 상기 진공 매니폴드의 곡선의 절단 영역에 도달하도록 상기 태양 전지 웨이퍼 상의 스크라이브 라인들을 상기 진공 매니폴드에 대해 각도로 배향하는 단계를 포함할 수 있다. In any of the above variations, the method comprises opposing ends of each scribe line to provide an asymmetrical stress distribution along each scribe line that promotes generation and propagation of a single cleaving crack along each scribe line. The method may further include applying a stronger vacuum between the solar cell wafer and the curved surface at one end of each scribe line. Optionally or additionally, in any of the above variations the method comprises vacuuming the scribe lines on the solar cell wafer such that for each scribe line one end reaches a curved cut region of the vacuum manifold before the other end. orienting at an angle with respect to the manifold.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 방법은 상기 절단된 태양 전지들의 에지들이 접촉되기 전에 상기 곡선의 표면으로부터 상기 절단된 태양 전지들을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 방법은 상기 셀들을 상기 매니폴드를 따른 상기 셀들의 진행의 속도보다 큰 속도로 상기 매니폴드의 곡선의 표면에 접선(tangential)이거나 대략적으로 접선인 방향으로 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 이는, 예를 들면, 접선으로 배열되는 이동 벨트 또는 임의의 다른 적합한 메커니즘(mechanism)으로 구현될 수 있다.In any of the above variations, the method can include removing the cleaved solar cells from the curved surface before the edges of the cleaved solar cells are contacted. For example, the method may include removing the cells in a direction tangential or approximately tangential to a curved surface of the manifold at a rate greater than the rate of progression of the cells along the manifold. can This may be implemented, for example, with a tangentially arranged moving belt or any other suitable mechanism.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 방법은 상기 태양 전지 웨이퍼 상으로 상기 스크라이브 라인들을 스크라이빙하는 단계 및 상기 태양 전지 웨이퍼를 상기 스크라이브 라인들을 따라 절단하기 이전에 상기 태양 전지 웨이퍼의 상면 또는 저면의 일부들에 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 각각의 결과적인 절단된 태양 전지들은 그러면 그 상면 또는 저면의 절단된 에지를 따라 배치되는 상기 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질의 일부를 포함할 수 있다. 상기 스크라이브 라인들은 임의의 적합한 스크라이빙 방법을 이용하여 상기 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질이 적용되기 전후에 형성될 수 있다. 상기 스크라이브 라인들은, 예를 들면 레이저 스크라이빙에 의해 형성될 수 있다. In any of the above variants, the method comprises scribing the scribe lines onto the solar cell wafer and prior to cutting the solar cell wafer along the scribe lines a top or bottom surface of the solar cell wafer. may include applying an electrically conductive adhesive bonding material to the portions. Each of the resulting cleaved solar cells may then include a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed along the cleaved edge of its top or bottom surface. The scribe lines may be formed before or after the electrically conductive adhesive bonding material is applied using any suitable scribing method. The scribe lines may be formed by, for example, laser scribing.
상기 변형예들의 임의의 것에서, 상기 태양 전지 웨이퍼는 정사각형 또는 의사 정사각형의 실리콘 태양 전지 웨이퍼가 될 수 있다.In any of the above variations, the solar cell wafer may be a square or pseudo square silicon solar cell wafer.
다른 측면에 있어서, 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법은 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 복수의 직사각형의 태양 전지들을 그 사이에 배치되는 전기적으로 도전성의 접착 결합 물질로 배열하는 단계, 그리고 상기 전기적으로 도전성의 결합 물질을 큐어링하여 인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들을 서로 결합시키고, 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다. 상기 태양 전지들은, 예를 들면, 전술한 태양 전지들을 제조하기 위한 방법의 변형예들의 임의의 것에 의해 제조될 수 있다.In another aspect, a method of making a string of solar cells includes electrically conductive adhesive bonding disposed between a plurality of rectangular solar cells in line with long sides of adjacent rectangular solar cells overlapping in a shingled manner. arranging with a material, and curing the electrically conductive bonding material to bond adjacent and overlapping rectangular solar cells to each other and electrically connecting them in series. The solar cells may be manufactured, for example, by any of the variants of the method for manufacturing solar cells described above.
일 측면에 있어서, 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법은 각각의 하나 또는 그 이상의 정사각형의 태양 전지들 상에 후면 금속화 패턴을 형성하는 단계, 그리고 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 정사각형의 태양 전지들 상에 완전한 전면 금속화 패턴을 단일의 스텐실 프린팅(stencil printing) 단계에서 단일의 스텐실을 사용하여 스텐실 프린팅하는 단계를 포함한다. 이들 단계들은 어느 하나의 순서로 수행될 수 있고, 적합할 경우에 동시에 수행될 수 있다. "완전한 전면 금속화 패턴"은 상기 스텐실 프린팅 단계 후에 상기 전면 금속화의 형성을 완료하도록 추가적인 금속화 물질이 상기 정사각형의 태양 전지의 전면 상에 증착될 필요가 없는 것을 의미한다. 상기 방법은 또한 상기 하나 또는 그 이상의 정사각형의 태양 전지들로부터 각기 완전한 전면 금속화 패턴 및 후면 금속화 패턴을 구비하는 복수의 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 각 정사각형의 태양 전지를 둘 또는 그 이상의 직사각형의 태양 전지들로 분리하는 단계, 상기 복수의 직사각형의 태양 전지들을 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열하는 단계, 그리고 인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍 내의 상기 직사각형의 태양 전지들을 이들 사이에 배치되는 전기적으로 도전성의 결합 물질로 도전성으로 결합하여, 상기 쌍 내의 상기 직사각형의 태양 전지들의 하나의 전면 금속화 패턴을 상기 쌍 내의 상기 직사각형의 태양 전지들의 다른 하나의 후면 금속화 패턴에 전기적으로 연결함으로써, 상기 복수의 직사각형의 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.In one aspect, a method of making a string of solar cells includes forming a back surface metallization pattern on each of the one or more square solar cells, and on each of the one or more square solar cells. stencil printing the complete front surface metallization pattern using a single stencil in a single stencil printing step. These steps may be performed in either order and, where appropriate, may be performed simultaneously. "Full front surface metallization pattern" means that after the stencil printing step no additional metallization material needs to be deposited on the front surface of the square solar cell to complete the formation of the front surface metallization. The method also includes forming two or more rectangular solar cells of each square to form a plurality of rectangular solar cells each having a complete front surface metallization pattern and a back surface metallization pattern from the one or more square solar cells. Separating the solar cells, arranging the plurality of rectangular solar cells in line with long sides of adjacent rectangular solar cells overlapping in a shingled manner, and each of the adjacent and overlapping rectangular solar cells conductively bonding the rectangular solar cells in a pair with an electrically conductive bonding material disposed therebetween so that a front surface metallization pattern of one of the rectangular solar cells in the pair is applied to those of the rectangular solar cells in the pair. and electrically connecting the plurality of rectangular solar cells in series by electrically connecting to the other back surface metallization pattern.
상기 스텐실은 상기 하나 또는 그 이상의 정사각형의 태양 전지들 상의 전면 금속화 패턴의 하나 또는 그 이상의 특징들을 정의하는 상기 스텐실의 모든 부분들이 스텐실 프린팅 동안에 상기 스텐실의 평면 내에 놓이도록 상기 스텐실의 다른 부분들에 대한 물리적 연결들에 의해 제한되도록 구성될 수 있다.The stencil is attached to other portions of the stencil such that all portions of the stencil defining one or more features of a front surface metallization pattern on the one or more square solar cells lie within the plane of the stencil during stencil printing. It may be configured to be limited by physical connections to
각 직사각형의 태양 전지 상의 상기 전면 금속화 패턴은, 예를 들면 상기 직사각형의 태양 전지의 긴 측면들에 직교하게 배향되는 복수의 핑거(finger)들을 포함할 수 있고, 상기 전면 금속화 패턴 내의 핑거들은 상기 전면 금속화 패턴에 의해 서로 물리적으로 연결되지 않는다.The front surface metallization pattern on each rectangular solar cell may include, for example, a plurality of fingers oriented orthogonal to long sides of the rectangular solar cell, wherein the fingers in the front surface metallization pattern are They are not physically connected to each other by the front surface metallization pattern.
본 명세서에는, 예를 들면 전하 재결합(carrier recombination)을 증진시키는 절단된 에지들이 없이 태양 전지의 에지들에서 감소된 전하 재결합 손실들을 갖는 태양 전지들, 이러한 태양 전지들을 제조하기 위한 방법들, 그리고 슈퍼 셀들을 형성하도록 슁글드(중첩되는) 배치들로의 이러한 태양 전지들의 사용이 개시된다.Disclosed herein are solar cells, methods for making such solar cells, and super The use of such solar cells in shingled (overlapping) arrangements to form cells is disclosed.
일 측면에 있어서, 복수의 태양 전지들을 제조하는 방법은, 결정질 실리콘 웨이퍼의 전면 상에 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 실리콘층들을 증착하는 단계, 상기 전면으로부터 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 대향하는 측면 상의 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 후면 상에 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들을 증착하는 단계, 상기 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 실리콘층들 내에 하나 또는 그 이상의 전면 트렌치(trench)들을 형성하도록 상기 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 실리콘층들을 패터닝하는 단계, 상기 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 실리콘층들 상부와 상기 전면 트렌치들 내에 전면 패시베이팅층(passivating layer)을 증착하는 단계, 상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들 내에 하나 또는 그 이상의 후면 트렌치들을 형성하도록 상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들을 패터닝하는 단계, 그리고 상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들 상부 및 상기 후면 트렌치들 내에 후면 패시베이팅층을 증착하는 단계를 포함한다. 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 후면 트렌치들은 상기 전면 트렌치들의 대응되는 것과 일렬로 형성된다. 상기 방법은 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 절단하는 단계를 더 포함하며, 각 절단 평면은 대응되는 전면 및 후면 트렌치들의 다른 쌍 상에 중심을 두거나 실질적으로 중심을 둔다. 결과적인 태양 전지들의 동작에서 상기 전면 비정질 실리콘층들은 광에 조명된다.In one aspect, a method of manufacturing a plurality of solar cells comprises depositing one or more front surface amorphous silicon layers on a front surface of a crystalline silicon wafer, the crystalline silicon on an opposite side of the crystalline silicon wafer from the front surface. depositing one or more rear surface amorphous silicon layers on a rear surface of a wafer, the one or more front surface amorphous silicon layers to form one or more front surface trenches in the one or more front surface amorphous silicon layers Depositing a front surface passivating layer over the one or more front surface amorphous silicon layers and in the front surface trenches, one or more front surface amorphous silicon layers in the one or more rear surface amorphous silicon layers patterning the one or more rear surface amorphous silicon layers to form rear surface trenches, and depositing a rear surface passivating layer over the one or more rear surface amorphous silicon layers and in the rear surface trenches. Each of the one or more rear surface trenches is formed in line with a corresponding one of the front surface trenches. The method further includes cleaving the crystalline silicon wafer in one or more cleavage planes, each cleavage plane centered or substantially centered on the other pair of corresponding front and back surface trenches. In operation of the resulting solar cells the front surface amorphous silicon layers are illuminated with light.
일부 변형예들에서 상기 전면 트렌치들만이 형성되고, 상기 후면 트렌치들은 형성되지 않는다. 다른 변형예들에서, 상기 후면 트렌치들만이 형성되고, 상기 전면 트렌치들은 형성되지 않는다.In some variations only the front trenches are formed and the back trenches are not formed. In other variations, only the rear surface trenches are formed and the front surface trenches are not formed.
상기 방법은 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 전면에 도달되도록 상기 전면 비정질 실리콘층을 관통하는 상기 하나 또는 그 이상의 전면 트렌치들을 형성하는 단계 및/또는 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 후면에 도달되도록 상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들을 관통하는 상기 하나 또는 그 이상의 후면 트렌치들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The method includes forming the one or more front surface trenches through the front surface amorphous silicon layer to reach the front surface of the crystalline silicon wafer and/or the one or more rear surface amorphous to reach the rear surface of the crystalline silicon wafer. and forming the one or more backside trenches through the silicon layers.
상기 방법은 투명 도전성 산화물로 상기 전면 패시베이팅층을 형성하는 단계 및/또는 상기 후면 패시베이팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The method may include forming the front side passivating layer and/or forming the back side passivating layer with a transparent conductive oxide.
펄스 레이저 또는 다이아몬드 팁(tip)이 절단 지점(예를 들면, 100미크론 길이의 크기)을 개시하는 데 사용될 수 있다. CW 레이저 및 냉각 노즐이 높은 압축 및 인장 열 스트레스를 후속하여 유도하고, 상기 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 상기 결정성 실리콘 웨이퍼를 분리하기 위해 상기 결정질 실리콘 웨이퍼 내의 완전한 절단 전파를 안내하도록 사용될 수 있다. 선택적으로는, 상기 결정성 실리콘 웨이퍼는 상기 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 기계적으로 절단될 수 있다. 임의의 적합한 절단 방법들이 이용될 수 있다.A pulsed laser or diamond tip may be used to initiate the cut point (eg, 100 microns long). A CW laser and cooling nozzle may be used to subsequently induce high compressive and tensile thermal stresses and guide complete cut propagation within the crystalline silicon wafer to separate the crystalline silicon wafer in the one or more cut planes. . Optionally, the crystalline silicon wafer may be mechanically cut in the one or more cutting planes. Any suitable cleavage methods may be used.
상기 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 결정질 실리콘층들은 상기 결정질 실리콘 웨이퍼와 n-p 접합을 형성할 수 있고, 이 경우에 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 그 후면측으로부터 절단하는 것이 바람직할 수 있다. 선택적으로는, 상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 결정질 실리콘층들은 상기 결정질 실리콘 웨이퍼와 n-p 접합을 형성할 수 있고, 이 경우에 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 그 전면측으로부터 절단하는 것이 바람직할 수 있다.The one or more front surface amorphous crystalline silicon layers may form an n-p junction with the crystalline silicon wafer, in which case it may be desirable to cut the crystalline silicon wafer from its back side. Optionally, the one or more backside amorphous crystalline silicon layers may form an n-p junction with the crystalline silicon wafer, in which case it may be desirable to cut the crystalline silicon wafer from its front side.
다른 측면에 있어서, 복수의 태양 전지들을 제조하는 방법은, 결정질 실리콘 웨이퍼의 제1 표면 내에 하나 또는 그 이상의 트렌치들을 형성하는 단계, 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 제1 표면상에 하나 또는 그 이상의 비정질 실리콘층들을 증착하는 단계, 상기 트렌치들 내 및 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 제1 표면상의 상기 하나 또는 그 이상의 비정질 실리콘층들 상에 패시베이팅층을 증착하는 단계, 상기 제1 표면으로부터 상기 결정질 실리콘 웨이퍼 의 대향하는 측면 상의 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 제2 표면상에 하나 또는 그 이상의 비정질 실리콘층들을 증착하는 단계, 그리고 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함하며, 각 절단 평면은 상기 하나 또는 그 이상의 트렌치들의 다른 것들 상에 중심을 두거나 실질적으로 중심을 둔다.In another aspect, a method of fabricating a plurality of solar cells includes forming one or more trenches in a first surface of a crystalline silicon wafer, the one or more amorphous silicon layers on the first surface of the crystalline silicon wafer. depositing a passivating layer on the one or more amorphous silicon layers in the trenches and on a first surface of the crystalline silicon wafer, from the first surface to an opposite side of the crystalline silicon wafer depositing one or more amorphous silicon layers on a second surface of the crystalline silicon wafer on a side surface, and cutting the crystalline silicon wafer in one or more cutting planes, each cutting plane comprising the centered or substantially centered on the others of one or more trenches.
상기 방법은 투명 도전성 산화물로 상기 패시베이팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. The method may include forming the passivating layer with a transparent conductive oxide.
레이저가 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 상기 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 절단하도록 상기 결정질 실리콘 웨이퍼 내에 열 스트레스를 유도하는 데 사용될 수 있다. 선택적으로는, 상기 결정성 실리콘 웨이퍼는 상기 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 기계적으로 절단될 수 있다. 임의의 적합한 절단 방법이 사용될 수 있다.A laser may be used to induce thermal stress in the crystalline silicon wafer to cut the crystalline silicon wafer in the one or more cutting planes. Optionally, the crystalline silicon wafer may be mechanically cut in the one or more cutting planes. Any suitable cleavage method may be used.
상기 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 결정질 실리콘층들은 상기 결정질 실리콘 웨이퍼와 n-p 접합을 형성할 수 있다. 선택적으로는, 상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 결정질 실리콘층들은 상기 결정질 실리콘 웨이퍼와 n-p 접합을 형성할 수 있다.The one or more front surface amorphous crystalline silicon layers may form an n-p junction with the crystalline silicon wafer. Optionally, the one or more back surface amorphous crystalline silicon layers may form an n-p junction with the crystalline silicon wafer.
다른 측면에 있어서, 태양 전지판은 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 슁글드 방식으로 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 태양 전지들을 포함한다. 각 태양 전지는, 결정질 실리콘 베이스, n-p 접합을 형성하도록 상기 결정질 실리콘 베이스의 제1 표면상에 배치되는 하나 또는 그 이상의 제1 표면 비정질 실리콘층들, 상기 제1 표면으로부터 상기 결정질 실리콘 베이스의 대향하는 측면 상의 상기 결정질 실리콘 베이스의 제2 표면상에 배치되는 하나 또는 그 이상의 제2 표면 비정질 실리콘층들, 그리고 상기 제1 표면 비정질 실리콘층들의 에지들, 상기 제2 표면 비정질 실리콘층들의 에지들, 또는 상기 제1 표면 비정질 실리콘층들의 에지들 및 상기 제2 표면 비정질 실리콘층들의 에지들에서 전하 재결합을 방지하는 패시베이팅층들을 포함한다. 상기 패시베이팅층들은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.In another aspect, a solar panel includes a plurality of super cells, each super cell in line with ends of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other in a shingled manner to electrically connect the solar cells in series. A plurality of solar cells are arranged. Each solar cell comprises a crystalline silicon base, one or more first surface amorphous silicon layers disposed on a first surface of the crystalline silicon base to form an np junction, from the first surface to an opposing surface of the crystalline silicon base. one or more second surface amorphous silicon layers disposed on a second surface of the crystalline silicon base on a side surface, and edges of the first surface amorphous silicon layers, edges of the second surface amorphous silicon layers, or and passivating layers for preventing charge recombination at edges of the first surface amorphous silicon layers and edges of the second surface amorphous silicon layers. The passivating layers may include a transparent conductive oxide.
상기 태양 전지들은, 예를 들면 앞서 요약하거나 본 명세서에 개시되는 방법들의 임의의 것에 의해 형성될 수 있다.The solar cells may be formed, for example, by any of the methods summarized above or disclosed herein.
본 발명의 이들과 다른 실시예들, 특징들 및 이점들은 먼저 간략하게 설명되는 첨부된 도면들과 함께 다음의 본 발명의 보다 상세한 설명을 참조할 때에 해당 기술 분야의 숙련자에게 보다 분명해질 것이다.These and other embodiments, features and advantages of the present invention will become more apparent to those skilled in the art upon reference to the following more detailed description of the invention in conjunction with the accompanying drawings, which are first briefly described.
도 1은 슁글드 슈퍼 셀을 형성하도록 중첩되는 인접하는 태양 전지들의 단부들을 구비하여 슁글드 방식으로 배열되는 직렬 연결된 태양 전지들의 스트링의 단면도를 도시한다.
도 2a는 슁글드 슈퍼 셀들을 형성하는 데 사용될 수 있는 예시적인 직사각형의 태양 전지의 전면(태양측) 및 전면 금속화 패턴의 도면을 도시한다.
도 2b 및 도 2c는 슁글드 슈퍼 셀들을 형성하는 데 사용될 수 있는 라운드진 모서리들을 갖는 두 예시적인 직사각형의 태양 전지들의 전면(태양측) 및 전면 금속화 패턴들의 도면들을 도시한다.
도 2d 및 도 2e는 도 2a에 도시한 태양 전지에 대한 후면 및 예시적인 후면 금속화 패턴들의 도면들을 도시한다.
도 2f 및 도 2g는 각기 도 2b 및 도 2c에 도시한 태양 전지들에 대한 후면들 및 예시적인 후면 금속화 패턴들의 도면들을 도시한다.
도 2h는 슁글드 슈퍼 셀들을 형성하는 데 사용될 수 있는 다른 예시적인 직사각형의 태양 전지의 전면(태양측) 및 전면 금속화 패턴의 도면을 도시한다. 상기 전면 금속화 패턴은 별개의 콘택 패드들을 포함하고, 이들 각각은 그 콘택 패드 상에 증착되는 큐어링되지 않은 도전성의 접착 결합 물질이 상기 콘택 패드로부터 떨어져 흐르는 것을 방지하도록 구성되는 배리어에 의해 둘러싸인다.
도 2i는 도 2h의 태양 전지의 단면도를 도시하며, 콘택 패드 및 상기 콘택 패드를 둘러싸는 배리어의 일부들을 포함하는 도 2j 및 도 2k의 확대도에 도시한 전면 금속화 패턴의 세부 사항을 식별한다.
도 2j는 도 2i로부터의 세부 사항의 확대도를 도시한다.
도 2k는 배리어에 의해 별개의 콘택 패드의 위치에 실질적으로 제한되는 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질을 구비하는 도 2i의 세부 사항의 확대도를 도시한다.
도 2l은 도 2h의 태양 전지에 대한 후면 및 예시적인 후면 금속화 패턴의 도면을 도시한다. 상기 후면 금속화 패턴은 별개의 콘택 패드들을 포함하며, 이들 각각은 그 콘택 패드 상에 증착되는 큐어링되지 않은 도전성의 접착 결합 물질이 상기 콘택 패드로부터 떨어져 흐르는 것을 방지하도록 구성되는 배리어에 의해 둘러싸인다.
도 2m은 도 2l의 태양 전지의 단면도를 도시하며, 콘택 패드 및 상기 콘택 패드를 둘러싸는 배리어를 포함하는 도 2n의 확대도에 도시한 후면 금속화 패턴의 세부 사항을 식별한다.
도 2n은 도 2m으로부터의 세부 사항의 확대도를 도시한다.
도 2o는 큐어링되지 않은 도전성의 접착 결합 물질이 콘택 패드로부터 멀어져 흐르는 것을 방지하도록 구성되는 배리어를 포함하는 금속화 패턴의 다른 변형예를 도시한다. 상기 배리어는 상기 콘택 패드의 일 측면에 인접하고, 상기 콘택 패드보다 크다.
도 2p는 콘택 패드의 적어도 두 측면들에 인접하는 배리어를 구비하는 도 2o의 금속화 패턴의 다른 변형예를 도시한다.
도 2q는 다른 예시적인 직사각형의 태양 전지에 대한 후면 및 예시적인 후면 금속화 패턴의 도면을 도시한다. 상기 후면 금속화 패턴은 상기 태양 전지의 에지를 따라 상기 태양 전지의 긴 측면의 길이로 실질적으로 진행되는 연속되는 콘택 패드를 포함한다. 상기 콘택 패드는 상기 콘택 패드 상에 증착되는 큐어링되지 않은 도전성의 접착 결합 물질이 상기 콘택 패드로부터 떨어져 흐르는 것을 방지하도록 구성되는 배리어에 의해 둘러싸인다.
도 2r은 슁글드 슈퍼 셀들을 형성하는 데 사용될 수 있는 다른 예시적인 직사각형의 태양 전지의 전면(태양측) 및 전면 금속화 패턴의 도면을 도시한다. 상기 전면 금속화 패턴은 상기 태양 전지의 에지를 따라 열로 배열되는 별개의 콘택 패드들 및 상기 콘택 패드들의 열에 평행하고 그로부터 기판 내측으로 진행되는 길고 얇은 컨덕터를 포함한다. 상기 길고 얇은 컨덕터는 그 콘택 패드들 상에 증착되는 큐어링되지 않은 도전성의 접착 결합 물질이 상기 콘택 패드들로부터 떨어지고 상기 태양 전지의 활성 영역 상으로 흐르는 것을 방지하도록 구성되는 배리어를 형성한다.
도 3a는 표준 크기 및 형상의 의사 정사각형의 실리콘 태양 전지가 슁글드 슈퍼 셀들을 형성하는 데 사용될 수 있는 두 가지 다른 길이들의 직사각형의 태양 전지들로 분리(예를 들면, 절단 또는 파쇄)될 수 있는 예시적인 방법을 예시하는 도면을 도시한다.
도 3b 및 도 3c는 의사 정사각형의 실리콘 태양 전지가 직사각형의 태양 전지들로 분리될 수 있는 다른 예시적인 방법을 예시하는 도면들을 도시한다. 도 3b는 상기 웨이퍼의 전면 및 예시적인 전면 금속화 패턴을 도시한다. 도 3c는 상기 웨이퍼의 후면 및 예시적인 후면 금속화 패턴을 도시한다.
도 3d 및 도 3e는 정사각형의 실리콘 태양 전지가 직사각형의 태양 전지들로 분리될 수 있는 예시적인 방법을 예시하는 도면들을 도시한다. 도 3d는 상기 웨이퍼의 전면 및 예시적인 전면 금속화 패턴을 도시한다. 도 3e는 상기 웨이퍼의 후면 및 예시적인 후면 금속화 패턴을 도시한다.
도 4a는 도 1에 도시한 바와 같이 슁글드 방식으로 배열되는, 예를 들면 도 2a에 도시한 바와 같은 직사각형의 태양 전지들을 포함하는 예시적인 직사각형의 슈퍼 셀의 전면의 부분도를 도시한다.
도 4b 및 도 4c는 도 1에 도시한 바와 같이 슁글드 방식으로 배열되는, 예를 들면 도 2b에 도시한 바와 같은 챔퍼 처리된 모서리들을 갖는 "쉐브론" 직사각형의 태양 전지들을 포함하는 예시적인 직사각형의 슈퍼 셀의 전면도 및 후면도를 각기 도시한다.
도 5a는 복수의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈의 도면을 도시하며, 각 슈퍼 셀의 긴 측면은 상기 모듈의 짧은 측면들의 길이의 대략적으로 절반인 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들의 쌍들은 상기 모듈의 짧은 측면들에 평행한 상기 슈퍼 셀들의 긴 측면들을 갖는 열들을 형성하도록 단대단으로 배열된다.
도 5b는 복수의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈의 도면을 도시하며, 각 슈퍼 셀의 긴 측면은 상기 모듈의 짧은 측면들의 길이의 대략적으로 같은 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 짧은 측면들에 평행한 이들의 긴 측면들을 구비하여 배열된다.
도 5c는 복수의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈의 도면을 도시하며, 각 슈퍼 셀의 긴 측면은 상기 모듈의 긴 측면의 길이와 대략적으로 같은 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 측면들에 평행한 이들의 긴 측면들을 구비하여 배열된다.
도 5d는 복수의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈의 도면을 도시하며, 각 슈퍼 셀의 긴 측면은 상기 모듈의 긴 측면들의 길이의 대략적으로 절반인 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들의 쌍들은 상기 모듈의 긴 측면들에 평행한 상기 슈퍼 셀들의 긴 측면들을 갖는 열들을 형성하도록 단대단으로 배열된다.
도 5e는 도 5c의 경우와 구성이 유사한 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈의 도면을 도시하며, 여기서 상기 슈퍼 셀들이 형성되는 모든 태양 전지들은 상기 태양 전지들이 분리되었던 의사-정사각형의 웨이퍼들의 모서리들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 갖는 쉐브론 태양 전지들이다.
도 5f는 도 5c의 경우와 구성이 유사한 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈의 도면을 도시하며, 여기서 상기 슈퍼 셀들이 형성되는 모든 태양 전지들은 이들이 분리되었던 의사-정사각형의 웨이퍼들의 형상들을 재생하도록 배열되는 쉐브론 및 정사각형의 태양 전지들의 혼합을 포함한다.
도 5g는 슈퍼 셀 내의 인접하는 쉐브론 태양 전지들이 이들의 중첩되는 에지들이 동일한 길이가 되도록 서로 거울상들로서 배열되는 점을 제외하면 도 5e의 경우와 구성이 유사한 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈의 도면들 도시한다.
도 6은 슈퍼 셀들을 각 열 내에 서로 직렬로 두고, 상기 열들을 서로 병렬로 두도록 유연한 전기적 인터커넥트들에 의해 상호 연결되는 슈퍼 셀들의 세 개의 열들의 예시적인 배치를 도시한다. 이들은, 예를 들면 도 5d의 태양광 모듈 내의 세 개의 열들이 될 수 있다.
도 7a는 슈퍼 셀들을 직렬 또는 병렬로 상호 연결하는 데 사용될 수 있는 예시적인 유연한 인터커넥트들을 도시한다. 예들의 일부는 이들의 긴 축들을 따르거나, 이들의 짧은 축들을 따르거나, 이들의 긴 축들 및 이들의 짧은 축들을 따라 이들의 유연성(기계적 컴플라이언스)을 증가시키는 패터닝을 나타낸다. 도 7a는 여기서 설명하는 바와 같이 슈퍼 셀들에 대한 히든 탭들 내에 또는 전면 또는 후면 슈퍼 셀 단자 콘택들에 대한 인터커넥트들로 사용될 수 있는 예시적인 스트레스를 제거하는 긴 인터커넥트 구성들을 도시한다. 도 7b-1 및 도 7b-2는 평면 외의 스트레스 제거 특징들의 예들을 예시한다. 도 7b-1 및 도 7b-2는 평면 외의 스트레스 제거 특징들을 포함하고, 슈퍼 셀들에 대한 히든 탭들 내에 또는 전면 또는 후면 슈퍼 셀 단자 콘택들에 대한 인터커넥트들로서 사용될 수 있는 예시적인 긴 인터커넥트 구성을 도시한다.
도 8a는 도 5d로부터의 세부 사항 A를 도시하며, 슈퍼 셀들의 열들의 후면 단자 콘택들에 결합되는 유연한 전기적 인터커넥트들의 단면 세부 사항들을 도시하는 도 5d의 예시적인 태양광 모듈의 단면도이다.
도 8b는 도 5d로부터의 세부 사항 C를 도시하며, 슈퍼 셀들의 열들의 전면(태양측) 단자 콘택들에 결합되는 유연한 전기적 인터커넥트들의 단면 세부 사항들을 도시하는 도 5d의 예시적인 태양광 모듈의 단면도이다.
도 8c는 도 5d로부터의 세부 사항 D를 도시하며, 열들 내의 슈퍼 셀들을 직렬로 상호 연결하도록 배열되는 유연한 인터커넥트들의 단면 세부 사항들을 도시하는 도 5d의 예시적인 태양광 모듈의 단면도이다.
도 8d-도 8g는 태양광 모듈의 에지에 인접하여 슈퍼 셀들의 열의 단부에서 슈퍼 셀의 전면 단자 콘택에 결합되는 전기적 인터커넥트들의 추가적인 예들을 도시한다. 상기 예시적인 인터커넥트들은 상기 모듈의 전면 상에 작은 풋 프린트(foot print)를 가지도록 구성된다.
도 9a는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 다른 예시적인 정사각형의 태양광 모듈의 도면들 도시하며, 각 슈퍼 셀의 긴 측면은 상기 모듈의 긴 측면의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들은 서로 전기적으로 병렬로 연결되고 상기 태양광 모듈의 후면 상의 접합 박스 내에 배치되는 바이패스 다이오드와 전기적으로 병렬로 연결되는 여섯 개의 열들로 배열된다. 상기 슈퍼 셀들과 상기 바이패스 다이오드 사이의 전기적 연결들은 상기 모듈의 라미네이트 구조에 내장되는 리본들을 통해 이루어진다.
도 9b는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈의 도면을 도시하며, 각 슈퍼 셀의 긴 측면은 상기 모듈의 긴 측면의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들은 서로 전기적으로 병렬로 연결되고 상기 태양광 모듈의 에지 부근에서 후면 상의 접합 박스 내에 배치되는 바이패스 다이오드와 전기적으로 병렬로 연결되는 여섯 개의 열들로 배열된다. 제2의 접합 박스는 상기 태양광 모듈의 대향하는 단부 부근의 후면 상에 위치한다. 상기 슈퍼 셀들과 상기 바이패스 다이오드 사이의 전기적 연결은 상기 접합 박스들 사이의 외부 케이블을 통해 이루어진다.
도 9c는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 예시적인 유리-유리 직사각형의 태양광 모듈을 도시하며, 각 슈퍼 셀의 긴 측면은 상기 모듈의 긴 측면의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들은 서로 전기적으로 병렬로 연결되는 여섯 개의 열들로 배열된다. 두 접합 박스들은 상기 모듈의 대향하는 에지들 상에 장착되며, 상기 모듈의 활성 영역을 최대화한다.
도 9d는 도 9c에 예시한 태양광 모듈의 측면도이다.
도 9e는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 다른 예시적인 태양광 모듈을 도시하며, 각 슈퍼 셀은 상기 모듈의 긴 측면의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 태양광 모듈 상의 전원 관리 장치에 개별적으로 연결되는 열들의 세 쌍들을 포함하여 여섯 개의 열들로 배열된다.
도 9f는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 다른 예시적인 태양광 모듈을 도시하며, 각 슈퍼 셀의 긴 측면은 상기 모듈의 긴 측면의 길이와 대략적으로 같은 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들은 각 열이 개별적으로 상기 태양광 모듈 상의 전원 관리 장치에 연결되는 여섯 개의 열들로 배열된다.
도 9g 및 도 9h는 슁글드 슈퍼 셀들을 사용하는 모듈 레벨 전원 관리를 위한 구성들의 다른 예들을 도시한다.
도 10a는 도 5b에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 예시적인 개략적 전기 회로도를 도시한다.
도 10b-1 및 도 10b-2는 도 10a의 개략적인 회로도를 갖는 도 5b에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다양한 전기적 상호 연결들에 대한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다.
도 11a는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈의 예시적인 개략적 전기 회로도를 도시한다.
도 11b-1 및 도 11b-2는 도 11a의 개략적인 전기 회로도를 갖는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다양한 전기적 상호 연결들에 대한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다.
도 11c-1 및 도 11c-2는 도 11a의 개략적인 전기 회로도를 갖는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다양한 전기적 상호 연결들에 대한 다른 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다.
도 12a는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다른 예시적인 개략적 전기 회로도를 도시한다.
도 12b-1 및 도 12b-2는 도 12a의 개략적인 회로도를 갖는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다양한 전기적 상호 연결들에 대한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다.
도 12c-1, 도 12c-2 및 도 12c-3은 도 12a의 개략적인 회로도를 갖는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다양한 전기적 상호 연결들에 대한 다른 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다.
도 13a는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다른 예시적인 개략적 회로도를 도시한다.
도 13b는 도 5b에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다른 예시적인 개략적 회로도를 도시한다.
도 13c-1 및 도 13c-2는 도 13a의 개략적인 회로도를 갖는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다양한 전기적 상호 연결들에 대한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다. 약간 변경된 도 13c-1 및 도 13c-2의 물리적 레이아웃은 도 13b의 개략적인 회로도를 갖는 도 5b에 예시한 바와 같은 태양광 모듈에 대해 적합하다.
도 14a는 복수의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈의 도면을 도시하며, 각 슈퍼 셀의 긴 측면은 상기 모듈의 짧은 측면의 길이의 절반과 대략적으로 같은 길이를 가진다. 상기 슈퍼 셀들의 쌍들은 상기 모듈의 짧은 측면에 평행한 상기 슈퍼 셀들의 긴 측면들을 갖는 열들을 형성하도록 단대단으로 배열된다.
도 14b는 도 14a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 예시적인 개략적 회로도를 도시한다.
도 14c-1 및 도 14c-2는 도 14b의 개략적인 회로도를 갖는 도 14a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다양한 전기적 상호 연결들에 대한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다.
도 15는 도 10a의 개략적인 회로도를 갖는 도 5b에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다양한 전기적 상호 연결들에 대한 다른 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다.
도 16은 두 개의 태양광 모듈들을 직렬로 상호 연결하는 스마트 스위치의 예시적인 배치를 도시한다.
도 17은 슈퍼 셀들을 구비하는 태양광 모듈을 만드는 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 18은 슈퍼 셀들을 구비하는 태양광 모듈을 만드는 다른 예시적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 19a-도 19d는 열과 압력으로 슈퍼 셀들이 큐어링될 수 있는 예시적인 배치들을 도시한다.
도 20a-도 20c는 스크라이브된 태양 전지들을 절단하는 데 사용될 수 있는 예시적인 장치를 개략적으로 예시한다. 상기 장치는 도전성 접착 결합 물질이 적용되었던 스크라이브된 슈퍼 셀들을 절단하는 데 사용될 때에 특히 유리할 수 있다.
도 21은 슈퍼 셀들 및 상기 모듈의 전방으로부터 보일 수 있는 백 시트의 일부들 사이의 가시적인 대비를 감소시키도록 슈퍼 셀들의 평행한 열들을 포함하는 태양광 모듈들 내에 사용될 수 있는 다크 라인들을 갖는 예시적인 백색 후면 시트 "얼룩 줄무늬(zebra striped)"를 도시한다.
도 22a는 핫 스팟 조건들 하에서 전통적인 리본 연결들을 활용하는 종래의 모듈의 평면도를 도시한다. 도 22b 또한 핫 스팟 조건들 하에서 실시예들에 따른 열확산을 활용하는 모듈의 평면도를 도시한다.
도 23a-도 23b는 챔퍼 처리된 셀들을 구비하는 슈퍼 셀 스트링 레이아웃들의 예들을 도시한다.
도 24-도 25는 슁글드 구성들로 조립되는 복수의 모듈들을 포함하는 어레이들의 단순화된 단면도들을 도시한다.
도 26은 모듈의 후면 상의 접합 박스에 대한 슁글드 슈퍼 셀의 전면(태양측) 단자 전기적 콘택들의 예시적인 전기적 상호 연결을 예시하는 태양광 모듈의 후면(차광)의 도면을 도시한다.
도 27은 병렬로 둘 또는 그 이상의 슁글드 슈퍼 셀들의 예시적인 전기적 상호 연결을 예시하는 태양광 모듈의 후면(차광)의 도면들 도시하며, 상기 슈퍼 셀들의 전면(태양측) 단자 전기적 콘택들은 서로에 대해서와 상기 모듈의 후면 상의 접합 박스에 연결된다.
도 28은 병렬로 둘 또는 그 이상의 슁글드 슈퍼 셀들의 다른 예시적인 전기적 상호 연결을 예시하는 태양광 모듈의 후면(차광)의 도면을 도시하며, 상기 슈퍼 셀들의 전면(태양측) 단자 전기적 콘택들은 서로에 대해서와 상기 모듈의 후면 상의 접합 박스에 연결된다.
도 29는 상기 슈퍼 셀들을 전기적으로 직렬로 연결하고 접합 박스에 대한 전기적 연결을 제공하도록 인접하는 슈퍼 셀들의 중첩되는 단부들 사이에 개재되는 유연한 인터커넥트의 사용을 예시하는 두 슈퍼 셀들의 부분 단면도 및 사시도를 도시한다.
도 29a는 도 29의 관심의 대상인 영역의 확대도를 도시한다.
도 30a는 그 전면 및 후면 단자 콘택들에 결합되는 전기적 인터커넥트들을 갖는 예시적인 슈퍼 셀을 도시한다. 도 30b는 병렬로 상호 연결된 도 30a의 슈퍼 셀들의 둘을 도시한다.
도 31a-도 31c는 여기서 설명하는 바와 같은 히든 탭들을 슈퍼 셀들에 생성하는 데 채용될 수 있는 예시적인 후면 금속화 패턴들의 도면들을 도시한다.
도 32-도 33은 상기 슈퍼 셀의 전체 폭으로 대략적으로 진행되는 인터커넥트들과 함께 히든 탭들의 사용의 예들을 도시한다.
도 34a-도 34c는 슈퍼 셀 후면(도 34a) 및 전면(도 34b-도 34c) 단자 콘택들에 결합되는 인터커넥트들의 예들을 도시한다.
도 35-도 36은 인접하는 슈퍼 셀들 사이의 갭을 가로지르지만, 직사각형의 태양 전지들의 긴 축을 따라 내측으로 실질적으로 연장되지 않는 짧은 인터커넥트들과 함께 히든 탭들의 사용의 예들을 도시한다.
도 37a-1 내지 도 37f-3은 평면 내 스트레스 제거 특징들을 포함하는 짧은 히든 탭 인터커넥트들에 대한 예시적인 구성들을 도시한다.
도 38a-1 내지 도 38b-2는 평면 외 스트레스 제거 특징들을 포함하는 짧은 히든 탭 인터커넥트들에 대한 예시적인 구성들을 도시한다.
도 39a-1 및 도 39a-2는 정렬 특징들을 포함하는 짧은 히든 탭 인터커넥트들에 대한 예시적인 구성들을 도시한다. 도 39b-1 및 도 39b-2는 비대칭의 탭 길이들을 갖는 짧은 히든 탭 인터커넥트들에 대한 예시적인 구성을 도시한다.
도 40 및 도 42a-도 44b는 히든 탭들을 채용하는 예시적인 태양광 모듈 레이아웃들을 도시한다.
도 41은 도 40 및 도 42a-도 44b의 태양광 모듈 레이아웃들에 대한 예시적인 전기 회로도를 도시한다.
도 45는 도전 상태의 바이패스 다이오드를 구비하는 예시적인 태양광 모듈 내의 전류 흐름을 도시한다.
도 46a-도 46b는 각기 슈퍼 셀들의 열들에 평행한 방향 및 상기 태양광 모듈 내의 슈퍼 셀들의 열들에 직교하는 방향으로의 열 사이클로부터 야기되는 태양광 모듈 구성 요소들 사이의 상대적인 운동을 도시한다.
도 47a-도 47b는 각기 히든 탭들을 채용하는 다른 예시적인 태양광 모듈 레이아웃 및 대응되는 전기 회로도를 도시한다.
도 48a-도 48b는 내장된 바이패스 다이오드들과 결합되어 히든 탭들을 채용하는 추가적인 태양 전지 모듈 레이아웃들을 도시한다.
도 49a-도 49b는 각기 마이크로인버터에 종래의 DC 전압을 제공하는 태양광 모듈 및 마이크로인버터에 높은 DC 전압을 제공하는 여기서 설명되는 바와 같은 고전압 태양광 모듈에 대한 블록도들을 도시한다.
도 50a-도 50b는 예시적인 물리적 레이아웃 및 전기 회로도들, 예를 들면 바이패스 다이오드들을 포함하는 고전압 태양광 모듈들을 도시한다.
도 51a-도 55b는 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 고전압 태양광 모듈들의 모듈 레벨 전원 관리를 위한 예시적인 구성을 도시한다.
도 56은 유연한 전기적 인터커넥트들에 의해 오프셋되고 직렬로 상호 연결되는 인접하는 열들의 단부들을 갖는 여섯 개의 평행한 열들로의 여섯 개의 슈퍼 셀들의 예시적인 배치를 도시한다.
도 57a는 서로에 대해서와 스트링 인버터에 전기적으로 병렬로 연결되는 복수의 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들을 포함하는 광 발전 시스템을 개략적으로 예시한다.
도 57b는 지붕 상단 상에 배치되는 도 57a의 광 발전 시스템을 도시한다.
도 58a-도 58D는 단락을 갖는 높은 DC 전압의 슁글드 태양 전지 모듈이 전기적으로 병렬로 연결되는 다른 높은 DC 전압의 슁글드 태양 전지 모듈들 내에서 발생되는 상당한 전력을 소실시키는 것을 방지하도록 사용될 수 있는 한류 퓨즈들 및 차단 다이오드들의 배치를 도시한다.
도 59a-도 59b는 둘 또는 그 이상의 높은 DC 전압의 슁글드 태양 전지 모듈들이 한류 퓨즈들 및 차단 다이오드들을 포함할 수 있는 결합기 박스 내에서 전기적으로 병렬로 연결되는 예시적인 배치들을 도시한다.
도 60a-도 60b는 각기 전기적으로 병렬로 연결되는 복수의 높은 DC 전압의 슁글드 태양 전지 모듈들에 대한 전류 대 전압의 도표 및 전력 대 전압의 도표를 도시한다. 도 60a의 도표들은 역 바이어스된 태양 전지를 포함하는 모듈들이 없는 예시적인 경우에 대한 것이다. 도 60b의 도표들은 모듈들의 일부가 하나 또는 그 이상의 역 바이어스된 태양 전지들을 포함하는 예시적인 경우에 대한 것이다.
도 61a는 슈퍼 셀 당 약 1개의 바이패스 다이오드를 사용하는 태양광 모듈의 예를 예시한다. 도 61c는 내재 구성으로 바이패스 다이오드들을 사용하는 태양광 모듈의 예를 예시한다. 도 61b는 유연한 전기적 인터커넥트를 사용하여 두 개의 이웃하는 슈퍼 셀들 사이에 연결되는 바이패스 다이오드에 대한 예시적인 구성을 예시한다.
도 62a-도 62b는 각기 다른 예시적인 절단 기구의 측면도 및 상면도를 개략적으로 예시한다.
도 63a는 웨이퍼를 절단할 때에 스크라이브 라인들을 따라 크랙들의 생성과 전파를 컨트롤하기 위한 예시적인 비대칭 진공 배치의 사용을 개략적으로 예시한다. 도 63b는 도 63a의 배치이외에 절단의 적은 제어를 제공하는 예시적인 대칭 진공 배치의 사용을 개략적으로 예시한다.
도 64는 도 62a-도 62b의 절단 기구에 사용될 수 있는 예시적인 진공 매니폴드의 일부의 상면도를 개략적으로 예시한다.
도 65a 및 도 65b는 각기 천공된 벨트에 의해 오버레이되는 도 64의 예시적인 진공 매니폴드의 상면도 및 사시도의 개략적인 예시들을 제공한다.
도 66은 도 62a-도 62b의 절단 기구에 사용될 수 있는 예시적인 진공 매니폴드의 측면도를 개략적으로 예시한다.
도 67은 천공된 벨트 및 진공 매니폴드의 예시적인 배치 위에 놓이는 절단된 태양 전지를 개략적으로 예시한다.
도 68은 예시적인 절단 공정에서 절단된 태양 전지 및 상기 태양 전지가 절단되었던 표준 크기 웨이퍼의 절단되지 않은 부분의 상대적인 위치들과 배향들을 개략적으로 예시한다.
도 69a-도 69g는 절단된 태양 전지들이 절단 기구로부터 연속하여 제거될 수 있는 장치 및 방법들을 개략적으로 예시한다.
도 70a-도 70c는 도 62a-도 62b의 예시적인 절단 기구의 다른 변형예의 직교 투영도들을 제공한다.
도 71a 및 도 71b는 절단 공정의 두 다른 단계들에서의 도 70a-도 70c의 예시적인 절단 기구의 사시도들을 제공한다.
도 72a-도 74b는 도 70a-도 70c의 예시적인 절단 기구의 천공된 벨트들 및 진공 매니폴드들 의 세부 사항들을 예시한다.
도 75a-도 75g는 도 10a-도 10C의 예시적인 절단 기구 내의 천공된 진공 벨트들에 대해 사용될 수 있는 몇몇 예시적인 홀 패턴들의 세부 사항들을 예시한다.
도 76은 직사각형의 태양 전지 상의 예시적인 전면 금속화 패턴을 도시한다.
도 77a-도 77b는 직사각형의 태양 전지들 상의 예시적인 후면 금속화 패턴들을 도시한다.
도 78은 각기 도 76에 도시한 전면 금속화 패턴을 갖는 복수의 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 다이스될 수 있는 정사각형의 태양 전지 상의 예시적인 전면 금속화 패턴을 도시한다.
도 79는 각기 도 77a에 도시한 후면 금속화 패턴을 갖는 복수의 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 다이스될 수 있는 정사각형의 태양 전지 상의 예시적인 후면 금속화 패턴을 도시한다.
도 80은 전하 재결합을 증진시키는 절단된 에지들을 야기하는 종래의 절단 방법들을 이용하여 좁은 스트립 태양 전지들로 다이스되는 종래 크기의 HIT 태양 전지의 개략적인 도면이다.
도 81a-도 81j는 종래 크기의 HIT 태양 전지를 전하 재결합을 증진시키는 절단된 에지들이 결핍된 좁은 태양 전지 스트립들로 다이싱하는 예시적인 방법의 단계들을 개략적으로 예시한다.
도 82a-도 82j는 종래 크기의 HIT 태양 전지를 전하 재결합을 증진시키는 절단된 에지들이 결핍된 좁은 태양 전지 스트립들로 다이싱하는 다른 예시적인 방법의 단계들을 개략적으로 예시한다.1 shows a cross-sectional view of a string of series connected solar cells arranged in a shingled fashion with ends of adjacent solar cells overlapping to form a shingled super cell.
2A shows a diagram of a front (solar side) and front surface metallization pattern of an exemplary rectangular solar cell that may be used to form shingled super cells.
2B and 2C show diagrams of front (solar side) and front surface metallization patterns of two exemplary rectangular solar cells with rounded corners that may be used to form shingled super cells.
2D and 2E show diagrams of backside and exemplary backside metallization patterns for the solar cell shown in FIG. 2A.
2F and 2G show views of the backside and exemplary backside metallization patterns for the solar cells shown in FIGS. 2B and 2C , respectively.
2H shows a diagram of a front (solar side) and front surface metallization pattern of another exemplary rectangular solar cell that may be used to form shingled super cells. The front surface metallization pattern includes discrete contact pads each surrounded by a barrier configured to prevent an uncured conductive adhesive bonding material deposited on the contact pads from flowing away from the contact pads. .
FIG. 2I shows a cross-sectional view of the solar cell of FIG. 2H and identifies details of the front surface metallization pattern shown in the enlarged views of FIGS. 2J and 2K including contact pads and portions of a barrier surrounding the contact pads. .
Fig. 2j shows an enlarged view of the detail from Fig. 2i;
FIG. 2K shows an enlarged view of the detail of FIG. 2I with an uncured conductive adhesive bonding material substantially confined to the location of discrete contact pads by a barrier.
FIG. 2L shows a diagram of a backside and an exemplary backside metallization pattern for the solar cell of FIG. 2H. The backside metallization pattern includes discrete contact pads each surrounded by a barrier configured to prevent an uncured conductive adhesive bonding material deposited on the contact pads from flowing away from the contact pads. .
FIG. 2M shows a cross-sectional view of the solar cell of FIG. 2L and identifies details of the back surface metallization pattern shown in the enlarged view of FIG. 2N including contact pads and a barrier surrounding the contact pads.
FIG. 2N shows an enlarged view of the detail from FIG. 2M .
2O illustrates another variation of a metallization pattern comprising a barrier configured to prevent an uncured, conductive, adhesive bonding material from flowing away from a contact pad. The barrier is adjacent to one side of the contact pad and is larger than the contact pad.
FIG. 2P shows another variation of the metallization pattern of FIG. 2O with a barrier adjacent at least two sides of a contact pad.
2Q shows diagrams of backside and example backside metallization patterns for another example rectangular solar cell. The backside metallization pattern includes a continuous contact pad running substantially the length of the long side of the solar cell along the edge of the solar cell. The contact pad is surrounded by a barrier configured to prevent an uncured conductive adhesive bonding material deposited on the contact pad from flowing away from the contact pad.
2R shows a diagram of a front (solar side) and front surface metallization pattern of another exemplary rectangular solar cell that may be used to form shingled super cells. The front surface metallization pattern includes discrete contact pads arranged in a row along the edge of the solar cell and a long, thin conductor parallel to the row of contact pads and running therefrom into the substrate. The elongated, thin conductor forms a barrier configured to prevent an uncured conductive adhesive bonding material deposited on the contact pads from flowing off the contact pads and onto the active area of the solar cell.
3A shows that a pseudo-square silicon solar cell of standard size and shape can be split (eg, cut or shredded) into rectangular solar cells of two different lengths that can be used to form shingled super cells. A drawing illustrating an exemplary method is shown.
3B and 3C show diagrams illustrating another example method by which a pseudo-square silicon solar cell can be separated into rectangular solar cells. 3B shows a front side and an exemplary front side metallization pattern of the wafer. 3C shows the backside and an exemplary backside metallization pattern of the wafer.
3D and 3E show diagrams illustrating an example method in which a square silicon solar cell can be separated into rectangular solar cells. 3D shows a front side and an exemplary front side metallization pattern of the wafer. 3E shows a backside and an exemplary backside metallization pattern of the wafer.
4A shows a partial view of the front surface of an exemplary rectangular super cell comprising rectangular solar cells as shown in FIG. 2A , arranged in a shingled fashion as shown in FIG. 1 ;
4B and 4C are exemplary rectangular solar cells arranged in a shingled fashion as shown in FIG. 1 , for example “chevron” rectangular solar cells with chamfered corners as shown in FIG. 2B ; A front view and a back view of the super cell are shown, respectively.
5A shows a diagram of an exemplary rectangular solar module comprising a plurality of rectangular shingled super cells, the long side of each super cell having a length that is approximately half the length of the short sides of the module. The pairs of super cells are arranged end-to-end to form rows with the long sides of the super cells parallel to the short sides of the module.
5B shows a diagram of another exemplary rectangular solar module comprising a plurality of rectangular shingled super cells, the long side of each super cell having approximately the same length as the length of the short sides of the module. The super cells are arranged with their long sides parallel to the short sides of the module.
5C shows a diagram of another exemplary rectangular solar module comprising a plurality of rectangular shingled super cells, wherein a long side of each super cell has a length approximately equal to the length of the long side of the module. The super cells are arranged with their long sides parallel to the sides of the module.
5D shows a diagram of an exemplary rectangular solar module comprising a plurality of rectangular shingled super cells, with a long side of each super cell having a length that is approximately half the length of the long sides of the module. The pairs of super cells are arranged end-to-end to form rows with the long sides of the super cells parallel to the long sides of the module.
5E shows a diagram of another exemplary rectangular solar module, similar in configuration to the case of FIG. 5C, wherein all solar cells from which the super cells are formed are the corners of pseudo-square wafers from which the solar cells were separated. Chevron solar cells with chamfered corners corresponding to .
5F shows a diagram of another exemplary rectangular solar module, similar in configuration to that of FIG. 5C, wherein all solar cells from which the super cells are formed are arranged to reproduce the shapes of the pseudo-square wafers from which they were separated. It includes a mixture of chevron and square solar cells.
5G is diagrams of another exemplary rectangular solar module similar in configuration to that of FIG. 5E except that adjacent chevron solar cells in a super cell are arranged as mirror images of each other such that their overlapping edges are of equal length; show
6 shows an exemplary arrangement of three rows of super cells interconnected by flexible electrical interconnects to place the super cells in series with each other within each row, and to place the rows in parallel with each other. These could be, for example, three rows in the solar module of FIG. 5D .
7A shows example flexible interconnects that may be used to interconnect super cells in series or parallel. Some of the examples show patterning to increase their flexibility (mechanical compliance) along their long axes, along their short axes, or along their long axes and their short axes. 7A illustrates example stress-relieving long interconnect configurations that may be used as interconnects to front or back surface super cell terminal contacts or in hidden taps to super cells as described herein. 7B-1 and 7B-2 illustrate examples of out-of-plane stress relief features. 7B-1 and 7B-2 show an example elongated interconnect configuration that includes out-of-plane stress relief features and can be used in hidden taps to super cells or as interconnects to front or back super cell terminal contacts; .
FIG. 8A is a cross-sectional view of the exemplary solar module of FIG. 5D showing detail A from FIG. 5D, showing cross-sectional details of flexible electrical interconnects coupled to back terminal contacts of rows of super cells.
FIG. 8B shows detail C from FIG. 5D and is a cross-sectional view of the exemplary solar module of FIG. 5D showing cross-sectional details of flexible electrical interconnects coupled to front (sunside) terminal contacts of rows of super cells; am.
8C is a cross-sectional view of the exemplary solar module of FIG. 5D showing detail D from FIG. 5D , showing cross-sectional details of flexible interconnects arranged to interconnect super cells in rows in series.
8D-8G show additional examples of electrical interconnects coupled to a front terminal contact of a super cell at the end of a row of super cells adjacent the edge of the solar module. The exemplary interconnects are configured to have a small foot print on the front surface of the module.
9A depicts diagrams of another exemplary square solar module comprising six rectangular shingled super cells, the long side of each super cell having a length approximately equal to the length of the long side of the module. The super cells are arranged in six rows electrically connected in parallel with each other and electrically connected in parallel with a bypass diode disposed in a junction box on the rear surface of the solar module. Electrical connections between the super cells and the bypass diode are made through ribbons embedded in the module's laminate structure.
9B shows a diagram of another exemplary rectangular solar module comprising six rectangular shingled super cells, the long side of each super cell having a length approximately equal to the length of the long side of the module. The super cells are arranged in six rows electrically connected in parallel with each other and electrically connected in parallel with bypass diodes disposed in a junction box on the back side near the edge of the solar module. A second junction box is located on the back surface near the opposite end of the solar module. Electrical connection between the super cells and the bypass diode is made through an external cable between the junction boxes.
9C illustrates an exemplary glass-glass rectangular solar module comprising six rectangular shingled super cells, the long side of each super cell having a length approximately equal to the length of the long side of the module. The super cells are arranged in six columns electrically connected to each other in parallel. Two junction boxes are mounted on opposite edges of the module, maximizing the active area of the module.
9D is a side view of the solar module illustrated in FIG. 9C ;
9E shows another example solar module comprising six rectangular shingled super cells, each super cell having a length approximately equal to the length of the long side of the module. The super cells are arranged in six rows with three pairs of rows individually coupled to a power management device on the solar module.
9F shows another example solar module comprising six rectangular shingled super cells, with a long side of each super cell having a length approximately equal to the length of the long side of the module. The super cells are arranged in six rows, with each row individually connected to a power management device on the solar module.
9G and 9H show other examples of configurations for module level power management using shingled super cells.
10A shows an exemplary schematic electrical circuit diagram for a solar module as illustrated in FIG. 5B .
10B-1 and 10B-2 show exemplary physical layouts for various electrical interconnects for a solar module as illustrated in FIG. 5B with the schematic circuit diagram of FIG. 10A.
11A shows an exemplary schematic electrical circuit diagram of a solar module as illustrated in FIG. 5A .
11B-1 and 11B-2 show exemplary physical layouts for various electrical interconnects for a solar module as illustrated in FIG. 5A with the schematic electrical circuit diagram of FIG. 11A .
11C-1 and 11C-2 show another example physical layout for various electrical interconnections for a solar module as illustrated in FIG. 5A with the schematic electrical circuit diagram of FIG. 11A.
12A shows another exemplary schematic electrical circuit diagram for a solar module as illustrated in FIG. 5A .
12B-1 and 12B-2 show exemplary physical layouts for various electrical interconnects for a solar module as illustrated in FIG. 5A with the schematic circuit diagram of FIG. 12A.
12C-1 , 12C-2, and 12C-3 show another example physical layout for various electrical interconnections for a solar module as illustrated in FIG. 5A with the schematic circuit diagram of FIG. 12A; .
13A shows another exemplary schematic circuit diagram for a solar module as illustrated in FIG. 5A .
13B shows another exemplary schematic circuit diagram for a solar module as illustrated in FIG. 5B .
13C-1 and 13C-2 show exemplary physical layouts for various electrical interconnects for a solar module as illustrated in FIG. 5A with the schematic circuit diagram of FIG. 13A. The slightly modified physical layout of FIGS. 13C-1 and 13C-2 is suitable for a solar module as illustrated in FIG. 5B with the schematic circuit diagram of FIG. 13B .
14A shows a diagram of another exemplary rectangular solar module comprising a plurality of rectangular shingled super cells, the long side of each super cell having a length approximately equal to half the length of the short side of the module; have The pairs of super cells are arranged end-to-end to form rows with the long sides of the super cells parallel to the short sides of the module.
14B shows an exemplary schematic circuit diagram for a solar module as illustrated in FIG. 14A .
14C-1 and 14C-2 show exemplary physical layouts for various electrical interconnects for a solar module as illustrated in FIG. 14A with the schematic circuit diagram of FIG. 14B.
15 shows another exemplary physical layout for various electrical interconnections for a solar module as illustrated in FIG. 5B with the schematic circuit diagram of FIG. 10A .
16 shows an exemplary arrangement of a smart switch interconnecting two solar modules in series.
17 shows a flow diagram of an exemplary method of making a solar module with super cells.
18 shows a flow diagram of another exemplary method of making a solar module with super cells.
19A-19D show example arrangements in which super cells may be cured with heat and pressure.
20A-20C schematically illustrate an example apparatus that may be used to cut scribed solar cells. The device may be particularly advantageous when used to cut scribed super cells to which a conductive adhesive bonding material has been applied.
21 is an example with dark lines that may be used in solar modules comprising parallel rows of super cells to reduce the visible contrast between the super cells and the portions of the back sheet visible from the front of the module. The white back sheet "zebra striped" is shown.
22A shows a top view of a conventional module utilizing traditional ribbon connections under hot spot conditions. 22B also shows a top view of a module utilizing thermal diffusion in accordance with embodiments under hot spot conditions.
23A-23B show examples of super cell string layouts with chamfered cells.
Figures 24-25 show simplified cross-sectional views of arrays including a plurality of modules assembled in shingled configurations.
26 shows a rear (shading) view of a solar module illustrating an exemplary electrical interconnection of the front (sunside) terminal electrical contacts of a shingled super cell to a junction box on the back of the module.
27 depicts views of the back side (shading) of a solar module illustrating an exemplary electrical interconnection of two or more shingled super cells in parallel, wherein the front (solar side) terminal electrical contacts of the super cells are connected to each other. and connected to the junction box on the back of the module.
28 depicts a rear view (shading) view of a solar module illustrating another exemplary electrical interconnection of two or more shingled super cells in parallel, wherein the front (solar side) terminal electrical contacts of the super cells are connected to each other and to a junction box on the back of the module.
29 is a fragmentary cross-sectional and perspective view of two super cells illustrating the use of a flexible interconnect interposed between overlapping ends of adjacent super cells to electrically connect the super cells in series and to provide an electrical connection to a junction box; shows
29A shows an enlarged view of the region of interest of FIG. 29 .
30A shows an exemplary super cell having electrical interconnects coupled to its front and back terminal contacts; 30B shows two of the super cells of FIG. 30A interconnected in parallel.
31A-31C show diagrams of example backside metallization patterns that may be employed to create hidden taps in super cells as described herein.
32-33 show examples of the use of hidden taps with interconnects that run approximately the full width of the super cell.
34A-34C show examples of interconnects coupled to super cell back (FIG. 34A) and front side (FIG. 34B-34C) terminal contacts.
35-36 show examples of the use of hidden tabs with short interconnects that cross the gap between adjacent super cells, but do not extend substantially inwardly along the long axis of rectangular solar cells.
37A-1 through 37F-3 show example configurations for short hidden tap interconnects that include in-plane stress relief features.
38A-1 through 38B-2 show example configurations for short hidden tap interconnects that include out-of-plane stress relief features.
39A-1 and 39A-2 show example configurations for short hidden tap interconnects that include alignment features. 39B-1 and 39B-2 show an example configuration for short hidden tap interconnects with asymmetric tap lengths.
40 and 42A-44B show example solar module layouts employing hidden taps.
41 shows an example electrical circuit diagram for the solar module layouts of FIGS. 40 and 42A-44B .
45 depicts current flow in an exemplary solar module with bypass diodes in a conductive state.
46A-46B show the relative motion between solar module components resulting from thermal cycling in a direction parallel to the rows of super cells and perpendicular to the rows of super cells in the solar module, respectively.
47A-47B show another exemplary solar module layout and corresponding electrical circuit diagrams each employing hidden taps.
48A-48B show additional solar cell module layouts employing hidden taps in combination with built-in bypass diodes.
49A-49B show block diagrams for a solar module providing a conventional DC voltage to a microinverter and a high voltage solar module as described herein providing a high DC voltage to a microinverter, respectively;
50A-50B show an exemplary physical layout and electrical circuit diagrams, eg, high voltage solar modules including bypass diodes.
51A-55B show an example configuration for module level power management of high voltage solar modules including shingled super cells.
56 shows an exemplary arrangement of six super cells in six parallel rows with the ends of adjacent rows being interconnected in series and offset by flexible electrical interconnects.
57A schematically illustrates a photovoltaic system comprising a plurality of high DC voltage shingled solar cell modules electrically connected in parallel to each other and to a string inverter.
57B shows the photovoltaic system of FIG. 57A disposed on a roof top.
58A-58D can be used to prevent a high DC voltage shingled solar cell module having a short circuit from dissipating significant power generated within other high DC voltage shingled solar cell modules electrically connected in parallel. The arrangement of current-limiting fuses and blocking diodes is shown.
59A-59B illustrate exemplary arrangements in which two or more high DC voltage shingled solar cell modules are electrically connected in parallel within a combiner box that may include current limiting fuses and blocking diodes.
60A-60B show plots of current versus voltage and power versus voltage for a plurality of high DC voltage shingled solar cell modules each electrically connected in parallel. The diagrams in FIG. 60A are for the exemplary case in which there are no modules comprising a reverse biased solar cell. The diagrams of FIG. 60B are for an exemplary case where some of the modules include one or more reverse biased solar cells.
61A illustrates an example of a solar module using about one bypass diode per super cell. 61C illustrates an example of a solar module using bypass diodes in an intrinsic configuration. 61B illustrates an example configuration for a bypass diode connected between two neighboring super cells using a flexible electrical interconnect.
62A-62B schematically illustrate side and top views of different exemplary cutting instruments, respectively.
63A schematically illustrates the use of an exemplary asymmetric vacuum arrangement to control the generation and propagation of cracks along scribe lines when cutting a wafer. 63B schematically illustrates the use of an exemplary symmetrical vacuum arrangement that provides less control of the cut in addition to the arrangement of FIG. 63A.
64 schematically illustrates a top view of a portion of an exemplary vacuum manifold that may be used in the cutting mechanism of FIGS. 62A-62B .
65A and 65B provide schematic illustrations of top and perspective views, respectively, of the exemplary vacuum manifold of FIG. 64 overlaid by a perforated belt.
66 schematically illustrates a side view of an exemplary vacuum manifold that may be used in the cutting mechanism of FIGS. 62A-62B .
67 schematically illustrates a cleaved solar cell overlying an exemplary arrangement of a perforated belt and vacuum manifold.
68 schematically illustrates the relative positions and orientations of a cleaved solar cell and an uncut portion of a standard size wafer from which the solar cell was cleaved in an exemplary cleaving process.
69A-69G schematically illustrate apparatus and methods in which cleaved solar cells may be subsequently removed from a cleaving tool.
70A-70C provide orthographic projections of another variation of the exemplary cutting mechanism of FIGS. 62A-62B.
71A and 71B provide perspective views of the exemplary cutting mechanism of FIGS. 70A-70C at two different stages of the cutting process.
72A-74B illustrate details of the perforated belts and vacuum manifolds of the exemplary cutting tool of FIGS. 70A-70C .
75A-75G illustrate details of some example hole patterns that may be used for perforated vacuum belts in the example cutting tool of FIGS. 10A-10C .
76 shows an exemplary front surface metallization pattern on a rectangular solar cell.
77A-77B show example backside metallization patterns on rectangular solar cells.
78 depicts an exemplary front surface metallization pattern on a square solar cell that can be diced to form a plurality of rectangular solar cells each having the front surface metallization pattern shown in FIG. 76 .
79 depicts an exemplary back surface metallization pattern on a square solar cell that can be diced to form a plurality of rectangular solar cells each having the back surface metallization pattern shown in FIG. 77A.
80 is a schematic diagram of a conventionally sized HIT solar cell diced into narrow strip solar cells using conventional cleavage methods that result in cleaved edges that promote charge recombination.
81A-81J schematically illustrate the steps of an exemplary method of dicing a conventionally sized HIT solar cell into narrow solar cell strips lacking cleaved edges that promote charge recombination.
82A-82J schematically illustrate steps in another exemplary method of dicing a conventionally sized HIT solar cell into narrow solar cell strips lacking cleaved edges that promote charge recombination.
다음의 상세한 설명은 동일한 참조 부호들이 다른 도면들에 걸쳐 동일한 요소들을 언급하는 도면들을 참조하여 이해되어야 한다. 반드시 일정한 비율일 필요는 없는 도면들은 선택적인 실시예들을 도시하며, 본 발명의 범주를 제한하려는 의도는 아니다. 발명의 상세한 기재는 본 발명의 원리들을 제한의 형태로가 아니라 예의 형태로 예시한다. 이러한 기재는 분명히 해당 기술 분야의 숙련자가 본 발명을 구성하고 사용하게 할 것이며, 본 발명을 수행하는 최적의 모드로 현재 여겨지는 것을 포함하여 본 발명의 몇몇 실시예들, 조정들, 변형들, 선택들 및 사용들을 설명할 것이다. The following detailed description should be understood with reference to the drawings in which like reference numerals refer to like elements throughout different drawings. The drawings, which are not necessarily to scale, illustrate alternative embodiments and are not intended to limit the scope of the invention. The detailed description illustrates the principles of the invention by way of example and not limitation. This description will clearly enable those skilled in the art to make and use the invention, and to select several embodiments, adaptations, variations, and selections of the invention, including what is presently believed to be the best mode for carrying out the invention. fields and uses will be described.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 사용되는 바에 있어서, "일", "하나" 및 "상기"의 단수 표현들은 본 문에서 명백하게 다르게 기재되지 않는 한 복수의 지시 대상들을 포함한다. 또한, "평행한"이라는 용어는 "평행한 또는 실질적으로 평행한"을 의미하고, 여기에 설명되는 임의의 평행한 배치들이 정확하게 평행한 것을 요구하기보다는 평행한 기하학적 구조들로부터의 미소한 편차들을 포괄하도록 의도된다. "직교하는"이라는 용어는 "직교하는 또는 실질적으로 직교하는"을 의미하고, 여기에 설명되는 임의의 직교하는 배치들이 정확하게 직교하는 것을 요구하기보다는 직교하는 기하학적 구조들로부터의 미소한 편차들을 포괄하도록 의도된다. "정사각형의"이라는 용어는 "정사각형 또는 실질적으로 정사각형의"를 의미하고, 정사각형의 형상들, 예를 들면 챔퍼 처리된(chamfered)(예를 들면, 라운드(round)지거나 그렇지 않으면 끝이 절단된) 모서리들을 갖는 실질적으로 정사각형의 형상들로부터의 미소한 편차들을 포괄하도록 의도된다. "직사각형의"이라는 용어는 "직사각형 또는 실질적으로 직사각형의"를 의미하고, 직사각형의 형상들, 예를 들면 챔퍼 처리된(예를 들면, 라운드지거나 그렇지 않으면 끝이 절단된) 모서리들을 갖는 실질적으로 직사각형의 형상들로부터의 미소한 편차들을 포괄하도록 의도된다.As used in this specification and the appended claims, the singular expressions "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. Also, the term "parallel" means "parallel or substantially parallel" and avoids minor deviations from parallel geometries rather than requiring any parallel arrangements described herein to be exactly parallel. It is intended to cover The term "orthogonal" means "orthogonal or substantially orthogonal," so that any orthogonal arrangements described herein encompass minor deviations from orthogonal geometries rather than requiring exactly orthogonal ones. It is intended The term "square" means "square or substantially square", and has shapes of squares, such as chamfered (eg, rounded or otherwise truncated). It is intended to cover minor deviations from substantially square shapes with corners. The term "rectangular" means "rectangular or substantially rectangular" and has rectangular shapes, for example substantially rectangular with chamfered (eg, rounded or otherwise truncated) corners. It is intended to cover minor deviations from the shapes of
본 명세서에는 태양 전지 모듈들 내의 실리콘 태양 전지(solar cell)들의 고효율의 슁글드(shingled) 배치들뿐만 아니라, 이러한 배치들에 사용될 수 있는 태양 전지들을 위한 전면(front surface) 및 후면(rear surface) 금속화(metallization) 패턴들과 인터커넥트(interconnect)들이 개시된다. 본 명세서에는 또한 이러한 태양광 모듈(solar module)들을 제조하기 위한 방법들이 개시된다. 상기 태양 전지 모듈들은 "원 썬(one sun)"(비집중) 조명하에서 유리하게 채용될 수 있으며, 이들이 종래의 실리콘 태양 전지 모듈들을 대체하게 하는 물리적 치수들 및 전기적 사양들을 가질 수 있다.Disclosed herein are high efficiency shingled arrangements of silicon solar cells in solar cell modules, as well as front and rear surfaces for solar cells that may be used in such arrangements. Metallization patterns and interconnects are disclosed. Also disclosed herein are methods for manufacturing such solar modules. The solar cell modules may advantageously be employed under “one sun” (unfocused) illumination and may have physical dimensions and electrical specifications that allow them to replace conventional silicon solar cell modules.
도 1은 슈퍼 셀(super cell)(100)을 형성하도록 중첩되고 전기적으로 연결되는 인접하는 태양 전지들의 단부들을 구비하는 슁글드 방식(shingled manner)으로 배열되는 직렬로 연결된 태양 전지들(10)의 스트링(string)의 단면도를 도시한다. 각 태양 전지(10)는 반도체 다이오드 구조 및 광에 의해 조명될 때에 외부 부하(load)에 제공될 수 있는 태양 전지(10) 내에 발생되는 전류에 의한 상기 반도체 다이오드 구조에 대한 전기적 콘택(contact)들을 포함한다. 1 is a diagram of series connected
본 명세서에서 설명되는 예들에 있어서, 각 태양 전지(10)는 n-p 접합의 대향하는 측면들에 대해 전기적 콘택들을 제공하는 전면(태양측(sun side)) 및 후면(차광측(shaded side)) 금속화 패턴들을 갖는 결정질 실리콘 태양 전지이며, 상기 전면 금속화 패턴은 n-형의 도전성의 반도체층 상에 배치되고, 상기 후면 금속회 패턴은 p-형의 도전성의 반도체층 상에 배치된다. 그러나, 임의의 다른 적합한 물질 시스템, 다이오드 구조, 물리적 치수들, 또는 전기적 콘택 배치를 채용하는 임의의 다른 적합한 태양 전지들이 본 명세서에서 설명되는 태양광 모듈들 내의 태양 전지들(10) 대신에 또는 추가적으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 전면(태양측) 금속화 패턴은 p-형의 도전성의 반도체층 상에 배치될 수 있고, 상기 후면(차광측) 금속화 패턴은 n-형의 도전성의 반도체층 상에 배치될 수 있다. In the examples described herein, each
도 1을 다시 참조하면, 슈퍼 셀(100)에서 인접하는 태양 전지들(10)은 이들이 하나의 태양 전지의 전면 금속화 패턴을 인접하는 태양 전지의 후면 금속화 패턴에 전기적으로 연결하는 전기적으로 도전성인 결합 물질에 의해 중첩되는 영역 내에서 서로 도전성으로 결합된다. 적합한 전기적으로 도전성인 도전성 결합 물질들은, 예를 들면, 전기적으로 도전성인 접착제들 및 전기적으로 도전성인 접착 필름들과 접착 테이프들, 그리고 종래의 땜납들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질의 열팽창 계수(CTE) 및 상기 태양 전지들의 열팽창 계수(예를 들면, 실리콘의 CTE) 사이의 불일치로부터 야기되는 스트레스를 수용하는 인접하는 태양 전지들 사이의 결합에 기계적 컴플라이언스(mechanical compliance)를 제공한다. 이러한 기계적 컴플라이언스를 제공하기 위하여, 일부 변형예들에서 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 약 0℃보다 작거나 같은 유리 전이 온도(glass transition temperature)를 가지는 것으로 선택된다. CTE 불일치로부터 야기되는 상기 태양 전지들의 중첩되는 에지들에 평행한 스트레스를 보다 감소시키고 수용하기 위하여, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 선택적으로 상기 태양 전지들의 에지들의 길이로 실질적으로 연장되는 연속되는 라인으로 보다는 상기 태양 전지들의 중첩되는 영역들을 따라 별개의 위치들에서만 적용될 수 있다.Referring back to FIG. 1 , adjacent
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질에 의해 형성되며, 상기 태양 전지들의 전면 및 후면들에 직교하게 측정되는 인접하고 중첩되는 태양 전지들 사이의 상기 전기적으로 도전성인의 두께는, 예를 들면 약 0.1㎜ 이하가 될 수 있다. 이와 같은 얇은 결합은 셀들 사이의 상호 연결(interconnection)에서 저항성 손실(resistive loss)을 감소시키며, 또한 동작 동안에 진전될 수 있는 상기 슈퍼 셀 내의 임의의 핫 스팟(hot spot)으로부터 상기 슈퍼 셀을 따라 열의 흐름을 증진시킨다. 상기 태양 전지들 사이의 결합의 열전도율은, 예를 들면 ≥약 1.5와트/(미터-K)가 될 수 있다.The thickness of the electrically conductive between adjacent and overlapping solar cells formed by the electrically conductive bonding material and measured orthogonally to the front and back surfaces of the solar cells is, for example, about 0.1 mm or less. can be This thin coupling reduces resistive losses in the interconnections between cells, and also reduces heat along the super cell from any hot spots in the super cell that may develop during operation. enhance the flow. The thermal conductivity of the bond between the solar cells can be, for example, ≥ about 1.5 watts/(meter-K).
도 2a는 슈퍼 셀(100) 내에 사용될 수 있는 예시적인 직사각형의 태양 전지(10)의 전면을 도시한다. 태양 전지(10)를 위한 다른 형상들 또한 적절하게 사용될 수 있다. 예시된 예에서, 상기 태양 전지(10)의 전면 금속화 패턴은 태양 전지(10)의 긴 측면(long side)들의 하나의 에지에 인접하여 위치하고, 실질적으로 상기 긴 측면들의 길이를 위해 상기 긴 측면들에 대해 평행하게 진행하는 버스 바(bus bar)(15) 및 상기 버스 바에 직교하게 부착되며, 실질적으로 짧은 측면(short side)들의 길이를 위해 서로에 대해서와 상기 태양 전지(10)의 짧은 측면들에 대해 평행하게 진행하는 핑거(finger)들(20)을 포함한다.2A shows a front view of an exemplary rectangular
도 2a의 예에서, 태양 전지(10)는 약 156㎜의 길이, 약 26㎜의 폭 및 이에 따른 약 1:6의 종횡비(aspect ratio)(짧은 측면의 길이/긴 측면의 길이)를 가진다. 여섯 개의 이러한 태양 전지들이 표준 156㎜×156㎜ 치수의 실리콘 웨이퍼 상에 제조될 수 있고, 이후에 예시한 바와 같이 태양 전지들을 제공하도록 분리(다이스(dice)될 수 있다. 다른 변형예들에서, 약 19.5㎜×156㎜의 치수들 및 이에 따른 약 1:8의 종횡비를 갖는 여덟 개의 태양 전지들(10)이 표준 실리콘 웨이퍼로부터 제조될 수 있다. 보다 일반적으로, 태양 전지들(10)은, 예를 들면 약 1:2 내지 약 1:20의 종횡비들을 가질 수 있으며, 표준 크기 웨이퍼들로부터 또는 임의의 다른 적합한 치수들의 웨이퍼들로부터 제조될 수 있다.In the example of FIG. 2A ,
도 3a는 앞서 기술한 바와 같이 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 표준 크기 및 형상의 의사(pseudo) 정사각형의 실리콘 태양 전지 웨이퍼(45)가 절단될 수 있거나, 부서질 수 있거나, 그렇지 않으면 분리될 수 있는 예시적인 방법을 도시한다. 이러한 예에서, 몇몇 전체 폭의 직사각형의 태양 전지들(10L)은 상기 웨이퍼의 중심부로부터 절단되고, 추가적으로 몇몇 보다 짧은 직사각형의 태양 전지들(10S)은 상기 웨이퍼의 단부들로부터 절단되며, 상기 웨이퍼의 챔퍼 처리되거나 라운드진 모서리들은 버려진다. 태양 전지들(10L)은 하나의 폭의 슁글드(shingled) 슈퍼 셀들을 형성하는 데 사용될 수 있으며, 태양 전지들(10S)은 보다 좁은 폭의 슁글드 슈퍼 셀들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 3A shows that a pseudo square silicon
선택적으로는, 상기 챔퍼 처리된(예를 들면, 라운드진) 모서리들은 상기 웨이퍼의 단부들로부터 절단되는 상기 태양 전지들 상에 유지될 수 있다. 도 2b-도 2c는 도 2a의 경우와 실질적으로 유사하지만, 상기 태양 전지들이 절단되었던 상기 웨이퍼로부터 유지되는 챔퍼 처리된 모서리들을 갖는 예시적인 "쉐브론(chevron)" 직사각형의 태양 전지들(10)의 전면들을 도시한다. 도 2b에서, 버스 바(15)는 실질적으로 상기 측면의 길이를 위해 두 긴 측면들의 보다 짧은 것에 인접하여 위치하고 평행하게 진행되며, 적어도 부분적으로 상기 태양 전지의 챔퍼 처리된 모서리들 주위의 양 단부들에서 더 연장된다. 도 2c에서, 버스 바(15)는 실질적으로 상기 측면의 길이를 위해 상기 두 긴 측면들의 보다 긴 것에 인접하여 위치하고 평행하게 진행된다. 도 3b-도 3c는 도 2a에 도시한 경우와 유사한 전면 금속화 패턴들을 갖는 복수의 태양 전지들(10) 및 도 2b에 도시한 경우와 유사한 전면 금속화 패턴들을 갖는 두 개의 챔퍼 처리된 태양 전지들(10)을 제공하도록 도 3c에 도시한 파선들을 따라 다이스될 수 있는 의사(pseudo) 정사각형의 웨이퍼(45)의 전면도 및 후면도를 도시한다. Optionally, the chamfered (eg, rounded) edges may be retained on the solar cells being cut from the ends of the wafer. 2B-2C are substantially similar to the case of FIG. 2A, but of exemplary “chevron” rectangular
도 2b에 도시한 예시적인 전면 금속화 패턴에서, 상기 셀의 챔퍼 처리된 모서리들 주위로 연장되는 상기 버스 바(15)의 두 단부들은 각기 상기 셀의 긴 측면에 인접하여 위치하는 상기 버스 바의 일부로부터 증가되는 거리로 테이퍼(taper)지는(점차 좁아지는) 폭을 가질 수 있다. 유사하게, 도 3b에 도시한 예시적인 전면 금속화 패턴에서, 별개의 콘택 패드(contact pad)들(15)을 상호 연결하는 얇은 컨덕터(conductor)의 두 단부들은 상기 태양 전지의 챔퍼 처리된 모서리들 주위로 연장되고, 이를 따라 상기 별개의 콘택 패드들이 배열되는 상기 태양 전지의 긴 측면으로부터 증가되는 거리로 테이퍼진다. 이러한 테이퍼링(tapering)은 선택적이지만, 저항성 손실을 상당히 증가시키지 않고 금속의 사용 및 상기 태양 전지의 활성 영역의 쉐이딩(shading)을 유리하게 감소시킬 수 있다.In the exemplary front surface metallization pattern shown in Figure 2b, the two ends of the
도 3d-도 3e는 도 2a에 도시한 경우와 유사한 전면 금속화 패턴들을 갖는 복수의 태양 전지들(10)을 제공하도록 도 3e에 도시한 파선들을 따라 다이스될 수 있는 완전한 정사각형의 웨이퍼(47)의 전면도 및 후면도를 도시한다.3D-3E show a fully
챔퍼 처리된 직사각형의 태양 전지들은 챔퍼 처리된 태양 전지들만을 포함하는 슈퍼 셀들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 선택적으로는, 하나 또는 그 이상의 이러한 챔퍼 처리된 직사각형의 태양 전지들이 슈퍼 셀을 형성하도록 하나 또는 그 이상의 챔퍼 처리되지 않은 직사각형의 태양 전지들(예를 들면, 도 2a)과 결합되어 사용될 수 있다. 예를 들면, 슈퍼 셀의 단부 태양 전지들은 챔퍼 처리된 태양 전지들이 될 수 있고, 중앙부 태양 전지들은 챔퍼 처리되지 않은 태양 전지들이 될 수 있다. 챔퍼 처리된 태양 전지들이 슈퍼 셀 내에 또는 보다 일반적으로 태양광 모듈 내에 챔퍼 처리되지 않은 태양 전지들과 결합되어 사용될 경우, 상기 태양 전지들의 동작 동안에 광에 노출되는 동일한 전면 면적을 갖는 상기 챔퍼 처리된 및 챔퍼 처리되지 않은 태양 전지들의 결과가 되게 하는 상기 태양 전지들에 대한 치수를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 방식으로 상기 태양 전지 면적들을 일치(matching)시키는 것은 상기 챔퍼 처리된 및 챔퍼 처리되지 않은 태양 전지들 내에 생성되는 전류를 일치시키며, 이는 챔퍼 처리된 및 챔퍼 처리되지 않은 태양 전지들 모두를 포함하는 직렬 연결된 스트링(string)의 성능을 향상시킨다. 동일한 의사 정사각형의 웨이퍼로부터 절단되는 챔퍼 처리된 및 챔퍼 처리되지 않은 태양 전지들의 면적은, 예를 들면 상기 챔퍼 처리된 태양 전지들 상의 없어진 모서리들을 보상하기 위해 이들의 긴 축들에 직교하는 방향으로 상기 챔퍼 처리된 태양 전지들이 챔퍼 처리되지 않은 태양 전지들보다 약간 넓게 만들도록 상기 웨이퍼가 다이스되는 라인들의 위치들을 조정함에 의해 일치될 수 있다.Chamfered rectangular solar cells can be used to form super cells containing only chamfered solar cells. Additionally or alternatively, one or more of such chamfered rectangular solar cells may be used in combination with one or more undisturbed rectangular solar cells (eg, FIG. 2A ) to form a super cell. there is. For example, the end solar cells of a super cell may be chamfered solar cells, and the central solar cells may be unchamfered solar cells. When chamfered solar cells are used in combination with unchamfered solar cells in a super cell or more generally in a solar module, the chamfered and It may be desirable to use dimensions for solar cells that result in unchamfered solar cells. Matching the solar cell areas in this way matches the current generated in the chamfered and unchamfered solar cells, including both chamfered and unchamfered solar cells. Improves the performance of series-connected strings. The area of chamfered and non-chamfered solar cells cut from the same pseudo-square wafer is eg in a direction orthogonal to their long axes to compensate for missing corners on the chamfered solar cells. This can be matched by adjusting the positions of the lines through which the wafer is diced to make the treated solar cells slightly wider than the unchamfered solar cells.
태양광 모듈은 오직 챔퍼 처리되지 않은 직사각형의 태양 전지들로부터 형성되는 슈퍼 셀들만을 포함할 수 있거나, 챔퍼 처리된 직사각형의 태양 전지들로부터 형성되는 슈퍼 셀들만을 포함할 수 있거나, 챔퍼 처리된 및 챔퍼 처리되지 않은 태양 전지들을 구비하는 슈퍼 셀들만을 포함할 수 있거나, 슈퍼 셀의 이들 세 변형예들의 임의의 결합을 포함할 수 있다.A solar module may include only super cells formed from chamfered rectangular solar cells, or it may include only super cells formed from chamfered rectangular solar cells, or chamfered and It may include only super cells with unchamfered solar cells, or any combination of these three variants of a super cell.
일부 예들에서, 웨이퍼의 에지들 부근의 표준 크기의 정사각형 또는 의사 정사각형의 태양 전지 웨이퍼(예를 들면, 웨이퍼(45) 또는 웨이퍼(47))의 일부들은 상기 에지들로부터 떨어져 위치하는 상기 웨이퍼의 일부들보다 낮은 효율로 광을 전기로 변환시킬 수 있다. 결과적인 직사각형의 태양 전지들의 효율을 개선하기 위하여, 일부 변형예들에서 상기 웨이퍼의 하나 또는 그 이상의 에지들은 상기 웨이퍼가 다이스되기 전에 보다 낮은 효율의 부분들을 제거하도록 트림(trim)된다. 상기 웨이퍼의 에지들로부터 트림되는 부분들은, 예를 들면 약 1㎜ 내지 약 5㎜의 폭들을 가질 수 있다. 또한, 도 3b 및 도 3d에 도시한 바와 같이, 상기 웨이퍼로부터 다이스되는 두 개의 단부 태양 전지들(10)은 이들의 외측 에지들을 따르며 이에 따라 상기 웨이퍼의 에지들의 두 개를 따라 이들의 전면 버스 바(bus bar)들(또는 별개의 콘택 패드들)(15)을 구비하여 배향될 수 있다. 본 명세서에 개시되는 슈퍼 셀들에서 버스 바들(또는 별개의 콘택 패드들)(15)이 통상적으로 인접하는 태양 전지에 의해 중첩되기 때문에, 상기 웨이퍼의 이들 두 에지들을 따른 낮은 광 변환 효율은 통상적으로 상기 태양 전지들의 성능에 영향을 미치지 않는다. 이에 따라, 일부 변형예들에서 상기 직사각형의 태양 전지들의 짧은 측면들에 평행하게 배향된 정사각형 또는 의사 정사각형의 웨이퍼의 에지들은 앞서 설명한 바와 같이 트림되지만, 직사각형의 태양 전지들의 긴 측면들에 평행하게 배향된 상기 웨이퍼의 에지들은 그렇지 않다. 다른 변형예들에서, 정사각형의 웨이퍼(예를 들면, 도 3d의 웨이퍼(47))의 하나, 둘, 셋 또는 네 개의 에지들이 앞서 설명한 바와 같이 트림된다. 다른 변형예들에서, 의사-정사각형의 웨이퍼의 긴 에지들의 하나, 둘, 셋 또는 네 개가 앞서 설명한 바와 같이 트림된다.In some examples, portions of a standard sized square or pseudo-square solar cell wafer (eg,
길고 좁은 종횡비와 표준 156㎜×156㎜ 태양 전지의 경우보다 작은 면적들을 갖는 태양 전지들이, 예시한 바와 같이 본 명세서에 개시되는 태양 전지 모듈들에서 I2R 저항성 출력 손실들을 감소시키도록 유리하게 채용될 수 있다. 특히, 표준 크기의 실리콘 태양 전지들에 비해 태양 전지들(10)의 감소된 면적은 상기 태양 전지 내에 생성되는 전류를 감소시켜, 상기 태양 전지 및 이러한 태양 전지들의 직렬로 연결된 스트링 내의 저항성 출력 손실을 직접 감소시킨다. 또한, 슈퍼 셀을 통해 전류가 상기 태양 전지들의 짧은 측면들에 평행하게 흐르도록 슈퍼 셀(100) 내에 이러한 직사각형의 태양 전지들을 배열하는 것은 전류가 상기 전면 금속화 패턴 내의 핑거들(20)에 도달하도록 상기 반도체 물질을 통해 흘러야 하는 거리를 감소시킬 수 있고, 상기 핑거들의 요구되는 길이를 감소시킬 수 있으며, 이는 또한 저항성 출력 손실을 감소시킬 수 있다.Solar cells with a long and narrow aspect ratio and smaller areas than that of a standard 156 mm×156 mm solar cell are advantageously employed to reduce I 2 R resistive output losses in the solar cell modules disclosed herein as illustrated can be In particular, the reduced area of
전술한 바와 같이, 상기 태양 전지들을 직렬로 연결하도록 이들의 중첩되는 영역 내에서 중첩된 태양 전지들(10)을 결합시키는 것은 태양 전지들의 종래의 태브드(tabbed) 직렬 연결된 스트링들에 비하여 인접하는 태양 전지들 사이의 전기적인 연결의 길이를 감소시킨다. 이는 또한 저항성 출력 손실을 감소시킨다.As mentioned above, coupling overlapping
도 2a를 다시 참조하면, 예시한 예에서 상기 태양 전지(10) 상의 전면 금속화 패턴은 버스 바(15)에 평행하고 이로부터 이격되는 선택적인 바이패스 컨덕터(bypass conductor)(40)를 포함한다(이와 같은 바이패스 컨덕터는 또한 도 2b-도 2c, 도 3b 및 도 3d에 도시한 금속화 패턴들에 선택적으로 사용될 수 있으며, 또한 연속되는 버스 바보다는 별개의 콘택 패드들(15)과 결합되어 도 2q에 도시한다). 바이패스 컨덕터(40)는 버스 바(15)와 바이패스 컨덕터(40) 사이에 형성될 수 있는 크랙(crack)들을 전기적으로 우회하도록 핑거들(20)을 상호 연결한다. 버스 바(15) 부근의 위치들에서 핑거들(20)을 자를 수 있는 이러한 크랙들은 그렇지 않으면 태양 전지(10)의 영역들을 버스 바(15)로부터 분리할 수 있다. 상기 바이패스 컨덕터는 이러한 끊어진 핑거들과 상기 버스 바 사이에 선택적인 전기적 통로를 제공한다. 예시한 예는 버스 바(15)에 평행하게 위치하여, 상기 버스 바의 대략적인 전체 길이로 연장되며, 모든 핑거들(20)을 상호 연결하는 바이패스 컨덕터(40)를 도시한다. 이러한 배치가 바람직할 수 있지만, 요구되는 것은 아니다. 존재할 경우, 상기 바이패스 컨덕터는 상기 버스 바에 평행하게 진행될 필요가 없으며, 상기 버스 바의 전체 길이로 연장될 필요가 없다. 또한, 바이패스 컨덕터는 적어도 두 핑거들을 상호 연결하지만, 모든 핑거들을 상호 연결할 필요는 없다. 둘 또는 그 이상의 짧은 바이패스 컨덕터들이, 예를 들면 보다 긴 바이패스 컨덕터 대신에 사용될 수 있다. 바이패스 컨덕터들의 임의의 적합한 배치가 사용될 수 있다. 이러한 바이패스 컨덕터들의 사용은 2012년 2월 13일에 출원되었고, 그 개시 사항이 여기에 참조로 포함되는 미국 특허 출원 제13/371,790호(발명의 명칭: "크래킹을 보상하거나 방지할 수 있는 금속화를 구비하는 태양 전지(Solar Cell With Metallization Compensating For Or Preventing Cracking)")에 보다 상세하게 기재되어 있다.Referring again to FIG. 2A , in the illustrated example the front surface metallization pattern on the
도 2a의 예시적인 전면 금속화 패턴은 또한 버스 바(15)로부터 대향되는 이들의 먼 단부들에서 핑거들(20)을 상호 연결하는 선택적인 단부 컨덕터(42)를 포함한다(이와 같은 단부 컨덕터는 또한 도 2b-도 2c, 도 3b와 도 3d 및 도 2q에 도시한 금속화 패턴들에 선택적으로 사용될 수 있다). 상기 컨덕터(42)의 폭은, 예를 들면 핑거(20)의 폭과 대략적으로 동일할 수 있다. 컨덕터(42)는 바이패스 컨덕터(40)와 컨덕터(42) 사이에 형성될 수 있는 크랙들을 전기적으로 우회하도록 핑거들(20)을 상호 연결하며, 이에 따라 그렇지 않으면 이러한 크랙들에 의해 전기적으로 분리될 수 있는 태양 전지(10)의 영역들을 위하여 버스 바(15)에 대해 전류 통로를 제공한다.The exemplary front surface metallization pattern of FIG. 2A also includes an
비록 예시한 예들의 일부가 균일한 폭으로 실질적으로 태양 전지(10)의 긴 측면들의 길이로 연장되는 전방 버스 바(15)를 도시하지만, 이러한 점이 요구되는 것은 아니다. 예를 들면, 앞서 시사한 바와 같이 전방 버스 바(15)는, 예를 들면 도 2h, 도 2q 및 도 3b에 도시한 바와 같은 태양 전지(10)의 측면을 따라 예를 들어 서로 일렬로 배열될 수 있는 둘 또는 그 이상의 전면의 별개의 콘택 패드들(15)로 대체될 수 있다. 이러한 분리된 콘택 패드들은, 예를 들면 앞서 언급한 도면들에 도시한 바와 같이 이들 사이로 진행되는 보다 얇은 컨덕터들에 의해 선택적으로 상호 연결될 수 있다. 이러한 변형예들에서, 상기 태양 전지의 긴 측면에 직교하게 측정된 상기 콘택 패드들의 폭은, 예를 들면 상기 콘택 패드들을 상호 연결하는 얇은 컨덕터들의 폭의 약 2배 내지 약 20배가 될 수 있다. 상기 전면 금속화 패턴 내의 각 핑거에 대해 분리된(예를 들면, 작은) 콘택 패드가 존재할 수 있거나, 각 콘택 패드가 둘 또는 그 이상의 핑거들에 연결될 수 있다. 전면 콘택 패드들(15)은, 예를 들면 정사각형이 될 수 있거나, 상기 태양 전지의 에지에 평행하게 연장되는 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 전면 콘택 패드들(15)은 예를 들면, 약 1㎜ 내지 약 1.5㎜의 상기 태양 전지의 긴 측면에 직교하는 폭들 및 예를 들면, 약 1㎜ 내지 약 10㎜의 상기 태양 전지의 긴 측면에 평행한 길이들을 가질 수 있다. 상기 태양 전지의 긴 측면에 평행하게 측정된 콘택 패드들(15) 사이의 간격은, 예를 들면 약 3㎜ 내지 약 30㎜가 될 수 있다. Although some of the illustrated examples show a
선택적으로는, 태양 전지(10)는 전방 버스 바(15) 및 별개의 전방 콘택 패드들(15)이 모두 결핍될 수 있고, 상기 전면 금속화 패턴 내의 핑거들(20)만을 포함할 수 있다. 이러한 변형예들에서, 그렇지 않으면 전방 버스 바(15) 또는 콘택 패드들(15)에 의해 수행될 수 있는 전류 집전(current-collecting) 기능들이 두 태양 전지들(10)을 상술한 중첩되는 구성으로 서로 결합하는 데 사용되는 도전성 물질에 의해 대신 수행될 수 있거나, 부분적으로 수행될 수 있다. Alternatively, the
버스 바(15) 및 콘택 패드들(15)이 모두 결핍된 태양 전지들은 바이패스 컨덕터(40)를 포함할 수 있거나, 바이패스 컨덕터(40)를 포함하지 않을 수 있다. 버스 바(15) 및 콘택 패드들(15)이 존재하지 않을 경우, 바이패스 컨덕터(40)는 상기 바이패스 컨덕터와 상기 중첩되는 태양 전지에 도전성으로 결합되는 상기 전면 금속화 패턴의 일부 사이에 형성되는 크랙들을 우회하도록 배열될 수 있다.Solar cells lacking both the
버스 바 또는 별개의 콘택 패드들(15), 핑거들(20), 바이패스 컨덕터(40)(존재할 경우) 및 단부 컨덕터(42)(존재할 경우)를 포함하는 상기 전면 금속화 패턴들은, 예를 들면 종래의 스크린 프린팅(screen printing) 방법들에 의해 이러한 목적들을 위해 종래에 사용되고 증착되는, 예를 들면 실버 페이스트(silver paste)로부터 형성될 수 있다. 선택적으로는, 상기 전면 금속화 패턴들은 전기 도금된 구리로부터 형성될 수 있다. 임의의 다른 적합한 물질들 및 공정들 또한 사용될 수 있다. 상기 전면 금속화 패턴이 실버로 형성되는 변형예들에서, 상기 셀의 에지를 따라 연속되는 버스 바(15)보다 별개의 전면 콘택 패드들(15)의 사용이 상기 태양 전지 상의 실버의 양을 감소시키며, 이는 유리하게 비용을 감소시킨다. 상기 전면 금속화 패턴이 구리로부터 또는 실버보다 덜 비싼 다른 도체로부터 형성되는 변형예들에서, 연속되는 버스 바(15)가 비용적인 문제가 없이 채용될 수 있다.The front surface metallization patterns comprising a bus bar or
도 2d-도 2g, 도 3c 및 도 3e는 태양 전지를 위한 예시적인 후면 금속화 패턴들을 도시한다. 이들 예들에서, 상기 후면 금속화 패턴들은 상기 태양 전지의 후면의 긴 에지들의 하나를 따라 배열되는 별개의 후면 콘택 패드들(25) 및 상기 태양 전지의 남아 있는 후면의 실질적으로 모두를 덮는 금속 콘택(30)을 포함한다. 슁글드 슈퍼 셀에서, 콘택 패드들(25)은 두 태양 전지들을 직렬로 전기적으로 연결하도록, 예를 들면 버스 바에 또는 인접하고 중첩되는 태양 전지의 상부 표면의 에지를 따라 배열되는 별개의 콘택 패드들에 결합된다. 예를 들면, 각 별개의 후면 콘택 패드(25)는 상기 중첩되는 태양 전지의 전면 상의 대응되는 별개의 전면 콘택 패드(15)와 정렬될 수 있고, 상기 분리된 콘택 패드들에만 적용되는 전기적으로 도전성인 결합 물질에 의해 결합될 수 있다. 분리된 콘택 패드들(25)은, 예를 들면 정사각형(도 2d)이 될 수 있거나, 상기 태양 전지의 에지(도 2e-도 2g, 도 3c, 도 3e)에 평행하게 연장되는 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 콘택 패드들(25)은 예를 들면, 약 1㎜ 내지 약 5㎜의 상기 태양 전지의 긴 측면에 직교하는 폭들 및 예를 들면, 약 1㎜ 내지 약 10㎜의 상기 태양 전지의 긴 측면에 평행한 길이들을 가질 수 있다. 상기 태양 전지의 긴 측면에 평행하게 측정된 콘택 패드들(25) 사이의 간격은, 예를 들면 약 3㎜ 내지 약 30㎜가 될 수 있다.2D-2G, 3C and 3E show exemplary backside metallization patterns for a solar cell. In these examples, the backside metallization patterns include discrete
콘택(30)은, 예를 들면 알루미늄으로부터 및/또는 전기 도금된 구리로부터 형성될 수 있다. 알루미늄 후방 콘택(30)의 형성은 통상적으로 상기 태양 전지 내의 후면 재결합(back surface recombination)을 감소시키는 후면 전계(back surface field)를 제공하며, 이에 따라 태양 전지 효율을 향상시킨다. 콘택(30)이 알루미늄보다는 구리로부터 형성될 경우, 콘택(30)은 후면 재결합을 유사하게 감소시키도록 다른 패시베이션(passivation) 계획(예를 들면, 알루미늄 산화물)과 결합되어 사용될 수 있다. 별개의 콘택 패드들(25)은, 예를 들면, 실버 페이스트로부터 형성될 수 있다. 상기 셀의 에지를 따라 연속되는 실버 콘택 패드보다는 별개의 실버 콘택 패드들(25)의 사용이 상기 후면 금속화 패턴 내의 실버의 양을 감소시킬 수 있으며, 이는 비용을 유리하게 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 태양 전지들이 후면 재결합을 감소시키도록 알루미늄 콘택의 형성에 의해 제공되는 후면 전계에 의존할 경우, 연속되는 실버 콘택보다는 별개의 실버 콘택들의 사용이 태양 전지 효율을 향상시킬 수 있다. 이는 상기 실버 후면 콘택들이 후면 전계를 제공하지 않으며, 이에 따라 전하 재결합(carrier recombination)을 증진시키고 상기 실버 콘택들 상부의 상기 태양 전지들 내의 불용(비활성) 부피를 생성하는 경향이 있기 때문이다. 종래의 리본-태브드(ribbon-tabbed) 태양 전지 스트링들에서, 이들 불용 부피(dead volume)들은 통상적으로 상기 태양 전지의 전면 상의 리본들 및/또는 버스 바들에 의해 가려지며, 이에 따라 효율의 어떠한 추가적인 손실을 가져오지 않는다. 그러나 여기에 개시되는 태양 전지들 및 슈퍼 셀들에서, 후면 실버 콘택 패드들(25) 상부의 상기 태양 전지의 부피는 통상적으로 임의의 전면 금속화에 의해 가려지지 않으며, 실버 후면 금속화의 사용으로부터 야기되는 임의의 불용 부피들은 상기 셀의 효율을 감소시킨다. 상기 태양 전지의 후면의 에지를 따라 연속되는 실버 콘택 패드보다 별개의 실버 콘택 패드들(25)의 사용은 이에 따라 임의의 대응되는 불용 영역들의 부피를 감소시키며, 상기 태양 전지의 효율을 증가시킨다.Also, when the solar cells rely on the backside electric field provided by the formation of aluminum contacts to reduce backside recombination, the use of discrete silver contacts rather than continuous silver contacts can improve solar cell efficiency. This is because the silver back contacts do not provide a back electric field and thus tend to promote carrier recombination and create an insoluble (inert) volume in the solar cells over the silver contacts. In conventional ribbon-tabbed solar cell strings, these dead volumes are typically obscured by ribbons and/or bus bars on the front side of the solar cell, thus resulting in any loss of efficiency. no additional losses However, in the solar cells and super cells disclosed herein, the volume of the solar cell above the back side
후면 재결합을 감소시키기 위해 후면 전계에 의존하지 않는 변형예들에서, 상기 후면 금속화 패턴은, 예를 들면 도 2q에 도시한 바와 같이, 별개의 콘택 패드들(25)보다는 상기 태양 전지의 길이로 연장되는 연속되는 버스 바(25)를 채용할 수 있다. 이와 같은 버스 바(25)는 예를 들면, 주석 또는 실버로 형성될 수 있다.In variants that do not rely on a backside electric field to reduce backside recombination, the backside metallization pattern may extend the length of the solar cell rather than
상기 후면 금속화 패턴들의 다른 변형예들은 별개의 주석 콘택 패드들(25)을 채용할 수 있다. 상기 후면 금속화 패턴들의 변형예들은 도 2a-도 2c의 전면 금속화 패턴들에 도시한 경우들과 유사한 핑거 콘택들을 채용할 수 있고, 콘택 패드들 및 버스 바가 결핍될 수 있다.Other variations of the backside metallization patterns may employ separate
비록 도면들에 도시한 특정한 예시적인 태양 전지들이 전면 및 후면 금속화 패턴들의 특정한 결합들을 가지는 것으로 설명되지만, 보다 일반적으로는 전면 및 후면 금속화 패턴들의 임의의 적합한 결합이 사용될 수 있다. 예를 들면, 하나의 적합한 결합은 별개의 콘택 패드들(15), 핑거들(20) 및 선택적인 바이패스 컨덕터(40)를 포함하는 실버 전면 금속화 패턴, 그리고 알루미늄 콘택(30) 및 별개의 실버 콘택 패드들(25)을 포함하는 후면 금속화 패턴을 채용할 수 있다. 다른 적합한 결합은 연속되는 버스 바(15), 핑거들(20) 및 선택적인 바이패스 컨덕터(40)를 포함하는 구리 전면 금속화 패턴, 그리고 연속되는 버스 바(25) 및 구리 콘택(30)을 포함하는 후면 금속화 패턴을 채용할 수 있다.Although the specific example solar cells shown in the figures are described as having specific combinations of front and back surface metallization patterns, more generally any suitable combination of front and back surface metallization patterns may be used. For example, one suitable combination is a silver front surface metallization pattern comprising
상기 슈퍼 셀 제조 공정(다음에 보다 상세하게 설명됨)에서, 슈퍼 셀 내의 인접하고 중첩되는 태양 전지들을 결합시키는 데 사용되는 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 상기 태양 전지의 전면 또는 후면의 에지에서 (별개의 또는 연속되는)콘택 패드들 상으로만 분배될 수 있고, 상기 태양 전지의 주위의 부분들 상으로는 분배되지 않을 수 있다. 이는 물질의 사용을 감소시키며, 상술한 바와 같이 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질과 상기 태양 전지 사이의 CTE 불일치로부터 야기되는 스트레스를 감소시키거나 수용할 수 있다. 그러나, 증착 동안이나 이 후 및 큐어링(curing) 이전에, 전기적으로 도전성인 결합 물질의 일부들이 상기 콘택 패드들을 넘어서 상기 태양 전지의 주위의 부분들 상으로 확산되는 경향이 있을 수 있다. 예를 들면, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질의 결합시키는 수지 부분이 모세관 힘들에 의해 상기 태양 전지 표면의 텍스처드(textured) 또는 다공성의 인접하는 부분들 상으로 콘택 패드에서 빼내질 수 있다. 또한, 상기 증착 공정 동안에 상기 도전성 결합 물질의 일부가 상기 콘택 패드를 빗나갈 수 있고, 대신에 상기 태양 전지 표면의 인접하는 부분들 상에 증착될 수 있으며, 그로부터 가능하게 확산될 수 있다. 상기 도전성 결합 물질의 이러한 확산 및/또는 부정확한 증착은 상기 중첩되는 태양 전지들 사이의 결합을 약화시킬 수 있고, 그 상부로 상기 도전성 결합 물질이 분산되었거나 잘못되게 증착되었던 상기 태양 전지의 일부들을 손상시킬 수 있다. 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질의 이러한 확산은, 예를 들면, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 실질적으로 제 위치에 유지하도록 각 콘택 패드 부근 또는 주위에 댐(dam)이나 배리어(barrier)를 형성하는 금속화 패턴으로 감소되거나 방지될 수 있다. In the super cell fabrication process (described in more detail below), the electrically conductive bonding material used to bond adjacent and overlapping solar cells within a super cell is applied at the edge of the front or back surface of the solar cell ( It may be distributed only onto contact pads (separate or continuous) and not onto surrounding portions of the solar cell. This reduces the use of materials and can reduce or accommodate the stress resulting from the CTE mismatch between the electrically conductive bonding material and the solar cell as described above. However, during or after deposition and prior to curing, portions of the electrically conductive bonding material may tend to diffuse beyond the contact pads and onto surrounding portions of the solar cell. For example, a bonding resinous portion of the electrically conductive bonding material may be pulled from a contact pad onto textured or porous adjacent portions of the solar cell surface by capillary forces. Also, during the deposition process, a portion of the conductive bonding material may deflect the contact pad and instead deposit on and possibly diffuse from adjacent portions of the solar cell surface. Such diffusion and/or incorrect deposition of the conductive bonding material can weaken the bonding between the overlapping solar cells and damage the portions of the solar cells onto which the conductive bonding material has been dispersed or incorrectly deposited. can do it Such diffusion of the electrically conductive bonding material may, for example, form a dam or barrier near or around each contact pad to hold the electrically conductive bonding material substantially in place. It can be reduced or prevented with a metallization pattern.
도 2h-도 2k에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 상기 전면 금속화 패턴은 별개의 콘택 패드들(15), 핑거들(20) 및 배리어들(17)을 포함할 수 있고, 각 배리어(17)는 대응되는 콘택 패드(15)를 둘러싸며, 상기 콘택 패드와 상기 배리어 사이에 모우트(moat)를 형성하도록 댐으로 기능한다. 상기 태양 전지 상으로 분산될 때에 상기 콘택 패드들에서 흘러나오거나 상기 콘택 패드들을 벗어나는 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질(18)의 일부들(19)은 배리어들(17)에 의해서 모우트들에 제한될 수 있다. 이는 상기 도전성 접착 결합 물질이 상기 콘택 패드들로부터 상기 셀들의 주위의 부분들 상으로 더 확산되는 것을 방지한다. 배리어들(17)은, 예를 들면 핑거들(20) 및 콘택 패드들(15)과 동일한 물질(예를 들면, 실버)로부터 형성될 수 있고, 예를 들면 약 10미크론 내지 약 40미크론의 높이들을 가질 수 있으며, 예를 들면 약 30미크론 내지 약 100미크론의 폭들을 가질 수 있다. 배리어(17)와 콘택 패드(15) 사이에 형성되는 모우트는, 예를 들면 약 100미크론 내지 약 2㎜의 폭을 가질 수 있다. 비록 예시한 예들이 각 전방 콘택 패드(15) 주위에 단일 배리어(17)만을 포함하지만, 다른 변형예들에서 둘 또는 그 이상의 이러한 배리어들이, 예를 들면 각 콘택 패드 주위에 동심으로 위치할 수 있다. 전면 콘택 패드 및 이의 하나 또는 그 이상의 주위의 배리어들은, 예를 들면 "불스-아이(bulls-eye)" 타겟과 유사한 형상을 형성할 수 있다. 도 2h에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 배리어들(17)은 핑거들(20) 및 콘택 패드들(15)을 상호 연결하는 얇은 컨덕터들과 상호 연결될 수 있다. 2H-2K, for example, the front surface metallization pattern may include
유사하게, 도 2l-도 2n에 도시한 바와 같이, 예를 들면 상기 후면 금속화 패턴은 (예를 들면, 실버)별개의 후방 콘택 패드들(25), 실질적으로 상기 태양 전지의 후면의 모두를 덮는 (예를 들면, 알루미늄)콘택(30), 그리고 (예를 들면, 실버)배리어들(27)을 포함할 수 있고, 각 배리어(27)는 대응되는 후방 콘택 패드(25)를 둘러싸고, 상기 콘택 패드와 상기 배리어 사이의 모우트를 형성하는 댐으로 작용한다. 콘택(30)의 일부는 예시한 바와 같이 상기 모우트를 채울 수 있다. 상기 태양 전지 상으로 분산될 때에 콘택 패드들(25)에서 흘러나오거나 상기 콘택 패드들을 벗어나는 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질의 일부들은 배리어들(27)에 의해 상기 모우트들에 제한될 수 있다. 이는 상기 도전성 접착 결합 물질이 상기 콘택 패드들로부터 상기 셀의 주위의 부분들 상으로 더 확산되는 것을 방지한다. 배리어들(27)은, 예를 들면 약 10미크론 내지 약 40미크론의 높이들을 가질 수 있고, 예를 들면 약 50미크론 내지 약 500미크론의 폭들을 가질 수 있다. 배리어(27)와 콘택 패드(25) 사이에 형성되는 모우트는, 예를 들면 약 100미크론 내지 약 2㎜의 폭을 가질 수 있다. 비록 예시한 예들이 각 후면 콘택 패드(25) 주위에 단일 배리어(27)만을 포함하지만, 다른 변형예들에서 둘 또는 그 이상의 이러한 배리어들이, 예를 들면 각 콘택 패드 주위에 동심으로 배치될 수 있다. 후면 콘택 패드 및 이의 하나 또는 그 이상의 주위의 배리어들은, 예를 들면 "불스-아이" 타겟과 유사한 형상을 형성할 수 있다. Similarly, as shown in Figures 2L-2N, for example, the backside metallization pattern (eg, silver) separate
실질적으로 상기 태양 전지의 에지의 길이로 진행되는 연속되는 버스 바 또는 콘택 패드 또한 상기 도전성 접착 결합 물질의 확산을 방지하는 배리어에 의해 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 도 2q는 후면 버스 바(25)를 둘러싸는 이와 같은 배리어(27)를 도시한다. 전면 버스 바(예를 들면, 도 2a의 버스 바(15))는 배리어에 의해 유사하게 둘러싸일 수 있다. 유사하게, 전면 또는 후면 콘택 패드들의 열(row)은 분리된 배리어들에 의해 개별적으로 둘러싸이기 보다는 이와 같은 배리어에 의해 그룹으로 둘러싸일 수 있다.A continuous bus bar or contact pad running substantially the length of the edge of the solar cell may also be surrounded by a barrier preventing diffusion of the conductive adhesive bonding material. For example, FIG. 2q shows such a
앞서 설명한 바와 같이 주위의 버스 바 또는 하나 또는 그 이상의 콘택 패드들 보다는, 상기 전면 또는 후면 금속화 패턴의 특징은 배리어와 상기 태양 전지의 에지 사이에 위치하는 상기 버스 바 또는 콘택 패드들을 구비하여 상기 태양 전지의 중첩된 에지에 평행하게 실질적으로 상기 태양 전지의 길이로 진행되는 상기 배리어를 형성할 수 있다. 이와 같은 배리어는 바이패스 컨덕터(앞서 설명한)로서 두 가지 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 도 2r에서, 바이패스 컨덕터(40)는 콘택 패드들(15) 상의 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질이 상기 태양 전지의 전면의 활성 영역 상으로 확산되는 것을 방지하는 경향이 있는 배리어를 제공한다. 유사한 배치가 후면 금속화 패턴들에 대해 사용될 수 있다.Rather than surrounding bus bars or one or more contact pads as previously described, a feature of the front or back surface metallization pattern includes the bus bar or contact pads positioned between a barrier and an edge of the solar cell. It is possible to form the barrier running substantially the length of the solar cell parallel to the overlapping edge of the cell. A barrier like this can serve two purposes as a bypass conductor (described above). For example, in FIG. 2R ,
도전성 접착 결합 물질의 확산에 대한 배리어들은 앞서 설명한 바와 같이 모우트를 형성하도록 콘택 패드들 또는 버스 바들로부터 이격될 수 있지만, 이러한 점이 요구되는 것은 아니다. 이러한 배리어들은, 예를 들면 도 2o 또는 도 2p에 도시한 바와 같이 인접한 콘택 패드 또는 버스 바를 대신할 수 있다. 이러한 변형예들에서, 상기 배리어는 상기 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질을 상기 콘택 패드 또는 버스 바 상에 유지하도록 바람직하게는 상기 콘택 패드 또는 버스 바보다 크다. 비록 도 2o 및 도 2p에 전면 금속화 패턴의 일부들이 도시되지만, 유사한 배치들이 후면 금속화 패턴들에 대해 사용될 수 있다.Barriers to diffusion of the conductive adhesive bonding material may be spaced apart from the contact pads or bus bars to form a moat as described above, although this is not required. These barriers may replace adjacent contact pads or bus bars, for example as shown in FIG. 2o or FIG. 2p. In such variations, the barrier is preferably larger than the contact pad or bus bar to retain the uncured conductive adhesive bonding material on the contact pad or bus bar. Although portions of the front side metallization pattern are shown in FIGS. 2O and 2P , similar arrangements can be used for the back side metallization patterns.
도전성 접착 결합 물질의 확산에 대한 배리어들 및/또는 이러한 배리어들과 콘택 패드들 또는 버스 바들 사이의 모우트들, 그리고 이러한 모우트들 내로 확산된 임의의 도전성 접착 결합 물질은 상기 슈퍼 셀 내의 인접하는 태양 전지에 의해 중첩되는 상기 태양 전지 표면의 영역 내에 선택적으로 놓일 수 있고, 이에 따라 시야에서 감춰질 수 있으며 태양 복사에 대한 노출로부터 가려질 수 있다.Barriers to diffusion of conductive adhesive bonding material and/or moats between these barriers and contact pads or bus bars, and any conductive adhesive bonding material diffused into such moouts, may be disposed of adjacent to adjacent in the super cell. It can optionally lie within the area of the surface of the solar cell that is overlapped by the solar cell, and thus can be hidden from view and obscured from exposure to solar radiation.
앞서 설명한 바와 같은 배리어들의 사용에 선택적으로 또는 추가적으로, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 마스크를 사용하거나 정확한 증착을 가능하게 하는 임의의 다른 적합한 방법(예를 들면, 스크린 프린팅)으로 증착될 수 있으며, 이에 따라 증착 동안에 상기 콘택 패드들을 넘어 확산되거나 상기 콘택 패드들을 벗어날 가능성이 있는 전기적으로 도전성인 결합 물질의 감소된 양들이 요구될 수 있다.Alternatively or in addition to the use of barriers as described above, the electrically conductive bonding material may be deposited using a mask or by any other suitable method that allows for accurate deposition (eg screen printing), Accordingly, reduced amounts of electrically conductive bonding material that are likely to diffuse beyond or leave the contact pads during deposition may be required.
보다 일반적으로, 태양 전지들(10)은 임의의 적합한 전면 및 후면 금속화 패턴들을 채용할 수 있다.More generally,
도 4a는 도 1에 도시한 바와 같이 슁글드 방식으로 배열되는 도 2a에 도시한 바와 같은 태양 전지들(10)을 포함하는 예시적인 직사각형의 슈퍼 셀(100)의 전면의 일부를 도시한다. 슁글링(shingling) 기하학적 구조의 결과로, 태양 전지들(10)의 쌍들 사이에 물리적인 갭(gap)이 존재하지 않는다. 또한, 비록 슈퍼 셀(100)의 일측 단부에서 상기 태양 전지(10)의 버스 바(15)가 보일 수 있지만, 다른 태양 전지들의 버스 바들(또는 전면 콘택 패드들)은 인접하는 태양 전지들의 중첩되는 부분들 아래에 감춰진다. 그 결과, 슈퍼 셀(100)이 태양광 모듈 내에서 차지하는 면적을 효율적으로 이용한다. 특히, 상기 면적의 보다 큰 부분이 상기 태양 전지들의 예시한 표면상에 많은 가시적인 버스 바들을 포함하는 종래의 태브드 태양 전지 배치들 및 태양 전지 배치들에 대한 경우보다 전기를 생산하는 데 이용될 수 있다. 도 4b-도 4c는 챔퍼 처리된 쉐브론 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 주로 포함하지만 그렇지 않았다면 도 4a의 경우와 유사한 다른 예시적인 슈퍼 셀(100)의 전면도와 후면도를 각기 도시한다.FIG. 4A shows a portion of the front surface of an exemplary rectangular
도 4a에 예시된 예에서, 바이패스 컨덕터들(40)은 인접하는 셀들의 중첩되는 부분들에 의해 감춰진다. 선택적으로는, 바이패스 컨덕터들(40)을 포함하는 태양 전지들은 상기 바이패스 컨덕터들을 덮지 않고 도 4a에 도시한 바와 유사하게 중첩될 수 있다.In the example illustrated in FIG. 4A , bypass
상기 슈퍼 셀(100)의 일측 단부에서의 노출된 전면 버스 바(15) 및 상기 슈퍼 셀(100)의 타측 단부에서의 상기 태양 전지의 후면 금속화는 상기 슈퍼 셀(100)을 다른 슈퍼 셀들에 및/또는 원하는 경우에 다른 전기적 구성 요소들에 전기적으로 연결하는 데 사용될 수 있는 상기 슈퍼 셀을 위한 음극 및 양극(단자) 단부 콘택들을 제공한다. The exposed
슈퍼 셀(100) 내의 인접하는 태양 전지들은 임의의 적합한 양으로, 예를 들면 약 1밀리미터(㎜) 내지 약 5㎜로 중첩될 수 있다.Adjacent solar cells in
도 5a-도 5g에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 앞서 설명한 바와 같은 슁글드 슈퍼 셀들은 태양광 모듈의 면적을 효율적으로 채울 수 있다. 이러한 태양광 모듈들은, 예를 들면 정사각형 또는 직사각형이 될 수 있다. 도 5a-도 5g에 예시한 바와 같은 직사각형의 태양광 모듈들은 예를 들면, 약 1미터의 길이를 갖는 짧은 측면들 및 예를 들면, 약 1.5미터 내지 약 2.0미터의 길이를 갖는 긴 측면들을 가질 수 있다. 상기 태양광 모듈들을 위한 임의의 다른 적합한 형상들 및 치수들 또한 사용될 수 있다. 태양광 모듈 내의 슈퍼 셀들의 임의의 적합한 배치가 사용될 수 있다.As shown in FIGS. 5A-5G , for example, the shingled super cells as described above can efficiently fill the area of a solar module. These solar modules can be, for example, square or rectangular. Rectangular solar modules as illustrated in FIGS. 5A-5G may have short sides, eg, having a length of about 1 meter and long sides, eg, having a length of about 1.5 meters to about 2.0 meters. can Any other suitable shapes and dimensions for the solar modules may also be used. Any suitable arrangement of super cells within a solar module may be used.
정사각형 또는 직사각형의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 통상적으로 상기 태양광 모듈의 짧은 측면 또는 긴 측면에 평행한 열들로 배열된다. 각 열은 단대단(end-to-end)으로 배열된 하나, 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함할 수 있다. 이와 같은 태양광 모듈의 일부를 형성하는 슈퍼 셀(100)은 임의의 적절한 숫자의 태양 전지들(10)을 포함할 수 있고, 임의의 적절한 길이가 될 수 있다. 일부 변형예들에서, 슈퍼 셀들(100)은 각기 이들이 일부인 직사각형의 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가진다. 다른 변형예들에서, 슈퍼 셀들(100)은 각기 이들이 일부인 직사각형의 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가진다. 다른 변형예들에서, 슈퍼 셀들(100)은 각기 이들이 일부인 직사각형의 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가진다. 다른 변형예들에서, 슈퍼 셀들(100)은 각기 이들이 일부인 상기 직사각형의 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가진다. 이들 길이들의 슈퍼 셀들을 만드는 데 요구되는 태양 전지들의 숫자는 물론 상기 태양광 모듈의 치수들, 상기 태양 전지들의 치수들, 그리고 인접하는 태양 전지들이 중첩되는 양에 의존한다. 슈퍼 셀들을 위한 임의의 다른 적합한 길이들 또한 이용될 수 있다.In a square or rectangular solar module, the super cells are typically arranged in rows parallel to the short side or long side of the solar module. Each column may contain one, two or more super cells arranged end-to-end. A
슈퍼 셀(100)이 직사각형의 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 변형예들에서, 상기 슈퍼 셀은, 예를 들면, 약 19.5밀리미터(㎜) 곱하기 약 156㎜의 치수들을 갖는 56개의 직사각형의 태양 전지들을 포함할 수 있고, 인접하는 태양 전지들은 약 3㎜로 중첩될 수 있다. 여덟 개의 이러한 직사각형의 태양 전지들이 종래의 정사각형 또는 의사 정사각형의 156㎜ 웨이퍼로부터 분리될 수 있다. 선택적으로는, 이와 같은 슈퍼 셀은, 예를 들면, 약 26㎜ 곱하기 약 156㎜의 치수들을 갖는 38개의 직사각형의 태양 전지들을 포함할 수 있고, 인접하는 태양 전지들은 약 2㎜로 중첩될 수 있다. 여섯 개의 이러한 직사각형의 태양 전지들이 종래의 정사각형 또는 의사 정사각형의 156㎜ 웨이퍼로부터 분리될 수 있다. 슈퍼 셀(100)이 직사각형의 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가지는 변형예들에서, 상기 슈퍼 셀은, 예를 들면, 약 19.5밀리미터(㎜) 곱하기 약 156㎜의 치수들을 갖는 28개의 직사각형의 태양 전지들을 포함할 수 있고, 인접하는 태양 전지들은 약 3㎜로 중첩될 수 있다. 선택적으로는, 이와 같은 슈퍼 셀은, 예를 들면, 약 26㎜ 곱하기 약 156㎜의 치수들을 갖는 19개의 직사각형의 태양 전지들을 포함할 수 있고, 인접하는 태양 전지들은 약 2㎜로 중첩될 수 있다. In variants where the
슈퍼 셀(100)이 직사각형의 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 변형예들에서, 상기 슈퍼 셀은, 예를 들면, 약 26㎜ 곱하기 약 156㎜의 치수들을 갖는 72개의 직사각형의 태양 전지들을 포함할 수 있고, 인접하는 태양 전지들은 약 2㎜로 중첩될 수 있다. 슈퍼 셀(100)이 직사각형의 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가지는 변형예들에서, 상기 슈퍼 셀은, 예를 들면, 약 26㎜ 곱하기 약 156㎜의 치수들을 갖는 36개의 직사각형의 태양 전지들을 포함할 수 있고, 인접하는 태양 전지들은 약 2㎜로 중첩될 수 있다.In variants in which the
도 5a는 각기 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가지는 이십 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(200)을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 슈퍼 셀들의 열 개의 열들을 형성하도록 쌍들로 단대단으로 배열되며, 상기 슈퍼 셀들의 열들과 긴 측면들은 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향된다. 다른 변형예들에서, 슈퍼 셀들의 각 열은 셋 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함할 수 있다. 또한, 유사하게 구성되는 태양광 모듈은 이러한 예에서 도시한 경우보다 많거나 보다 적은 슈퍼 셀들의 열들을 포함할 수 있다(도 14a는, 예를 들면 각기 두 슈퍼 셀들의 열 두 개의 열들로 배열되는 이십 사개의 직사각형의 슈퍼 셀들을 포함하는 태양광 모듈을 도시한다).5A shows an exemplary rectangular
각 열 내의 상기 슈퍼 셀들이 이들의 적어도 하나가 상기 열 내의 다른 하나의 슈퍼 셀에 인접하는 슈퍼 셀의 단부 상에 전면 단부 콘택을 가지도록 배열되는 변형예들에서, 도 5a에 도시한 갭(210)은 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 슈퍼 셀들(100)의 전면 단부 콘택들(예를 들면, 노출된 버스 바들 또는 별개의 콘택들(15))에 대한 전기적 콘택을 만드는 것을 가능하게 한다. 예를 들면, 열 내의 상기 두 슈퍼 셀들은 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 그 전면 단자 콘택을 갖는 하나의 슈퍼 셀 및 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 그 후면 단자 콘택을 갖는 다른 하나의 슈퍼 셀로 배열될 수 있다. 이와 같은 배치에서, 열 내의 상기 두 슈퍼 셀들은 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 배열되고, 상기 하나의 슈퍼 셀의 전면 단자 콘택 및 상기 다른 하나의 슈퍼 셀의 후면 단자 콘택에 결합되는 인터커넥트(interconnect)에 의해 직렬로 전기적으로 연결될 수 있다(예를 들면, 다음에 논의되는 도 8c 참조). 슈퍼 셀들의 각 열이 셋 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함하는 변형예들에서, 슈퍼 셀들 사이의 추가적인 갭들이 존재할 수 있고, 유사하게 상기 태양광 모듈의 측면들로부터 떨어져 위치하는 전면 단부 콘택들에 대해 전기적인 콘택을 만드는 것을 가능하게 할 수 있다.In variations in which the super cells in each row are arranged such that at least one of them has a front end contact on the end of a super cell adjacent to another super cell in the row, the
도 5b는 각기 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 열 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(300)을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향된 이들의 긴 측면들을 가지는 열 개의 평행한 열들로 배열된다. 유사하게 구성되는 태양광 모듈은 이러한 예에서 도시한 이러한 측부 길이의 슈퍼 셀들의 보다 많거나 보다 적은 열들을 포함할 수 있다.5B shows an exemplary rectangular
도 5b는 또한 태양광 모듈(200) 내의 슈퍼 셀들의 열들 내에서 인접하는 슈퍼 셀들 사이에 갭들이 존재하지 않을 때에 도 5a의 태양광 모듈(200)이 어떻게 보이는 가를 도시한다. 도 5a의 갭(210)은, 예를 들면, 각 열 내의 양 슈퍼 셀들이 상기 모듈의 중심선을 따라 이들의 후면 단부 콘택들을 가지도록 상기 슈퍼 셀들을 배열함에 의해 제거될 수 있다. 이 경우, 상기 슈퍼 셀들은 상기 슈퍼 셀의 전면에 대한 접근이 상기 모듈의 중심을 따라 요구되지 않기 때문에 이들 사이에 갭이 작거나 추가적인 갭이 없이 서로 거의 인접하여 배열될 수 있다. 선택적으로는, 열 내의 두 슈퍼 셀들(100)은 하나가 상기 모듈의 측면을 따라 그 전면 단부 콘택을 가지고 상기 모듈의 중심선들 따라 후면 단부 콘택을 가지며, 다른 하나가 상기 모듈의 중심선을 따라 그 전면 단부 콘택을 가지고 상기 모듈의 대향하는 측면을 따라 그 후면 단부 콘택을 가지며, 상기 슈퍼 셀들의 인접하는 단부들이 중첩되게 배열될 수 있다. 유연한 인터커넥트가 상기 슈퍼 셀들의 하나의 전면 단부 콘택 및 다른 하나의 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 대한 전기적 연결을 제공하도록 상기 태양광 모듈의 전면의 임의의 부분을 가리지 않고 상기 슈퍼 셀들의 중첩되는 단부들 사이에 개재될 수 있다. 셋 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함하는 열들에 대하여, 이들 두 가지 접근 방식들이 결합되어 사용될 수 있다.FIG. 5B also shows how the
5A-5B에 도시한 슈퍼 셀들 및 슈퍼 셀들의 열들은, 예를 들면 도 10a-도 15에 대해 다음에 더 설명되는 바와 같이 직렬 및 병렬의 전기적 연결들의 임의의 적합한 결합에 의해 상호 연결될 수 있다. 슈퍼 셀들 사이의 상호 연결들은, 예를 들면, 도 5c-도 5g와 후속하는 도면들에 대해 다음에 설명하는 바와 유사하게 유연한 인터커넥트들을 이용하여 이루어질 수 있다. 본 명세서에 설명되는 많은 예들에 의해 입증되는 바와 같이, 여기에 설명되는 태양광 모듈들 내의 슈퍼 셀들은 종래의 태양광 모듈의 경우와 실질적으로 동일한 상기 모듈에 대한 출력 전압을 제공하도록 직렬 결합들 및 병렬 연결들에 의해 상호 연결될 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 태양광 모듈로부터의 출력 전류 또한 종래의 태양광 모듈에 대한 경우와 실질적으로 동일할 수 있다. 선택적으로는, 다음에 더 설명하는 바와 같이, 상기 태양광 모듈 내의 슈퍼 셀들은 종래의 태양광 모듈들에 의해 제공되는 경우보다 상당히 높은 출력 전압을 상기 태양광 모듈로부터 제공하도록 상호 연결될 수 있다.The super cells and columns of super cells shown in 5A-5B may be interconnected, for example, by any suitable combination of series and parallel electrical connections as further described below with respect to FIGS. 10A-15 . Interconnections between super cells may be made using flexible interconnects, for example similar to that described below with respect to FIGS. 5C-5G and subsequent figures. As evidenced by many of the examples described herein, the super cells in the solar modules described herein may be coupled in series to provide an output voltage for the module substantially the same as in the case of a conventional solar module. They may be interconnected by parallel connections. In such cases, the output current from the solar module may also be substantially the same as for a conventional solar module. Optionally, as further described below, the super cells within the solar module may be interconnected to provide an output voltage from the solar module that is significantly higher than would be provided by conventional solar modules.
도 5c는 각기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 여섯 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(350)을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 긴 측면들에 평행하게 배향되는 이들의 긴 측면들을 구비하여 여섯 개의 평행한 열들로 배열된다. 유사하게 구성되는 태양광 모듈은 이러한 예에서 이러한 측면 길이의 슈퍼 셀들의 보다 많거나 보다 적은 열들을 포함할 수 있다. 이러한 예에서(및 다음의 예들의 몇몇에서), 각 슈퍼 셀은 각기 156㎜ 정사각형 또는 의사 정사각형의 웨이퍼의 폭의 1/6과 대략적으로 동일한 폭을 갖는 72개의 직사각형의 태양 전지들을 포함한다. 임의의 다른 적합한 치수들인 임의의 다른 적합한 숫자의 직사각형의 태양 전지들 또한 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 상기 슈퍼 셀들의 전면 단자 콘택들은 상기 모듈의 하나의 짧은 측면의 에지에 인접하여 위치하고 평행하게 진행되는 유연한 인터커넥트들(400)로 서로 전기적으로 연결된다. 상기 슈퍼 셀들의 후면 단자 콘택들은 유사하게 상기 태양광 모듈의 뒤의 다른 하나의 짧은 측면의 에지에 인접하여 위치하고 평행하게 진행되는 유연한 인터커넥트들에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 상기 후면 인터커넥트들은 도 5c에서 시야에서 감춰진다. 이러한 배치는 상기 여섯 개의 모듈 길이의 슈퍼 셀들을 병렬로 전기적으로 연결한다. 이들 및 다른 태양광 모듈 구성들에서 상기 유연한 인터커넥트들 및 이들의 배치의 세부 사항들은 도 6-도 8g에 대하여 다음에 보다 상세하게 논의된다.5C shows an exemplary rectangular
도 5d는 각기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가지는 열두 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(360)을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 슈퍼 셀들의 여섯 개의 열들을 형성하도록 쌍들로 단대단으로 배열되고, 상기 열들 및 상기 슈퍼 셀들의 긴 측면들은 상기 태양광 모듈의 긴 측면들에 평행하게 배향된다. 다른 변형예들에서, 슈퍼 셀들의 각 열은 셋 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함할 수 있다. 또한, 유사하게 구성되는 태양광 모듈은 이러한 예에 도시한 슈퍼 셀들의 보다 많거나 보다 적은 열들을 포함할 수 있다. 이러한 예에서(및 다음의 예들의 몇몇에서), 각 슈퍼 셀은 각기 156㎜ 정사각형 또는 의사 정사각형의 웨이퍼의 폭의 1/6과 대략적으로 동일한 폭을 가지는 36개의 직사각형의 태양 전지들을 포함한다. 임의의 다른 적합한 치수들인 임의의 다른 적합한 숫자의 직사각형의 태양 전지들 또한 사용될 수 있다. 갭(410)은 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 슈퍼 셀들(100)의 전면 단부 콘택들에 대한 전기적 콘택을 만드는 것을 가능하게 한다. 이러한 예에서, 상기 모듈의 하나의 짧은 측면의 에지에 인접하여 위치하고 평행하게 진행되는 유연한 인터커넥트들(400)은 상기 슈퍼 셀들의 여섯 개의 전면 단자 콘택들을 전기적으로 상호 연결한다. 유사하게, 상기 모듈 뒤의 상기 모듈의 다른 짧은 측면의 에지에 인접하여 위치하고 평행하게 진행되는 유연한 인터커넥트들은 다른 여섯 개의 슈퍼 셀들의 후면 단자 콘택들을 전기적으로 연결한다. 갭(410)을 따라 위치하는 유연한 인터커넥트들(본 도면에서는 도시되지 않음)은 열 내의 슈퍼 셀들의 각 쌍을 직렬로 상호 연결하며, 선택적으로는 인접하는 열들을 병렬로 상호 연결하도록 측방으로 연장된다. 이러한 배치는 상기 슈퍼 셀들의 여섯 개의 열들을 병렬로 전기적으로 연결한다. 선택적으로, 상기 슈퍼 셀들의 제1 그룹에서 각 열 내의 제1 슈퍼 셀은 각각의 다른 열들 내의 상기 제1 슈퍼 셀과 병렬로 전기적으로 연결되고, 슈퍼 셀들의 제2 그룹에서 상기 제2 슈퍼 셀은 각각의 다른 열들 내의 상기 제2 슈퍼 셀과 병렬로 전기적으로 연결되며, 상기 슈퍼 셀들의 두 그룹들은 직렬로 전기적으로 연결된다. 후자의 배치는 각각의 상기 슈퍼 셀들의 두 그룹들이 바이패스 다이오드(bypass diode)로 병렬로 개별적으로 입력되게 한다.5D shows an exemplary rectangular
도 5d의 세부 사항 A는 상기 모듈의 하나의 짧은 측면의 에지를 따른 상기 슈퍼 셀들의 후면 단자 콘택들의 상호 연결의 도 8a에 도시한 단면도의 위치를 확인한다. 세부 사항 B는 유사하게 상기 모듈의 다른 하나의 짧은 측면을 따른 상기 슈퍼 셀들의 전면 단자 콘택들의 상호 연결의 도 8b에 도시한 단면도의 위치를 확인한다. 세부 사항 C는 갭(410)을 따른 열 내의 상기 슈퍼 셀들의 직렬 상호 연결의 도 8c에 도시한 단면도의 위치를 확인한다.Detail A of FIG. 5D identifies the location of the cross-sectional view shown in FIG. 8A of the interconnection of the backside terminal contacts of the super cells along the edge of one short side of the module. Detail B similarly identifies the location of the cross-sectional view shown in FIG. 8B of the interconnection of the front terminal contacts of the super cells along the other short side of the module. Detail C identifies the location of the cross-sectional view shown in FIG. 8C of the series interconnection of the super cells in a row along
도 5e는 이러한 예에서 슈퍼 셀들이 형성되는 태양 전지들 모두가 상기 태양 전지들이 분리되었던 의사-정사각형의 웨이퍼들의 모서리들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 갖는 쉐브론 태양 전지들인 점을 제외하면, 도 5c의 경우와 유사하게 구성되는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(370)을 도시한다.FIG. 5E is FIG. 5C except that in this example the solar cells from which the super cells are formed are all chevron solar cells with chamfered corners corresponding to the corners of the pseudo-square wafers from which the solar cells were separated. Shows an exemplary rectangular
도 5f는 이러한 예에서 슈퍼 셀들이 형성되는 태양 전지들이 이들이 분리되었던 의사-정사각형의 웨이퍼들의 형상들을 재현하도록 쉐브론 및 직사각형의 태양 전지들의 혼합을 포함하는 점을 제외하면, 도 5c의 경우와 유사하게 구성되는 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(380)을 도시한다. 도 5f의 예에서, 상기 쉐브론 태양 전지들은 상기 쉐브론 셀들 상의 벗어나는 모서리들을 보상하도록 상기 직사각형의 태양 전지들 보다는 이들의 긴 축들에 직교하게 보다 넓을 수 있으므로, 상기 쉐브론 태양 전지들 및 상기 직사각형의 태양 전지들은 상기 모듈의 동작 동안에 태양 복사에 노출되는 동일한 활성 영역과 이에 따라 일치되는 전류를 가진다.5F is similar to the case of FIG. 5C, except that the solar cells from which the super cells are formed in this example include a mix of chevron and rectangular solar cells to reproduce the shapes of the pseudo-square wafers from which they were separated. It shows another example rectangular
도 5g는 도 5g의 태양광 모듈에서 슈퍼 셀 내의 인접하는 쉐브론 태양 전지들이 서로 거울상들로 배열되어 이들의 중첩되는 에지들이 동일한 길이인 점을 제외하면, 도 5e의 경우(즉, 쉐브론 태양 전지들만을 포함하는)와 유사하게 구성되는 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈을 도시한다. 이는 각 중첩되는 연결 부위(joint)의 길이를 최대화하며, 이에 따라 상기 슈퍼 셀을 통한 열 유동을 가능하게 한다.5G shows the case of FIG. 5E (i.e., only chevron solar cells shows another example rectangular solar module configured similarly to (including This maximizes the length of each overlapping joint, thus enabling heat flow through the super cell.
직사각형의 태양광 모듈들의 다른 구성들은 직사각형의(챔퍼 처리되지 않은) 태양 전지들로만 형성되는 슈퍼 셀들의 하나 또는 그 이상의 열들 및 챔퍼 처리된 태양 전지들로만 형성되는 슈퍼 셀들의 하나 또는 그 이상의 열들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 직사각형의 태양광 모듈은 챔퍼 처리된 태양 전지들로만 형성되는 슈퍼 셀들의 열에 의해 각기 대체되는 슈퍼 셀들의 두 개의 외측 열들을 가지는 점을 제외하면 도 5c의 경우와 유사하게 구성될 수 있다. 이들 열 내의 상기 챔퍼 처리된 태양 전지들은, 예를 들면 도 5g에 도시한 바와 같이 거울상의 쌍들로 배열될 수 있다.Other configurations of rectangular solar modules may include one or more rows of super cells formed only from rectangular (unchamfered) solar cells and one or more rows of super cells formed only from chamfered solar cells. can For example, a rectangular solar module may be configured similarly to the case of FIG. 5c except that it has two outer rows of super cells each replaced by a row of super cells formed only of chamfered solar cells. . The chamfered solar cells in these rows may be arranged in mirror image pairs, for example as shown in FIG. 5G .
도 5c-도 5g에 도시한 예시적인 태양광 모듈들에서, 슈퍼 셀들의 각 열을 따른 전류는 상기 슈퍼 셀들이 형성되는 직사각형의 태양 전지들이 종래 크기의 태양 전지의 경우의 약 1/6의 활성 영역을 가지기 때문에 동일한 면적의 종래의 태양광 모듈의 경우의 약 1/6이다. 그러나 이들 예들에서 상기 슈퍼 셀들의 여섯 개의 열들이 병렬로 전기적으로 연결되기 때문에, 상기 예시적인 태양광 모듈들은 동일한 면적의 종래의 태양광 모듈에 의해 발생되는 경우와 동일한 전체 전류를 발생시킬 수 있다. 이는 종래의 태양광 모듈들에 대한 도 5c-도 5g의 예시적인 태양광 모듈들(및 다음에 설명되는 다른 예들)의 서브스테이션(substation)을 가능하게 한다.In the exemplary solar modules shown in FIGS. 5C-5G , the current along each row of super cells is about one-sixth the activity of the rectangular solar cells from which the super cells are formed would be of a conventional sized solar cell. Because it has an area, it is about 1/6 of that of a conventional solar module of the same area. However, since the six rows of super cells are electrically connected in parallel in these examples, the exemplary solar modules can generate the same total current as would be generated by a conventional solar module of the same area. This enables substation of the exemplary solar modules of FIGS. 5C-5G (and other examples described below) relative to conventional solar modules.
도 6은 각 열 내의 슈퍼 셀들을 서로 직렬로 두고, 상기 열들을 서로 병렬로 두도록 유연한 전기적 인터커넥트들로 상호 연결되는 슈퍼 셀들의 세 개의 열들의 예시적인 배치를 도 5c-도 5g보다 상세하게 도시한다. 이들은, 예를 들면 도 5d의 태양광 모듈 내의 세 개의 열들이 될 수 있다. 도 6의 예에서, 각 슈퍼 셀(100)은 그 전면 단자 콘택에 도전성으로 결합되는 유연한 인터커넥트(400) 및 그 후면 단자 콘택에 도전성으로 결합되는 다른 유연한 인터커넥트를 가진다. 각 열 내의 두 슈퍼 셀들은 하나의 슈퍼 셀의 전면 단자 콘택 및 다른 하나의 슈퍼 셀의 후면 단자 콘택에 도전성으로 결합되는 공유되는 유연한 인터커넥트에 의해 직렬로 전기적으로 연결된다. 각 유연한 인터커넥트는 그가 결합되는 슈퍼 셀의 단부에 인접하게 위치하고 평행하게 진행되며, 상기 슈퍼 셀을 넘어서 인접하는 열 내의 슈퍼 셀 상의 유연한 인터커넥트에 도전성으로 결합되도록 측방으로 연장될 수 있으며, 인접하는 열들을 병렬로 전기적으로 연결한다. 도 6의 점선들은 상기 슈퍼 셀들의 중첩되는 부분들에 의해 사야에서 가려지는 상기 유연한 인터커넥트들의 일부들, 또는 상기 유연한 인터커넥트들의 중첩되는 일부들에 의해 시야에서 감춰지는 상기 슈퍼 셀들의 일부들을 나타낸다.6 illustrates an exemplary arrangement of three rows of super cells interconnected with flexible electrical interconnects to place the super cells in each row in series with each other and to put the rows in parallel with each other in greater detail than FIGS. 5C-5G. . These could be, for example, three rows in the solar module of FIG. 5D . In the example of Figure 6, each
유연한 인터커넥트들(400)은, 예를 들면, 중첩된 태양 전지들을 결합시키는 데 사용되기 위해 상술한 바와 같은 기계적으로 유연하고 전기적으로 도전성인 결합 물질로 상기 슈퍼 셀들에 도전성으로 결합될 수 있다. 선택적으로, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질 또는 상기 인터커넥트들의 열팽창 계수와 상기 슈퍼 셀의 열팽창 계수 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀의 에지들에 평행한 스트레스를 감소시키거나 수용하기 위해 실질적으로 상기 슈퍼 셀의 에지의 길이로 연장되는 연속되는 라인으로 보다는 상기 슈퍼 셀의 에지들을 따라 별개의 위치들에 위치할 수 있다.
유연한 인터커넥트들(400)은, 예를 들면 얇은 구리 시트들로 형성될 수 있거나 포함할 수 있다. 유연한 인터커넥트들(400)은 상기 인터커넥트의 CTE와 상기 슈퍼 셀들의 CTE 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀들의 에지들에 모두 직교하고 평행한 이들의 기계적 컴플라이언스(유연성)를 증가시키기 위해 선택적으로 패터닝될 수 있거나 그렇지 않으면 구성될 수 있다. 이러한 패터닝은, 예를 들면, 슬릿(slit)들, 슬롯(slot)들, 또는 홀(hole)들을 포함할 수 있다. 인터커넥트들(400)의 도전성인 부분들은 상기 인터커넥트들을 유연성을 증가시키도록, 예를 들면, 약 100미크론 이하, 약 50미크론 이하, 약 30미크론 이하, 또는 약 25미크론 이하의 두께를 가질 수 있다. 상기 유연한 인터커넥트의 기계적 컴플라이언스 및 상기 슈퍼 셀들에 대한 이의 결합은 슁글드 태양 전지 모듈들을 제조하는 방법들에 대하여 다음에 보다 상세하게 설명하는 라미네이션(lamination) 공정 동안에 CTE 불일치로부터 야기되는 스트레스를 견디고, 약 -40℃ 내지 약 85℃의 온도 사이클링 시험(temperature cycling testing) 동안에 CTE 불일치로부터 야기되는 스트레스를 견디기 위하여 상기 상호 연결된 슈퍼 셀들에 대해 충분하여야 한다.
바람직하게는, 유연한 인터커넥트들(400)은 이들이 결합되는 상기 슈퍼 셀들의 단부들에 평행한 전류 흐름에 대해 약 0.015옴(Ohm)보다 작거나 같거나, 약 0.012옴보다 작거나 같거나, 약 0.01옴보다 작거나 같은 저항을 나타낸다.Preferably,
도 7a는 유연한 인터커넥트(400)를 위해 적합할 수 있는 참조 부호들 400A-400T로 나타낸 몇몇 예시적인 구성들을 도시한다.7A shows some example configurations, denoted by
도 8a-도 8c의 단면도들에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 본 명세서에 설명되는 태양광 모듈들은 통상적으로 슈퍼 셀들 및 투명한 전면 시트(front sheet)(420)와 배면 시트(back sheet)(430) 사이에 개재되는 하나 또는 그 이상의 봉지재(encapsulant) 물질들(4101)을 구비하는 라미네이트 구조를 포함한다. 상기 투명한 전면 시트는, 예를 들면 유리가 될 수 있다. 선택적으로, 상기 배면 시트 또한 투명할 수 있으며, 이는 상기 태양광 모듈의 양면 동작을 가능하게 할 수 있다. 상기 배면 시트는, 예를 들면 폴리머 시트가 될 수 있다. 선택적으로는, 상기 태양광 모듈은 상기 전면 및 배면 시트들 모두 유리를 구비하는 유리-유리 모듈이 될 수 있다.As shown in the cross-sectional views of FIGS. 8A-8C , for example, solar modules described herein typically contain super cells and a
도 8a(도 5d로부터의 세부 사항 A)의 단면도는 상기 태양광 모듈의 에지 부근에서 슈퍼 셀의 후면 단자 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 슈퍼 셀 아래로 내측으로 연장되어 상기 태양광 모듈의 전방으로부터 시야에서 감춰지는 유연한 인터커넥트(400)의 예를 도시한다. 봉지재의 추가적인 스트립(strip)이 예시한 바와 같이 인터커넥트(400)와 상기 슈퍼 셀의 후면 사이에 배치될 수 있다.8A (Detail A from FIG. 5D ) is a cross-sectional view conductively coupled to a back terminal contact of a super cell near an edge of the solar module and extending inwardly below the super cell from the front of the solar module It shows an example of a
도 8b(도 5b로부터의 세부 사항 B)의 단면도는 슈퍼 셀의 전면 단자 콘택에 도전성으로 결합되는 유연한 인터커넥트(400)의 예를 도시한다.The cross-sectional view of FIG. 8B (detail B from FIG. 5B) shows an example of a
도 8c(도 5b로부터의 세부 사항 C)의 단면도는 두 슈퍼 셀들을 직렬로 전기적으로 연결하도록 하나의 슈퍼 셀의 전면 단자 콘택 및 다른 하나의 슈퍼 셀의 후면 단자 콘택에 도전성으로 결합되는 공유된 유연한 인터커넥트(400)의 예를 도시한다.8C (Detail C from FIG. 5B) is a cross-sectional view of a shared flexible conductively coupled to the front terminal contact of one super cell and the back terminal contact of the other to electrically connect the two super cells in series. An example of an
슈퍼 셀의 전면 단자 콘택에 전기적으로 연결되는 유연한 인터커넥트들은 상기 태양광 모듈의 전면의 좁은 폭만을 점유하도록 구성되거나 배열될 수 있으며, 이들은 예를 들면 상기 태양광 모듈의 에지에 인접하여 위치할 수 있다. 이러한 인터커넥트들에 의해 점유되는 상기 모듈의 전면의 영역은 상기 슈퍼 셀의 에지에 직교하는, 예를 들면, ≤약 10㎜, ≤약 5㎜, 또는 ≤약 3㎜의 좁은 폭을 가질 수 있다. 도 8b에 도시한 배치에서, 예를 들면 유연한 인터커넥트(400)는 단지 이와 같은 거리로 상기 슈퍼 셀의 단부를 넘어서 연장되도록 구성될 수 있다. 도 8d-도 8g는 슈퍼 셀의 전면 단자 콘택에 전기적으로 연결되는 유연한 인터커넥트가 상기 모듈의 전면의 좁은 폭만을 점유할 수 있는 배치들의 추가적인 예들을 도시한다. 이러한 배치들은 전기를 생산하기 위한 상기 모듈의 전면 면적의 효율적인 이용을 가능하게 한다.Flexible interconnects electrically connected to the front terminal contacts of the super cell may be constructed or arranged to occupy only a narrow width of the front surface of the solar module, and they may be positioned adjacent to the edge of the solar module, for example. . The area of the front surface of the module occupied by these interconnects may have a narrow width that is orthogonal to the edge of the super cell, for example ≦about 10 mm, ≦about 5 mm, or ≦about 3 mm. In the arrangement shown in FIG. 8B , for example,
도 8d는 슈퍼 셀의 단자 전면 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 슈퍼 셀의 에지의 주위에서 상기 슈퍼 셀의 후방으로 접혀지는 유연한 인터커넥트(400)를 도시한다. 유연한 인터커넥트(400) 상에 미리 도포될 수 있는 절연막(435)이 유연한 인터커넥트(400)와 상기 슈퍼 셀의 후면 사이에 배치될 수 있다. 8D shows a
도 8e는 슈퍼 셀의 단자 전면 콘택에 도전성으로 결합되는 얇고 좁은 리본(ribbon)(440) 및 상기 슈퍼 셀의 후면 뒤로 연장되는 얇고 넓은 리본(445)도 포함하는 유연한 인터커넥트(400)를 도시한다. 리본(445) 상에 미리 도포될 수 있는 절연막(435)은 리본(445)과 상기 슈퍼 셀의 후면 사이에 배치될 수 있다. 8E shows a
도 8f는 슈퍼 셀의 단자 전면 콘택에 결합되고, 상기 태양광 모듈 전면의 좁은 폭만을 점유하는 평탄화된 코일(coil) 내로 감겨지고 눌려지는 유연한 인터커넥트(400)를 도시한다.FIG. 8F shows a
도 8g는 슈퍼 셀의 단자 전면 콘택에 도전성으로 결합되는 얇은 리본 섹션(section) 및 상기 슈퍼 셀에 인접하여 위치하는 두꺼운 단면 부분을 포함하는 유연한 인터커넥트(400)를 도시한다. 8G shows a
도 8a-도 8g에서, 유연한 인터커넥트들(400)은, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같이 상기 슈퍼 셀들의 에지들의 전체 길이들을 따라(예를 들면, 도면의 지면 내로) 연장될 수 있다.In FIGS. 8A-8G ,
선택적으로, 그렇지 않으면 상기 모듈의 전방으로부터 보일 수 있는 유연한 인터커넥트(400)의 일부들은 정상적인 색각을 갖는 사람에 의해 인식되는 바와 같이 상기 인터커넥트와 상기 슈퍼 셀 사이의 가시적인 대비를 감소시키도록 어두운 색상의 필름으로 덮일 수 있거나, 코팅될 수 있거나, 그렇지 않으면 착색될 수 있다. 예를 들면, 도 8c에서 선택적인 흑색 필름 또는 코팅(425)이 그렇지 않으면 상기 모듈의 전방으로부터 보일 수 있었던 상기 인터커넥트(400)의 일부들을 커버한다. 그렇지 않으면 다른 도면들에 도시한 인터커넥트(400)의 보일 수 있는 부분들은 덮여질 수 있거나 색상을 가질 수 있다.Optionally, portions of
종래의 태양광 모듈들은 통상적으로 셋 또는 그 이상의 바이패스 다이오드들을 포함하며, 각 바이패스 다이오드는 18개-24개의 실리콘 태양 전지들의 직렬 연결된 그룹과 병렬로 연결된다. 이는 역 바이어스된(reverse biased) 태양 전지 내에서 열로 소실될 수 있는 전력의 양을 제한하도록 이루어진다. 태양 전지는, 예를 들면 결함, 더러운 전면, 또는 상기 스트링 내에서 발생되는 전류를 통과시키는 그 능력을 감소시키는 고르지 못한 조명으로 인하여 역 바이어스될 수 있다. 역 바이어스에서 태양 전지 내에 발생되는 열은 상기 태양 전지에 걸친 전압 및 상기 태양 전지를 통하는 전류에 의존한다. 상기 역 바이어스된 태양 전지에 걸친 전압이 상기 태양 전지의 항복 전압(breakdown voltage)을 초과할 경우, 상기 셀 내에서 소실되는 열은 상기 스트링 내에서 발생되는 전체 전류 시간들에서 상기 항복 전압과 같아질 것이다. 실리콘 태양 전지들은 통상적으로 16볼트-30볼트의 항복 전압을 가진다. 각 실리콘 태양 전지가 동작 시에 약 0.64볼트의 전압을 생성하기 때문에, 24개 이상의 태양 전지들의 스트링은 상기 항복 전압을 초과하는 역 바이어스된 태양 전지에 걸친 전압을 생성할 수 있었다. Conventional solar modules typically include three or more bypass diodes, each bypass diode connected in parallel with a series connected group of 18-24 silicon solar cells. This is done to limit the amount of power that can be dissipated as heat in a reverse biased solar cell. Solar cells can be reverse biased due to, for example, defects, dirty front surfaces, or uneven illumination that reduces their ability to pass current generated within the string. The heat generated in a solar cell in reverse bias depends on the voltage across the solar cell and the current through the solar cell. When the voltage across the reverse biased solar cell exceeds the breakdown voltage of the solar cell, the heat dissipated in the cell is equal to the breakdown voltage over the total current times generated in the string. will be. Silicon solar cells typically have a breakdown voltage of 16 volts-30 volts. Since each silicon solar cell generates a voltage of about 0.64 volts in operation, a string of 24 or more solar cells could produce a voltage across the reverse biased solar cell that exceeds the breakdown voltage.
상기 태양 전지들이 서로 이격되고, 리본들로 상호 연결되는 종래의 태양광 모듈들에서, 열이 뜨거운 태양 전지로부터 멀리 쉽게 이송되지 못한다. 이에 따라, 항복 전압에서 태양 전지 내에 소실되는 전력은 상당한 열적 손상과 아마도 화재를 야기하는 상기 태양 전지 내의 핫 스팟을 생성할 수 있었다. 종래의 태양광 모듈들에서, 바이패스 다이오드는 이에 따라 상기 항복 전압 이상으로 역 바이어스될 수 있는 상기 스트링 내의 태양 전지가 없는 점을 보장하도록 18개-24개의 직렬 연결된 태양 전지들의 모든 그룹에 대해 요구되었다.In conventional solar modules where the solar cells are spaced apart from each other and interconnected by ribbons, heat is not easily transferred away from the hot solar cell. Accordingly, the power dissipated in the solar cell at the breakdown voltage could create hot spots in the solar cell causing significant thermal damage and possibly a fire. In conventional solar modules, a bypass diode is thus required for every group of 18-24 series connected solar cells to ensure that no solar cells in the string can be reverse biased above the breakdown voltage. became
본 발명자들은 열이 실리콘 슈퍼 셀을 따라 상기 인접하고 중첩되는 실리콘 태양 전지들 사이의 얇은 전기적으로 및 열적으로 도전성인 결합들을 통해 쉽게 이송되는 점을 발견하였다. 또한, 여기에 설명되는 태양광 모듈들 내의 슈퍼 셀을 통하는 전류는 여기에 설명되는 슈퍼 셀들이 통상적으로 각기 종래의 태양 전지의 경우보다 작은(예를 들면, 1/6) 활성 영역을 가지는 직사각형의 태양 전지들을 슁글링함에 의해 형성되기 때문에, 통상적으로 종래의 태양 전지들의 스트링을 통하는 경우보다 작다. 더욱이, 여기서 채용되는 태양 전지들의 직사각형의 종횡비는 통상적으로 인접하는 태양 전지들 사이의 단자 콘택의 연장된 영역들을 제공한다. 그 결과, 상기 항복 전압에서 역 바이어스된 태양 전지 내에서 열이 적게 소실되고, 상기 열이 위험한 핫 스팟을 생성하지 않고 상기 슈퍼 셀 및 상기 태양광 모듈을 통해 쉽게 확산된다. 본 발명자들은 이에 따라 여기에 설명되는 바와 같은 슈퍼 셀들로부터 형성되는 태양광 모듈들이 종래에 요구되는 것으로 여겨지는 경우보다 훨씬 적은 바이패스 다이오드들을 채용할 수 있는 점을 인지하였다.The inventors have found that heat is readily transported along the silicon super cell through thin electrically and thermally conductive bonds between the adjacent and overlapping silicon solar cells. In addition, the current through a super cell in the solar modules described herein is a rectangular shape in which the super cells described herein typically each have a smaller (eg, 1/6) active area than that of a conventional solar cell. Because it is formed by shingling solar cells, it is typically smaller than through a string of conventional solar cells. Moreover, the rectangular aspect ratio of the solar cells employed herein typically provides extended areas of terminal contact between adjacent solar cells. As a result, less heat is dissipated within the solar cell reverse biased at the breakdown voltage, and the heat readily diffuses through the super cell and the solar module without creating hazardous hot spots. The inventors have thus recognized that solar modules formed from super cells as described herein may employ far fewer bypass diodes than would conventionally be considered required.
예를 들면, 여기에 설명되는 바와 같은 태양광 모듈들의 일부 변형예들에서 N>25개의 태양 전지들, N≥약 30개의 태양 전지들, N≥약 50개의 태양 전지들, N≥약 70개의 태양 전지들, 또는 N≥약 100개의 태양 전지들을 포함하는 슈퍼 셀이 바이패스 다이오드와 개별적으로 병렬로 전기적으로 연결되는 슈퍼 셀 내의 단일의 태양 전지 또는 <N의 태양 전지들의 그룹 없이 채용될 수 있다. 선택적으로, 이들 길이들의 전체 슈퍼 셀은 단일의 바이패스 다이오드로 병렬로 전기적으로 연결될 수 있다. 선택적으로, 이들 길이들의 슈퍼 셀들은 바이패스 다이오드 없이 채용될 수 있다. For example, in some variations of solar modules as described herein N > 25 solar cells, N > about 30 solar cells, N > about 50 solar cells, N > about 70 solar cells. Solar cells, or a super cell comprising N ≥ about 100 solar cells, may be employed without a single solar cell or group of <N solar cells in the super cell electrically connected in parallel with a bypass diode individually. . Optionally, the entire super cell of these lengths can be electrically connected in parallel with a single bypass diode. Optionally, super cells of these lengths may be employed without a bypass diode.
몇몇 추가적이고 선택적인 설계 특징들은 역 바이어스된 태양 전지 내에서 소실되는 열을 한층 더 견디는 여기에 설명되는 바와 같은 슈퍼 셀들을 채용하는 태양광 모듈들을 구현할 수 있다. 도 8a-도 8c를 다시 참조하면, 봉지재(4101)는 열가소성 올레핀(thermoplastic olefin: TPO) 폴리머가 될 수 있거나 이를 포함할 수 있으며, TPO 봉지재들은 표준 에틸렌-비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate: EVA) 봉지재들보다 광-열(photo-thermal)적으로 안정하다. EVA는 온도와 자외선으로 갈색으로 될 것이며, 셀들을 제한하는 전류에 의해 생성되는 핫 스팟 문제들을 가져올 것이다. 이들 문제들은 TPO 봉지재로써 감소되거나 회피된다. 또한, 상기 태양광 모듈들은 상기 투명한 전면 시트(420) 및 상기 배면 시트(430) 모두가 유리인 유리-유리 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 유리-유리는 상기 태양광 모듈이 종래의 폴리머 배면 시트에 의해 견뎌지는 경우들보다 높은 온도에서 안정적으로 동작하게 한다. 더욱이, 접합 박스(junction box)들이 상기 태양광 모듈의 뒤에 보다는 태양광 모듈의 하나 또는 그 이상의 에지들 상에 장착될 수 있으며, 여기서 접합 박스는 그 상부의 상기 모듈 내에서 상기 태양 전지들에 대해 열 절연의 추가적인 층을 추가할 수 있었다.Some additional and optional design features may implement solar modules employing super cells as described herein that further withstand the heat dissipated within the reverse biased solar cell. Referring back to FIGS. 8A-8C , the
도 9a는 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이로 연장되는 여섯 개의 열들로 배열되는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈을 도시한다. 상기 여섯 개의 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 상기 태양광 모듈의 후면 상의 접합 박스(junction box)(490) 내에 배치되는 바이패스 다이오드에 병렬로 전기적으로 연결된다. 상기 슈퍼 셀들과 상기 바이패스 다이오드 사이의 전기적 연결들은 상기 모듈의 라미네이트 구조 내에 내장되는 리본들(450)을 통해 이루어진다.9A shows an exemplary rectangular solar module comprising six rectangular shingled super cells arranged in six rows extending the length of the long sides of the solar module. The six super cells are electrically connected in parallel to each other and to a bypass diode disposed within a
도 9b는 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이로 연장되는 여섯 개의 열들로 배열되는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 서로 전기적으로 병렬로 연결된다. 분리된 양극(490P) 및 음극(490N) 단자 접합 박스들은 상기 태양광 모듈의 대향하는 단부들에서 상기 태양광 모듈의 후면 상에 배치된다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 접합 박스들 사이로 진행되는 외부 케이블(455)에 의해 상기 접합 박스들의 하나 내에 위치하는 바이패스 다이오드와 전기적으로 병렬로 연결된다. 9B shows another exemplary rectangular solar module comprising six rectangular shingled super cells arranged in six rows extending the length of the long sides of the solar module. The super cells are electrically connected to each other in parallel.
도 9c-도 9d는 유리 전면 및 배면 시트들을 포함하는 라미네이션 구조 내의 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이로 연장되는 여섯 개의 열들로 배열되는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 예시적인 유리-유리 직사각형의 태양광 모듈을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 서로 병렬로 전기적으로 연결된다. 분리된 양극(490P) 및 음극(490N) 단자 접합 박스들은 상기 태양광 모듈의 대향하는 에지들 상에 장착된다. 9C-9D are exemplary glass comprising six rectangular shingled super cells arranged in six rows extending the length of the long sides of the solar module in a lamination structure comprising glass front and back sheets; A glass rectangular solar module is shown. The super cells are electrically connected to each other in parallel.
슁글드 슈퍼 셀들은 모듈 레벨 전원 관리(power management) 장치들(예를 들면, DC/AC 마이크로인버터(microinverter)들, DC/DC 모듈 파워 옵티마이저(power optimizers), 전압 지능(voltage intelligence) 및 스마트 스위치들, 그리고 관련 장치들)에 대해 모듈 레이아웃을 위한 특유한 기회들을 가능하게 한다. 상기 모듈 레벨 전원 관리 시스템들의 중요한 특징은 전력 최적화이다. 여기에 설명되고 채용되는 바와 같은 슈퍼 셀들은 전통적인 패널들보다 높은 전압들을 생산할 수 있다. 또한, 슈퍼 셀 모듈 레이아웃은 상기 모듈을 더 분할할 수 있다. 보다 높은 전압들 및 증가된 분할 모두는 전력 최적화를 위한 잠재적인 이점들을 생성한다. The shingled super cells provide module level power management devices (eg, DC/AC microinverters, DC/DC module power optimizers, voltage intelligence and smart switches, and related devices) enable unique opportunities for module layout. An important feature of the module level power management systems is power optimization. Super cells as described and employed herein are capable of producing higher voltages than traditional panels. In addition, the super cell module layout can further divide the module. Both higher voltages and increased division create potential benefits for power optimization.
도 9e는 슁글드 슈퍼 셀들을 사용하는 모듈 레벨 전원 관리를 위한 하나의 예시적인 구성을 도시한다. 본 도면에서, 예시적인 직사각형의 태양광 모듈은 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이로 연장되는 여섯 개의 열들로 배열되는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함한다. 세 쌍의 슈퍼 셀들은 전원 관리 시스템(460)에 개별적으로 연결되고, 상기 모듈의 보다 별도의 전력 최적화를 가능하게 한다.9E shows one example configuration for module level power management using shingled super cells. In this figure, an exemplary rectangular solar module includes six rectangular shingled super cells arranged in six rows extending the length of the long sides of the solar module. The three pairs of super cells are individually coupled to the
도 9f는 슁글드 슈퍼 셀들을 사용하는 모듈 레벨 전원 관리를 위한 다른 예시적인 구성을 도시한다. 본 도면에서, 예시적인 직사각형의 태양광 모듈은 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이로 연장되는 여섯 개의 열들로 배열되는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함한다. 상기 여섯 개의 슈퍼 셀들은 전원 관리 시스템(460)에 개별적으로 연결되고, 상기 모듈의 보다 별도의 전력 최적화를 더욱 가능하게 한다.9F shows another example configuration for module level power management using shingled super cells. In this figure, an exemplary rectangular solar module includes six rectangular shingled super cells arranged in six rows extending the length of the long sides of the solar module. The six super cells are individually coupled to the
도 9g는 슁글드 슈퍼 셀들을 사용하는 모듈 레벨 전원 관리를 위한 다른 예시적인을 도시한다. 본 도면에서, 예시적인 직사각형의 태양광 모듈은 여섯 또는 그 이상의 열들로 배열되는 여섯 또는 그 이상의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들(998)을 포함하며, 여기서 상기 셋 또는 그 이상의 슈퍼 셀들 쌍들은 상기 모듈의 더욱 보다 별도의 전력 최적화를 가능하게 하도록 바이패스 다이오드 또는 전원 관리 시스템(460)에 개별적으로 연결된다.9G shows another example for module level power management using shingled super cells. In this figure, an exemplary rectangular solar module includes six or more rectangular shingled
도 9h는 슁글드 슈퍼 셀들을 사용하는 모듈 레벨 전원 관리를 위한 다른 예시적인 구성을 도시한다. 본 도면에서, 예시적인 직사각형의 태양광 모듈은 여섯 또는 그 이상의 열들로 배열되는 여섯 또는 그 이상의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들(998)을 포함하며, 여기서 두 슈퍼 셀은 각기 직렬로 연결되고, 모든 쌍들은 병렬로 연결된다. 바이패스 다이오드 또는 전원 관리 시스템(460)은 모든 쌍들에 병렬로 연결되고, 상기 모듈의 전력 최적화를 가능하게 한다.9H shows another example configuration for module level power management using shingled super cells. In this figure, an exemplary rectangular solar module includes six or more rectangular shingled
일부 변형예들에서, 모듈 레벨 전원 관리는 핫 스팟들의 위험을 여전히 배제하면서 상기 태양광 모듈 상의 모든 바이패스 다이오드들의 제거를 가능하게 한다. 이는 상기 모듈 레벨에서 전압 지능을 통합시킴에 의해 구현된다. 상기 태양광 모듈 내의 태양 전지 회로(예를 들면, 하나 또는 그 이상의 슈퍼 셀들)의 전압 출력을 모니터링함에 의해, "스마트 스위치(smart switch)" 전원 관리 장치는 이러한 회로가 역 바이어스에 있는 임의의 태양 전지들을 포함하는 지를 결정할 수 있다. 역 바이어스된 태양 전지가 검출될 경우, 상기 전원 관리 장치는, 예를 들면 계전기 스위치(relay switch) 또는 다른 구성 요소를 사용하여 상기 전기 시스템으로부터 상기 대응되는 회로를 연결 해제할 수 있다. 예를 들면, 상기 모니터된 태양 전지 회로의 전압이 소정의 한계(VLimit) 아래로 떨어질 경우, 그러면 상기 전원 관리 장치는 상기 모듈 또는 모듈들의 스트링이 연결되어 남아 있게 하면서 이러한 회로를 차단(개방 회로(open circuit))시킬 것이다.In some variations, module level power management enables removal of all bypass diodes on the solar module while still eliminating the risk of hot spots. This is implemented by integrating voltage intelligence at the module level. By monitoring the voltage output of solar cell circuitry (eg, one or more super cells) within the solar module, a “smart switch” power management device can detect any solar cell circuitry in which such circuitry is in reverse bias. It can be determined whether or not batteries are included. When a reverse biased solar cell is detected, the power management device may disconnect the corresponding circuit from the electrical system using, for example, a relay switch or other component. For example, if the voltage of the monitored solar cell circuit falls below a predetermined limit (V Limit ), then the power management device blocks this circuit while leaving the module or string of modules connected (open circuit). (open circuit) will do.
특정 실시예들에서, 상기 회로들의 전압이 동일한 태양 전지 어레이 내에서 다른 하나의 회로들로부터 특정 퍼센티지나 크기(예를 들면, 20% 또는 10V) 이상으로 떨어질 경우, 이는 차단될 것이다. 상기 전자 장치는 모듈간 통신에 기초하여 이러한 변화를 검출할 것이다.In certain embodiments, when the voltage of the circuits drops by more than a certain percentage or magnitude (eg, 20% or 10V) from one circuit to another within the same solar cell array, it will be shut off. The electronic device will detect this change based on the module-to-module communication.
이러한 전압 지능의 구현은 현존하는 모듈 레벨 전원 관리 솔루션들(예를 들면, 엔파스 에너지사(Enphase Energy Inc.), 솔라레지 테크놀로지스사(Solaredge Technologies, Inc.), 티고 에너지사(Tigo Energy, Inc.)로부터) 내로 통합될 수 있거나, 주문형 회로 설계를 거칠 수 있다.Implementations of this voltage intelligence are implemented in existing module level power management solutions (eg, Enphase Energy Inc., Solaredge Technologies, Inc.), Tigo Energy, Inc. .) into ), or go through a custom circuit design.
상기 VLimit 문턱 전압이 어떻게 계산될 수 있는 지의 하나의 예는,The above V limit One example of how the threshold voltage can be calculated is,
CellVocc@Low Irr & High Temp×Nnumber of cells in series-VrbReverse breakdown voltage≤VLimit이며, 여기서, CellVocc @Low Irr & High Temp× N number of cells in series -Vrb Reverse breakdown voltage ≤V Limit , where
● CellVoc@Low Irr & High Temp=낮은 조사 및 높은 온도에서 동작하는 셀의 개방 회로 전압(가장 낮은 예상되는 동작 Voc)이고,● CellVoc @Low Irr & High Temp = open circuit voltage (lowest expected operating Voc) of a cell operating at low irradiation and high temperature,
● Nnumber of cells in series=모니터되는 각 슈퍼 셀 내의 직렬로 연결된 셀들의 숫자이며,● N number of cells in series = the number of cells connected in series within each supercell to be monitored,
● VrbReverse breakdown voltage=전류를 셀로 통과시키는 데 요구되는 반전된 극성 전압이다.● Vrb Reverse breakdown voltage = Reversed polarity voltage required to pass current to the cell.
스마트 스위치를 사용하는 모듈 레벨 전원 관리에 대한 이러한 접근은 안정성이나 모듈 신뢰성에 영향을 미치지 않고 단일 모듈 내에서, 예를 들면 100개 이상의 실리콘 태양 전지들이 직렬로 연결되게 할 수 있다. 또한, 이와 같은 스마트 스위치는 중심 인버터(inverter)로 진행하는 스트링 전압을 제한하는 데 사용될 수 있다. 보다 긴 모듈 스트링들은 이에 따라 전압에 관하여 안정성이나 우려를 허용하지 않고 설치될 수 있다. 가장 약한 모듈은 스트링 전압들이 상기 한계에 대해 상승될 경우에 우회될(꺼질) 수 있다.This approach to module-level power management using smart switches allows, for example, more than 100 silicon solar cells to be connected in series within a single module without affecting stability or module reliability. In addition, such a smart switch can be used to limit the string voltage going to the central inverter (inverter). Longer module strings can thus be installed without allowing stability or concern with respect to voltage. The weakest module can be bypassed (turned off) when string voltages are raised to this limit.
다음에 설명되는 도 10a, 도 11a, 도 12a, 도 13a, 도 13b 및 도 14b는 슁글드 슈퍼 셀들을 채용하는 태양광 모듈들을 위한 추가의 예시적인 개략적 전기 회로들을 제공한다. 도 10b-1, 도 10b-2, 도 11b-1, 도 11b-2, 도 11c-1, 도 11c-2, 도 12b-1, 도 12b-2, 도 12c-1, 도 12c-2, 도 12c-3, 도 13c-1, 도 13c-2, 도 14c-1 및 도 14c-2는 이들 개략적인 회로들에 대응되는 예시적인 물리적 레이아웃들을 제공한다. 상기 물리적 레이아웃들의 설명은 각 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택이 음의 극성이고, 각 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택이 양의 극성인 것으로 상정한다. 상기 모듈들이 대신에 양의 극성의 전면 단부 콘택들 및 음의 극성의 후면 단부 콘택들을 갖는 슈퍼 셀들을 채용할 경우, 그러면 다음의 물리적 레이아웃들의 논의는 양을 음으로 바꾸고 상기 바이패스 다이오드들의 배향을 반전시킴에 의해 변경될 수 있다. 이들 도면들의 설명에서 언급되는 다양한 버스들의 일부는, 예를 들면 앞서 설명한 인터커넥트들(400)로 형성될 수 있다. 이들 도면들에서 설명되는 다른 버스들은, 예를 들면 상기 태양광 모듈의 라미네이트 구조(laminate structure) 내에 내장되는 리본들 또는 외부 케이블들로 구현될 수 있다.10A, 11A, 12A, 13A, 13B, and 14B described below provide additional exemplary schematic electrical circuits for solar modules employing shingled super cells. 10b-1, 10b-2, 11b-1, 11b-2, 11c-1, 11c-2, 12b-1, 12b-2, 12c-1, 12c-2, 12C-3, 13C-1, 13C-2, 14C-1, and 14C-2 provide exemplary physical layouts corresponding to these schematic circuits. The description of the physical layouts above assumes that the front end contact of each super cell is negative polarity, and that the back end contact of each super cell is positive polarity. If the modules instead employ super cells with positive polarity front end contacts and negative polarity back end contacts, then the following discussion of physical layouts turns positive into negative and changes the orientation of the bypass diodes. It can be changed by inverting. Some of the various buses referred to in the description of these figures may be formed of, for example, the
도 10a는 도 5b에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 예시적인 전기 회로를 도시하며, 여기서 상기 태양광 모듈은 각기 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 열 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함한다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향된 이들의 긴 측면들을 구비하여 상기 태양광 모듈 내에 배열된다. 상기 슈퍼 셀들 모두는 바이패스 다이오드(480)와 병렬로 전기적으로 연결된다.10A shows an exemplary electrical circuit for a solar module as illustrated in FIG. 5B , wherein the solar module comprises ten rectangular pieces each having a length approximately equal to the length of the short sides of the solar module;
도 10b-1 및 도 10b-2는 도 10a의 태양광 모듈에 대한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다. 버스(485N)는 상기 슈퍼 셀들(100)의 음의(전면) 단부 콘택들을 상기 모듈의 후면 상에 위치하는 접합 박스(490) 내에서 바이패스 다이오드(480)의 양극 단자에 연결한다. 버스(485P)는 상기 슈퍼 셀들(100)의 양의(후면) 단부 콘택들을 바이패스 다이오드(480)의 음극 단자에 연결한다. 버스(485P)는 전체적으로 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓일 수 있다. 버스(485N) 및/또는 상기 슈퍼 셀들에 대한 이의 상호 연결은 상기 모듈의 전면의 일부를 점유한다. 10B-1 and 10B-2 show an example physical layout for the solar module of FIG. 10A. A
도 11a는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 예시적인 개략적 전기 회로를 도시하며, 여기서 상기 태양광 모듈은 각기 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가지는 이십 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하고, 상기 슈퍼 셀들은 슈퍼 셀들의 열 개의 열들을 형성하도록 쌍으로 단대단으로 배열된다. 각 열 내의 제1 슈퍼 셀은 다른 열들 내의 상기 제1 슈퍼 셀들과 병렬로 연결되고, 바이패스 다이오드(500)와 병렬로 연결된다. 각 열 내의 제2 슈퍼 셀은 다른 열들 내의 상기 제2 슈퍼 셀들과 병렬로 연결되고, 바이패스 다이오드(510)와 병렬로 연결된다. 상기 슈퍼 셀들의 두 그룹들은 상기 두 바이패스 다이오드들의 경우와 같이 직렬로 연결된다.11A shows an exemplary schematic electrical circuit for a solar module as illustrated in FIG. 5A , wherein the solar modules each have a length approximately equal to half the length of the short sides of the solar module; It includes rectangular
도 11b-1 및 도 11b-2는 도 11a의 태양광 모듈을 위한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다. 이러한 레이아웃에서, 각 열 내의 제1 슈퍼 셀은 상기 모듈의 제1 측면을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택 및 상기 모듈의 중심선을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택을 가지며, 각 열 내의 제2 슈퍼 셀은 상기 모듈의 중심선을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택 및 상기 제1 측면에 대향하는 상기 모듈의 제2 측면을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택을 가진다. 버스(515N)는 각 열 내의 상기 제1 슈퍼 셀의 전면(음의) 단부 콘택을 바이패스 다이오드(500)의 양극 단자에 연결한다. 버스(515P)는 각 열 내의 상기 제2 슈퍼 셀의 후면(양의) 단부 콘택을 상기 바이패스 다이오드(510)의 음극 단자에 연결한다. 버스(520)는 각 열 내의 상기 제1 슈퍼 셀의 후면(양의) 단부 콘택 및 각 열 내의 상기 제2 슈퍼 셀의 전면(음의) 단부 콘택을 상기 바이패스 다이오드(500)의 음극 단자 및 상기 바이패스 다이오드(510)의 양극 단자에 연결한다. 11B-1 and 11B-2 show an example physical layout for the solar module of FIG. 11A . In this layout, the first super cell in each row has its front (negative) end contacts along the first side of the module and its back (positive) end contacts along the centerline of the module, the first super cell in each
버스(515P)는 전체적으로 상기 슈퍼 셀들의 뒤에 놓일 수 있다. 버스(515N) 및/또는 상기 슈퍼 셀들에 대한 이의 상호 연결은 상기 모듈의 전면의 일부를 차지한다. 버스(520)는 상기 모듈의 전면의 일부를 점유할 수 있고, 도 5a에 도시한 바와 같이 갭(210)을 요구할 수 있다. 선택적으로는, 버스(520)는 전체적으로 상기 슈퍼 셀들의 뒤에 놓일 수 있고, 상기 슈퍼 셀들의 중첩되는 단부들 사이에 개재되는 히든(hidden) 인터커넥트들로 상기 슈퍼 셀들에 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 경우, 작은 갭(210)이 요구되거나, 갭(210)이 요구되지 않는다.
도 11c-1, 도 11c-2 및 도 11c-3은 도 11a의 태양광 모듈을 위한 다른 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다. 이러한 레이아웃에서, 각 열 내의 상기 제1 슈퍼 셀은 상기 모듈의 제1 측면을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택 및 상기 모듈의 중심선을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택을 가지며, 각 열 내의 상기 제2 슈퍼 셀은 상기 모듈의 중심선을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택 및 상기 제1 측면에 대향하는 상기 모듈의 제2 측면을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택을 가진다. 버스(525N)는 각 열 내의 상기 제1 슈퍼 셀의 전면(음의) 단부 콘택을 상기 바이패스 다이오드(500)의 양극 단자에 연결한다. 버스(530N)는 각 열 내의 상기 제2 셀의 전면(음의) 단부 콘택을 바이패스 다이오드(500)의 음극 단자 및 바이패스 다이오드(510)의 양극 단자에 연결한다. 버스(535P)는 각 열 내의 상기 제1 셀의 후면(양의) 단부 콘택을 상기 바이패스 다이오드(500)의 음극 단자 및 상기 바이패스 다이오드(510)의 양극 단자에 연결한다. 버스(540P)는 각 열 내의 상기 제2 셀의 후면(양의) 단부 콘택을 상기 바이패스 다이오드(510)의 음극 단자에 연결한다.11C-1 , 11C-2 and 11C-3 show another example physical layout for the solar module of FIG. 11A . In this layout, the first super cell in each row has its front (negative) end contacts along a first side of the module and its back (positive) end contacts along the centerline of the module, and The second super cell has its back (positive) end contact along the centerline of the module and its front (negative) end contact along a second side of the module opposite the first side. A bus 525N connects the front (negative) end contact of the first super cell in each column to the positive terminal of the
버스(535P) 및 버스(540P)는 전체적으로 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓일 수 있다. 버스(525N)와 버스(530N) 및/또는 상기 슈퍼 셀들에 대한 이들의 상호 연결은 상기 모듈의 전면의 일부를 점유한다.
도 12a는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다른 예시적인 개략적 회로도를 도시하며, 여기서 상기 태양광 모듈은 각기 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가지는 이십 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하고, 상기 슈퍼 셀들은 슈퍼 셀들의 열 개의 열들을 형성하도록 쌍들로 단대단으로 배열된다. 도 12a에 도시한 회로에서, 상기 슈퍼 셀들은 네 그룹들로 배열된다. 제1 그룹에서 상부의 다섯 개의 열들의 제1 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(545)에 병렬로 연결되고, 제2 그룹에서 상부의 다섯 개의 열들의 제2 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(505)에 병렬로 연결되며, 제3 그룹에서 하부의 다섯 개의 열들의 제1 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(560)에 병렬로 연결되고, 제4 그룹에서 하부의 다섯 개의 열들의 제2 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(555)에 병렬로 연결된다. 상기 슈퍼 셀들의 네 그룹들은 서로 직렬로 연결된다. 상기 네 개의 바이패스 다이오드들 또한 직렬로 연결된다.12A shows another exemplary schematic circuit diagram for a solar module as illustrated in FIG. 5A , wherein the solar modules each have a length approximately equal to half the length of the short sides of the solar module; It includes rectangular
도 12b-1 및 도 12b-2는 도 12a의 태양광 모듈을 위한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다. 이러한 레이아웃에서, 슈퍼 셀들의 제1 그룹은 상기 모듈의 제1 측면을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택들 및 상기 모듈의 중심선을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택들을 가지고, 슈퍼 셀들의 제2 그룹은 상기 모듈의 중심선을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택들 및 상기 제1 측면에 대향하는 상기 모듈의 제2 측면을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택들을 가지며, 슈퍼 셀들의 제3 그룹은 상기 모듈의 제1 측면을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택들 상기 모듈의 중심선을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택들을 가지고, 상기 슈퍼 셀들의 제4 그룹은 상기 모듈의 중심선을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택 및 상기 모듈의의 제2 측면을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택을 가진다.12B-1 and 12B-2 show an example physical layout for the solar module of FIG. 12A. In this layout, a first group of super cells has its front (negative) end contacts along a first side of the module and its back (positive) end contacts along a centerline of the module, wherein the first group of
버스(565N)는 상기 슈퍼 셀들의 제1 그룹 내의 상기 슈퍼 셀들의 전면(음의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 바이패스 다이오드(545)의 양극 단자에 연결한다. 버스(570)는 상기 슈퍼 셀들의 제1 그룹 내의 상기 슈퍼 셀들의 후면(양의) 단부 콘택들 및 상기 슈퍼 셀들의 제2 그룹 내의 상기 슈퍼 셀들의 전면(음의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 바이패스 다이오드(545)의 음극 단자 및 상기 바이패스 다이오드(550)의 양극 단자에 연결한다. 버스(575)는 상기 슈퍼 셀들의 제2 그룹 내의 상기 슈퍼 셀들의 후면(양의) 단부 콘택들 및 상기 슈퍼 셀들의 제4 그룹 내의 상기 슈퍼 셀들의 전면(음의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 바이패스 다이오드(550)의 음극 단자 및 상기 바이패스 다이오드(555)의 양극 단자에 연결한다. 버스(580)는 상기 슈퍼 셀들의 제4 그룹 내의 상기 슈퍼 셀들의 후면(양의) 단부 콘택들 및 상기 슈퍼 셀들의 제3 그룹 내의 상기 슈퍼 셀들의 전면(음의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 다이오드(555)의 음극 단자 및 바이패스 다이오드(560)의 양극 단자에 연결한다. 버스(585P)는 상기 슈퍼 셀들의 제3 그룹 내의 상기 슈퍼 셀들의 후면(양의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 바이패스 다이오드(560)의 음극 단자에 연결한다.A
버스(585P) 및 상기 슈퍼 셀들의 제2 그룹 내의 상기 슈퍼 셀들을 연결하는 버스(575)의 일부는 전체적으로 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓일 수 있다. 버스(575)의 나머지 부분과 버스(565N) 및/또는 상기 슈퍼 셀들에 대한 이들의 상호 연결은 상기 모듈의 전면의 일부를 차지한다. Bus 585P and a portion of
버스(570) 및 버스(580)는 상기 모듈의 전면의 일부를 점유할 수 있고, 도 5a에 도시한 바와 같은 갭(210)을 요구할 수 있다. 선택적으로는, 이들은 전체적으로 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓일 수 있으며, 슈퍼 셀들의 중첩되는 단부들 사이에 개재되는 히든 인터커넥트들로 상기 슈퍼 셀들에 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 경우에서, 작은 갭(210)이 요구되거나 갭(210)이 요구되지 않는 다.
도 12c-1, 도 12c-2 및 도 12c-3은 도 12a의 태양광 모듈을 위한 대한 선택적인 물리적 레이아웃을 도시한다. 이러한 레이아웃은 도 12b-1 및 도 12b-2에 도시한 단일의 접합 박스(490) 대신에 두 개의 접합 박스들(490A, 490B)을 사용하지만, 그렇지 않으면 도 12b-1 및 도 12b-2의 경우와 동등하다.12C-1 , 12C-2 and 12C-3 show alternative physical layouts for the solar module of FIG. 12A. This layout uses two
도 13a는 도 5a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다른 예시적인 개략적 회로도를 도시하며, 여기서 상기 태양광 모듈은 각기 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가지는 이십 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하고, 상기 슈퍼 셀들은 슈퍼 셀들의 열 개의 열들을 형성하도록 쌍들로 단대단으로 배열된다. 도 13a에 도시한 회로에서, 상기 슈퍼 셀들은 네 그룹들로 배열된다. 제1 그룹에서 상부의 다섯 개의 열들의 제1 슈퍼 셀들은 서로 병렬로 연결되고, 제2 그룹에서 상부의 다섯 개의 열들의 제2 슈퍼 셀들은 서로 병렬로 연결되며, 제3 그룹에서 하부의 다섯 개의 열들의 제1 슈퍼 셀들은 서로 병렬로 연결되고, 제4 그룹에서 하부의 다섯 개의 열들의 제2 슈퍼 셀들은 서로 병렬로 연결된다. 상기 제1 그룹 및 상기 제2 그룹은 서로 직렬로 연결되며, 이에 따라 바이패스 다이오드(590)와 병렬로 연결된다. 상기 제3 그룹 및 상기 제4 그룹은 서로 직렬로 연결되며, 이에 따라 다른 바이패스 다이오드(595)와 병렬로 연결된다. 상기 제1 및 제2 그룹들은 상기 제3 및 제4 그룹들과 직렬로 연결되고, 상기 두 개의 바이패스 다이오드들 역시 직렬로 연결된다.13A shows another exemplary schematic circuit diagram for a solar module as illustrated in FIG. 5A , wherein the solar modules each have a length approximately equal to one-half the length of the short sides of the solar module; It includes rectangular
도 13c-1 및 도 13c-2는 도 13a의 태양광 모듈을 위한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다. 이러한 레이아웃에서, 슈퍼 셀들의 제1 그룹은 상기 모듈의 제1 측면을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택 및 상기 모듈의 중심선을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택을 가지고, 슈퍼 셀들의 제2 그룹은 상기 모듈의 중심선을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택 및 상기 제1 측면에 대향하는 상기 모듈의 제2 측면들 따라 그 후면(양의) 단부 콘택을 가지며, 슈퍼 셀들의 제3 그룹은 상기 모듈의 제1 측면을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택 및 상기 모듈의 중심선을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택을 가지고, 슈퍼 셀들의 제4 그룹은 상기 모듈의 중심선을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택 및 상기 모듈의 제2 측면을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택을 가진다.13C-1 and 13C-2 show an example physical layout for the solar module of FIG. 13A. In this layout, a first group of super cells has its front (negative) end contact along a first side of the module and its back (positive) end contact along a centerline of the module, and a second group of super cells a group having its front (negative) end contact along the centerline of the module and its back (positive) end contact along second sides of the module opposite the first side, the third group of super cells comprising: having its back surface (positive) end contact along the first side of the module and its front (negative) end contact along the centerline of the module, the fourth group of super cells having its back surface (positive) end contact along the centerline of the module a positive) end contact and a front (negative) end contact thereof along the second side of the module.
버스(600)는 상기 슈퍼 셀들의 제1 그룹의 전면(음의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 슈퍼 셀들의 제3 그룹의 후면(양의) 단부 콘택들, 바이패스 다이오드(590)의 음극 단자, 그리고 바이패스 다이오드(595)의 음극 단자에 연결한다. 버스(605)는 상기 슈퍼 셀들의 제1 그룹의 후면(양의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 슈퍼 셀들의 제2 그룹의 전면(음의) 단부 콘택들에 연결한다. 버스(610P)는 상기 슈퍼 셀들의 제2 그룹의 후면(양의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 바이패스 다이오드(590)의 음극 단자에 연결한다. 버스(615N)는 상기 슈퍼 셀들의 제4 그룹의 전면(음의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 바이패스 다이오드(595)의 양극 단자에 연결한다. 버스(620)는 상기 슈퍼 셀들의 제3 그룹의 전면(음의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 슈퍼 셀들의 제4 그룹의 후면(양의) 단부 콘택들에 연결한다.
버스(610P) 및 상기 슈퍼 셀들의 제3 그룹의 슈퍼 셀들을 연결하는 버스(600)의 일부는 전체적으로 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓일 수 있다. 버스(600)의 나머지 부분과 버스(615N) 및/또는 상기 슈퍼 셀들에 대한 이들의 상호 연결은 상기 모듈의 전면의 일부를 차지한다.
버스(605) 및 버스(620)는 상기 모듈의 전면의 일부를 점유하며, 도 5a에 도시한 바와 같이 갭(210)을 요구한다. 선택적으로는, 이들은 전체적으로 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓일 수 있으며, 슈퍼 셀들의 중첩되는 단부들 사이에 개재되는 히든 인터커넥트들로 상기 슈퍼 셀들에 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 경우에서, 작은 갭(210)이 요구되거나 갭(210)이 요구되지 않는다.
도 13b는 도 5b에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 예시적인 개략적 회로도를 도시하며, 여기서 상기 태양광 모듈은 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 열 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함한다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향되는 이들의 긴 측면들을 구비하여 상기 태양광 모듈 내에 배열된다. 도 13b에 도시한 회로에서, 상기 슈퍼 셀들은 두 그룹들로 배열된다. 제1 그룹에서 상부의 다섯 개의 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(590)에 병렬로 연결되며, 제2 그룹에서 하부의 다섯 개의 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(595)에 병렬로 연결된다. 상기 두 그룹들은 서로 직렬로 연결된다. 상기 바이패스 다이오드들 또한 직렬로 연결된다.13B shows an exemplary schematic circuit diagram for a solar module as illustrated in FIG. 5B , wherein the solar module has ten rectangular superstructures having a length approximately equal to the length of the short sides of the solar module;
도 13b의 개략적인 회로는 도 13a의 두 슈퍼 셀들의 각 열이 단일 슈퍼 셀로 대체되어 도 13a의 경우와 다르다. 이에 따라, 도 13b의 태양광 모듈의 물리적 레이아웃은 버스(605) 및 버스(620)가 생략되어 도 13c-1, 도 13c-2 및 도 13c-3에 도시한 바가 될 수 있다. The schematic circuit of FIG. 13B is different from the case of FIG. 13A in that each row of the two super cells of FIG. 13A is replaced by a single super cell. Accordingly, the physical layout of the solar module of FIG. 13B may be as shown in FIGS. 13C-1, 13C-2, and 13C-3 because the
도 14a는 각기 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 가지는 이십 사개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(700)을 도시한다. 슈퍼 셀들은 슈퍼 셀들의 열두 개의 열들을 형성하도록 쌍들로 단대반으로 배열되며, 상기 슈퍼 셀들의 열들과 긴 측면들은 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향된다.14A shows an exemplary rectangular
도 14b는 도 14a에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 예시적인 개략적 회로도를 도시한다. 도 14b에 도시한 회로에서, 상기 슈퍼 셀들은 세 그룹들로 배열된다. 제1 그룹에서 상부의 여덟 개의 열들의 제1 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(705)에 병렬로 연결되고, 제2 그룹에서 하부의 네 개의 열들의 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(710)에 병렬로 연결되며, 제3 그룹에서 상부의 여덟 개의 열들의 제2 슈퍼 셀들은 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(715)에 병렬로 연결된다. 상기 슈퍼 셀들의 세 그룹들은 직렬로 연결된다. 상기 세 개의 바이패스 다이오드들 또한 직렬로 연결된다.14B shows an exemplary schematic circuit diagram for a solar module as illustrated in FIG. 14A . In the circuit shown in Fig. 14B, the super cells are arranged in three groups. In a first group the first super cells of the top eight rows are connected in parallel to each other and to the
도 14c-1 및 도 14c-2는 도 14b의 태양광 모듈을 위한 예시적인 물리적 레이아웃을 도시한다. 이러한 레이아웃에서, 슈퍼 셀들의 제1 그룹은 상기 모듈의 제1 측면을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택들 및 상기 모듈의 중심선을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택들을 가진다. 상기 슈퍼 셀들의 제2 그룹에서, 각각의 하부의 네 개의 열들의 제1 슈퍼 셀은 상기 모듈의 제1 측면을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택 및 상기 모듈의 중심선을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택을 가지며, 각각의 하부의 네 개의 열들의 제2 슈퍼 셀은 상기 모듈의 중심선을 따라 그 전면(음의) 단부 콘택 및 상기 제1 측면에 대향하는 상기 모듈의 제2 측면을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택을 가진다. 상기 태양 전지들의 제3 그룹은 상기 모듈의 중심선을 따라 그 후면(양의) 단부 콘택들 및 상기 모듈의 제2 측면을 따라 그 후면(음의) 단부 콘택들을 가진다.14C-1 and 14C-2 show an example physical layout for the solar module of FIG. 14B. In this layout, the first group of super cells has its front (negative) end contacts along a first side of the module and its back (positive) end contacts along the centerline of the module. In the second group of super cells, the first super cell of each lower four rows has its back (positive) end contact along the first side of the module and its front (negative) end contact along the centerline of the module. ) end contacts, the second super cell of each of the lower four rows having its front (negative) end contact along the centerline of the module and its front (negative) end contact along a second side of the module opposite the first side. It has a back (positive) end contact. The third group of solar cells has its back (positive) end contacts along the centerline of the module and its back (negative) end contacts along the second side of the module.
버스(720N)는 상기 슈퍼 셀들의 제1 그룹의 전면(음의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(705)의 양극 단자에 연결한다. 버스(725)는 상기 슈퍼 셀들의 제1 그룹의 후면(양의) 단부 콘택들을 상기 슈퍼 셀들의 제2 그룹의 전면(음의) 단부 콘택들, 상기 바이패스 다이오드(705)의 음극 단자 및 바이패스 다이오드(710)의 양극 단자에 연결한다. 버스(730P)는 상기 슈퍼 셀들의 제3 그룹의 후면(양의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 바이패스 다이오드(715)의 음극 단자에 연결한다. 버스(735)는 상기 슈퍼 셀들의 제3 그룹의 전면(음의) 단부 콘택들을 서로에 대해서와 상기 슈퍼 셀들의 제2 그룹의 후면(양의) 단부 콘택들, 상기 바이패스 다이오드(710)의 음극 단자, 그리고 상기 바이패스 다이오드(715)의 양극 단자에 연결한다.
상기 슈퍼 셀들의 제1 그룹의 슈퍼 셀들에 연결되는 버스(725)의 일부, 버스(730P), 그리고 상기 슈퍼 셀들의 제2 그룹의 슈퍼 셀들에 연결되는 버스(735)의 일부는 전체적으로 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓일 수 있다. 버스(720N) 및 버스(725)의 나머지 부분과 버스(735) 및/또는 상기 슈퍼 셀들에 대한 이들의 상호 연결은 상기 모듈의 전면의 일부를 점유한다.A portion of
상술한 예들의 일부는 상기 바이패스 다이오드들을 상기 태양광 모듈의 후면 상의 하나 또는 그 이상의 접합 박스들 내에 수용한다. 그러나 이러한 점이 요구되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 바이패스 다이오드들의 일부 또는 모두는 상기 태양광 모듈의 둘레 주위에서 상기 슈퍼 셀들과 평면 내에 위치할 수 있거나, 슈퍼 셀들 사이의 갭들 내에 위치할 수 있거나, 상기 슈퍼 셀들 뒤에 위치할 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 바이패스 다이오드들은, 예를 들면 상기 슈퍼 셀들이 봉지되는 라미네이트 구조 내에 배치될 수 있다. 상기 바이패스 다이오드들의 위치들은 이에 따라 비집중화될 수 있고 상기 접합 박스들로부터 제거될 수 있으며, 예를 들면 상기 태양광 모듈의 외측 에지들 부근에서 상기 태양광 모듈의 후면 상에 위치할 수 있는 두 개의 분리된 단일-단자 접합 박스들로 양극 및 음극 모듈 단자들 모두를 구비하는 중심 접합 박스를 대체할 수 있다. 이러한 접근은 일반적으로 상기 태양광 모듈 내에서 및 태양광 모듈들 사이의 케이블링(cabling)에서 리본 컨덕터들 내의 전류 통로 길이를 감소시키며, 이는 모두 물질 비용을 감소시킬 수 있고 모듈 전력을 증가시킬 수 있다(저항성 전력 손실들을 감소시킴에 의해). Some of the examples described above accommodate the bypass diodes in one or more junction boxes on the backside of the solar module. However, this is not required. For example, some or all of the bypass diodes may be located in-plane with the super cells around the perimeter of the solar module, in gaps between super cells, or located behind the super cells. there is. In such cases, the bypass diodes may be disposed, for example, in a laminate structure in which the super cells are encapsulated. The positions of the bypass diodes can thus be decentralized and removed from the junction boxes, for example two that can be located on the back side of the solar module near the outer edges of the solar module. Two separate single-terminal junction boxes can replace a central junction box having both positive and negative module terminals. This approach generally reduces the current path length in ribbon conductors within the solar module and in the cabling between solar modules, which can both reduce material cost and increase module power. There is (by reducing resistive power losses).
도 15를 참조하면, 예를 들면, 도 10a의 개략적인 회로도를 갖는 도 5b에 예시한 바와 같은 태양광 모듈을 위한 다양한 전기적 상호 연결들을 위한 물리적 레이아웃은 상기 슈퍼 셀 라미네이트 구조 내에 위치하는 바이패스 다이오드(480) 및 두 개의 단일 단자 접합 박스들(490P, 490N)을 채용할 수 있다. 도 15는 도 10b-1 및 도 10b-2와 비교하여 가장 우수한 것으로 이해될 수 있다. 상술한 다른 모듈 레이아웃들은 유사하게 변경될 수 있다.Referring to FIG. 15 , for example, a physical layout for various electrical interconnections for a solar module as illustrated in FIG. 5B with the schematic circuit diagram of FIG. 10A is a bypass diode positioned within the super cell laminate structure. 480 and two single
앞서 설명한 바와 같은 라미네이트 내의 바이패스 다이오드들의 사용은 감소된 전류의 태양 전지들에 의해 순 바이어스된(forward-biased) 바이패스 다이오드 내에서 소실되는 전력이 종래 크기의 태양 전지들에서 있을 수 있었던 경우보다 적을 수 있기 때문에 상술한 바와 같은 감소된 전류(감소된 면적)의 직사각형의 태양 전지들의 사용에 의해 가능해 질 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 태양광 모듈들 내의 바이패스 다이오드들은 이에 따라 종래보다 적은 열 흡수원(heat-sinking)을 요구할 수 있으며, 그 결과로 상기 모듈의 후면 상의 접합 박스에서 벗어나고 상기 라미네이트 내로 이동될 수 있다.The use of bypass diodes in a laminate as described above allows the power dissipated in the bypass diode forward-biased by the reduced current solar cells than would be possible in conventional sized solar cells. can be made possible by the use of reduced current (reduced area) rectangular solar cells as described above. The bypass diodes in the solar modules described herein may thus require less heat-sinking than conventional ones, and as a result can be moved out of the junction box on the backside of the module and into the laminate. .
단일 태양광 모듈은 인터커넥트들, 다른 컨덕터들 및/또는 둘 또는 그 이상의 전기적 구성들을 지지하는, 예를 들면 상술한 전기적 구성들의 둘 또는 그 이상을 지지하는 바이패스 다이오드들을 포함할 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 태양광 모듈의 동작들 위한 특정한 구성은, 예를 들면 스위치들 및/또는 점퍼(jumper)들의 사용을 구비하는 둘 또는 그 이상의 선택 사항들로부터 선택될 수 있다. 다른 구성들은 상기 태양광 모듈로부터 전압 및 전류 출력들의 다른 결합들을 제공하도록 직렬로 및/또는 병렬로 다른 숫자의 슈퍼 셀들을 투입할 수 있다. 이와 같은 태양광 모듈은 이에 따라, 예를 들면 고전압 및 저전류 구성과 저전압 및 고전류 구성 사이에서 선택하기 위해 둘 또는 그 이상의 다른 전압 및 전류 결합들로부터 선택되도록 구성될 수 있는 공장이나 분야가 될 수 있다.A single solar module may include interconnects, other conductors and/or bypass diodes supporting two or more electrical configurations, for example supporting two or more of the electrical configurations described above. In such cases, the specific configuration for the operation of the solar module may be selected from two or more options comprising, for example, the use of switches and/or jumpers. Other configurations may put different numbers of super cells in series and/or parallel to provide different combinations of voltage and current outputs from the solar module. Such a solar module could thus be a factory or field that can be configured to be selected from, for example, two or more different voltage and current combinations to select between a high voltage and low current configuration and a low voltage and high current configuration. there is.
도 16은 상술한 바와 같이 두 태양광 모듈들 사이의 스마트 스위치 모듈 레벨 전원 관리 장치(750)의 예시적인 배치를 도시한다. 16 shows an exemplary arrangement of a smart switch module level power management device 750 between two solar modules as described above.
도 17을 이제 참조하면, 본 명세서에 개시되는 바와 같은 태양광 모듈들을 만들기 위한 예시적인 방법 800은 다음 단계들을 포함한다. 단계 810에서, 종래 크기의 태양 전지들(예를 들면, 156밀리미터×156밀리미터 또는 125밀리미터×125밀리미터)이 직사각형의 태양 전지 "스트립(strip)들"을 형성하도록 잘라지거나 및/또는 절단된다(또한, 예를 들면 도 3a-도 3e 및 관련 설명 참조). 결과적인 태양 전지 스트립들은 선택적으로 테스트될 수 있고, 이들의 전류-전압 성능에 따라 분류될 수 있다. 전류-전압 성능이 일치하거나 대략적으로 일치하는 셀들은 동일한 슈퍼 셀 또는 직렬 연결된 슈퍼 셀들의 동일한 열들에 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 슈퍼 셀 또는 슈퍼 셀들의 열 내에 직렬로 연결되는 셀들이 동일한 조명하에서 일치하거나 대략적으로 일치하는 전류를 생성하는 것이 유리할 수 있다.Referring now to FIG. 17 , an
단계 815에서, 슈퍼 셀들은 상기 슈퍼 셀들 내의 인접하는 태양 전지들의 중첩되는 부분들 사이에 배치되는 도전성 접착 결합 물질로 상기 스트립 태양 전지들로부터 조립된다. 상기 도전성 접착 결합 물질은, 예를 들면, 잉크젯 프린팅(ink jet printing) 또는 스크린 프린팅에 의해 적용될 수 있다. In
단계 820에서, 열과 압력이 상기 슈퍼 셀들 내의 태양 전지들 사이의 상기 도전성 접착 결합 물질을 큐어링하거나 부분적으로 큐어링하기 위해 적용된다. 일 변형예에서, 각각의 추가적인 태양 전지가 슈퍼 셀에 추가되면서, 새롭게 추가된 태양 전지와 그 인접하고 중첩되는 태양 전지(이미 상기 슈퍼 셀의 일부) 사이의 상기 도전성 접착 결합 물질은 다음의 태양 전지가 상기 슈퍼 셀에 추가되기 전에 큐어링되거나 부분적으로 큐어링된다. 다른 변형예에서, 슈퍼 셀 내의 둘 이상의 태양 전지들 또는 모든 태양 전지들이 상기 도전성 접착 결합 물질이 큐어링되거나 부분적으로 큐어링되기 전에 원하는 중첩되는 방식으로 위치할 수 있다. 이러한 단계로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀들은 선택적으로 테스트될 수 있고, 이들의 전류-전압 성능에 따라 분류될 수 있다. 일치하거나 대략적으로 일치하는 전류-전압 성능을 갖는 슈퍼 셀들은 슈퍼 셀들의 동일한 열 또는 동일한 태양광 모듈 내에 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 병렬로 전기적으로 연결된 슈퍼 셀들 또는 슈퍼 셀들의 열들이 동일한 조명하에서 일치하거나 대략적으로 일치하는 전압들을 생성하는 것이 유리할 수 있다.In
단계 825에서, 상기 큐어링되거나 부분적으로 큐어링된 슈퍼 셀들은 봉지재 물질, 투명한 전면(태양측) 시트 및 (선택적으로 투명한)배면 시트를 포함하는 성층 구조(layered structure)로 원하는 모듈 구성 내에 배열되고 상호 연결된다. 상기 성층 구조는, 예를 들면, 유리 기판 상의 봉지재의 제1 층, 상기 봉지재의 제1 층의 태양측 아래에 배열되는 상호 연결된 슈퍼 셀들, 상기 슈퍼 셀들의 층상의 봉지재의 제2 층, 그리고 상기 봉지재의 제2 층상의 배면 시트를 포함할 수 있다. 임의의 다른 적합한 배치 또한 사용될 수 있다. In
라미네이션 단계 830에서, 열과 압력이 큐어링된 라미네이트 구조를 형성하도록 상기 성층 구조에 인가된다.In lamination step 830, heat and pressure are applied to the layered structure to form a cured laminate structure.
도 17의 방법의 일 변형예에서, 상기 종래 크기의 태양 전지들은 태양 전지 스트립들로 분리되며, 이후에 상기 도전성 접착 결합 물질이 각 개개의 태양 전지 스트립에 적용된다. 선택적인 변형예에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 태양 전지 스트립들로의 상기 태양 전지들의 분리 이전에 상기 종래 크기의 태양 전지들에 적용된다.In one variant of the method of Figure 17, the conventionally sized solar cells are separated into solar cell strips, after which the conductive adhesive bonding material is applied to each individual solar cell strip. In an optional variant, the conductive adhesive bonding material is applied to the conventionally sized solar cells prior to separation of the solar cells into solar cell strips.
큐어링 단계 820에서, 상기 도전성 접착 결합 물질이 전체적으로 큐어링될 수 있거나, 부분적으로 큐어링될 수 있다. 후자의 경우에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 상기 슈퍼 셀들의 취급과 상호 연결을 충분히 용이하게 하도록 단계 820에서 초기에 부분적으로 큐어링될 수 있고, 후속되는 라미네이션 단계 830 동안에 전체적으로 큐어링될 수 있다.In curing
일부 변형예들에서, 방법(800)에서 중간 생성물로서 조립되는 슈퍼 셀(100)은 상술한 바와 같이 중첩되고 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들 및 상기 슈퍼 셀의 대향하는 단부들에서 단자 콘택들에 결합되는 인터커넥트들을 구비하여 배열되는 복수의 직사각형의 태양 전지들(10)을 포함한다. In some variations, the
도 30a는 그 전방 및 후면 단자 콘택들에 결합되는 전기적 인터커넥트들을 구비하는 예시적인 슈퍼 셀을 도시한다. 상기 전기적 인터커넥트들은 상기 슈퍼 셀의 단자 에지들에 평행하게 진행되고, 인접하는 슈퍼 셀과의 전기적 상호 연결이 가능하도록 상기 슈퍼 셀을 지나 측방으로 연장된다.30A shows an exemplary super cell having electrical interconnects coupled to its front and back terminal contacts. The electrical interconnects run parallel to the terminal edges of the super cell and extend laterally past the super cell to enable electrical interconnection with an adjacent super cell.
도 30b는 병렬로 연결된 두 개의 도 30a의 슈퍼 셀들을 도시한다. 그렇지 않으면 상기 모듈의 전방으로부터 보일 수 있는 상기 인터커넥트들의 일부들은 정상적인 색각을 가진 사람에게 인지되는 바와 같은 상기 인터커넥트와 상기 슈퍼 셀들 사이의 시각적인 대비를 감소시키도록 커버될 수 있거나 착색될 수(예를 들면, 어둡게) 있다. 도 30a에 예시한 예에서, 인터커넥트(850)는 상기 슈퍼 셀의 일측 단부(도면의 우측)에서 제1 극성(예를 들면, + 또는 -)의 전방측 단자 콘택에 도전성으로 결합되고, 다른 인터커넥트(850)는 상기 슈퍼 셀의 타측 단부(도면의 좌측)에서 대향하는 극성의 후방측 단자 콘택에 도전성으로 결합된다. 전술한 다른 인터커넥트들과 유사하게, 인터커넥트들(850)은 예를 들면, 태양 전지들 사이에 사용된 동일한 도전성 접착 결합 물질로 상기 슈퍼 셀에 도전성으로 결합될 수 있지만, 이러한 점이 요구되는 것은 아니다. 예시한 예에서, 각 인터커넥트(850)의 일부는 상기 슈퍼 셀의 긴 축에 직교하는(그리고 태양 전지들(10)의 긴 축들에 평행한) 방향으로 상기 슈퍼 셀(100)의 에지를 지나 연장된다. 도 30b에 도시한 바와 같이, 이는 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들(100)이 나한하게 위치하게 하며, 하나의 슈퍼 셀의 인터커넥트들(850)은 상기 두 슈퍼 셀들을 병렬로 전기적으로 상호 연결하도록 인접하는 슈퍼 셀 상의 대응되는 인터커넥트들(850)에 중첩되고 도전성으로 결합된다. 앞서 설명한 바와 같이 직렬로 상호 연결된 몇몇의 이러한 인터커넥트들(850)은 상기 모듈을 위한 버스를 형성할 수 있다. 이러한 배치는, 예를 들면 개개의 슈퍼 셀이 상기 모듈의 전체 폭 또는 전체 길이로 연장될 때(예를 들면, 도 5b)에 적합할 수 있다. 또한, 인터커넥트들(850)도 슈퍼 셀들의 열들 내의 두 인접하는 슈퍼 셀들의 단자 콘택들을 직렬로 전기적으로 연결하는 데 사용될 수 있다. 열 내의 이러한 상호 연결된 슈퍼 셀들의 쌍들 또는 긴 스트링들은 도 30b에 도시한 바와 같이 하나의 열 내의 인터커넥트들(850)을 인접하는 열 내의 인터커넥트들(850)과 중첩시키고 도전성으로 결합시킴에 의해 인접하는 열 내의 유사하게 상호 연결된 슈퍼 셀들과 전기적으로 병렬로 연결될 수 있다.30B shows two super cells of FIG. 30A connected in parallel. Portions of the interconnects that would otherwise be visible from the front of the module may be covered or colored to reduce the visual contrast between the interconnect and the super cells as perceived by a person with normal color vision (e.g. For example, dark). In the example illustrated in FIG. 30A, an
인터커넥트(850)는, 예를 들면 도전성의 시트로부터 다이 절단(die cut)될 수 있고, 상기 인터커넥트의 CTE와 상기 슈퍼 셀의 CTE 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀의 에지에 직교하고 평행한 스트레스를 감소시키거나 수용하기 위해 상기 슈퍼 셀의 에지에 모두 직교하고 평행한 그 기계적 컴플라이언스를 증가시키도록 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이러한 패터닝은, 예를 들면, 슬릿들, 슬롯들, 또는 홀들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 인터커넥트(850)의 기계적 컴플라이언스 및 상기 슈퍼 셀에 대한 이의 결합이나 결합들은 다음에 보다 상세하게 설명되는 라미네이션 공정 동안에 CTE 불일치로부터 야기되는 스트레스를 견디도록 상기 슈퍼 셀에 대한 연결들을 위해 충분하여야 한다. 인터커넥트(850)는, 예를 들면, 중첩되는 태양 전지들을 결합시키는 데 사용되기 위해 상술한 바와 같이 기계적으로 유연하고 전기적으로 도전성인 결합 물질로 상기 슈퍼 셀에 결합될 수 있다. 선택적으로, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질 또는 상기 인터커넥트들의 열팽창 계수와 상기 슈퍼 셀의 열팽창 계수 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀의 에지들에 평행한 스트레스를 감소시키거나 수용하기 위해 실질적으로 상기 슈퍼 셀의 에지의 길이로 연장되는 연속되는 라인으로 보다는 상기 슈퍼 셀의 에지들을 따라 별개의 위치들에만 위치할 수 있다.
인터커넥트(850)는, 예를 들면 얇은 구리 시트로부터 절단될 수 있고, 슈퍼 셀들(100)이 표준 실리콘 태양 전지들보다 작은 면적들을 갖는 태양 전지들로부터 형성되고, 이에 따라 종래의 경우 보다 낮은 전류들에서 동작할 때에 종래의 도전성 인터커넥트들보다 얇아질 수 있다. 예를 들면, 인터커넥트들(850)은 약 50미크론 내지 약 300미크론의 두께를 갖는 구리 시트로부터 형성될 수 있다. 인터커넥트들(850)은 충분히 얇을 수 있고, 상술한 인터커넥트들과 유사하게 이들이 결합되는 상기 슈퍼 셀의 에지 주위와 뒤에서 접히도록 유연할 수 있다.The
도 19a-도 19d는 상기 슈퍼 셀들 내의 인접하는 태양 전지들 사이의 상기 도전성 접착 결합 물질을 큐어링하거나 부분적으로 큐어링하도록 방법 800 동안에 열과 압력이 인가될 수 있는 몇몇 예시적인 배치들을 도시한다. 임의의 다른 적합한 배치도 채용될 수 있다. 19A-19D illustrate some example arrangements in which heat and pressure may be applied during
도 19a에서, 열과 국소적인 압력이 도전성 접착 결합 물질(12)을 큐어링하거나 부분적으로 큐어링하도록 한 번에 도전성 접착 결합 물질(12) 하나의 연결 부위(중첩되는 영역)에 인가될 수 있다. 상기 슈퍼 셀은 표면(1000)에 의해 지지될 수 있고, 압력은, 예를 들면 바(bar), 핀(pin) 또는 다른 기계적 접촉으로 위로부터 상기 연결 부위에 기계적으로 인가될 수 있다. 열은, 예를 들면 뜨거운 공기(또는 다른 뜨거운 기체)나 적외선 램프로 또는 상기 연결 부위에 국소적인 압력을 인가하는 상기 기계적인 접촉을 가열하여 상기 연결 부위에 인가될 수 있다.In FIG. 19A , heat and local pressure may be applied to one joint (overlapping region) of conductive
도 19b에서, 도 19a의 배치가 슈퍼 셀 내의 다중 연결 부위들에 열과 국소적인 압력을 동시에 인가하는 배치 프로세스(batch process)로 확장될 수 있다.In FIG. 19B , the batch of FIG. 19A can be extended to a batch process that simultaneously applies heat and local pressure to multiple connection sites within a super cell.
도 19c에서, 큐어링되지 않은 슈퍼 셀은 릴리스 라이너(release liner)들(1015)과 재사용할 수 있는 열가소성 시트들(1020) 사이에 개재되며, 표면(1000)에 의해 지지되는 캐리어 플레이트(carrier plate)(1010) 상에 위치한다. 상기 시트들(1020)의 열가소성 물질은 상기 슈퍼 셀들이 큐어링되는 온도에서 녹도록 선택된다. 릴리스 라이너들(1015)은, 예를 들면 유리섬유와 PTFE로부터 형성될 수 있고, 상기 큐어링 공정 후에 상기 슈퍼 셀에 부착되지 않는다. 바람직하게는, 릴리스 라이너들(1015)은 상기 태양 전지들의 열팽창 계수(예를 들면, 실리콘의 CTE)와 일치되거나 실질적으로 일치되는 열팽창 계수를 가지는 물질들로부터 형성된다. 이러한 점은 상기 릴리스 라이너들의 CTE가 상기 태양 전지들의 CTE와 너무 많이 다를 경우, 그러면 상기 태양 전지들과 상기 릴리스 라이너들이 상기 큐어링 공정 동안에 다른 양으로 길어질 것이며, 이는 상기 슈퍼 셀을 상기 연결 부위에서 길이 방향으로 떨어지게 하는 경향이 있을 것이기 때문이다. 진공 블래더(vacuum bladder)(1005)가 이러한 배치 위에 놓인다. 상기 큐어링되지 않은 슈퍼 셀은, 예를 들면 표면(1000) 및 캐리어 플레이트(1010)를 통해 아래로부터 가열되고, 진공이 블래더(1005)와 지지 표면(1000) 사이에 생성된다. 그 결과, 블래더(1005)는 상기 용융된 열가소성 시트들(1020)을 통해 상기 슈퍼 셀에 정수압(hydrostatic pressure)을 인가한다.In FIG. 19C , an uncured super cell is sandwiched between
도 19d에서, 큐어링되지 않은 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀을 가열하는 오븐(1035)을 통해 천공된 이동 벨트(moving belt)(1025)에 의해 운반된다. 상기 벨트 내의 천공들을 통해 인가되는 진공은 상기 벨트를 향해 태양 전지들(10)을 끌어당기며, 이에 따라 이들 사이의 연결 부위들에 압력을 인가한다. 이들 연결 부위들 내의 상기 도전성 접착 결합 물질은 상기 슈퍼 셀이 상기 오븐을 통과하면서 큐어링된다. 바람직하게는, 천공된 벨트(1025)는 상기 태양 전지들의 CTE(예를 들면, 실리콘의 CTE)와 일치되거나 실질적으로 일치되는 CTE를 가지는 물질들로부터 형성된다. 이러한 점은 상기 벨트(1025)의 CTE가 상기 태양 전지들의 CTE와 지나치게 다를 경우, 그러면 상기 태양 전지들과 상기 벨트가 오븐(1035) 내에서 다른 양들로 길어질 것이며, 이는 상기 연결 부위들에서 상기 슈퍼 셀이 길이 방향으로 떨어지게 하는 경향이 있을 것이기 때문이다.In FIG. 19D , an uncured super cell is carried by a moving
도 17의 방법 800은 구별되는 슈퍼 셀 큐어링 및 라미네이션 단계들을 포함하며, 중간 슈퍼 셀 생성물을 생산한다. 대조적으로, 도 18에 도시한 방법 900에서, 상기 슈퍼 셀 큐어링 및 라미네이션 단계들은 결합된다. 단계 910에서, 종래 크기의 태양 전지들(예를 들면, 156밀리미터×156밀리미터 또는 125밀리미터×125밀리미터)은 좁은 직사각형의 태양 전지 스트립들을 형성하도록 잘라지거나 및/또는 절단된다. 결과적인 태양 전지 스트립들은 선택적으로 테스트될 수 있고, 분류될 수 있다.
단계 915에서, 상기 태양 전지 스트립들은 봉지재 물질, 투명한 전면(태양측) 시트 및 배면 시트를 포함하는 성층 구조로 원하는 모듈 구성 내에 배열된다. 상기 태양 전지 스트립들은 슈퍼 셀들 내의 인접하는 태양 전지들의 중첩되는 부분들 사이에 배치되는 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질을 구비하는 슈퍼 셀들로서 배열된다(상기 도전성 접착 결합 물질은, 예를 들면, 잉크젯 프린팅 또는 스크린 프린팅에 의해 적용될 수 있다). 인터커넥트들은 원하는 구성으로 상기 큐어링되지 않은 슈퍼 셀들을 전기적으로 상호 연결하도록 배열된다. 상기 성층 구조는, 예를 들면, 유리 기판 상의 봉지재의 제1 층, 상기 봉지재의 제1 층상의 태양측 아래에 배열되는 상기 상호 연결된 슈퍼 셀들. 슈퍼 셀들의 층상의 봉지재의 제2 층, 그리고 상기 봉지재의 제2 층상의 배면 시트를 포함할 수 있다. 임의의 다른 적합한 배치 또한 사용될 수 있다.In
라미네이션 단계 920에서, 열과 압력이 상기 슈퍼 셀들 내의 상기 도전성 접착 결합 물질을 큐어링하고, 큐어링된 라미네이트 구조를 형성하도록 상기 층상 구조에 적용된다. 인터커넥트들을 상기 슈퍼 셀들에 결합시키는 데 사용되는 도전성 접착 결합 물질 역시 이러한 단계에서 큐어링될 수 있다.In
방법 900의 일 변형예에서, 상기 종래 크기의 태양 전지들은 태양 전지 스트립들로 분리되며, 이후에 상기 도전성 접착 결합 물질이 각 개개의 태양 전지 스트립들에 적용된다. 선택적인 변형예에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 태양 전지 스트립들로의 상기 태양 전지들의 분리 이전에 상기 종래 크기의 태양 전지들에 적용된다. 예를 들면, 복수의 종래 크기의 태양 전지들이 큰 템플레이트(template) 상에 놓일 수 있고, 도전성 접착 결합 물질이 이후에 상기 태양 전지들 상에 분산될 수 있으며, 상기 태양 전지들이 이후에 동시에 큰 고정물(fixture)로 태양 전지 스트립들로 분리될 수 있다. 결과적인 태양 전지 스트립들은 이후에 그룹으로서 이송될 수 있고, 상술한 바와 같은 원하는 모듈 구성으로 배열될 수 있다.In one variant of
전술한 바와 같이, 방법 800 및 방법 900의 일부 변형예들에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 상기 태양 전지들을 태양 전지 스트립들로 분리하기 이전에 상기 종래 크기의 태양 전지들에 적용된다. 상기 도전성 접착 결합 물질은 상기 종래 크기의 태양 전지가 상기 태양 전지 스트립들을 형성하도록 분리될 때에 큐어링되지 않는다(즉, 여전히 "젖어 있다(wet)"). 이들 변형예들의 일부에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 종래 크기의 태양 전지에 적용되고(예를 들면, 잉크젯 또는 스크린 프린팅에 의해), 이후에 레이저가 상기 태양 전지 스트립들을 형성하도록 상기 태양 전지가 절단되는 위치들을 정의하는 상기 태양 전지 상의 스크라이브 라인(scribe line)들에 사용되며, 이후에 상기 태양 전지가 상기 스크라이브 라인들을 따라 절단된다. 이들 변형예들에서, 상기 스크라이브 라인들과 상기 접착 결합 물질 사이의 레이저 출력 및/또는 거리는 상기 레이저로부터의 열로 상기 도전성 접착 결합 물질을 부수적으로 큐어링하거나 부분적으로 큐어링하는 것을 회피하도록 선택될 수 있다. 다른 변형예들에서, 레이저가 상기 태양 전지 스트립들을 형성하도록 상기 태양 전지가 절단되는 위치들을 정의하는 종래 크기의 태양 전지 상의 스크라이브 라인들에 사용되고, 이후에 상기 도전성 접착 결합 물질이 상기 태양 전지에 적용되며(예를 들면, 잉크젯 또는 스크린 프린팅에 의해), 이후에 상기 태양 전지는 상기 스크라이브 라인들을 따라 절단된다. 후자의 변형예들에서, 이러한 단계 동안에 상기 스크라이브된 태양 전지를 부수적으로 절단하거나 파손하지 않고 상기 도전성 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 구현하는 것이 바람직할 수 있다.As noted above, in some variations of
도 20a-도 20c를 다시 참조하면, 도 20a는 도전성 접착 결합 물질이 적용되었던 스크라이브된 태양 전지들을 절단하는 데 사용될 수 있는 예시적인 장치(1050)의 측면도를 개략적으로 예시한다(도전성 접착 결합 물질의 스크라이빙(scribing)과 적용은 모든 순서로 일어날 수 있었다). 이러한 장치에서, 도전성 접착 결합 물질이 적용되었던 스크라이브된 종래 크기의 태양 전지(45)는 진공 매니폴드(vacuum manifold)(1070)의 곡선의 부분 상부의 천공된 이동 벨트(1060)에 의해 이송된다. 태양 전지(45)가 상기 진공 매니폴드의 곡선의 부분 상부를 지나가면서, 상기 벨트 내의 천공들을 통해 적용된 진공은 상기 진공 매니폴드에 대해 태양 전지(45)의 저면을 끌어당기며, 이에 따라 상기 태양 전지를 구부린다. 상기 진공 매니폴드의 곡선의 부분의 곡률 반경 R은 이러한 방식으로 구부러지는 태양 전지(45)가 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 태양 전지를 절단하도록 선택될 수 있다. 유리하게는, 태양 전지(45)는 상기 도전성 접착 결합 물질이 적용되었던 태양 전지(45)의 상면에 접촉하지 않고 이러한 방법에 의해 절단될 수 있다.Referring again to FIGS. 20A-20C , FIG. 20A schematically illustrates a side view of an
절단이 스크라이브 라인의 일측 단부에서(즉, 태양 전지(45)의 하나의 에지에서) 시작되는 것이 바람직할 경우, 이는 예를 들면, 각 스크라이브 라인 일측 단부가 타측 단부 이전에 상기 진공 매니폴드의 곡선의 부분에 도달되도록 상기 스크라이브 라인들을 상기 진공 매니폴드에 대해 각도 θ로 배향되게 배열함에 의해 도 20a의 장치(1050)로 구현될 수 있다. 도 20b에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 상기 태양 전지들은 상기 벨트의 진행의 방향에 비스듬한 이들의 스크라이브 라인들 및 상기 벨트의 진행의 방향에 직교하게 배향되는 매니폴드로 배향될 수 있다. 다른 예로서, 도 20c는 상기 벨트의 진행의 방향에 직교하는 이들의 스크라이브 라인들 및 비스듬한 매니폴드로 배향되는 셀들을 도시한다. If it is desired for the cutting to start at one end of the scribe line (ie at one edge of the solar cell 45 ), it is for example that one end of each scribe line curves in the vacuum manifold before the other end. It can be implemented with
임의의 다른 적합한 장치 또한 미리 적용된 도전성 접착 결합 물질을 구비하는 스트립 태양 전지들을 형성하도록 도전성 접착 결합 물질이 적용되었던 스크라이브된 태양 전지들을 절단하는 데 사용될 수 있다. 이러한 장치는, 예를 들면, 상기 도전성 접착 결합 물질이 적용되었던 상기 태양 전지의 상면에 압력을 인가하도록 롤러들을 사용할 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 롤러들은 도전성 접착 결합 물질이 적용되지 않았던 영역들에서 상기 태양 전지의 상면에만 접촉되는 것이 바람직하다.Any other suitable apparatus may also be used to cut scribed solar cells to which the conductive adhesive bonding material has been applied to form strip solar cells having the conductive adhesive bonding material previously applied. Such a device may, for example, use rollers to apply pressure to the top surface of the solar cell to which the conductive adhesive bonding material has been applied. In these cases, it is preferable that the rollers contact only the top surface of the solar cell in areas where the conductive adhesive bonding material has not been applied.
일부 변형예들에서, 태양광 모듈들은 백색 또는 그렇지 않으면 반사 배면 시트 상에 열들로 배열되는 슈퍼 셀들을 포함하므로, 상기 태양 전지들에 의해 초기에 흡수되지 않고 통과하는 태양 복사의 일부가 전기를 생성하도록 상기 배면 시트에 의해 상기 태양 전지들로 다시 반사될 수 있다. 상기 반사 배면 시트는 슈퍼 셀들의 열들 사이의 갭들을 통해 보이게 될 수 있으며, 이는 그 전면을 가로질러 진행되는 평행하고 밝은(예를 들면, 백색) 라인들의 열들을 가지는 것으로 나타나는 태양광 모듈을 가져올 될 수 있다. 도 5b를 참조하면, 예를 들면, 상기 슈퍼 셀들(100)의 열들 사이의 평행하고 다크 라인(dark line)들은 슈퍼 셀들(100)이 백색 배면 시트 상에 배열될 경우에 백색 라인들로 나타날 수 있다. 이러한 점은, 예를 들면 지붕 상단들 상의 상기 태양광 모듈들의 일부 사용들에 대해 미적으로 불만족스러울 수 있다.In some variations, solar modules include super cells arranged in rows on a white or otherwise reflective back sheet such that some of the solar radiation that passes without being initially absorbed by the solar cells generates electricity. to be reflected back to the solar cells by the back sheet. The reflective backsheet may be visible through the gaps between the rows of super cells, which would result in a solar module appearing to have rows of parallel bright (eg white) lines running across its front surface. can Referring to FIG. 5B , for example, parallel and dark lines between the rows of the
도 21을 참조하면, 상기 태양광 모듈의 미적인 외양을 향상시키기 위해, 일부 변형예들은 상기 배면 시트 상에 배열되는 상기 슈퍼 셀들의 열들 사이의 갭에 대응되는 위치들에 위치하는 다크 스트라이프들(1105)을 포함하는 백색 배면 시트(1100)를 채용한다. 스트라이프들(1105)은 상기 배면 시트의 백색 부분들이 상기 조립된 모듈 내의 상기 슈퍼 셀들의 열들 사이의 갭들을 통해 보이지 않을 수 있도록 충분히 넓다. 이는 정상적인 색각을 가진 사람에 의해 인식되는 경우에 상기 슈퍼 셀들과 상기 배면 시트 사이의 시각적인 대조를 감소시킨다. 결과적인 모듈은 백색 배면 시트를 포함하지만, 예를 들면 도 5a-도 5b에 예시한 모듈들의 경우와 외양이 유사한 전면을 가질 수 있다. 다크 스트라이프들(1105)은, 예를 들면 다크 테이프의 길이들로 또는 임의의 다른 적합한 방식으로 생성될 수 있다.Referring to FIG. 21 , in order to improve the aesthetic appearance of the solar module, some variations include
앞서 언급한 바와 같이, 태양광 모듈들 내의 개개의 셀들의 쉐이딩은 '핫 스팟(hot spot)들'을 생성할 수 있으며, 이 경우에 차광되지 않은 셀들의 전력은 차광된 셀 내에서 소실된다. 이러한 소실된 전력은 상기 모듈들을 열화시킬 수 있는 국부적인 온도 스파이크들을 생성한다. As mentioned above, the shading of individual cells in solar modules can create 'hot spots', in which case the power of unshaded cells is dissipated within the shaded cell. This dissipated power creates localized temperature spikes that can degrade the modules.
이들 핫 스팟들의 잠재적인 심각성을 최소화하기 위해, 바이패스 다이오드들은 종래에는 상기 모듈의 일부로 삽입되었다. 바이패스 다이오드들 사이의 최대의 숫자의 셀들은 상기 모듈의 최대 온도를 제한하고, 상기 모듈에 대한 회복될 수 없는 손상을 방지하도록 설정된다. 실리콘 셀들을 위한 표준 레이아웃들은 실리콘 셀들의 통상적인 항복 전압에 의해 숫자가 결정되는 모든 20개 또는 24개의 셀들에 바이패스 다이오드를 활용할 수 있다. 특정 실시예들에서, 상기 항복 전압은 약 10V-50V의 범위에 놓일 수 있다. 특정 실시예들에서, 상기 항복 전압은 약 10V, 약 15V, 약 20V, 약 25V, 약 30V, 또는 약 35V가 될 수 있다.To minimize the potential severity of these hot spots, bypass diodes have conventionally been inserted as part of the module. The maximum number of cells between the bypass diodes is set to limit the maximum temperature of the module and prevent irreversible damage to the module. Standard layouts for silicon cells may utilize a bypass diode for all 20 or 24 cells whose number is determined by the typical breakdown voltage of the silicon cells. In certain embodiments, the breakdown voltage may be in the range of about 10V-50V. In certain embodiments, the breakdown voltage may be about 10V, about 15V, about 20V, about 25V, about 30V, or about 35V.
실시예들에 따르면, 얇은 열적으로 도전성인 접착제들로의 절단된 태양 전지들의 스트립들의 슁글링은 태양 전지들 사이의 열적 접촉을 향상시킨다. 이러한 향상된 열적 접촉은 전통적인 상호 연결 기술들보다 높은 열확산의 정도를 가능하게 한다. 슁글링에 기초하는 이와 같은 열적인 열확산 설계는 종래의 설계들에 제한되는 바이패스 다이오드 당 이십 사개(또는 보다 적은)의 태양 전지들보다 긴 태양 전지들의 스트링을 가능하게 한다. 실시예들에 따른 슁글링에 의해 가능해 지는 상기 열확산에 따른 빈번한 바이패스 다이오드들에 대한 요구 사항의 이러한 완화는 하나 또는 그 이상의 이점들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 많은 숫자의 바이패스 다이오드들에 대해 제공되도록 필요에 의해 감춰지지 않는 다양한 태양 전지 스트링 길이들의 모듈 레이아웃들의 생성이 가능해 진다.According to embodiments, shingling of strips of cut solar cells with thin thermally conductive adhesives enhances thermal contact between solar cells. This improved thermal contact enables a higher degree of thermal diffusion than traditional interconnect technologies. This thermal heat dissipation design based on shingling enables a string of solar cells longer than the twenty-four (or less) solar cells per bypass diode limited in conventional designs. This relaxation of the requirement for frequent bypass diodes due to the thermal diffusion enabled by shingling according to embodiments may provide one or more advantages. For example, it is possible to create module layouts of various solar cell string lengths that are not hidden by need to provide for a large number of bypass diodes.
실시예들에 따르면, 열확산은 상기 인접하는 셀과의 물리적 및 열적 결합을 유지하여 구현된다. 이는 상기 결합된 연결 부위를 통한 충분한 열 방산을 가능하게 한다. According to embodiments, thermal diffusion is implemented by maintaining physical and thermal coupling with the adjacent cell. This allows for sufficient heat dissipation through the bound linking site.
특정 실시예들에서, 이러한 연결 부위는 약 200마이크로미터 또는 그 이하의 두께로 유지되며, 세그먼트된 패턴으로 상기 태양 전지의 길이로 진행된다. 실시예에 따라, 상기 연결 부위는 약 200마이크로미터 또는 그 이하, 약 150마이크로미터 또는 그 이하, 약 125마이크로미터 또는 그 이하, 약 100마이크로미터 또는 그 이하, 약 90마이크로미터 또는 그 이하, 약 80마이크로미터 또는 그 이하, 약 70마이크로미터 또는 그 이하, 약 50마이크로미터 또는 그 이하, 혹은 약 25마이크로미터 또는 그 이하의 두께를 가질 수 있다.In certain embodiments, this joint is maintained to a thickness of about 200 micrometers or less and runs the length of the solar cell in a segmented pattern. According to embodiments, the joint portion is about 200 micrometers or less, about 150 micrometers or less, about 125 micrometers or less, about 100 micrometers or less, about 90 micrometers or less, about 80 micrometers or less, about 70 micrometers or less, about 50 micrometers or less, or about 25 micrometers or less.
정확한 접착제 큐어링 처리는 결합된 셀들 사이의 열확산을 증진시키기 위해 두께를 유지하면서 신뢰성 있는 연결 부위가 유지되도록 보장하는 점에 중요할 수 있다. Accurate adhesive curing treatment can be important in ensuring that reliable connections are maintained while maintaining thickness to promote thermal diffusion between the bonded cells.
보다 긴 스트링들(예를 들면, 24개 이상의 셀들)이 진행되게 하는 것은 태양 전지들 및 모듈들의 설계에 유연성을 제공한다. 예를 들면, 특정 실시예들은 슁글드 방식으로 조립된 절단된 태양 전지들의 스트링들을 활용할 수 있다. 이러한 구성들은 종래의 모듈보다 모듈 당 상당히 많은 셀들을 활용할 수 있다.Allowing longer strings (eg, 24 or more cells) to run provides flexibility in the design of solar cells and modules. For example, certain embodiments may utilize strings of cleaved solar cells assembled in a shingled manner. Such configurations can utilize significantly more cells per module than conventional modules.
상기 열확산 성질이 없다면, 바이패스 다이오드는 모든 24개의 셀들에 요구될 수 있다. 상기 태양 전지들이 1/6로 절단되는 경우, 상기 모듈 당 바이패스 다이오드들은 종래의 모듈(3개의 절단되지 않은 셀들을 포함하는)의 6배가 될 수 있고, 전체로 18개의 다이오드들까지 추가될 수 있다. 따라서 열확산은 상기 바이패스 다이오드들의 숫자의 상당한 감소를 제공한다.Without this thermal diffusion property, a bypass diode may be required for all 24 cells. When the solar cells are cut in 1/6, the bypass diodes per module can be 6 times that of a conventional module (containing 3 uncut cells), adding up to 18 diodes in total there is. Thermal diffusion thus provides a significant reduction in the number of the bypass diodes.
더욱이 모든 바이패스 다이오드에 대하여, 우회적인 전기적 통로를 완성하도록 바이패스 회로부가 요구된다. 각 다이오드는 두 개의 상호 연결 지점들 및 이들을 이러한 상호 연결 지점들에 연결시키도록 라우팅되는 컨덕터를 요구한다. 이는 복잡한 회로를 야기하며, 태양광 모듈을 조립하는 것과 관련하여 표준 레이아웃 비용에 대한 상당한 비용의 원인이 된다. Moreover, for all bypass diodes, bypass circuitry is required to complete the bypass electrical path. Each diode requires two interconnection points and a conductor routed to connect them to these interconnection points. This results in complex circuitry and contributes significantly to the cost of standard layouts associated with assembling solar modules.
대조적으로, 열확산 기술은 모듈 당 하나의 바이패스 다이오드만을 요구하거나 심지어 바이패스 다이오드들을 요구하지 않는다. 이와 같은 구성은 모듈 조립 공정을 간소화하며, 간단한 자동화 기구들이 상기 레이아웃 제조 단계들을 수행하게 할 수 있다. In contrast, thermal diffusion technology requires only one bypass diode per module or even no bypass diodes. Such a configuration simplifies the module assembly process and allows simple automated mechanisms to perform the layout manufacturing steps.
바이패스에 대한 필요성을 회피하는 것은 모든 24개의 셀들을 보호하고, 이에 따라 상기 셀 모듈이 보다 용이하게 제조되게 한다. 상기 모듈의 중앙 내의 복잡한 탭-아웃(tap-out)들 및 바이패스 회로부를 위한 긴 평행한 연결들이 회피된다. 이러한 열확산은 상기 모듈의 폭 및/또는 길이로 진행되는 셀들의 긴 슁글드 스트립들을 생성함에 의해 이루어진다.Avoiding the need for bypass protects all 24 cells, thus making the cell module easier to manufacture. Complex tap-outs in the center of the module and long parallel connections for the bypass circuitry are avoided. This thermal diffusion is achieved by creating long shingled strips of cells that run the width and/or length of the module.
열적 열확산을 제공하는 것에 추가적으로, 실시예들에 따른 슁글링은 또한 태양 전지 내에서 소실되는 전류의 크기를 감소시켜 향상된 핫 스팟 성능을 가능하게 한다. 구체적으로, 핫 스팟 조건 동안에 태양 전지 내에서 소실되는 전류의 양은 셀 면적에 의존한다.In addition to providing thermal diffusion, shingling according to embodiments also reduces the amount of current dissipated within the solar cell, enabling improved hot spot performance. Specifically, the amount of current dissipated within the solar cell during hot spot conditions depends on the cell area.
슁글링은 셀들을 보다 작은 면적들로 절단할 수 있기 때문에, 핫 스팟 조건에서 하나의 셀을 통과하는 전류의 양은 상기 절단된 치수들의 함수가 된다. 핫 스팟 조건 동안, 전류는 통상적으로는 셀 레벨의 결함 계면 또는 결정 입계인 가장 낮은 저항 경로를 통과한다. 이러한 전류를 감소시키는 것이 유리하고, 핫 스팟 조건들 하에서 신뢰성 실패를 최소화한다.Because shingling can cut cells into smaller areas, the amount of current through a cell in a hot spot condition is a function of the cut dimensions. During hot spot conditions, the current passes through the lowest resistance path, which is typically a cell level defect interface or grain boundary. Reducing this current is advantageous and minimizes reliability failures under hot spot conditions.
도 22a는 핫 스팟 조건들 하에서 전통적인 리본 연결들(2201)을 활용하는 종래의 모듈(2200)의 평면도를 도시한다. 여기서, 하나의 셀(2204) 상의 쉐이딩(shading)(2202)은 이러한 단일 셀로 국소화되는 열을 야기한다.22A shows a top view of a
대조적으로, 도 22b는 또한 핫 스팟 조건들 하에서 열확산을 활용하는 모듈의 평면도를 도시한다. 여기서, 셀(2522) 상의 쉐이딩(2250)은 이러한 셀 내부에 열을 발생시킨다. 그러나 이러한 열은 상기 모듈(2256) 내의 다른 전기적 및 열적으로 결합된 셀들(2254)로 확산된다. In contrast, FIG. 22B also shows a top view of a module that utilizes thermal diffusion under hot spot conditions. Here, shading 2250 on cells 2522 generates heat inside these cells. However, this heat spreads to other electrically and thermally coupled
소실되는 전류의 감소의 이점이 다결정질 태양 전지들에 대해 크게 증가되는 점이 더 유의한다. 이러한 다결정질 셀들은 결함 계면들의 높은 레벨로 인해 핫 스팟 조건들 하에서 저조하게 동작되는 것으로 알려져 있다.It is further noted that the benefit of reducing the dissipated current is greatly increased for polycrystalline solar cells. Such polycrystalline cells are known to perform poorly under hot spot conditions due to the high level of defect interfaces.
앞서 나타낸 바와 같이, 특정한 실시예들은 챔퍼 처리된 잘려진 셀들의 슁글링을 채용할 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 인접하는 셀과 각 셀 사이의 결합 라인을 따라 반영되는 열확산 이점이 존재한다.As indicated above, certain embodiments may employ shingling of chamfered truncated cells. In these cases, there is a thermal diffusion advantage that is reflected along the bonding line between the adjacent cell and each cell.
이는 각 중첩되는 연결 부위의 결합 길이를 최대화한다. 상기 결합 연결 부위가 셀 대 셀의 열확산을 위한 주요한 계면이기 때문에, 이러한 길이를 최대화하는 것은 최적의 열확산이 얻어지는 점을 보장할 수 있다,This maximizes the binding length of each overlapping linkage site. Since the bonding junction site is the main interface for cell-to-cell thermal diffusion, maximizing this length can ensure that optimal thermal diffusion is obtained.
도 23a는 챔퍼 처리된 셀들(2302)을 구비하는 슈퍼 셀 스트링 레이아웃(2300)의 하나의 예를 도시한다. 이러한 구성에서, 상기 챔퍼 처리된 셀들은 동일한 방향으로 배향되며, 이에 따라 모든 결합된 연결 부위들의 전도 통로들은 동일(125㎜)하다. 23A shows one example of a super
하나의 셀(2304) 상의 쉐이딩(2306)은 이러한 셀의 역바이어싱(reverse biasing)의 결과로 된다. 열은 인접하는 셀들로 확산된다. 상기 챔퍼 처리된 셀의 결합되지 않은 단부들(2304a)은 다음의 셀까지의 보다 긴 전도 길이로 인하여 가장 뜨겁게 된다.
도 23b는 챔퍼 처리된 셀들(2352)을 구비하는 슈퍼 셀 스트링 레이아웃(2350)의 다른 예를 도시한다. 이러한 구성에서, 상기 챔퍼 처리된 셀들은 다른 방향들로 배향되며, 상기 챔퍼 처리된 셀들의 긴 에지들의 일부는 서로 마주한다. 이는 125㎜ 및 156㎜의 두 가지 길이들의 결합된 연결 부위의 전도 통로들을 가져온다. 23B shows another example of a super
셀(2354)이 쉐이딩(2356)을 겪을 경우, 도 23b의 구성은 보다 긴 결합 길이를 따라 개선된 열확산을 나타낸다. 도 23b는 이에 따라 서로 마주하는 챔퍼 처리된 셀들을 구비하는 상기 슈퍼 셀 내의 열확산을 도시한다.When
앞서의 논의는 공통 기판 상에 슁글드 방식으로 복수의 태양 전지들(잘려진 태양 전지들이 될 수 있다)을 조립하는 것에 중점을 두었다. 이는 단일의 전기적 인터커넥트-접합 박스(또는 j-박스)를 갖는 모듈의 형성을 가져온다. The preceding discussion has focused on assembling a plurality of solar cells (which can be cut solar cells) in a shingled manner on a common substrate. This results in the formation of a module having a single electrical interconnect-junction box (or j-box).
그러나 유용하게 되는 태양 에너지의 충분한 양을 모으기 위하여, 설비는 통상적으로 함께 조립되는 수많은 이러한 모듈들을 포함한다. 실시예들에 따르면, 복수의 태양 전지 모듈들 또한 어레이의 면적 효율을 증가시키도록 슁글드 방식으로 조립될 수 있다.However, in order to amass a sufficient amount of solar energy to become available, an installation typically includes a number of such modules that are assembled together. According to embodiments, a plurality of solar cell modules may also be assembled in a shingled manner to increase the areal efficiency of the array.
특정 실시예들에 있어서, 모듈은 태양 에너지의 방향을 마주하는 상단의 도전성 리본 및 상기 태양 에너지의 방향으로부터 떨어져 마주하는 하단의 도전성 리본을 특징으로 할 수 있다.In certain embodiments, a module may feature an upper conductive ribbon facing the direction of solar energy and a lower conductive ribbon facing away from the direction of solar energy.
상기 하단 리본은 상기 셀들 아래에 매립된다. 따라서, 이는 입사되는 광을 차단하지 않으며, 상기 모듈의 면적 효율에 불리한 영향을 미치지 않는다. 대조적으로, 상기 상단 리본은 노출되며, 입사되는 광을 차단할 수 있고, 효율에 불리한 영향을 미친다.The bottom ribbon is embedded below the cells. Thus, it does not block the incident light and does not adversely affect the areal efficiency of the module. In contrast, the top ribbon is exposed and can block incident light, adversely affecting efficiency.
실시예들에 따르면, 상기 모듈들 자체가 상기 상단 리본이 이웃하는 모듈에 의해 커버되도록 슁글드될 수 있다. 도 24는 이와 같은 배치(2400)의 단순화된 단면도를 도시하며, 여기서 인접하는 모듈(2402)의 단부 부분(2401)은 인스턴스(instant) 모듈(2406)의 상단 리본(2404)을 중첩시키는 데 기여한다. 각 모듈 자체는 복수의 슁글드 태양 전지들(2407)을 포함한다. According to embodiments, the modules themselves may be shingled such that the top ribbon is covered by a neighboring module. 24 shows a simplified cross-sectional view of such an
상기 인스턴트 모듈(2406)의 하단 리본(2408)은 매립된다. 이는 다음의 인접하는 슁글드 모듈을 중첩시키기 위해 인스턴트 슁글드 모듈의 상승된 측면 상에 위치한다.The
이러한 슁글드 모듈 구성은 또한 상기 모듈 어레이의 최종적인 노출된 면적에 불리한 영향을 미치지 않고 다른 요소들을 위해 상기 모듈 상에 추가적인 면적을 제공할 수 있었다. 중첩되는 영역들 내에 위치할 수 있는 모듈 요소들의 예들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 접합 박스들(j-박스들)(2410) 및/또는 버스 리본들을 포함할 수 있다.This shingled module configuration could also provide additional area on the module for other elements without adversely affecting the final exposed area of the module array. Examples of module elements that may be located within overlapping regions may include, but are not limited to, junction boxes (j-boxes) 2410 and/or bus ribbons.
도 25는 슁글드 모듈 구성(2500)의 다른 실시예를 도시한다. 여기서, 각각의 인접하는 슁글드 모듈들(2506, 2508)의 j-박스들(2502, 2504)은 이들 사이에 전기적 연결을 구현하기 위해 일렬인 배치(2510)로 된다. 이는 배선들 제거함에 의해 슁글드 모듈들의 어레이의 구성을 단순하게 한다.25 shows another embodiment of a shingled
특정 실시예들에서, 상기 j-박스들은 강화될 수 있거나 및/또는 추가적인 구조 스탠드오프(standoff)들과 결합될 수 있었다. 이와 같은 구성은 통합된 기울어진 모듈 루프 마운트 랙 솔루션(module roof mount rack solution)을 생성할 수 있었으며, 여기서 상기 접합 박스의 치수는 기울기를 결정한다. 이와 같은 구현은 슁글드 모듈들의 어레이가 평탄한 지붕 상에 장착되는 경우에 특히 유용할 수 있다.In certain embodiments, the j-boxes could be reinforced and/or combined with additional structural standoffs. Such a configuration could create an integrated inclined module roof mount rack solution, where the dimensions of the junction box determine the inclination. Such an implementation may be particularly useful where the array of shingled modules is mounted on a flat roof.
상기 모듈들이 유리 기판 및 유리 커버(유리-유리 모듈들)를 포함하는 경우, 상기 모듈들은 추가적인 프레임 부재(frame member)들이 없이 전체 모듈 길이(그리고 이에 따라 상기 슁글링으로부터 야기되는 노출된 길이 L)를 단축하여 사용될 수 있었다. 이러한 단축은 상기 기울어진 어레이의 모듈들이 상기 압력 하에서 부러지지 않고 예상되는 물리적인 하중들(예를 들면, 5400Pa의 눈 하중 한계)을 견디게 할 수 있었다. When the modules comprise a glass substrate and a glass cover (glass-glass modules), the modules are the full module length without additional frame members (and thus the exposed length L resulting from the shingling) could be used for short. This shortening could allow the modules of the tilted array to withstand expected physical loads (eg, a snow load limit of 5400 Pa) without breaking under the pressure.
슁글드 방식으로 조립된 복수의 개개의 태양 전지들을 포함하는 슈퍼 셀 구조들의 사용이 물리적인 하중 및 다른 요구 사항들에 의해 규정되는 특정한 길이를 만족시키도록 상기 모듈의 길이를 변화시키는 것을 쉽게 수용하는 점이 강조된다.The use of super cell structures comprising a plurality of individual solar cells assembled in a shingled manner readily accommodates varying the length of the module to meet a specific length dictated by physical loads and other requirements. point is emphasized.
도 26은 모듈의 후방측 상의 접합 박스에 대한 슁글드 슈퍼 셀의 전면(태양측) 단자 전기적 콘택들의 예시적인 전기적 상호 연결을 예시하는 태양광 모듈의 후면(차광)의 도면을 도시한다. 상기 슁글드 슈퍼 셀의 전면 단자 콘택들은 상기 모듈의 에지에 인접하여 위치할 수 있다.26 shows a rear (shading) view of a solar module illustrating an exemplary electrical interconnection of the front (sunside) terminal electrical contacts of a shingled super cell to a junction box on the back side of the module. The front terminal contacts of the shingled super cell may be located adjacent to an edge of the module.
도 26은 슈퍼 셀(100)의 전면 단부 콘택에 전기적으로 접촉되는 유연한 인터커넥트(400)의 사용을 도시한다. 예시한 예에서, 유연한 인터커넥트(400)는 상기 슈퍼 셀(100)의 단부에 평행하게 진행되고 인접하는 리본 부분(9400A) 및 이들이 도전성으로 결합되는 상기 슈퍼 셀 내의 단부 태양 전지의 전면 금속화 패턴(도시되지 않음)에 접촉하도록 상기 리본 부분에 직교하게 연장되는 핑거들(9400B)을 포함한다. 인터커넥트(9400)에 도전성으로 결합되는 리본 컨덕터(9410)는 인터커넥트(9400)를 상기 슈퍼 셀이 일부인 상기 태양광 모듈의 후면 상의 전기적 구성 요소들(예를 들면, 접합 박스 내의 바이패스 다이오드들 및/또는 모듈 단자들)에 전기적으로 연결하도록 슈퍼 셀(100) 뒤를 통과한다. 절연막(9420)이 리본 컨덕터(9410)를 슈퍼 셀(100)로부터 전기적으로 절연시키도록 컨덕터(9410)와 슈퍼 셀(100)의 에지 및 후면 사이에 배치될 수 있다.26 illustrates the use of a
인터커넥트(400)는 리본 부분(9400A)이 상기 슈퍼 셀의 뒤에 놓이거나 상기 슈퍼 셀 뒤에 부분적으로 놓이도록 상기 슈퍼 셀의 에지 주위에서 선택적으로 접혀질 수 있다. 이러한 경우들에서, 전기적 절연층이 통상적으로 인터커넥트(400)와 슈퍼 셀(100)의 에지 및 후면들 사이에 제공된다.
인터커넥트(400)는, 예를 들면 도전성의 시트로부터 다이 절단될 수 있고, 상기 인터커넥트의 CTE와 상기 슈퍼 셀의 CTE 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀의 에지에 직교하고 평행한 스트레스를 감소시키거나 수용하기 위하여 상기 슈퍼 셀의 에지에 모두 직교하고 평행한 그 기계적 컴플라이언스를 증가시키도록 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이러한 패터닝은, 예를 들면, 슬릿들, 슬롯들, 또는 홀들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 인터커넥트(400)의 기계적 컴플라이언스 및 상기 슈퍼 셀에 대한 이의 결합은 다음에 보다 상세하게 설명하는 라미네이션 공정 동안에 CTE 불일치로부터 야기되는 스트레스를 견디도록 상기 슈퍼 셀에 대한 연결을 위해 충분하여야 한다. 인터커넥트(400)는, 예를 들면, 중첩된 태양 전지들을 결합시키는 데 사용되기 위해 상술한 바와 같이 기계적으로 유연하고 전기적으로 도전성인 결합 물질로 슈퍼 셀에 결합될 수 있다. 선택적으로, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질 또는 상기 인터커넥트의 열팽창 계수와 상기 슈퍼 셀의 열팽창 계수 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀의 에지에 평행한 스트레스를 감소시키거나 수용하기 위하여, 실질적으로 상기 슈퍼 셀의 에지의 길이로 연장되는 연속되는 라인으로 보다는 상기 슈퍼 셀의 에지를 따른 별개의 위치들(예를 들면, 상기 단부 태양 전지 상의 별개의 콘택 패드들의 위치들에 대응되는)에만 위치할 수 있다.
인터커넥트(400)는 얇은 구리 시트, 예를 들면 얇은 구리 시트로부터 절단될 수 있고, 슈퍼 셀들(100)이 표준 실리콘 태양 전지들보다 작은 면적들을 갖는 태양 전지들로부터 형성되고, 이에 따라 종래의 경우보다 낮은 전류들에서 동작할 때에 종래의 도전성 인터커넥트들보다 얇아 질 수 있다. 예를 들면, 인터커넥트들(400)은 약 50미크론 내지 약 300미크론의 두께를 갖는 구리 시트로 형성될 수 있다. 인터커넥트(400)는 상술한 바와 같이 패터닝되지 않고도 상기 인터커넥트의 CTE와 상기 슈퍼 셀의 CTE 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀의 에지에 직교하고 평행한 스트레스를 수용하도록 충분히 얇을 수 있다. 리본 컨덕터(9410)는, 예를 들면 구리로 형성될 수 있다.The
도 27은 병렬로 둘 또는 그 이상의 슁글드 슈퍼 셀들의 예시적인 전기적 상호 연결을 예시하는 태양광 모듈의 후면(차광)의 도면들 도시하며, 상기 슈퍼 셀들의 전면(태양측) 단자 전기적 콘택들은 서로에 대해서와 상기 모듈의 후방측 상의 접합 박스에 연결된다. 상기 슁글드 슈퍼 셀들의 전면 단자 콘택들은 상기 모듈의 에지에 인접하여 위치할 수 있다.27 depicts views of the back side (shading) of a solar module illustrating an exemplary electrical interconnection of two or more shingled super cells in parallel, wherein the front (solar side) terminal electrical contacts of the super cells are connected to each other. and connected to the junction box on the rear side of the module. The front terminal contacts of the shingled super cells may be located adjacent to an edge of the module.
도 27은 앞서 설명한 바와 같이 두 인접하는 슈퍼 셀들(100)의 전면 단자 콘택들에 전기적으로 접촉되는 두 개의 유연한 인터커넥트들(400)의 사용을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들(100)의 단부들에 평행하게 진행되고 인접하는 버스(9430)는 상기 슈퍼 셀들을 전기적으로 병렬로 연결하도록 상기 두 개의 유연한 인터커넥트들에 도전성으로 결합된다. 이러한 계획은 원하는 경우에 추가적인 슈퍼 셀들(100)을 병렬로 상호 연결하는 것까지 확장될 수 있다. 버스(9430)는 구리 리본, 예를 들면 구리 리본으로 형성될 수 있다.27 illustrates the use of two
도 26에 대하여 상술한 바와 유사하게, 인터커넥트들(400)과 버스(9430)는 리본 부분들(9400A) 및 버스(9430)가 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓이거나 부분적으로 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓이도록 상기 슈퍼 셀들의 에지 주위에서 선택적으로 접혀질 수 있다. 이러한 경우들에서, 전기적인 절연층이 통상적으로 인터커넥트들(400)과 상기 슈퍼 셀들(100)의 에지 및 후면들 사이와 버스(9430)와 상기 슈퍼 셀들(100)의 에지 및 후면들 사이에 제공된다.Similar to that described above with respect to FIG. 26 ,
도 28은 병렬로 둘 또는 그 이상의 슁글드 슈퍼 셀들의 다른 예시적인 전기적 상호 연결을 예시하는 태양광 모듈의 후면(차광)의 도면을 도시하며, 상기 슈퍼 셀들의 전면(태양측) 단자 전기적 콘택들은 서로에 대해서와 상기 모듈의 후방측 상의 접합 박스에 연결된다. 슁글드 슈퍼 셀들의 전면 단자 콘택들은 상기 모듈의 에지에 인접하여 위치할 수 있다.28 depicts a view of the back side (shading) of a solar module illustrating another exemplary electrical interconnection of two or more shingled super cells in parallel, wherein the front (solar side) terminal electrical contacts of the super cells are connected to each other and to a junction box on the rear side of the module. The front terminal contacts of the shingled super cells may be located adjacent to the edge of the module.
도 28은 슈퍼 셀(100)의 전면 단부 콘택에 전기적으로 접촉되는 다른 예시적인 유연한 인터커넥트(9440)의 사용을 도시한다. 이러한 예에서, 유연한 인터커넥트(9440)는 상기 슈퍼 셀(100)의 단부에 평행하게 진행되고 인접하는 리본 부분(9440A), 이들이 도전성으로 결합되는 상기 슈퍼 셀 내의 단부 태양 전지의 전면 금속화 패턴(도시되지 않음)에 접촉되도록 상기 리본 부분에 직교하게 연장되는 핑거들(9440B), 그리고 상기 리본 부분에 직교하고 상기 슈퍼 셀 뒤로 연장되는 핑거들(9440C)을 포함한다. 핑거들(9440C)은 버스(9450)에 도전성으로 결합된다. 버스(9450)는 상기 슈퍼 셀(100)의 후면을 따라 슈퍼 셀(100)의 단부에 평행하고 인접하게 진행되며, 유사하게 전기적으로 연결될 수 있고 이에 따라 상기 슈퍼 셀들을 병렬로 연결하도록 인접하는 슈퍼 셀들을 중첩시키도록 연장될 수 있다. 버스(9450)에 도전성으로 결합되는 리본 컨덕터(9410)는 상기 슈퍼 셀들을 상기 태양광 모듈의 후면 상의 전기적 구성 요소들(예를 들면, 접합 박스 내의 바이패스 다이오드들 및/또는 모듈 단자들)에 전기적으로 상호 연결한다. 전기적인 절연막들(9420)이 핑거들(9440C)과 상기 슈퍼 셀(100)의 에지 및 후면들 사이, 버스(9450)와 상기 슈퍼 셀(100)의 후면 사이, 그리고 리본 컨덕터(9410)와 상기 슈퍼 셀(100)의 후면 사이에 제공될 수 있다.28 illustrates the use of another example flexible interconnect 9440 in electrical contact with the front end contact of the
인터커넥트(9440)는, 예를 들면 도전성의 시트로 형성될 수 있고, 상기 인터커넥트의 CTE와 상기 슈퍼 셀의 CTE 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀의 에지에 직교하고 평행한 스트레스를 감소시키거나 수용하기 위하여 상기 슈퍼 셀의 에지에 모두 직교하고 평행한 이의 기계적 컴플라이언스를 증가시키도록 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이러한 패터닝은, 예를 들면, 슬릿들, 슬롯들, 또는 홀들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 인터커넥트(9440)의 기계적 컴플라이언스 및 상기 슈퍼 셀에 대한 이의 결합은 다음에 보다 상세하게 설명되는 라미네이션 공정 동안에 CTE 불일치로부터 야기되는 스트레스를 견디도록 상기 슈퍼 셀에 대한 연결을 위해 충분하여야 한다. 인터커넥트(9440)는, 예를 들면 중첩되는 태양 전지들을 결합시키는 데 사용되기 위해 상술한 바와 같이 기계적으로 유연하고 전기적으로 도전성인 결합 물질로 상기 슈퍼 셀에 결합될 수 있다. 선택적으로, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질 또는 상기 인터커넥트의 열팽창 계수와 상기 슈퍼 셀의 열팽창 계수의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀의 에지에 평행한 스트레스를 감소시키거나 수용하기 위해 실질적으로 상기 슈퍼 셀의 에지의 길이로 연장되는 연속되는 라인으로보다는 상기 슈퍼 셀의 에지를 따른 별개의 위치들(예를 들면, 단부 태양 전지 상의 별개의 콘택 패드들의 위치들에 대응되는)에만 위치할 수 있다.Interconnect 9440 may be formed, for example, from a conductive sheet, and reduces or accommodates stresses perpendicular and parallel to the edge of the super cell resulting from a mismatch between the CTE of the interconnect and the CTE of the super cell. can be selectively patterned to increase its mechanical compliance both orthogonal to and parallel to the edges of the super cell. Such patterning may include, for example, slits, slots, or holes (not shown). The mechanical compliance of interconnect 9440 and its coupling to the super cell must be sufficient for the connection to the super cell to withstand stress resulting from CTE mismatch during the lamination process described in more detail below. Interconnect 9440 may be coupled to the super cell, for example, with a mechanically flexible and electrically conductive bonding material as described above for use in bonding overlapping solar cells. Optionally, the electrically conductive bonding material reduces or accommodates stress parallel to the edge of the super cell resulting from a mismatch of the coefficient of thermal expansion of the electrically conductive bonding material or interconnect with that of the super cell. discrete locations along the edge of the super cell (eg, corresponding to locations of discrete contact pads on an end solar cell) rather than as a continuous line extending substantially the length of the edge of the super cell to can be located only in
인터커넥트(9440)는, 예를 들면 얇은 구리 시트로부터 절단될 수 있고, 슈퍼 셀들(100)이 표준 실리콘 태양 전지들보다 작은 면적들을 갖는 태양 전지들로부터 형성되고 이에 따라 종래의 경우보다 낮은 전류들로 동작할 때에 종래의 도전성 인터커넥트들보다 얇아질 수 있다. 예를 들면, 인터커넥트들(9440)은 약 50미크론 내지 약 300미크론의 두께를 갖는 구리 시트로 형성될 수 있다. 인터커넥트(9440)는 상술한 바와 같이 패터닝되지 않고도 상기 인터커넥트의 CTE와 상기 슈퍼 셀의 CTE 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀의 에지에 직교하고 평행한 스트레스를 수용하도록 충분히 얇을 수 있다. 버스(9450)는, 예를 들면 구리 시트로 형성될 수 있다.Interconnect 9440 may be cut from, for example, a thin copper sheet,
핑거들(9440C)은 핑거들(9440B)이 슈퍼 셀(100)의 전면에 결합된 후에 버스(9450)에 결합될 수 있다. 이러한 경우들에서, 핑거들(9440C)은 이들이 버스(9450)에 결합될 때에 상기 슈퍼 셀(100)의 후면으로부터 떨어져, 예를 들면 슈퍼 셀(100)에 직교하게 구부러질 수 있다. 이후에, 핑거들(9440C)이 도 28에 도시한 바와 같이 상기 슈퍼 셀(100)의 후면을 따라 진행되도록 구부러질 수 있다.Fingers 9440C may be coupled to
도 29는 슈퍼 셀들을 전기적으로 직렬로 연결하고 접합 박스에 대해 전기적인 연결을 제공하도록 인접하는 슈퍼 셀들의 중첩되는 단부들 사이에 유연한 인터커넥트의 사용을 예시하는 두 슈퍼 셀들의 부분 단면도 및 사시도를 도시한다. 도 29a는 도 29의 관심의 대상인 영역의 확대도를 도시한다.29 shows partial cross-sectional and perspective views of two super cells illustrating the use of a flexible interconnect between overlapping ends of adjacent super cells to electrically connect the super cells in series and to provide an electrical connection to a junction box; do. 29A shows an enlarged view of the region of interest of FIG. 29 .
도 29 및 도 29a는 상기 슈퍼 셀들의 하나의 전면 단부 콘택에 대해서와 다른 하나의 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 대해서 전기적인 연결을 제공하여, 상기 슈퍼 셀들을 직렬로 연결하도록 두 슈퍼 셀들(100)의 중첩되는 단부들 사이에 부분적으로 개재되고 전기적으로 상호 연결하는 예시적인 유연한 인터커넥트(2960)의 사용을 도시한다. 예시된 예에서, 인터커넥트(2960)는 상기 두 중첩되는 태양 전지들의 상부에 의해 상기 태양광 모듈의 전방으로부터 시야에서 가려진다. 다른 변형예에서, 상기 두 슈퍼 셀들의 인접하는 단부들은 중첩되지 않으며, 상기 두 슈퍼 셀들의 하나의 전면 단부 콘택에 연결된 인터커넥트(2960)의 일부는 상기 태양광 모듈의 전면으로부터 보일 수 있다. 선택적으로, 이러한 변형예들에서 그렇지 않으면 상기 모듈의 전방으로부터 보일 수 있는 상기 인터커넥트의 일부는 정상적인 색각을 갖는 사람에 의해 인지될 경우에 상기 인터커넥트와 상기 슈퍼 셀들 사이의 시각적인 대비를 감소시키도록 커버되거나 착색될 수(예를 들면, 어둡게 될 수) 있다. 인터커넥트(2960)는 상기 슈퍼 셀들의 쌍을 인접하는 열 내의 유사하게 배열된 슈퍼 셀들의 쌍들과 병렬로 전기적으로 연결하도록 상기 슈퍼 셀들의 측면 에지들을 넘어서 상기 두 슈퍼 셀들의 인접하는 에지들에 평행하게 연장될 수 있다.29 and 29A provide electrical connections to one front end contact of the super cells and to a rear end contact of the other super cell to connect two
리본 컨덕터(2970)는 상기 두 슈퍼 셀들의 인접하는 단부들을 상기 태양광 모듈의 후면 상의 전기적 구성 요소들(예를 들면, 접합 박스 내의 바이패스 다이오드들 및/또는 모듈 단자들)에 전기적으로 연결하도록 도시한 바와 같이 인터커넥트(2960)에 도전성으로 결합될 수 있다. 다른 변형예(도시되지 않음)에서, 리본 컨덕터(2970)는 인터커넥트(2960)에 도전성으로 연결되는 대신에 이들의 중첩되는 단부들로부터 떨어진 상기 중첩되는 슈퍼 셀들의 하나의 후면 콘택에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 구성은 또한 하나 또는 그 이상의 바이패스 다이오드들 또는 상기 태양광 모듈의 후면 상의 다른 전기적 구성 요소들에 대해 히든 탭(hidden tap)을 제공할 수 있다.
인터커넥트(2960)는, 예를 들면 도전성의 시트로부터 선택적으로 다이 절단될 수 있고, 상기 인터커넥트의 CTE와 상기 슈퍼 셀들의 CTE 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀들의 에지들에 직교하고 평행한 스트레스를 감소시키거나 수용하기 위해 상기 슈퍼 셀들의 에지들에 모두 직교하고 평행한 이의 기계적 컴플라이언스를 증가시키도록 선택적으로 패터닝될 수 있다. 이러한 패터닝은, 예를 들면, 슬릿들, 슬롯들(도시한 바와 같이), 또는 홀들을 포함할 수 있다. 상기 유연한 인터커넥트의 기계적 컴플라이언스 및 상기 슈퍼 셀들에 대한 이의 결합들은 다음에 보당 상세하게 설명하는 라미네이션 공정 동안에 CTE 불일치로부터 야기되는 스트레스를 견디도록 상기 상호 연결된 슈퍼 셀들을 위해 충분하여야 한다. 상기 유연한 인터커넥트는, 예를 들면, 중첩되는 태양 전지들을 결합하는 데 사용되기 위해 상술한 바와 같이 기계적으로 유연하고 전기적으로 도전성인 결합 물질로 상기 슈퍼 셀들에 결합될 수 있다. 선택적으로, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질 또는 상기 인터커넥트의 열팽창 계수와 상기 슈퍼 셀들의 열팽창 계수 사이의 불일치로부터 야기되는 상기 슈퍼 셀들의 에지에 평행한 스트레스를 감소시키거나 수용하기 위하여 실질적으로 상기 슈퍼 셀들의 에지의 길이로 연장되는 연속되는 라인으로보다는 상기 슈퍼 셀들의 에지들을 따른 별개의 위치들에만 위치할 수 있다. 인터커넥트(2960)는, 예를 들면 얇은 구리 시트로부터 절단될 수 있다.
실시예들은 모든 목적들을 위해 그 개시 사항들이 모두 여기에 참조로 포함되는 미국 공개 특허 문헌들인 미국 공개 특허 제2014/0124013호 및 미국 공개 특허 제2014/0124014호에 기재된 하나 또는 그 이상의 특징들을 포함할 수 있다.Embodiments may include one or more features described in US Patent Publication Nos. 2014/0124013 and 2014/0124014, both of which are incorporated herein by reference, the disclosures of which are for all purposes. can
본 명세서에는 슁글드 방식으로 배열되고 슈퍼 셀들을 형성하도록 전기적으로 직렬로 연결되는 실리콘 태양 전지들을 포함하는 고효율의 태양광 모듈들이 개시되며, 상기 슈퍼 셀들은 상기 태양광 모듈 내에 물리적으로 평행한 열들로 배열된다. 상기 슈퍼 셀들은, 예를 들면 기본적으로 상기 태양광 모듈의 전체 길이나 폭에 걸쳐 이어지는 길이들을 가질 수 있거나, 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들이 열 내에 단대단으로 배열될 수 있다. 이러한 배치는 태양 전지 대 태양 전지의 전기적 상호 연결들을 감추며, 이에 따라 인접하는 직렬 연결된 태양 전지들 사이에 접촉이 없거나 적은 접촉을 구비하여 시각적으로 매력적인 태양광 모듈을 생성하는 데 사용될 수 있다.Disclosed herein are high efficiency solar modules comprising silicon solar cells arranged in a shingled manner and electrically connected in series to form super cells, the super cells being arranged in physically parallel rows within the solar module. are arranged The super cells may, for example, have lengths that run essentially over the entire length or width of the solar module, or two or more super cells may be arranged end-to-end in a row. This arrangement hides the solar cell to solar cell electrical interconnections and thus can be used to create visually attractive solar modules with little or no contact between adjacent series connected solar cells.
슈퍼 셀은, 예를 들면 일부 실시예들에서는 적어도 열아홉 개의 태양 전지들이고, 특정 실시예들에서는 100개보다 크거나 같은 실리콘 태양 전지들을 포함하는 임의의 숫자의 태양 전지들을 구비할 수 있다. 슈퍼 셀을 따른 중간 위치들에서 전기적 콘택들은 물리적으로 연속적인 슈퍼 셀을 유지하면서 상기 슈퍼 셀을 둘 또는 그 이상의 직렬 연결된 세그먼트(segment)들로 전기적으로 분할하도록 원해질 수 있다. 본 명세서에는 상기 태양광 모듈의 전방으로부터 시야에서 감춰지고 이에 따라 여기서 "히든 탭(hidden tap)들"로 언급되는 전기적 태핑(tapping) 포인트들을 제공하기 위해 이러한 전기적 연결들이 상기 슈퍼 셀 내의 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 후면 콘택 패드들에 대해 이루어지는 배치들이 개시된다. 상기 히든 탭은 상기 태양 전지의 후방과 도전성 인터커넥트 사이의 전기적 연결이다.A super cell may have any number of solar cells, including, for example, at least nineteen solar cells in some embodiments and greater than or equal to 100 silicon solar cells in certain embodiments. Electrical contacts at intermediate locations along a super cell may be desired to electrically divide the super cell into two or more series connected segments while maintaining a physically continuous super cell. These electrical connections are described herein to provide electrical tapping points that are hidden from view from the front of the solar module and thus are referred to herein as “hidden taps” in one or more of the super cells. Disclosed are the arrangements made for the back contact pads of the above silicon solar cells. The hidden tab is an electrical connection between the back of the solar cell and a conductive interconnect.
본 명세서에는 또한 전면 슈퍼 셀 단자 콘택 패드들, 후면 슈퍼 셀 단자 콘택 패드들, 또는 히든 탭 콘택 패드들을 다른 태양 전지들이나 상기 태양광 모듈 내의 다른 전기적 구성 요소들에 전기적으로 상호 연결하기 위한 유연한 인터커넥트들의 사용이 개시된다. Also disclosed herein are flexible interconnects for electrically interconnecting front surface super cell terminal contact pads, rear surface super cell terminal contact pads, or hidden tap contact pads to other solar cells or other electrical components within the solar module. use is initiated.
또한, 본 명세서에는 유연한 인터커넥트들과 상기 슈퍼 셀들 사이의 열팽창의 불일치를 수용하기 위해 상기 유연한 인터커넥트들을 강제하는 기계적으로 뻣뻣한 결합들로 유연한 인터커넥트들을 상기 슈퍼 셀들에 결합시키는 전기적으로 도전성인 접착제의 사용과 결합되어, 상기 슈퍼 셀들과 상기 태양광 모듈의 유리 전면 시트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하는 기계적으로 유연하고 전기적으로 도전성인 결합들을 제공하기 위해 인접하는 태양 전지들을 슈퍼 셀 내에서 서로 직접 결합시키는 전기적으로 도전성인 접착제의 사용이 개시된다. 이는 그렇지 않으면 상기 태양광 모듈의 열 사이클의 결과로 일어날 수 있는 상기 태양광 모듈에 대한 손상을 회피할 수 있다.Also disclosed herein is the use of an electrically conductive adhesive to bond flexible interconnects to the super cells with mechanically stiff bonds that force the flexible interconnects to accommodate a mismatch in thermal expansion between the flexible interconnects and the super cells; electrically coupling adjacent solar cells directly to each other within a super cell to provide mechanically flexible and electrically conductive bonds that accommodate the mismatch in thermal expansion between the super cells and the glass front sheet of the solar module The use of a conductive adhesive is disclosed. This may avoid damage to the solar module that would otherwise occur as a result of thermal cycling of the solar module.
다음에 더 설명하는 바와 같이, 히든 탭 콘택 패드들에 대한 전기적 연결들은 상기 슈퍼 셀의 세그먼트들을 인접하는 열들 내의 하나 또는 그 이상의 슈퍼 셀들의 대응되는 세그먼트들과 전기적으로 연결하거나 및/또는 이에 한정되는 것은 아니지만, 전력 최적화(예를 들면, 바이패스 다이오드들, AC/DC 마이크로인버터들, DC/DC 컨버터들) 및 신뢰성 적용들을 포함하는 다양한 적용들을 위해 태양광 모듈 회로에 전기적 연결들을 제공하도록 사용될 수 있다.As further described below, electrical connections to hidden tap contact pads electrically connect segments of the super cell to corresponding segments of one or more super cells in adjacent columns and/or are limited thereto. Although not used, it can be used to provide electrical connections to a solar module circuit for a variety of applications including power optimization (eg, bypass diodes, AC/DC microinverters, DC/DC converters) and reliability applications. there is.
앞서 설명한 바와 같은 히든 탭들의 사용은 상기 감춰진 셀 대 셀 연결들과 결합되어 실질적으로 상기 태양광 모듈의 모든 후방 외양을 제공함에 의해 상기 태양광 모듈의 미학적인 외양을 보다 향상시킬 수 있으며, 또한 상기 모듈의 표면 면적의 보다 큰 부분이 상기 태양 전지들의 활성 영역들로 채워지게 하여 상기 태양광 모듈의 효율을 증가시킬 수 있다.The use of hidden tabs as described above can further enhance the aesthetic appearance of the solar module by providing a substantially all rear appearance of the solar module in combination with the hidden cell-to-cell connections, and also It is possible to increase the efficiency of the solar module by allowing a larger portion of the surface area of the module to be filled with the active areas of the solar cells.
본 명세서에서 설명되는 태양광 모듈들의 보다 상세한 이해를 위해 이제 도면들을 다시 참조하면, 도 1은 슈퍼 셀(100)을 형성하도록 중첩되고 전기적으로 연결되는 인접하는 태양 전지들의 단부들을 구비하여 슁글드 방식으로 배열되는 직렬 연결된 태양 전지들(10)의 스트링의 단면도를 도시한다. 각 태양 전지(10)는 반도체 다이오드 구조 및 광에 의해 조명될 때에 태양 전지(10) 내에서 발생되는 전류가 외부 부하에 제공될 수 있는 상기 반도체 다이오드 구조에 대한 전기적 콘택들을 포함한다.Referring now back to the drawings for a more detailed understanding of the solar modules described herein, FIG. 1 is a shingled manner with ends of adjacent solar cells overlapping and electrically connected to form a
본 명세서에서 설명되는 예들에서, 각 태양 전지(10)는 n-p 접합의 대향하는 측면들에 전기적 콘택을 제공하는 전면(태양측) 및 후면(차광측) 금속화 패턴들을 갖는 직사각형의 결정질 실리콘 태양 전지이며, 상기 전면 금속화 패턴은 n-형 도전성의 반도체층 상에 배치되고, 상기 후면 금속화 패턴은 p-형 도전성의 반도체층 상에 배치된다. 그러나, 다른 물질 시스템들, 다이오드 구조들, 물리적 치수들, 또는 전기적 콘택 배치들이 적합할 경우에 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 전면(태양측) 금속화 패턴은 p-형 도전성의 반도체층 상에 배치될 수 있고, 상기 후면(차광측) 금속화 패턴은 n-형 도전성의 반도체층 상에 배치될 수 있다.In the examples described herein, each
도 1을 다시 참조하면, 슈퍼 셀(100)에서 인접하는 태양 전지들(10)은 하나의 태양 전지의 전면 금속화 패턴을 인접하는 태양 전지의 후면 금속화 패턴에 전기적으로 연결하는 전기적으로 도전성인 결합 물질에 의해 이들이 중첩되는 영역 내에서 서로 직접 도전성으로 결합된다. 적합한 전기적으로 도전성인 결합 물질들은, 예를 들면, 전기적으로 도전성인 접착제들 및 전기적으로 도전성인 접착 필름들과 접착 테이프들, 그리고 종래의 땜납들을 포함할 수 있다. Referring back to FIG. 1 , adjacent
도 31aA 및 도 31a는 상기 슈퍼 셀들의 하나의 전면 단부 콘택 및 다른 하나의 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 전기적 연결을 제공하여 상기 슈퍼 셀들을 직렬로 상호 연결하도록 두 슈퍼 셀들(100)의 중첩되는 단부들 사이에 부분적으로 개재되고 전기적으로 상호 연결하는 예시적인 유연한 인터커넥트(3160)의 사용을 도시한다. 예시한 예에서, 인터커넥트(3160)는 상기 두 중첩되는 태양 전지들의 상부에 의해 상기 태양광 모듈의 전방으로부터 시야에서 감춰진다. 다른 변형예에서, 상기 두 슈퍼 셀들의 인접하는 단부들은 중첩되지 않으며, 상기 두 슈퍼 셀들의 하나의 전면 단부 콘택에 연결되는 인터커넥트(3160)의 일부는 상기 태양광 모듈의 전면으로부터 보일 수 있다. 선택적으로, 이러한 변형예들에서 그렇지 않으면 상기 모듈의 전방으로부터 보일 수 있는 상기 인터커넥트의 일부는 정상적인 색각을 갖는 사람에 의해 인지되는 경우에 상기 인터커넥트와 상기 슈퍼 셀들 사이의 가시적인 대비를 감소시키도록 커버될 수 있거나 착색될(예를 들면, 어두워 질) 수 있다. 인터커넥트(3160)는 상기 슈퍼 셀들의 쌍들을 인접하는 열 내의 슈퍼 셀들의 우사하게 배열되는 쌍과 전기적으로 병렬로 연결하도록 상기 슈퍼 셀들의 측면 에지들을 넘어서 상기 두 슈퍼 셀들의 인접하는 에지들에 평행하게 연장될 수 있다.31A and 31A show overlapping ends of two
리본 컨덕터(3170)는 상기 두 슈퍼 셀들의 인접하는 단부들을 상기 태양광 모듈의 후면 상의 전기적 구성 요소들(예를 들면, 접합 박스 내의 바이패스 다이오드들 및/또는 모듈 단자들)에 전기적으로 연결하도록 도시한 바와 같이 인터커넥트(3160)에 도전성으로 연결될 수 있다. 다른 변형예(도시되지 않음)에서, 리본 컨덕터(3170)는 인터커넥트(3160)에 전기적으로 결합되는 것 대신에 이들의 중첩되는 단부들로부터 떨어진 상기 중첩되는 슈퍼 셀들의 하나의 후면 콘택에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 구성은 또한 하나 또는 그 이상의 바이패스 다이오드들 또는 상기 태양광 모듈의 후면 상의 다른 전기적 구성 요소들에 대해 히든 탭을 제공할 수 있다.Ribbon conductor 3170 electrically connects adjacent ends of the two super cells to electrical components on the backside of the solar module (eg, bypass diodes and/or module terminals in a junction box). As shown, it may be conductively connected to the interconnect 3160 . In another variation (not shown), ribbon conductor 3170 may be electrically connected to one back contact of the overlapping super cells away from their overlapping ends instead of being electrically coupled to interconnect 3160 . can This configuration may also provide a hidden tap for one or more bypass diodes or other electrical components on the backside of the solar module.
도 2는 각기 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 여섯 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(200)을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 긴 측면들에 평행하게 배향된 이들의 긴 측면들을 구비하여 여섯 개의 평행한 열들로 배열된다. 유사하게 구성되는 태양광 모듈은 이러한 예에서 도시된 경우 보다 이러한 측면 길이의 슈퍼 셀들의 보다 많거나 보다 적은 열들을 포함할 수 있다. 다른 변형예들에서, 상기 슈퍼 셀들은 각기 직사각형의 태양광 모듈의 짧은 측면의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가질 수 있고, 상기 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향된 이들의 긴 측면들을 구비하여 평행한 열들로 배열될 수 있다. 또 다른 배치들에서, 각 열은 전기적으로 직렬로 연결되는 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함할 수 있다. 상기 모듈들은 예를 들면, 약 1미터의 길이를 갖는 짧은 측면들 및 예를 들면, 약 1.5미터 내지 약 2.0미터의 길이를 갖는 긴 측면들을 가질 수 있다. 상기 태양광 모듈들을 위한 임의의 다른 적합한 형상들(예를 들면, 정사각형)과 치수들도 사용될 수 있다.2 shows an exemplary rectangular
이러한 예에서 각 슈퍼 셀은 각기 156㎜의 정사각형 또는 의사 정사각형의 웨이퍼의 폭의 1/6과 대략적으로 동일한 폭을 갖는 72개의 직사각형의 태양 전지들을 포함한다. 임의의 다른 적합한 치수들인 임의의 다른 적합한 숫자의 직사각형 태양 전지들 또한 사용될 수 있다. Each super cell in this example contains 72 rectangular solar cells each having a width approximately equal to 1/6 the width of a square or pseudo-square wafer of 156 mm. Any other suitable number of rectangular solar cells of any other suitable dimensions may also be used.
길고 좁은 종횡비들과 표준 156㎜×156㎜ 태양 전지의 경우보다 작은 면적들을 갖는 태양 전지들은 예시한 바와 같이 본 명세서에 개시되는 태양 전지 모듈들 내에 I2R 저항성 전력 손실들을 감소시키도록 유리하게 채용될 수 있다. 특히, 표준 크기의 실리콘 태양 전지들에 비해 태양 전지들(10)의 감소된 면적은 상기 태양 전지 내에서 생성되는 전류를 감소시키고, 상기 태양 전지 및 이러한 태양 전지들의 직렬 연결된 스트링 내의 저항성 손실을 직접 감소시킨다. Solar cells with long and narrow aspect ratios and smaller areas than that of a standard 156 mm×156 mm solar cell are advantageously employed to reduce I 2 R resistive power losses in the solar cell modules disclosed herein as illustrated can be In particular, the reduced area of
슈퍼 셀의 후면에 대한 히든 탭은, 예를 들면, 상기 태양 전지의 후면 금속화 패턴의 에지 부분에 위치하는 하나 또는 그 이상의 히든 탭 콘택 패드들에 도전성으로 연결되는 전기적 인터커넥트를 사용하여 이루어질 수 있다. 선택적으로는, 히든 탭은 실질적으로 상기 태양 전지의 전체 길이(상기 슈퍼 셀의 긴 축에 직교하는)로 진행되고, 상기 후면 금속화 패턴 내에서 상기 태양 전지의 길이를 따라 분포되는 복수의 히든 탭 콘택 패드들에 도전성으로 결합되는 인터커넥트를 사용하여 구현될 수 있다.A hidden tap to the back surface of a super cell may be made using, for example, electrical interconnects conductively connected to one or more hidden tap contact pads located at an edge portion of the back surface metallization pattern of the solar cell. . Optionally, a plurality of hidden tabs running substantially the entire length of the solar cell (orthogonal to the long axis of the super cell) and distributed along the length of the solar cell within the backside metallization pattern It can be implemented using interconnects that are conductively coupled to contact pads.
도 31a는 에지-연결된 히든 탭들과의 사용을 위해 적합한 예시적인 태양 전지 후면 금속화 패턴(3300)을 예시한다. 상기 금속화 패턴은 연속되는 알루미늄 전기적 콘택(3310), 상기 태양 전지의 후면의 긴 측면의 인접하는 에지에 평행하게 배열되는 복수의 실버 콘택 패드들(3315), 그리고 각기 상기 태양 전지의 후면의 짧은 측면들의 하나의 인접하는 에지에 평행하게 배열되는 실버 히든 탭 콘택 패드들(3320)을 포함한다. 상기 태양 전지가 슈퍼 셀 내에 배치될 때, 콘택 패드들(3315)은 인접하는 직사각형의 태양 전지의 전면에 의해 중첩되고 이에 직접 결합된다. 인터커넥트는 상기 슈퍼 셀에 히든 탭을 제공하도록 히든 탭 콘택 패드들(3320)의 하나 또는 다른 하나에 도전성으로 결합될 수 있다(두 개의 이러한 인터커넥트들이 원하는 경우에 두 개의 히든 탭들을 제공하도록 채용될 수 있다).31A illustrates an example solar cell
도 31a에 도시한 배치에서, 상기 히든 탭에 대한 전류 흐름은 상기 후면 셀 금속화를 통하고 상기 인터커넥트 집합 지점(콘택(3320))까지 일반적으로 상기 태양 전지의 긴 측면들에 평행하다. 이러한 통로를 따른 전류 흐름이 가능하게 하기 위해, 상기 후면 금속화 시트 저항은 바람직하게는 평방 당 약 5옴보다 작거나 같거나, 평방 당 약 2.5옴보다 작거나 같다.In the arrangement shown in FIG. 31A , current flow for the hidden tap is through the back cell metallization and is generally parallel to the long sides of the solar cell up to the interconnect aggregation point (contact 3320 ). To enable current flow along this path, the backside metallization sheet resistance is preferably less than or equal to about 5 ohms per square, or less than or equal to about 2.5 ohms per square.
도 31b는 태양 전지의 후면의 길이를 따라 버스 같은 인터커넥트를 채용하는 히든 탭들을 구비하는 사용을 위해 적합한 다른 예시적인 태양 전지 후면 금속화 패턴(3301)을 도시한다. 상기 금속화 패턴은 연속되는 알루미늄 전기적 콘택(3310), 상기 태양 전지의 후면의 긴 측면의 에지에 평행하고 인접하게 배열되는 복수의 실버 콘택 패드들(3315), 그리고 상기 태양 전지의 긴 측면들에 평행한 열로 배열되고 상기 태양 전지의 후면 상에 대략적으로 중심을 두는 복수의 실버 히든 탭 콘택 패드들(3325)을 포함한다. 실질적으로 상기 태양 전지의 전체 길이로 진행되는 인터커넥트는 상기 슈퍼 셀에 대해 히든 탭을 제공하도록 히든 탭 콘택 패드들(3325)에 도전성으로 결합될 수 있다. 상기 히든 탭에 대한 전류 흐름은 주로 상기 버스 같은 인터커넥트를 통하며, 상기 후면 금속화 패턴의 전도율이 상기 히든 탭에 대해 덜 중요해지게 한다.31B shows another exemplary solar cell
상기 히든 탭 인터커넥트가 태양 전지의 후면 상에서 결합되는 히든 탭 콘택 패드들의 위치와 숫자는 상기 태양 전지의 후면 금속화, 상기 히든 탭 콘택 패드들, 그리고 상기 인터커넥트를 통한 상기 전류 통로의 길이에 영향을 미친다. 이에 따라, 상기 히든 탭 콘택 패드들의 배치는 상기 전류 통로 내와 상기 히든 탭 인터커넥트를 통한 집전에 대한 저항을 최소화하도록 선택될 수 있다. 도 31a-도 31b(그리고 다음에 논의되는 도 31c)에 도시한 구성들 이외에도, 적합한 히든 탭 콘택 패드 배치들은, 예를 들면 2차원 어레이 및 상기 태양 전지의 긴 축에 직교하게 진행되는 열들 포함할 수 있다. 후자의 경우에서, 상기 히든 탭 콘택 패드들의 열은, 예를 들면 상기 제1 태양 전지의 짧은 에지에 인접하여 위치할 수 있다.The location and number of hidden tap contact pads to which the hidden tap interconnect is coupled on the back surface of the solar cell affects the back surface metallization of the solar cell, the hidden tap contact pads, and the length of the current path through the interconnect. . Accordingly, the arrangement of the hidden tap contact pads may be selected to minimize resistance to current collection within the current path and through the hidden tap interconnect. In addition to the configurations shown in FIGS. 31A-31B (and FIG. 31C discussed below), suitable hidden tap contact pad arrangements may include, for example, a two-dimensional array and rows running orthogonal to the long axis of the solar cell. can In the latter case, the row of hidden tap contact pads may be positioned adjacent to a short edge of the first solar cell, for example.
도 31c는 에지-연결된 히든 탭들 또는 상기 태양 전지의 후면의 길이를 따라 버스 같은 인터커넥트를 채용하는 히든 탭들을 구비하는 사용을 위해 적합한 다른 예시적인 태양 전지 후면 금속화 패턴(3303)을 도시한다. 상기 금속화 패턴은 상기 태양 전지의 후면의 긴 측면의 에지에 평행하고 인접하게 배열되는 연속되는 구리 콘택 패드(3315), 콘택 패드(3315)에 연결되고 그로부터 직교하게 연장되는 복수의 구리 핑거들(3317), 그리고 상기 태양 전지의 긴 측면들에 평행하게 진행되고 상기 태양 전지의 후면 상에 대략적으로 중심을 두는 연속되는 구리 버스 히든 탭 콘택 패드(3325)를 포함한다. 에지-연결된 인터커넥트는 상기 슈퍼 셀에 히든 탭을 제공하도록 구리 버스(3325)의 단부에 결합될 수 있다(두 개의 이러한 인터커넥트들이 원할 경우에 두 개의 히든 탭들을 제공하도록 구리 버스(3325)의 어느 하나의 단부에 채용될 수 있다). 선택적으로는, 실질적으로 상기 태양 전지의 전체 길이로 진행되는 인터커넥트는 상기 슈퍼 셀에 히든 탭을 제공하도록 구리 버스(3325)에 도전성으로 결합될 수 있다. 31C shows another exemplary solar cell
상기 히든 탭을 형성하도록 채용되는 상기 인터커넥트는 상기 후면 금속화 패턴 내의 히든 탭 콘택 패드에 납땜, 용접, 도전성 접착제, 또는 임의의 다른 적합한 방식에 의해 결합될 수 있다. 도 31a-도 31b에 예시한 바와 같은 실버 패드들을 채용하는 금속화 패턴들을 위해, 상기 인터커넥트는, 예를 들면 주석 코팅된 구리로 형성될 수 있다. 다른 접근은 상기 히든 탭을 알루미늄 대 알루미늄 결합을 형성하는 알루미늄 컨덕터로 알루미늄 후면 콘택(3310)에 직접 만드는 것이며, 이는 예를 들면 전기 또는 레이저 용접, 납땜, 또는 도전성 접착제로 형성될 수 있다. 특정 실시예들에서, 상기 콘택들은 주석을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 경우들에서, 상기 태양 전지의 후면 금속화는 실버 콘택 패드들[(3320)(도 31a) 또는 (3325)(도 31b)]이 결핍될 수 있었지만, 에지-연결되거나 버스 같은 알루미늄 인터커넥트는 이들 콘택 패드들에 대응되는 위치들에서 알루미늄(또는 주석) 콘택(3310)에 결합될 수 있었다.The interconnects employed to form the hidden tabs may be bonded to hidden tab contact pads in the backside metallization pattern by soldering, welding, a conductive adhesive, or any other suitable manner. For metallization patterns employing silver pads as illustrated in FIGS. 31A-31B , the interconnect may be formed of, for example, tin coated copper. Another approach is to make the hidden tab directly to the aluminum back
히든 탭 인터커넥트들(또는 전면 후면 슈퍼 셀 단자 콘택들에 대한 인터커넥트들)과 실리콘 태양 전지들 사이의 차등 열팽창 및 결과적인 상기 태양 전지와 상기 인터커넥트 상의 스트레스는, 상기 태양광 모듈의 성능을 저하시킬 수 있는 크래킹(cracking) 및 다른 고장 형태들을 가져올 수 있다. 이에 따라, 상기 히든 탭 및 다른 인터커넥트들이 중요한 스트레스 전개 없이 이러한 차등 팽창을 수용하도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 인터커넥트들은, 예를 들면, 높은 연성의 물질들(예를 들면, 연질의 구리, 매우 얇은 구리 시트)로 형성되거나, 낮은 열팽창 계수의 물질들(예를 들면, 코바르(Kovar), 인바(Invar) 또는 다른 낮은 열팽창의 철-니켈 합금들)로 형성되거나, 실리콘의 경우와 대략적으로 일치되는 열팽창 계수를 갖는 물질들로 형성되거나, 상기 인터커넥트와 상기 실리콘 태양 전지 사이의 차등 열팽창을 수용하는 슬릿들, 슬롯들, 홀들, 또는 트러스 구조(truss structure)들과 같은 평면 내의 기하학적 열팽창 특징들을 포함하거나 및/또는 킹크(kink)들, 조그(jog)들, 또는 딤플(dimple)들과 같은 이러한 차등 열팽창을 수용하는 평면 외의(out-of-plane) 기하학적 특징들을 채용하여 스트레스 및 열팽창 경감을 제공할 수 있다. 히든 탭 콘택 패드들에 결합되는(또는 다음에 설명하는 바와 같이 슈퍼 셀 전방 또는 후면 단자 콘택 패드들에 결합되는) 상기 인터커넥트들의 일부들은 상기 인터커넥트들의 유연성을 증가시키도록, 예를 들면, 약 100미크론 이하, 약 50미크론 이하, 약 30미크론 이하, 또는 약 25미크론 이하의 두께를 가질 수 있다.The differential thermal expansion between hidden tap interconnects (or interconnects to front and back super cell terminal contacts) and silicon solar cells and the resulting stress on the solar cell and interconnect can degrade the performance of the solar module. may lead to cracking and other failure modes. Accordingly, it is desirable that the hidden tabs and other interconnects be configured to accommodate this differential expansion without significant stress development. The interconnects may be formed of, for example, high ductility materials (eg, soft copper, very thin copper sheet), or materials of low coefficient of thermal expansion (eg, Kovar, Invar ( Invar) or other low thermal expansion iron-nickel alloys), formed of materials with a coefficient of thermal expansion approximately matching that of silicon, or a slit to accommodate differential thermal expansion between the interconnect and the silicon solar cell. include in-plane geometrical thermal expansion characteristics such as slots, slots, holes, or truss structures and/or such differentials as kinks, jogs, or dimples Out-of-plane geometric features that accommodate thermal expansion may be employed to provide stress and thermal expansion relief. Portions of the interconnects coupled to hidden tap contact pads (or coupled to super cell front or back terminal contact pads as described below) increase the flexibility of the interconnects, for example about 100 microns. or less, about 50 microns or less, about 30 microns or less, or about 25 microns or less.
도 7a, 도 7b-1 및 7B-2를 다시 참조하면, 이들 도면들은 참조 부호들 400A-400U로 나타내며, 스트레스-제거(stress-relieving) 기하학적 특징들을 채용하고 히든 탭들을 위한 인터커넥트들로서의 사용을 위하거나 전면이나 후면 슈퍼 셀 단자 콘택들에 대한 전기적 연결들을 위해 적합할 수 있는 몇몇 예시적인 인터커넥트 구성들을 도시한다. 이들 인터커넥트들은 통상적으로 이들이 결합되는 직사각형의 태양 전지의 긴 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지지만, 이들은 임의의 다른 적합한 길이를 가질 수 있다. 도 7a에 도시한 예시적인 인터커넥트들(400A-400T)은 다양한 평면 내의 스트레스 제거 특징들을 채용한다. 도 7b-1의 평면 내의(x-y) 도면 및 도 7b-2의 평면 외의(x-z) 도면에 도시한 예시적인 인터커넥트(400U)는 평면 외의 스트레스-제거 특징들로서 얇은 금속 리본으로 벤드(bend)들(3705)을 채용한다. 벤드들(3705)은 상기 금속 리본의 분명한 인장 강성(tensile stiffness)을 감소시킨다. 상기 벤드들은 상기 리본 물질이 장력 하에 있을 때에 늘어나기만 하는 것 대신에 상기 리본 물질이 국부적으로 구부러지게 한다. 얇은 리본들에 대해서, 이는, 예를 들면 90% 또는 그 이상으로 상기 분명한 인장 강성을 상당히 감소시킬 수 있다. 분명한 인장 강성 감소의 정확한 양은 벤드들의 숫자, 상기 벤드들의 기하학적 구조 및 상기 리본의 두께를 포함하여 몇몇 인자들에 의존한다. 인터커넥트는 또한 평면 내의 및 평면 외의 스트레스 제거 특징들을 결합하여 채용할 수 있다.7A, 7B-1 and 7B-2, these figures, denoted by
도 37a-1 내지 도 38b-2는 다음에 더 논의되는 평면 내의 및/또는 평면 외의 스트레스를 제거하는 기하학적 특징들을 채용하고, 히든 탭들을 위한 에지-연결된 인터커넥트들로서 사용도기 위해 적합할 수 있는 몇몇 예시적인 인터커넥트 구성들을 도시한다.37A-1 - 38B-2 are some examples that may be suitable for use as edge-connected interconnects for hidden taps, employing in-plane and/or out-of-plane stress relieving geometric features, discussed further below; The typical interconnect configurations are shown.
각 히든 탭을 연결하는 데 필요한 컨덕터 진행들의 숫자를 감소시키거나 최소화하기 위하여, 히든 탭 인터커넥트 버스가 활용될 수 있다. 이러한 접근은 히든 탭 인터커넥트를 사용하여 인접하는 슈퍼 셀 히든 탭 콘택 패드들을 서로 연결한다(상기 전기적 연결은 통상적으로 양극 대 양극 또는 음극 대 음극, 즉, 각 단부에서 동일한 극성이다). To reduce or minimize the number of conductor runs required to connect each hidden tap, a hidden tap interconnect bus may be utilized. This approach uses hidden tap interconnects to connect adjacent super cell hidden tap contact pads to each other (the electrical connections are typically positive to positive or negative to negative, ie the same polarity at each end).
예를 들면, 도 32는 실질적으로 제1 슈퍼 셀(100) 내의 태양 전지(10)의 전체 길이로 진행되고, 도 31b에 도시한 바와 같이 배열되는 히든 탭 콘택 패드들(3325)에 도전성으로 결합되는 제1 히든 탭 인터커넥트(3400), 그리고 인접하는 열 내의 슈퍼 셀(100) 내의 대응되는 태양 전지의 전체 길이로 진행되고, 도 31b에 도시한 바와 같이 배열되는 히든 탭 콘택 패드들(3325)에 유사하게 도전성으로 결합되는 제2 히든 탭 인터커넥트(3400)를 도시한다. 상기 두 인터커넥트들(3400)은 서로 함께 배열되고 선택적으로 인접하거나 중첩되며, 서로 도전성으로 결합될 수 있거나, 그렇지 않으면 두 인접하는 슈퍼 셀들을 상호 연결하는 버스를 형성하도록 전기적으로 연결된다. 이러한 계획은 원하는 경우에 몇몇의 인접하는 슈퍼 셀들의 세그먼트들을 포함하는 태양광 모듈의 평행한 세그먼트를 형성하도록 슈퍼 셀들의 추가적인 열들(예를 들면, 모든 열들)에 걸쳐 연장될 수 있다. 도 33은 도 32로부터의 슈퍼 셀의 일부의 사시도를 도시한다. For example, FIG. 32 runs substantially the entire length of
도 35는 인접하는 열들 내의 슈퍼 셀들이 상기 슈퍼 셀들 사이의 갭을 가로지르고 하나의 슈퍼 셀 상의 히든 탭 콘택 패드(3320) 및 다른 하나의 슈퍼 셀 상의 다른 히든 탭 콘택 패드(3320)에 도전성으로 연결되는 짧은 인터커넥트(3400)에 의해 상호 연결되며, 도 32A에 도시한 바와 같이 배열되는 콘택 패드들을 구비하는 예를 도시한다. 도 36은 짧은 인터커넥트가 인접하는 열들 내의 두 슈퍼 셀들 사이의 갭을 가로지르고, 하나의 슈퍼 셀 상의 후면 금속화의 중심 구리 버스 부분의 단부 및 다른 하나의 슈퍼 셀의 후면 금속화의 중심 구리 버스 부분의 인접하는 단부에 도전성으로 결합되며, 도 31c에 도시한 바와 같이 구성되는 구리 후면 금속화를 구비하는 유사한 배치를 도시한다. 양 예들에서, 상기 상호 연결 계획들은 원하는 경우에 몇몇 인접하는 슈퍼 셀들의 세그먼트들을 포함하는 태양광 모듈의 평행한 세그먼트를 형성하도록 슈퍼 셀들의 추가적인 열들(예를 들면, 모든 열들)에 걸쳐 연장될 수 있다.35 shows super cells in adjacent columns traversing the gap between the super cells and conductively connected to a hidden
도 37a-1 내지 도 37f-3은 평면 애의 스트레스 제거 특징들(3405)을 포함하는 예시적인 짧은 히든 탭 인터커넥트들(3400)의 평면 내의(x-y) 및 평면 외의(x-z) 도면들을 도시한다(상기 x-y 평면은 상기 태양 전지 후면 금속화 패턴의 평면이다). 도 37a-1 내지 도 37e-2의 예들에서, 각 인터커넥트(3400)는 하나 또는 그 이상의 평면 내의 스트레스 제거 특징들의 대향하는 측면들에 위치하는 탭들(3400A, 3400B)을 포함한다. 예시적인 평면 내의 스트레스 제거 특징들은 하나, 둘 또는 그 이상의 중공형 다이아몬드 형상들의 배치들, 지그-재그(zig-zag)들 및 하나, 둘, 또는 그 이상의 슬롯들의 배치들을 포함한다.37A-1 - 37F-3 show in-plane (xy) and out-of-plane (xz) views of example short
여기에 사용되는 바와 같은 "평면 내의 스트레스 제거 특징(in plane stress relieving feature)"이라는 용어는 또한 상기 인터커넥트 또는 상기 인터커넥트의 일부의 두께나 연성을 언급할 수 있다. 예를 들면, 도 37f-1 내지 도 37f-3에 도시한 인터커넥트(3400)는 상기 인터커넥트의 유연성을 증가시키도록 직선형의 평탄한 길이의 얇은 구리 리본 또는 예를 들면, 약 100미크론보다 작거나 같거나, 약 50미크론보다 작거나 같거나, 약 30미크론보다 작거나 같거나, 약 25미크론보다 작거나 같은 상기 x-y 평면 내의 두께 T를 갖는 구리 포일(foil)로 형성된다. 상기 두께 T는, 예를 들면 약 50미크론이 될 수 있다. 상기 인터커넥트의 길이 L은 예를 들면, 약 8센티미터(㎝)가 될 수 있고, 상기 인터커넥트의 폭 W는 예를 들면, 약 0.5㎝가 될 수 있다. 도 37f-3 및 도 37f-1은 각기 상기 x-y 평면 내의 상기 인터커넥트의 전면도 및 후면도를 도시한다. 상기 인터커넥트의 전면은 상기 태양광 모듈의 후면을 마주한다. 상기 인터커넥트가 태양광 모듈 내의 슈퍼 셀들의 두 평행한 열들 사이의 갭을 가로지를 수 있기 때문에, 상기 인터커넥트의 일부가 상기 태양광 모듈의 전방으로부터 상기 갭을 통해 보일 수 있다. 선택적으로, 상기 인터커넥트의 이러한 보일 수 있는 부분은 그 가시성을 감소시키도록, 예를 들면 흑색 폴리머층으로 코팅되어 검게 만들어질 수 있다. 예시한 예에서, 약 0.5㎝의 길이 L2를 갖는 상기 인터커넥트의 전면의 중심 부분(3400C)은 얇은 흑색 폴리머층으로 코팅된다. 통상적으로, L2는 슈퍼 셀 열들 사이의 상기 갭의 폭보다 크거나 같다. 상기 흑색 폴리머층은, 예를 들면, 약 20미크론의 두께를 가질 수 있다. 이와 같은 얇은 구리 리본 인터커넥트는 또한 상술한 바와 같은 평면 내의 또는 평면 외의 스트레스 제거 특징들을 선택적으로 채용할 수 있다. 예를 들면, 상기 인터커넥트는 도 7b-1 및 도 7b-2에 대해 상술한 바와 같이 스트레스를 제거하는 평면 외의 벤드들을 포함할 수 있다.The term “in plane stress relieving feature” as used herein may also refer to the thickness or ductility of the interconnect or a portion of the interconnect. For example, the
도 38a-1 내지 도 38b-2는 평면 외의 스트레스 제거 특징들(3407)을 포함하는 예시적인 짧은 히든 탭 인터커넥트들(3400)의 평면 내의(x-y) 및 평면 외의(x-z) 도면들을 도시한다. 상기 예들에서, 각 인터커넥트(3400)는 하나 또는 그 이상의 평면 외의 스트레스 제거 특징들의 대향하는 측면들 상에 위치하는 탭들(3400A, 3400B)을 포함한다. 예시적인 평면 외의 스트레스 제거 특징들은 하나, 둘 또는 그이상의 벤드들, 킹크들, 딤플들, 조그들, 또는 리지(ridge)들의 배치들을 포함한다.38A-1 - 38B-2 show in-plane (x-y) and out-of-plane (x-z) views of example short
도 37a-1 내지 도 37e-2 및 도 38a-1 내지 도 38b-2에 예시한 스트레스 제거 특징들의 유형들과 배치들 및 도 37f-1 내지 도 37f-3에 대해 상술한 인터커넥트 리본 두께는 또한 적합한 경우에 상술한 바와 같은 긴 히든 탭 인터커넥트들 및 슈퍼 셀 후면 또는 전면 단자 콘택들에 결합되는 인터커넥트들 내에 채용될 수 있다. 인터커넥트는 평면 내의 및 평면 외의 스트레스 제거 특징들 모두를 결합하여 포함할 수 있다. 상기 평면 내의 및 평면 외의 스트레스 제거 특징들은 상기 태양 전지 연결 부위에 대한 변형 및 스트레스 효과들을 감소시키거나 최소화시키도록 설계되며, 이에 따라 매우 신뢰성 있고 탄성적인 전기적인 연결들을 생성한다.The types and arrangements of stress relief features illustrated in FIGS. 37A-1 to 37E-2 and 38A-1 to 38B-2 and the interconnect ribbon thickness described above with respect to FIGS. 37F-1 to 37F-3 are also Where appropriate may be employed in long hidden tap interconnects as described above and interconnects that couple to super cell back or front terminal contacts. An interconnect may include a combination of both in-plane and out-of-plane stress relief features. The in-plane and out-of-plane stress relief features are designed to reduce or minimize strain and stress effects on the solar cell connection site, thus creating highly reliable and resilient electrical connections.
도 39a-1 및 도 39a-2는 자동화, 제조의 용이성 및 배치 정확도가 가능하도록 셀 콘택 패드 정렬(alignment) 및 슈퍼 셀 에지 정렬 특징들을 구비하는 짧은 히든 탭 인터커넥트들을 위한 예시적인 구성들을 도시한다. 도 39b-1 및 도 39b-2는 비대칭의 탭 길이들을 가지는 짧은 히든 탭 인터커넥트들을 위한 예시적인 구성을 도시한다. 이러한 비대칭의 인터커넥트들은 상기 슈퍼 셀들의 긴 축에 평행하게 진행되는 컨덕터들의 중첩이 회피되도록 대향하는 배향들로 사용될 수 있다(다음의 도 42a-도 42b의 논의 참조). 39A-1 and 39A-2 show example configurations for short hidden tap interconnects with cell contact pad alignment and super cell edge alignment features to enable automation, ease of fabrication and placement accuracy. 39B-1 and 39B-2 show an example configuration for short hidden tap interconnects having asymmetric tap lengths. Such asymmetric interconnects may be used in opposing orientations such that overlap of conductors running parallel to the long axis of the super cells is avoided (see discussion of FIGS. 42A-42B below).
여기서 설명되는 바와 같은 히든 탭들은 원하는 모듈 전기 회로를 제공하도록 모듈 레이아웃 내에 필요한 전기적 연결들을 형성할 수 있다. 히든 탭 연결들은, 예를 들면, 슈퍼 셀을 따라 12개, 24개, 36개 또는 48개의 태양 전지들의 간격들, 또는 임의의 다른 적합한 간격으로 이루어질 수 있다. 히든 탭들 사이의 간격은 적용에 기초하여 결정될 수 있다.Hidden tabs as described herein may form the necessary electrical connections within the module layout to provide the desired module electrical circuitry. Hidden tap connections may be made, for example, at spacings of 12, 24, 36 or 48 solar cells along the super cell, or any other suitable spacing. The spacing between hidden taps may be determined based on application.
각 슈퍼 셀은 통상적으로 상기 슈퍼 셀의 일측 단부에서 전면 단자 콘택 및 상기 슈퍼 셀의 타측 단부에서 후면 단자 콘택을 포함할 수 있다. 슈퍼 셀이 상기 태양광 모듈의 길이 또는 폭을 가로지르는 변형예들에서, 이들 단자 콘택들은 상기 태양광 모듈의 대향하는 에지들에 인접하여 위치한다. Each super cell may typically include a front terminal contact at one end of the super cell and a back terminal contact at the other end of the super cell. In variants where the super cell traverses the length or width of the solar module, these terminal contacts are located adjacent opposite edges of the solar module.
유연한 인터커넥트는 상기 슈퍼 셀을 다른 태양 전지들이나 상기 모듈 내의 전기적 구성 요소들에 전기적으로 연결하도록 슈퍼 셀의 전면 또는 후면 단자 콘택에 도전성으로 결합될 수 있다. 예를 들면, 도 34a는 상기 슈퍼 셀의 단부에서 후면 단자 콘택에 도전성으로 결합되는 인터커넥트(3410)를 구비하는 예시적인 태양광 모듈의 단면도를 도시한다. 후면 단자 콘택 인터커넥트(3410)는 상기 인터커넥트의 유연성을 증가시키도록, 예를 들면, 결합되는 상기 태양 전지의 표면에 직교하여 약 100미크론보다 작거나 같거나, 약 50미크론보다 작거나 같거나, 약 30미크론보다 작거나 같거나, 약 25미크론보다 작거나 같은 두께를 갖는 얇은 구리 리본 또는 포일이 될 수 있거나 이들을 포함할 수 있다. 상기 인터커넥트는 전도를 향상시키도록 상기 인터커넥트를 통한 전류의 흐름에 직교하는 방향으로 상기 태양 전지의 표면의 평면 내에서, 예를 들면, 약 10㎜보다 크거나 같은 폭을 가질 수 있다. 예시한 바와 같이, 후면 단자 콘택 인터커넥트(3410)는 상기 슈퍼 셀 열에 평행한 방향으로 상기 슈퍼 셀을 넘어 연장되는 상기 인터커넥트의 일부가 없이 상기 태양 전지들 뒤에 놓일 수 있다.A flexible interconnect may be conductively coupled to a front or back terminal contact of a super cell to electrically connect the super cell to other solar cells or electrical components within the module. For example, FIG. 34A shows a cross-sectional view of an exemplary solar module having an
유사한 인터커넥트들이 전면 단자 콘택들을 연결하는 데 사용될 수 있다. 선택적으로는, 전면 단자 인터커넥트들에 의해 점유되는 상기 태양광 모듈의 전면의 면적을 감소시키기 위해, 전면 인터커넥트는 상기 슈퍼 셀에 직접 결합되는 얇고 유연한 부분 및 보다 높은 전도율을 제공하는 보다 두꺼운 부분을 포함할 수 있다. 이러한 배치는 원하는 전도율을 구현하는 데 필요한 상기 인터커넥트의 폭을 감소시킬 수 있다. 상기 인터커넥트의 보다 두꺼운 부분은, 예를 들면 상기 인터커넥트의 필수적인 부분이 될 수 있거나, 상기 인터커넥트의 보다 얇은 부분에 결합되는 별도의 조각이 될 수 있다. 예를 들면, 도 34b-도 34c는 각기 슈퍼 셀의 단부에서 전면 단자 콘택에 도전성으로 결합되는 예시적인 인터커넥트(3410)의 단면도를 도시한다. 양 예들에서, 상기 슈퍼 셀에 직접 결합되는 상기 인터커넥트의 얇고 유연한 부분(3410A)은 결합되는 상기 태양 전지의 표면에 직교하여 약 100미크론보다 작거나 같거나, 약 50미크론보다 작거나 같거나, 약 30미크론보다 작거나 같거나, 약 25미크론보다 작거나 같은 두께를 가지는 얇은 구리 리본 또는 포일을 포함한다. 상기 인터커넥트의 보다 두꺼운 구리 리본 부분(3410B)은 상기 인터커넥트의 전도율을 향상시키도록 얇은 부분(3410A)에 결합된다. 도 34b에서, 얇은 인터커넥트 부분(3410A)의 후면 상의 전기적으로 도전성인 테이프(3410C)는 상기 얇은 인터커넥트 부분을 상기 슈퍼 셀 및 두꺼운 인터커넥트 부분(3410B)에 결합시킨다. 도 34c에서, 얇은 인터커넥트 부분(3410A)은 전기적으로 도전성인 접착제(3410D)로 두꺼운 인터커넥트 부분(3410B)에 결합되고, 전기적으로 도전성인 접착제(3410E)로 상기 슈퍼 셀에 결합된다. 전기적으로 도전성인 접착제들(3410D, 3410E)은 동일하거나 다를 수 있다. 전기적으로 도전성인 접착제(3410E)는, 예를 들면, 땜납이 될 수 있다. Similar interconnects may be used to connect the front terminal contacts. Optionally, to reduce the area of the front surface of the solar module occupied by the front terminal interconnects, the front interconnect comprises a thin flexible portion coupled directly to the super cell and a thicker portion providing higher conductivity can do. Such an arrangement may reduce the width of the interconnect required to achieve the desired conductivity. The thicker portion of the interconnect may be, for example, an integral part of the interconnect, or it may be a separate piece that is coupled to a thinner portion of the interconnect. For example, FIGS. 34B-34C show cross-sectional views of
본 명세서에서 설명되는 태양광 모듈들은 슈퍼 셀들 및 투명한 전면 시트(3620)와 배면 시트(3630) 사이에 개재되는 하나 또는 그 이상의 봉지재 물질들(3610)을 구비하는 도 34a에 도시한 바와 같은 라미네이트 구조를 포함할 수 있다. 상기 투명한 전면 시트는, 예를 들면 유리가 될 수 있다. 상기 배면 시트 또한 유리 또는 임의의 다른 적합한 물질이 될 수 있다. 봉지재의 추가적인 스트립은 예시한 바와 같이 후면 단자 인터커넥트(3410)와 상기 슈퍼 셀의 후면 사이에 배치될 수 있다.The solar modules described herein are laminate as shown in FIG. 34A having super cells and one or
전술한 바와 같이, 히든 탭들은 "올 블랙(all black)"인 모듈 미적 특질을 제공한다. 이들 연결들이 통상적으로 매우 반사성인 컨덕터들로 만들어지기 때문에, 이들은 부착된 태양 전지들에 대해 정상적으로 높은 대비를 보일 수 있었다. 그러나, 상기 태양 전지들의 후면 상에 연결들을 형성하고, 또한 상기 태양 전지들 뒤에서 상기 태양광 모듈 회로 내에 다른 컨덕터들을 라우팅(routing)함에 의해, 다양한 컨덕터들이 시야에서 감춰진다. 이는 상기 "올 블랙" 외양을 여전히 유치하면서 다중의 연결 지점들(히든 탭 들)을 가능하게 한다.As noted above, hidden tabs provide a modular aesthetic that is "all black." Since these connections are typically made of highly reflective conductors, they could normally show high contrast to attached solar cells. However, by making connections on the backside of the solar cells and also routing other conductors in the solar module circuit behind the solar cells, the various conductors are hidden from view. This allows for multiple connection points (hidden taps) while still retaining the "all black" look.
히든 탭들은 다양한 모듈 레이아웃들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 도 40(물리적 레이아웃) 및 도 41(전기 회로도)의 예에서, 태양광 모듈은 각기 상기 모듈의 길이들로 진행되는 여섯 개의 슈퍼 셀들을 포함한다. 히든 탭 콘택 패드들 및 짧은 인터커넥트들(3400)은 각 슈퍼 셀을 삼분의 일로 분할하고, 인접하는 슈퍼 셀 세그먼트들을 전기적으로 병렬로 연결하며, 이에 따라 병렬 연결된 슈퍼 셀 세그먼트들의 세 그룹들을 형성한다. 각 그룹은 상기 모듈의 라미네이트 구성에 통합되는(내장되는) 바이패스 다이오드들(1300A-1300C)의 다른 것에 병렬로 연결된다. 상기 바이패스 다이오드들은, 예를 들면, 직접 슈퍼 셀들의 뒤에 또는 슈퍼 셀들 사이에 위치할 수 있다. 상기 바이패스 다이오드들은, 예를 들면 대략적으로 상기 태양광 모듈의 긴 측면들에 평행한 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 위치할 수 있다.Hidden tabs can be used to form various module layouts. In the example of Figures 40 (physical layout) and Figure 41 (electrical schematic), a solar module includes six super cells each running the lengths of the module. Hidden tap contact pads and
도 42a-도 42b(도 41의 전기 회로도에도 대응되는)의 예에서, 태양광 모듈은 각기 상기 모듈의 길이로 진행되는 여섯 개의 슈퍼 셀들을 포함한다. 히든 탭 콘택 패드들 및 짧은 인터커넥트들(3400)은 각 슈퍼 셀을 삼분의 일로 분할하고, 인접하는 슈퍼 셀 세그먼트들을 전기적으로 병렬로 연결하며, 이에 따라 병렬 연결된 슈퍼 셀 세그먼트들의 세 그룹들을 형성한다. 각 그룹은 버스 연결들(1500A-1500C)을 통해 바이패스 다이오드들(1300A-1300C)의 다른 것에 병렬로 연결되며, 이들은 상기 슈퍼 셀들 뒤에 위치하고, 상기 히든 탭 콘택 패드들 및 짧은 인터커넥트들을 접합 박스 내의 상기 모듈의 후면에 위치하는 상기 바이패스 다이오드들에 연결한다. In the example of FIGS. 42A-42B (which also corresponds to the electrical circuit diagram of FIG. 41 ), a solar module includes six super cells, each running the length of the module. Hidden tap contact pads and
도 42b는 짧은 히든 탭 인터커넥트들(3400) 및 컨덕터들(1500B, 1500C)의 연결의 상세도를 제공한다. 도시된 바와 같이 이들 컨덕터들은 서로 중첩되지 않는다. 예시한 예에서, 이는 대향하는 방향들로 배열되는 비대칭의 인터커넥트들(3400)의 사용을 가능하게 한다. 상기 컨덕터들의 중첩을 회피하는 선택적인 접근은 하나의 길이의 탭들을 갖는 제1 대칭 인터커넥트(3400) 및 다른 길이의 탭들을 갖는 제2 대칭 인터커넥트(3400)를 채용하는 것이다. 42B provides a detailed view of the connection of short
도 43(도 41의 전기 회로도에도 대응되는)의 예에서, 태양광 모듈은 히든 탭 인터커넥트들(3400)이 실질적으로 상기 태양광 모듈의 전체 폭으로 진행되는 연속되는 버스들을 형성하는 점을 제외하면 도 42a에 도시한 바와 유사하게 구성된다. 각 버스는 각 슈퍼 셀의 후면 금속화에 도전성으로 결합되는 단일의 긴 인터커넥트(3400)가 될 수 있다. 선택적으로는, 상기 버스는 각기 단일 슈퍼 셀을 가로지르고, 도 41에 대해 상술한 바와 같이 서로 도전성으로 결합되거나 그렇지 않으면 전기적으로 상호 연결되는 다중의 개별적인 인터커넥트들을 포함할 수 있다. 도 43은 또한 상기 슈퍼 셀들의 전면 단자 콘택들을 전기적으로 연결하도록 상기 태양광 모듈의 일측 단부를 따라 연속되는 버스를 형성하는 슈퍼 셀 단자 인터커넥트들(3410) 그리고 상기 슈퍼 셀들의 후면 단자 콘택들을 전기적으로 연결하도록 상기 태양광 모듈의 대향하는 단부를 따라 연속되는 버스를 형성하는 추가적인 슈퍼 셀 단자 인터커넥트들(3410)을 도시한다. In the example of FIG. 43 (which also corresponds to the electrical schematic of FIG. 41 ), the solar module is configured except that the
도 44a-도 44b의 예시적인 태양광 모듈은 또한 도 41의 전기 회로도에 대응된다. 이러한 예는 도 42a에서와 같은 짧은 히든 탭 인터커넥트들(3400) 및 도 43에서와 같이 상기 슈퍼 셀 전면 및 후면 단자 콘택들을 위한 연속되는 버스들을 형성하는 인터커넥트들(3410)을 채용한다.The exemplary solar module of FIGS. 44A-44B also corresponds to the electrical circuit diagram of FIG. 41 . This example employs short hidden
도 47a(물리적 레이아웃) 및 도 47b(전기 회로도)의 예에서, 태양광 모듈은 각기 상기 태양광 모듈의 전체 길이로 진행되는 여섯 개의 슈퍼 셀들을 포함한다. 히든 탭 콘택 패드들 및 짧은 인터커넥트들(3400)은 각 슈퍼 셀을 2/3 길이의 부분 및 1/3 길이의 부분으로 분할한다. 상기 태양광 모듈의 하부 에지에서 인터커넥트들(3410)(도면에 나타낸 바와 같이)은 왼쪽의 세 개의 열들을 서로 병렬로 상호 연결하고, 오른쪽의 세 개의 열들을 서로 병렬로 상호 연결하며, 상기 왼쪽의 세 개의 열들을 상기 오른쪽의 세 개의 열들과 직렬로 상호 연결한다. 이러한 배치는 병렬 연결된 슈퍼 셀 세그먼트들의 세 그룹들을 형성하며, 각 슈퍼 셀 그룹은 상기 슈퍼 셀의 길이의 2/3인 길이를 가진다. 각 그룹은 바이패스 다이오드들(2000A-2000C)의 다른 것과 병렬로 연결된다. 이러한 배치는 이들이 대신에 도 41에 도시한 바와 같이 전기적으로 연결되었다면 동일한 슈퍼 셀들에 의해 제공될 수 있었던 경우보다 약 두 배의 전압 및 약 절반의 전류를 제공한다.In the example of FIGS. 47A (physical layout) and FIG. 47B (electrical circuit diagram), a solar module includes six super cells each running the full length of the solar module. Hidden tap contact pads and
도 34a를 참조하여 전술한 바와 같이, 슈퍼 셀 후면 단자 콘택들에 결합되는 인터커넥트들은 전체적으로 상기 슈퍼 셀들 뒤에 놓일 수 있고, 상기 태양광 모듈의 전면(태양)측들로부터 시야에서 감춰질 수 있다. 슈퍼 셀 전면 단자 콘택들에 결합되는 인터커넥트들(3410)은 이들이 상기 슈퍼 셀들의 단부들(예를 들면, 도 44a에서와 같이)을 넘어 연장되기 때문이거나, 상기 슈퍼 셀들의 단부들 주위와 아래에서 접혀지기 때문에 상기 태양광 모듈(예를 들면, 도 43에서와 같이)의 배면도에서 보일 수 있다.As described above with reference to FIG. 34A , the interconnects coupled to the super cell backside terminal contacts may lie entirely behind the super cells and be hidden from view from the front (sun) sides of the solar module.
히든 탭들의 사용은 바이패스 다이오드 당 작은 숫자들의 태양 전지들의 그룹화를 가능하게 한다. 도 48a-도 48b의 예들(각기 물리적 레이아웃을 도시하는)에서, 태양광 모듈은 각기 상기 모듈의 길이로 진행되는 여섯 개의 슈퍼 셀들을 포함한다. 히든 탭 콘택 패드들 및 짧은 인터커넥트들(3400)은 각 슈퍼 셀을 오분의 일로 분할하고, 인접하는 슈퍼 셀 세그먼트들을 전기적으로 병렬로 연결하며, 이에 따라 병렬 연결된 슈퍼 셀 세그먼트들의 다섯 그룹들을 형성한다. 각 그룹은 상기 모듈의 라미네이트 구성 내로 통합되는(내장되는) 바이패스 다이오드들(2100A-2100E)의 다른 것과 병렬로 연결된다. 상기 바이패스 다이오드들은, 예를 들면, 직접 슈퍼 셀들 뒤에 또는 슈퍼 셀들 사이에 위치할 수 있다. 슈퍼 셀 단자 인터커넥트들(3410)은 상기 슈퍼 셀들의 전면 단자 콘택들을 전기적으로 연결하도록 상기 태양광 모듈의 일측 단부를 따라 연속되는 버스를 형성하며, 추가적인 슈퍼 셀 단자 인터커넥트들(3410)은 상기 슈퍼 셀들의 후면 단자 콘택들을 전기적으로 연결하도록 상기 태양광 모듈의 대향하는 단부를 따라 연속되는 버스를 형성한다. 도 48a의 예에서, 단일의 접합 박스(2110)는 컨덕터들(2115A, 2115B)에 의해 상기 전방 및 후면 단자 인터커넥트 버스들에 전기적으로 연결된다. 그러나 상기 접합 박스 내에 다이오드들이 존재하지 않으므로, 선택적으로는(도 48b) 상기 긴 복위 컨덕터들(2215A, 2115B)이 제거될 수 있으며, 상기 단일의 접합 박스(2110)는, 예를 들면 상기 모듈의 대향하는 에지들에 위치하는 두 개의 단일 극성(+ 또는 -)의 접합 박스들(2110A-2110B)로 대체될 수 있다. 이는 상기 긴 복귀 컨덕터들 내의 저항성 손실을 제거한다.The use of hidden taps enables grouping of small numbers of solar cells per bypass diode. In the examples of FIGS. 48A-B , each showing a physical layout, a solar module includes six super cells, each running the length of the module. Hidden tap contact pads and
비록 여기에 설명되는 예들이 각 슈퍼 셀을 태양 전지들의 셋 또는 다섯 그룹들로 전기적으로 분할하도록 히든 탭들을 사용하지만, 이들 예들은 예시적이며 제한적이지 않은 것으로 의도된다. 보다 일반적으로, 히든 탭들은 슈퍼 셀을 예시된 경우보다 많거나 보다 적은 태양 전지들의 그룹들 및/또는 예시된 경우보다 많거나 보다 적은 그룹 당 태양 전지들로 전기적으로 분할하도록 사용될 수 있다.Although the examples described herein use hidden taps to electrically divide each super cell into three or five groups of solar cells, these examples are intended to be illustrative and not restrictive. More generally, hidden taps may be used to electrically divide a super cell into more or fewer groups of solar cells than illustrated and/or more or fewer solar cells per group than illustrated.
순 바이어스되고 도전 상태로 바이패스 다이오드를 구비하지 않고 여기에 설명되는 태양광 모듈들의 정상 동작에서, 임의의 히든 탭 콘택 패드를 통재 적은 전류가 흐르거나 전류가 흐르지 않는다. 대신에, 전류는 각 슈퍼 셀의 길이에 걸쳐 인접하는 중첩되는 태양 전지들 사이에 형성되는 셀 대 셀의 도전성 결합들을 통해 흐른다. 대조적으로, 도 45는 상기 태양광 모듈의 일부가 순 바이어스된 바이패스 다이오드를 통해 바이패스되는 때에 전류 흐름을 도시한다. 화살표들로 나타낸 바와 같이, 이러한 예에서 가장 왼쪽의 슈퍼 셀 내의 전류는 상기 슈퍼 셀을 따라 상기 태브드(tapped) 태양 전지에 도달할 때까지 흐르며, 이후에 상기 태양 전지의 후면 금속화, 히든 탭 콘택 패드(도시되지 않음), 인터커넥트(3400)를 통해 상기 인접하는 슈퍼 셀 내의 제2 태양 전지, 상기 인터커넥트가 상기 제2 태양 전지 상에서 결합되는 다른 히든 탭 콘택 패드(도시되지 않음)까지, 상기 제2 태양 전지의 후면 금속화를 통하고, 추가적인 히든 탭 콘택 패드들을 통해, 인터커넥트들 및 태양 전지 후면 금속화를 통해 버스 연결(1500)에 도달되고 상기 바이패스 다이오드에 도달되도록 흐른다. 다른 슈퍼 셀들을 통한 전류 흐름도 유사하다. 예시로부터 명백한 바와 같이, 이러한 상황들 하에서 히든 탭 콘택 패드들은 슈퍼 셀들의 둘 또는 그 이상의 열들로부터 전류를 전도할 수 있으며, 이에 따라 상기 모듈 내의 임의의 단일 태양 전지 내에서 발생되는 전류보다 큰 전류를 전도할 수 있다.In normal operation of the solar modules described herein without a bypass diode in a forward biased and conducting state, little or no current flows through any hidden tap contact pads. Instead, current flows through cell-to-cell conductive bonds formed between adjacent overlapping solar cells over the length of each super cell. In contrast, FIG. 45 shows the current flow when a portion of the solar module is bypassed through a forward biased bypass diode. As indicated by the arrows, in this example the current in the leftmost super cell flows along the super cell until it reaches the tapped solar cell, after which the backside metallization of the solar cell, hidden tap A contact pad (not shown), a second solar cell in the adjacent super cell via an
통상적으로 히든 탭 콘택 패드와 대향하는 태양 전지의 전면 상에 버스 바, 콘택 패드, 또는 다른 광 차단 요소(light blocking element)(전면 금속화 핑거들 또는 인접하는 태양 전지의 중첩되는 부분이외에)가 존재하지 않는다. 이에 따라, 상기 히든 탭 콘택 패드가 실리콘 태양 전지 상에 실버로 형성될 경우, 상기 히든 탭 콘택 패드의 영역 내의 상기 태양 전지의 광 변환 효율이 상기 실버 콘택 패드가 후면 전하 재결합을 방지하는 후면 전계의 효과를 감소시키는 경우에 감소될 수 있다. 이러한 효율의 손실을 회피하기 위하여, 통상적으로 슈퍼 셀 내의 대부분의 태양 전지들은 히든 탭 콘택 패드들을 포함하지 않는다(예를 들면, 일부 변형예들에서 바이패스 다이오드 회로를 위해 히든 탭 콘택 패드가 필요한 이들 태양 전지들만이 이와 같은 히든 탭 콘택 패드를 포함할 것이다). 또한, 히든 탭 콘택 패드들을 포함하는 태양 전지들 내에서의 전류 생성을 히든 탭 콘택 패드들이 결핍되는 태양 전지들 내에서의 전류 생성과 일치시키기 위하여, 상기 히든 탭 콘택 패드들을 포함하는 태양 전지들은 상기 히든 탭 콘택 패드들이 결핍된 태양 전지들보다 큰 집광 면적을 가질 수 있다.There is typically a bus bar, contact pad, or other light blocking element (other than the front surface metallization fingers or overlapping portion of an adjacent solar cell) on the front side of the solar cell opposite the hidden tap contact pad. I never do that. Accordingly, when the hidden tap contact pad is formed of silver on a silicon solar cell, the light conversion efficiency of the solar cell in the region of the hidden tap contact pad is the back electric field at which the silver contact pad prevents back charge recombination. It can be reduced if the effect is reduced. To avoid this loss of efficiency, typically most solar cells in a super cell do not include hidden tap contact pads (eg, those requiring a hidden tap contact pad for a bypass diode circuit in some variations). Only solar cells will include such a hidden tap contact pad). In addition, in order to match current generation in solar cells including hidden tap contact pads with current generation in solar cells lacking hidden tap contact pads, solar cells including hidden tap contact pads are The hidden tap contact pads may have a larger light collection area than the solar cells lacking them.
개개의 히든 탭 콘택 패드들은, 예를 들면 약 5㎜보다 작거나 같게 약 2㎜보다 작거나 같은 직사각형의 치수들을 가질 수 있다. Individual hidden tab contact pads may have rectangular dimensions of less than or equal to about 2 mm, for example less than or equal to about 5 mm.
태양광 모듈들은 이들이 설치되는 환경, 동작 동안 및 시험 동안에 온도 변화들의 결과로서 온도 사이클을 겪는다. 도 46a에 도시한 바와 같이, 이러한 온도 사이클 동안에 상기 슈퍼 셀 내의 실리콘 태양 전지들과 상기 모듈의 다른 부분들, 예를 들면 상기 모듈의 유리 전면 시트 사이의 열팽창의 불일치는 상기 슈퍼 셀과 상기 모듈의 다른 부분들 사이에 상기 슈퍼 셀 열들의 긴 축들을 따라 상대적인 운동을 가져온다. 이러한 불일치는 상기 슈퍼 셀들을 신장시키거나 압축시키는 경향이 있으며, 상기 태양 전지들 또는 상기 슈퍼 셀들 내의 태양 전지들 사이의 도전성 결합들을 손상시킬 수 있다. 유사하게, 도 46b에 도시한 바와 같이, 온도 사이클 동안에 태양 전지에 결합된 인터커넥트와 상기 태양 전지 사이의 열팽창의 불일치는 상기 인터커넥트와 상기 태양 전지 사이에 상기 슈퍼 셀들의 열들에 직교하는 방향으로 상대적인 운동을 야기한다. 이러한 불일치는 상기 태양 전지들, 상기 인터커넥트, 그리고 이들 사이의 도전성 결합을 변형시키고 손상시킬 수 있다. 이러한 점은 히든 탭 콘택 패드들에 결합된 인터커넥트들에 대해서와 슈퍼 셀 전면 또는 후면 단자 콘택들에 결합된 인터커넥트들에 대해서 일어날 수 있다.Solar modules undergo a temperature cycle as a result of temperature changes during testing, operation and the environment in which they are installed. 46A , during this temperature cycle, the mismatch in thermal expansion between the silicon solar cells in the super cell and other parts of the module, e.g., the glass front sheet of the module, is the difference between the super cell and the module. It brings relative motion along the long axes of the super cell rows between different parts. This mismatch tends to stretch or compress the super cells and can damage the solar cells or the conductive bonds between the solar cells within the super cells. Similarly, as shown in FIG. 46B , the mismatch in thermal expansion between the solar cell and an interconnect coupled to a solar cell during a temperature cycle results in a relative motion between the interconnect and the solar cell in a direction orthogonal to the rows of super cells. causes This mismatch can deform and damage the solar cells, the interconnect, and the conductive bonding therebetween. This can happen for interconnects coupled to hidden tap contact pads and for interconnects coupled to super cell front or back terminal contacts.
유사하게, 태양광 모듈의 주기적인 기계적 하중이, 예를 들면 운송 동안이나 기후(예를 들면 바람과 눈)로부터 슈퍼 셀 내의 셀간 결합들에서와 태양 전지와 인터커넥트 사이의 결합에 국소적인 전단력(shear force)들을 생성할 수 있다. 이들 전단력들 또한 상기 태양광 모듈을 손상시킬 수 있다.Similarly, the cyclic mechanical loading of a solar module is subjected to local shear forces on the bonds between the solar cell and interconnect and at the intercell bonds within the super cell, for example during transportation or from weather (eg wind and snow). forces) can be created. These shear forces can also damage the solar module.
상기 슈퍼 셀 열들의 긴 축을 따른 상기 슈퍼 셀들과 상기 태양광 모듈의 다른 부분들 사이의 상대적인 운동으로부터 야기되는 문제점들을 방지하기 위하여, 인접하고 중첩되는 태양 전지들을 서로 결합시키는 데 사용되는 상기 도전성 접착제가 중첩되는 태양 전지들 사이에 상기 슈퍼 셀들에 기계적 컴플라이언스를 제공하여 상기 태양광 모듈을 손상시키지 않고 약 -40℃ 내지 약 100℃의 온도 범위에 대해 상기 열들에 평행한 방향으로 상기 슈퍼 셀들과 상기 모듈의 유리 전면 시트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하는 유연한 도전성 결합(3515)(도 46a)을 형성하도록 선택될 수 있다. 상기 도전성 접착제는 표준 테스트 조건들(즉, 25℃)에서, 예를 들면, 약 100메가파스칼(MPa)보다 작거나 같거나, 약 200MPa보다 작거나 같거나, 약 300MPa보다 작거나 같거나, 약 400MPa보다 작거나 같거나, 약 500MPa보다 작거나 같거나, 약 600MPa보다 작거나 같거나, 약 700MPa보다 작거나 같거나, 약 800MPa보다 작거나 같거나, 약 900MPa보다 작거나 같거나, 약 1000MPa보다 작거나 같은 전단 탄성 계수(shear modulus)를 갖는 도전성 결합들을 형성하도록 선택될 수 있다. 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 상기 유연한 도전성 결합들은, 예를 들면 각 셀과 상기 유리 전면 시트 사이에서 약 15미크론보다 크거나 같은 차등 운동을 수용할 수 있다. 적합한 도전성 접착제들은, 예를 들면, 엔지니어드 컨턱티브 머티어리얼즈(Engineered Conductive Materials LLC)로부터 입수 가능한 ECM 1541-S3을 포함할 수 있다.To prevent problems resulting from relative motion between the super cells and other parts of the solar module along the long axis of the rows of super cells, the conductive adhesive used to bond adjacent and overlapping solar cells together is Provide mechanical compliance to the super cells between overlapping solar cells without damaging the solar module between the super cells and the module in a direction parallel to the rows for a temperature range of about -40°C to about 100°C may be chosen to form a flexible conductive bond 3515 (FIG. 46A) that accommodates the mismatch in thermal expansion between the glass front sheets of The conductive adhesive may be tested under standard test conditions (ie, 25° C.), for example, less than or equal to about 100 megapascals (MPa), less than or equal to about 200 MPa, less than or equal to about 300 MPa, or about Less than or equal to 400 MPa, less than or equal to about 500 MPa, less than or equal to about 600 MPa, less than or equal to about 700 MPa, less than or equal to about 800 MPa, less than or equal to about 900 MPa, or less than about 1000 MPa may be selected to form conductive bonds having a shear modulus less than or equal to the shear modulus. The flexible conductive bonds between overlapping and adjacent solar cells can accommodate, for example, differential motion greater than or equal to about 15 microns between each cell and the glass front sheet. Suitable conductive adhesives may include, for example, ECM 1541-S3 available from Engineered Conductive Materials LLC.
상기 태양광 모듈의 동작 동안에 야기될 수 있는 핫 스팟들로부터 상기 태양광 모듈을 손상시키는 위험을 감소시키는 슈퍼 셀을 따른 열의 흐름을 증진시키기 위하여, 상기 모듈 내의 태양 전지가 쉐이딩이나 일부 다른 원인의 결과로 역 바이어스될 경우, 중첩되는 인접하는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은, 예를 들면, 상기 태양 전지들에 직교하여 약 50미크론보다 작거나 같은 두께 및 상기 태양 전지들에 직교하여 약 1.5 W/(미터-K)보다 크거나 같은 열전도율을 구비하여 형성될 수 있다.The solar cells in the module may be the result of shading or some other cause to enhance the flow of heat along the super cell which reduces the risk of damaging the solar module from hot spots that may be caused during operation of the solar module. When reverse biased, the conductive bonds between overlapping adjacent solar cells are, for example, less than or equal to about 50 microns thick orthogonal to the solar cells and about 1.5 W/orthogonal to the solar cells. It can be formed with a thermal conductivity greater than or equal to (meter-K).
인터커넥트와 그 부착되는 태양 전지 사이의 상대적인 운동으로부터 야기되는 문제점들을 방지하기 위하여, 상기 인터커넥트를 상기 태양 전지에 결합시키도록 사용되는 상기 도전성 접착제는 상기 인터커넥트가 상기 태양광 모듈의 손상 없이 약 -40℃ 내지 약 180℃의 온도 범위에 대해 상기 태양 전지와 상기 인터커넥트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하게 하도록 충분히 뻣뻣한 상기 태양 전지와 상기 인터커넥트 사이의 도전성 결합을 형성하도록 선택될 수 있다. 이러한 도전성 접착제는 표준 테스트 조건들(즉, 25℃)에서, 예를 들면, 약 1800MPa보다 크거나 같거나, 약 1900MPa보다 크거나 같거나, 약 2000MPa보다 크거나 같거나, 약 2100MPa보다 크거나 같거나, 약 2200MPa보다 크거나 같거나, 약 2300MPa보다 크거나 같거나, 약 2400MPa보다 크거나 같거나, 약 2500MPa보다 크거나 같거나, 약 2600MPa보다 크거나 같거나, 약 2700MPa보다 크거나 같거나, 약 2800MPa보다 크거나 같거나, 약 2900MPa보다 크거나 같거나, 약 3000MPa보다 크거나 같거나, 약 3100MPa보다 크거나 같거나, 약 3200MPa보다 크거나 같거나, 약 3300MPa보다 크거나 같거나, 약 3400MPa보다 크거나 같거나, 약 3500MPa보다 크거나 같거나, 약 3600MPa보다 크거나 같거나, 약 3700MPa보다 크거나 같거나, 약 3800MPa보다 크거나 같거나, 약 3900MPa보다 크거나 같거나, 약 4000MPa보다 크거나 같은 전단 탄성 계수를 갖는 도전성 결합을 형성하도록 선택될 수 있다. 이러한 변형예들에서, 상기 인터커넥트는, 예를 들면 약 40미크론보다 크거나 같은 상기 인터커넥트의 열팽창이나 수축을 견딜 수 있다. 적합한 도전성 접착제들은, 예를 들면, 히타치(Hitachi) CP-450 및 땜납들을 포함할 수 있다. To avoid problems resulting from relative motion between an interconnect and the solar cell to which it is attached, the conductive adhesive used to bond the interconnect to the solar cell is such that the interconnect is at about -40°C without damage to the solar module. may be selected to form a conductive bond between the solar cell and the interconnect that is sufficiently stiff to accommodate a mismatch in thermal expansion between the solar cell and the interconnect for a temperature range of from about 180°C. Such a conductive adhesive may be tested under standard test conditions (ie, 25° C.), for example, greater than or equal to about 1800 MPa, greater than or equal to about 1900 MPa, greater than or equal to about 2000 MPa, or greater than or equal to about 2100 MPa. or greater than or equal to about 2200 MPa, greater than or equal to about 2300 MPa, greater than or equal to about 2400 MPa, greater than or equal to about 2500 MPa, greater than or equal to about 2600 MPa, greater than or equal to about 2700 MPa; greater than or equal to about 2800 MPa, greater than or equal to about 2900 MPa, greater than or equal to about 3000 MPa, greater than or equal to about 3100 MPa, greater than or equal to about 3200 MPa, greater than or equal to about 3300 MPa, or about 3400 MPa greater than or equal to, greater than or equal to about 3500 MPa, greater than or equal to about 3600 MPa, greater than or equal to about 3700 MPa, greater than or equal to about 3800 MPa, greater than or equal to about 3900 MPa, or greater than about 4000 MPa may be selected to form a conductive bond having a shear modulus equal to or equal to In such variations, the interconnect can withstand thermal expansion or contraction of the interconnect greater than or equal to, for example, about 40 microns. Suitable conductive adhesives may include, for example, Hitachi CP-450 and solders.
이에 따라, 상기 슈퍼 셀 내의 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 상기 슈퍼 셀과 상기 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 상기 도전성 결합들과 다른 도전성 접착제를 활용할 수 있다. 예를 들면, 상기 슈퍼 셀과 상기 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 도전성 결합은 땜납으로 형성될 수 있고, 상기 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 땜납이 아닌 도전성 접착제로 형성될 수 있다. 일부 변형예들에서, 도전성 접착제들은 모두 단일 공정 단계에서, 예를 들면 약 150℃ 내지 약 180℃의 공정 윈도우(process window)에서 큐어링될 수 있다. Accordingly, conductive bonds between overlapping and adjacent solar cells within the super cell may utilize a different conductive adhesive than the conductive bonds between the super cell and the flexible electrical interconnect. For example, the conductive bonds between the super cell and the flexible electrical interconnect may be formed of solder, and the conductive bonds between the overlapping and adjacent solar cells may be formed of a conductive adhesive other than solder. In some variations, the conductive adhesives may all be cured in a single process step, for example, in a process window of about 150°C to about 180°C.
앞서의 논의는 공통 기판 상에 슁글드 방식으로 복수의 태양 전지들(절단된 태양 전지들이 될 수 있다)을 조립하는 것에 중점을 두었다. 이는 모듈의 형성을 가져온다. The preceding discussion focused on assembling a plurality of solar cells (which could be cut solar cells) in a shingled manner on a common substrate. This results in the formation of modules.
그러나 유용하게 되는 충분한 양의 태양 에너지를 모으기 위하여, 설비는 통상적으로 이들 자체가 함께 조립되는 수많은 이러한 모듈들을 구비한다. 실시예들에 따르면, 어레이의 면적 효율을 증가시키도록 복수의 태양 전지 모듈들 또한 슁글드 방식으로 조립될 수 있다. However, in order to amass a sufficient amount of solar energy to become useful, a facility is usually equipped with a number of such modules which themselves are assembled together. According to embodiments, a plurality of solar cell modules may also be assembled in a shingled manner to increase the areal efficiency of the array.
특정 실시예에서, 모듈은 태양 에너지의 방향을 마주하는 상단 도전성 리본 및 상기 태양 에너지의 방향으로부터 떨어져 마주하는 하단 도전성 리본으로 특징지어질 수 있다.In certain embodiments, a module may be characterized by a top conductive ribbon facing the direction of solar energy and a bottom conductive ribbon facing away from the direction of solar energy.
상기 하단 리본은 상기 셀들 아래에 매립된다. 따라서, 이는 유입되는 광을 차단하지 않으며, 상기 모듈의 면적 효율에 불리한 영향을 미치지 않는다. 대조적으로, 상기 상단 리본은 노출되며, 상기 유입되는 광을 차단할 수 있고 효율에 불리한 영향을 미칠 수 있다.The bottom ribbon is embedded below the cells. Thus, it does not block incoming light and does not adversely affect the areal efficiency of the module. In contrast, the top ribbon is exposed and can block the incoming light and adversely affect efficiency.
실시예들에 따르면, 상기 모듈들 자체가 상기 상단 리본이 이웃하는 모듈에 의해 덮이도록 슁글드될 수 있다. 이러한 슁글드 모듈 구성은 또한 상기 모듈 어레이의 최종적인 노출되는 면적에 불리한 영향을 미치지 않고 다른 요소들을 위해 상기 모듈 상에 추가적인 면적을 제공할 수 있었다. 중첩되는 영역들 내에 위치할 수 있는 모듈 요소들의 예들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 접합 박스들(j-박스들) 및/또는 버스 리본들을 포함할 수 있다. According to embodiments, the modules themselves may be shingled such that the top ribbon is covered by a neighboring module. This shingled module configuration could also provide additional area on the module for other elements without adversely affecting the final exposed area of the module array. Examples of module elements that may be located within overlapping regions may include, but are not limited to, junction boxes (j-boxes) and/or bus ribbons.
특정 실시예들에서, 각각의 인접하는 슁글드 모듈들의 j-박스들은 이들 사이에 도전성 연결을 구현하기 위하여 일렬인 배치가 된다. 이는 배선을 제거하여 슁글드 모듈들의 어레이의 구성을 단순화한다.In certain embodiments, the j-boxes of each adjacent shingled module are arranged in a row to implement a conductive connection therebetween. This simplifies the construction of an array of shingled modules by eliminating wiring.
특정 실시예들에서, 상기 j-박스들은 강화될 수 있었거나 및/또는 추가적인 구조 스탠드오프들과 결합될 수 있었다. 이와 같은 구성은 통합되고 기울어진 모듈 루프 마운트 랙 솔루션을 생성할 수 있었고, 여기서 상기 접합 박스의 치수가 기울기를 결정한다. 이와 같은 구현은 슁글드 모듈들의 어레이가 평탄한 지붕 상에 장착되는 경우에 특히 유용할 수 있다.In certain embodiments, the j-boxes could be reinforced and/or combined with additional structural standoffs. A configuration like this could create an integrated and tilted modular roof mount rack solution, where the dimensions of the junction box determine the tilt. Such an implementation may be particularly useful where the array of shingled modules is mounted on a flat roof.
슁글드 슈퍼 셀들은 모듈 레벨 전원 관리 장치들(예를 들면, DC/AC 마이크로인버터들, DC/DC 모듈 파워 옵티마이저들, 전압 지능 및 스마트 스위치들, 그리고 관련 장치들)에 대해 모듈 레이아웃을 위한 특유한 기회들을 제공한다. 모듈 레벨 전원 관리 시스템들의 특징은 전력 최적화이다. 여기에 설명되고 채용되는 바와 같은 슈퍼 셀들은 전통적인 패널들보다 높은 전압들을 생성할 수 있다. 또한, 슈퍼 셀 모듈 레이아웃은 상기 모듈을 더 분할할 수 있다. 보다 높은 전압들 및 증가된 분할 모두는 전력 최적화를 위한 잠재적인 이점들을 생성한다. The shingled super cells are specific for module layout for module level power management devices (eg, DC/AC microinverters, DC/DC module power optimizers, voltage intelligence and smart switches, and related devices). provide opportunities. A feature of module level power management systems is power optimization. Super cells as described and employed herein are capable of generating higher voltages than traditional panels. In addition, the super cell module layout can further divide the module. Both higher voltages and increased division create potential benefits for power optimization.
본 명세서에는 슈퍼 셀들을 형성하도록 슁글드 방식으로 배열되고 전기적으로 직렬로 연결되는 좁은 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함하는 고효율 태양광 모듈들(즉, 태양광 패널들)이 개시되며, 상기 슈퍼 셀들은 상기 태양광 모듈 내에 물리적으로 평행한 열들로 배열된다. 상기 슈퍼 셀들은, 예를 들면 기본적으로 상기 태양광 모듈의 전체 길이나 폭을 걸치는 길이들을 가질 수 있거나, 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들이 열 내에 단대단으로 배열될 수 있다. 각 슈퍼 셀은, 예를 들면 일부 변형예들에서 적어도 열아홉 개의 태양 전지들 및 특정 변형예들에서 100개보다 크거나 같은 실리콘 태양 전지들을 포함하여 임의의 숫자의 태양 전지들을 포함할 수 있다. 각 태양광 모듈은 종래의 크기와 형상을 가질 수 있고, 여전히 수백 개의 실리콘 태양 전지들을 포함하며, 단일 태양광 모듈 내의 상기 슈퍼 셀들이, 예를 들면, 약 90볼트(V) 내지 약 450V 또는 그 이상의 직류(DC) 전압을 제공하도록 전기적으로 상호 연결되게 할 수 있다. Disclosed herein are high efficiency solar modules (ie, solar panels) comprising narrow rectangular silicon solar cells electrically connected in series and arranged in a shingled manner to form super cells, the super cells comprising arranged in physically parallel rows within the solar module. The super cells may, for example, have lengths that span essentially the entire length or width of the solar module, or two or more super cells may be arranged end-to-end in a row. Each super cell may contain any number of solar cells, including, for example, at least nineteen solar cells in some variations and greater than or equal to 100 silicon solar cells in certain variations. Each solar module may have a conventional size and shape, and still contain hundreds of silicon solar cells, wherein the super cells in a single solar module are, for example, from about 90 volts (V) to about 450V or more. They may be electrically interconnected to provide more than a direct current (DC) voltage.
다음에 더 논의되는 바와 같이, 이러한 높은 DC 전압은 인버터(예를 들면, 상기 태양광 모듈 상에 위치하는 마이크로인버터)에 의해 상기 인버터에 의한 AC로의 변환 이전에 DC 대 DC 부스트(boost)(DC 전압의 스텝 업(step-up))에 대한 필요성을 제거하거나 감소시킴에 의하여 직류로부터 교류 전류(AC)로의 변환을 가능하게 한다. 또한, 다음에 더 논의되는 바와 같이, 상기 높은 DC 전압은 또한 DC/AC 변환이 서로 전기적으로 병렬로 연결되는 둘 또는 그 이상의 고전압 슁글드 태양 전지 모듈들로부터 고전압 DC 출력을 수신하는 중심 인버터에 의해 수행되는 배치들의 사용을 가능하게 한다.As will be discussed further below, this high DC voltage is subjected to a DC to DC boost (DC) prior to conversion to AC by the inverter by an inverter (eg, a microinverter located on the solar module). It enables conversion from direct current to alternating current (AC) by eliminating or reducing the need for voltage step-up. Also, as discussed further below, the high DC voltage is also DC/AC converted by a central inverter receiving a high voltage DC output from two or more high voltage shingled solar cell modules that are electrically connected in parallel with each other. Enables the use of performed batches.
본 명세서에 설명되는 태양광 모듈들의 보다 상세한 이해를 위해 도면들을 다시 참조하면, 도 1은 슈퍼 셀(100)을 형성하도록 중첩되고 전기적으로 연결되는 인접하는 태양 전지들의 단부들을 구비하여 슁글드 방식으로 배열되는 직렬 연결된 태양 전지들(10)의 스트링의 단면도를 도시한다. 각 태양 전지(10)는 반도체 다이오드 구조 및 태양 전지(10)에 의해 발생되는 전류가 광에 의해 조명될 때에 외부 부하에 제공될 수 있는 상기 반도체 다이오드 구조에 대한 전기적 콘택들을 포함한다.Referring back to the drawings for a more detailed understanding of the solar modules described herein, FIG. 1 is a shingled fashion with ends of adjacent solar cells overlapping and electrically connected to form a
본 명세서에서 설명되는 예들에서, 각 태양 전지(10)는 n-p 접합의 대향하는 측면들에 대해 전기적인 접촉을 제공하는 전면(태양측) 및 후면(차광측) 금속화 패턴들을 갖는 직사각형의 결정질 실리콘 태양 전지이고, 상기 전면 금속화 패턴은 n-형 도전성의 반도체층 상에 배치되며, 상기 후면 금속화 패턴은 p-형 도전성의 반도체층 상에 배치된다. 그러나, 다른 물질 시스템들, 다이오드 구조들, 물리적 치수들, 또는 전기적 콘택 배치들이 적합한 경우에 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 전면(태양측) 금속화 패턴은 p-형 도전성의 반도체층 상에 배치될 수 있고, 상기 후면(차광측) 금속화 패턴은 n-형 도전성의 반도체층 상에 배치될 수 있다.In the examples described herein, each
도 1을 다시 참조하면, 슈퍼 셀(100)에서 인접하는 태양 전지들(10)은 이들이 하나의 태양 전지의 전면 금속화 패턴을 상기 인접하는 태양 전지의 후면 금속화 패턴에 전기적으로 연결하는 전기적으로 도전성인 결합 물질에 의해 중첩되는 영역 내에서 서로 도전성으로 결합된다. 적합한 전기적으로 도전성인 결합 물질들은, 예를 들면, 전기적으로 도전성인 접착제들 및 전기적으로 도전성인 접착 필름들과 접착 테이프들, 그리고 종래의 땜납들을 포함할 수 있다. Referring back to FIG. 1 , adjacent
도 2는 각기 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 여섯 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(200)을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 긴 측면들에 평행하게 배향되는 이들의 긴 측면들을 구비하여 여섯 개의 평행한 열들로 배열된다. 유사하게 구성되는 태양광 모듈은 이러한 예에서 도시한 경우 보다 많거나 보다 적은 이러한 측면 길이의 슈퍼 셀들의 열들을 포함할 수 있다. 다른 변형예들에서, 상기 슈퍼 셀들은 각기 직사각형의 태양광 모듈의 짧은 측면의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가질 수 있고, 상기 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향된 이들의 긴 측면들을 구비하여 열들 내에 평행하게 배열될 수 있다. 또 다른 배치에서, 각 열은 전기적으로 직렬로 연결되는 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함할 수 있다. 상기 모듈들은 예를 들면, 약 1미터의 길이를 갖는 짧은 측면들 및 예를 들면, 약 1.5미터 내지 약 2.0미터의 길이를 갖는 긴 측면들을 가질 수 있다. 태양광 모듈들을 위한 임의의 다른 적합한 형상들(예를 들면, 정사각형) 및 치수들 또한 사용될 수 있다.2 shows an exemplary rectangular
일부 변형예들에서, 상기 중첩되는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 상기 슈퍼 셀들에 기계적 컴플라이언스를 제공하여, 상기 태양광 모듈을 손상시키지 않고 약 -40℃ 내지 약 100℃의 온도 범위에 대해 상기 열들에 평행한 방향으로 상기 슈퍼 셀들과 상기 태양광 모듈의 전면 시트 사이의 열팽창의 불일치를 수용한다.In some variations, the conductive bonds between the overlapping solar cells provide mechanical compliance to the super cells, allowing the heat to flow over a temperature range of about -40°C to about 100°C without damaging the solar module. accommodate the mismatch in thermal expansion between the super cells and the front sheet of the solar module in a direction parallel to
예시한 예에서 각 슈퍼 셀은 각기 종래 크기의 156㎜ 정사각형 또는 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼의 폭의 1/6과 동일하거나 대략적으로 동일한 폭을 가지고, 상기 정사각형 또는 의사 정사각형의 웨이퍼의 폭과 동일하거나 대략적으로 동일한 길이를 가지는 72개의 직사각형의 태양 전지들을 포함한다. 보다 일반적으로, 여기서 설명되는 태양광 모듈들 내에 채용되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들은 예를 들면, 종래 크기의 정사각형 또는 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼의 폭과 동일하거나 대략적으로 동일한 길이들 및 예를 들면, 종래 크기의 정사각형 또는 의사 정사각형의 웨이퍼의 폭의 1/M과 동일하거나 대략적으로 동일한 폭들을 가질 수 있으며, M은 ≤20의 임의의 정수이다. M은, 예를 들면 3, 4, 5, 6 또는 12가 될 수 있다. M은 또한 20 이상일 수 있다. 슈퍼 셀은 임의의 적절한 숫자의 이러한 직사각형의 태양 전지들을 포함할 수 있다. In the illustrated example each super cell has a width equal to or approximately equal to one-sixth the width of a conventionally sized 156 mm square or pseudo square silicon wafer, and is equal to or approximately equal to the width of the square or pseudo square wafer. contains 72 rectangular solar cells of the same length. More generally, the rectangular silicon solar cells employed in the solar modules described herein have lengths equal to or approximately equal to the width of, for example, a conventionally sized square or pseudo-square silicon wafer and, for example, conventional may have widths equal to or approximately equal to 1/M of the width of a square or pseudo-square wafer of size, where M is any integer ≦20. M may be, for example, 3, 4, 5, 6 or 12. M may also be greater than or equal to 20. A super cell may contain any suitable number of such rectangular solar cells.
앞서 설명한 슁글링 접근이 종래의 경우보다 많은 모듈 당 셀들을 포함하기 때문에, 태양광 모듈(200) 내의 슈퍼 셀들은 종래 크기의 태양광 모듈로부터 종래의 전압보다 높은 전압을 제공하도록 전기적 인터커넥트들(선택적으로, 유연한 전기적 인터커넥트들)에 의하거나 다음에 설명하는 바와 같은 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스(power electronics)에 의해 직렬로 상호 연결될 수 있다. 예를 들면, 1/8로 절단된 실리콘 태양 전지들로부터 만들어지는 슈퍼 셀들을 포함하는 종래 크기의 태양광 모듈은 모듈 당 600개 이상의 태양 전지들을 포함할 수 있다. 이에 비하여, 종래 크기의 상호 연결된 실리콘 태양 전지들을 포함하는 종래 크기의 태양광 모듈은 통상적으로 모듈 당 약 60개의 태양 전지들을 포함한다. 종래의 실리콘 태양광 모듈들에서, 정사각형 또는 의사 정사각형의 태양 전지들은 통상적으로 구리 리본들에 의해 상호 연결되며, 상기 상호 연결들을 수용하도록 서로 이격된다. 이러한 경우들에서, 상기 종래 크기의 정사각형 또는 의사 정사각형의 웨이퍼들을 좁은 직사각형들로 자르는 것은 상기 모듈 내의 활성 태양 전지 영역의 전체적인 양을 감소시킬 수 있었으며, 이에 따라 요구되는 추가적인 셀 대 셀 인터커넥트들로 인해 모듈 전력을 감소시킬 수 있었다. 대조적으로, 여기에 개시되는 태양광 모듈들에서 상기 슁글드 배치는 활성 태양 전지 영역 아래에 셀 대 셀 전기적 상호 연결들을 감춘다. 이에 따라, 여기에 개시되는 태양광 모듈들은 상기 태양광 모듈 내의 모듈 전력과 태양 전지들의 숫자(및 요구되는 셀 대 셀 상호 연결들) 사이의 트레이드오프(tradeoff)가 적거나 존재하지 않기 때문에 모듈 출력 전력을 감소시키지 않고 높은 출력 전압들을 제공할 수 있다. Because the shingling approach described above involves more cells per module than the conventional case, the super cells in
모든 태양 전지들이 직렬로 연결될 때, 여기에 설명되는 바와 같은 슁글드 태양 전지 모듈은, 예를 들면 약 90볼트 내지 약 450볼트 또는 그 이상의 범위 내의 DC 전압을 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 높은 DC 전압이 유리할 수 있다. When all solar cells are connected in series, a shingled solar cell module as described herein can provide a DC voltage in the range of, for example, from about 90 volts to about 450 volts or more. As noted above, such a high DC voltage can be advantageous.
예를 들면, 태양광 모듈 부근이나 상부에 배치되는 마이크로인버터는 모듈 레벨 전력 최적화 및 DC 대 AC 변환을 위해 사용될 수 있다. 도 49a-도 49b를 이제 참조하면, 종래의 마이크로인버터(4310)는 단일 태양광 모듈(4300)로부터의 25V 내지 40V의 DC 입력을 수신하고, 연결된 그리드(grid)를 일치시키도록 230V의 AC 출력을 출력한다. 상기 마이크로인버터는 통상적으로 두 주요 구성 요소들인 DC/DC 부스트 및 DC/AC 인버전(inversion)을 포함한다. 상기 DC/DC 부스트는 상기 DC/AC 변환을 위해 요구되는 DC 버스 전압을 증가시키는 데 활용되며, 통상적으로 가장 비싸고 손실되는(2%의 효율 손실) 구성 요소이다. 여기서 설명되는 태양광 모듈들이 고전압 전력을 제공하기 때문에, DC/DC 부스트에 대한 필요성이 감소될 수 있거나 소거될 수 있다(도 49b). 이는 비용을 감소시킬 수 있고, 상기 태양광 모듈(200)의 효율과 신뢰성을 증가시킬 수 있다.For example, microinverters placed near or on top of solar modules can be used for module level power optimization and DC to AC conversion. 49A-49B, a
마이크로인버터들보다는 중심("스트링(string)") 인버터를 사용하는 종래의 배치들에서, 종래의 낮은 DC 출력의 태양광 모듈들은 서로에 대해서와 상기 스트링 인버터에 전기적으로 직렬로 연결된다. 상기 태양광 모듈들의 스트링에 의해 생성된 전압은 상기 모듈들이 직렬로 연결되기 때문에 상기 개개의 모듈 전압들의 합계와 동일하다. 허용되는 전압 범위는 상기 스트링 내의 모듈들의 최대 및 최소의 숫자를 결정한다. 모듈들의 최대의 숫자는 상기 모듈 전압 및 코드 전압 한계(code voltage limit)들: 예를 들면 Nmax×Voc<600V(US 주거용 기준) 또는 Nmax×Voc<1,000V(상업용 기준)에 의해 설정된다. 직렬인 모듈들의 최소 숫자는 상기 모듈 전압 및 상기 스트링 인버터에 의해 요구되는 최소 동작 전압: Nmin×Vmp>VInvertermin에 의해 설정된다. 상기 스트링 인버터(예를 들면, 프로니우스(Fronius), 파워원(Powerone) 또는 SMA 인버터)에 의해 요구되는 상기 최소 동작 전압(VInvertermin)은 통상적으로 약 180V 내지 약 250V이다. 통상적으로, 상기 스트링 인버터를 위한 동작 전압은 약 400V이다.In conventional arrangements using a central (“string”) inverter rather than microinverters, conventional low DC output solar modules are electrically connected in series to each other and to the string inverter. The voltage generated by the string of solar modules is equal to the sum of the individual module voltages because the modules are connected in series. The allowed voltage range determines the maximum and minimum number of modules in the string. The maximum number of modules is determined by the module voltage and code voltage limits: for example N max ×V oc <600V (US residential standard) or N max ×V oc <1,000V (commercial standard) is set The minimum number of modules in series is set by the module voltage and the minimum operating voltage required by the string inverter: N min ×V mp >V Invertermin . The minimum operating voltage V Invertermin required by the string inverter (eg, Fronius, Powerone, or SMA inverter) is typically about 180V to about 250V. Typically, the operating voltage for the string inverter is about 400V.
여기에 설명되는 바와 같은 단일의 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈은 상기 스트링 인버터에 의해 요구되는 최소 동작 전압보다 크고, 선택적으로 상기 스트링 인버터에 대한 최적 동작 전압에서 또는 부근인 전압을 생성할 수 있다. 그 결과, 여기에 설명되는 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들은 스트링 인버터에 대해 서로 전기적으로 병렬로 연결될 수 있다. 이는 시스템 설계 및 설치를 복잡하게 만들 수 있는 상기 직렬 연결된 모듈 스트링들의 스트링 길이 요구 사항들을 회피한다. 또한, 태양광 모듈들의 직렬 연결된 스트링에서, 가장 낮은 전류의 모듈이 가장 중요한 특징이 되며, 상기 시스템은 다른 지붕 기울기들 상의 모듈들에 대해서나 나무 그늘의 결과로 일어날 수 있는 바와 같이 상기 스트링 내의 다른 모듈들이 다른 조명을 수용할 경우에 효율적으로 동작하지 않을 수 있다. 여기에 설명되는 평행한 고전압 모듈 구성 역시 각 태양광 모듈을 통한 전류가 다른 태양광 모듈들을 통한 전류와 독립적이기 때문에 이들 문제점들을 회피할 수 있다. 또한, 이러한 배치들은 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 요구할 필요가 없고, 이에 따라 상기 태양광 모듈들의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 이는 상기 태양광 모듈들이 지붕 상단에 배치되는 변형예들에서 특히 중요할 수 있다.A single high DC voltage shingled solar cell module as described herein can generate a voltage that is greater than a minimum operating voltage required by the string inverter and optionally at or near an optimum operating voltage for the string inverter. . As a result, the high DC voltage shingled solar cell modules described herein can be electrically connected in parallel to each other for a string inverter. This avoids string length requirements of the series connected module strings which can complicate system design and installation. Also, in a series-connected string of solar modules, the module with the lowest current is the most important feature, and the system will respond to other modules in the string as may occur for modules on different roof slopes or as a result of shade trees. The modules may not operate efficiently when accommodating other lights. The parallel high voltage module configuration described herein also avoids these problems because the current through each solar module is independent of the current through the other solar modules. In addition, these arrangements do not require module level power electronics and thus can improve the reliability of the solar modules, which can be particularly important in variants where the solar modules are placed on a roof top.
도 50a-도 50b를 이제 참조하면, 상술한 바와 같이, 슈퍼 셀은 대략적으로 상기 태양광 모듈의 전체 길이 또는 폭으로 진행될 수 있다. 상기 슈퍼 셀의 길이를 따라 전기적 연결들이 가능해지기 위하여, 감춰진(전방 시야로부터) 전기적 태핑(tapping) 지점은 상기 태양광 모듈 구성 내로 통합될 수 있다. 이는 상기 슈퍼 셀의 단부 또는 중간 위치에서 전기적 컨덕터를 상기 태양 전지의 후면 금속화에 연결시킴에 의해 구현될 수 있다. 이러한 히든 탭들은 슈퍼 셀의 전기적 분할을 가능하게 하고, 바이패스 다이오드들, 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스(예를 들면, 마이크로인버터, 파워 옵티마이저, 전압 지능 및 스마트 스위치들, 그리고 관련 장치들), 또는 다른 구성 요소들에 대한 슈퍼 셀들 또는 슈퍼 셀들의 세그먼트들의 상호 연결을 가능하게 한다. 히든 탭들의 사용은 각기 전체적으로 여기에 참조로 포함되는 미국 임시 특허 출원 제62/081,200호, 미국 임시 특허 출원 제62/133,205호 및 미국 특허 출원 제14/674,983호에 더 기재되어 있다.Referring now to FIGS. 50A-50B , as described above, a super cell may run approximately the full length or width of the solar module. To enable electrical connections along the length of the super cell, a hidden (from front view) electrical tapping point may be incorporated into the solar module configuration. This can be implemented by connecting an electrical conductor to the backside metallization of the solar cell at an end or intermediate location of the super cell. These hidden taps enable electrical partitioning of the super cell, bypass diodes, module level power electronics (eg, microinverters, power optimizers, voltage intelligence and smart switches, and related devices), or other Enables interconnection of super cells or segments of super cells to components. The use of hidden tabs is further described in U.S. Provisional Patent Application No. 62/081,200, U.S. Provisional Patent Application No. 62/133,205, and U.S. Patent Application No. 14/674,983, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.
도 50a(예시적인 물리적 레이아웃) 및 도 50b(예시적인 전기 회로도)의 예들에서, 예시한 태양광 모듈들(200)은 각기 높은 DC 전압을 제공하도록 전기적으로 직렬로 연결되는 여섯 개의 슈퍼 셀들(100)을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 히든 탭들(4400)에 의해 태양 전지들의 몇몇 그룹들로 전기적으로 분할되며, 태양 전지들의 각 그룹은 다른 바이패스 다이오드(4410)와 전기적으로 병렬로 연결된다. 이들 예들에서, 상기 바이패스 다이오드들은, 즉 전면 투명 시트와 배면 시트(backing sheet) 사이의 봉지재 내에 상기 태양 전지들을 구비하는 상기 태양광 모듈 라미네이트 구조 내에 배치된다. 선택적으로는, 상기 바이패스 다이오드들은 상기 태양광 모듈의 후면 또는 에지 상에 위치하는 접합 박스 내에 배치될 수 있고, 컨덕터 진행들에 의해 상기 히든 탭들에 상호 연결될 수 있다.In the examples of FIGS. 50A (Exemplary Physical Layout) and 50B (Exemplary Electrical Schematic), the illustrated
도 51a(물리적 레이아웃) 및 도 51b(대응되는 전기 회로도)의 예들에서, 예시한 태양광 모듈(200) 또한 높은 DC 전압을 제공하도록 전기적으로 직렬로 연결되는 여섯 개의 슈퍼 셀들(100)을 포함한다. 이러한 예에서, 상기 태양광 모듈은 직렬 연결된 슈퍼 셀들의 세 쌍들로 전기적으로 분할되며, 슈퍼 셀들의 각 쌍은 다른 바이패스 다이오드와 전기적으로 병렬로 연결된다. 이러한 예에서, 상기 바이패스 다이오드들은 상기 태양광 모듈의 후면 상에 위치하는 접합 박스(4500) 내에 배치된다. 상기 바이패스 다이오드들은 대신에 상기 태양광 모듈 라미네이트 구조 또는 에지-장착 접합 박스 내에 위치할 수 있었다.In the examples of FIGS. 51A (physical layout) and FIG. 51B (corresponding electrical circuit diagram), the illustrated
도 50a-도 51b의 예들에서, 상기 태양광 모듈의 정상 동작에서 각 태양 전지는 순 바이어스되고, 모든 바이패스 다이오드들은 이에 따라 역 바이어스되며 도전되지 않는다. 그러나 그룹 내의 하나 또는 그 이상의 태양 전지들이 충분히 높은 전압으로 역 바이어스될 경우, 이러한 그룹에 대응되는 상기 바이패스 다이오드가 턴 온(turn on)될 것이며, 상기 모듈을 통한 전류 흐름이 상기 역 바이어스된 태양 전지들을 우회할 것이다. 이는 차광되거나 오작동하는 태양 전지들에서 위험한 핫 스팟들의 형성을 방지한다.In the examples of FIGS. 50A-51B , in normal operation of the solar module each solar cell is forward biased and all bypass diodes are accordingly reverse biased and unconducted. However, if one or more solar cells in a group are reverse biased to a sufficiently high voltage, the bypass diode corresponding to that group will turn on and current flow through the module will be reversed by the reverse biased solar cell. will bypass the batteries. This prevents the formation of hazardous hot spots in shaded or malfunctioning solar cells.
선택적으로는, 상기 바이패스 다이오드 기능성은 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스, 예를 들면 상기 태양광 모듈 상이나 근처에 배치되는 마이크로인버터 내에서 구현될 수 있다(모듈 레벨 파워 일렉트로닉스 및 이들의 사용 또한 여기서 모듈 레벨 전원 관리 장치들 또는 시스템들 및 모듈 레벨 전원 관리로 언급될 수 있다). 선택적으로 상기 태양광 모듈과 통합되는 이러한 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 슈퍼 셀들의 그룹들로부터, 각 슈퍼 셀로부터, 또는 전기적으로 분할된 슈퍼 셀들 내의 각 개개의 슈퍼 셀 세그먼트로부터의 전력을 최적화시킬 수 있으며(예를 들면, 상기 슈퍼 셀들의 그룹, 슈퍼 셀, 또는 슈퍼 셀 세그먼트를 그 최대 전력점(power point)으로 동작시킴에 의해), 이에 따라 상기 모듈 내의 별개의 전력 최적화를 가능하게 한다. 상기 파워 일렉트로닉스가 전체 모듈, 슈퍼 셀들의 특정 그룹, 하나 또는 그 이상의 특정한 개개의 슈퍼 셀들 및/또는 하나 또는 그 이상의 특정한 슈퍼 셀 세그먼트들을 우회시키는 때를 결정할 수 있으므로, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 모듈 내의 임의의 바이패스 다이오드들에 대한 필요성을 소거할 수 있다.Optionally, the bypass diode functionality may be implemented in module level power electronics, for example a microinverter disposed on or near the solar module (module level power electronics and their use as well as module level power management here). devices or systems and may be referred to as module level power management). Such module level power electronics optionally integrated with the solar module can optimize power from groups of super cells, from each super cell, or from each individual super cell segment within electrically partitioned super cells ( For example, by operating a group of super cells, a super cell, or a super cell segment at its maximum power point), thus enabling separate power optimization within the module. Since the power electronics can determine when to bypass an entire module, a specific group of super cells, one or more specific individual super cells and/or one or more specific super cell segments, the module level power electronics can may eliminate the need for any bypass diodes in the
이러한 점은, 예를 들면, 상기 모듈 레벨에서 전압 지능을 통합시켜 구현될 수 있다. 상기 태양광 모듈 내의 태양 전지 회로(예를 들면, 하나 또는 그 이상의 슈퍼 셀들 또는 슈퍼 셀 세그먼트들)의 전압 출력을 모니터링함에 의해, "스마트 스위치(smart switch)" 전원 관리 장치는 이러한 회로가 역 바이어스인 임의의 태양 전지들을 포함하는 지를 판단할 수 있다. 역 바이어스된 태양 전지가 검출될 경우, 상기 전원 관리 장치는, 예를 들면, 계전기 스위치 또는 다른 구성 요소를 이용하여 상기 전기 시스템으로부터 대응되는 회로의 연결을 해제할 수 있다. 예를 들면, 모니터된 태양 전지 회로의 전압이 소정의 임계 아래로 떨어질 경우, 그러면 상기 전원 관리 장치는 상기 회로를 차단(개방 회로)할 것이다. 상기 소정의 임계는, 예를 들면 상기 회로의 정상 동작과 비교하여 특정 퍼센티지 및 크기(예를 들면, 20% 또는 10V)가 될 수 있고. 이러한 전압 지능의 구현은 현존하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스 제품들(예를 들면, 엔파스 에너지사, 솔라레지 테크놀로지스사, 티고 에너지사로부터) 내로 또는 주문 회로 설계를 통해 통합될 수 있다. This can be implemented, for example, by integrating voltage intelligence at the module level. By monitoring the voltage output of a solar cell circuit (eg, one or more super cells or super cell segments) within the solar module, a “smart switch” power management device may indicate that such circuitry is reverse biased. It can be determined whether the phosphorus includes any solar cells. When a reverse biased solar cell is detected, the power management device may disconnect the corresponding circuit from the electrical system using, for example, a relay switch or other component. For example, if the voltage of a monitored solar cell circuit falls below a predetermined threshold, then the power management device will shut off (open circuit) the circuit. The predetermined threshold may be, for example, a certain percentage and magnitude (eg, 20% or 10V) compared to the normal operation of the circuit. This implementation of voltage intelligence can be integrated into existing module level power electronics products (eg, from Enpas Energy, Solarage Technologies, Tigo Energy) or through custom circuit design.
도 52a(물리적 레이아웃) 및 도 52b(대응되는 전기 회로도)는 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 고전압 태양광 모듈의 모듈 레벨 전원 관리를 위한 예시적인 구성을 도시한다. 이러한 예에서, 직사각형의 태양광 모듈(200)은 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이로 연장되는 여섯 개의 열들로 배열되는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들(100)을 포함한다. 상기 여섯 개의 슈퍼 셀들은 높은 DC 전압을 제공하도록 전기적으로 직렬로 연결된다. 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스(4600)는 상기 전체 모듈에 대한 전압 감지, 전원 관리 및/또는 DC/AC 변환을 수행할 수 있다.52A (physical layout) and 52B (corresponding electrical circuit diagram) show an exemplary configuration for module level power management of a high voltage solar module including shingled super cells. In this example, a rectangular
도 53a(물리적 레이아웃) 및 도 53b(대응되는 전기 회로도)는 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 고전압 태양광 모듈의 모듈 레벨 전원 관리를 위한 다른 예시적인 구성을 도시한다. 이러한 예에서, 직사각형의 태양광 모듈(200)은 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이로 연장되는 여섯 개의 열들로 배열되는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들(100)을 포함한다. 상기 여섯 개의 슈퍼 셀들은 직렬로 연결된 슈퍼 셀들의 세 쌍들로 전기적으로 그룹으로 된다. 슈퍼 셀들의 각 쌍은 상기 슈퍼 셀들의 개개의 쌍들에 대해 전압 감지와 전력 최적화를 수행할 수 있고, 높은 DC 전압을 제공하거나 및/또는 DC/AC 변환을 수행하도록 이들의 둘 또는 그 이상을 직렬로 연결하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스(4600)와 개별적으로 연결된다.53A (physical layout) and 53B (corresponding electrical circuit diagram) show another exemplary configuration for module level power management of a high voltage solar module including shingled super cells. In this example, a rectangular
도 54a(물리적 레이아웃) 및 도 54b(대응되는 전기 회로도)는 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 고전압 태양광 모듈의 모듈 레벨 전원 관리를 위한 다른 예시적인 구성을 도시한다. 이러한 예에서, 직사각형의 태양광 모듈(200)은 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이로 연장되는 여섯 개의 열들로 배열되는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들(100)을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀에 대해 전압 감지와 전력 최적화를 수행할 수 있고, 높은 DC 전압을 제공하거나 및/또는 DC/AC 변환을 수행하도록 이들의 둘 또는 그 이상을 직렬로 연결하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스(4600)와 개별적으로 연결된다.54A (physical layout) and 54B (corresponding electrical circuit diagram) show another example configuration for module level power management of a high voltage solar module including shingled super cells. In this example, a rectangular
도 55a(물리적 레이아웃) 및 도 55b(대응되는 전기 회로도)는 슁글드 슈퍼 셀들을 포함하는 고전압 태양광 모듈의 모듈 레벨 전원 관리를 위한 다른 예시적인 구성을 도시한다. 이러한 예에서, 직사각형의 태양광 모듈(200)은 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이로 연장되는 여섯 개의 열들로 배열되는 여섯 개의 직사각형의 슁글드 슈퍼 셀들(100)을 포함한다. 각 슈퍼 셀은 히든 탭들(4400)에 의해 태양 전지들의 둘 또는 그 이상의 그룹들로 전기적으로 분할된다. 태양 전지들의 각 결과적인 그룹은 각 태양 전지 그룹에 대해 전압 감지와 전력 최적화를 수행할 수 있고, 높은 DC 전압을 제공하거나 및/또는 DC/AC 변환을 수행하도록 복수의 그룹들 직렬로 연결하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스(4600)와 개별적으로 연결된다.55A (physical layout) and 55B (corresponding electrical circuit diagram) show another example configuration for module level power management of a high voltage solar module including shingled super cells. In this example, a rectangular
일부 변형예들에서, 여기에 설명되는 바와 같은 둘 또는 그 이상의 고전압 DC 슁글드 태양 전지 모듈들은 by 인버터에 의해 AC로 변환되는 고전압 DC 출력을 제공하도록 전기적으로 직렬로 연결된다. 상기 인버터는, 예를 들면 상기 태양광 모듈들의 하나와 통합되는 마이크로인버터가 될 수 있다. 이러한 경우들에서 상기 마이크로인버터는 선택적으로 상술한 바와 같이 또한 추가적인 전압 감지를 수행하고 기능들을 연결하는 모듈 레벨 전원 관리 전자 장치의 구성 요소가 될 수 있다. 선택적으로는, 상기 인버터는 다음에 더 논의되는 바와 같이 중심 "스트링" 인버터가 될 수 있다.In some variations, two or more high voltage DC shingled solar cell modules as described herein are electrically connected in series to provide a high voltage DC output that is converted to AC by an inverter. The inverter may be, for example, a microinverter integrated with one of the solar modules. In these cases the microinverter can optionally be a component of a module level power management electronics that also performs additional voltage sensing and connects functions as described above. Alternatively, the inverter may be a central “string” inverter as discussed further below.
도 56에 도시한 바와 같이, 슈퍼 셀들을 직렬로 슈퍼 셀들의 태양광 모듈 인접하는 열들 내에 스트링(string)하는 것이 엇갈린 방식(staggered manner)으로 이들의 긴 축들을 따라 약간 오프셋(offset)될 수 있을 때, 이러한 스태거링(staggering)은 모듈 면적(공간/길이)을 절감할 뿐만 아니라 제조를 간소화하면서 슈퍼 셀 열들의 인접하는 단부들이 하나의 슈퍼 셀의 상단 및 다른 하나의 하단에 결합되는 인터커넥트(4700)에 의해 전기적으로 직렬로 연결되게 한다. 슈퍼 셀들의 인접하는 열들은, 예를 들면 약 5밀리미터로 오프셋될 수 있다.56 , stringing super cells in series into solar module adjacent rows of super cells may be offset slightly along their long axes in a staggered manner. This staggering not only saves module area (space/length) but also simplifies manufacturing while interconnecting adjacent ends of rows of super cells to the top of one super cell and the bottom of the other. 4700) to be electrically connected in series. Adjacent rows of super cells may be offset by, for example, about 5 millimeters.
전기적 인터커넥트들(4700)과 실리콘 태양 전지들 사이의 차등 열팽창 및 상기 태양 전지와 상기 인터커넥트에 대한 결과적인 스트레스는 상기 태양광 모듈의 성능을 저하시킬 수 있는 크래킹 및 다른 고장 형태들을 가져올 수 있다. 이에 따라, 상기 인터커넥트가 유연하고, 중요한 스트레스 전개 없이 이러한 차등 팽창을 수용하도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 인터커넥트는, 예를 들면, 매우 연성인 물질들(예를 들면, 연질 구리, 얇은 구리 시트)로 형성되거나, 낮은 열팽창 계수 물질들(예를 들면, 코바르, 인바 또는 다른 낮은 열팽창 철-니켈 합금들)이나 실리콘의 경우와 대략적으로 일치하는 열팽창 계수를 갖는 물질들로부터 형성되거나, 상기 인터커넥트와 상기 실리콘 태양 전지 사이의 차등 열팽창을 수용하는 슬릿들, 슬롯들, 홀들, 또는 트러스 구조들과 같은 평면 내의 기하학적 팽창 특징들을 통합하거나 및/또는 이러한 차등 열팽창을 수용하는 킹크들, 조그들 또는 딤플들과 같은 평면 외의 기하학적 특징들을 채용함에 의해 스트레스 및 열팽창 경감을 제공할 수 있다. 상기 인터커넥트들의 도전성 부분들은 상기 인터커넥트들의 유연성을 증가시키기 위해 예를 들면, 약 100미크론 이하, 약 50미크론 이하, 약 30미크론 이하, 또는 약 25미크론 이하의 두께를 가질 수 있다(이들 태양광 모듈들 내의 일반적으로 낮은 전류는 상기 얇은 인터커넥트들의 전기 저항으로부터 야기되는 과도한 전력 손실 없이 얇고 유연한 도전성 리본들의 사용을 가능하게 한다).Differential thermal expansion between the
일부 변형예들에서, 슈퍼 셀과 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 도전성 결합들은 상기 유연한 전기적 인터커넥트가 상기 태양광 모듈을 손상시키지 않고 약 -40℃ 내지 약 180℃의 온도 범위에 대해 상기 슈퍼 셀과 상기 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하게 한다.In some variations, conductive bonds between a super cell and a flexible electrical interconnect are such that the flexible electrical interconnect does not damage the solar module and for a temperature range of about -40°C to about 180°C, the super cell and the flexible electrical interconnect to accommodate the mismatch in thermal expansion between interconnects.
도 7a(앞서 논의됨)는 참조 부호들 400A-400T로 나타내는 평면 내의 스트레스를 제거하는 기하학적 특징들을 채용하는 몇몇 예시적인 인터커넥트 구성들을 도시하며, 도 7b-1 및 도 7b-2(또한 앞서 논의됨)는 참조 부호들 400U 및 3705로 나타내는 평면 외의 스트레스를 제거하는 기하학적 특징들을 채용하는 예시적인 인터커넥트 구성들을 도시한다. 스트레스 제거 특징들을 채용하는 이들 인터커넥트 구성들의 임의의 것이나 임의의 결합은 여기서 원하는 바와 같이 높은 DC 전압을 제공하도록 슈퍼 셀들을 전기적으로 직렬로 상호 연결하기에 적합할 수 있다. 7A (discussed above) shows some example interconnect configurations employing in-plane stress-relieving geometric features denoted by
도 51a-도 55b에 대한 논의는 상기 모듈로부터 AC 출력을 제공하도록 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스에 의한 높은 DC 모듈 전압의 가능한 DC/AC 변환을 구비하는 모듈 레벨 전원 관리에 중점을 두었다. 전술한 바와 같이, 여기에 설명하는 바와 같이 슁글드 태양 전지 모듈들로부터의 높은 DC 전압들의 DC/AC 변환은 중심 스트링 인버터에 의해 대신 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 57a는 높은 DC 전압의 음의 버스(4820) 및 높은 DC 전압의 양의 버스(4810)를 거쳐 스트링 인버터(4815)에 대해 서로 전기적으로 병렬로 연결되는 복수의 높은 DC 전압의 슁글드 태양 전지 모듈들(200)을 포함하는 광발전 시스템(photovoltaic system)(4800)을 개략적으로 예시한다. 통상적으로, 각 태양광 모듈(200)은 상술한 바와 같이 높은 DC 전압을 제공하도록 전기적 인터커넥트들과 전기적으로 직렬로 연결되는 복수의 슁글드 슈퍼 셀들을 포함한다. 태양광 모듈들(200)은, 예를 들면 상술한 바와 같이 배열되는 바이패스 다이오드들을 선택적으로 포함할 수 있다. 도 57b는 지붕 상단 상의 광발전 시스템(4800)의 예시적인 배치를 도시한다.The discussion of Figures 51A-55B has focused on module level power management with possible DC/AC conversion of high DC module voltages by module level power electronics to provide AC output from the module. As mentioned above, DC/AC conversion of high DC voltages from shingled solar cell modules as described herein may instead be performed by a central string inverter. For example, FIG. 57A shows a plurality of high DC voltages connected in electrical parallel with each other for
광발전 시스템(4800)의 일부 변형예들에서, 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들의 둘 또는 그 이상의 짧은 직렬 연결된 스트링들은 스트링 인버터와 전기적으로 병렬로 연결될 수 있다. 도 57a를 다시 참조하면, 예를 들면, 각 태양광 모듈(200)은 둘 또는 그 이상의 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들(200)의 직렬 연결된 스트링으로 대체될 수 있다. 이는, 예를 들면, 규제 기준들을 따르면서 상기 인버터에 제공되는 전압을 최대화하여 이루어질 수 있었다.In some variations of photovoltaic system 4800 , two or more short series connected strings of high DC voltage shingled solar cell modules may be electrically connected in parallel with a string inverter. Referring again to FIG. 57A , for example, each
종래의 태양광 모듈들은 통상적으로 약 8amps의 Isc(단락(short circuit) 전류), 약 50Voc(개방 회로 전압), 그리고 약 35Vmp(최대 전력점 전압)을 생성한다. 앞서 논의한 바와 같이, 각각의 상기 태양 전지들이 종래의 태양 전지의 면적의 약 1/M의 면적을 가지고 태양 전지들의 종래의 숫자의 M배를 갖는 여기에 설명되는 바와 같은 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들은 종래의 태양광 모듈의 대략 M배 높은 전압 및 1/M의 전류를 생성한다. 전술한 바와 같이, M은 임의의 적절한 정수가 될 수 있고, 통상적으로 ≤20이지만, 20 이상이 될 수 있다. M은, 예를 들면 3, 4, 5, 6, 또는 12가 될 수 있다. Conventional solar modules typically generate about 8 amps of Isc (short circuit current), about 50 Voc (open circuit voltage), and about 35 Vmp (maximum power point voltage). As previously discussed, a high DC voltage shingled solar cell as described herein wherein each of the solar cells has an area of about 1/M of the area of a conventional solar cell and M times the conventional number of solar cells. The modules generate approximately M times higher voltage and 1/M current of conventional solar modules. As noted above, M can be any suitable integer, typically ≦20, but can be greater than or equal to 20. M may be, for example, 3, 4, 5, 6, or 12.
M=6일 경우, 상기 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들에 대한 Voc는, 예를 들면 약 300V가 될 수 있다. 두 개의 이러한 모듈들을 직렬로 연결하는 것은 약 600V DC를 상기 버스에 제공할 수 있었고, US 주거용 기준들에 의한 최대 설정을 따른다. M=4일 경우, 상기 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들에 대한 Voc는, 예를 들면 약 200V가 될 수 있다. 세 개의 이러한 모듈들을 직렬로 연결하는 것은 약 600V DC를 상기 버스에 제공할 수 있었다. M=12일 경우, 상기 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들에 대한 Voc는, 예를 들면 약 600V가 될 수 있다. 또한 상기 시스템이 600V 이하의 버스 전압들을 가지도록 구성할 수 있었다. 이러한 변형예들에서, 상기 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들은 상기 인버터에 최적의 전압을 제공하도록, 예를 들면, 쌍들이나 삼중쌍(triplet)들 또는 결합기 박스(combiner box) 내의 임의의 다른 적합한 결합으로 연결될 수 있다.When M=6, the Voc for the high DC voltage shingled solar cell modules may be, for example, about 300V. Connecting two such modules in series could provide about 600V DC to the bus, following the maximum setting by US residential standards. When M=4, the Voc for the high DC voltage shingled solar cell modules may be, for example, about 200V. Connecting three such modules in series could provide about 600V DC to the bus. When M=12, the Voc for the high DC voltage shingled solar cell modules may be, for example, about 600V. It was also possible to configure the system to have bus voltages below 600V. In these variants, the high DC voltage shingled solar cell modules are arranged to provide an optimal voltage to the inverter, eg in pairs or triplets or any other suitable in a combiner box. can be linked by a bond.
전술한 높은 DC 전압의 슁글드 태양 전지 모듈들의 병렬 구성으로부터 야기되는 도전은 하나의 태양광 모듈이 단락될 경우에 다른 태양광 모듈들이 잠재적으로 이들의 전력을 상기 단락된 모듈에 넘기게(즉, 상기 단락된 모듈을 통해 전류를 구동시키고 그 내부에서 전력을 소실시키게) 될 수 있고, 위험을 야기할 수 있는 점이다. 이러한 문제점은, 예를 들면, 다른 모듈들이 단락된 모듈을 통해 전류를 구동시키는 것을 방지하기 위한 차단 다이오드(blocking diode)들의 사용, 한류 퓨즈(current limiting fuse)들의 사용, 또는 차단 다이오드들과 결합되는 한류 퓨즈들의 사용에 의해 방지될 수 있다. 도 57b는 높은 DC 전압의 슁글드 태양 전지 모듈(200)의 양극 및 음극 단자들 상의 두 한류 퓨즈들(4830)의 사용을 개략적으로 나타낸다.The challenge resulting from the above-described parallel configuration of high DC voltage shingled solar cell modules is that if one solar module is shorted, other solar modules can potentially pass their power to the shorted module (i.e., It may drive a current through the short-circuited module and dissipate power therein), which may cause a hazard. This problem is caused by, for example, the use of blocking diodes to prevent other modules from driving current through a shorted module, the use of current limiting fuses, or combined with blocking diodes. This can be prevented by the use of current limiting fuses. 57B schematically illustrates the use of two current-limiting
차단 다이오드들 및/또는 퓨즈들의 보호 배치는 상기 인버터가 트랜스포머(transformer)를 포함하는 지 그렇지 않은 지에 의존할 수 있다. 트랜스포머를 포함하는 인버터를 사용하는 시스템들은 통상적으로 음극 컨덕터를 접지시킨다. 트랜스포머가 없는 인버터를 사용하는 시스템은 통상적으로 상기 음극 컨덕터를 접지시키지 않는다. 트랜스포머가 없는 인버터에 대하여, 상기 태양광 모듈의 양극 단자에 연결되는 한류 퓨즈를 및 상기 음극 단자에 연결되는 다른 한류 퓨즈를 가지는 것이 바람직할 수 있다.The protective arrangement of blocking diodes and/or fuses may depend on whether the inverter includes a transformer or not. Systems using an inverter including a transformer typically ground the negative conductor. Systems using transformerless inverters typically do not ground the negative conductor. For an inverter without a transformer, it may be desirable to have a current-limiting fuse connected to the positive terminal of the solar module and another current-limiting fuse connected to the negative terminal.
차단 다이오드들 및/또는 한류 퓨즈들은, 예를 들면, 접합 박스 또는 상기 모듈 라미네이트 내의 각 모듈을 구비하여 배치될 수 있다. 적합한 접합 박스들, 차단 다이오드들(예를 들면, 인-라인(in-line) 차단 다이오드들), 그리고 퓨즈들(예를 들면, 인-라인 퓨즈들)은 숄스 테크놀로지 그룹(Shoals Technology Group)으로부터 입수 가능한 것들을 포함할 수 있다. Blocking diodes and/or current limiting fuses may be arranged, for example, in a junction box or with each module in the module laminate. Suitable junction boxes, blocking diodes (eg in-line blocking diodes), and fuses (eg in-line fuses) are available from Shoals Technology Group. may include those that are available.
도 58a는 차단 다이오드(4850)가 상기 태양광 모듈의 양극 단자에 연결되는 접합 박스(4840)를 포함하는 예시적인 고전압 DC 슁글드 태양 전지 모듈을 도시한다. 상기 접합 박스는 한류 퓨즈를 포함하지 않는다. 이러한 구성은 바람직하게는 상기 태양광 모듈의 양극 및/또는 음극 단자들과 연결되게 다른 곳(예를 들면, 결합기 박스 내에)에 위치하는 하나 또는 그 이상의 한류 퓨즈들과 결합되어 사용될 수 있다(예를 들면, 다음의 도 58D 참조). 도 58b는 차단 다이오드가 상기 태양광 모듈의 양극 단자에 정렬되고, 한류 퓨즈(4830)가 상기 음극 단자에 정렬되는 접합 박스(4840)를 포함하는 예시적인 고전압 DC 슁글드 태양 전지 모듈을 도시한다. 도 58C는 한류 퓨즈(4830)가 상기 태양광 모듈의 양극 단자에 정렬되고, 다른 한류 퓨즈(4830)가 상기 음극 단자에 정렬되는 접합 박스(4840)를 포함하는 예시적인 고전압 DC 슁글드 태양 전지 모듈을 도시한다. 도 58D는 도 58a에서와 같이 구성되는 접합 박스(4840) 및 상기 태양광 모듈의 양극 및 음극 단자들에 정렬되는 상기 접합 박스의 외측에 위치하는 퓨즈들을 포함하는 예시적인 고전압 DC 슁글드 태양 전지 모듈을 도시한다.58A shows an exemplary high voltage DC shingled solar cell module including a
도 59a-도 59b를 이제 참조하면, 상술한 구성들에 대한 선택적인 예로서, 모든 높은 DC 전압 슁글드 태양 전지 모듈들을 위한 차단 다이오드들 및/또는 한류 퓨즈들이 결합기 박스(combiner box)(4860) 내에 함께 배치될 수 있다. 이들 변형예들에서, 하나 또는 그 이상의 개개의 컨덕터들은 각 모듈로부터 상기 결합기 박스까지 분리되어 진행된다. 도 59a에 도시한 바와 같이, 하나의 옵션에서 하나의 극성(예를 들면, 예시한 바와 같이 음성)의 단일 컨덕터가 모든 모듈들 사이에 공유된다. 다른 옵션(도 59b)에서, 양 극성들은 각 모듈에 대한 개개의 컨덕터들을 가진다. 비록 도 59a-도 59b가 결합기 박스(4860) 내에 위치하는 퓨즈들만을 도시하지만, 퓨즈들 및/또는 차단 다이오드들의 임의의 적절한 결합이 상기 결합기 박스 내에 위치할 수 있다. 또한, 예를 들면 모니터링, 최대 전력점 추적 및/또는 개개의 모듈들 또는 모듈들의 그룹들의 연결 해제와 같은 다른 기능들을 수행하는 전자 장치들이 상기 결합기 박스 내에 구현될 수 있다.59A-59B , as an optional example for the configurations described above, blocking diodes and/or current limiting fuses for all high DC voltage shingled solar cell modules are combined in a
태양광 모듈의 역 바이어스 동작은 상기 태양광 모듈 내의 하나 또는 그 이상의 태양 전지들이 차광되거나 그렇지 않으면 적은 전류를 발생시키고, 상기 태양광 모듈이 낮은 전류의 태양 전지를 통해 다루어질 수 있는 상기 낮은 전류의 태양 전지보다 큰 전류를 구동시키는 전압-전류 포인트에서 동작할 때에 발생될 수 있다. 역 바이어스된 태양 전지는 뜨거워질 수 있고, 위험 상태를 발생시킬 수 있다. 높은 DC 전압의 슁글드 태양 전지 모듈들의 병렬 배치는, 도 58a에 도시한 바와 같이, 예를 들면 상기 모듈들이 상기 인버터에 대한 적합한 동작 전압을 설정함에 의해 역 바이어스 동작으로부터 보호되게 할 수 있다. 이는, 예를 들면 도 60a-도 60b에 의해 예시된다. Reverse bias operation of a solar module causes one or more solar cells in the solar module to be shaded or otherwise generate a small current, causing the solar module to reduce the amount of current that can be handled through the low current solar cell. This can occur when operating at a voltage-current point that drives a greater current than the solar cell. A reverse biased solar cell can get hot and create a hazardous condition. The parallel arrangement of high DC voltage shingled solar cell modules may allow the modules to be protected from reverse bias operation, for example by setting an appropriate operating voltage for the inverter, as shown in FIG. 58A . This is illustrated, for example, by FIGS. 60A- 60B .
도 60a는 약 열 개의 높은 DC 전압 슁글드 태양광 모듈들의 병렬 연결된 스트링에 대한 전류 대 전압의 도표(4870) 및 전력 대 전압의 도표(4880)를 도시한다. 이들 곡선들은 역 바이어스된 태양 전지를 포함하였던 태양광 모듈들이 없는 모델에 대해 계산되었다. 상기 태양광 모듈들이 병렬로 전기적으로 연결되기 때문에, 이들은 모두 동일한 동작 전압을 가지며, 이들의 전류가 더해진다. 통상적으로, 인버터는 상기 전력-전압 곡선을 겪도록 상기 회로 상의 부하를 변화시킬 것이고, 이러한 곡선 상의 최대점을 확인할 것이며, 이후에 출력 전력을 최대화하도록 상기 모듈 회로를 이러한 지점에서 동작시킬 것이다. 60A shows a plot of current versus
대조적으로, 도 60b는 상기 회로 내의 태양광 모듈들의 일부가 하나 또는 그 이상의 역 바이어스된 태양 전지를 포함하는 경우에 도 60a의 모델 시스템에 대한 전류 대 전압의 도표(4890) 및 전력 대 전압의 도표(4900)를 도시한다. 상기 역 바이어스된 모듈들은 약 210볼트까지의 전압들의 강하에서 약 10암페어(amp) 동작으로부터 약 200볼트 이하의 전압들에서 약 16amp 동작까지의 전이를 갖는 무릎 형상의 형성에 의해 예시적인 전류-전압 곡선 내에 이들 자체를 나타낸다. 약 210볼트 이하의 전압들에서 상기 차광된 모듈들은 역 바이어스된 태양 전지들을 포함한다. 상기 역 바이어스된 모듈들은 또한 약 200볼트에서의 절대 최대(absolute maximum) 및 약 240볼트에서의 극대(local maximum)의 두 가지 최대들의 존재에 의해 상기 전력-전압 곡선에서 이들 자체를 나타낸다. 상기 인버터는 역 바이어스된 태양광 모듈들의 이러한 신호들을 인식하도록 구성될 수 있고, 상기 태양광 모듈들을 역 바이어스되는 모듈들이 없는 절대 최대 또는 극대 전력점 전압에서 동작시킬 수 있다. 도 60b의 예에서, 상기 인버터는 역 바이어스되는 모듈들이 없는 점을 확보하도록 상기 모듈들을 상기 극대 전력점에서 동작시킬 수 있다. 추가적으로 또는 선택적으로는, 최소 동작 전압은 그 이하에서 임의의 모듈들이 역 바이어스될 것 같지 않게 상기 인버터에 대해 선택될 수 있다. 이러한 최소 동작 전압은 주위 온도, 상기 동작 전류 및 계산되거나 측정된 태양광 모듈 온도와 같은 다른 변수들뿐만 아니라, 예를 들면 복사 조도와 같은 외측 소스들로부터 수신되는 다른 정보에 기초하여 조정될 수 있다. In contrast, FIG. 60B shows a plot of current versus
일부 실시예들에서, 상기 높은 DC 전압의 태양광 모듈들 자체가 슁글드될 수 있으며, 인접하는 태양광 모듈들은 부분적으로 중첩되는 방식으로 배열되고, 선택적으로 이들의 중첩되는 영역들에서 전기적으로 상호 연결된다. 이러한 슁글드 구성들은 스트링 인버터에 높은 DC 전압을 제공하는 전기적으로 병렬로 연결되는 고전압 태양광 모듈들, 또는 각기 상기 태양광 모듈의 높은 DC 전압을 AC 모듈 출력으로 변환시키는 마이크로인버터를 포함하는 고전압 태양광 모듈들에 대해 선택적으로 사용될 수 있다. 고전압 태양광 모듈들의 쌍이 앞서 설명한 바와 같이 슁글드될 수 있고, 예를 들면 원하는 DC 전압을 제공하도록 전기적으로 직렬로 연결될 수 있다.In some embodiments, the high DC voltage solar modules themselves may be shingled, with adjacent solar modules arranged in a partially overlapping manner and optionally electrically mutually in their overlapping regions. connected These shingled configurations include high voltage solar modules electrically connected in parallel that provide a high DC voltage to a string inverter, or high voltage solar modules each comprising a microinverter that converts the high DC voltage of the solar module to an AC module output. It can be used selectively for optical modules. A pair of high voltage solar modules may be shingled as described above and electrically connected in series to provide a desired DC voltage, for example.
종래의 스트링 인버터들은, 1) 이들이 다른 직렬 연결된 모듈 스트링 길이들과 호환되어야 하고, 2) 스트링 내의 일부 모듈들이 완전히 또는 부분적으로 차광될 수 있으며, 3) 주위 온도 및 복사의 변화들이 상기 모듈 전압을 변화시키기 때문에, 흔히 잠재적 입력 전압의 상당히 넓은 범위(또는 '다이나믹 레인지(dynamic range)')를 요구한다. 여기에 설명되는 바와 같은 병렬 구성을 채용하는 시스템들에서, 병렬 연결된 태양광 모듈들의 스트링의 길이는 전압에 영향을 미치지 않는다. 또한, 일부 모듈들이 부분적으로 차광되고, 일부가 그렇지 않은 경우들에 대해, 상기 시스템을 차광되지 않은 모듈들의 전압에서 동작시키는 것이 결정될 수 있다(예를 들면, 상술한 바와 같이). 그러므로 병렬 구성 시스템 내의 인버터의 입력 전압 범위는 인자 #3-온도 및 복사 변화들의 '다이나믹 레인지'를 수용하는 것만을 필요로 할 수 있다. 이는, 예를 들면 인버터들의 요구되는 종래의 다이나믹 레인지의 약 30%로 작기 때문에, 여기서 설명하는 바와 같은 병렬 구성 시스템들로 채용되는 인버터들은 좁은 폭, 예를 들면 표준 조건들에서 약 250볼트 및 높은 온도와 낮은 복사에서 약 175볼트 사이, 또는 예를 들면 표준 조건들에서 약 450볼트 및 높은 온도와 낮은 복사에서 약 350볼트 사이의 MPPT(최대 전력점 추적)을 가질 수 있다(이 경우 450볼트 MPPT 동작은 가장 낮은 온도 동작에서 600볼트 아래의 VOC에 대응될 수 있다). 또한, 상술한 바와 같이 상기 인버터들은 부스트 페이스(boost phase) 없이 AC로 직접 변환되도록 충분한 DC 전압을 수신할 수 있다. 이에 따라, 여기서 설명하는 바와 같은 병렬 구성 시스템들로 채용되는 스트링 인버터들은 보다 단순할 수 있고, 가장 낮은 비용이 둘 수 있으며, 종래의 시스템들에 채용되는 스트링 인버터들보다 높은 효율들로 동작할 수 있다.Conventional string inverters: 1) they must be compatible with different series-connected module string lengths, 2) some modules in the string can be fully or partially shaded, and 3) changes in ambient temperature and radiation can cause the module voltage to Because they vary, they often require a fairly wide range (or 'dynamic range') of the potential input voltage. In systems employing a parallel configuration as described herein, the length of the string of parallel connected solar modules does not affect the voltage. Also, for cases where some modules are partially shaded and some are not, it may be determined (eg, as described above) to operate the system at the voltage of the unshaded modules. Therefore, the input voltage range of the inverter in a parallel configuration system may only need to accommodate factor #3 - the 'dynamic range' of temperature and radiation changes. Since this is small, for example, about 30% of the required conventional dynamic range of inverters, inverters employed in parallel configuration systems as described herein have narrow widths, for example about 250 volts and high voltages at standard conditions. It can have an MPPT (Maximum Power Point Tracking) between about 175 volts at temperature and low radiation, or, for example, about 450 volts at standard conditions and about 350 volts at high temperature and low radiation (in this
여기에 설명되는 고전압 직류 슁글드 태양 전지 모듈들로 채용되는 마이크로인버터들 및 스트링 인버터들 모두에 대하여, 상기 인버터의 DC 부스트 요구 사항을 제거하기 위해 상기 AC의 피크-투-피크(peak-to-peak) 이상의 동작(예를 들면, 최대 전력점 Vmp) DC 전압을 제공하도록 상기 태양광 모듈(또는 태양광 모듈들의 짧은 직렬 연결된 스트링)을 구성하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 120V AC에 대해, 피크-투-피크는 sqrt(2)*120V=170V이다. 따라서 상기 태양광 모듈들은, 예를 들면 약 175V의 최소 Vmp를 제공하도록 구성될 수 있다. 표준 조건들에서 Vmp는 그러면 약 212V(0.35%의 음의 전압 온도 계수 및 75℃의 최대의 동작 온도로 가정하여)가 될 수 있고, 가장 낮은 온도 동작 조건(예를 들면, -15℃)에서 Vmp는 그러면 약 242V가 될 수 있으며, 이에 따라 Voc는 약 300V 이하가 될 수 있다(모듈 충전율에 따라). 스플릿 페이스(split phase) 120V AC(또는 240V AC)에 대해 모든 이들 숫자들이 두 배로 되며, 이는 600V DC가 많은 주거용 적용들에 대해 미국(US)에서 허용되는 최대이기 때문에 편리하다. 보다 높은 전압들을 요구하고 허용하는 상업용 적용들에 대해, 이들 숫자들은 더 증가될 수 있다.For both microinverters and string inverters employed in the high voltage direct current shingled solar cell modules described herein, the AC peak-to-peak It may be desirable to configure the solar module (or a short series connected string of solar modules) to provide an operating (eg, maximum power point Vmp) DC voltage above peak). For example, for 120V AC, peak-to-peak is sqrt(2)*120V=170V. Thus, the solar modules may be configured to provide a minimum Vmp of, for example, about 175V. At standard conditions Vmp can then be about 212V (assuming a negative voltage temperature coefficient of 0.35% and a maximum operating temperature of 75°C), and at the lowest temperature operating condition (eg -15°C) Vmp can then be about 242V, so Voc can be about 300V or less (depending on module charge factor). All of these numbers double for split phase 120V AC (or 240V AC), which is convenient because 600V DC is the maximum allowed in the US for many residential applications. For commercial applications that require and allow higher voltages, these numbers can be increased further.
여기에 설명되는 바와 같은 고전압 슁글드 태양 전지 모듈은 >600 VOC 또는 >1000VOC에서 동작하도록 구성될 수 있으며, 이 경우에 상기 모듈은 상기 모듈에 의해 제공되는 외부 전압이 코드 요구 사항들을 초과하는 것을 방지하는 통합된 파워 일렉트로닉스를 포함할 수 있다. 이와 같은 배치는 600V를 초과하는 낮은 온도들에서의 VOC의 문제점 없이 상기 동작 Vmp가 스플릿 페이스 120V(240V, 약 350V를 요구하는)에 대해 충분하게 할 수 있다.A high voltage shingled solar cell module as described herein is >600 V OC or >1000V OC , in which case the module may include integrated power electronics to prevent an external voltage provided by the module from exceeding code requirements. This arrangement allows the operating V mp to be sufficient for split phase 120V (240V, requiring about 350V) without the problem of V OC at low temperatures in excess of 600V.
배전망에 대한 건물의 연결이, 예를 들면 소방관들에 의해 연결 해제될 때, 상기 건물에 전기를 제공하는 태양광 모듈들(예를 들면, 빌딩 지붕 상의)은 태양이 비추고 있는 경우에 여전히 전력을 생산할 수 있다. 이는 이러한 태양광 모듈들이 상기 망으로부터의 건물의 연결 해제 이후에 위험한 전압으로 지붕의 전기를 유지할 수 있는 우려를 야기한다. 이러한 우려를 처리하기 위해, 여기에 설명되는 고전압의 직류 슁글드 태양 전지 모듈들은 선택적으로, 예를 들면 모듈 접합 박스 내에 또는 인접하는 디스커넥트(disconnect)를 포함할 수 있다. 상기 디스커넥트는, 예를 들면 물리적 디스커넥트 또는 솔리드 스테이트(solid state) 디스커넥트가 될 수 있다. 상기 디스커넥트가 예를 들면 "정상적으로 오프(normally off)"되도록 구성될 수 있으므로, 특정 신호(예를 들면, 상기 인버터로부터)를 상실할 때에 상기 지붕 회로로부터 상기 태양광 모듈의 고전압 출력을 연결 해제한다. 상기 디스커넥트에 대한 통신은, 예를 들면, 별도의 유선 또는 무선을 통해 고전압 케이블들에 걸칠 수 있다.When a building's connection to the power distribution network is disconnected, for example by firefighters, the solar modules that provide electricity to the building (eg on a building roof) still have power when the sun is shining. can produce This raises concerns that these solar modules may sustain the roof's electricity at hazardous voltages after disconnection of the building from the grid. To address this concern, the high voltage, direct current shingled solar cell modules described herein may optionally include a disconnect, for example in or adjacent to a module junction box. The disconnect may be, for example, a physical disconnect or a solid state disconnect. The disconnect can be configured to be “normally off” for example, thereby disconnecting the high voltage output of the solar module from the roof circuit upon loss of a certain signal (eg, from the inverter). do. Communication for the disconnect may be over high voltage cables, for example via separate wired or wireless.
고전압 태양광 모듈들을 위한 슁글링의 중요한 이점은 슁글드 슈퍼 셀 내의 태양 전지들 사이의 열 확산이다. 본 발명자들은 열이 인접하고 중첩되는 실리콘 태양 전지들 사이의 얇고 전기적 및 열적으로 도전성인 결합들을 통해 실리콘 슈퍼 셀을 따라 쉽게 전달될 수 있는 점을 발견하였다. 상기 태양 전지들의 전면 및 후면들에 직교하게 측정되고, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질에 의해 형성되는 인접하고 중첩되는 태양 전지들 사이의 상기 전기적으로 도전성인 결합의 두께는, 예를 들면 약 200미크론보다 작거나 같거나, 약 150미크론보다 작거나 같거나, 약 125미크론보다 작거나 같거나, 약 100미크론보다 작거나 같거나, 약 90미크론보다 작거나 같거나, 약 80미크론보다 작거나 같거나, 약 70미크론보다 작거나 같거나, 약 60미크론보다 작거나 같거나, 약 50미크론보다 작거나 같거나, 약 25미크론보다 작거나 같을 수 있다. 이러한 얇은 결합은 셀들 사이의 상호 연결에서 저항성 손실을 감소시키며, 또한 동작 동안에 진전될 수 있었던 상기 슈퍼 셀 내의 임의의 핫 스팟으로부터 상기 슈퍼 셀을 따라 열의 유동을 증진시킨다. 상기 태양 전지들 사이의 결합의 열전도율은, 예를 들면, ≥약 1.5와트/(미터-K)가 될 수 있다. 또한, 여기에 채용되는 태양 전지들의 직사각형의 종횡비는 통상적으로 인접하는 태양 전지들 사이의 열적 접촉의 확장된 영역들을 제공한다. An important advantage of shingling for high voltage solar modules is heat diffusion between solar cells in a shingled super cell. The inventors have discovered that heat can be readily transferred along a silicon super cell through thin, electrically and thermally conductive bonds between adjacent and overlapping silicon solar cells. The thickness of the electrically conductive bond between adjacent and overlapping solar cells formed by the electrically conductive bonding material, measured orthogonal to the front and back surfaces of the solar cells, is, for example, about 200 microns. less than or equal to, less than or equal to about 150 microns, less than or equal to about 125 microns, less than or equal to about 100 microns, less than or equal to about 90 microns, less than or equal to about 80 microns, or , less than or equal to about 70 microns, less than or equal to about 60 microns, less than or equal to about 50 microns, or less than or equal to about 25 microns. This thin bond reduces resistive losses in the interconnections between cells and also enhances the flow of heat along the super cell from any hot spots in the super cell that may have developed during operation. The thermal conductivity of the bond between the solar cells can be, for example, ≥ about 1.5 watts/(meter-K). In addition, the rectangular aspect ratio of the solar cells employed herein typically provides extended areas of thermal contact between adjacent solar cells.
대조적으로, 인접하는 태양 전지들 사이에 리본 인터커넥트들을 채용하는 종래의 태양광 모듈들에서, 하나의 태양 전지 내에서 발생되는 열은 상기 리본 인터커넥트들을 통해 상기 모듈 내의 다른 태양 전지들로 쉽게 확산되지는 않는다. 이는 종래의 태양광 모듈들이 여기에 설명되는 태양광 모듈들보다 핫 스팟들을 진전시키기 쉽게 만든다.In contrast, in conventional solar modules employing ribbon interconnects between adjacent solar cells, heat generated within one solar cell does not readily diffuse through the ribbon interconnects to other solar cells in the module. does not This makes it easier for conventional solar modules to develop hot spots than the solar modules described herein.
더욱이, 여기에 설명되는 슈퍼 셀들이 통상적으로 각기 종래의 태양 전지의 경우보다 작은(예를 들면, 1/6) 활성 영역을 가지는 직사각형의 태양 전지들을 슁글링하여 형성되기 때문에, 여기에 설명되는 태양광 모듈들 내의 슈퍼 셀을 통한 전류는 통상적으로 종래의 태양 전지들의 스트링을 통한 경우보다 적다. Moreover, since the super cells described herein are typically formed by shingling rectangular solar cells each having an active area smaller (eg, 1/6) less than that of a conventional solar cell, the embodiment described herein Current through a super cell in optical modules is typically less than through a string of conventional solar cells.
그 결과, 여기에 개시되는 태양광 모듈들에서 보다 적은 열이 상기 항복 전압에서 역 바이어스된 태양 전지 내에서 소실되며, 상기 열은 위험한 핫 스팟을 생성하지 않고 상기 슈퍼 셀 및 상기 태양광 모듈을 통해 쉽게 확산될 수 있다. As a result, less heat is dissipated in the solar cell reverse biased at the breakdown voltage in the solar modules disclosed herein, and the heat is dissipated through the super cell and the solar module without creating a hazardous hot spot. can spread easily.
몇몇 추가적이고 선택적인 특징들은 여기서 설명되는 바와 같은 슈퍼 셀들을 채용하는 고전압 태양광 모듈들이 역 바이어스된 태양 전지 내에서 소실되는 열에 보다 더 견디도록 할 수 있다. 예를 들면, 상기 슈퍼 셀들은 열가소성 올레핀(TPO) 폴리머 내에 봉지될 수 있다. TPO 봉지재들은 표준 에틸렌-비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate: EVA) 봉지재들보다 광-열적으로 안정하다. EVA는 온도 및 자외광에서 갈색일 것이며, 전류를 제한하는 셀들에 의해 생성되는 핫 스팟 문제들을 가져올 것이다. 또한, 상기 태양광 모듈들은 상기 봉지된 슈퍼 셀들이 유리 전면 시트 및 유리 배면 시트 사이에 개재되는 유리-유리 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 유리-유리 구조는 종래의 폴리머 배면 시트에 의해 견뎌지는 경우보다 높은 온도들에서 안전하게 동작하게 한다. 더욱이, 접합 박스들은, 존재할 경우, 접합 박스가 열 절연의 추가적인 층을 그 상부의 상기 모듈 내의 태양 전지들에 추가할 수 있었던 상기 태양광 모듈의 뒤보다는 태양광 모듈의 하나 또는 그 이상의 에지들 상에 장착될 수 있다.Some additional and optional features may make high voltage solar modules employing super cells as described herein more tolerant of heat dissipated within a reverse biased solar cell. For example, the super cells may be encapsulated in a thermoplastic olefin (TPO) polymer. TPO encapsulants are photo-thermal more stable than standard ethylene-vinyl acetate (EVA) encapsulants. EVA will be brown in temperature and UV light, and will lead to hot spot problems created by current limiting cells. In addition, the solar modules may have a glass-glass structure in which the encapsulated super cells are interposed between a glass front sheet and a glass back sheet. This glass-to-glass structure allows safe operation at higher temperatures than would be tolerated by conventional polymer backsheets. Moreover, the junction boxes, if present, are on one or more edges of a solar module rather than behind the solar module over which the junction box could add an additional layer of thermal insulation to the solar cells in the module thereon. can be mounted on
본 발명자들은 이에 따라 상기 슈퍼 셀들을 통한 열 유동이 하나 또는 그 이상의 역 바이어스된 태양 전지들을 갖는 상당한 위험이 없이 모듈을 동작하게 할 수 있기 때문에 여기에 설명되는 바와 같은 슈퍼 셀들로부터 형성되는 고전압 태양광 모듈들이 종래의 태양광 모듈들 내에서보다 훨씬 적은 바이패스 다이오드들을 채용할 수 있는 점을 인식하였다. 예를 들면, 일부 변형예들에서 여기에 설명되는 바와 같은 고전압 태양광 모듈들은 25개의 태양 전지들 당 하나보다 적은 바이패스 다이오드, 30개의 태양 전지들 당 하나보다 적은 바이패스 다이오드, 50개의 태양 전지들 당 하나보다 적은 바이패스 다이오드, 75개의 태양 전지들 당 하나보다 적은 바이패스 다이오드, 100개의 태양 전지들 당 하나보다 적은 바이패스 다이오드, 단일의 바이패스 다이오드만을 채용하거나, 또는 바이패스 다이오드를 채용하지 않는다.The present inventors have thus found that high voltage solar power formed from super cells as described herein, as heat flow through the super cells may allow the module to operate without significant risk of having one or more reverse biased solar cells. It has been recognized that modules may employ far fewer bypass diodes than in conventional solar modules. For example, in some variations high voltage solar modules as described herein may include less than one bypass diode in 25 solar cells, less than one bypass diode in 30 solar cells, 50 solar cells less than one bypass diode per s, less than one bypass diode in 75 solar cells, less than one bypass diode in 100 solar cells, employing only a single bypass diode, or employing a bypass diode I never do that.
도 61a-도 61c를 이제 참조하면, 바이패스 다이오드들을 활용하는 예시적인 고전압 태양광 모듈들이 제공된다. 태양광 모듈의 일부가 차광될 때, 상기 모듈에 대한 손상은 바이패스 다이오드들의 사용을 통해 방지되거나 감소될 수 있다. 도 61a에 도시한 예시적인 태양광 모듈(4700)을 위하여, 10개의 슈퍼 셀들(100)이 직렬로 연결된다. 예시한 바와 같이, 상기 10개의 슈퍼 셀들은 평행한 열들로 배열된다. 각 슈퍼 셀은 40개의 직렬 연결된 태양 전지들(10)을 포함하며, 여기서 각각의 상기 40개의 태양 전지들은 여기서 설명하는 바와 같이 대략적으로 정사각형 또는 의사-정사각형 1/6로 만들어진다. 정상적인 차광되지 않은 동작 하에서, 전류는 접합 박스(4716)로부터 커넥터들(4715)을 통해 직렬로 연결된 각각의 상기 슈퍼 셀들(100)을 통해 흘러 들어가며, 이후에 전류는 접합 박스(4717)를 통해 흘러나온다. 선택적으로, 단일의 접합 박스가 분리된 접합 박스들(4716, 4717) 대신에 사용될 수 있으므로, 전류는 하나의 접합 박스로 돌아간다. 도 61a에 도시한 예는 슈퍼 셀 당 대략적으로 하나의 바이패스 다이오드를 구비하는 구현을 도시한다. 도시한 바와 같이, 단일의 바이패스 다이오드는 상기 슈퍼 셀들을 따라 대략적으로 중간인 지점에서 이웃하는 슈퍼 셀들의 쌍 사이에 전기적으로 연결된다(예를 들면, 단일 바이패스 다이오드(4901A)는 상기 제1 슈퍼 셀의 22번째 태양 전지 및 상기 제2 슈퍼 셀 내의 그 이웃하는 태양 전지 사이에 전기적으로 연결되며, 제2의 바이패스 다이오드(4901B)는 상기 제2 슈퍼 셀과 상기 제3 슈퍼 셀 사이에 전기적으로 연결되는 등이 된다). 셀들의 첫 번째 및 마지막 스트링들은 바이패스 다이오드 당 슈퍼 셀 내에 태양 전지들의 숫자의 대략적으로 절반만을 가진다. 도 61a에 도시한 예에 대하여, 상기 셀들의 첫 번째 및 마지막 스트링들은 바이패스 다이오드 당 22개의 셀들만을 포함한다. 도 61a에 예시한 고전압 태양광 모듈의 변형예를 위한 바이패스 다이오드들(11)의 전체 숫자는 슈퍼 셀들의 숫자 더하기 1개의 추가 바이패스 다이오드와 같다. Referring now to FIGS. 61A-61C , example high voltage solar modules utilizing bypass diodes are provided. When a portion of a solar module is shaded, damage to the module can be prevented or reduced through the use of bypass diodes. For the exemplary
각 바이패스 다이오드는, 예를 들면 플렉스 회로(flex circuit) 내로 통합될 수 있다. 도 61b를 이제 참조하면, 두 이웃하는 슈퍼 셀들의 바이패스 다이오드 연결된 영역의 확대도가 도시된다. 도 61b에 대한 시점은 비태양측으로부터 이다. 도시한 바와 같이, 이웃하는 슈퍼 셀들 상의 두 태양 전지들(10)은 바이패스 다이오드(4720)를 포함하는 플렉스 회로(4718)를 사용하여 전기적으로 연결된다. 플렉스 회로(4718) 및 바이패스 다이오드(4720)는 상기 태양 전지들의 후면들 상에 위치하는 콘택 패드들(4719)을 사용하여 상기 태양 전지들(10)에 전기적으로 연결된다(또한 히든 탭들을 바이패스 다이오드들에 제공하기 위한 히든 콘택 패드들의 사용에 대한 다음의 상세한 논의 참조). 추가적인 바이패스 다이오드 전기적 연결 계획들이 바이패스 다이오드 당 태양 전지들의 숫자를 감소시키기 위해 채용될 수 있다. 하나의 예가 도 61c에 예시된다. 도시한 바와 같이, 하나의 바이패스 다이오드가 상기 슈퍼 셀들을 따라 대략적으로 중간의 이웃하는 슈퍼 셀들의 각 쌍 사이에 전기적으로 연결된다. 바이패스 다이오드(4901A)는 상기 제1 및 제2 슈퍼 셀들 상의 이웃하는 태양 전지들 사이에 전기적으로 연결되고, 바이패스 다이오드(4901B) 상기 제2 및 제3 슈퍼 셀들 상의 이웃하는 태양 전지들 사이에 전기적으로 연결되며, 바이패스 다이오드(4901C)는 상기 제3 및 제4 슈퍼 셀들 상의 이웃하는 태양 전지들 사이에 전기적으로 연결되는 등이 된다. 바이패스 다이오드들의 제2의 세트가 부분적인 차광의 경우에 우회될 것인 태양 전지들의 숫자를 감소시키기 위해 포함될 수 있다. 예를 들면, 바이패스 다이오드(4902A)는 바이패스 다이오드들(4901A, 4901B) 사이의 중간 지점에서 상기 제1 및 제2 슈퍼 셀들 사이에 전기적으로 연결되고, 바이패스 다이오드(4902B)는 바이패스 다이오드들(4901B, 4901C) 사이의 중간 지점에서 상기 제2 및 제3 슈퍼 셀들 사이에 전기적으로 연결되는 등이 되며, 바이패스 다이오드 당 셀들의 숫자를 감소시킨다. 선택적으로, 바이패스 다이오드들의 또 다른 세트가 부분적인 차광의 경우에 우회되는 태양 전지들의 숫자의 더 감소시키도록 전기적으로 연결될 수 있다. 바이패스 다이오드(4903A)는 바이패스 다이오드들(4902A, 4901B) 사이의 중간 지점에서 상기 제1 및 제2 슈퍼 셀들 사이에 전기적으로 연결되고, 바이패스 다이오드(4903B)는 바이패스 다이오드들(4902B, 4901C) 사이의 중간 지점에서 제2 및 제3 슈퍼 셀들 사이에 전기적으로 연결되며, 바이패스 다이오드 당 셀들의 숫자를 더 감소시킨다. 이러한 구성은 셀들의 작은 그룹들이 부분적인 쉐이딩 동안에 우회되게 하는 바이패스 다이오드들의 내재 구성의 결과가 된다. 추가적인 다이오드들이 바이패스 다이오드 당 원하는 숫자, 예를 들면, 바이패스 다이오드 당 약 8개, 약 6개, 약 4개 또는 약 2개의 태양 전지들이 구현될 때까지 이러한 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 일부 모듈들에서, 바이패스 다이오드 당 약 4개의 태양 전지들이 바람직하다. 원하는 경우, 도 61c에 예시한 바이패스 다이오드들의 하나 또는 그 이상이 도 61b에 예시한 바와 같은 감춰지고 유연한 인터커넥트 내로 통합될 수 있다.Each bypass diode may be integrated into a flex circuit, for example. Referring now to FIG. 61B , an enlarged view of the bypass diode connected region of two neighboring super cells is shown. The time point for FIG. 61B is from the non-solar side. As shown, two
본 명세서에는, 예를 들면, 종래 크기의 정사각형 또는 의사 정사각형의 태양 전지들을 복수의 좁은 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 태양 전지들로 절단하는 데 사용될 수 있는 태양 전지 절단 기구(cleaving tool)들 및 태양 전지 절단 방법들이 개시된다. 이들 절단 기구들 및 방법들은 상기 곡선의 지지면에 대해 상기 종래 크기의 태양 전지들을 구부리고, 이에 따라 미리 제조된 스크라이브 라인들을 따라 상기 태양 전지들을 절단하도록 상기 종래 크기의 태양 전지들의 저면들과 곡선의 지지면 사이에 진공을 인가한다. 이들 절단 기구들 및 방법들의 이점은 이들이 상기 태양 전지들의 상부 표면들과의 물리적 접촉을 요구하지 않는 것이다. 이에 따라, 이들 절단 기구들 및 방법들은 물리적 접촉에 의해 손상될 수 있었던 이들의 상부 표면들 상의 연질 및/또는 큐어링되지 않은 물질들을 포함하는 태양 전지들을 절단하도록 채용될 수 있다. 또한, 일부 변형예들에서, 이들 절단 기구들 및 절단 방법들은 단지 상기 태양 전지들의 저면들의 일부들에 대해 접촉을 요구할 수 있다. 이러한 변형예들에서, 이들 절단 기구들 및 방법들은 상기 절단 기구에 의해 접촉되지 않은 이들의 저면들의 일부들 상의 연질 및/또는 큐어링되지 않은 물질들을 포함하는 태양 전지들을 절단하도록 채용될 수 있다. Solar cell and solar cell cleaving tools that can be used, for example, to cut conventionally sized square or pseudo square solar cells into a plurality of narrow rectangular or substantially rectangular solar cells. Cutting methods are disclosed. These cutting tools and methods bend the conventionally sized solar cells against the curved support surface, thereby cutting the solar cells along prefabricated scribe lines with the curved bottom surfaces of the conventionally sized solar cells. A vacuum is applied between the support surfaces. An advantage of these cutting tools and methods is that they do not require physical contact with the top surfaces of the solar cells. Accordingly, these cutting tools and methods may be employed to cut solar cells comprising soft and/or uncured materials on their upper surfaces that could be damaged by physical contact. Also, in some variations, these cutting tools and cutting methods may only require contact to portions of the bottom surfaces of the solar cells. In such variations, these cutting tools and methods may be employed to cut solar cells comprising soft and/or uncured materials on portions of their bottom surfaces not contacted by the cutting tool.
예를 들면, 여기에 개시되는 절단 기구들 및 방법들을 활용하는 하나의 태양 전지 제조 방법은 상기 실리콘 태양 전지들 상의 복수의 직사각형의 영역들을 정의하도록 각각의 하나 또는 그 이상의 종래 크기의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙(laser scribing)하는 과정, 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 상면들의 일부들에 적용하는 과정, 그리고 긴 측면에 인접하여 그 전면 상에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 각기 포함하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하기 위해 상기 곡선의 지지면에 대해 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 구부리고, 이에 따라 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 절단하도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 저면들과 곡선의 지지면 사이에 진공을 인가하는 과정을 포함한다. 상기 도전성 접착 결합 물질은 상기 태양 전지들이 레이저 스크라이브되기 이전이나 이후에 상기 종래 크기의 실리콘 태양 전지들에 적용될 수 있다.For example, one method of manufacturing a solar cell utilizing the cutting tools and methods disclosed herein comprises each of one or more conventionally sized silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the silicon solar cells. laser scribing one or more scribe lines on the surface, applying an electrically conductive adhesive bonding material to portions of the top surfaces of the one or more silicon solar cells, and on the long side flexing the one or more silicon solar cells against the curved support surface to provide a plurality of rectangular silicon solar cells each comprising a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed on its front surface adjacently; , thereby applying a vacuum between the curved support surface and bottom surfaces of the one or more silicon solar cells to cut the one or more silicon solar cells along the scribe lines. The conductive adhesive bonding material may be applied to the conventionally sized silicon solar cells either before or after the solar cells are laser scribed.
결과적인 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들은 그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질로 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열될 수 있다. 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 이후에 큐어링될 수 있으며, 이에 따라 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합시키고, 이들을 전기적으로 직렬로 연결한다. 이러한 공정은 "기술 분야의 관련 출원들에 대한 참조"에서 앞서 열거한 특허 출원들에 기재된 바와 같은 슁글드 "슈퍼 셀"을 형성한다.The resulting plurality of rectangular silicon solar cells may be arranged in line with the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner with the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween. The electrically conductive bonding material may then be cured, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells to each other and electrically connecting them in series. This process forms a shingled "super cell" as described in the patent applications previously listed in "REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS IN THE TECHNICAL FIELD".
여기에 개시되는 절단 기구들 및 방법들을 더 이해하기 위해 도면들을 다시 참조하면, 도 20a는 스크라이브된 태양 전지들을 절단하는 데 사용될 수 있는 예시적인 장치(1050)의 측면도를 개략적으로 예시한다. 이러한 장치에서, 스크라이브된 종래 크기의 태양 전지 웨이퍼(45)는 천공된 이동 벨트(1060)에 의해 진공 매니폴드(1070)의 곡선의 부분 상부로 운반된다. 태양 전지 웨이퍼(45)가 상기 진공 매니폴드의 곡선의 부분 상부를 지나가면서, 상기 벨트 내의 천공들을 통해 인가되는 진공이 상기 진공 매니폴드에 대해 상기 태양 전지 웨이퍼(45)의 저면을 당기며, 이에 따라 상기 태양 전지를 구부린다. 상기 진공 매니폴드의 곡선의 부분의 곡률 반경 R은 이러한 방식으로 태양 전지 웨이퍼(45)를 구부리는 것이 직사각형의 태양 전지들(10)을 형성하도록 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 태양 전지를 절단하도록 선택될 수 있다. 직사각형의 태양 전지들(10)은, 예를 들면, 도 1 및 도 2에 예시한 바와 같은 슈퍼 셀 내에 사용될 수 있다. 태양 전지 웨이퍼(45)는 이러한 방법에 의해 상기 도전성 접착 결합 물질이 적용되었던 태양 전지 웨이퍼(45)의 상면에 접촉하지 않고 절단될 수 있다.Referring back to the drawings to further understand the cutting tools and methods disclosed herein, FIG. 20A schematically illustrates a side view of an
절단은, 예를 들면, 각 스크라이브 라인에 대해 일측 단부가 타측 단부 이전에 상기 진공 매니폴드의 곡선의 부분에 도달하도록 상기 진공 매니폴드에 각도 θ로 배향되게 상기 스크라이브 라인들에 대해 배열함에 의해 스크라이브 라인의 일측 단부에서(즉, 태양 전지(45)의 하나의 에지에서) 우선적으로 개시될 수 있다. 도 20b에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 상기 태양 전지들은 상기 벨트의 진행의 방향 및 상기 벨트의 진행의 방향에 직교하게 배향된 상기 매니폴드의 곡선의 절단하는 부분에 각도로 이들의 스크라이브 라인들과 배향될 수 있다. 다른 예로서, 도 20c는 상기 벨트의 진행의 방향 및 상기 벨트의 진행의 방향에 각도로 배향된 상기 매니폴드의 곡선의 절단하는 부분에 직교하는 이들의 스크라이브 라인들과 배향된 셀들을 도시한다.The cut is, for example, by arranging with respect to the scribe lines for each scribe line to be oriented at an angle θ to the vacuum manifold such that one end reaches the curved portion of the vacuum manifold before the other end. It may be initiated preferentially at one end of the line (ie at one edge of the solar cell 45 ). As shown in FIG. 20B , for example, the solar cells may have their scribe lines at an angle to the direction of travel of the belt and the cutting edge of the curve of the manifold oriented orthogonal to the direction of travel of the belt. can be oriented with As another example, FIG. 20C shows the direction of travel of the belt and cells oriented with their scribe lines orthogonal to the cutting portion of the curve of the manifold oriented at an angle to the direction of travel of the belt.
절단 기구(1050)는, 예를 들면, 상기 태양 전지 웨이퍼(45)의 폭과 대략적으로 동일한 그 진행의 방향에 직교하는 폭을 갖는 단일의 천공된 이동 벨트(1060)를 활용할 수 있다. 선택적으로는, 기구(1050)는, 예를 들면 나란하게 함께 배열될 수 있고, 서로 선택적으로 이격될 수 있는 둘, 셋, 넷 또는 그 이상의 천공된 이동 벨트들(1060)을 포함할 수 있다. 절단 기구(1050)는, 예를 들면 태양 전지 웨이퍼(45)의 폭과 대략적으로 동일한 상기 태양 전지들의 진행의 방향에 직교하는 폭을 가길 수 있는 단일의 진공 매니폴드를 활용할 수 있다. 이와 같은 진공 매니폴드는, 예를 들면 단일의 전체 폭의 천공된 이동 벨트(1060)를 구비하거나, 예를 들면 나란하게 함께 배열되고 선택적으로 서로 이격되는 둘 또는 그 이상의 이러한 벨트들을 구비하여 채용될 수 있다. The
절단 기구(1050)는 나란하게 함께 배열되고 서로 이격되는 둘 또는 그 이상의 곡선의 진공 매니폴드들을 포함할 수 있고, 각 진공 매니폴드는 동일한 곡률을 가진다. 이와 같은 배치는, 예를 들면, 단일의 전체 길이의 천공된 이동 벨트(1060)를 구비하거나, 나란하게 함께 배열되고 선택적으로 서로 이격되는 둘 또는 그 이상의 이러한 벨트들을 구비하여 채용될 수 있다. 예를 들면, 상기 기구는 각 진공 매니폴드에 대해 천공된 이동 벨트(1060)를 포함할 수 있다. 후자의 배치에서, 상기 진공 매니폴드들 및 이들의 대응되는 천공된 이동 벨트들은 상기 벨트들의 폭들에 의해 정의되는 두 개의 좁은 스트립들만을 따라 상기 태양 전지 웨이퍼의 바닥에 접촉하도록 배열될 수 있다. 이러한 경우들에서, 상기 태양 전지는 상기 절단 공정 동안에 연질의 물질들에 대한 손상의 위험이 없이 벨트들에 의해 접촉되지 않는 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면의 영역 내에 상기 연질의 물질들을 포함할 수 있다.The
천공된 이동 벨트들 및 진공 매니폴드들의 임의의 적합한 배치가 절단 기구(1050) 내에 이용될 수 있다.Any suitable arrangement of perforated moving belts and vacuum manifolds may be used within the
일부 변형예들에서, 상기 스크라이브된 태양 전지 웨이퍼들(45)은 절단 기구(1050)를 사용하는 절단 이전에 이들의 상면 및/또는 저면들 상에 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질 및/또는 다른 연질의 물질들을 포함한다. 상기 태양 전지 웨이퍼의 스크라이빙 및 상기 연질의 물질의 적용은 어느 순서로도 일어날 수 있었다.In some variations, the scribed
도 62a는 상술한 절단 기구(1050)와 유사한 다른 예시적인 절단 기구(5210)의 측면도를 예시하며, 도 62b는 상면도를 예시한다. 절단 기구(5210)의 사용에서, 종래 크기의 스크라이브된 태양 전지 웨이퍼(45)는 대응되고 평행하고 이격된 진공 매니폴드들(5235)의 쌍 상부로 일정한 속도로 이동하는 평행하게 이격되는 천공된 벨트들(5230)의 쌍 상에 위치한다. 진공 매니폴드들(5235)은 통상적으로 동일한 곡률을 가진다. 상기 웨이퍼가 절단 영역(5235C)을 통해 상기 진공 매니폴드들 상부로 상기 벨트들로 진행되면서, 상기 웨이퍼는 상기 웨이퍼의 바닥에 대해 당기는 상기 진공의 힘에 의해 상기 진공 매니폴드들의 곡선의 지지면들로 정의되는 절단 반경 주이에서 구부려진다. 상기 웨이퍼가 상기 절단 반경 주위로 구부려지면서, 상기 스크라이브 라인들이 상기 웨이퍼를 개개의 직사각형의 태양 전지들로 분리하는 크랙들로 된다. 다음에 더 설명하는 바와 같이, 상기 진공 매니폴드들의 곡률은 인접하는 절단된 직사각형의 태양 전지들이 동일 평면상에 있지 않으며, 인접하는 절단된 직사각형의 태양 전지들의 에지들이 이에 따라 상기 절단 공정이 일어난 후에 서로 접촉되지 않도록 배열된다. 상기 절단된 직사각형의 태양 전지들은 그 몇몇 예들이 다음에 설명되는 임의의 적절한 방법으로 상기 천공된 벨트들로부터 연속적으로 언로드(unload)될 수 있다. 통상적으로, 상기 언로드 방법은 이들이 후속하여 동일 평면상에 놓일 경우에 이들 사이의 접촉을 방지하도록 인접하는 절단된 태양 전지들을 서로로부터 더 분리한다.62A illustrates a side view of another
도 62a-도 62b를 여전히 참조하면, 각 진공 매니폴드는, 예를 들면 진공을 제공하지 않거나, 저진공 또는 고진공을 제공하는 평탄한 영역(5235F); 저진공 또는 고진공을 제공하거나, 그 길이를 따라 저진공으로부터 고진공까지 전이되는 선택적인 곡선의 전이 영역(5235T); 고진공을 제공하는 절단 영역(5235C); 그리고 저진공을 제공하는 보다 급격한 반경의 후 절단(post cleave) 영역(5235PC)을 포함할 수 있다. 벨트들(5230)은 웨이퍼들(45)을 평탄한 영역(5235F)으로부터 전이 영역(5235T) 내로 및 이를 통해 이송하고, 이후에 절단 영역(5235C) 내로 이송하며, 여기서 상기 웨이퍼들이 절단되고, 이후에 상기 결과적인 절단된 태양 전지들(10)을 절단 영역(5235C) 외부로 및 상기 후 절단 영역(5235PC) 내로 이송한다. 62A-62B, each vacuum manifold comprises, for example, a flat region 5235F that provides no vacuum, a low vacuum or a high vacuum; an optional curved transition region 5235T that provides for, or transitions from, low to high vacuum along its length; a
평탄한 영역(5235F)은 통상적으로 웨이퍼들(45)을 상기 벨트들 및 진공 매니폴드들에 제한하도록 충분하게 낮은 진공에서 동작된다. 여기서 상기 진공은 마찰을 감소시키고 이에 따라 요구되는 벨트 장력을 감소시키며, 상기 웨이퍼들(45)을 곡선의 표면들보다는 평탄한 표면에 제한하는 것이 보다 용이하기 때문에 낮을 수 있다(또는 없을 수 있다). 상기 평탄한 영역(5235F) 내의 진공은, 예를 들면, 약 1인치 내지 약 6인치의 수은이 될 수 있다. Flat region 5235F is typically operated at a sufficiently low vacuum to confine
전이 영역(5235T)은 평탄한 영역(5235F)으로부터 절단 영역(5235C)까지 전이 곡선을 제공한다. 전이 영역(5235T) 내의 곡률 반경 또는 곡률 반경들은 절단 영역(5235C) 내의 곡률 반경보다 크다. 상기 전이 영역(5235T) 내의 곡선은, 예를 들면 타원의 일부가 될 수 있지만, 임의의 적합한 곡선도 이용될 수 있다. 영역(5235F) 내의 평탄한 배향으로부터 절단 영역(5235C) 내의 절단하는 반경까지 직접 전이되는 것보다는 곡률의 보다 얕은 변화에서 전이 영역(5235T)을 통해 절단 영역(5235C)에 접근하는 웨이퍼들(45)을 가지는 것은 상기 웨이퍼들(45)의 에지들이 들어 올리지 않고 진공을 파괴하는 점을 확보하는 데 기여하며, 이는 상기 웨이퍼들(45)의 에지들이 상기 웨이퍼들을 절단 영역(5235C) 내의 절단 반경에 제한하는 것을 어렵게 만들 수 있다. 상기 전이 영역(5235T) 내의 진공은, 예를 들면, 절단 영역(5235C) 내에서와 동일할 수 있거나, 영역(5235F, 5235C)의 경우 사이의 중간이 될 수 있거나, 영역(5235F) 내의 경우와 영역(5235C) 내의 경우 사이의 영역(5235T)의 길이를 따라 전이될 수 있다. 상기 전이 영역(5235T) 내의 진공은, 예를 들면, 약 2인치 내지 약 8인치의 수은이 될 수 있다. Transition region 5235T provides a transition curve from flat region 5235F to cleavage
절단 영역(5235C)은 변화되는 곡률 반경 또는 선택적으로 일정한 곡률 반경을 가질 수 있다. 이와 같은 일정한 곡률 반경은, 예를 들면, 약 11.5인치, 약 12.5인치, 또는 약 6인치 내지 약 18인치 사이가 될 수 있다. 곡률의 임의의 적절한 범위가 이용될 수 있고, 상기 웨이퍼(45)의 두께와 깊이 및 상기 웨이퍼(45) 내의 스크라이브 라인들의 기하학적 구조에 부분적으로 기초하여 선택될 수 있다. 통상적으로, 상기 웨이퍼가 얇아질수록 스크라이브 라인을 따라 이를 갈라지게 하기 위해 상기 웨이퍼를 충분히 구부리는 데 요구되는 곡률 반경이 짧아진다. 비록 임의의 다른 적합한 보다 얕거나 보다 깊은 스크라이브 라인 깊이도 이용될 수 있지만, 상기 스크라이브 라인들은, 예를 들면 약 60미크론 내지 약 140미크론의 깊이를 가질 수 있다. 통상적으로, 상기 스크라이브 라인이 얕아질수록 스크라이브 라인을 따라 이를 갈라지게 하기 위해 상기 웨이퍼를 충분히 구부리는 데 요구되는 곡률 반경이 짧아진다. 상기 스크라이브 라인의 단면 형상 또한 요구되는 곡률 반경에 영향을 미친다. 웨지(wedge) 형상 또는 웨지 형상의 바닥을 갖는 스크라이브 라인은 라운드진 형상 또는 라운드진 바닥을 갖는 스크라이브 라인보다 효과적으로 스트레스를 집중시킬 수 있다. 스트레스를 보다 효과적으로 집중시키는 스크라이브 라인들은 급격한 절단 영역 내의 곡률 반경만큼 스트레스를 덜 효과적으로 집중시키는 스크라이브 라인들을 요구하지 않을 수 있다.Cut
적어도 상기 두 개의 평행한 진공 매니폴드들의 하나를 위한 상기 절단 영역(5235C) 내의 진공은 통상적으로 상기 웨이퍼가 일정한 굽힘 스트레스를 유지하기 위해 상기 절단하는 곡률 반경으로 적절하게 제한되는 점을 확보하도록 다른 영역들보다 높다. 선택적으로 및 다음에 더 설명하는 바와 같이, 이러한 영역에서 하나의 매니폴드는 상기 스크라이브 라인들을 따른 절단을 보다 우수하게 컨트롤하기 위해 다른 하나보다 높은 진공을 제공할 수 있다.The vacuum in the
후 절단 영역(5235PC)은 통상적으로 절단 영역(5235C)보다 급격한 곡률 반경을 가진다. 이는 인접하는 절단된 태양 전지들의 갈라진 표면들이 문질러지거나 접촉되게(이는 크랙들이나 다른 고장 유형들로부터 태양 전지 불량들을 야기할 수 있었다) 하지 않고 상기 절단된 태양 전지들을 벨트들(5230)로부터 이송하는 것을 가능하게 한다. 특히, 보다 급격한 곡률 반경은 상기 벨트들 상의 인접하는 절단된 태양 전지들의 에지들 사이에 보다 큰 분리를 제공한다. 상기 후 절단 영역(5235PC) 내의 진공은 상기 웨이퍼들(45)이 이미 태양 전지들(10)로 절단되었으므로 상기 태양 전지들을 상기 진공 매니폴드들의 곡선의 반경에 제한하는 것이 더 이상 요구되지 않기 때문에 낮을(예를 들면, 평탄한 영역(5235F) 내의 경우와 유사하거나 동일하게) 수 있다. 상기 절단된 태양 전지들(10)의 에지들은, 예를 들면 벨트들(5230)로부터 들어 올려질 수 있다. 또한, 절단된 태양 전지들(10)이 과도한 스트레스를 갖지 않는 것이 바람직할 수 있다. Post cut region 5235PC typically has a sharper radius of curvature than
상기 진공 매니폴드들의 평탄한, 전이, 절단 및 후 절단 영역들은 정합되는 이들의 단부들을 구비하는 다른 곡선들의 별개의 부분들이 될 수 있다. 예를 들면, 각 매니폴드의 상부 표면은 평탄한 평면형의 부분, 상기 전이 영역을 위한 타원의 부분, 상기 절단 영역을 위한 원의 원호, 그리고 상기 후 절단 영역을 위한 원의 원호 또는 타원의 일부를 포함할 수 있다. 선택적으로는, 상기 매니폴드의 상부 표면의 곡선 부분의 일부 또는 모두가 증가되는 곡률들(접촉 원의 감소되는 직경)의 연속되는 기하학적 함수를 가질 수 있다. 적절한 이러한 기능들은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 클로소이드(clothoid)들과 같은 나선형 함수들 및 자연 로그 함수를 포함할 수 있다. 클로소이드는 곡률이 곡선의 경로 길이를 따라 선형으로 증가되는 곡선이다. 예를 들면, 일부 변형예들에서, 상기 전이, 절단 및 후 절단 영역들은 상기 평탄한 영역에 연결되는 일측 단부를 갖는 단일의 클로소이드 곡선의 모든 부분이다. 일부 다른 변형예들에서, 상기 전이 영역은 상기 평탄한 영역에 연결되는 하나의 단부 및 원형의 곡률을 갖는 절단 영역에 연결되는 다른 단부를 가지는 클로소이드 곡선이다. 후자의 변형예들에서, 상기 후 절단 영역은, 예를 들면, 보다 급격한 반경의 원형 곡률 또는 보다 급격한 반경의 클로소이드 곡률을 가질 수 있다.The flat, transitional, cut and post cut regions of the vacuum manifolds may be distinct portions of different curves with their ends mated. For example, the upper surface of each manifold may include a flat planar portion, an elliptical portion for the transition region, an arc of a circle for the cut region, and an arc or portion of an ellipse for the post cut region. can do. Optionally, some or all of the curved portion of the upper surface of the manifold may have a continuous geometric function of increasing curvatures (decreasing diameter of the contact circle). Suitable such functions may include, but are not limited to, helical functions such as clothoids and natural logarithmic functions, for example. Closoids are curves whose curvature increases linearly along the path length of the curve. For example, in some variations the transition, cleavage and post cleavage regions are all portions of a single clothoid curve having one end connected to the flat region. In some other variations, the transition region is a clothoid curve having one end connected to the flat region and the other end connected to a cleavage region having a circular curvature. In the latter variants, the post cleavage region may have, for example, a sharper radius of circular curvature or a sharper radius of closoid curvature.
앞서 설명하고 도 62b 및 도 63a에 개략적으로 예시한 바와 같기, 일부 변형예들에서 하나의 매니폴드는 절단 영역(5235C) 내에 고진공을 제공하며, 다른 하나의 매니폴드는 절단 영역(5235C) 내에 저진공을 제공한다. 상기 고진공 매니폴드는 지지하는 상기 웨이퍼의 단부를 상기 매니폴드의 곡률로 완전히 제한하며, 이는 상기 스크라이브 라인을 따라 크랙이 시작되도록 상기 고진공 매니폴드 위에 놓이는 상기 스크라이브 라인의 단부에 충분한 스트레스를 제공한다. 상기 저진공 매니폴드는 지지하는 상기 웨이퍼의 단부를 상기 매니폴드의 곡률로 완전히 제한하지 않으므로, 이러한 측면 상의 상기 웨이퍼의 구부러진 반경은 상기 스크라이브 라인 내에 크랙이 시작되도록 하기 위하여 필요한 스트레스를 생성하기에 충분히 급격하지 않다. 그러나, 상기 스트레스는 상기 고진공 매니폴드 위에 놓인 상기 스크라이브 라인의 타측 단부에서 시작되는 크랙을 전파시키도록 충분히 높다. 상기 웨이퍼의 이러한 단부를 상기 매니폴드의 곡률로 부분적으로 및 충분히 제한하기 위한 상기 "저진공" 측면 상의 일부 진공이 없으면, 상기 웨이퍼의 대향하는 "고진공" 단부 상에서 시작되는 크랙이 상기 웨이퍼에 걸쳐 완전히 전파되지 않게 되는 위험이 있을 수 있다. 앞서 설명한 바와 같은 변형예들에서, 하나의 매니폴드가 평탄한 영역(5235F)으로부터 후 절단 영역(5235PC)을 통해 그 전체 길이를 따라 저진공을 선택적으로 제공할 수 있다.As described above and schematically illustrated in FIGS. 62B and 63A , in some variations one manifold provides a high vacuum in the
앞서 설명한 바와 같이, 절단 영역(5235C) 내의 비대칭 진공 배치는 상기 스크라이브 라인들을 따른 크랙들의 생성 및 전파를 컨트롤하는 상기 스크라이브 라인들을 따라 비대칭 스트레스를 제공한다. 예를 들어 도 63b를 참조하면, 대신에 두 개의 진공 매니폴드들이 절단 영역(5235C) 내에 동일한(예를 들면, 높은) 진공들을 제공할 경우, 크랙들이 상기 웨이퍼의 양측 단부들에서 생성될 수 있고, 서로를 향해 전파될 수 있으며, 상기 웨이퍼의 중심 영역 내의 어딘가에서 만날 수 있다. 이들 환경들 하에서, 상기 크랙들이 서로 연결되지 않으며, 이에 따라 이들이 상기 크랙들이 만나는 결과적인 절단된 셀들 내에 잠재적인 기계적 파괴점을 생성하는 위험성이 있다.As previously discussed, the asymmetric vacuum placement within the
전술한 비대칭 진공 배치에 대한 선택적이거나 추가적인 예로서, 절단은 타측 단부 이전에 스크라이브 라인의 일측 단부가 상기 매니폴드들의 절단 영역에 도달되도록 배열함에 의해 스크라이브 라인의 일측 단부에서 우선적으로 시작될 수 있다. 이는, 예를 들면, 상기 태양 전지 웨이퍼들을 도 20b에 대해 상술한 바와 같이 상기 진공 매니폴드들에 대해 각도를 가지게 배향함에 의해 이루어질 수 있다. 선택적으로는, 상기 진공 매니폴드들은 상기 두 매니폴드들의 하나의 절단 영역이 다른 하나의 진공 매니폴드의 절단 영역보다 더 상기 벨트 경로를 따르게 하도록 배열될 수 있다. 예를 들면, 동일한 곡률 반경을 갖는 두 진공 매니폴드들이 상기 이동 벨트의 진행의 방향으로 약간 오프셋될 수 있으므로, 상기 태양 전지 웨이퍼들이 다른 하나의 진공 매니폴드의 절단 영역에 도달하기 이전에 하나의 매니폴드의 절단 영역에 도달한다.As an alternative or additional example to the asymmetric vacuum arrangement described above, cutting may be initiated preferentially at one end of the scribe line by arranging one end of the scribe line to reach the cutting area of the manifolds before the other end. This can be done, for example, by orienting the solar cell wafers at an angle to the vacuum manifolds as described above with respect to FIG. 20B . Optionally, the vacuum manifolds may be arranged such that the cut area of one of the two manifolds follows the belt path more than the cut area of the other vacuum manifold. For example, since two vacuum manifolds with the same radius of curvature may be slightly offset in the direction of travel of the moving belt, one manifold before the solar cell wafers reach the cleavage area of the other vacuum manifold. Reach the cut region of the fold.
도 64를 이제 참조하면, 예시한 예에서 각 진공 매니폴드(5235)는 진공 채널(5245)의 중심 아래로 일렬로 배열되는 쓰루 홀(through hole)들(5240)을 포함한다. 도 65a-도 65b에 도시한 바와 같이, 진공 채널(5245)은 천공된 벨트(5230)를 지지하는 상기 매니폴드의 상부 표면 내로 리세스(recess)된다. 각 진공 매니폴드는 또한 쓰루 홀들(5240) 사이에 위치하고, 진공 채널(5245)의 중심 아래로 일렬로 배열되는 중심 필라(pillar)들(5250)을 포함한다. 중심 필라들(5250)은 진공 채널(5245)을 상기 중심 필라들의 열의 어느 하나의 측면 상의 두 개의 평행한 진공 채널들로 효과적으로 분리한다. 중심 필라들(5250)은 또한 벨트(5230)에 대한 지지를 제공한다. 중심 필라들(5250)이 없으면, 벨트(5230)는 보다 긴 지지되지 않은 영역에 노출될 수 있고, 쓰루 홀들(5240)을 향해 잠재적으로 빨려 들어갈 수 있다. 이는 상기 태양 전지들을 손상시키고 상기 절단 공정을 저해할 수 있는 웨이퍼들(45)의 삼차원적인 굽힘(상기 절단 반경으로 상기 절단 반경에 직교하는 굽힘)을 가져올 수 있다.Referring now to FIG. 64 , in the illustrated example each
도 65a-도 65b 및 도 66-도 67에 도시한 바와 같이, 예시한 예에서 쓰루 홀들(5240)은 저진공 챔버(5260L)(도 62a의 평탄한 영역(5235F) 및 전이 영역(5235T)), 고진공 챔버(5260H)(도 62a의 절단 영역(5235C)), 그리고 다른 저진공 챔버(5260L)(도 62a의 후 절단 영역(5235PC))와 연통된다. 이러한 배치는 진공 채널(5245) 내의 저진공 및 고진공 영역들 사이에 매끄러운 전이를 제공한다. 쓰루 홀들(5240)이 충분한 흐름 저항을 제공하므로. 홀에 대응되는 영역이 완전히 개방되게 남을 경우에 공기 흐름이 이러한 하나의 홀에 완전하게 편향되지 않을 것이며, 다음 영역들이 진공을 유지하게 할 것이다. 진공 채널(5245)은 상기 진공 벨트 홀들(5255)이 항상 진공을 가질 것이며, 상기 쓰루 홀들(5240) 사이에 위치할 때에 데드 스팟(dead spot) 내에 있지 않을 것인 점을 확보하는 데 기여한다.65A-65B and 66-67, in the illustrated example through-
도 65a-도 65b를 다시 참조하고, 도 67 또한 참조하면, 천공된 벨트들(5230)은, 예를 들면, 웨이퍼(45) 또는 절단된 태양 전지(10)의 리딩(leading) 및 트레일링(trailing) 에지들(527)이 상기 벨트가 상기 매니폴드를 따라 진행하면서 항상 진공 하에 있도록 선택적으로 배열되는 홀들(5255)의 두 개의 열들을 포함할 수 있다. 특히, 예시한 예에서 홀들(5255)의 엇갈린 배치는 웨이퍼(45) 또는 절단된 태양 전지(10)의 에지들이 각 벨트(5230) 내의 적어도 하나의 홀(5255)과 항상 중첩되는 것을 확보한다. 이는 웨이퍼(45)의 에지들 또는 절단된 태양 전지(10)가 벨트(5230) 및 매니폴드(5235)로부터 들어 올려지는 것을 방지하는 데 기여한다. 홀들(5255)의 임의의 다른 적합한 배치도 이용될 수 있다. 일부 변형예들에서, 상기 홀들(5255)의 배치는 웨이퍼(45) 또는 절단된 태양 전지(10)의 에지들이 항상 진공 하에 있는 점을 보장하지는 않는다.Referring again to FIGS. 65A-65B , and also referring to FIG. 67 , the
절단 기구(5210)의 예시한 예에서 천공된 이동 벨트들(5230)은 상기 태양 전지 웨이퍼의 측방 에지를 따른 상기 벨트들의 폭들에 의해 한정되는 두 개의 좁은 스트립들을 따라 태양 전지 웨이퍼(45)의 바닥에만 접촉된다. 이에 따라, 상기 태양 전지 웨이퍼는, 예를 들면, 상기 절단 공정 동안에 연질의 물질에 대한 손상의 위험이 없이 벨트들(5230)에 의해 접촉되지 않는 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면의 영역 내에 큐어링되지 않은 접착제들과 같은 연질의 물질들을 포함할 수 있다.In the illustrated example of a
선택적인 변형예들에서, 절단 기구(5210)는, 예를 들면, 앞서 설명한 바와 같은 두 개의 천공된 이동 벨트들보다는 그 진행의 방향에 직교하여 상기 태양 전지 웨이퍼(45)의 폭과 대략적으로 동일한 폭을 갖는 단일의 천공된 이동 벨트(5230)를 활용할 수 있다. 선택적으로는, 절단 기구(5210)는 나란히 병렬로 배열될 수 있고, 선택적으로 서로 이격될 수 있는 셋, 넷 또는 그 이상의 천공된 이동 벨트들(5230)을 포함할 수 있다. 절단 기구(5210)는, 예를 들면 상기 태양 전지들의 진행의 방향에 직교하여 상기 태양 전지 웨이퍼(45)의 폭과 대략적으로 동일한 폭을 가질 수 있는 단일의 진공 매니폴드(5235)를 활용할 수 있다. 이와 같은 진공 매니폴드는, 예를 들면, 단일의 전체 폭의 천공된 이동 벨트(5230), 또는 나란히 병렬로 배열되고 선택적으로 서로 이격되는 둘 또는 그 이상의 이러한 벨트들을 구비하여 채용될 수 있다. 절단 기구(5210)는, 예를 들면, 각 진공 매니폴드가 동일한 곡률을 가지며, 나란히 병렬로 배열되고 서로 이격되는 두 개의 곡선의 진공 매니폴드들(5235)에 의해 대향하는 측방 에지들을 따라 지지되는 단일의 천공된 이동 벨트(5230)를 포함할 수 있다. 절단 기구(5210)는 나란히 병렬로 배열되고 서로 이격되는 셋 또는 그 이상의 곡선의 진공 매니폴드들(5235)을 포함할 수 있고, 각 진공 매니폴드는 동일한 곡률을 가진다. 이와 같은 배치는, 예를 들면, 단일의 전체 폭의 천공된 이동 벨트(5230), 또는 나란히 병렬로 배열되고 선택적으로 서로 이격되는 셋 또는 그 이상의 이러한 벨트들을 구비하여 채용될 수 있다. 상기 절단 기구는, 예를 들면 각 진공 매니폴드에 대한 천공된 이동 벨트(5230)를 포함할 수 있다. In alternative variations, the
천공된 이동 벨트들 및 진공 매니폴드들의 임의의 적합한 배치가 절단 기구(5210) 내에 이용될 수 있다.Any suitable arrangement of perforated moving belts and vacuum manifolds may be used within the
전술한 바와 같이, 일부 변형예들에서, 상기 절단 기구(5210)로 절단된 스크라이브된 태양 전지 웨이퍼들(45)은 절단 이전에 이들의 상면 및/또는 저면들 상에 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질 및/또는 다른 연질의 물질들을 포함한다. 태양 전지 웨이퍼의 스크라이빙 및 상기 연질의 물질의 적용은 임의의 순서로 일어날 수 있었다.As described above, in some variations, the scribed
절단 기구(5210) 내의 천공된 벨트들(5230)(및 절단 기구(1050) 내의 천공된 벨트들(1060))은 태양 전지 웨이퍼들(45)을 예를 들면, 약 40밀리미터/초(㎜/s) 내지 약 2000㎜/s 또는 그 이상, 혹은 약 40㎜/s 내지 약 500㎜/s 또는 그 이상, 혹은 약 80㎜/s 또는 그 이상의 속도로 이송할 수 있다. 태양 전지 웨이퍼들(45)의 절단은 낮은 속도들에서보다 높은 속도에서 용이해질 수 있다.The
도 68을 이제 참조하면, 절단되면 곡선 주위의 굽힘의 기하학적 구조로 인하여 인접하는 절단된 셀들(10)의 리딩 및 트레일링 에지들(527) 사이의 일부 분리가 존재할 것이며, 이는 인접하는 절단된 태양 전지들 사이에 웨지 형상의 갭을 생성한다. 상기 절단된 셀들이 절단된 셀들 사이의 분리를 처음에 증가시키지 않고 평탄한 동일 평면 내의 배향으로 돌아가게 될 경우, 인접하는 절단된 셀들의 에지들이 접촉될 수 있고 서로 손상시킬 수 있었던 가능성이 존재한다. 그러므로 상기 절단된 셀들을 이들이 곡선의 표면에 의해 여전히 지지되면서 벨트들(5230)(또는 벨트들(1060))로부터 제거하는 것이 유리하다.Referring now to FIG. 68 , when cut there will be some separation between the leading and trailing
도 69a-도 69g는 절단된 태양 전지들이 벨트들(5230)(또는 벨트들(1060))로부터 제거될 수 있고, 상기 절단된 태양 전지들 사이의 향상된 분리를 구비하여 하나 또는 그 이상의 추가적인 이동 벨트들 또는 이동 표면들로 전달될 수 있는 몇몇 장치 및 방법들을 예시한다. 도 69a의 예에서, 절단된 태양 전지들(10)은 벨트들(5230)보다 빠르게 이동하고, 이에 따라 절단된 태양 전지들(10) 사이의 분리를 증가시키는 하나 또는 그 이상의 이송 벨트들(5265)에 의해 벨트들(5230)로부터 수집된다. 이송 벨트들(5265)은, 예를 들면 상기 두 벨트들(5230) 사이에 위치할 수 있다. 도 69b의 예에서, 절단된 웨이퍼들(10)은 상기 두 벨트들(5230) 사이에 위치하는 아래로 미끄러지는 슬라이드(slide)(5270)에 의해 분리된다. 이러한 예에서, 벨트들(5230)은 상기 웨이퍼(45)의 절단되지 않은 부분이 여전히 벨트들(5230)에 의해 유지되면서 상기 절단된 셀을 슬라이드(5270)로 방출하도록 각 절단된 셀(10)을 매니폴드들(5235)의 저진공(예를 들면, 진공이 아닌) 영역 내로 진행시킨다. 상기 절단된 전지(10)와 상기 슬라이드(5270) 사이에 에어쿠션(air cushion)을 제공하는 것은 상기 셀 및 상기 슬라이드 모두가 동작 동안에 마모되지 않는 점을 확보하도록 보조하며, 또한 절단된 전지들(10)이 웨이퍼(45)로부터 보다 빠르게 미끄러지게 하고 이에 따라 보다 빠른 절단 벨트 동작 속도들을 가능하게 한다.69A-69G show that cleaved solar cells can be removed from belts 5230 (or belts 1060), with one or more additional moving belts with improved separation between the cleaved solar cells. It illustrates several devices and methods that can be delivered to objects or moving surfaces. In the example of FIG. 69A , the cleaved
도 69c의 예에서, 회전하는 "페리스 휠(Ferris Wheel)" 배치(5275) 내의 캐리지들(5275A)은 절단된 태양 전지들(10)을 벨트들(5230)로부터 하나 또는 그 이상의 벨트들(5280)로 이송한다.In the example of FIG. 69C ,
도 69d의 예에서, 회전하는 롤러(5285)가 절단된 태양 전지들(10)을 벨트들(5230)로부터 집어 들고 이들을 벨트들(5280) 상에 위치시키도록 액츄에이터(actuator)들(5285A)을 통해 진공을 인가한다.In the example of FIG. 69D , a
도 69e의 예에서, 캐리지 액츄에이터(5290)는 캐리지(5290A) 및 상기 캐리지 상에 장착되는 연장될 수 있고 신축될 수 있는 액츄에이터(5290B)를 포함한다. 캐리지(5290A)는 절단된 태양 전지(10)를 벨트들(5230)로부터 제거하기 위해 액츄에이터(5290B)를 위치시키고, 이후에 벨트들(5280) 상에 절단된 태양 전지를 배치하기 위해 액츄에이터(5290B)를 위치시키도록 전후로 이동한다.In the example of FIG. 69E , carriage actuator 5290 includes a carriage 5290A and an extendable and retractable actuator 5290B mounted on the carriage. Carriage 5290A positions actuator 5290B to remove cleaved
도 69f의 예에서, 캐리지 트랙 배치는(5295) 절단된 태양 전지들(10)을 벨트들(5230)로부터 제거하기 위해 캐리지들(5295A)을 위치시키고, 이후에 절단된 태양 전지들(10)을 벨트들(5280) 상에 배치하기 위해 캐리지들(5295A)을 위치시키는 이동 벨트(5300)에 부착되는 캐리지들(5295A)을 포함하며, 후자는 상기 캐리지들이 상기 벨트(5230)의 경로로 인해 벨트(5280)로부터 떨어지거나 당겨지면서 일어난다.In the example of FIG. 69F , the
도 69g의 예에서, 반전된 진공 벨트 배치(5305)는 벨트들(5230)로부터 벨트들(5280)까지 절단된 태양 전지들(10)을 이송하도록 하나 또는 그 이상의 이동하는 천공된 벨트들을 통해 진공을 인가한다.In the example of FIG. 69G , the inverted
도 70a-도 70c는 도 62a-도 62b 및 후속하는 도면들을 참조하여 전술한 예시적인 기구의 추가 변형예의 직교 투영도들을 제공한다. 이러한 변형예(5310)는 절단된 태양 전지들(10)을 절단되지 않은 웨이퍼(45)를 상기 기구의 절단 영역 내로 이송하는 상기 천공된 벨트들(5230)로부터 제거하도록 도 69a의 예에서와 같이 이송 벨트들(5265)을 사용한다. 도 71a-도 71b의 사시도들은 동작의 두 가지 다른 단계들에서 상기 절단 기구의 이러한 변형예를 도시한다. 도 71a에서, 절단되지 않은 웨이퍼(45)는 상기 기구의 절단 영역에 접근하고 있으며, 도 71b에서 상기 웨이퍼(45)는 상기 절단 영역으로 진입하였고, 두 개의 절단된 태양 전지들(10)은 상기 웨이퍼로부터 분리되었으며, 이후에 이들이 이송 벨트들(5265)에 의해 이송되면서 서로 더 분리된다.70A-70C provide orthogonal projections of a further variation of the exemplary instrument described above with reference to FIGS. 62A-62B and subsequent figures. This
앞서 설명한 특징들 이외에도, 도 70a-도 71b는 각 매니폴드 상의 다중 진공 포트들(5315)을 도시한다. 매니폴드 당 다중 포트들의 사용은 상기 매니폴드의 상부 표면의 길이를 따른 진공의 변형예에 대해 보다 많은 컨트롤을 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 다른 진공 포트들(5315)이 매니폴드를 따라 다른 진공 압력을 제공하도록 다른 진공 챔버들(예를 들면, 도 66 및 도 72b의 5260L 및 5260H)과 선택적으로 연통될 수 있거나 및/또는 다른 진공 펌프들에 선택적으로 연결될 수 있다. 도 70a-도 70b는 또한 휠들(5325), 진공 매니폴드들(5235)의 상부 표면들, 그리고 휠들(5320)을 순환하는 천공된 벨트들(5230)의 완전한 경로들을 도시한다. 벨트들(5230)은, 예를 들면 휠들(5320) 또는 휠들(5325)에 의해 구동될 수 있다. In addition to the features described above, FIGS. 70A-71B show
도 72a 및 도 72b는 도 70a-도 71b의 변형예에 대해 천공된 벨트(5230)의 일부로 오버레이되는 진공 매니폴드(5235)의 일부의 사시도들을 도시하며, 도 72a는 도 72b의 일부의 근접도를 제공한다. 도 73a는 천공된 벨트(5230)로 오버레이되는 진공 매니폴드(5235)의 일부의 상면도를 도시하며, 도 73b는 도 73a에 나타낸 C-C 라인을 따라 취한 동일한 진공 매니폴드 및 천공된 벨트 배치의 단면도를 도시한다. 도 73b에 도시한 바와 같이, 쓰루 홀들(5240)의 상대적인 배향들이 진공 매니폴드의 길이를 따라 변화될 수 있으므로, 각 쓰루 홀은 상기 쓰루 홀 바로 위의 상기 매니폴드의 상부 표면의 일부에 직교하게 배열된다. 도 74a는 천공된 벨트(5230)로 오버레이되는 진공 매니폴드(5235의 일부)의 다른 상면도를 도시하며, 진공 챔버들(5260L, 5260H)은 부분 투시도들에 도시된다. 도 74b는 도 74a의 일부의 근접도를 도시한다.72A and 72B show perspective views of a portion of a
도 75a-도 75g는 천공된 진공 벨트들(5230)에 대해 선택적으로 사용될 수 있는 몇몇 예시적인 홀 패턴들을 도시한다. 이들 패턴들의 공통적인 특성은 상기 벨트 상의 임의의 위치에서 상기 벨트의 긴 축에 직교하는 패턴과 교차되는 웨이퍼(45) 또는 절단된 태양 전지(10)의 직선 에지가 항상 각 벨트 내의 적어도 하나의 홀(5255)과 중첩될 것인 점이다. 상기 패턴들은, 예를 들면, 엇갈린 정사각형 또는 직사각형의 홀들의 둘 또는 그 이상의 열들(도 75a, 도 75d), 엇갈린 원형의 홀들의 둘 또는 그 이상의 열들(도 75b, 도 75e, 도 75g), 경사진 슬롯들의 둘 또는 그 이상의 열들(도 75c, 도 75f), 또는 홀들의 임의의 다른 적합한 배치를 포함할 수 있다.75A-75G show some example hole patterns that may optionally be used for
본 명세서에는 슈퍼 셀들을 형성하도록 중첩되는 슁글드 방식으로 배열되고, 인접하고 중첩되는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들에 의해 전기적으로 연결되는 실리콘 태양 전지들을 포함하는 고효율 태양광 모듈들이 개시되며, 상기 슈퍼 셀들은 상기 태양광 모듈 내에 물리적으로 평행한 열들로 배열된다. 슈퍼 셀은 임의의 적절한 숫자의 태양 전지들을 포함할 수 있다. 상기 슈퍼 셀들은, 예를 들면 상기 태양광 모듈의 전체 길이 또는 폭에 실질적으로 걸치는 길이를 가질 수 있거나, 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들이 열 내에 단대단으로 배열될 수 있다. 이러한 배치는 태양 전지 대 태양 전지의 전기적 상호 연결들을 감추며, 이에 따라 인접하는 직렬로 연결된 태양 전지들 사이의 대비가 적거나 없이 시각적으로 매력적인 태양광 모듈을 생성하는 데 사용될 수 있다.Disclosed herein are high efficiency solar modules comprising silicon solar cells arranged in an overlapping shingled manner to form super cells, and electrically connected by conductive bonds between adjacent and overlapping solar cells, the Super cells are arranged in physically parallel rows within the solar module. A super cell may contain any suitable number of solar cells. The super cells may have a length that spans substantially the entire length or width of the solar module, for example, or two or more super cells may be arranged end-to-end in a row. This arrangement hides the solar cell to solar cell electrical interconnections and thus can be used to create visually attractive solar modules with little or no contrast between adjacent series connected solar cells.
본 명세서에는 상기 태양 전지들의 전면 (및 선택적으로)후면들 상으로 금속화의 스텐실 프린팅을 가능하게 하는 셀 금속화 패턴들이 더 개시된다. 여기에 사용되는 바에서, 셀 금속화의 "스텐실 프린팅(stencil printing)"은 금속화 물질(예를 들면, 실버 페이스트)을 그렇지 않으면 물질의 불투과성 시트 내의 패터닝된 개구들을 통해 태양 전지 표면상으로 적용하는 것을 언급한다. 상기 스텐실은, 예를 들면 패터닝된 스테인리스 스틸 시트가 될 수 있다. 상기 스텐실 내의 패터닝된 개구들은 전체적으로 스텐실 물질이 없으며, 예를 들면 임의의 메쉬(mesh) 또는 스크린을 포함하지 않는다. 상기 패터닝된 스텐실 개구들 내의 메쉬 또는 스크린 물질의 부존재는 여기에 사용되는 바와 같은 "스텐실 프린팅"을 "스크린 프린팅"과 구별한다. 대조적으로, 스크린 프린팅에서 상기 금속화 물질은 패터닝된 불투과성 물질을 지지하는 스크린(예를 들면, 메쉬)을 통해 태양 전지 표면상으로 적용된다. 상기 패턴은 상기 금속화 물질이 이들을 통해 상기 태양 전지에 적용되는 상기 불투과성 물질 내의 개구들을 포함한다. 상기 지지 스크린은 상기 불투과성 물질 내의 개구들에 걸쳐 연장된다.Further disclosed herein are cell metallization patterns that enable stencil printing of metallization onto the front (and optionally) back surfaces of the solar cells. As used herein, “stencil printing” of cell metallization is the application of a metallization material (eg, silver paste) onto a solar cell surface through patterned openings in an otherwise impermeable sheet of material. It refers to applying The stencil may be, for example, a patterned stainless steel sheet. The patterned openings in the stencil are entirely free of stencil material, eg, do not include any mesh or screen. The absence of a mesh or screen material within the patterned stencil openings distinguishes "stencil printing" as used herein from "screen printing". In contrast, in screen printing the metallization material is applied onto the surface of a solar cell through a screen (eg a mesh) that supports a patterned impermeable material. The pattern includes openings in the opaque material through which the metallization material is applied to the solar cell. The support screen extends over the openings in the impermeable material.
스크린 프린팅과 비교하여, 셀 금속화 패턴들의 스텐실 프린팅은 스크린에 비해 보다 좁은 라인 폭들, 보다 큰 종횡비(라인 폭에 대한 높이), 보다 우수한 라인 균일성 및 정의, 그리고 스텐실의 보다 긴 지속성 스텐실을 포함하여 수많은 이점들을 제공한다. 그러나 스텐실 프린팅은 종래의 3 버스 바 금속화 설계들에서 요구될 수 있는 바와 같은 하나의 경로로 '섬(island)들'을 프린트하지 못할 수 있다. 또한, 스텐실 프린팅은 프린팅 동안에 상기 스텐실의 평면 내에 제한되지 않으며, 상기 스텐실의 배치와 사용을 간섭할 수 있는 지지되지 않은 구조들을 포함하도록 상기 스텐실을 요구할 수 있었던 금속화 패턴을 하나의 경로로 프린트하지 못할 수 있다. 예를 들면, 스텐실 프린팅은 이와 같은 설계를 위한 단일의 스텐실이 상기 버스 바를 위한 개구들 및 상기 핑거들을 위한 개구들에 의해 정의되는 시트 물질의 지지되지 않은 텅(tongue)들을 포함할 수 있었기 때문에, 평행하게 배열되는 금속화 핑거들이 상기 핑거들에 직교하게 진행되는 버스 바 또는 다른 금속화 특징에 의해 상호 연결되는 금속화 패턴을 하나의 경로로 프린트하지 못할 수 있다. 상기 텅들은 물리적 연결들에 의해 프린팅 동안에 상기 스텐실의 평면 내에 놓이도록 상기 스텐실의 다른 부분들에 제한되지 않을 수 있으며, 평면 외로 이동할 수 있었고, 상기 스텐실의 배치와 사용을 바꿀 수 있었다.Compared to screen printing, stencil printing of cell metallization patterns includes a stencil with narrower line widths, higher aspect ratio (height to line width), better line uniformity and definition, and longer lasting stencil compared to screen. This provides numerous advantages. However, stencil printing may not print 'islands' in one pass as may be required in conventional three bus bar metallization designs. In addition, stencil printing is not limited within the plane of the stencil during printing and does not print in one pass a metallization pattern that could have required the stencil to include unsupported structures that could interfere with the placement and use of the stencil. can't For example, stencil printing could include unsupported tongues of sheet material defined by openings for the bus bar and openings for the fingers, as a single stencil for such a design could include: It may not be possible to print a metallization pattern in which parallel-arranged metallization fingers are interconnected by bus bars or other metallization features running orthogonal to the fingers in one pass. The tongues may not be constrained to other parts of the stencil to lie within the plane of the stencil during printing by means of physical connections, may be moved out of plane, and may change the placement and use of the stencil.
이에 따라, 전통적인 태양 전지들을 프린팅하기 위해 스텐실들을 사용하는 것에서의 시도들은 두 다른 스텐실들 또는 스크린 프린팅 단계와 결합되는 스텐실 프린팅 단계로 전면측 금속화를 위한 두 통로를 요구하며, 이는 셀 당 프린트 단계들의 전체 숫자들을 증가시키고, 또한 두 프린트들이 중첩되고 이중의 높이를 가져오는 '스트칭(stitching)' 문제를 발생시킨다. 상기 스티칭은 공정들을 더 복잡하게 하고, 추가적인 프린팅 및 관련 단계들은 비용을 증가시킨다. 스텐실 프린팅은 이에 따라 태양 전지들에 대해 공통적이지 않다.Accordingly, attempts at using stencils to print traditional solar cells require two passes for front-side metallization with two different stencils or a stencil printing step combined with a screen printing step, which is a per cell print step. It increases the total number of pages and also creates a 'stitching' problem where the two prints overlap and result in double height. The stitching makes the processes more complicated, and the additional printing and related steps increase the cost. Stencil printing is thus not common for solar cells.
다음에 더 설명되는 바와 같이, 여기에 설명되는 전면 금속화 패턴들은 상기 전면 금속화 패턴에 의해 서로 연결되지 않는 핑거들의 어레이(예를 들면, 평행한 라인들)를 포함할 수 있다. 이들 패턴들은 요구되는 스텐실이 지지되지 않은 부분들 또는 구조들(예를 들면, 텅(tongue)들)을 포함할 필요가 없기 때문에 단일 스텐실로 하나의 통로로 스텐실-프린트될 수 있다. 이러한 전면 금속화 패턴들은 상기 금속화 패턴 자체가 상기 핑거들에 직교하는 실질적인 전류 확산 또는 전기적 전도를 제공하지 않기 때문에 표준 크기의 태양 전지들에 대해서와 이격된 태양 전지들이 구리 리본들에 의해 상호 연결되는 태양 전지들의 스트링들에 대해서 불리할 수 있다. 그러나, 여기에 설명되는 전면 금속화 패턴들은 태양 전지의 전면 금속화 패턴의 일부가 인접하는 태양 전지의 후면 금속화 패턴과 중첩되고 도전성으로 결합되는 여기에 설명되는 바와 같은 직사각형의 태양 전지들의 슁글드 배치들 내에서 장 동작할 수 있다. 이는 상기 인접하는 태양 전지의 중첩되는 후면 금속화가 상기 전면 금속화 패턴 내의 핑거들에 직교하는 전류 확산 또는 전기적 전도를 제공할 수 있기 때문이다.As further described below, the front surface metallization patterns described herein may include an array of fingers (eg, parallel lines) that are not interconnected by the front surface metallization pattern. These patterns can be stencil-printed in one pass with a single stencil since the desired stencil need not include unsupported portions or structures (eg, tongues). These front surface metallization patterns do not provide substantial current spreading or electrical conduction orthogonal to the fingers as the metallization pattern itself provides for standard sized solar cells and spaced solar cells interconnected by copper ribbons. It can be detrimental for strings of solar cells that become However, the front surface metallization patterns described herein are shingled rectangular solar cells as described herein in which a portion of the front surface metallization pattern of a solar cell overlaps and conductively bonds with the back surface metallization pattern of an adjacent solar cell. It can operate in batches. This is because the overlapping backside metallization of the adjacent solar cells can provide current spreading or electrical conduction orthogonal to the fingers in the frontside metallization pattern.
본 명세서에서 설명되는 태양광 모듈들의 보다 상세한 이해를 위해 이제 도면들을 참조하면, 도 1은 슈퍼 셀(100)을 형성하도록 중첩되고 전기적으로 연결되는 인접하는 태양 전지들의 단부들을 구비하여 슁글드 방식으로 배열되는 직렬 연결된 태양 전지들(10)의 스트링의 단면도를 도시한다. 각 태양 전지(10)는 반도체 다이오드 구조 및 태양 전지(10) 내에서 발생되는 전류가 광에 의해 조명될 때에 외부 부하에 제공될 수 있는 상기 반도체 다이오드 구조에 대한 전기적 콘택들을 포함한다. Referring now to the drawings for a more detailed understanding of the solar modules described herein, FIG. 1 is a shingled fashion with ends of adjacent solar cells overlapping and electrically connected to form a
본 명세서에 설명되는 예들에서, 각 태양 전지(10)는 n-p 접합의 대향하는 측면들에 대한 전기적 접촉을 제공하는 전면(태양측) 및 후면(차광측) 금속화 패턴들을 갖는 직사각형의 결정질 실리콘 태양 전지이며, 상기 전면 금속화 패턴은 n-형 도전성의 반도체층 상에 배치되고, 상기 후면 금속화 패턴은 p-형 도전성의 반도체층 상에 배치된다. 그러나, 다른 물질 시스템, 다이오드 구조들, 물리적 치수들, 또는 전기적 콘택 배치들이 적합할 경우에 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 전면(태양측) 금속화 패턴은 p-형 도전성의 반도체층 상에 배치될 수 있고, 상기 후면(차광측) 금속화 패턴은 n-형 도전성의 반도체층 상에 배치될 수 있다.In the examples described herein, each
도 1을 다시 참조하면, 슈퍼 셀(100)에서 인접하는 태양 전지들(10)은 이들이 하나의 전면 태양 전지의 금속화 패턴을 인접하는 태양 전지의 후면 금속화 패턴에 전기적으로 연결하는 전기적으로 도전성인 결합 물질에 의해 중첩되는 영역에서 서로 직접 도전성으로 결합된다. 적합한 전기적으로 도전성인 결합 물질들은, 예를 들면, 전기적으로 도전성인 접착제들 및 전기적으로 도전성인 접착 필름들과 접착 테이프들, 그리고 종래의 땜납들을 포함할 수 있다. Referring back to FIG. 1 , adjacent
도 2를 다시 참조하면, 도 2는 각기 상기 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 여섯 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(200)을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 긴 측면들에 평행하게 배향되는 이들의 긴 측면들을 구비하여 여섯 개의 평행한 열들로서 배열된다. 유사하게 구성되는 태양광 모듈은 이러한 예에서 도시된 경우보다 많거나 보다 적은 이러한 측면 길이의 슈퍼 셀들의 열들을 포함할 수 있다. 다른 변형예들에서, 상기 슈퍼 셀들은 각기 직사각형의 태양광 모듈의 짧은 측면의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가질 수 있고, 상기 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향되는 이들의 긴 측면들과 평행한 열들로 배열될 수 있다. 또 다른 배치에서, 각 열은 예를 들면 전기적으로 직렬로 상호 연결될 수 있는 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함할 수 있다. 상기 모듈들은 예를 들면, 약 1미터의 길이를 갖는 짧은 측면들 및 예를 들면, 약 1.5미터 내지 약 2.0미터의 길이를 갖는 긴 측면들을 가질 수 있다. 상기 태양광 모듈들을 위해 임의의 다른 적합한 형상들(예를 들면, 정사각형) 및 치수들 또한 사용될 수 있다. 이러한 예에서 각 슈퍼 셀은 각기 156밀리미터(㎜) 정사각형 또는 의사 정사각형의 웨이퍼의 폭의 1/6과 대략적으로 동일한 폭 및 약 156㎜의 길이를 갖는 72개의 직사각형의 태양 전지들을 포함한다. 임의의 다른 적합한의 임의의 다른 적합한 숫자의 직사각형의 태양 전지들 또한 사용될 수 있다. Referring again to FIG. 2 , FIG. 2 illustrates an exemplary rectangular
도 76은 상술한 바와 같이 스텐실 프린팅을 가능하게 하는 직사각형의 태양 전지(10) 상의 예시적인 전면 금속화 패턴을 도시한다. 상기 전면 금속화 패턴은, 예를 들면 실버 페이스트로 형성될 수 있다. 도 76의 예에서, 상기 전면 금속화 패턴은 서로 평행하게 진행되고, 상기 태양 전지의 짧은 측면들에 평행하며, 상기 태양 전지의 긴 측면들에 직교하는 복수의 핑거들(6015)을 포함한다. 상기 전면 금속화 패턴은 또한 상기 핑거(6015)의 단부에 위치하는 각 콘택 패드(6020)를 구비하여 상기 태양 전지의 긴 측면의 에지에 평행하게 진행되고 인접하는 선택적인 콘택 패드들(6020)의 열을 포함한다. 존재할 경우, 각 콘택 패드(6020)는 예시한 태양 전지의 전면을 인접하는 태양 전지의 후면의 중첩되는 부분과 도전성으로 결합시키는 데 사용되는 전기적으로 도전성인 접착제(ECA), 땜납, 또는 다른 전기적으로 도전성인 결합 물질의 개개의 비드(bead)를 위한 영역을 생성한다. 상기 패드들은, 예를 들면 원형, 정사각형, 또는 직사각형의 형상들을 가질 수 있지만, 임의의 적합한 패드 형상이 사용될 수 있다. 전기적으로 도전성인 결합 물질의 개개의 비드들을 사용하는 것에 대한 선택적인 예로서, 상기 태양 전지의 긴 측면의 에지를 따라 배치되는 ECA, 땜납, 도전성 테이프, 또는 다른 전기적으로 도전성인 결합 물질의 연속되는 라인이나 파선이 상기 핑거들의 일부 또는 모두를 상호 연결할 수 있을 뿐만 아니라 상기 태양 전지를 인접하고 중첩되는 태양 전지에 결합시킬 수 있다. 전기적으로 도전성인 결합 물질의 이와 같은 파선이나 연속되는 라인은 상기 핑거들의 단부들에서 도전성 패드들과 결합되거나, 이러한 도전성 패드들이 없이 사용될 수 있다. 76 shows an exemplary front surface metallization pattern on a rectangular
태양 전지(10)는, 예를 들면, 약 156㎜의 길이, 약 26㎜의 폭 및 이에 따른 약 1:6의 종횡비(짧은 측면의 길이/긴 측면의 길이)를 가질 수 있다. 여섯 개의 이러한 태양 전지들은 표준 156㎜×156㎜ 치수의 실리콘 웨이퍼 상에 제조될 수 있고, 이후에 예시한 바와 같은 태양 전지들을 제공하도록 분리(다이스)된다. 다른 변형예들에서, 19.5㎜×156㎜의 치수들과 이에 따른 약 1:8의 종횡비를 갖는 여덟 개의 태양 전지들(10)이 표준 실리콘 웨이퍼로부터 제조될 수 있다. 보다 일반적으로, 태양 전지들(10)은, 예를 들면, 약 1:2 내지 약 1:20의 종횡비들을 가질 수 있으며, 표준 크기 웨이퍼들 또는 임의의 다른 적합한 치수들의 웨이퍼들로부터 제조될 수 있다. The
도 76을 다시 참조하면, 상기 전면 금속화 패턴은, 예를 들면, 156㎜ 폭의 셀당 약 60개 내지 약 120개의 핑거들, 예를 들면 약 90개의 핑거들을 포함할 수 있다. 핑거들(6015)은, 예를 들면, 약 10미크론 내지 약 90미크론, 예를 들면 약 30미크론의 폭들을 가질 수 있다. 핑거들(6015)은 상기 태양 전지의 표면에 직교하는, 예를 들면, 약 10미크론 내지 약 50미크론의 높이들을 가질 수 있다. 상기 핑거 높이들은, 예를 들면, 약 10미크론 또는 그 이상, 약 20미크론 또는 그 이상, 약 30미크론 또는 그 이상, 약 40미크론 또는 그 이상, 혹은 약 50미크론 또는 그 이상이 될 수 있다. 패드들(6020)은, 예를 들면, 약 0.1㎜ 내지 약 1㎜, 예를 들면 약 0.5㎜의 직경들(원들) 또는 측면 길이들(정사각형들 또는 직사각형들)을 가질 수 있다.Referring back to FIG. 76 , the front surface metallization pattern may include, for example, about 60 to about 120 fingers, for example, about 90 fingers, per 156 mm wide cell. The
직사각형의 태양 전지(10)를 위한 후면 금속화 패턴은, 예를 들면, 별개의 콘택 패드들의 열, 상호 연결된 콘택 패드들의 열, 또는 상기 태양 전지의 긴 측면의 에지에 평행하게 진행되고 인접하는 연속되는 버스 바를 포함할 수 있다. 그러나 이러한 콘택 패드들 또는 버스 바가 요구되지는 않는다. 상기 전면 금속화 패턴이 상기 태양 전지의 긴 측면들의 하나의 에지를 따라 배열되는 콘택 패드들(6020)을 포함할 경우, 그러면 상기 후면 금속화 패턴 내의 콘택 패드들의 열 또는 버스 바(존재할 경우)는 상기 태양 전지의 다른 하나의 긴 측면의 에지를 따라 배열된다. 상기 후면 금속화 패턴은 상기 태양 전지의 나머지 후면의 모두를 실질적으로 덮는 금속 후면 콘택을 더 포함할 수 있다. 도 77a의 예시적인 후면 금속화 패턴은 앞서 설명한 바와 같은 금속 후방 콘택(6030)과 결합하여 별개의 콘택 패드들(6025)의 열을 포함하며, 도 77b의 예시적인 후면 금속화 패턴은 앞서 설명한 바와 같은 금속 후면 콘택(6030)과 결합하여 연속되는 버스 바(35)를 포함한다.The back surface metallization pattern for a rectangular
슁글드 슈퍼 셀에서, 태양 전지의 전면 금속화 패턴은 인접하는 태양 전지의 후면 금속화 패턴의 중첩되는 부분에 도전성으로 결합된다. 예를 들면, 상기 태양 전지들이 전면 금속화 콘택 패드들(6020)을 포함할 경우, 각 콘택 패드(6020)는 대응되는 후면 금속화 콘택 패드(6025)(존재할 경우)와 정렬되고 결합될 수 있거나, 후면 금속화 버스 바(35)(존재할 경우)와 정렬되고 결합될 수 있거나, 상기 인접하는 태양 전지 상의 금속 후면 콘택(6030)(존재할 경우)에 결합될 수 있다. 이는, 예를 들면 각 콘택 패드(6020) 상에 배치되는 전기적으로 도전성인 결합 물질의 별개의 부분들(예를 들면, 비드들), 또는 상기 태양 전지의 에지에 평행하게 진행되고 선택적으로 상기 콘택 패드들(6020)의 둘 또는 그 이상을 전기적으로 상호 연결하는 전기적으로 도전성인 결합 물질의 파선이나 연속되는 라인으로 구현될 수 있다.In a shingled super cell, the front surface metallization pattern of a solar cell is conductively coupled to an overlapping portion of the back surface metallization pattern of an adjacent solar cell. For example, if the solar cells include front surface metallized
상기 태양 전지들이 전면 금속화 콘택 패드들(6020)이 결핍될 경우, 그러면 예를 들면 각 전면 금속화 패턴 핑거(6015)는 대응되는 후면 금속화 콘택 패드(6025)(존재할 경우)와 정렬되고 결합될 수 있거나, 후면 금속화 버스 바(35)(존재할 경우)와 결합될 수 있거나, 상기 인접하는 태양 전지 상의 금속 후면 콘택(6030)(존재할 경우)과 결합될 수 있다. 이는, 예를 들면 각 핑거(6015)의 중첩된 단부 상에 배치되는 전기적으로 도전성인 결합 물질의 별개의 부분들(예를 들면, 비드들), 또는 상기 태양 전지의 에지에 평행하게 진행되고 선택적으로 핑거들(6015)의 둘 또는 그 이상을 전기적으로 상호 연결하는 전기적으로 도전성인 결합 물질의 파선이나 연속되는 라인으로 구현될 수 있다.If the solar cells lack front surface
전술한 바와 같이, 상기 인접하는 태양 전지의 중첩되는 후면 금속화의 일부들, 예를 들면 존재할 경우에 후면 버스 바(35) 및/또는 후면 금속 콘택(6030)은 상기 전면 금속화 패턴 내의 상기 핑거들에 직교하는 전류 확산 및 전기적인 도전을 제공할 수 있다. 상술한 바와 같이 전기적으로 도전성인 결합 물질의 파선이나 연속되는 라인들을 활용하는 변형예들에서, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은 상기 전면 금속화 패턴 내의 상기 핑거들에 직교하는 전류 확산 및 전기적인 도전을 제공할 수 있다. 상기 중첩되는 후방 금속화 및/또는 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질은, 예를 들면 상기 전면 금속화 패턴 내의 파손된 핑거들 또는 다른 핑거 파손들을 우회하도록 전류를 운반할 수 있다.As described above, portions of the overlapping backside metallization of the adjacent solar cell, for example
후면 금속화 콘택 패드들(6025) 및 버스 바(35)는, 존재할 경우, 예를 들면 스텐실 프린팅, 스크린 프린팅 또는 임의의 다른 적합한 방법으로 적용될 수 있는 실버 페이스트로 형성될 수 있다. 금속 후면 콘택(6030)은, 예를 들면, 알루미늄으로 형성될 수 있다.The backside metallized
임의의 다른 적합한 후면 금속화 패턴들 및 물질들 또한 사용될 수 있다.Any other suitable backside metallization patterns and materials may also be used.
도 78은 각기 도 76에 도시한 전면 금속화 패턴을 갖는 복수의 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 다이스될 수 있는 정사각형의 태양 전지(6300) 상의 예시적인 전면 금속화 패턴을 도시한다. 78 shows an exemplary front surface metallization pattern on a square
도 79는 각기 도 77a에 도시한 후면 금속화 패턴을 갖는 복수의 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 다이스될 수 있는 정사각형의 태양 전지(6300) 상의 예시적인 후면 금속화 패턴을 도시한다.79 shows an exemplary back surface metallization pattern on a square
여기에 설명되는 전면 금속화 패턴들은 표준의 세 개의 프린터 태양 전지 생산 라인 상에서 전면 금속화의 스텐실 프린팅을 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 상기 생산 공정은 제1 프린터를 사용하여 후면 콘택 패드들 또는 후면 실버 버스 바를 형성하도록 정사각형의 태양 전지의 후면 상으로 실버 페이스트를 스텐실 또는 스크린 프린팅하는 과정, 이후에 상기 후면 실버 페이스트를 건조시키는 과정, 이후에 제2 프린터를 사용하여 상기 태양 전지의 후면 상에 알루미늄 콘택을 스텐실 또는 스크린 프린팅하는 과정, 이후에 상기 알루미늄 콘택을 건조시키는 과정, 이후에 제3 프린터로의 단일 스텐실 단계에서 단일 스텐실을 이용하여 완전한 전면 금속화 패턴을 형성하도록 상기 태양 전지의 전면 상으로 실버 페이스트를 스텐실 프린팅하는 과정, 이후에 상기 실버 페이스트를 건조시키는 과정, 이후에 상기 태양 전지를 소성(firing)하는 과정을 포함할 수 있다. 이들 프린팅 및 관련 단계들은 적합한 경우에 임의의 다른 순서로 발생될 수 있거나, 생략될 수 있다.The front side metallization patterns described herein may enable stencil printing of the front side metallization on a standard three printer solar cell production line. For example, the production process may include stenciling or screen printing silver paste onto the back side of a square solar cell to form back side contact pads or back side silver bus bars using a first printer, followed by printing the back side silver paste drying, followed by stenciling or screen printing the aluminum contact on the back side of the solar cell using a second printer, followed by drying the aluminum contact, followed by a single stencil step to a third printer Stencil printing of silver paste onto the front surface of the solar cell to form a complete front surface metallization pattern using a single stencil, followed by drying of the silver paste, followed by firing the solar cell may include These printing and related steps may occur in any other order where appropriate, or may be omitted.
상기 전면 금속화 패턴을 프린트하는 스텐실의 사용은 스크린 프린팅으로 가능한 경우보다 좁은 핑거들의 생산을 가능하게 하며, 이는 태양 전지 효율을 향상시킬 수 있고 실버의 사용 및 이에 따른 생산 비용을 감소시킬 수 있다. 단일 스텐실로의 단일 스텐실 프린팅 단계에서 상기 전면 금속화 패턴을 스텐실 프린팅하는 것은, 예를 들면, 스크린 프린팅과 결합되어 다중의 스텐실들 또는 스텐실 프린팅이 다른 방향들로 연장되는 특징들을 정의하도록 중첩되는 프린트들을 위해 사용될 경우에 일어날 수 있는 스티칭을 나타내지 않고 균일한 높이를 갖는 전면 금속화 패턴의 생산을 가능하게 한다.The use of a stencil to print the front surface metallization pattern enables the production of narrower fingers than would be possible with screen printing, which may improve solar cell efficiency and reduce the use of silver and thus production costs. Stencil printing of the front surface metallization pattern in a single stencil printing step to a single stencil can be combined with, for example, screen printing to print multiple stencils or overlapping stencils to define features extending in different directions. It enables the production of a full-surface metallization pattern having a uniform height without exhibiting the stitching that would otherwise occur when used for metallization.
전면 및 후면 금속화 패턴들이 상기 정사각형의 태양 전지들 상에 형성된 후, 각 정사각형의 태양 전지는 둘 또는 그 이상의 직사각형의 태양 전지들로 분리될 수 있다. 이는, 예를 들면 절단 또는 임의의 다른 적합한 방법에 뒤이은 레이저 스크라이빙에 의해 이루어질 수 있다. 상기 직사각형의 태양 전지들은 이후에 중첩되는 슁글드 방식으로 배열될 수 있고, 슈퍼 셀을 형성하도록 상술한 바와 같이 서로 도전성으로 결합될 수 있다. 본 명세서에는, 예를 들면 전하 재결합을 증진시키는 절단된 에지들이 없이 상기 태양 전지의 에지들에서 감소된 전하 재결합 손실들을 갖는 태양 전지들을 제조하기 위한 방법들이 개시된다. 상기 태양 전지들은, 예를 들면 실리콘 태양 전지들이 될 수 있고, 보다 상세하게는 HIT 실리콘 태양 전지들이 될 수 있다. 본 명세서에는 또한 이러한 태양 전지들의 슁글드(중첩되는) 슈퍼 셀 배치들이 개시된다. 이와 같은 슈퍼 셀 내의 상기 개개의 태양 전지들은 중첩되도록 배열되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들을 구비하는 좁은 직사각형의 기하학적 구조들(예를 들면, 스트립과 같은 형상들)을 가질 수 있다. After front and back surface metallization patterns are formed on the square solar cells, each square solar cell can be separated into two or more rectangular solar cells. This may be done, for example, by cutting or any other suitable method followed by laser scribing. The rectangular solar cells can then be arranged in an overlapping shingled fashion and conductively coupled to each other as described above to form a super cell. Disclosed herein are methods for manufacturing solar cells with reduced charge recombination losses at the edges of the solar cell, for example without cleaved edges that promote charge recombination. The solar cells may be, for example, silicon solar cells, and more particularly may be HIT silicon solar cells. Also disclosed herein are shingled (overlapping) super cell deployments of such solar cells. The individual solar cells in such a super cell may have narrow rectangular geometries (eg, strip-like shapes) with the long sides of adjacent solar cells arranged to overlap.
HIT 태양 전지들과 같은 고효율 태양 전지들의 비용 효율이 높은 구현에 대한 주요한 도전은 종래에는 하나의 이러한 고효율 태양 전지로부터 인접하는 직렬 연결된 고효율 태양 전지로 큰 전류를 운반하기 위해 많은 양의 금속에 대한 필요성을 인식하는 것이다. 이러한 고효율 태양 전지들을 좁은 직사각형의 태양 전지 스트립들로 다이싱하는 과정 및 이후에 슈퍼 셀 내의 태양 전지들의 직렬 연결된 스트링을 형성하도록 인접하는 태양 전지들의 중첩되는 부분들 사이의 도전성 결합들을 구비하는 중첩되는(슁글드) 패턴으로 결과적인 태양 전지들을 배열하는 과정은 공정 단순화를 통해 모듈 비용을 감소시키는 기회를 제공한다. 이는 종래에 인접하는 태양 전지들을 금속 리본들로 상호 연결하기 위해 요구되는 태빙(tabbing) 공정 단계들이 제거될 수 있기 때문이다. 이러한 슁글링 접근은 또한 상기 태양 전지들을 통한 전류를 감소시키고(상기 개개의 태양 전지 스트립들이 종래보다 작은 활성 영역들을 가질 수 있기 때문에), 인접하는 태양 전지들 사이의 전류 통로 길이를 감소시킴에 의해 모듈 효율을 향상시킬 수 있으며, 이들 모두는 저항성 손실을 감소시키는 경향이 있다. 상기 감소된 전류는 또한 성능의 상당한 손실 없이 보다 비싸고 덜 저항성의 컨덕터들(예를 들면, 실버)을 덜 비싸지만 보다 저항성의 컨덕터들(예를 들면, 구리)로의 대체를 가능하게 할 수 있다. 또한, 이러한 슁글링 접근은 상기 태양 전지들의 전면들로부터 인터커넥트 리본들 및 관련 콘택들을 제거하여 비활성 모듈 영역을 감소시킬 수 있다.A major challenge for the cost-effective implementation of high-efficiency solar cells, such as HIT solar cells, has conventionally been the need for large amounts of metal to carry large currents from one such high-efficiency solar cell to an adjacent series-connected high-efficiency solar cell. is to recognize The process of dicing these high efficiency solar cells into narrow rectangular solar cell strips followed by overlapping with conductive bonds between overlapping portions of adjacent solar cells to form a series connected string of solar cells in a super cell. The process of arranging the resulting solar cells in a (shingled) pattern offers an opportunity to reduce module cost through process simplification. This is because the tabbing process steps conventionally required to interconnect adjacent solar cells with metal ribbons can be eliminated. This shingling approach also reduces the current through the solar cells (since the individual solar cell strips can have smaller active areas than conventionally) and by reducing the current path length between adjacent solar cells. It can improve module efficiency, all of which tend to reduce resistive losses. The reduced current may also enable replacement of more expensive and less resistive conductors (eg, silver) with less expensive but more resistive conductors (eg, copper) without significant loss of performance. Also, this shingling approach can reduce the inactive module area by removing interconnect ribbons and associated contacts from the front faces of the solar cells.
종래 크기의 태양 전지들은, 예를 들면, 약 156밀리미터(㎜)×약 156㎜의 치수들을 갖는 실질적으로 정사각형의 전면 및 후면들을 가질 수 있다. 앞서 설명한 슁글링 계획에서, 이와 같은 태양 전지는 두 개 또는 그 이상의(예를 들면, 두 개 내지 이십 개) 156㎜ 길이의 태양 전지 스트립들로 다이스된다. 이러한 슁글링 접근으로의 잠재적인 어려움은 종래 크기의 태양 전지를 얇은 스트립들로 다이싱하는 것이 종래 크기의 태양 전지와 비교하여 태양 전지의 활성 영역 당 셀 에지 길이를 증가시키는 점이며, 이는 상기 에지들에서의 전하 재결합으로 인해 성능을 저하시킬 수 있다.Conventionally sized solar cells may have substantially square front and back surfaces with dimensions of, for example, about 156 millimeters (mm) by about 156 mm. In the shingling scheme described above, such solar cells are diced into two or more (eg, two to twenty) 156 mm long solar cell strips. A potential difficulty with this shingling approach is that dicing a conventionally sized solar cell into thin strips increases the cell edge length per active area of the solar cell compared to conventionally sized solar cells, which The recombination of the charge in the field may degrade the performance.
예를 들면, 도 80은 약 156㎜×약 156㎜의 전방 및 후면 치수들을 갖는 HIT 태양 전지(7100)를 각기 약 156㎜×약 40㎜의 치수들의 좁은 직사각형의 전방 및 후면들을 가지는 몇몇 태양 전지 스트립들(7100a, 7100b, 7100c, 7100d)로 다이싱하는 과정을 개략적으로 예시한다(상기 태양 전지 스트립들의 156㎜의 긴 측면들은 도면 내부로 연장된다). 예시한 예에서, HIT 셀(7100)은 n-형의 미세결정질 베이스(5105)를 포함하며, 이는 예를 들면 약 180미크론의 두께 및 약 156㎜×약 156㎜의 치수들을 갖는 정사각형의 전면과 후면을 가질 수 있다. 진성 비정질 Si:H(a-Si:H)의 약 5나노미터(㎚) 두께의 층 및 n+ 도핑된 a-Si:H의 약 5㎚ 두께의 층(양 층들을 함께 참조 부호 7110로 나타냄)이 상기 결정질 실리콘 베이스(7105)의 전면 상에 증착된다. 투명 도선성 산화물(TCO)의 약 65㎚ 두께의 두꺼운 막(5120)이 a-Si:H 층들(7110) 상에 증착된다. TCO 층(7120) 상에 배치되는 도전성의 금속 그리드 라인(grid line)들(7130)은 상기 태양 전지의 전면에 대해 전기적인 접촉을 제공한다. 진성 a-Si:H의 약 5㎚ 두께의 층 및 p+ 도핑된 a-Si:H의 약 5㎚ 두께의 층(양 층들을 함께 참조 부호 7115로 나타냄)이 상기 결정질 실리콘 베이스(7105)의 후면 상에 배치된다. 투명 도전성 산화물(TCO)의 약 65㎚ 두께의 막(7125)이 a-Si:H 층들(7115) 상에 배치되고, TCO 층(7125) 상에 배치되는 도전성 금속 그리드 라인들(7135)이 상기 태양 전지의 후면에 대한 전기적인 접촉을 제공한다(앞서 언급한 치수들과 물질들은 제한적이기 보다는 예시적인 것으로 의도되며, 적합한 경우에 변화될 수 있다).For example, FIG. 80 shows a HIT
도 80을 여전히 참조하면, HIT 태양 전지(7100)가 스트립 태양 전지들(7100a, 7100b, 7100c, 7100d)을 형성하도록 종래의 방법들에 의해 절단될 경우, 새롭게 형성되는 절단된 에지들(7140)은 패시베이트되지 않는다. 이들 패시베이트되지 않은 에지들은 높은 밀도의 댕글링(dangling) 화학 결합들을 함유하며, 이는 전하 재결합을 증진시키고 상기 태양 전지들의 성능을 감소시킨다. 특히, n-p 접합을 노출시키는 상기 절단된 표면(7145) 및 고농도로 도핑된 전면 전계(층들(7110) 내)를 노출시키는 상기 절단된 표면이 패시베이트되지 않고, 전하 재결합을 상당히 증진시킬 수 있다. 또한, 종래의 레이저 절단 또는 레이저 스크라이빙 공정들이 태양 전지(7100)를 다이싱하는 데 이용될 경우, 비정질 실리콘의 재결정화(7150)와 같은 열적 손상이 상기 새롭게 형성되는 에지들에 발생될 수 있다. 상기 패시베이트되지 않은 에지들 및 상기 열적 손상의 결과로, 종래의 제조 공정들이 이용되는 경우에 절단된 태양 전지들(7100a, 7100b, 7100c, 7100d) 상에 형성되는 새로운 에지들은 상기 단락(short-circuit) 전류, 상기 개방 회로 전압 및 상기 태양 전지들의 의사 충전율을 감소시키는 것으로 예상될 수 있다. 이는 상기 태양 전지들의 성능의 상당한 감소에 이른다.Still referring to FIG. 80 , when HIT
보다 좁은 태양 전지 스트립들로의 종래 크기의 HIT 태양 전지의 다이싱 동안에 상기 재결합을 증진시키는 에지들의 형성은 도 85A-도 85J에 예시한 방법으로 회피될 수 있다. 이러한 방법은 상기 p-n 접합 및 상기 고농도로 도핑된 전면 전계를 그렇지 않으면 소수 캐리어들에 대한 재결합 부위들로 작용할 수 있었던 상기 절단된 에지들과 전기적으로 분리시키기 위해 상기 종래 크기의 태양 전지(7100)의 전방 및 후면들 상의 소자 분리 트렌치(isolation trench)들을 이용한다. 상기 트렌치 에지들은 종래의 절단에 의해 정의되지 않지만, 대신에 화학적 식각 또는 레이저 패터닝에 의해서 정의되고, 전방 및 후방 트렌치들 모두를 패시베이트하는 TCO와 같은 패시베이션층의 증착이 수반된다. 상기 고농도로 도핑된 영역들과 비교하여, 상기 베이스 도핑은 상기 베이스의 패시베이트되지 않은 절단된 에지들에 도달되는 상기 접합 내의 전자들의 가능성이 적어지도록 충분히 낮다. 또한, 커프(kerf)가 없는 웨이퍼 다이싱 기술, 열 레이저 분리(TLS)이 상기 웨이퍼들을 절단하는 데 이용될 수 있고, 잠재적인 열적 손상을 회피할 수 있다.The formation of the recombination-promoting edges during dicing of a conventionally sized HIT solar cell into narrower solar cell strips can be avoided in the manner illustrated in FIGS. 85A-85J . This method involves the use of the conventionally sized
도 85A-도 85J에 예시한 예에서, 상기 출발 물질은 약 156㎜ 정사각형의 n-형 단결정질 실리콘의 절단된 대로의 웨이퍼이며, 이는 예를 들면 약 1옴-센티미터 내지 약 3옴-센티미터의 벌크 비저항(bulk resistivity)을 가질 수 있고, 예를 들면 약 180미크론 두께가 될 수 있다(웨이퍼(7105)는 상기 태양 전지들의 베이스를 형성한다). In the example illustrated in Figures 85A-85J, the starting material is an as-cut wafer of n-type monocrystalline silicon of about 156 mm square, for example about 1 ohm-centimeter to about 3 ohm-centimeter. It may have a bulk resistivity, for example about 180 microns thick (
도 81a를 참조하면, 절단된 대로의 웨이퍼(7105)는 통상적으로 텍스처(texture) 식각되고, 산(acid) 세척되며, 세정되고, 건조된다. Referring to FIG. 81A , the as-
다음에, 도 81b에서 약 5㎚ 두께의 진성 a-Si:H 층 및 약 5㎚ 두께의 도핑된 n+ a-Si:H 층(양 층들을 함께 참조 부호 7110으로 나타냄)이, 예를 들면, 약 150℃ 내지 약 200℃의 온도에서, 예를 들면 플라즈마 증대 화학 기상 증착(PECVD)에 의해 상기 웨이퍼(7105)의 전면 상에 증착된다. Next, in FIG. 81b an intrinsic a-Si:H layer about 5 nm thick and a doped n+ a-Si:H layer about 5 nm thick (both layers are together denoted by reference numeral 7110) are, for example, Deposited on the front surface of the
다음에, 도 81c에서 약 5㎚ 두께의 진성 a-Si:H 층 및 약 5㎚ 두께의 도핑된 p+ a-Si:H 층(양 층들을 함께 참조 부호 7115로 나타냄)이, 예를 들면, 약 150℃ 내지 약 200℃의 온도에서, 예를 들면 PECVD에 의해 상기 웨이퍼(7105)의 후면 상에 증착된다.Next, in FIG. 81c an intrinsic a-Si:H layer about 5 nm thick and a doped p+ a-Si:H layer about 5 nm thick (both layers together denoted by reference numeral 7115) are, for example, It is deposited on the backside of the
다음에, 도 81d에서 상기 전방 a-Si:H 층들(7110)은 소자분리 트렌치들(7112)을 형성하도록 패터닝된다. 소자분리 트렌치들(7112)은 통상적으로 웨이퍼(7105)에 도달되도록 층들(7110)을 관통하며, 예를 들면 약 100미크론 내지 약 1000미크론, 예를 들면 약 200미크론의 폭들을 가질 수 있다. 통상적으로, 상기 트렌치들은 상기 패터닝 기술 및 후속하여 적용되는 절단 기술들의 정확도에 따라 사용될 수 있는 가장 작은 폭을 가진다. 트렌치들(7112)의 패터닝은, 예를 들면, 레이저 패터닝 또는 화학적 식각(예를 들면, 잉크젯 습식 패터닝)을 이용하여 이루어질 수 있다. Next, in FIG. 81D , the front a-Si:H layers 7110 are patterned to form
다음에, 도 81e에서 상기 후방 a-Si:H 층들(7115)이 소자분리 트렌치들(7117)을 형성하도록 패터닝된다. 소자분리 트렌치들(7112)과 유사하게, 소자분리 트렌치들(7117)은 통상적으로 웨이퍼(7105)에 도달하도록 층들(7115)을 관통하며, 예를 들면 약 100미크론 내지 약 1000미크론, 예를 들면 약 200미크론의 폭들을 가질 수 있다. 트렌치들(7117)의 패터닝은, 예를 들면, 레이저 패터닝 또는 화학적 식각(예를 들면, 잉크젯 습식 패터닝)을 이용하여 구현될 수 있다. 각 트렌치(7117)는 상기 구조의 전면 상의 대응되는 트렌치(7112)와 일렬로 된다. Next, in FIG. 81E , the back a-Si:H layers 7115 are patterned to form
다음에, 도 81f에서 약 65㎚ 두께의 TCO 층(7120)이 상기 패터닝된 전면 a-Si:H 층들(7110) 상에 증착된다. 이는, 예를 들면 물리 기상 증착(PVD)에 의하거나 이온 도금에 의해 이루어질 수 있다. TCO 층(7120)은 a-Si:H 층들(7110) 내의 트렌치들(7112)을 채우고, 층들(7110)의 외측 에지들을 코팅하며, 이에 따라 상기 층들(7110)의 표면들을 패시베이트한다. TCO 층(7120)은 또한 반사 방지 코팅으로 기능한다.Next, in FIG. 81F a
다음에, 도 81g에서 약 65㎚의 두꺼운 TCO 층(7125)이 상기 패터닝된 후면 a-Si:H 층들(7115) 상에 증착된다. 이는, 예를 들면 PVD에 의하거나 이온 도금에 의해 이루어질 수 있다. TCO 층(7125)은 a-Si:H 층들(7115) 내의 트렌치들(7117)을 채우고, 층들(115)의 외측 에지들을 코팅하며, 이에 따라 상기 층들(7115)의 표면들을 패시베이트한다. TCO 층(7125)은 또한 반사 방지 코팅으로 기능한다.Next, in FIG. 81G a
다음에, 도 81h에서 도전성(예를 들면, 금속) 전면 그리드 라인들(7130)이 TCO 층(7120) 상으로 스크린 프린트된다. 그리드 라인들(7130)은, 예를 들면 저온 실버 페이스트들로 형성될 수 있다.Next, in FIG. 81H conductive (eg, metal)
다음에, 도 81i에서 도전성(예를 들면, 금속) 후면 그리드 라인들(7135)이 TCO 층(7125) 상으로 스크린 프린트된다. 그리드 라인들(7135)은, 예를 들면 저온 실버 페이스트들로 형성될 수 있다.Next, in FIG. 81I conductive (eg, metal)
다음에, 그리드 라인들(7130) 및 그리드 라인들(7135)의 증착 후, 상기 태양 전지는, 예를 들면 약 200℃의 온도에서 약 30분 동안 큐어링된다.Next, after deposition of
다음에, 도 81j에서 상기 태양 전지는 상기 트렌치들의 중심에서 상기 태양 전지를 다이싱하여 태양 전지 스트립들(7155a, 7155b, 7155c, 7155d)로 분리된다. 다이싱은 상기 트렌치들과 일치되게 상기 태양 전지를 절단하도록 상기 트렌치들의 중심들에서 종래의 레이저 스크라이빙 및 기계적 절단을 이용하여 이루어질 수 있다. 선택적으로는, 다이싱은 상기 트렌치들의 중심들에서의 레이저 유도 가열이 상기 트렌치들과 일치되게 상기 태양 전지의 절단을 가져오는 기계적인 스트레스를 유도하는 열 레이저 분리 공정(예를 들면, 제놉틱사(Jenoptik AG)에 의해 개발된 바와 같은)을 이용하여 이루어질 수 있다. 후자의 접근은 상기 태양 전지들의 에지들에 대한 열적 손상을 회피할 수 있다.Next, in FIG. 81J , the solar cell is separated into
결과적인 스트립 태양 전지들(7155a-7155d)은 도 80에 도시한 스트립 태양 전지들(7100a-7100d)과 다르다. 특히, 태양 전지들(7140a-7140d) 내의 a-Si:H 층들(7110) 및 a-Si:H 층들(7115)의 에지들은 기계적 절단에 의해서가 아니라 식각 또는 레이저 패터닝에 의해 형성된다. 또한, 태양 전지들(7155a-7155d) 내의 상기 층들(7110) 및 층들(7115)의 에지들은 TCO 층에 의해 패시베이트된다. 그 결과, 태양 전지들(7140a-7140d)은 태양 전지들(7100a-7100d) 내에 존재하는 상기 전하 재결합을 증진시키는 절단된 에지들이 결핍된다.The resulting strip
도 81a-도 81j에 관하여 설명되는 방법은 제한하기 보다는 예시적인 것으로 의도된다. 특정한 순서들로 수행되는 것으로 설명되는 단계들은 적합한 경우에 다른 순서들이나 나란히 수행될 수 있다. 단계들과 물질층들은 적합한 경우에 생략될 수 있거나, 추가될 수 있거나, 치환될 수 있다. 예를 들면, 구리 도금된 금속화가 사용될 경우, 그러면 추가적인 패터닝과 시드층(seed layer) 증착 단계들이 상기 공정에 포함될 수 있다. 또한, 일부 변형예들에서 상기 전면 a-Si:H 층들(7110)만이 소자분리 트렌치들을 형성하도록 패터닝되고, 소자분리 트렌치들은 상기 후면 a-Si:H 층들(7115) 내에 형성되지 않는다. 다른 변형예들에서, 상기 후면 a-Si:H 층들(7115)만이 소자분리 트렌치들을 형성하도록 패터닝되고, 소자분리 트렌치들이 상기 전면 a-Si:H 층들(7115) 내에 형성되지 않는다. 도 81a-도 81j의 예들에서와 같이, 이들 변형예들에서도 다이싱이 상기 트렌치들의 중심들에서 일어난다.The method described with respect to FIGS. 81A- 81J is intended to be illustrative rather than limiting. Steps described as being performed in specific orders may be performed in other orders or in parallel as appropriate. Steps and material layers may be omitted, added or substituted where appropriate. For example, if copper plated metallization is used, then additional patterning and seed layer deposition steps may be included in the process. Also, in some variations, only the front surface a-Si:H layers 7110 are patterned to form isolation trenches, and isolation trenches are not formed in the rear surface a-Si:H layers 7115 . In other variations, only the back side a-Si:H layers 7115 are patterned to form isolation trenches, and no isolation trenches are formed in the front side a-Si:H layers 7115 . As in the examples of Figures 81a-j, dicing takes place in the centers of the trenches in these variants as well.
좁은 태양 전지 스트립들로의 종래 크기의 HIT 태양 전지의 다이싱 동안에 상기 재결합을 증진시키는 에지들의 형성 또한 도 81a-도 81j에 대해 설명한 방법에 채용되는 바와 유사하게 소자분리 트렌치들도 이용하는 도 82a-도 82j에 예시한 방법으로 회피될 수 있다. 82A- The formation of edges that promote recombination during dicing of a conventionally sized HIT solar cell into narrow solar cell strips also uses isolation trenches similar to that employed in the method described with respect to FIGS. 81A- 81J . This can be avoided by the method illustrated in FIG. 82J.
도 82a를 참조하면, 이러한 예에서 상기 출발 물질은 다시 약 156㎜ 정사각형의 n-형 단결정질 실리콘인 절단된 대로의 웨이퍼(7105)이며, 이는 예를 들면 약 1옴-센티미터 내지 약 3옴-센티미터의 벌크 비저항을 가질 수 있고, 예를 들면 약 180미크론의 두께가 될 수 있다.82A, the starting material in this example is again a
도 82b를 참조하면, 트렌치들(7160)이 상기 웨이퍼(7105)의 전면 내에 형성된다. 이들 트렌치들은, 예를 들면 약 80미크론 내지 약 150미크론, 예를 들면 약 90미크론의 깊이들을 가질 수 있고, 예를 들면 약 10미크론 내지 약 100미크론의 폭들을 가질 수 있다. 소자분리 트렌치들(7160)은 웨이퍼(7105)로부터 형성되는 상기 태양 전지 스트립들의 기하학적 구조를 한정한다. 다음에 설명하는 바와 같이, 웨이퍼(7105)는 이들 트렌치들과 일치되게 절단될 것이다. 트렌치들(7160)은, 예를 들면 종래의 레이저 웨이퍼 스크라이빙에 의해 형성될 수 있다. 82B ,
다음에, 도 82c에서 웨이퍼(7105)는 통상적으로 텍스처 식각되고, 산 세척되며, 세정되고, 건조된다. 상기 식각은 통상적으로 절단된 대로의 웨이퍼(7105) 표면들 내에 초기에 존재하거나 트렌치들(7160)의 형성 동안에 야기되는 손상을 제거한다. 상기 식각은 또한 트렌치들(7160)을 넓어지게 할 수 있고 깊어지게 할 수 있다.Next, in Figure 82C,
다음에, 도 82d에서 약 5㎚ 두께의 진성 a-Si:H 층 및 약 5㎚ 두께의 도핑된 n+ a-Si:H 층(양 층들을 함께 참조 부호 7110로 나타냄)이, 예를 들면 약 150℃ 내지 약 200℃의 온도에서, 예를 들면 PECVD에 의해 상기 웨이퍼(7105)의 전면 상에 증착된다.Next, in FIG. 82D an intrinsic a-Si:H layer about 5 nm thick and a doped n+ a-Si:H layer about 5 nm thick (both layers together denoted by reference numeral 7110) are, for example, about It is deposited on the front surface of the
다음에, 도 82e에서 약 5㎚ 두께의 진성 a-Si:H 층 및 약 5㎚ 두께의 도핑된 p+ a-Si:H 층(양 층들을 함께 참조 부호 7115로 나타냄)이, 예를 들면, 약 150℃ 내지 약 200℃의 온도에서, 예를 들면 PECVD에 의해 상기 웨이퍼(7105)의 후면 상에 증착된다. Next, in Fig. 82E, an intrinsic a-Si:H layer about 5 nm thick and a doped p+ a-Si:H layer about 5 nm thick (both layers together denoted by reference numeral 7115) are, for example, It is deposited on the backside of the
다음에, 도 82f에서 약 65㎚ 두께의 TCO 층(7120)이 전면 a-Si:H 층들(7110) 상에 증착된다. 이는, 예를 들면 물리 기상 증착(PVD)에 의하거나 이온 도금에 의해 이루어질 수 있다. TCO 층(7120)은 트렌치들(7160)을 채울 수 있고, 통상적으로 트렌치들(7160)의 벽들과 바닥들 및 층들(7110)의 외측 에지들을 코팅하며, 이에 따라 상기 코팅된 표면들을 패시베이트한다. TCO 층(7120)은 또한 반사 방지 코팅으로 기능한다.Next, in FIG. 82F , a
다음에, 도 82g에서 약 65㎚의 두꺼운 TCO 층(7125)이 상기 후면 a-Si:H 층들(7115) 상에 증착된다. 이는, 예를 들면 PVD에 의하거나 이온 도금에 의해 이루어질 수 있다. TCO 층(7125)은 상기 층들(7115)의 표면들(예를 들면, 상기 외측 에지들을 포함하여)을 패시베이트하며, 또한 반사 방지 코팅으로 기능한다.Next, in FIG. 82G a
다음에, 도 82h에서 도전성(예를 들면, 금속) 전면 그리드 라인들(7130)이 TCO 층(7120) 상으로 스크린 프린트된다. 그리드 라인들(7130)은, 예를 들면 저온 실버 페이스트들로 형성될 수 있다.Next, in FIG. 82H conductive (eg, metal)
다음에, 도 82i에서 도전성(예를 들면, 금속) 후면 그리드 라인들(7135)이 TCO 층(7125) 상으로 스크린 프린트된다. 그리드 라인들(7135)은, 예를 들면 저온 실버 페이스트들로 형성될 수 있다.Next, in FIG. 82I conductive (eg, metal)
다음에, 그리드 라인들(7130) 및 그리드 라인들(7135)의 증착 후, 상기 태양 전지는, 예를 들면 약 200℃의 온도에서 약 30분 동안 큐어링된다.Next, after deposition of
다음에, 도 82j에서 상기 태양 전지는 상기 태양 전지를 상기 트렌치들에서 다이싱함에 의해 태양 전지 스트립들(7165a, 7165b, 7165c, 7165d)로 분리된다. 다이싱은 상기 태양 전지를 상기 트렌치들과 일치되게 절단하도록 상기 트렌치들의 중심에서 종래의 기계적 절단을 이용하여 이루어질 수 있다. 선택적으로는, 다이싱은, 예를 들면 상술한 바와 같이 열 레이저 분리 공정을 이용하여 구현될 수 있다.Next, in FIG. 82J the solar cell is separated into
결과적인 스트립 태양 전지들(7165a-7165d)은 도 80에 도시한 스트립 태양 전지들(7100a-7100d)과 다르다. 특히, 태양 전지들(7165a-7165d) 내의 a-Si:H 층들(7110)의 에지들이 기계적 절단에 의해서가 아니라 식각에 의해 형성된다. 또한, 상기 태양 전지들(7165a-7165d) 내의 층들(7110)의 에지들은 TCO 층에 의해 패시베이트된다. 그 결과, 태양 전지들(7165a-7165d)은 태양 전지들(7100a-7100d) 내에 존재하는 전하 재결합을 증진시키는 절단된 에지들이 결핍된다.The resulting strip
도 82a-도 82j에 관하여 설명되는 방법은 제한적이기 보다는 예시적으로 의도된 것이다. 특정한 순서로 수행되는 것으로 설명되는 단계들은 적합한 경우에 다른 순서들이나 나란히 수행될 수 있다. 단계들과 물질들 및 층들은 적합한 경우에 생략될 수 있거나, 추가될 수 있거나, 치환될 수 있다. 예를 들면, 구리 도금된 금속화가 사용될 경우, 그러면 추가적인 패터닝 및 시드층 증착 단계들이 상기 공정에 포함될 수 있다. 또한, 일부 변형예들에서 트렌치들(7160)은 상기 웨이퍼(7105)의 전면에 보다는 웨이퍼(7105)의 후면에 형성될 수 있다.The method described with respect to FIGS. 82A-82J is intended to be illustrative rather than limiting. Steps described as being performed in a particular order may be performed in other orders or in parallel as appropriate. Steps and materials and layers may be omitted, added or substituted where appropriate. For example, if copper plated metallization is used, then additional patterning and seed layer deposition steps may be included in the process. Also, in some variations,
도 81a-도 81j 및 도 86A-도 86J에 관하여 설명되는 방법들은 n-형 및 p-형의 HIT 태양 전지들 모두에 적용 가능하다. 상기 태양 전지들은 전면 에미터(emitter) 또는 후면 에미터가 될 수 있다. 상기 에미터 없이 상기 측면에 대해 분리 공정을 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 절단된 웨이퍼 에지들 상의 재결합을 감소시키기 위한 상술한 바와 같은 소자분리 트렌치들 및 패시베이션 층들의 사용은 다른 태양 전지 설계들 및 실리콘 이외의 물질계를 사용하는 태양 전지들에 적용될 수 있다.81A-81J and 86A-86J are applicable to both n-type and p-type HIT solar cells. The solar cells can be either a front emitter or a back emitter. It may be desirable to apply a separation process to the side without the emitter. Also, the use of isolation trenches and passivation layers as described above to reduce recombination on cleaved wafer edges can be applied to other solar cell designs and solar cells using a material system other than silicon.
도 1을 다시 참조하면, 상술한 방법들에 의해 형성되는 직렬 연결된 태양 전지들(10)의 스트링은 슈퍼 셀(100)을 형성하도록 중첩되고 전기적으로 연결되는 인접하는 태양 전지들의 단부들을 구비하여 슁글드 방식으로 유리하게 배열될 수 있다. 슈퍼 셀(100)에서, 인접하는 태양 전지들(10)은 하나의 태양 전지의 전면 금속화 패턴을 상기 인접하는 태양 전지의 후면 금속화 패턴에 전기적으로 연결하는 전기적으로 도전성인 결합 물질에 의해 이들이 중첩되는 영역에서 서로 도전성으로 결합된다. 적합한 전기적으로 도전성인 결합 물질들은, 예를 들면, 전기적으로 도전성인 접착제들 및 전기적으로 도전성인 접착 필름들과 접착 테이프들, 그리고 종래의 땜납들을 포함할 수 있다.Referring again to FIG. 1 , a string of series-connected
도 5a-도 5b를 다시 참조하면, 도 5a는 각기 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이의 절반과 대략적으로 동일한 길이를 갖는 이십 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(200)을 도시한다. 슈퍼 셀들은 슈퍼 셀들의 열 개의 열들을 형성하도록 쌍들로 단대단으로 배열되며, 상기 슈퍼 셀들의 열들과 긴 측면들은 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향된다. 다른 변형예들에서, 슈퍼 셀들의 각 열은 셋 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함할 수 있다. 또한, 다른 변형예들에서, 슈퍼 셀들은 열들로 단대단으로 배열될 수 있고, 상기 슈퍼 셀들의 열들과 긴 측면들은 직사각형의 태양광 모듈의 긴 측면들에 평행하게 배향될 수 있거나, 정사각형의 태양광 모듈의 측면에 평행하게 배향될 수 있다. 더욱이, 태양광 모듈은 이러한 예에서 도시한 경우보다 많거나 보다 적은 슈퍼 셀들 및 슈퍼 셀들의 보다 많거나 보다 적은 열들을 포함할 수 있다.Referring again to FIGS. 5A-5B , FIG. 5A is an exemplary rectangular solar cell comprising twenty rectangular
각 열 내의 슈퍼 셀들이 이들의 적어도 하나가 상기 열 내의 다른 하나의 슈퍼 셀에 인접하는 상기 슈퍼 셀의 단부 상의 전면 단부 콘택을 가지도록 배열되는 변형예들에서, 도 5a에 도시한 선택적인 갭(210)은 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 슈퍼 셀들(100)의 전면 단부 콘택들에 대한 전기적인 접촉을 가능하게 하도록 존재할 수 있다. 슈퍼 셀들의 각 열이 셋 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 포함하는 변형예들에서, 슈퍼 셀들 사이의 추가적인 선택적 갭들은 유사하게 상기 태양광 모듈의 측면들로부터 떨어져 위치하는 전면 단부 콘택들에 대한 전기적인 접촉을 가능하게 하도록 존재할 수 있다.In variants in which the super cells in each row are arranged such that at least one of them has a front end contact on the end of the super cell adjacent the other super cell in the row, the optional gap shown in FIG. 5A ( 210 may be present to enable electrical contact to the front end contacts of the
도 5b는 각기 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이를 가지는 열 개의 직사각형의 슈퍼 셀들(100)을 포함하는 다른 예시적인 직사각형의 태양광 모듈(300)을 도시한다. 상기 슈퍼 셀들은 상기 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 배향된 이들의 긴 측면들을 구비하여 배열된다. 다른 변형예들에서, 상기 슈퍼 셀들은 직사각형의 태양광 모듈의 긴 측면들의 길이에 대략적으로 동일한 길이들을 가질 수 있고, 상기 태양광 모듈의 긴 측면들에 평행한 이들의 긴 측면들을 구비하여 배향될 수 있다. 상기 슈퍼 셀들은 또한 정사각형의 태양광 모듈의 측면들의 길이와 대략적으로 동일한 길이들을 가질 수 있고, 상기 태양광 모듈의 측면에 평행하게 배향되는 이들의 긴 측면들을 구비하여 배열될 수 있다. 또한, 태양광 모듈은 이러한 예에서 도시한 경우보다 많거나 보다 적은 이러한 측면 길이의 슈퍼 셀들을 포함할 수 있다.5B shows another exemplary rectangular
도 5b는 또한 태양광 모듈(200) 내의 슈퍼 셀들을 열들 내에서 인접하는 슈퍼 셀들 사이에 갭이 존재하지 않을 때에 도 5a의 태양광 모듈(200)이 어떻게 보이는 가를 도시한다. 태양광 모듈 내에서 슈퍼 셀들(100)의 임의의 다른 적합한 배치도 사용될 수 있다.FIG. 5B also shows how the
다음에 열거되는 단락들은 본 발명의 추가적이고 제한적이지 않은 측면들을 제공한다.The following enumerated paragraphs provide additional, non-limiting aspects of the invention.
1. 태양광 모듈은,1. Solar module,
N≥25의 약 10볼트 이상의 평균 항복 전압을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 태양 전지들의 직렬 연결된 스트링을 구비하고, 상기 태양 전지들은 중첩되고 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 포함하는 하나 또는 그 이상의 슈퍼 셀들로 그룹화되며;A series connected string of rectangular or substantially rectangular solar cells having an average breakdown voltage of at least about 10 volts of N≧25, wherein the solar cells are adjacent to each other conductively bonded to each other with an overlapping and electrically and thermally conductive adhesive. grouped into one or more super cells comprising two or more of said solar cells arranged in line with long sides of said solar cells;
상기 태양 전지들의 스트링 내의 <N의 태양 전지들의 단일의 태양 전지 또는 그룹은 바이패스 다이오드와 개별적으로 전기적으로 병렬로 연결되지 않는다.A single solar cell or group of <N solar cells in the string of solar cells is not individually electrically connected in parallel with a bypass diode.
2. 사항 1의 태양광 모듈에서, N은 30보다 크거나 같은 정수이다.2. The solar module of
3. 사항 1의 태양광 모듈에서, N은 50보다 크거나 같은 정수이다.3. The solar module of
4. 사항 1의 태양광 모듈에서, N은 100보다 크거나 같은 정수이다.4. The solar module of
5. 사항 1의 태양광 모듈에서, 상기 접착제는 인접하는 태양 전지들 사이에 상기 태양 전지들에 직교하여 약 0.1㎜보다 작거나 같은 두께 및 상기 태양 전지들에 직교하여 약 1.5w/m/k보다 크거나 같은 열전도율을 갖는 결합들을 형성한다.5. The solar module of
6. 사항 1의 태양광 모듈에서, 상기 N의 태양 전지들은 단일 슈퍼 셀로 그룹화된다.6. The solar module of
7. 사항 1의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 폴리머로 봉지된다.7. The solar module of
7A. 사항 7의 태양광 모듈에서, 상기 폴리머는 열가소성 올레핀 폴리머를 포함한다.7A. The solar module of
7B. 사항 7의 태양광 모듈에서, 상기 폴리머는 유리 전면 시트 및 배면 시트 사이에 개재된다.7B. The solar module of
7C. 사항 7B의 태양광 모듈에서, 상기 배면 시트는 유리를 포함한다.7C. The solar module of clause 7B, wherein the back sheet comprises glass.
8. 사항 1의 태양광 모듈에서, 상기 태양 전지들은 실리콘 태양 전지들이다.8. The solar module of
9. 태양광 모듈은,9. Solar module,
상기 태양광 모듈의 에지에 평행한 상기 태양광 모듈의 전체 길이 또는 폭을 실질적으로 가로지르는 슈퍼 셀을 구비하고, 상기 슈퍼 셀은 중첩되고 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 약 10볼트 이상의 항복 전압을 갖는 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 태양 전지들의 직렬 연결된 스트링을 포함하며;a super cell substantially transversing the entire length or width of the solar module parallel to the edge of the solar module, wherein the super cells overlap and adjacent adjacent cells conductively bonded to each other with an electrically and thermally conductive adhesive. a series connected string of N rectangular or substantially rectangular solar cells having a breakdown voltage of at least about 10 volts arranged in line with the long sides of the solar cells;
상기 슈퍼 셀 내의 <N의 태양 전지들의 단일의 태양 전지 또는 그룹은 바이패스 다이오드와 개별적으로 전기적으로 병렬로 연결되지 않는다.A single solar cell or group of <N solar cells in the super cell is not individually electrically connected in parallel with a bypass diode.
10. 사항 9의 태양광 모듈에서, N>24이다.10. In the solar module of item 9, N>24.
11. 사항 9의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.11. The solar module of clause 9, wherein the super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
12. 사항 9의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 유리 전면 및 배면 시트들 사이에 개재되는 열가소성 올레핀 폴리머 내에 봉지된다.12. The solar module of clause 9, wherein the super cells are encapsulated in a thermoplastic olefin polymer interposed between glass front and back sheets.
13. 슈퍼 셀은,13. Super Cell,
복수의 실리콘 태양 전지들을 구비하고, 각각의 실리콘 태양 전지는:A plurality of silicon solar cells, each silicon solar cell comprising:
제1 및 제2 대향하게 위치하는 평행한 긴 측면들 및 두 개의 대향하게 위치하는 짧은 측면들에 의해 정의되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전면 및 후면을 포함하며, 상기 전면들의 적어도 일부들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 태양 복사에 노출되고;a rectangular or substantially rectangular front surface and a rear surface having shapes defined by first and second oppositely located parallel long sides and two oppositely located short sides, wherein at least portions of the front surfaces are exposed to solar radiation during operation of the string of solar cells;
상기 전면 상에 배치되고, 상기 제1 긴 측면에 인접하게 위치하는 적어도 하나의 전면 콘택 패드를 포함하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화 패턴을 포함하고;an electrically conductive front surface metallization pattern disposed on the front surface and comprising at least one front surface contact pad positioned adjacent the first long side;
상기 후면 상에 배치되고, 상기 제2 긴 측면에 인접하여 위치하는 적어도 하나의 후면 콘택 패드를 포함하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 포함하며;an electrically conductive backside metallization pattern disposed on the backside and comprising at least one backside contact pad positioned adjacent the second long side;
상기 실리콘 태양 전지들은 중첩되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 긴 측면들과 일렬로 되고, 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고, 도전성 접착 결합 물질로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 전면 및 후면 콘택 패드들과 일렬로 배치되며;The silicon solar cells are lined up with first and second long sides of overlapping adjacent silicon solar cells, overlapping to electrically connect the silicon solar cells in series, and adjacently conductively bonded with a conductive adhesive bonding material. disposed in line with front and back contact pads on silicon solar cells;
각 실리콘 태양 전지의 상기 전면 금속화 패턴은 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 적어도 하나의 전면 콘택 패드에 실질적으로 제한하도록 구성되는 배리어를 포함한다.The front surface metallization pattern of each silicon solar cell comprises a barrier configured to substantially confine the conductive adhesive bonding material to at least one front surface contact pad prior to curing the conductive adhesive bonding material during fabrication of the super cell. .
14. 사항 13의 슈퍼 셀에서, 인접하고 중첩되는 실리콘 태양 전지들의 각 쌍에 대해, 상기 실리콘 태양 전지들의 하나의 전면 상의 배리어가 다른 하나의 실리콘 태양 전지의 일부에 의해 중첩되고 감춰지며, 이에 따라 상기 도전성 접착 결합 물질을 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 실리콘 태양 전지의 전면의 중첩되는 영역들에 실질적으로 제한한다.14. The super cell of clause 13, wherein for each pair of adjacent and overlapping silicon solar cells, the barrier on the front side of one of the silicon solar cells is overlapped and hidden by a portion of the other silicon solar cell, thus The conductive adhesive bonding material is substantially confined to overlapping regions of the front surface of the silicon solar cell prior to curing of the conductive adhesive bonding material during fabrication of the super cell.
15. 사항 13의 슈퍼 셀에서, 상기 배리어는 상기 연속되는 도전성 라인과 상기 태양 전지의 제1 긴 측면 사이에 위치하는 적어도 하나의 전면 콘택 패드를 구비하여, 상기 제1 긴 측면의 실질적으로 전체 길이에 평행하게 진행되는 연속되는 도전성 라인을 포함한다. 15. The super cell of clause 13, wherein the barrier comprises at least one front surface contact pad positioned between the continuous conductive line and a first long side of the solar cell, wherein the barrier comprises substantially the entire length of the first long side. A continuous conductive line running parallel to
16. 사항 15의 슈퍼 셀에서, 상기 전면 금속화 패턴은 상기 적어도 하나의 전면 콘택 패드들에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 긴 측면에 직교하게 진행되는 핑거들을 포함하고, 상기 연속되는 도전성 라인은 각 핑거로부터 적어도 하나의 전면 콘택 패드까지 다중의 전도 통로들을 제공하도록 상기 핑거들을 전기적으로 상호 연결한다.16. The super cell of
17. 사항 13의 슈퍼 셀에서, 상기 전면 금속화 패턴은 상기 제1 긴 측면에 인접하고 평행한 열들 내에 배열되는 복수의 별개의 콘택 패드들을 포함하고, 상기 배리어는 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 상기 별개의 콘택 패드들에 실질적으로 제한하는 각각의 별개의 콘택 패드에 대한 분리된 배리어들을 형성하는 복수의 특징들을 포함한다.17. The super cell of clause 13, wherein the front surface metallization pattern comprises a plurality of discrete contact pads arranged in parallel rows and adjacent to the first long side, and wherein the barrier is electrically conductive during fabrication of the super cell. and a plurality of features forming separate barriers for each discrete contact pad that substantially confine the conductive adhesive bonding material to the discrete contact pads prior to curing the adhesive bonding material.
18. 사항 17의 슈퍼 셀에서, 상기 분리된 배리어들은 이들의 대응되는 별개의 콘택 패드들에 인접하며, 그 보다 크다.18. The super cell of
19. 슈퍼 셀은,19. Super Cell,
복수의 실리콘 태양 전지들을 포함하고, 각 실리콘 태양 전지는,a plurality of silicon solar cells, each silicon solar cell comprising:
제1 및 제2 대항되게 위치하는 평행한 긴 측면들 및 두 개의 대향되게 위치하는 짧은 측면들에 의해 정의되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전면 및 후면들을 구비하고, 상기 전면들의 적어도 일부들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 태양 복사에 노출되며; Rectangular or substantially rectangular front and back surfaces having shapes defined by first and second oppositely positioned parallel long sides and two oppositely positioned short sides, wherein at least some of the front surfaces are exposed to solar radiation during operation of the string of solar cells;
상기 전면 상에 배치되고, 상기 제1 긴 측면에 인접하게 위치하는 적어도 하나의 전면 콘택 패드를 포함하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화 패턴을 구비하고; an electrically conductive front surface metallization pattern disposed on the front surface and comprising at least one front surface contact pad positioned adjacent the first long side;
상기 후면 상에 배치되고, 상기 제2 긴 측면에 인접하게 위치하는 적어도 하나의 후면 콘택 패드를 포함하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 구비하며; an electrically conductive backside metallization pattern disposed on the backside and comprising at least one backside contact pad positioned adjacent the second long side;
상기 실리콘 태양 전지들은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 도전성 접착 결합 물질로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 전면 및 후면 콘택 패드들을 구비하여 중첩되고 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 긴 측면들과 일렬로 배열되고;The silicon solar cells overlap and adjacent silicon solar cells with front and back contact pads on adjacent silicon solar cells overlapping and conductively bonded to each other with a conductive adhesive bonding material to electrically connect the silicon solar cells in series. arranged in line with the first and second long sides of the
각 실리콘 태양 전지의 상기 후면 금속화 패턴은 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 상기 적어도 하나의 후면 콘택 패드들에 실질적으로 제한하도록 구성되는 배리어를 포함한다.The back surface metallization pattern of each silicon solar cell comprises a barrier configured to substantially confine the conductive adhesive bonding material to the at least one back surface contact pads prior to curing the conductive adhesive bonding material during fabrication of the super cell. include
20. 사항 19의 슈퍼 셀에서, 상기 후면 금속화 패턴은 상기 제2 긴 측면에 인접하고 평행한 열로 배열되는 하나 또는 그 이상의 별개의 콘택 패드들을 포함하고, 상기 배리어는 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 상기 별개의 콘택 패드들에 실질적으로 제한하는 각 별개의 콘택 패드에 대해 분리된 배리어들을 형성하는 복수의 특징들을 포함한다.20. The super cell of
21. 사항 20의 슈퍼 셀에서, 상기 분리되는 배리어들은 이들의 대응되는 별개의 콘택 패드들에 인접하며. 그 보다 크다.21. The super cell of
22. 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은, 22. A method of making a string of solar cells, the method comprising:
각기 그 긴 축을 따라 실질적으로 동일한 길이를 갖는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계; 및dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form a plurality of rectangular silicon solar cells each having a substantially equal length along its long axis; and
상기 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함하며;arranging the rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series;
상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들은 상기 의사 정사각형의 웨이퍼의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 두 개의 챔퍼 처리된 모서리들을 갖는 적어도 하나의 직사각형의 태양 전지를 포함하고, 하나 또는 그 이상의 직사각형의 실리콘 태양 전지들은 각기 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되며;The plurality of rectangular silicon solar cells comprises at least one rectangular solar cell having two chamfered corners corresponding to corners or portions of the corners of the pseudo-square wafer; Silicon solar cells each lack chamfered edges;
상기 의사 정사각형의 웨이퍼가 따라서 다이스되는 상기 평행한 라인들 사이의 간격은 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하는 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 축에 직교하는 폭을 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 축에 직교하는 폭보다 크게 만들어 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 보상하여, 상기 태양 전지들의 스트링 내의 각각의 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들이 상기 태양 전지들의 스트링의 동작에서 광에 노출되는 실질적으로 동일한 면적으로 전면을 가지도록 선택된다.The spacing between the parallel lines along which the pseudo-square wafer is diced is a width orthogonal to the long axis of the rectangular silicon solar cells comprising chamfered corners and the rectangular silicon lacking chamfered corners. Compensating for the chamfered corners by making them larger than a width orthogonal to the long axis of the solar cells so that each of the plurality of rectangular silicon solar cells in the string of solar cells is exposed to light in operation of the string of solar cells. It is chosen to have a front surface with substantially the same area.
23. 태양 전지들의 스트링은,23. A string of solar cells is
상기 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함하며;a plurality of silicon solar cells arranged in line with ends of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series;
상기 실리콘 태양 전지들의 적어도 하나는 그로부터 다이스되었던 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 가지고, 상기 실리콘 태양 전지들의 적어도 하나는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되며, 각각의 상기 실리콘 태양 전지들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 광에 노출되는 실질적으로 동일한 면적의 전면을 가진다.at least one of the silicon solar cells has chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of a pseudo-square silicon wafer from which it was diced, wherein at least one of the silicon solar cells lacks chamfered corners; Each of the silicon solar cells has a front surface of substantially equal area that is exposed to light during operation of the string of solar cells.
24. 태양 전지들의 둘 또는 그 이상의 스트링들을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,24. A method of making two or more strings of solar cells, the method comprising:
의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하는 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 그리고 각각의 제1 길이가 상기 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 전체 폭에 걸치고 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되는 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계;A first plurality of rectangular silicon solar cells comprising chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of the pseudo square silicon wafers and each first length being equal to the entire width of the pseudo square silicon wafers. dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form a second plurality of rectangular silicon solar cells spanning and lacking chamfered corners;
각각의 제2 길이가 상기 제1 길이보다 짧고 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되는 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각각의 상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들로부터 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 제거하는 단계;the chamfered edge from each of the first plurality of rectangular silicon solar cells to form a third plurality of rectangular silicon solar cells each having a second length shorter than the first length and lacking chamfered edges removing them;
상기 제1 길이와 동일한 폭을 갖는 태양 전지 스트링을 형성하기 위해 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계; 및Long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series to form a solar cell string having a width equal to the first length. arranging the second plurality of rectangular silicon solar cells in line with the ; and
상기 제2 길이와 동일한 폭을 갖는 태양 전지 스트링을 형성하기 위해 상기 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함한다.Long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the third plurality of rectangular silicon solar cells in series to form a solar cell string having a width equal to the second length. arranging the third plurality of rectangular silicon solar cells in line with the
25. 태양 전지들의 둘 또는 그 이상의 스트링들을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,25. A method of making two or more strings of solar cells, the method comprising:
의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하는 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 및 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계; A first plurality of rectangular silicon solar cells comprising chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of pseudo square silicon wafers and a second plurality of rectangular silicon solar cells lacking chamfered corners dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form
상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계; 및arranging the first plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the first plurality of rectangular silicon solar cells in series to do; and
상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함한다.arranging the second plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series including the steps of
26. 태양광 모듈을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,26. A method of making a solar module, the method comprising:
복수의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들로부터 상기 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 및 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 상기 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 각각의 복수의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계; A plurality of rectangular silicon solar cells from a plurality of pseudo square silicon wafers comprising chamfered corners corresponding to corners of the pseudo square silicon wafers and a plurality of rectangular silicon solar cells lacking chamfered corners. dicing each of a plurality of pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of the wafer to form cells;
상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하기 위해 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 상기 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 직사각형의 실리콘 태양 전지들만을 각기 포함하는 제1 복수의 슈퍼 셀들을 형성하도록 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 적어도 일부를 배열하는 단계;a first embodiment comprising only rectangular silicon solar cells each lacking chamfered corners arranged in line with long sides of the silicon solar cells overlapping and conductively bonded to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. 1 arranging at least some of the rectangular silicon solar cells lacking chamfered corners to form a plurality of super cells;
상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하기 위해 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 상기 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들만을 각기 포함하는 제2 복수의 슈퍼 셀들을 형성하도록 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하는 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 적어도 일부를 배열하는 단계; 및a first embodiment comprising only rectangular silicon solar cells each comprising chamfered corners arranged in line with long sides of the silicon solar cells overlapping and conductively bonded to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. 2 arranging at least some of the rectangular silicon solar cells comprising chamfered corners to form a plurality of super cells; and
상기 태양광 모듈의 전면을 형성하도록 실질적으로 같은 길이의 슈퍼 셀들의 평행한 열들로 상기 슈퍼 셀들을 배열하는 단계를 포함한다.arranging the super cells in parallel rows of substantially equal length super cells to form the front surface of the solar module.
27. 사항 26의 태양광 모듈에 있어서, 상기 태양광 모듈의 평행한 대향되는 에지들에 인접하는 슈퍼 셀들의 열들의 둘은 상기 제2 복수의 슈퍼 셀들로부터의 슈퍼 셀들만을 포함하고, 슈퍼 셀들의 모든 다른 열들은 상기 제1 복수의 슈퍼 셀들로부터의 슈퍼 셀들만을 포함한다.27. The solar module of clause 26, wherein two of the rows of super cells adjacent parallel opposed edges of the solar module include only super cells from the second plurality of super cells, a super cell All other columns of s include only super cells from the first plurality of super cells.
28. 사항 27의 태양광 모듈에 있어서, 상기 태양광 모듈은 슈퍼 셀들의 전체 여섯 개의 열들을 포함한다.28. The solar module of
29. 슈퍼 셀은,29. Super Cell,
실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 제1 방향으로 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들; 및a plurality of silicon solar cells arranged in line in a first direction with ends of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series; and
상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 평행하게 배향되는 그 긴 축을 가지며, 상기 제2 방향을 따라 배열되는 셋 또는 그 이상의 별개의 위치들에서 상기 실리콘 태양 전지들의 단부의 것의 전면 또는 후면에 도전성으로 결합되고, 상기 제2 방향으로 상기 단부 태양 전지의 적어도 전체 폭으로 진행되며, 상기 단부 실리콘 태양 전지의 전면 또는 후면에 직교하게 측정되는 약 100미크론보다 작거나 같은 컨덕터 두께를 가지고, 약 0.012옴보다 작거나 같은 상기 제2 방향으로의 전류 흐름에 대한 저항을 제공하며, 약 -40℃ 내지 약 85℃의 온도 범위에 대해 상기 제2 방향으로의 상기 단부 실리콘 태양 전지와 인터커넥트 사이의 차등 팽창을 수용하는 유연성을 제공하도록 구성되는 연장되고 유연한 전기적 인터커넥트를 포함한다.Conductive on the front or back side of that of an end of the silicon solar cells at three or more distinct locations arranged along the second direction and having its long axis oriented parallel to a second direction orthogonal to the first direction and running at least the full width of the end solar cell in the second direction, having a conductor thickness less than or equal to about 100 microns measured orthogonal to the front or back surface of the end silicon solar cell, and about 0.012 ohms. provide resistance to current flow in the second direction less than or equal to, and provide for differential expansion between the interconnect and the end silicon solar cell in the second direction for a temperature range of about -40°C to about 85°C and an extended and flexible electrical interconnect configured to provide flexibility to receive.
30. 사항 29의 슈퍼 셀에서, 상기 유전한 전기적 인터커넥트는 상기 단부 실리콘 태양 전지의 전면 및 후면에 직교하게 측정되는 약 30미크론보다 작거나 같은 컨덕터 두께를 가진다.30. The super cell of clause 29, wherein the dielectric electrical interconnect has a conductor thickness less than or equal to about 30 microns measured orthogonal to the front and back surfaces of the end silicon solar cell.
31. 사항 29의 슈퍼 셀에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 태양광 모듈 내의 상기 슈퍼 셀에 평행하고 인접하게 위치하는 적어도 제2 슈퍼 셀에 대한 전기적 상호 연결을 제공하도록 상기 슈퍼 셀을 지나 상기 제2 방향으로 연장된다.31. The super cell of clause 29, wherein the flexible electrical interconnect is in the second direction past the super cell to provide electrical interconnection for at least a second super cell positioned parallel to and adjacent to the super cell in a solar module. is extended to
32. 사항 29의 슈퍼 셀에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는,32. The super cell of clause 29, wherein the flexible electrical interconnect comprises:
태양광 모듈 내의 상기 슈퍼 셀에 평행하고 일렬로 위치하는 적어도 제2 슈퍼 셀에 대한 전기적 상호 연결을 제공하도록 상기 슈퍼 셀을 지나 상기 제1 방향으로 연장된다.extend past the super cell in the first direction to provide electrical interconnection to at least a second super cell positioned parallel to and in line with the super cell in the solar module.
33. 태양광 모듈은,33. Solar modules,
상기 모듈의 전면을 형성하도록 상기 모듈의 폭에 걸치는 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows spanning the width of the module to form a front face of the module, each super cell overlapping and conductive to each other to electrically connect silicon solar cells in series having a plurality of silicon solar cells arranged in line with ends of adjacent silicon solar cells to be coupled;
제1 열 내의 상기 모듈의 에지에 인접하는 제1 슈퍼 셀의 적어도 단부는, 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질로 복수의 별개의 위치들에서 상기 제1 슈퍼 셀 의 전면에 결합되고, 상기 모듈의 에지에 평행하게 진행되며, 상기 제1 슈퍼 셀의 단부 주위에서 적어도 일부가 접히고, 상기 모듈의 전방으로부터 시야에서 감춰지는 유연한 전기적 인터커넥트를 통해 제2 열 내의 상기 모듈의 동일한 에지에 인접하는 제2 슈퍼 셀의 단부에 전기적으로 연결된다.At least an end of a first super cell adjacent an edge of the module in a first row is coupled to a front surface of the first super cell at a plurality of discrete locations with an electrically conductive adhesive bonding material, the edge of the module a second super adjacent to the same edge of the modules in a second row through a flexible electrical interconnect that runs parallel to, at least partially folded around the end of the first super cell and is hidden from view from the front of the module electrically connected to the end of the cell.
34. 사항 33의 태양광 모듈에서, 상기 모듈의 전면 상의 상기 유연한 전기적 인터커넥트의 표면들은 상기 슈퍼 셀들과 시각적인 대비를 감소시키도록 커버되거나 착색된다.34. The solar module of clause 33, wherein surfaces of the flexible electrical interconnect on a front surface of the module are covered or colored to reduce visual contrast with the super cells.
35. 사항 33의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들의 둘 또는 그 이상의 평행한 열들은 상기 태양광 모듈의 동작 동안에 태양 복사에 의해 조명되는 상기 태양광 모듈의 전면을 형성하도록 백색 배면 시트 상에 배열되며, 상기 백색 배면 시트는 상기 슈퍼 셀들의 평행한 열들 사이의 갭들의 폭 및 위치들에 대응되는 위치들 및 폭들을 갖는 어둡게 된 스트라이프들을 포함하고, 상기 배면 시트들의 백색 부분들은 상기 열들 사이의 갭들을 통해 보이지 않는다.35. The solar module of clause 33, wherein two or more parallel rows of super cells are arranged on a white back sheet to form a front surface of the solar module illuminated by solar radiation during operation of the solar module wherein the white back sheet comprises darkened stripes having positions and widths corresponding to the width and positions of the gaps between the parallel rows of super cells, the white portions of the back sheets comprising the gaps between the rows not visible through them
36. 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,36. A method of making a string of solar cells, the method comprising:
실리콘 태양 전지들 상에 복수의 직사각형의 영역들을 정의하도록 각각의 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계; laser scribing one or more scribe lines on each of the one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the silicon solar cells;
각 직사각형의 영역의 긴 측면에 인접하는 하나 또는 그 이상의 위치들에서 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 스크라이브된 실리콘 태양 전지들을 적용하는 단계;applying an electrically conductive adhesive bonding material to the one or more scribed silicon solar cells at one or more locations adjacent the long side of each rectangular area;
각기 긴 측면에 인접하는 그 전면 상에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 포함하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 실리콘 태양 전지들을 분리하는 단계;separating the silicon solar cells along the scribe lines to provide a plurality of rectangular silicon solar cells each comprising a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed on its front surface adjacent its long side;
그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 구비하여 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계; 및arranging the plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner with a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; ; and
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합하고 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.curing the electrically conductive bonding material to bond adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells to each other and to electrically connect them in series.
37. 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,37. A method of making a string of solar cells, the method comprising:
실리콘 태양 전지들 상에 복수의 직사각형의 영역들을 한정하도록 각각의 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계를 포함하고, 각 태양 전지는 상면 및 대향되게 위치하는 저면을 구비하며;laser scribing one or more scribe lines on each of the one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the silicon solar cells, each solar cell having a top surface and an opposing surface It has a bottom that is positioned so as to be;
전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 상면들의 일부들에 적용하는 단계를 포함하고;applying an electrically conductive adhesive bonding material to portions of the top surfaces of the one or more silicon solar cells;
곡선의 지지 표면에 대해 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 구부리도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 저면들과 곡선의 지지면 사이에 진공을 인가하여, 각기 긴 측면을 따라 그 전면 상에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 구비하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 절단하는 단계를 포함하며;applying a vacuum between the bottom surfaces of the one or more silicon solar cells and the curved support surface to bend the one or more silicon solar cells against a curved support surface, each disposed on its front surface along its long side cutting the one or more silicon solar cells along the scribe lines to provide a plurality of rectangular silicon solar cells including a portion of the electrically conductive adhesive bonding material;
그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 구비하여 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함하고;arranging the plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner with a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; comprising;
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합시키고, 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.curing the electrically conductive bonding material, bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells to each other, and electrically connecting them in series.
38. 사항 37의 방법에서, 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하고, 이후에 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계를 포함한다.38. The method of clause 37, wherein the electrically conductive adhesive bonding material is applied to the one or more silicon solar cells, followed by one or more scribe on each of the one or more silicon solar cells. laser scribing the lines.
9. 사항 37의 방법에서, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 상기 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하고, 이후에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하는 단계를 포함한다.9. The method of clause 37, further comprising laser scribing the one or more scribe lines on each of the one or more silicon solar cells, and then applying the electrically conductive adhesive bonding material to the one or more and applying the above silicon solar cells.
40. 태양광 모듈은,40. Solar modules,
상기 태양광 모듈의 전면을 형성하도록 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 구비하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함하며, 각 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀의 일측 단부에서의 전면 단부 콘택 및 상기 슈퍼 셀의 대향하는 단부에서 대향하는 극성의 후면 단부 콘택을 포함하고;a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows to form the front face of the solar module, each super cell being adjacent to an overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect silicon solar cells in series a plurality of silicon solar cells arranged in line with ends of the silicon solar cells, each super cell having a front end contact at one end of the super cell and a back end of opposite polarity at an opposite end of the super cell including contacts;
슈퍼 셀들의 제1 열은 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하고 평행한 그 전면 단부 콘택을 구비하여 배열되는 제1 슈퍼 셀을 포함하며, 상기 태양광 모듈은, 연장되고 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 평행하게 진행되며, 상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하는 상기 태양광 모듈의 전면의 좁은 부분만을 점유하며, 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 직교하여 측정되는 약 1센티미터보다 넓지 않은 제1 유연한 전기적 인터커넥트를 포함한다.The first row of super cells comprises a first super cell arranged with its front end contact adjacent and parallel to a first edge of the solar module, the solar module extending and running parallel to a first edge, conductively coupled to a front end contact of the first super cell, and occupies only a narrow portion of the front surface of the solar module adjacent the first edge of the solar module; and a first flexible electrical interconnect no wider than about one centimeter measured orthogonal to a first edge of the optical module.
41. 사항 40의 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 가장 가까운 상기 제1 슈퍼 셀의 단부 주위 및 제1 슈퍼 셀의 뒤로 연장된다.41. The solar module of
42. 사항 40의 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 인터커넥트는 상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 도전성으로 결합되는 얇은 리본 부분 및 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 평행하게 진행되는 두꺼운 부분을 포함한다.42. The solar module of
43. 사항 40의 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 인터커넥트는 상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 도전성으로 결합되는 얇은 리본 부분 및 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 평행하게 진행되는 코일형(colied) 리본 부분을 포함한다.43. The solar module of
44. 사항 40의 태양광 모듈에서, 슈퍼 셀들의 제2 열은 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하고 평행한 그 전면 단부 콘택을 구비하여 배열되는 제2 슈퍼 셀을 포함하고, 상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택은 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트를 거쳐 상기 제2 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 전기적으로 연결된다.44. The solar module of
45. 사항 40의 태양광 모듈에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택은 상기 태양광 모듈의 제1 에지로부터 대향되는 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 인접하고 평행하게 위치하며, 연장되고 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 평행하게 진행되며, 상기 제1 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 슈퍼 셀들 뒤에 전체적으로 놓이는 제2 유연한 전기적 인터커넥트를 포함한다.45. The solar module of
46. 사항 45의 태양광 모듈에서,46. In the solar module of
슈퍼 셀들의 제2 열은 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하고 평행한 그 전면 단부 콘택 및 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 인접하고 평행하게 위치하는 그 후면 단부 콘택을 구비하여 배열되는 제2 슈퍼 셀을 포함하며;the second row of super cells is arranged with its front end contacts adjacent and parallel to the first edge of the solar module and its rear end contacts positioned adjacent and parallel to the second edge of the solar module. contains 2 super cells;
상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택은 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트를 거쳐 상기 제2 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 전기적으로 연결되고;the front end contact of the first super cell is electrically connected to the front end contact of the second super cell via the first flexible electrical interconnect;
상기 제1 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택은 상기 제2 유연한 전기적 인터커넥트를 거쳐 상기 제2 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 전기적으로 연결된다.The back end contact of the first super cell is electrically connected to the back end contact of the second super cell via the second flexible electrical interconnect.
47. 사항 40의 태양광 모듈에서,47. In the solar module of
상기 제1 슈퍼 셀과 직렬로 상기 슈퍼 셀들의 제1 열 내에 배열되고, 상기 태양광 모듈의 제1 에지와 대향하는 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 인접하는 그 후면 단부 콘택을 구비하는 제2 슈퍼 셀; 및a second arranged in the first row of super cells in series with the first super cell and having a back end contact thereof adjacent a second edge of the solar module opposite a first edge of the solar module super cell; and
연장되고 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 평행하게 진행되며, 상기 제1 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 슈퍼 셀들 뒤에 전체적으로 놓이는 제2 유연한 전기적 인터커넥트를 포함한다.and a second flexible electrical interconnect extending generally and running parallel to a second edge of the solar module, conductively coupled to a back end contact of the first super cell, and overlying generally behind the super cells.
48. 사항 47의 태양광 모듈에서,48. In the solar module of
슈퍼 셀들의 제2 열은 직렬로 배열되는 제3 슈퍼 셀 및 제4 슈퍼 셀을 포함하며, 상기 제3 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택은 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하고, 상기 제4 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택은 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 인접하며;The second row of super cells includes a third super cell and a fourth super cell arranged in series, the front end contact of the third super cell adjacent a first edge of the solar module, the fourth super cell a back end contact of the cell is adjacent a second edge of the solar module;
상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택은 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트를 통해 상기 제3 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택은 상기 제2 유연한 전기적 인터커넥트를 통해 상기 제4 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 전기적으로 연결된다.the front end contact of the first super cell is electrically connected to the front end contact of the third super cell through the first flexible electrical interconnect, and the back end contact of the second super cell comprises the second flexible electrical interconnect. electrically connected to the rear end contact of the fourth super cell through the
49. 사항 40의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 상기 슈퍼 셀들의 평행한 열들 사이의 갭들의 위치들 및 폭들에 대응되는 위치들 및 폭들을 갖는 어둡게 된(darkened) 스트라이프들을 포함하는 백색 배면 시트 상에 배열되며, 상기 배면 시트들의 백색 부분들은 상기 열들 사이의 갭들을 통해 보이지 않는다.49. The solar module of
50. 사항 40의 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈의 전면 상에 위치하는 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트의 모든 부분들은 상기 슈퍼 셀들과의 가시적인 대비를 감소시키도록 커버되거나 색상을 가진다.50. The solar module of
51. 사항 40의 태양광 모듈에서,51. In the solar module of
각 실리콘 태양 전지는,Each silicon solar cell,
제1 및 제2의 대향되게 위치하는 평행한 긴 측면들 및 두 개의 대향되게 위치하는 짧은 측면들에 의해 정의되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전방 및 후면들을 포함하며, 상기 전면들의 적어도 일부들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 태양 복사에 노출되고; Rectangular or substantially rectangular front and back surfaces having shapes defined by first and second oppositely positioned parallel long sides and two oppositely positioned short sides, at least a portion of the front surfaces; are exposed to solar radiation during operation of the string of solar cells;
상기 전면 상에 배치되고, 상기 긴 측면들에 직교하게 진행되는 복수의 핑거들 및 상기 제1 긴 측면에 인접하여 열 내에 위치하는 복수의 별개의 전면 콘택 패드들을 포함하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화 패턴을 포함하며, 각 전면 콘택 패드는 상기 핑거들의 적어도 하나에 전기적으로 연결되고; an electrically conductive front surface metallization disposed on the front surface and comprising a plurality of fingers running orthogonal to the long sides and a plurality of discrete front surface contact pads positioned in a row adjacent the first long side a pattern, each front contact pad electrically connected to at least one of the fingers;
상기 후면 상에 배치되고, 상기 제2 긴 측면에 인접하여 열 내에 위치하는 복수의 별개의 후면 콘택 패드들을 포함하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 포함하며; an electrically conductive backside metallization pattern disposed on the backside and comprising a plurality of discrete backside contact pads positioned in a row adjacent the second long side;
각 슈퍼 셀 내에서 상기 실리콘 태양 전지들은 상기 실리콘 태양 전지들을 직렬로 전기적으로 연결하도록 중첩되고 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 긴 측면들과 대응되는 별개의 전면 콘택 패드들, 그리고 정렬되고 중첩되며 도전성 접착 결합 물질로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 별개의 후면 콘택 패드들을 구비하여 일렬로 배열된다.Within each super cell the silicon solar cells are aligned and overlapping with separate front surface contact pads corresponding to first and second long sides of adjacent silicon solar cells to electrically connect the silicon solar cells in series; arranged in a line with separate back surface contact pads on adjacent silicon solar cells that overlap and are conductively bonded to each other with a conductive adhesive bonding material.
52. 사항 51의 태양광 모듈에서, 상기 실리콘 태양 전지의 전면 금속화 패턴은 인접하는 별개의 전면 콘택 패드들을 전기적으로 상호 연결하는 복수의 얇은 컨덕터들을 포함하며, 각각의 얇은 컨덕터는 상기 태양 전지들의 긴 측면들에 직교하여 측정되는 상기 별개의 콘택 패드들의 폭보다 얇다.52. The solar module of clause 51, wherein the front surface metallization pattern of the silicon solar cell comprises a plurality of thin conductors electrically interconnecting adjacent discrete front surface contact pads, each thin conductor comprising one of the thin conductors of the solar cells. thinner than the width of the discrete contact pads measured perpendicular to the long sides.
53. 사항 51의 태양광 모듈에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 상기 별개의 전면 콘택 패드들에 인접하여 하나 또는 그 이상의 배리어들을 형성하는 상기 전면 금속화 패턴의 특징들에 의해 상기 별개의 전면 콘택 패드들의 위치들에 실질적으로 제한된다.53. The solar module of clause 51, wherein the conductive adhesive bonding material is characterized by features of the front surface metallization pattern forming one or more barriers adjacent the discrete front contact pads. substantially limited to their positions.
54. 사항 51의 태양광 모듈에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 상기 별개의 후면 콘택 패드에 인접하여 하나 또는 그 이상의 배리어들을 형성하는 상기 후면 금속화 패턴 특징들에 의해 상기 별개의 후면 콘택 패드들의 위치들에 실질적으로 제한된다.54. The solar module of clause 51, wherein the conductive adhesive bonding material is configured to position the discrete back surface contact pads by way of the back surface metallization pattern features forming one or more barriers adjacent the discrete back surface contact pad. are practically limited to
55. 태양광 모듈을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,55. A method of making a solar module, the method comprising:
복수의 슈퍼 셀들을 조립하는 단계를 포함하고, 각 슈퍼 셀은 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들 상의 단부들에 일렬로 배열되는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;assembling a plurality of super cells, each super cell having a plurality of rectangular silicon solar cells arranged in a row at ends on long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner and;
상기 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 중첩되는 단부들 사이에 배치되는 전기적으로 도전성인 결합 물질을 열 및 압력을 상기 슈퍼 셀들에 인가함에 의해 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합시키고, 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함하고;An electrically conductive bonding material disposed between the overlapping ends of the adjacent rectangular silicon solar cells is cured by applying heat and pressure to the super cells to bond adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells to each other. coupling and electrically connecting them in series;
상기 슈퍼 셀들을 봉지재를 포함하는 층들의 스택(stcak)으로 원하는 태양광 모듈 구성 내에 배열하고 상호 연결하는 단계를 포함하며;arranging and interconnecting the super cells in a desired solar module configuration as a stack of layers comprising an encapsulant;
라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하는 단계를 포함한다.and applying heat and pressure to the stack of layers to form a laminated structure.
56. 사항 55의 방법에서, 상기 라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하지 이전에 열 및 압력을 상기 슈퍼 셀들에 인가하여 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하거나 부분적으로 큐어링하여, 상기 라미네이트된 구조를 형성하기 전에 증간 생성물로서 큐어링되거나 부분적으로 큐어링된 슈퍼 셀들을 형성하는 단계를 포함한다.56. The method of clause 55, wherein heat and pressure are applied to the super cells prior to applying heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure to cure or partially cure the electrically conductive bonding material. and forming cured or partially cured super cells as an intermediate product prior to forming the laminated structure.
57. 사항 56의 방법에서, 각 추가적인 직사각형의 실리콘 태양 전지가 슈퍼 셀의 조립 동안에 상기 슈퍼 셀에 추가되면서, 새롭게 추가된 태양 전지 및 그 인접하고 중첩되는 태양 전지 사이의 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질이 다른 직사각형의 실리콘 태양 전지가 상기 슈퍼 셀에 추가되기 전에 큐어링되거나 부분적으로 큐어링된다.57. The method of clause 56, wherein each additional rectangular silicon solar cell is added to the super cell during assembly of the super cell, wherein the electrically conductive adhesive bond between the newly added solar cell and its adjacent and overlapping solar cell A rectangular silicon solar cell of different material is cured or partially cured before being added to the super cell.
58. 사항 56의 방법에서, 동일한 단계에서 슈퍼 셀 내의 모든 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하거나 부분적으로 큐어링하는 단계를 포함한다.58. The method of clause 56, comprising curing or partially curing all of the electrically conductive bonding material in the super cell in the same step.
59. 사항 56의 방법에서,59. In the method of clause 56,
라미네이트된 구조를 형성하도록 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하기 이전에 상기 슈퍼 셀들에 열 및 압력을 인가하여 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 부분적으로 큐어링하여, 상기 라미네이트된 구조를 형성하기 전에 중간 생성물로서 부분적으로 큐어링된 슈퍼 셀들을 형성하는 단계; 및prior to applying heat and pressure to the super cells prior to applying heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure to partially cure the electrically conductive bonding material, thereby forming the laminated structure. forming partially cured super cells as intermediate products; and
상기 라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하면서 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질의 큐어링을 완료하는 단계를 포함한다.and completing curing of the electrically conductive bonding material while applying heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure.
60. 사항 55의 방법에서, 라미네이트된 구조를 형성하기 전에 중간 생성물로서 큐어링되거나 부분적으로 큐어링된 슈퍼 셀들을 형성하지 않고, 상기 라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하면서, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하는 단계를 포함한다.60. The method of clause 55, wherein heat and pressure are applied to the stack of layers to form the laminated structure without forming cured or partially cured super cells as an intermediate product prior to forming the laminated structure. while curing the electrically conductive bonding material.
61. 사항 55의 방법에서, 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 직사각형의 형상들로 다이싱하는 단계를 포함한다.61. The method of clause 55, comprising dicing one or more silicon solar cells into rectangular shapes to provide the rectangular silicon solar cells.
62. 사항 61의 방법에서, 미리 적용된 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 갖는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 다이싱하기 전에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하는 단계를 포함한다.62. The method of clause 61, wherein the electrically conductive adhesive bonding material is applied prior to dicing the one or more silicon solar cells to provide rectangular silicon solar cells having a pre-applied electrically conductive adhesive bonding material. and applying to one or more silicon solar cells.
63. 사항 62의 방법에서, 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하고, 이후에 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 라인들을 스크라이브하도록 레이저를 사용하며, 이후에 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 절단하는 단계를 포함한다.63. The method of clause 62, wherein the electrically conductive adhesive bonding material is applied to the one or more silicon solar cells, and thereafter, one or more lines on each of the one or more silicon solar cells. using a laser to scribe the cells, then cutting the one or more silicon solar cells along the scribe lines.
64. 사항 62의 방법에서, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 라인들을 스크라이브하도록 레이저를 사용하고, 이후에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하며, 이후에 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 절단하는 단계를 포함한다.64. The method of clause 62, further comprising using a laser to scribe one or more lines on each of the one or more silicon solar cells, and then applying the electrically conductive adhesive bonding material to the one or more applying to silicon solar cells, and then cutting the one or more silicon solar cells along the scribe lines.
65. 사항 62의 방법에서, 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질은 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 상면에 적용되고, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 대향되게 위치하는 저면에 적용되지 않으며, 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 상기 곡선의 지지면에 대해 구부리도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 저면들과 곡선의 지지면 사이에 진공을 적용하고, 이에 따라 스크라이브 라인들을 따라 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 절단하는 단계를 포함한다.65. The method of clause 62, wherein the electrically conductive adhesive bonding material is applied to a top surface of each of the one or more silicon solar cells and to an oppositely located bottom surface of each of the one or more silicon solar cells. applying a vacuum between the bottom surfaces of the one or more silicon solar cells and the curved support surface to bend the one or more silicon solar cells against the curved support surface, thereby and cutting the one or more silicon solar cells accordingly.
66. 사항 61의 방법에서, 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 다이싱한 후 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들에 적용하는 단계를 포함한다.66. The method of clause 61, further comprising applying the electrically conductive adhesive bonding material to the rectangular silicon solar cells after dicing the one or more silicon solar cells to provide the rectangular silicon solar cells. includes
67. 사항 55의 방법에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 약 0℃보다 작거나 같은 유리 전이 온도를 가진다.67. The method of clause 55, wherein the conductive adhesive bonding material has a glass transition temperature less than or equal to about 0°C.
1A. 태양광 모듈은,1A. solar modules,
상기 태양광 모듈의 전면을 형성하도록 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 구비하며, 각 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀의 하나의 단부에서 전면 단부 콘택 및 상기 슈퍼 셀의 대향하는 단부에서 대향하는 극성의 후면 단부 콘택을 구비하고;a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows to form the front surface of the solar module, each super cell being adjacent to an overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect silicon solar cells in series a plurality of silicon solar cells arranged in line with ends of the silicon solar cells, each super cell having a front end contact at one end of the super cell and a back end of opposite polarity at an opposite end of the super cell having a contact;
상기 슈퍼 셀들의 제1 열은 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하고 평행한 전면 단부 콘택을 구비하여 배열되는 제1 슈퍼 셀을 구비하며, 상기 태양광 모듈은The first row of super cells has a first super cell arranged with a front end contact adjacent and parallel to a first edge of the solar module, the solar module comprising:
연장되고 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 평행하게 진행되며, 상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하는 상기 태양광 모듈의 전면의 좁은 부분만을 차지하며, 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 직교하게 측정되는 약 1센티미터 보다 넓지 않은 제1 유연한 전기적 인터커넥트를 포함한다.a narrow surface of the front surface of the solar module that extends and runs parallel to a first edge of the solar module, conductively coupled to a front end contact of the first super cell, and adjacent the first edge of the solar module and a first flexible electrical interconnect occupying only a portion and not wider than about one centimeter measured orthogonal to a first edge of the solar module.
2A. 사항 1A의 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 가장 가까운 상기 제1 슈퍼 셀의 단부 주위로 및 상기 제1 슈퍼 셀 뒤로 연장된다.2A. The solar module of clause 1A, wherein a portion of the first flexible electrical interconnect extends around an end of the first super cell closest to the first edge of the solar module and behind the first super cell.
3A. 사항 1A의 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 인터커넥트는 상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 도전성으로 결합되는 얇은 리본 부분 및 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 평행하게 진행되는 보다 두꺼운 부분을 포함한다.3A. The solar module of clause 1A, wherein the first flexible interconnect comprises a thin ribbon portion conductively coupled to a front end contact of the first super cell and a thicker portion running parallel to the first edge of the solar module. do.
4A. 사항 1A의 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 인터커넥트는 상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 도전성으로 결합되는 얇은 리본 부분 및 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 평행하게 진행되는 코일형 리본 부분을 포함한다.4A. The solar module of clause 1A, wherein the first flexible interconnect comprises a thin ribbon portion conductively coupled to a front end contact of the first super cell and a coiled ribbon portion running parallel to the first edge of the solar module. include
5A. 사항 1A의 태양광 모듈에서, 슈퍼 셀들의 제2 열은 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하고 평행한 그 전면 단부 콘택을 구비하여 배열되는 제2 슈퍼 셀을 포함하며, 상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택은 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트를 통해 상기 제2 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 전기적으로 연결된다.5A. The solar module of clause 1A, wherein the second row of super cells comprises second super cells arranged with their front end contacts adjacent and parallel to the first edge of the solar module, the first super cell The front end contact of is electrically connected to the front end contact of the second super cell through the first flexible electrical interconnect.
6A. 사항 1A의 태양광 모듈에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택은 상기 태양광 모듈의 제1 에지와 대향하는 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 인접하고 평행하게 위치하며, 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 평행하게 연장되고 진행되며, 상기 제1 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 슈퍼 셀들 뒤에 전체적으로 놓이는 제2 유연한 전기적 인터커넥트를 포함한다.6A. The solar module of clause 1A, wherein the back end contact of the first super cell is positioned adjacent and parallel to a second edge of the solar module opposite a first edge of the solar module, and a second flexible electrical interconnect extending and running parallel to a second edge, conductively coupled to a back end contact of the first super cell, and overlying generally behind the super cells.
7A. 사항 6A의 태양광 모듈에서,7A. In the solar module of clause 6A,
슈퍼 셀들의 제2 열은 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하고 평행한 그 전면 단부 콘택 및 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 인접하고 평행하게 위치하는 그 후면 단부 콘택을 구비하여 배열되는 제2 슈퍼 셀을 포함하며;the second row of super cells is arranged with its front end contacts adjacent and parallel to the first edge of the solar module and its rear end contacts positioned adjacent and parallel to the second edge of the solar module. contains 2 super cells;
상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택은 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트를 거쳐 상기 제2 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 전기적으로 연결되고;the front end contact of the first super cell is electrically connected to the front end contact of the second super cell via the first flexible electrical interconnect;
상기 제1 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택은 상기 제2 유연한 전기적 인터커넥트를 통해 상기 제2 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 전기적으로 연결된다.The back end contact of the first super cell is electrically connected to the back end contact of the second super cell through the second flexible electrical interconnect.
8A. 사항 1A의 태양광 모듈에서,8A. In the solar module of clause 1A,
상기 제1 슈퍼 셀과 직렬로 슈퍼 셀들의 제1 열로 배열되고, 상기 태양광 모듈의 제1 에지와 대향하는 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 인접하는 후면 단부 콘택을 구비하는 제2 슈퍼 셀; 및a second super cell arranged in a first row of super cells in series with the first super cell and having a back end contact adjacent a second edge of the solar module opposite a first edge of the solar module; and
상기 태양광 모듈의 제2 에지에 평행하게 연장되고 진행되며, 상기 제1 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 슈퍼 셀들 뒤에 전체적으로 놓이는 제2 유연한 전기적 인터커넥트를 포함한다.and a second flexible electrical interconnect extending and running parallel to a second edge of the solar module, conductively coupled to a back end contact of the first super cell, and overlying generally behind the super cells.
9A. 사항 8A의 태양광 모듈에서,9A. In the solar module of clause 8A,
슈퍼 셀들의 제2 열은 상기 태양광 모듈의 제1 에지에 인접하는 제3 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택 및 상기 태양광 모듈의 제2 에지에 인접하는 제4 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택을 구비하여 직렬로 배열되는 상기 제3 슈퍼 셀 및 제4 슈퍼 셀을 포함하며;The second row of super cells is in series with a front end contact of a third super cell adjacent a first edge of the solar module and a back end contact of a fourth super cell adjacent a second edge of the solar module the third super cell and the fourth super cell arranged as
상기 제1 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택은 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트를 통해 상기 제3 슈퍼 셀의 전면 단부 콘택에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택은 상기 제2 유연한 전기적 인터커넥트를 거쳐 상기 제4 슈퍼 셀의 후면 단부 콘택에 전기적으로 연결된다.the front end contact of the first super cell is electrically connected to the front end contact of the third super cell through the first flexible electrical interconnect, and the back end contact of the second super cell comprises the second flexible electrical interconnect. and electrically connected to the rear end contact of the fourth super cell via
10A. 사항 1A의 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈의 외측 에지들로부터 떨어져 상기 모듈의 전면의 활성 영역들 감소시키는 상기 슈퍼 셀들 사이의 전기적 상호 연결들은 존재하지 않는다.10A. The solar module of clause 1A, wherein there are no electrical interconnections between the super cells that reduce active areas of the front surface of the module away from outer edges of the solar module.
11A. 사항 1A의 태양광 모듈에서, 슈퍼 셀들의 적어도 하나의 쌍은 상기 슈퍼 셀들의 쌍의 다른 하나의 후면 단부 콘택에 인접하는 상기 슈퍼 셀들의 쌍의 하나의 후면 단부 콘택을 구비하여 열 내에 일렬로 배열된다.11A. The solar module of clause 1A, wherein at least one pair of super cells is arranged in a row with one back end contact of the pair of super cells adjacent to another back end contact of the pair of super cells in a row. do.
12A. 사항 1A의 태양광 모듈에서,12A. In the solar module of clause 1A,
슈퍼 셀들의 적어도 하나의 쌍은 대향하는 극성의 단부 콘택들을 갖는 상기 두 슈퍼 셀들의 인접하는 단부들을 구비하여 열 내에 일렬로 배열되고;at least one pair of super cells arranged in a row in a row with adjacent ends of the two super cells having end contacts of opposite polarity;
상기 슈퍼 셀들의 쌍의 인접하는 단부들은 중첩되며;adjacent ends of the pair of super cells overlap;
상기 슈퍼 셀들의 쌍 내의 슈퍼 셀들은 이들의 중첩되는 단부들 사이에 개재되고 상기 전면을 차광하지 않는 유연한 전기적 인터커넥트에 의해 전기적으로 직렬로 연결된다.Super cells in the pair of super cells are electrically connected in series by a flexible electrical interconnect that is interposed between their overlapping ends and does not block the front side.
13A. 사항 1A의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 상기 슈퍼 셀들의 평행한 열들 사이의 갭들의 위치들 및 폭들에 대응되는 위치들 및 폭들을 갖는 평행한 어둡게 된 스트라이프들을 구비하는 백색 배면 시트 상에 배열되며, 상기 배면 시트들의 백색 부분들은 상기 열들 사이의 상기 갭들을 통해 보이지 않는다.13A. The solar module of clause 1A, wherein the super cells are arranged on a white backing sheet having parallel darkened stripes having positions and widths corresponding to the positions and widths of gaps between the parallel rows of super cells. and the white portions of the back sheets are not visible through the gaps between the rows.
14A. 사항 1A의 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈의 전면 상에 위치하는 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트의 모든 부분들은 상기 슈퍼 셀들과 가시적인 대비를 감소시키도록 커버되거나 착색된다.14A. The solar module of clause 1A, wherein all portions of the first flexible electrical interconnect located on a front surface of the solar module are covered or colored to reduce visible contrast with the super cells.
15A. 사항 1A의 태양광 모듈에서,15A. In the solar module of clause 1A,
각 실리콘 태양 전지는,Each silicon solar cell is
제1 및 제2 대항되게 위치하는 평행한 긴 측면들 및 두 개의 대향되게 위치하는 짧은 측면들에 의해 정의되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전방 및 후면들을 포함하고, 상기 전면들의 적어도 일부들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 태양 복사에 노출되며; Rectangular or substantially rectangular front and back surfaces having shapes defined by first and second oppositely positioned parallel long sides and two oppositely positioned short sides, wherein at least some of the front surfaces are exposed to solar radiation during operation of the string of solar cells;
상기 전면 상에 배치되고, 상기 긴 측면들에 직교하게 진행되는 복수의 핑거들 및 상기 제1 긴 측면에 인접하는 열로 위치하는 복수의 별개의 전면 콘택 패드들을 구비하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화 패턴을 포함하고, 각 전면 콘택 패드는 상기 핑거들의 적어도 하나에 전기적으로 연결되며; an electrically conductive front surface metallization pattern disposed on the front surface, the electrically conductive front surface metallization pattern having a plurality of fingers running orthogonal to the long sides and a plurality of discrete front surface contact pads positioned in a row adjacent the first long side wherein each front contact pad is electrically connected to at least one of the fingers;
상기 후면 상에 배치되고, 상기 제2 긴 측면에 인접하는 열로 위치하는 복수의 별개의 후면 콘택 패드들을 구비하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 포함하고; an electrically conductive backside metallization pattern disposed on the backside and having a plurality of discrete backside contact pads positioned in a row adjacent the second long side;
각 슈퍼 셀 내에서 상기 실리콘 태양 전지들은, 중첩되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 긴 측면들 그리고 정렬되고, 중첩되며, 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 도전성 접착 결합 물질로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 대응되는 별개의 전면 콘택 패드들 및 별개의 후면 콘택 패드들과 일렬로 배열된다.Within each super cell the silicon solar cells are aligned, overlapping with first and second long sides of overlapping adjacent silicon solar cells with a conductive adhesive bonding material to electrically connect the silicon solar cells in series. arranged in line with corresponding discrete front surface contact pads and discrete back surface contact pads on adjacent silicon solar cells that are conductively coupled to each other.
16A. 사항 15A의 태양광 모듈에서, 각 실리콘 태양 전지의 상기 전면 금속화 패턴은 인접하는 별개의 전면 콘택 패드들을 전기적으로 상호 연결하는 복수의 얇은 컨덕터들을 포함하며, 각각의 얇은 컨덕터는 상기 태양 전지들의 긴 측면들에 직교하게 측정되는 상기 별개의 콘택 패드들의 폭보다 얇다.16A. The solar module of clause 15A, wherein the front surface metallization pattern of each silicon solar cell comprises a plurality of thin conductors electrically interconnecting adjacent discrete front surface contact pads, each thin conductor comprising a long surface of the solar cells. thinner than the width of the discrete contact pads measured orthogonal to the sides.
17A. 사항 15A의 태양광 모듈에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 각각의 별개의 전면 콘택 패드 주위에 배리어들을 형성하는 상기 전면 금속화 패턴의 특징들에 의해 상기 별개의 전면 콘택 패드들의 위치들에 실질적으로 제한된다.17A. The solar module of clause 15A, wherein the conductive adhesive bonding material is substantially limited to locations of the discrete front surface contact pads by features of the front surface metallization pattern forming barriers around each discrete front surface contact pad. do.
18A. 사항 15A의 태양광 모듈에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 각각의 별개의 후면 콘택 패드 주위에 배리어들을 형성하는 상기 후면 금속화 패턴의 특징들에 의해 상기 별개의 후면 콘택 패드들의 위치들에 실질적으로 제한된다. 18A. The solar module of clause 15A, wherein the conductive adhesive bonding material is substantially limited to locations of the discrete back surface contact pads by features of the back surface metallization pattern forming barriers around each discrete back surface contact pad. do.
19A. 사항 15A의 태양광 모듈에서, 상기 별개의 후면 콘택 패드들은 별개의 실버 후면 콘택 패드들이며, 상기 별개의 실버 후면 콘택 패드들을 제외하면 각 실리콘 태양 전지의 상기 후면 금속화 패턴은 인접하는 실리콘 태양 전지에 의해 중첩되지 않는 상기 태양 전지의 전면의 일부 아래에 놓인 임의의 위치에서 실버 콘택들 포함하지 않는다.19A. The solar module of clause 15A, wherein said discrete back surface contact pads are discrete silver back surface contact pads, and wherein said back surface metallization pattern of each silicon solar cell except for said discrete silver back surface contact pads is in an adjacent silicon solar cell. do not include silver contacts at any location lying under a portion of the front surface of the solar cell that is not overlapped by
20A. 태양광 모듈은,20A. solar modules,
복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;a plurality of super cells, each super cell having a plurality of silicon solar cells arranged in line with ends of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series; ;
각 실리콘 태양 전지는,Each silicon solar cell is
제1 및 제2 대향되게 위치하는 평행한 긴 측면들 및 두 개의 대향되게 위치하는 짧은 측면들에 의해 한정되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전방 및 후면들을 포함하고, 상기 전면들의 적어도 일부들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 태양 복사에 노출되며; Rectangular or substantially rectangular front and back surfaces having shapes defined by first and second oppositely positioned parallel long sides and two oppositely positioned short sides, wherein at least some of the front surfaces are exposed to solar radiation during operation of the string of solar cells;
상기 전면 상에 배치되고, 상기 긴 측면들에 직교하게 진행되는 복수의 핑거들 및 상기 제1 긴 측면에 인접하여 열로 위치하는 복수의 별개의 전면 콘택 패드들을 구비하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화 패턴을 포함하고, an electrically conductive front surface metallization pattern disposed on the front surface, the electrically conductive front surface metallization pattern having a plurality of fingers running orthogonal to the long sides and a plurality of discrete front surface contact pads positioned in a row adjacent the first long side including,
각 전면 콘택 패드는 상기 핑거들의 적어도 하나에 전기적으로 연결되며; each front contact pad electrically connected to at least one of the fingers;
상기 후면 상에 배치되고, 상기 제2 긴 측면에 인접하여 열로 위치하는 복수의 별개의 후면 콘택 패드들을 구비하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 포함하고; an electrically conductive backside metallization pattern disposed on the backside and having a plurality of discrete backside contact pads positioned in a row adjacent the second long side;
각 슈퍼 셀 내의 상기 실리콘 태양 전지들은 중첩되고 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 긴 측면들 그리고 정렬되고, 중첩되며, 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 도전성 접착 결합 물질로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 대응되는 별개의 전면 콘택 패드들 및 별개의 후면 콘택 패드들과 일렬로 배열되며; The silicon solar cells in each super cell are overlapping and first and second long sides of adjacent silicon solar cells and aligned, overlapping and conductive to each other with a conductive adhesive bonding material to electrically connect the silicon solar cells in series. arranged in line with corresponding discrete front surface contact pads and discrete back surface contact pads on adjacent silicon solar cells coupled to each other;
상기 슈퍼 셀들은 상기 태양광 모듈의 동작 동안에 태양 복사에 의해 조명되는 상기 태양광 모듈의 전면을 형성하도록 상기 태양광 모듈의 길이 또는 폭을 실질적으로 가로지르는 단일의 열 또는 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열된다.The super cells are arranged in a single row or two or more parallel rows substantially transverse to the length or width of the solar module to form a front surface of the solar module that is illuminated by solar radiation during operation of the solar module. are arranged as
21A. 사항 20A의 태양광 모듈에서, 상기 별개의 후면 콘택 패드들은 별개의 실버 후면 콘택 패드들이며, 상기 별개의 실버 후면 콘택 패드들을 제외하면 각 실리콘 태양 전지의 상기 후면 금속화 패턴은 인접하는 실리콘 태양 전지에 의해 중첩되지 않는 상기 태양 전지의 전면의 일부 아래에 놓인 임의의 위치에서 실버 콘택을 포함하지 않는다.21A. The solar module of clause 20A, wherein the discrete back surface contact pads are discrete silver back surface contact pads, and wherein the back surface metallization pattern of each silicon solar cell except for the discrete silver back contact pads is in an adjacent silicon solar cell. do not include silver contacts at any location lying under a portion of the front surface of the solar cell that is not overlapped by
22A. 사항 20A의 태양광 모듈에서, 각 실리콘 태양 전지의 상기 전면 금속화 패턴은 인접하는 별개의 전면 콘택 패드들을 전기적으로 상호 연결하는 복수의 얇은 컨덕터들을 포함하며, 각각의 얇은 컨덕터는 상기 태양 전지들의 긴 측면들에 직교하게 측정되는 상기 별개의 콘택 패드들의 폭보다 얇다.22A. The solar module of clause 20A, wherein the front surface metallization pattern of each silicon solar cell comprises a plurality of thin conductors electrically interconnecting adjacent discrete front surface contact pads, each thin conductor comprising a long surface of the solar cells. thinner than the width of the discrete contact pads measured orthogonal to the sides.
23A. 사항 20A의 태양광 모듈에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 각각의 별개의 전면 콘택 패드 주위에 배리어들을 형성하는 상기 전면 금속화 패턴의 특징들에 의해 상기 별개의 전면 콘택 패드들의 위치들에 실질적으로 제한된다.23A. The solar module of clause 20A, wherein the conductive adhesive bonding material is substantially limited to locations of the discrete front surface contact pads by features of the front surface metallization pattern forming barriers around each discrete front surface contact pad. do.
24A. 사항 20A의 태양광 모듈에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 각각의 별개의 후면 콘택 패드 주위에 배리어들을 형성하는 상기 후면 금속화 패턴의 특징들에 의해 상기 별개의 후면 콘택 패드들의 위치들에 실질적으로 제한된다.24A. The solar module of clause 20A, wherein the conductive adhesive bonding material is substantially limited to locations of the discrete back surface contact pads by features of the back surface metallization pattern forming barriers around each discrete back surface contact pad. do.
25A. 슈퍼 셀은,25A. super cell,
복수의 실리콘 태양 전지들을 포함하고, 각 실리콘 태양 전지는,a plurality of silicon solar cells, each silicon solar cell comprising:
제1 및 제2 대향되게 위치하는 평행한 긴 측면들 및 두 개의 대향되게 위치하는 짧은 측면들에 의해 한정되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전방 및 후면들을 포함하며, 상기 전면들의 적어도 일부들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 태양 복사에 노출되고; Rectangular or substantially rectangular front and back surfaces having shapes defined by first and second oppositely positioned parallel long sides and two oppositely positioned short sides, wherein at least portions of the front surfaces are exposed to solar radiation during operation of the string of solar cells;
상기 전면 상에 배치되고, 상기 긴 측면들에 직교하게 진행되는 복수의 핑거들 및 상기 제1 긴 측면에 인접하여 열로 위치하는 복수의 별개의 전면 콘택 패드들을 구비하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화 패턴을 포함하고, 각 전면 콘택 패드는 상기 핑거들의 적어도 하나에 전기적으로 연결되며; an electrically conductive front surface metallization pattern disposed on the front surface, the electrically conductive front surface metallization pattern having a plurality of fingers running orthogonal to the long sides and a plurality of discrete front surface contact pads positioned in a row adjacent the first long side wherein each front contact pad is electrically connected to at least one of the fingers;
상기 후면 상에 배치되고, 상기 제2 긴 측면에 인접하여 열로 위치하는 복수의 별개의 실버 후면 콘택 패드들을 구비하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 포함하며; an electrically conductive backside metallization pattern disposed on the backside and having a plurality of discrete silver backside contact pads positioned in a row adjacent the second long side;
상기 실리콘 태양 전지들은 중첩되고 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 긴 측면들 그리고 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 정렬되고, 중첩되며, 도전성 접착 결합 물질로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 별개의 전면 콘택 패드들 및 별개의 후면 콘택 패드들과 일렬로 배열된다.The silicon solar cells are arranged to electrically connect the silicon solar cells in series and first and second long sides of the overlapping and adjacent silicon solar cells and adjacent adjacent silicon solar cells overlapping and conductively bonded to each other with a conductive adhesive bonding material. arranged in line with separate front contact pads and separate back contact pads on the silicon solar cells.
26A. 사항 25A의 태양광 모듈에서, 상기 별개의 후면 콘택 패드들은 별개의 실버 후면 콘택 패드들이며, 상기 별개의 실버 후면 콘택 패드들을 제외하면 각 실리콘 태양 전지의 상기 후면 금속화 패턴은 인접하는 실리콘 태양 전지에 의해 중첩되지 않는 상기 태양 전지의 전면의 일부 아래에 놓인 임의의 위치에서 실버 콘택을 포함하지 않는다.26A. The solar module of clause 25A, wherein said discrete back surface contact pads are discrete silver back surface contact pads, and wherein said back surface metallization pattern of each silicon solar cell except for said discrete silver back surface contact pads is in an adjacent silicon solar cell. do not include silver contacts at any location lying under a portion of the front surface of the solar cell that is not overlapped by
27A. 사항 25A의 태양 전지들의 스트링에서, 상기 전면 금속화 패턴은 인접하는 별개의 전면 콘택 패드들을 전기적으로 상호 연결하는 복수의 얇은 컨덕터들을 포함하며, 각각의 얇은 컨덕터는 상기 태양 전지들의 긴 측면들에 직교하게 측정되는 상기 별개의 콘택 패드들의 폭보다 얇다.27A. The string of solar cells of clause 25A, wherein the front surface metallization pattern comprises a plurality of thin conductors electrically interconnecting adjacent discrete front surface contact pads, each thin conductor orthogonal to the long sides of the solar cells. It is thinner than the width of the separate contact pads, which is measured to
28A. 사항 25A의 태양 전지들의 스트링에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 각 별개의 전면 콘택 패드 주위에 배리어들을 형성하는 상기 전면 금속화 패턴의 특징들에 의해 상기 별개의 전면 콘택 패드들의 위치들에 실질적으로 제한된다.28A. The string of solar cells of clause 25A, wherein the conductive adhesive bonding material is substantially limited to locations of the discrete front surface contact pads by features of the front surface metallization pattern forming barriers around each discrete front surface contact pad. do.
29A. 사항 25A의 태양 전지들의 스트링에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 각 별개의 후면 콘택 패드 주위에 배리어들을 형성하는 상기 후면 금속화 패턴의 특징들에 의해 상기 별개의 후면 콘택 패드들의 위치들에 실질적으로 제한된다.29A. The string of solar cells of clause 25A, wherein the conductive adhesive bonding material is substantially limited to locations of the discrete back surface contact pads by features of the back surface metallization pattern forming barriers around each discrete back surface contact pad. do.
30A. 사항 25A의 태양 전지들의 스트링에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 약 0℃보다 작거나 같은 유리 전이를 가진다.30A. The string of solar cells of clause 25A, wherein the conductive adhesive bonding material has a glass transition less than or equal to about 0°C.
31A. 태양광 모듈을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,31A. In the method of making a solar module, the method comprises:
복수의 슈퍼 셀들을 조립하는 단계를 포함하고, 각 슈퍼 셀은 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들 상의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;assembling a plurality of super cells, each super cell having a plurality of rectangular silicon solar cells arranged in line with ends on long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner; and;
상기 슈퍼 셀들에 열 및 압력을 인가하여 상기 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 중첩되는 단부들 사이에 배치되는 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합시키고 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함하고;Heat and pressure are applied to the super cells to cure an electrically conductive bonding material disposed between overlapping ends of the adjacent rectangular silicon solar cells, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells to each other. and electrically connecting them in series;
봉지재를 포함하는 층들의 스택으로 원하는 태양광 모듈 구성 내에 상기 슈퍼 셀들을 배열하고 상호 연결하는 단계를 포함하며;arranging and interconnecting the super cells within a desired solar module configuration in a stack of layers comprising an encapsulant;
라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하는 단계를 포함한다.and applying heat and pressure to the stack of layers to form a laminated structure.
32A. 사항 31A의 방법에서, 상기 라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하는 단계 이전에 상기 슈퍼 셀들에 열 및 압력을 인가하여 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하거나 부분적으로 큐어링하여, 상기 라미네이트된 구조를 형성하기 전에 중간 생성물로서 큐어링되거나 부분적으로 큐어링된 슈퍼 셀들을 형성하는 단계를 포함한다.32A. The method of clause 31A, wherein heat and pressure are applied to the super cells prior to applying heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure to cure or partially cure the electrically conductive bonding material. curing to form cured or partially cured super cells as an intermediate product prior to forming the laminated structure.
33A. 사항 32A의 방법에서, 각각의 추가 직사각형의 실리콘 태양 전지가 상기 슈퍼 셀의 조립 동안에 상기 슈퍼 셀에 추가되면서, 새롭게 추가되는 태양 전지 및 그 인접하고 중첩되는 태양 전지 사이의 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질이 다른 직사각형의 실리콘 태양 전지가 상기 슈퍼 셀에 추가되기 전에 큐어링되거나 부분적으로 큐어링된다.33A. The method of clause 32A, wherein each additional rectangular silicon solar cell is added to the super cell during assembly of the super cell, the electrically conductive adhesive bond between the newly added solar cell and its adjacent and overlapping solar cells A rectangular silicon solar cell of different material is cured or partially cured before being added to the super cell.
34A. 사항 32A의 방법에서, 동일한 단계에서 슈퍼 셀 내의 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질 모두를 큐어링하거나 부분적으로 큐어링하는 단계를 포함한다.34A. The method of clause 32A, comprising curing or partially curing all of the electrically conductive bonding material in the super cell in the same step.
35A. 사항 32A의 방법에서,35A. In the method of clause 32A,
라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하는 단계 이전에 상기 슈퍼 셀들에 열 및 압력을 인가하여 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 부분적으로 큐어링하여, 상기 라미네이트된 구조를 형성하기 전에 중간 생성물로서 부분적으로 큐어링된 슈퍼 셀들을 형성하는 단계; 및Applying heat and pressure to the super cells to partially cure the electrically conductive bonding material prior to applying heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure, thereby forming the laminated structure. forming partially cured super cells as intermediate products prior to and
상기 라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하면서 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 완전히 큐어링하는 단계를 포함한다.fully curing the electrically conductive bonding material while applying heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure.
36A. 사항 31A의 방법에서, 상기 라미네이트된 구조를 형성하기 전에 중간 생성물로서 부분적으로 큐어링된 슈퍼 셀들을 형성하지 않고 상기 라미네이트된 구조를 형성하도록 상기 층들의 스택에 열 및 압력을 인가하면서 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하는 단계를 포함한다.36A. The method of clause 31A, wherein the electrically conductive while applying heat and pressure to the stack of layers to form the laminated structure without forming partially cured super cells as an intermediate product prior to forming the laminated structure. and curing the adult binding material.
37A. 사항 31A의 방법에서, 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 직사각형의 형상들로 다이싱하는 단계를 포함한다.37A. The method of clause 31A, comprising dicing one or more silicon solar cells into rectangular shapes to provide the rectangular silicon solar cells.
38A. 사항 37A의 방법에서, 미리 적용된 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 갖는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 다이싱하기 전에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하는 단계를 포함한다.38A. The method of clause 37A, wherein the electrically conductive adhesive bonding material is applied to the one or more silicon solar cells prior to dicing the one or more silicon solar cells to provide rectangular silicon solar cells having a pre-applied electrically conductive adhesive bonding material. and further applied to silicon solar cells.
39A. 사항 38A의 방법에서, 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하고, 이후에 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 라인들을 스크라이브하도록 레이저를 사용하며, 이후에 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 절단하는 단계를 포함한다.39A. The method of clause 38A, wherein the electrically conductive adhesive bonding material is applied to the one or more silicon solar cells, and then scribes one or more lines on each of the one or more silicon solar cells. using a laser to do so, and then cutting the one or more silicon solar cells along the scribe lines.
40A. 사항 38A의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 라인들을 스크라이브하도록 레이저를 사용하고, 이후에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하며, 이후에 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 절단하는 단계를 포함한다.40A. The method of clause 38A, further comprising using a laser to scribe one or more lines onto the one or more silicon solar cells, and then applying the electrically conductive adhesive bonding material to the one or more silicon solar cells. and then cutting the one or more silicon solar cells along the scribe lines.
41A. 사항 38A의 방법에서, 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질은 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 상면에 적용되고, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 대향되게 위치하는 저면에 적용되지 않으며, 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 곡선의 지지면에 대해 구부리도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 저면들과 상기 곡선의 지지면 사이에 진공을 인가하고, 이에 따라 스크라이브 라인들을 따라 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 절단하는 단계를 포함한다.41A. The method of clause 38A, wherein the electrically conductive adhesive bonding material is applied to a top surface of each of the one or more silicon solar cells and is not applied to an oppositely located bottom surface of each of the one or more silicon solar cells. and applying a vacuum between the bottom surfaces of the one or more silicon solar cells and the curved support surface to bend the one or more silicon solar cells against a curved support surface, thereby flexing the one or more silicon solar cells along the scribe lines. and cutting one or more silicon solar cells.
42A. 사항 37A의 방법에서, 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 다이싱한 후에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들에 적용하는 단계를 포함한다.42A. The method of clause 37A, comprising applying the electrically conductive adhesive bonding material to the rectangular silicon solar cells after dicing the one or more silicon solar cells to provide the rectangular silicon solar cells. do.
43A. 사항 31A의 방법에서, 상기 도전성 접착 결합 물질은 약 0℃보다 작거나 같은 유리 전이 온도를 가진다.43A. The method of clause 31A, wherein the conductive adhesive bonding material has a glass transition temperature less than or equal to about 0°C.
44A. 슈퍼 셀을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은, 44A. In the method of making a super cell, the method comprises:
실리콘 태양 전지들 상에 복수의 직사각형의 영역들을 정의하도록 각각의 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계를 포함하고, 각 직사각형의 영역의 긴 측면에 인접하는 하나 또는 그 이상의 위치들에서 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 스크라이브된 실리콘 태양 전지들에 적용하는 단계를 포함하며;laser scribing one or more scribe lines on each of the one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the silicon solar cells, wherein the long side of each rectangular region is applying an electrically conductive adhesive bonding material at one or more locations adjacent to the one or more scribed silicon solar cells;
각기 긴 측면에 인접하는 그 전면 상에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 포함하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 실리콘 태양 전지들을 분리하는 단계를 포함하고;separating the silicon solar cells along the scribe lines to provide a plurality of rectangular silicon solar cells each comprising a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed on its front surface adjacent its long side; and;
그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 구비하여 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함하며;arranging the plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner with a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; includes;
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서료 결합시키고, 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.curing the electrically conductive bonding material, thereby bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells, and electrically connecting them in series.
45A. 슈퍼 셀을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,45A. In the method of making a super cell, the method comprises:
실리콘 태양 전지들 상에 복수의 직사각형의 영역들을 정의하도록 각각의 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계를 포함하고, 각 태양 전지는 상면 및 대향되게 위치하는 저면을 구비하며;laser scribing one or more scribe lines on each of the one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the silicon solar cells, each solar cell having a top surface and an opposing surface It has a bottom that is positioned so as to be;
전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 상면들의 일부들에 적용하는 단계를 포함하고;applying an electrically conductive adhesive bonding material to portions of the top surfaces of the one or more silicon solar cells;
상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 곡선의 지지면에 대해 구부리도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 저면들과 상기 곡선의 지지면 사이에 진공을 인가하며, 이에 따라 각기 긴 측면에 인접하는 그 전면 상에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 포함하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 스크라이브 라인들을 따라 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 절단하는 단계를 포함하고;applying a vacuum between the bottom surfaces of the one or more silicon solar cells and the curved support surface to flex the one or more silicon solar cells against a curved support surface, thereby respectively adjoining the long side thereof cutting the one or more silicon solar cells along the scribe lines to provide a plurality of rectangular silicon solar cells comprising a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed on the front surface;
그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 구비하여 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들에 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 일렬로 배열하는 단계를 포함하며;arranging the plurality of rectangular silicon solar cells in line on the long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner with a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; includes;
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합시키고, 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.curing the electrically conductive bonding material, bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells to each other, and electrically connecting them in series.
46A. 슈퍼 셀을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,46A. In the method of making a super cell, the method comprises:
각기 그 긴 축을 따라 실질적으로 동일한 길이를 갖는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계; 및dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form a plurality of rectangular silicon solar cells each having a substantially equal length along its long axis; and
상기 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함하며;arranging the rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series;
상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들은 상기 의사 정사각형의 웨이퍼의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 두 개의 챔퍼 처리된 모서리들을 갖는 적어도 하나의 직사각형의 태양 전지 그리고 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 하나 또는 그 이상의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하고;The plurality of rectangular silicon solar cells comprises at least one rectangular solar cell having two chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of the pseudo square wafer and one lacking chamfered corners; or more rectangular silicon solar cells;
상기 의사 정사각형의 웨이퍼가 따라서 다이스되는 평행한 라인들 사이의 간격은 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 진 축에 직교하는 폭을 상기 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴축에 직교하는 폭보다 크게 만들어, 상기 태양 전지들의 스트링 내의 각각의 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들이 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 광에 노출되는 실질적으로 동일한 면적의 전면을 가지도록 선택된다.The spacing between parallel lines along which the pseudo-square wafer is dice is equal to the width orthogonal to the true axis of the rectangular silicon solar cells having the chamfered corners. selected so that each of the plurality of rectangular silicon solar cells in the string of solar cells has a front surface of substantially equal area exposed to light during operation of the string of solar cells by making it greater than a width orthogonal to the long axis of the cells. do.
47A. 슈퍼 셀은,47A. super cell,
태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 딘부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함하고;a plurality of silicon solar cells arranged in line with portions of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series;
상기 실리콘 태양 전지들의 적어도 하나는 그가 다이스되는 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 가지며, 상기 실리콘 태양 전지들의 적어도 하나는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되고, 각각의 상기 실리콘 태양 전지들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 광에 노출되는 실질적으로 동일한 면적의 전면을 가진다.at least one of the silicon solar cells has chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of a pseudo-square silicon wafer into which it is diced, wherein at least one of the silicon solar cells lacks chamfered corners; Each of the silicon solar cells has a front surface of substantially equal area that is exposed to light during operation of the string of solar cells.
48A. 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,48A. A method of making two or more super cells, the method comprising:
의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 및 각기 상기 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 전체 길이에 걸치는 제2 길이를 가지며 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계;a first plurality of rectangular silicon solar cells each having chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of the pseudo square silicon wafers and a second length each over the entire length of the pseudo square silicon wafers dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form a second plurality of rectangular silicon solar cells having chamfered edges;
각기 상기 제2 길이보다 짧은 제2 길이를 가지며 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각각의 상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들로부터 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 제거하는 단계;the chamfered edge from each of the first plurality of rectangular silicon solar cells to form a third plurality of rectangular silicon solar cells each having a second length shorter than the second length and lacking chamfered edges removing them;
상기 제1 길이와 같은 폭을 갖는 태양 전지 스트링을 형성하기 위해 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계; 및Long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series to form a solar cell string having a width equal to the first length. arranging the second plurality of rectangular silicon solar cells in line with the ; and
상기 제2 길이와 같은 폭을 갖는 태양 전지 스트링을 형성하기 위해 상기 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함한다.Long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the third plurality of rectangular silicon solar cells in series to form a solar cell string having a width equal to the second length. arranging the third plurality of rectangular silicon solar cells in line with the
49A. 둘 또는 그 이상의 슈퍼 셀들을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,49A. A method of making two or more super cells, the method comprising:
의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 및 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계;A first plurality of rectangular silicon solar cells having chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of pseudo square silicon wafers and a second plurality of rectangular silicon solar cells lacking chamfered corners dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form
상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계; 및arranging the first plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the first plurality of rectangular silicon solar cells in series to do; and
상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함한다.arranging the second plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series including the steps of
50A. 태양광 모듈은,50A. solar modules,
약 10볼트보다 큰 평균적인 항복 전압을 갖는 N≥25의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 태양 전지들의 직렬 연결된 스트링을 포함하고, 상기태양 전지들은 중첩되고 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 각기 구비하는 하나 또는 그 이상의 슈퍼 셀들 내로 그룹화되며;a series connected string of rectangular or substantially rectangular solar cells of N≧25 having an average breakdown voltage of greater than about 10 volts, the solar cells overlapping and conductively bonded to each other with an electrically and thermally conductive adhesive; grouped into one or more super cells each having two or more of said solar cells arranged in line with the long sides of adjacent solar cells;
상기 태양 전지들의 스트링 내의 <N의 태양 전지들의 단일의 태양 전지 또는 그룹은 바이패스 다이오드와 개별적으로 전기적으로 병렬로 연결되지 않는다. A single solar cell or group of <N solar cells in the string of solar cells is not individually electrically connected in parallel with a bypass diode.
51A. 사항 50A의 태양광 모듈에서, N은 30보다 크거나 같은 정수이다.51A. In the solar module of clause 50A, N is an integer greater than or equal to 30.
52A. 사항 50A의 태양광 모듈에서, N은 50보다 거나 같은 정수이다.52A. In the solar module of clause 50A, N is an integer greater than or equal to 50.
53A. 사항 50A의 태양광 모듈에서, N은 100보다 크거나 같은 정수이다.53A. In the solar module of clause 50A, N is an integer greater than or equal to 100.
54A. 사항 50A의 태양광 모듈에서, 상기 접착제는 약 O.1㎜보다 작거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 두께 및 약 1.5w/m/k보다 크거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 열전도율을 갖는 인접하는 태양 전지들 사이의 결합을 형성한다.54A. The solar module of clause 50A, wherein the adhesive has a thickness orthogonal to the solar cells less than or equal to about 0.1 mm and a thermal conductivity orthogonal to the solar cells greater than or equal to about 1.5 w/m/k Forms bonds between adjacent solar cells.
55A. 사항 50A의 태양광 모듈에서, 상기 N의 태양 전지들은 단일의 슈퍼 셀 내로 그룹화된다.55A. The solar module of clause 50A, wherein the solar cells of N are grouped into a single super cell.
56A. 사항 50A의 태양광 모듈에서, 상기 태양 전지들은 실리콘 태양 전지들이다.56A. The solar module of clause 50A, wherein said solar cells are silicon solar cells.
57A. 태양광 모듈은,57A. solar modules,
상기 태양광 모듈의 에지에 평행한 상기 태양광 모듈의 전체 길이 또는 폭에 실질적으로 걸치는 슈퍼 셀을 포함하고, 상기 슈퍼 셀은 중첩되고 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 약 10볼트보다 큰 평균적인 항복 전압을 갖는 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 태양 전지들의 직렬 연결된 스트링을 구비하며;adjacent solar cells overlapping and conductively bonded to each other with an electrically and thermally conductive adhesive, comprising super cells spanning substantially the entire length or width of the solar module parallel to an edge of the solar module; a series connected string of N rectangular or substantially rectangular solar cells having an average breakdown voltage greater than about 10 volts arranged in line with the long sides of the cells;
상기 슈퍼 셀 내의 <N의 태양 전지들의 단일의 태양 전지 또는 그룹은 바이패스 다이오드와 개별적으로 전기적으로 병렬로 연결되지 않는다.A single solar cell or group of <N solar cells in the super cell is not individually electrically connected in parallel with a bypass diode.
58A. 사항 57A의 태양광 모듈에서, N>24이다.58A. In the solar module of clause 57A, N>24.
59A. 사항 57A의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.59A. The solar module of clause 57A, wherein the super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
60A. 슈퍼 셀은,60A. super cell,
복수의 실리콘 태양 전지들을 포함하고, 각 실리콘 태양 전지는,a plurality of silicon solar cells, each silicon solar cell comprising:
제1 및 제2 대향되게 위치하는 평행한 긴 측면들 및 두 개의 대향되게 위치하는 짧은 측면들에 의해 한정되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전면 및 후면들을 포함하며, 상기 전면들의 적어도 일부들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 태양 복사에 노출되고; Rectangular or substantially rectangular front and back surfaces having shapes defined by first and second oppositely positioned parallel long sides and two oppositely positioned short sides, wherein at least portions of the front surfaces are exposed to solar radiation during operation of the string of solar cells;
상기 전면 상에 배치되고, 상기 제1 긴 측면에 인접하여 위치하는 적어도 하나의 전면 콘택 패드를 구비하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화 패턴을 포함하며; an electrically conductive front surface metallization pattern disposed on the front surface and having at least one front surface contact pad positioned adjacent the first long side;
상기 후면 상에 배치되고, 상기 제2 긴 측면에 인접하여 위치하는 적어도 하나의 후면 콘택 패드를 구비하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 포함하고; an electrically conductive backside metallization pattern disposed on the backside and having at least one backside contact pad positioned adjacent the second long side;
상기 실리콘 태양 전지들은 중첩되고 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 긴 측면들 그리고 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 도전성 접착 결합 물질로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 전면 및 후면 콘택 패드들과 일렬로 배열되며;The silicon solar cells overlap and first and second long sides of the adjacent silicon solar cells and adjacent silicon solar cells overlap and conductively bonded to each other with a conductive adhesive bonding material to electrically connect the silicon solar cells in series. arranged in line with the front and back contact pads on the fields;
각 실리콘 태양 전지의 상기 전면 금속화 패턴은 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 상기 적어도 하나의 전면 콘택 패드들에 실질적으로 제한하는 배리어를 구비한다.The front surface metallization pattern of each silicon solar cell includes a barrier that substantially confines the conductive adhesive bonding material to the at least one front surface contact pads prior to curing of the conductive adhesive bonding material during fabrication of the super cell. .
61A. 사항 60A의 슈퍼 셀에서, 인접하고 중첩되는 실리콘 태양 전지들의 각 쌍에 대해, 상기 실리콘 태양 전지들의 하나의 전면 상의 배리어가 다른 하나의 실리콘 태양 전지의 일부와 중첩되고 감춰짐에 따라, 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 상기 실리콘 태양 전지의 전면의 중첩되는 영역들에 실질적으로 제한한다.61A. The super cell of clause 60A, wherein for each pair of adjacent and overlapping silicon solar cells, a barrier on the front side of one of the silicon solar cells overlaps and conceals a portion of the other silicon solar cell, the super cell Substantially confine the conductive adhesive bonding material to overlapping regions of the front surface of the silicon solar cell prior to curing of the conductive adhesive bonding material during fabrication of
62A. 사항 60A의 슈퍼 셀에서, 상기 배리어는 상기 제1 긴 측면의 실질적인 전체 길이에 평행하거나 이에 대해 진행되는 연속되는 도전성 라인을 포함하며, 상기 적어도 하나의 전면 콘택 패드들은 상기 연속되는 도전성 라인과 상기 태양 전지의 제1 긴 측면 사이에 위치한다.62A. The super cell of clause 60A, wherein the barrier comprises a continuous conductive line running parallel to or running about substantially the entire length of the first long side, and wherein the at least one front surface contact pad comprises the continuous conductive line and the solar cell. located between the first long sides of the cell.
63A. 사항 62A의 슈퍼 셀에서, 상기 전면 금속화 패턴은 상기 적어도 하나의 전면 콘택 패드들에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 긴 측면에 직교하게 진행되는 핑거들을 포함하며, 상기 연속되는 도전성 라인은 각 핑거로부터 상기 적어도 하나의 전면 콘택 패드들까지 다중의 도전성 통로들을 제공하도록 상기 핑거들을 전기적으로 상호 연결한다.63A. The super cell of clause 62A, wherein the front surface metallization pattern comprises fingers electrically coupled to the at least one front surface contact pads and running orthogonal to the first long side, wherein the continuous conductive line comprises each finger Electrically interconnect the fingers to provide multiple conductive paths from to the at least one front surface contact pads.
64A. 사항 60A의 슈퍼 셀에서, 상기 전면 금속화 패턴은 상기 제1 긴 측면에 인접하고 평행한 열로 배열되는 복수의 별개의 콘택 패드들을 포함하고, 상기 배리어는 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 별개의 콘택 패드들에 실질적으로 제한하도록 각각의 별개의 콘택 패드에 대해 분리된 배리어들을 형성하는 복수의 특징들을 포함한다.64A. The super cell of clause 60A, wherein the front surface metallization pattern comprises a plurality of discrete contact pads arranged in parallel rows and adjacent to the first long side, and wherein the barrier comprises the conductive adhesive bonding material during manufacture of the super cell. and a plurality of features forming discrete barriers for each discrete contact pad to substantially confine the conductive adhesive bonding material to the discrete contact pads prior to curing of the conductive adhesive bonding material.
65A. 사항 64A의 슈퍼 셀에서, 상기 분리된 배리어들은 이들의 대응되는 별개의 콘택 패드들에 인접하며, 보다 크다.65A. The super cell of clause 64A, wherein the separated barriers are adjacent to and larger than their corresponding distinct contact pads.
66A. 슈퍼 셀은,66A. super cell,
복수의 실리콘 태양 전지들을 포함하고, 각 실리콘 태양 전지는,a plurality of silicon solar cells, each silicon solar cell comprising:
제1 및 제2 대향되게 위치하는 평행한 긴 측면들 및 두 개의 대향되게 위치하는 짧은 측면들에 의해 한정되는 형상들을 갖는 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 전면 및 후면들을 포함하며, 상기 전면들의 적어도 일부들은상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 태양 복사에 노출되고; Rectangular or substantially rectangular front and back surfaces having shapes defined by first and second oppositely positioned parallel long sides and two oppositely positioned short sides, wherein at least portions of the front surfaces are exposed to solar radiation during operation of the string of solar cells;
상기 전면 상에 배치되고, 상기 제1 긴 측면에 인접하여 위치하는 적어도 하나의 전면 콘택 패드를 구비하는 전기적으로 도전성인 전면 금속화 패턴을 포함하며; an electrically conductive front surface metallization pattern disposed on the front surface and having at least one front surface contact pad positioned adjacent the first long side;
상기 후면 상에 배치되고, 상기 제2 긴 측면에 인접하여 위치하는 적어도 하나의 후면 콘택 패드를 구비하는 전기적으로 도전성인 후면 금속화 패턴을 포함하고; an electrically conductive backside metallization pattern disposed on the backside and having at least one backside contact pad positioned adjacent the second long side;
상기 실리콘 태양 전지들은 중첩되고 인접하는 실리콘 태양 전지들의 제1 및 제2 측면들 그리고 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 상의 전면 및 후면 콘택 패드들과 일렬로 배열되며;The silicon solar cells overlap and front and back contact on first and second sides of adjacent silicon solar cells and adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series. arranged in line with the pads;
각 실리콘 태양 전지의 상기 후면 금속화 패턴은The backside metallization pattern of each silicon solar cell is
상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 상기 적어도 하나의 후면 콘택 패드들에 실질적으로 제한하도록 구성되는 배리어를 포함한다.and a barrier configured to substantially confine the conductive adhesive bonding material to the at least one back surface contact pads prior to curing the conductive adhesive bonding material during fabrication of the super cell.
67A. 사항 66A의 슈퍼 셀에서, 상기 후면 금속화 패턴은 상기 제2 긴 측면들에 인접하고 평행한 열로 배열되는 하나 또는 그 이상의 별개의 콘택 패드들을 포함하며, 상기 배리어는 상기 슈퍼 셀의 제조 동안에 상기 도전성 접착 결합 물질의 큐어링 이전에 상기 도전성 접착 결합 물질을 별개의 콘택 패드들에 실질적으로 제한하는 각각의 별개의 콘택 패드들에 대한 분리된 배리어들을 형성하는 복수의 특징들을 포함한다.67A. The super cell of clause 66A, wherein the back surface metallization pattern comprises one or more discrete contact pads arranged in a parallel row adjacent and parallel to the second long sides, the barrier being the conductive during fabrication of the super cell. and a plurality of features forming separate barriers to each of the discrete contact pads that substantially confine the conductive adhesive bonding material to the discrete contact pads prior to curing the adhesive bonding material.
68A. 사항 67A의 슈퍼 셀에서, 상기 분리되는 배리어들은 이들의 대응되는 별개의 콘택 패드들에 인접하며, 보다 크다.68A. The super cell of clause 67A, wherein the separating barriers are adjacent to and greater than their corresponding distinct contact pads.
69A. 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은, 69A. A method of making a string of solar cells, the method comprising:
각기 그 긴 축을 따라 실질적으로 동일한 길이를 갖는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계; 및dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form a plurality of rectangular silicon solar cells each having a substantially equal length along its long axis; and
태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함하며;arranging the rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series;
상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들은 상기 의사 정사각형의 웨이퍼의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응하는 두 개의 챔퍼 처리된 모서리들을 갖는 적어도 하나의 직사각형의 태양 전지 및 각기 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 하나 또는 그 이상의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하고;The plurality of rectangular silicon solar cells include at least one rectangular solar cell having two chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of the pseudo-square wafer and one each lacking chamfered corners. or more rectangular silicon solar cells;
상기 의사 정사각형의 웨이퍼가 따라서 다이스되는 평행한 라인들 사이의 간격은 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들 의 진 축에 직교하는 폭을 상기 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 축에 직교하는 폭보다 크게 만들어, 상기 태양 전지들의 스트링 내의 각각의 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들이 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 광에 노출되는 실질적으로 동일한 면적의 전면을 가지도록 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 보상하기 위해 선택된다.The spacing between parallel lines along which the pseudo-square wafer is dice is equal to the width orthogonal to the true axis of the rectangular silicon solar cells with chamfered corners. made greater than a width orthogonal to the long axis of the solar cells, so that each of the plurality of rectangular silicon solar cells in the string of solar cells has a front surface of substantially equal area exposed to light during operation of the string of solar cells selected to compensate for the chamfered edges.
70A. 태양 전지들의 스트링은,70A. A string of solar cells is
태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 포함하고;a plurality of silicon solar cells arranged in line with ends of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series;
상기 실리콘 태양 전지들의 적어도 하나는 그가 다이스되었던 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 가지며, 상기 실리콘 태양 전지들의 적어도 하나는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되고, 각각의 상기 실리콘 태양 전지들은 상기 태양 전지들의 스트링의 동작 동안에 광에 노출되는 실질적으로 동일한 면적의 전면을 가진다.at least one of the silicon solar cells has chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of the pseudo-square silicon wafer on which it was diced, wherein at least one of the silicon solar cells lacks chamfered corners; Each of the silicon solar cells has a front surface of substantially equal area that is exposed to light during operation of the string of solar cells.
71A. 태양 전지들의 둘 또는 그 이상의 스트링들을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,71A. A method of making two or more strings of solar cells, the method comprising:
의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 및 각기 상기 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 전체 길이에 걸치는 제1 길이를 가지며 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계;a first plurality of rectangular silicon solar cells each having chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of the pseudo square silicon wafers and a first length each over the entire length of the pseudo square silicon wafers dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form a second plurality of rectangular silicon solar cells having chamfered corners;
각기 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이를 가지며 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각각의 상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들로부터 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 제거하는 단계;the chamfered edge from each of the first plurality of rectangular silicon solar cells to form a third plurality of rectangular silicon solar cells each having a second length shorter than the first length and lacking chamfered edges removing them;
상기 제1 길이와 같은 폭을 갖는 태양 전지 스트링을 형성하기 위해 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계; 및Long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series to form a solar cell string having a width equal to the first length. arranging the second plurality of rectangular silicon solar cells in line with the ; and
상기 제2 길이와 같은 폭을 갖는 태양 전지 스트링을 형성하기 위해 상기 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제3 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함한다.Long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the third plurality of rectangular silicon solar cells in series to form a solar cell string having a width equal to the second length. arranging the third plurality of rectangular silicon solar cells in line with the
72A. 태양 전지들의 둘 또는 그 이상의 스트링들을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,72A. A method of making two or more strings of solar cells, the method comprising:
의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들 또는 모서리들의 일부들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 및 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 하나 또는 그 이상의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계;A first plurality of rectangular silicon solar cells having chamfered corners corresponding to corners or portions of corners of pseudo square silicon wafers and a second plurality of rectangular silicon solar cells lacking chamfered corners dicing one or more pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form
상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제1 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계; 및arranging the first plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the first plurality of rectangular silicon solar cells in series to do; and
상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 제2 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함한다.arranging the second plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the second plurality of rectangular silicon solar cells in series including the steps of
73A. 태양광 모듈을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,73A. In the method of making a solar module, the method comprises:
복수의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들로부터 상기 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들의 모서리들에 대응되는 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들 및 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 형성하도록 각 웨이퍼의 긴 에지에 평행한 복수의 라인들을 따라 복수의 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼들을 다이싱하는 단계;a plurality of rectangular silicon solar cells from a plurality of pseudo square silicon wafers having chamfered corners corresponding to corners of the pseudo square silicon wafers and a plurality of rectangular silicon solar cells lacking chamfered corners. dicing a plurality of pseudo square silicon wafers along a plurality of lines parallel to a long edge of each wafer to form cells;
상기 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 직사각형의 실리콘 태양 전지들만을 각기 구비하는 제1 복수의 슈퍼 셀들을 형성하기 위해 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 상기 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 적어도 일부를 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열하는 단계;Rectangular silicon lacking the chamfered corners to electrically connect the silicon solar cells in series to form a first plurality of super cells each having only rectangular silicon solar cells lacking the chamfered corners arranging at least some of the solar cells in line with long sides of the silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other;
상기 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들만을 각기 구비하는 제2 복수의 슈퍼 셀들을 형성하기 위해 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 구비하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 적어도 일부를 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열하는 단계; 및Rectangular silicon with chamfered corners to electrically connect the silicon solar cells in series to form a second plurality of super cells each having only rectangular silicon solar cells with chamfered corners arranging at least some of the solar cells in line with long sides of the silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other; and
상기 태양광 모듈의 전면을 형성하도록 실질적으로 같은 길이의 슈퍼 셀들의 평행한 열들로 상기 슈퍼 셀들을 배열하는 단계를 포함하며, 각 열은 상기 제1 복수의 슈퍼 셀들로부터의 슈퍼 셀들만 또는 상기 제2 복수의 슈퍼 셀들로부터의 슈퍼 셀들만을 구비한다. arranging the super cells in parallel rows of super cells of substantially the same length to form the front surface of the solar module, each row comprising only super cells from the first plurality of super cells or the second 2 Have only super cells from a plurality of super cells.
74A. 사항 73A의 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈의 평행하고 대향하는 에지들에 인접하는 상기 슈퍼 셀들의 열들의 두 개는 상기 제2 복수의 슈퍼 셀들로부터의 슈퍼 셀들만을 포함하고, 상기 슈퍼 셀들의 모든 다른 열들은 상기 제1 복수의 슈퍼 셀들로부터의 슈퍼 셀들만을 포함한다.74A. The solar module of clause 73A, wherein two of the rows of super cells adjacent parallel and opposite edges of the solar module include only super cells from the second plurality of super cells, the super cell All other columns of s include only super cells from the first plurality of super cells.
75A. 사항 74A의 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈은 슈퍼 셀들의 전체 여섯 개의 열들을 포함한다.75A. The solar module of clause 74A, wherein the solar module comprises a total of six rows of super cells.
76A. 슈퍼 셀은,76A. super cell,
실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 제1 방향으로 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들; 및a plurality of silicon solar cells arranged in line in a first direction with ends of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series; and
상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 평행하게 배향되는 그 긴 축을 가지며, 상기 제2 방향을 따라 배열되는 셋 또는 그 이상의 별개의 위치들에서 상기 실리콘 태양 전지들의 단부의 것의 전면 또는 후면에 도전성으로 결합되고, 상기 제2 방향으로 상기 단부 태양 전지의 적어도 전체 폭으로 진행되며, 상기 단부 실리콘 태양 전지의 전면 또는 후면에 직교하게 측정되는 약 100미크론보다 작거나 같은 컨덕터 두께를 가지고, 약 0.012옴보다 작거나 같은 상기 제2 방향으로의 전류 흐름에 대한 저항을 제공하며, 약 -40℃ 내지 약 85℃의 온도에 대해 상기 단부 실리콘 태양 전지 및 인터커넥트 사이의 상기 제2 방향으로의 차등 팽창을 수용하는 유연성을 제공하는 연장된 유연한 전기적 인터커넥트를 포함한다.Conductive on the front or back side of that of an end of the silicon solar cells at three or more distinct locations arranged along the second direction and having its long axis oriented parallel to a second direction orthogonal to the first direction and running at least the full width of the end solar cell in the second direction, having a conductor thickness less than or equal to about 100 microns measured orthogonal to the front or back surface of the end silicon solar cell, and about 0.012 ohms. provide resistance to current flow in the second direction that is less than or equal to, and accommodate differential expansion in the second direction between the end silicon solar cell and interconnect for temperatures between about -40°C and about 85°C extended flexible electrical interconnects that provide the flexibility to
77A. 사항 76A의 슈퍼 셀에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 단부 실리콘 태양 전지의 전면 또는 후면에 직교하게 측정되는 약 30미크론보다 작거나 같은 컨덕터 두께를 가진다.77A. The super cell of clause 76A, wherein the flexible electrical interconnect has a conductor thickness less than or equal to about 30 microns measured orthogonal to a front or back surface of the end silicon solar cell.
78A. 사항 76A의 슈퍼 셀에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 태양광 모듈 내의 상기 슈퍼 셀에 평행하고 인접하여 위치하는 적어도 제2 슈퍼 셀에 대한 전기적 상호 연결을 위해 상기 슈퍼 셀을 넘어 상기 제2 방향으로 연장된다.78A. The super cell of clause 76A, wherein the flexible electrical interconnect extends beyond the super cell in the second direction for electrical interconnection to at least a second super cell positioned parallel to and adjacent to the super cell in a solar module. .
79A. 사항 76A의 슈퍼 셀에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 태양광 모듈 내의 상기 슈퍼 셀에 평행하고 일렬로 위치하는 적어도 제2 슈퍼 셀에 대한 전기적 상호 연결을 위해 상기 슈퍼 셀을 지나 상기 제1 방향으로 연장된다.79A. The super cell of clause 76A, wherein the flexible electrical interconnect extends past the super cell in the first direction for electrical interconnection to at least a second super cell positioned parallel to and in line with the super cell in a solar module. .
80A. 태양광 모듈은,80A. solar modules,
상기 모듈의 전면을 형성하도록 상기 모듈의 폭을 가로지르는 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows across a width of the module to form a front surface of the module, each super cell being superimposed and conductive to one another to electrically connect silicon solar cells in series having a plurality of silicon solar cells arranged in line with ends of adjacent silicon solar cells coupled to each other;
제1 열 내의 상기 모듈의 에지에 인접하는 제1 슈퍼 셀의 적어도 단부가 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질로 복수의 별개의 위치들에서 상기 제1 슈퍼 셀 의 전면에 결합되고, 상기 모듈의 에지에 평행하게 진행되며, 그 적어도 일부가 상기 제1 슈퍼 셀의 단부 주위에서 접히고, 상기 모듈의 전방으로부터 시야에서 감춰지는 유연한 전기적 인터커넥트를 통해 제2 열 내의 상기 모듈의 동일한 에지에 인접하는 제2 슈퍼 셀의 단부에 전기적으로 연결된다.At least an end of a first super cell adjacent an edge of the module in a first row is coupled to the front surface of the first super cell at a plurality of discrete locations with an electrically conductive adhesive bonding material, wherein at the edge of the module a second super running parallel, at least a portion of which is folded around an end of the first super cell, and adjacent the same edge of the module in a second row via a flexible electrical interconnect that is hidden from view from the front of the module electrically connected to the end of the cell.
81A. 사항 80A의 태양광 모듈에서, 상기 모듈의 전면 상의 상기 유연한 전기적 인터커넥트의 표면들은 상기 슈퍼 셀들과의 가시적인 대비를 감소시키도록 커버되거나 착색된다.81A. The solar module of clause 80A, wherein surfaces of the flexible electrical interconnect on a front surface of the module are covered or colored to reduce visible contrast with the super cells.
82A. 사항 80A의 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈의 동작 동안에 태양 복사에 의해 조명되는 상기 태양광 모듈의 전면을 형성하도록 상기 슈퍼 셀들의 둘 또는 그 이상의 평행한 열들이 백색 배면 시트 상에 배열되며, 상기 백색 배면 시트는 상기 슈퍼 셀들의 평행한 열들 사이의 갭들의 위치들 및 폭들에 대응되는 위치들 및 폭들을 갖는 평행한 어둡게 된 스트라이프들을 포함하고, 상기 배면 시트들의 백색 부분들은 상기 열들 사이의 갭들을 통해 보이지 않는다.82A. The solar module of clause 80A, wherein two or more parallel rows of super cells are arranged on a white backing sheet to form a front surface of the solar module illuminated by solar radiation during operation of the solar module, The white back sheet comprises parallel darkened stripes having locations and widths corresponding to the locations and widths of the gaps between the parallel rows of super cells, the white portions of the back sheets comprising the gaps between the rows not visible through them
83A. 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,83A. A method of making a string of solar cells, the method comprising:
실리콘 태양 전지들 상에 복수의 직사각형의 영역들을 정의하도록 각각의 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계;laser scribing one or more scribe lines on each of the one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the silicon solar cells;
각 직사각형의 영역의 긴 측면에 인접하는 하나 또는 그 이상의 위치들에서 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 스크라이브된 실리콘 태양 전지들에 적용하는 단계;applying an electrically conductive adhesive bonding material to the one or more scribed silicon solar cells at one or more locations adjacent the long side of each rectangular region;
각기 긴 측면들 따라 그 전면 상에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 구비하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 실리콘 태양 전지들을 상기 스크라이브 라인들을 따라 분리하는 단계;separating the silicon solar cells along the scribe lines to provide a plurality of rectangular silicon solar cells each having a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed on its front surface along its long sides;
그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 구비하여 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계; 및arranging the plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner with a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; ; and
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합시키고, 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.curing the electrically conductive bonding material, bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells to each other, and electrically connecting them in series.
84A. 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,84A. A method of making a string of solar cells, the method comprising:
실리콘 태양 전지들 상에 복수의 직사각형의 영역들을 정의하도록 각각의 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계를 포함하고, 각 태양 전지는 상면 및 대향되게 위치하는 저면을 구비하며;laser scribing one or more scribe lines on each of the one or more silicon solar cells to define a plurality of rectangular regions on the silicon solar cells, each solar cell having a top surface and an opposing surface It has a bottom that is positioned so as to be;
전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 상면들의 일부들에 적용하는 단계를 포함하고;applying an electrically conductive adhesive bonding material to portions of the top surfaces of the one or more silicon solar cells;
상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 곡선의 지지면에 대해 구부리도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들의 저면들과 상기 곡선의 지지면 사이에 진공을 인가하며, 이에 따라 각기 긴 측면에 인접하는 그 전면 상에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 구비하는 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 제공하도록 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들을 상기 스크라이브 라인들을 따라 절단하는 단계를 포함하며;applying a vacuum between the bottom surfaces of the one or more silicon solar cells and the curved support surface to flex the one or more silicon solar cells against a curved support surface, thereby respectively adjoining the long side thereof cutting the one or more silicon solar cells along the scribe lines to provide a plurality of rectangular silicon solar cells having a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed on the front surface;
그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 구비하여 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 상기 복수의 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 배열하는 단계를 포함하고;arranging the plurality of rectangular silicon solar cells in line with long sides of adjacent rectangular silicon solar cells overlapping in a shingled manner with a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; comprising;
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 서로 결합시키고, 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.curing the electrically conductive bonding material, bonding adjacent and overlapping rectangular silicon solar cells to each other, and electrically connecting them in series.
85A. 사항 84A의 방법에서, 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하고, 이후에 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 상기 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계를 포함한다.85A. The method of clause 84A, wherein the electrically conductive adhesive bonding material is applied to the one or more silicon solar cells, and thereafter, the one or more scribe line on each of the one or more silicon solar cells. laser scribing them.
86A. 사항 84A의 방법에서, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들 상에 상기 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하고, 이후에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 하나 또는 그 이상의 실리콘 태양 전지들에 적용하는 단계를 포함한다.86A. The method of clause 84A, further comprising laser scribing the one or more scribe lines on each of the one or more silicon solar cells, and then applying the electrically conductive adhesive bonding material to the one or more silicon solar cells. applying to solar cells.
1B. 장치는,1B. The device is
공통 바이패스 다이오드와 병렬로 연결되는 적어도 25개의 태양 전지들의 직렬 결된 스트링을 포함하고, 각 태양 전지는 약 10볼트보다 큰 항복 전압을 가지며, 중첩되고 접착제로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 배열되는 상기 태양 전지들을 구비하는 슈퍼 셀 내로 그룹화된다.comprising a series coupled string of at least 25 solar cells connected in parallel with a common bypass diode, each solar cell having a breakdown voltage greater than about 10 volts, and having a long series of overlapping and adhesively conductively bonded adjacent solar cells. Grouped into a super cell with the solar cells arranged with the sides.
2B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, N은 30보다 크거나 같은 정수이다.2B. The apparatus as in clause 1B, wherein N is an integer greater than or equal to 30.
3B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, N은 50보다 크거나 같은 정수이다.3B. The apparatus as in clause 1B, wherein N is an integer greater than or equal to 50.
4B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, N은 100보다 크거나 같은 정수이다.4B. The apparatus as in clause 1B, wherein N is an integer greater than or equal to 100.
5B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 접착제는 약 0.1㎜보다 작거나 같은 두께를 가지며, 약 1.5W/m/K보다 크거나 같은 열전도율을 가진다.5B. The apparatus as in clause 1B, wherein the adhesive has a thickness less than or equal to about 0.1 mm and a thermal conductivity greater than or equal to about 1.5 W/m/K.
6B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 N의 태양 전지들은 단일의 슈퍼 셀 내로 그룹화된다.6B. The apparatus as in clause 1B, wherein the N solar cells are grouped into a single super cell.
7B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 N의 태양 전지들은 동일한 백킹(backing) 상의 복수의 슈퍼 셀들 내로 그룹화된다.7B. The apparatus as in clause 1B, wherein the N solar cells are grouped into a plurality of super cells on the same backing.
8B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 태양 전지들은 실리콘 태양 전지들이다.8B. The apparatus as in clause 1B, wherein the solar cells are silicon solar cells.
9B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.9B. The apparatus as in clause 1B, wherein the super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
10B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 태양 전지들은 상기 접착제의 확산을 제한하도록 구성되는 특징을 포함한다.10B. The apparatus as in clause 1B, wherein the solar cells comprise a feature configured to limit diffusion of the adhesive.
11B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 돌출된(raised) 특징을 포함한다.11B. The apparatus as in clause 1B, wherein the feature comprises a raised feature.
12B. 사항 10B에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 금속화를 포함한다.12B. The apparatus as in clause 10B, wherein said feature comprises metallization.
13B. 사항 12B에서와 같은 장치에서, 상기 금속화는 상기 제1 긴 측면의 전체 길이로 진행되는 라인을 포함하며, 상기 장치는 상기 라인과 상기 제1 긴 측면 사이에 위치하는 적어도 하나의 콘택 패드를 더 포함한다.13B. The apparatus as in clause 12B, wherein said metallization comprises a line running the entire length of said first long side, said apparatus further comprising at least one contact pad positioned between said line and said first long side. include
14B. 사항 13B에서와 같은 장치에서,14B. In the same device as in point 13B,
상기 금속화는 상기 적어도 하나의 콘택 패드에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 긴 측면에 직교하게 진행되는 핑거들을 더 포함하며;said metallization further comprising fingers electrically connected to said at least one contact pad and running orthogonal to said first long side;
상기 도전성 라인은 상기 핑거들을 상호 연결한다.The conductive line interconnects the fingers.
15B. 사항 10B에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 상기 태양 전지의 전방측 상에 있다.15B. The apparatus as in clause 10B, wherein the feature is on the front side of the solar cell.
16B. 사항 10B에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 상기 태양 전지의 후방측 상에 있다.16B. The apparatus as in clause 10B, wherein the feature is on the back side of the solar cell.
17B. 사항 10B에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 리세스된(recessed) 특징을 포함한다.17B. The apparatus as in clause 10B, wherein the feature comprises a recessed feature.
18B. 사항 10B에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 상기 슈퍼 셀의 인접하는 태양 전지에 의해 감춰진다.18B. The device as in clause 10B, wherein said feature is hidden by an adjacent solar cell of said super cell.
19B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀의 제1 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 가지며, 상기 슈퍼 셀의 제2 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되고, 상기 제1 태양 전지 및 상기 제2 태양 전지는 광에 노출되는 동일한 면적을 가진다.19B. The apparatus as in clause 1B, wherein the first solar cell of the super cell has chamfered edges and the second solar cell of the super cell lacks chamfered edges, the first solar cell and the second A solar cell has the same area exposed to light.
20B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 평행한 긴 축을 갖는 유연한 전기적 인터커넥트를 더 포함하며, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 태양 전지의 표면에 도전성으로 결합되고, 두 치수들로 태양 전지의 열팽창을 수용한다.20B. The apparatus as in clause 1B, further comprising a flexible electrical interconnect having a long axis parallel to a second direction orthogonal to the first direction, wherein the flexible electrical interconnect is conductively coupled to the surface of the solar cell and has two dimensions to accommodate the thermal expansion of the solar cell.
21B. 사항 20B에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 약 0.012옴보다 작거나 같은 저항을 제공하도록 약 100미크론보다 작거나 같은 두께를 가진다.21B. The apparatus as in clause 20B, wherein the flexible electrical interconnect has a thickness less than or equal to about 100 microns to provide a resistance of less than or equal to about 0.012 ohms.
22B. 사항 20B에서와 같은 장치에서, 상기 표면은 후면을 포함한다.22B. The apparatus as in clause 20B, wherein the surface comprises a back surface.
23B. 사항 20B에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 다른 슈퍼 셀에 접촉된다.23B. The apparatus as in clause 20B, wherein the flexible electrical interconnect is in contact with another super cell.
24B. 사항 23B에서와 같은 장치에서, 상기 다른 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀과 일렬로 된다.24B. The apparatus as in clause 23B, wherein the other super cell is in-line with the super cell.
25B. 사항 23B에서와 같은 장치에서, 상기 다른 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀에 인접한다.25B. The apparatus as in clause 23B, wherein the other super cell is adjacent to the super cell.
26B. 사항 20B에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트의 제1 부분은 나머지 제2 인터커넥트 부분이 상기 슈퍼 셀의 후면측 상에 있도록 상기 슈퍼 셀의 에지 주위에서 접힌다.26B. The apparatus as in clause 20B, wherein the first portion of the interconnect is folded around an edge of the super cell such that the remaining second interconnect portion is on the backside of the super cell.
27B. 사항 20B에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 바이패스 다이오드에 전기적으로 연결된다.27B. The apparatus as in clause 20B, wherein the flexible electrical interconnect is electrically coupled to a bypass diode.
28B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 복수의 슈퍼 셀들은 태양광 모듈 전면을 형성하도록 배면 시트 상에 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되며, 상기 배면 시트는 백색이고, 상기 슈퍼 셀들 사이의 갭들에 대응되는 위치 및 폭의 어둡게 된 스트라이프들을 포함한다.28B. The apparatus as in clause 1B, wherein the plurality of super cells are arranged in two or more parallel rows on a back sheet to form a solar module front surface, the back sheet being white and corresponding to gaps between the super cells. darkened stripes of a position and width that are
29B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 전원 관리 시스템에 연결되는 적어도 한 쌍의 셀 스트링들을 포함한다.29B. The apparatus as in clause 1B, wherein the super cell comprises at least one pair of cell strings coupled to a power management system.
30B. 사항 1B에서와 같은 장치에서,30B. In the same device as in point 1B,
상기 슈퍼 셀과 전기적으로 통신하고,in electrical communication with the super cell;
상기 슈퍼 셀의 전압 출력을 수신하며;receive a voltage output of the super cell;
상기 전압에 기초하여 태양 전지가 역 바이어스인 지를 결정하고;determine whether the solar cell is reverse biased based on the voltage;
상기 역 바이어스인 태양 전지를 슈퍼 셀 모듈 회로로부터 연결 해제하도록 구성되는 전원 관리 장치를 더 포함한다.and a power management device configured to disconnect the reverse biased solar cell from the super cell module circuit.
31B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 태양 에너지의 방향과 마주하는 제1 측면 상의 상단 도전성 리본을 갖는 제1 모듈을 형성하도록 제1 백킹 상에 배치되며, 상기 장치는,31B. The apparatus as in clause 1B, wherein the super cell is disposed on the first backing to form a first module having a top conductive ribbon on a first side facing the direction of solar energy, the apparatus comprising:
상기 태양 에너지의 방향으로부터 멀어지는 방향과 마주하는 제2 측면 상의 하단 리본을 갖는 제2 모듈을 형성하도록 제2 백킹 상에 배치되는 다른 슈퍼 셀을 더 포함하고,another super cell disposed on a second backing to form a second module having a bottom ribbon on a second side facing away from the direction of solar energy;
상기 제2 모듈은 상기 상단 리본을 포함하는 상기 제1 모듈의 일부와 중첩되고 결합된다.The second module overlaps and engages a portion of the first module comprising the top ribbon.
32B. 사항 31B에서와 같은 장치에서, 상기 제2 모듈은 접착제에 의해 상기 제1 모듈에 결합된다.32B. The apparatus as in clause 31B, wherein the second module is coupled to the first module by an adhesive.
33B. 사항 31B에서와 같은 장치에서, 상기 제2 모듈은 일치하는 배치에 의해 상기 제1 모듈과 결합된다.33B. The apparatus as in clause 31B, wherein the second module is coupled with the first module by a matching arrangement.
34B. 사항 31B에서와 같은 장치에서, 상기 제2 모듈에 의해 중첩되는 접합 박스를 더 포함한다.34B. The apparatus as in clause 31B, further comprising a junction box overlapped by the second module.
35B. 사항 34B에서와 같은 장치에서, 상기 제2 모듈은 일치하는 배치에 의해 상기 제1 모듈과 결합된다.35B. The apparatus as in clause 34B, wherein the second module is coupled with the first module by a matching arrangement.
36B. 사항 35B에서와 같은 장치에서, 상기 일치하는 배치는 상기 제2 모듈 상의 상기 접합 박스와 다른 접합 박스 사이에 있다.36B. The apparatus as in clause 35B, wherein the matching arrangement is between the junction box and another junction box on the second module.
37B. 사항 31B에서와 같은 장치에서, 상기 제1 백킹은 유리를 포함한다.37B. The apparatus as in clause 31B, wherein the first backing comprises glass.
38B. 사항 31B에서와 같은 장치에서, 상기 제1 백킹은 유리와 다른 것을 포함한다.38B. The apparatus as in clause 31B, wherein the first backing comprises something other than glass.
39B. 사항 1B에서와 같은 장치에서, 상기 태양 전지는 보다 큰 조각(piece)로부터 절단되는 챔퍼 처리된 부분을 포함한다.39B. The apparatus as in clause 1B, wherein the solar cell comprises a chamfered portion cut from a larger piece.
40B. 사항 39B에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 챔퍼 처리된 부분을 갖는 다른 태양 전지를 더 포함하며, 상기 태양 전지의 긴 측면은 유사한 길이를 가지는 다른 태양 전지의 긴 측면과 전기적으로 접촉된다.40B. The apparatus as in clause 39B, wherein the super cell further comprises another solar cell having a chamfered portion, the long side of the solar cell being in electrical contact with the long side of the other solar cell having a similar length.
1C1. 방법은,1C1. Way,
동일한 백킹 상에 적어도 N≥25 태양 전지들의 직렬 연결된 스트링을 포함하는 슈퍼 셀을 형성하는 단계를 포함하고, 각 태양 전지는 약 10볼트보다 큰 항복 전압을 가지며, 중첩되고 접착제로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 배열되며;forming a super cell comprising a series-connected string of at least N≧25 solar cells on the same backing, each solar cell having a breakdown voltage greater than about 10 volts and adjacent to each other overlapping and conductively bonded with an adhesive arranged with the long sides of the solar cells;
각 슈퍼 셀을 최대한 단일의 바이패스 다이오드와 연결하는 단계를 포함한다.It involves connecting each super cell with at most a single bypass diode.
2C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, N은 30보다 크거나 같은 정수이다.2C1. In the same manner as in clause 1C1, N is an integer greater than or equal to 30.
3C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, N은 50보다 크거나 같은 정수이다.3C1. In the same manner as in clause 1C1, N is an integer greater than or equal to 50.
4C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, N은 100보다 크거나 같은 정수이다.4C1. In the same manner as in clause 1C1, N is an integer greater than or equal to 100.
5C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, 상기 접착제는 약 0.1㎜보다 작거나 같은 두께를 가지며, 약 1.5w/m/k보다 크거나 같은 열전도율을 가진다.5C1. The method as in clause 1C1, wherein the adhesive has a thickness less than or equal to about 0.1 mm and a thermal conductivity greater than or equal to about 1.5 w/m/k.
6C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지들은 실리콘 태양 전지들이다.6C1. The method as in clause 1C1, wherein the solar cells are silicon solar cells.
7C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, 상기 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.7C1. The method as in clause 1C1, wherein the super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
8C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, 상기 슈퍼 셀의 제1 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 가지며, 상기 슈퍼 셀의 제2 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되고, 상기 제1 태양 전지 및 상기 제2 태양 전지는 광에 노출되는 동일한 면적을 가진다.8C1. The method as in clause 1C1, wherein the first solar cell of the super cell has chamfered edges and the second solar cell of the super cell lacks chamfered edges, the first solar cell and the second A solar cell has the same area exposed to light.
9C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, 태양 전지 표면상의 특징을 활용하여 상기 접착제의 확산을 제한하는 단계를 더 포함한다.9C1. The method as in clause 1C1, further comprising utilizing features on the surface of the solar cell to limit diffusion of the adhesive.
10C1. 사항 9C1에서와 같은 방법에서, 상기 특징은 돌출된 특징을 포함한다.10C1. The method as in clause 9C1, wherein the feature comprises a protruding feature.
11C1. 사항 9C1에서와 같은 방법에서, 상기 특징은 금속화를 포함한다.11C1. The method as in clause 9C1, wherein said characteristic comprises metallization.
12C1. 사항 11C1에서와 같은 방법에서, 상기 금속화는 상기 제1 긴 측면의 전체 길이로 진행되는 라인을 포함하며, 적어도 하나의 콘택 패드가 상기 라인과 상기 제1 긴 측면 사이에 위치한다. 12C1. The method as in clause 11C1, wherein the metallization comprises a line running the entire length of the first long side, and at least one contact pad is positioned between the line and the first long side.
13C1. 사항 12C1에서와 같은 방법에서,13C1. In the same way as in point 12C1,
상기 금속화는 상기 적어도 하나의 콘택 패드에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 긴 측면에 직교하게 진행되는 핑거들을 더 포함하며;said metallization further comprising fingers electrically connected to said at least one contact pad and running orthogonal to said first long side;
상기 도전성 라인은 상기 핑거들을 상호 연결한다.The conductive line interconnects the fingers.
14C1. 사항 9C1에서와 같은 방법에서, 상기 특징은 상기 태양 전지의 전방측 상에 있다.14C1. The method as in clause 9C1, wherein the feature is on the front side of the solar cell.
15C1. 사항 9C1에서와 같은 방법에서, 상기 특징은 상기 태양 전지의 후방측 상에 있다.15C1. The method as in clause 9C1, wherein the feature is on the back side of the solar cell.
16C1. 사항 9C1에서와 같은 방법에서, 상기 특징은 리세스된 특징을 포함한다.16C1. The method as in clause 9C1, wherein the feature comprises a recessed feature.
17C1. 사항 9C1에서와 같은 방법에서, 상기 특징은 상기 슈퍼 셀의 인접하는 태양 전지에 의해 감춰진다.17C1. The method as in clause 9C1, wherein the feature is hidden by an adjacent solar cell of the super cell.
18C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, 동일한 백킹 상에 다른 슈퍼 셀을 형성하는 단계를 더 포함한다.18C1. The method as in clause 1C1, further comprising forming another super cell on the same backing.
19C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서,19C1. In the same way as in point 1C1,
태양 전지의 표면에 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 평행한 긴 축을 갖는 유연한 전기적 인터커넥트를 도전성으로 결합시키는 단계; 및conductively coupling a flexible electrical interconnect having a long axis parallel to a second direction orthogonal to the first direction to a surface of the solar cell; and
두 치수들로 상기 태양 전지의 열팽창을 수용하도록 상기 유연한 전기적 인터커넥트를 야기하는 단계를 더 포함한다. causing the flexible electrical interconnect to accommodate thermal expansion of the solar cell in two dimensions.
20C1. 사항 19C1에서와 같은 방법에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 약 0.012옴보다 작거나 같은 저항을 제공하도록 약 100미크론보다 작거나 같은 두께를 가진다.20C1. The method as in clause 19C1, wherein the flexible electrical interconnect has a thickness less than or equal to about 100 microns to provide a resistance of less than or equal to about 0.012 ohms.
21C1. 사항 19C1에서와 같은 방법에서, 상기 표면은 후면을 포함한다. 21C1. The method as in clause 19C1, wherein the surface comprises a back surface.
22C1. 사항 19C1에서와 같은 방법에서, 다른 슈퍼 셀을 상기 유연한 전기적 인터커넥트와 접촉시키는 단계를 더 포함한다.22C1. The method as in clause 19C1, further comprising contacting another super cell with the flexible electrical interconnect.
23C1. 사항 22C1에서와 같은 방법에서, 상기 다른 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀과 일렬로 배열된다.23C1. The method as in clause 22C1, wherein the other super cell is arranged in line with the super cell.
24C1. 사항 22C1에서와 같은 방법에서, 상기 다른 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀에 인접한다.24C1. The method as in clause 22C1, wherein the other super cell is adjacent to the super cell.
25C1. 사항 19C1에서와 같은 방법에서, 나머지 제2 인터커넥트 부분이 상기 슈퍼 셀의 후방측 상에 있도록 상기 인터커넥트의 제1 부분을 상기 슈퍼 셀의 에지 주위에서 접는 단계를 더 포함한다.25C1. The method as in clause 19C1, further comprising folding the first portion of the interconnect around an edge of the super cell such that the remaining second interconnect portion is on the backside of the super cell.
26C1. 사항 19C1에서와 같은 방법에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트를 바이패스 다이오드에 전기적으로 연결하는 단계를 더 포함한다.26C1. The method as in clause 19C1, further comprising electrically coupling the flexible electrical interconnect to a bypass diode.
27C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서,27C1. In the same way as in point 1C1,
태양광 모듈 전면을 형성하도록 동일한 백킹 상에 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 복수의 슈퍼 셀들을 배열하는 단계를 더 포함하며, 상기 배면 시트는 백색이고, 슈퍼 셀들 사이의 갭들에 대응되는 위치 및 폭의 어둡게 된 스트라이프들을 포함한다.arranging a plurality of super cells in two or more parallel rows on the same backing to form a solar module front face, wherein the back sheet is white, a position and width corresponding to gaps between the super cells darkened stripes of
28C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, 적어도 한 쌍의 셀 스트링들을 전원 관리 시스템에 연결하는 단계를 더 포함한다.28C1. The method as in clause 1C1, further comprising coupling at least one pair of cell strings to a power management system.
29C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서,29C1. In the same way as in point 1C1,
전원 관리 장치를 상기 슈퍼 셀과 전기적으로 연결하는 단계;electrically connecting a power management device to the super cell;
상기 슈퍼 셀의 전압 출력을 수신하도록 상기 전원 관리를 야기하는 단계;causing the power management to receive the voltage output of the super cell;
상기 전압에 기초하여, 태양 전지가 역 바이어스에 있는 지를 결정하도록 상기 전원 관리 장치를 야기하는 단계; 및causing the power management device to determine whether a solar cell is in reverse bias based on the voltage; and
상기 역 바이어스인 태양 전지를 슈퍼 셀 모듈 회로로부터 연결 해제하도록 상기 전원 관리 장치를 야기하는 단계를 더 포함한다.causing the power management device to disconnect the reverse biased solar cell from the super cell module circuit.
30C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, 상기 슈퍼 셀은 태양 에너지의 방향을 마주하는 제1 측면 상에 상단 도전성 리본을 갖는 제1 모듈을 형성하도록 상기 백킹 상에 배치되며, 상기 방법은,30C1. The method as in clause 1C1, wherein the super cell is disposed on the backing to form a first module having a top conductive ribbon on a first side facing a direction of solar energy, the method comprising:
상기 태양 에너지의 방향으로부터 멀어지는 방향을 마주하는 제2 측면 상에 바닥 리본을 갖는 제2 모듈을 형성하도록 다른 백킹 상에 다른 슈퍼 셀을 배치하는 단계를 더 포함하고, placing another super cell on another backing to form a second module having a bottom ribbon on a second side facing away from the direction of solar energy;
상기 제2 모듈은 상기 상단 리본을 포함하는 상기 제1 모듈의 일부와 중첩되고 결합된다.The second module overlaps and engages a portion of the first module comprising the top ribbon.
31C1. 사항 30C1에서와 같은 방법에서, 상기 제2 모듈은 접착제에 의해 상기 제1 모듈에 결합된다.31C1. The method as in clause 30C1, wherein the second module is coupled to the first module by an adhesive.
32C1. 사항 30C1에서와 같은 방법에서, 상기 제2 모듈은 일치하는 배치에 의해 상기 제1 모듈에 결합된다.32C1. The method as in clause 30C1, wherein the second module is coupled to the first module by a matching arrangement.
33C1. 사항 30C1에서와 같은 방법에서, 접합 박스를 상기 제2 모듈과 중첩시키는 단계를 더 포함한다.33C1. The method as in clause 30C1, further comprising overlapping a junction box with the second module.
34C1. 사항 33C1에서와 같은 방법에서, 상기 제2 모듈은 일치하는 배치에 의해 상기 제1 모듈에 결합된다.34C1. The method as in clause 33C1, wherein the second module is coupled to the first module by a matching arrangement.
35C1. 사항 34C1에서와 같은 방법에서, 상기 일치하는 배치는 상기 제2 모듈 상의 상기 접합 박스와 다른 접합 박스 사이에 있다.35C1. The method as in clause 34C1, wherein the matching arrangement is between the junction box and another junction box on the second module.
36C1. 사항 30C1에서와 같은 방법에서, 상기 백킹은 유리를 포함한다.36C1. The method as in clause 30C1, wherein the backing comprises glass.
37C1. 사항 30C1에서와 같은 방법에서, 상기 백킹은 유리 이외의 것을 포함한다.37C1. The method as in clause 30C1, wherein said backing comprises other than glass.
38C1. 사항 30C1에서와 같은 방법에서,38C1. In the same way as in point 30C1,
상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈 사이에 계전기 스위치를 전기적으로 직렬로 연결하는 단계;electrically connecting a relay switch in series between the first module and the second module;
컨트롤러에 의해 상기 제1 모듈의 전압 출력을 감지하는 단계; 및sensing the voltage output of the first module by a controller; and
상기 계전기 스위치를 상기 컨트롤러로 활성화시키는 단계를 더 포함하며, 상기 출력 전압은 한계 아래로 떨어진다.activating the relay switch with the controller, wherein the output voltage drops below a limit.
39C1. 사항 1C1에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지는 보다 큰 조각으로부터 절단된 챔퍼 처리된 부분을 포함한다.39C1. The method as in clause 1C1, wherein the solar cell comprises a chamfered portion cut from a larger piece.
40C1. 사항 39C1에서와 같은 방법에서, 상기 슈퍼 셀을 형성하는 단계는 상기 태양 전지의 긴 측면을 챔퍼 처리된 부분을 갖는 다른 태양 전지의 유사한 길이의 긴 측면과 전기적으로 접촉되도록 배치하는 단계를 포함한다.40C1. The method as in clause 39C1, wherein forming the super cell comprises placing a long side of the solar cell in electrical contact with a long side of a similar length of another solar cell having a chamfered portion.
1C2. 장치는,1C2. The device is
중첩되고 접착제로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들을 구비하여 배열되는 제1 슈퍼 셀 내로 그룹화되는 적어도 19개의 태양 전지들의 제1 직렬 연결된 스트링을 포함하는 전면을 구비하는 태양광 모듈; 및 A solar module comprising: a solar module having a front surface comprising a first series connected string of at least 19 solar cells grouped into a first super cell arranged with long sides of adjacent solar cells overlapping and adhesively conductively bonded; and
전기적 구성 요소에 히든 탭을 제공하도록 상기 제1 슈퍼 셀의 후면 콘택에 전기적으로 연결되는 리본 컨덕터를 포함한다.and a ribbon conductor electrically connected to the back contact of the first super cell to provide a hidden tap to the electrical component.
2C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 바이패스 다이오드를 포함한다.2C2. The apparatus as in clause 1C2, wherein the electrical component comprises a bypass diode.
3C2. 사항 2C2에서와 같은 장치에서, 상기 바이패스 다이오드는 상기 태양광 모듈의 후면 상에 위치한다.3C2. The apparatus as in clause 2C2, wherein the bypass diode is located on the back surface of the solar module.
4C2. 사항 3C2에서와 같은 장치에서, 상기 바이패스 다이오드는 접합 박스의 외측에 위치한다.4C2. The apparatus as in clause 3C2, wherein the bypass diode is located outside the junction box.
5C2. 사항 4C2에서와 같은 장치에서, 상기 접합 박스는 단일의 단자를 포함한다.5C2. The apparatus as in clause 4C2, wherein said junction box comprises a single terminal.
6C2. 사항 3C2에서와 같은 장치에서, 상기 바이패스 다이오드는 상기 태양광 모듈의 에지 근처에 위치한다.6C2. The apparatus as in clause 3C2, wherein the bypass diode is located near an edge of the solar module.
7C2. 사항 2C2에서와 같은 장치에서, 바이패스 다이오드는 라미네이트 구조 내에 위치한다.7C2. In the device as in clause 2C2, the bypass diode is located within the laminate structure.
8C2. 사항 7C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 상기 라미네이트 구조 내에 봉지된다.8C2. The apparatus as in clause 7C2, wherein said first super cell is encapsulated within said laminate structure.
9C2. 사항 2C2에서와 같은 장치에서, 상기 바이패스 다이오드는 상기 태양광 모듈의 둘레 주위에 위치한다.9C2. The apparatus as in clause 2C2, wherein said bypass diode is positioned around a perimeter of said solar module.
10C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 모듈 단자, 접합 박스, 전원 관리 시스템, 스마트 스위치, 계전기, 전압 센싱 컨트롤러, 중심 인버터, DC/AC 마이크로인버터, 또는 DC/DC 모듈 파워 옵티마이저를 포함한다.10C2. The apparatus as in clause 1C2, wherein the electrical component comprises a module terminal, junction box, power management system, smart switch, relay, voltage sensing controller, central inverter, DC/AC microinverter, or DC/DC module power optimizer. include
11C2. 사항 1C1에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 상기 태양광 모듈의 후면 상에 위치한다.11C2. The apparatus as in clause 1C1, wherein said electrical component is located on a back surface of said solar module.
12C2. 사항 1C1에서와 같은 장치에서, 상기 태양광 모듈은 상기 제1 슈퍼 셀에 전기적으로 직렬로 연결되는 제1 단부를 갖는 제2 슈퍼 셀 내로 그룹화되는 적어도 19개의 태양 전지들의 제2 직렬 연결된 스트링을 더 포함한다.12C2. The apparatus as in clause 1C1, wherein the solar module further comprises a second series connected string of at least 19 solar cells grouped into a second super cell having a first end electrically connected in series to the first super cell. include
13C2. 사항 12C2에서와 같은 장치에서, 상기 제2 슈퍼 셀은 상기 제1 슈퍼 셀과 중첩되고 도전성 접착제로 전기적으로 직렬로 연결된다. 13C2. The apparatus as in clause 12C2, wherein the second super cell overlaps the first super cell and is electrically connected in series with a conductive adhesive.
14C2. 사항 12C2에서와 같은 장치에서, 상기 후면 콘택은 상기 제1 단부로부터 떨어져 위치한다.14C2. The apparatus as in clause 12C2, wherein the back contact is located away from the first end.
15C2. 사항 12C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 단부 및 상기 제1 슈퍼 셀 사이의 유연한 인터커넥트를 더 포함한다.15C2. The apparatus as in clause 12C2, further comprising a flexible interconnect between the first end and the first super cell.
16C2. 사항 15C2에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 인터커넥트는 상기 제1 및 제2 슈퍼 셀들을 다른 슈퍼 셀과 전기적으로 병렬로 연결하도록 상기 제1 및 제2 슈퍼 셀들의 측면 에지들을 지나 연장된다.16C2. The apparatus as in clause 15C2, wherein the flexible interconnect extends beyond side edges of the first and second super cells to electrically connect the first and second super cells in parallel with another super cell.
17C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 접착제는 약 0.1㎜보다 작거나 같은 두께를 가지며, 약 1.5w/m/k보다 크거나 같은 열전도율을 가진다.17C2. The apparatus as in clause 1C2, wherein the adhesive has a thickness less than or equal to about 0.1 mm and a thermal conductivity greater than or equal to about 1.5 w/m/k.
18C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 태양 전지들은 약 10V보다 큰 항복 전압을 갖는 실리콘 태양 전지들이다.18C2. The apparatus as in clause 1C2, wherein the solar cells are silicon solar cells having a breakdown voltage greater than about 10V.
19C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.19C2. The apparatus as in clause 1C2, wherein the first super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
20C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 태양 전지는 상기 접착제의 확산을 제한하도록 구성되는 특징을 포함한다.20C2. The apparatus as in clause 1C2, wherein the solar cell of the first super cell comprises a feature configured to limit diffusion of the adhesive.
21C2. 사항 20C2에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 돌출된 특징을 포함한다.21C2. The apparatus as in clause 20C2, wherein said feature comprises a protruding feature.
22C2. 사항 21C2에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 금속화를 포함한다.22C2. The apparatus as in clause 21C2, wherein said feature comprises metallization.
23C2. 사항 22C2에서와 같은 장치에서, 상기 금속화는 상기 제1 긴 측면의 전체 길이로 진행되는 도전성 라인을 포함하며, 상기 장치는 상기 라인 및 상기 제1 긴 측면 사이에 위치하는 적어도 하나의 콘택 패드를 더 포함한다. 23C2. The apparatus as in clause 22C2, wherein said metallization comprises a conductive line running the entire length of said first long side, said apparatus comprising at least one contact pad positioned between said line and said first long side. include more
24C2. 사항 23C2에서와 같은 장치에서,24C2. In the same device as in point 23C2,
상기 금속화는 상기 적어도 하나의 콘택 패드에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 긴 측면에 직교하게 진행되는 핑거들을 더 포함하며;said metallization further comprising fingers electrically connected to said at least one contact pad and running orthogonal to said first long side;
상기 도전성 라인은 상기 핑거들을 상호 연결한다.The conductive line interconnects the fingers.
25C2. 사항 20C2에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 상기 태양 전지의 전방측 상에 있다.25C2. The apparatus as in clause 20C2, wherein said feature is on a front side of said solar cell.
26C2. 사항 20C2에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 상기 태양 전지의 후방측 상에 있다.26C2. The device as in clause 20C2, wherein the feature is on the back side of the solar cell.
27C2. 사항 20C2에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 리세스된 특징을 포함한다.27C2. The apparatus as in clause 20C2, wherein the feature comprises a recessed feature.
28C2. 사항 20C2에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 상기 제1 슈퍼 셀의 인접하는 태양 전지에 의해 숨겨진다.28C2. The device as in clause 20C2, wherein said feature is hidden by an adjacent solar cell of said first super cell.
29C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 태양 전지는 챔퍼 처리된 부분을 포함한다.29C2. The apparatus as in clause 1C2, wherein the solar cell of the first super cell comprises a chamfered portion.
30C2. 사항 29C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 챔퍼 처리된 부분을 포함하는 다른 태양 전지를 더 포함하며, 상기 태양 전지의 긴 측면은 유사한 길이를 가지는 다른 태양 전지의 긴 측면에 전기적으로 접촉된다.30C2. The apparatus as in clause 29C2, wherein the first super cell further comprises another solar cell comprising a chamfered portion, the long side of the solar cell electrically contacting the long side of another solar cell having a similar length. do.
31C2. 사항 29C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 태양 전지를 더 포함하며, 상기 태양 전지와 상기 다른 태양 전지는 광에 노출되는 동일한 면적을 가진다.31C2. The apparatus as in clause 29C2, wherein the first super cell further comprises a solar cell lacking chamfered edges, wherein the solar cell and the other solar cell have the same area exposed to light.
32C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서,32C2. In the same device as in point 1C2,
상기 제1 슈퍼 셀은 백킹 시트(backing sheet) 전면 상에 평행한 열들로 제2 슈퍼 셀과 정렬되며; the first super cell is aligned with the second super cell in parallel rows on the front side of a backing sheet;
상기 백킹 시트는 백색이고, 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀 사이의 갭들에 대응되는 위치 및 폭의 어둡게 된 스프라이프들을 포함한다.The backing sheet is white and includes darkened sprites of positions and widths corresponding to gaps between the first super cell and the second super cell.
33C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 전원 관리 시스템에 연결되는 스트링들의 적어도 하나의 쌍을 포함한다.33C2. The apparatus as in clause 1C2, wherein the first super cell comprises at least one pair of strings coupled to a power management system.
34C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀과 전기적으로 통신하고,34C2. The device as in clause 1C2, in electrical communication with the first super cell;
상기 제1 슈퍼 셀의 전압 출력을 수신하며;receive a voltage output of the first super cell;
상기 전압에 기초하여, 상기 제1 슈퍼 셀의 태양 전지가 역 바이어스인 지를 결정하고;determine whether a solar cell of the first super cell is reverse biased based on the voltage;
상기 역 바이어스인 태양 전지를 슈퍼 셀 모듈 회로로부터 연결 해제하도록 구성되는 전원 관리 장치를 더 포함한다.and a power management device configured to disconnect the reverse biased solar cell from the super cell module circuit.
35C2. 사항 34C2에서와 같은 장치에서, 상기 전원 관리 장치는 계전기를 포함한다.35C2. The apparatus as in clause 34C2, wherein the power management device comprises a relay.
36C2. 사항 1C2에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 태양 에너지의 방향과 마주하는 제1 측면 상에 상단 도전성 리본을 가지는 모듈을 형성하도록 제1 백킹 상에 배치되고, 상기 장치는,36C2. The apparatus as in clause 1C2, wherein the first super cell is disposed on a first backing to form a module having a top conductive ribbon on a first side facing a direction of solar energy, the apparatus comprising:
상기 태양 에너지의 방향으로부터 멀어지는 방향과 마주하는 제2 측면 상에 하단 리본을 갖는 다른 모듈을 형성하도록 제2 백킹 상에 배치되는 다른 슈퍼 셀을 더 포함하며, another super cell disposed on a second backing to form another module having a bottom ribbon on a second side facing away from the direction of solar energy;
상기 다른 모듈은 상기 상단 리본을 포함하는 모듈의 일부와 중첩되고 결합된다.The other module overlaps and engages a portion of the module comprising the top ribbon.
37C2. 사항 36C2에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈은 접착제에 의해 상기 모듈에 결합된다.37C2. The apparatus as in clause 36C2, wherein the other module is coupled to the module by an adhesive.
38C2. 사항 36C2에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈은 일치하는 배치에 의해 상기 모듈에 결합된다.38C2. The apparatus as in clause 36C2, wherein the other module is coupled to the module by a matching arrangement.
39C2. 사항 36C2에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈에 의해 중첩되는 접합 박스를 더 포함한다.39C2. The apparatus as in clause 36C2, further comprising a junction box overlapped by the other module.
40C2. 사항 39C2에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈은 다른 태양광 모듈 상의 상기 접합 박스와 다른 접합 박스 사이에 위치하는 일치하는 배치에 의해 상기 모듈과 결합된다.40C2. The apparatus as in clause 39C2, wherein the other module is coupled to the module by a matching arrangement positioned between the junction box and the other junction box on the other solar module.
1C3. 장치는,1C3. The device is
태양광 모듈 전면 상에 배치되고, 각기 약 10V보다 큰 항복 전압을 갖는 복수의 태양 전지들을 구비하는 제1 슈퍼 셀;a first super cell disposed on a front surface of the solar module, the first super cell having a plurality of solar cells each having a breakdown voltage greater than about 10V;
전기적 구성 요소에 제1 히든 탭을 제공하도록 상기 제1 슈퍼 셀의 후면 콘택과 전기적으로 연결되는 제1 리본 컨덕터; a first ribbon conductor electrically connected with a back contact of the first super cell to provide a first hidden tab to an electrical component;
상기 태양광 모듈 전면 상에 배치되고, 각기 약 10V보다 큰 항복 전압을 갖는 복수의 태양 전지들을 구비하는 제2 슈퍼 셀; 및a second super cell disposed on the front surface of the solar module, the second super cell having a plurality of solar cells each having a breakdown voltage greater than about 10V; and
제2 히든 탭을 제공하도록 상기 제2 슈퍼 셀의 후면 콘택과 전기적으로 연결되는 제2 리본 컨덕터를 포함한다.and a second ribbon conductor in electrical connection with the back contact of the second super cell to provide a second hidden tab.
2C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 바이패스 다이오드를 포함한다.2C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein said electrical component comprises a bypass diode.
3C3. 사항 2C3에서와 같은 장치에서, 상기 바이패스 다이오드는 태양광 모듈 후면 상에 위치한다.3C3. The apparatus as in clause 2C3, wherein the bypass diode is located on the backside of the solar module.
4C3. 사항 3C3에서와 같은 장치에서, 상기 바이패스 다이오드는 접합 박스의 외측에 위치한다.4C3. The apparatus as in clause 3C3, wherein the bypass diode is located outside the junction box.
5C3. 사항 4C3에서와 같은 장치에서, 상기 접합 박스는 단일의 단자를 포함한다.5C3. The apparatus as in clause 4C3, wherein said junction box comprises a single terminal.
6C3. 사항 3C3에서와 같은 장치에서, 상기 바이패스 다이오드는 태양광 모듈 에지 부근에 위치한다.6C3. The apparatus as in clause 3C3, wherein the bypass diode is located near an edge of the solar module.
7C3. 사항 2C3에서와 같은 장치에서, 상기 바이패스 다이오드는 라미네이트 구조 내에 위치한다.7C3. The apparatus as in clause 2C3, wherein the bypass diode is located within the laminate structure.
8C3. 사항 7C3에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 상기 라미네이트 구조 내에 봉지된다.8C3. The apparatus as in clause 7C3, wherein said first super cell is encapsulated within said laminate structure.
9C3. 사항 8C3에서와 같은 장치에서, 상기 바이패스 다이오드는 태양광 모듈 둘레 주위에 위치한다.9C3. The apparatus as in clause 8C3, wherein the bypass diode is positioned around the perimeter of the solar module.
10C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 상기 제2 슈퍼 셀과 직렬로 연결된다.10C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein the first super cell is connected in series with the second super cell.
11C3. 사항 10C3에서와 같은 장치에서,11C3. In the same device as in point 10C3,
상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀은 제1 쌍을 형성하며; the first super cell and the second super cell form a first pair;
상기 장치는 상기 제1 쌍과 병렬로 연결되는 제2 쌍으로 두 개의 추가적인 슈퍼 셀들을 더 포함한다.The device further includes two additional super cells in a second pair connected in parallel with the first pair.
12C3. 사항 10C3에서와 같은 장치에서, 상기 제2 히든 탭은 상기 전기적 구성 요소에 연결된다.12C3. The apparatus as in clause 10C3, wherein the second hidden tab is connected to the electrical component.
13C3. 사항 12C3에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 바이패스 다이오드를 포함한다.13C3. The apparatus as in clause 12C3, wherein said electrical component comprises a bypass diode.
14C3. 사항 13C3에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 19개 보다 적지 않은 태양 전지들을 포함한다.14C3. The apparatus as in clause 13C3, wherein said first super cell comprises no less than 19 solar cells.
15C3. 사항 12C3에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 전원 관리 시스템을 포함한다.15C3. The apparatus as in clause 12C3, wherein the electrical component comprises a power management system.
16C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 스위치를 포함한다.16C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein the electrical component comprises a switch.
17C3. 사항 16C3에서와 같은 장치에서, 상기 스위치와 통신하는 전압 센싱 컨트롤러를 더 포함한다.17C3. The apparatus as in clause 16C3, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
18C3. 사항 16C3에서와 같은 장치에서, 상기 스위치는 중심 인버터와 통신한다.18C3. The apparatus as in clause 16C3, wherein the switch is in communication with a central inverter.
19C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는,19C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein the electrical component comprises:
상기 제1 슈퍼 셀의 전압 출력을 수신하고;receive a voltage output of the first super cell;
상기 전압에 기초하여, 상기 제1 슈퍼 셀의 태양 전지가 역 바이어스인지를 결정하며;determine whether a solar cell of the first super cell is reverse biased based on the voltage;
상기 역 바이어스인 태양 전지를 슈퍼 셀 모듈 회로와 연결 해제하도록 구성되는 전원 관리 장치를 포함한다.and a power management device configured to disconnect the reverse biased solar cell from a super cell module circuit.
20C3. 사항 1에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 인버터를 포함한다.20C3. The apparatus as in
21C3. 사항 20C3에서와 같은 장치에서, 상기 인버터는 DC/AC 마이크로인버터를 포함한다.21C3. The apparatus as in clause 20C3, wherein said inverter comprises a DC/AC microinverter.
22C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 태양광 모듈 단자를 포함한다.22C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein the electrical component comprises a solar module terminal.
23C3. 사항 22C3에서와 같은 장치에서, 상기 태양광 모듈 단자는 접합 박스 내의 단일의 태양광 모듈 단자이다.23C3. The apparatus as in clause 22C3, wherein the solar module terminal is a single solar module terminal in a junction box.
24C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 태양광 모듈 후면 상에 위치한다.24C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein said electrical component is located on the backside of the solar module.
25C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 후면 콘택은 상기 제2 슈퍼 셀과 중첩되는 상기 제1 슈퍼 셀의 단부로부터 떨어져 위치한다.25C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein the back contact is positioned away from an end of the first super cell overlapping the second super cell.
26C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.26C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein the first super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
27C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 태양 전지는 상기 접착제의 확산을 제한하도록 구성되는 특징을 포함한다.27C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein the solar cell of the first super cell comprises a feature configured to limit diffusion of the adhesive.
28C3. 사항 27C3에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 돌출된 특징을 포함한다.28C3. The apparatus as in clause 27C3, wherein the feature comprises a protruding feature.
29C3. 사항 28C3에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 금속화를 포함한다.29C3. The apparatus as in clause 28C3, wherein said feature comprises metallization.
30C3. 사항 27C3에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 리세스된 특징을 포함한다.30C3. The apparatus as in clause 27C3, wherein the feature comprises a recessed feature.
31C3. 사항 27C3에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 상기 태양 전지의 후방측 상에 있다.31C3. The apparatus as in clause 27C3, wherein the feature is on the back side of the solar cell.
32C3. 사항 27C3에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 상기 제1 슈퍼 셀의 인접하는 태양 전지에 의해 감춰진다.32C3. The apparatus as in clause 27C3, wherein the feature is hidden by an adjacent solar cell of the first super cell.
33C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 태양 전지는 챔퍼 처리된 부분을 포함한다.33C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein the solar cell of the first super cell comprises a chamfered portion.
34C3. 사항 33C3에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 챔퍼 처리된 부분을 갖는 다른 태양 전지를 더 포함하며, 상기 태양 전지의 긴 측면은 유사한 길이를 갖는 다른 태양 전지의 긴 측면과 전기적으로 접촉된다.34C3. The apparatus as in clause 33C3, wherein the first super cell further comprises another solar cell having a chamfered portion, the long side of the solar cell being in electrical contact with the long side of the other solar cell having a similar length. .
35C3. 사항 33C3에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 다른 태양 전지를 더 포함하며, 상기 태양 전지 및 상기 다른 태양 전지는 광에 노출되는 동일한 면적을 가진다.35C3. The apparatus as in clause 33C3, wherein the first super cell further comprises another solar cell lacking chamfered edges, wherein the solar cell and the other solar cell have the same area exposed to light.
36C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서,36C3. In the same device as in point 1C3,
상기 제1 슈퍼 셀은 백킹 시트 전면 상에 평행한 열들로 상기 제2 슈퍼 셀과 배열되며; the first super cell is arranged with the second super cell in parallel rows on the front side of the backing sheet;
상기 백킹 시트는 백색이고, 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀 사이의 갭들에 대응되는 위치 및 폭의 어둡게 된 스트라이프들을 포함한다.The backing sheet is white and includes darkened stripes of positions and widths corresponding to gaps between the first super cell and the second super cell.
37C3. 사항 1C3에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 태양 에너지의 방향과 마주하는 상기 모듈 전면 상에 상단 도전성 리본을 갖는 모듈을 형성하도록 제1 백킹 상에 배치되고, 상기 장치는,37C3. The apparatus as in clause 1C3, wherein the first super cell is disposed on a first backing to form a module having a top conductive ribbon on a front side of the module facing a direction of solar energy, the apparatus comprising:
상기 태냔 에너지의 방향으로부터 멀어지는 방향과 마주하는 제2 측면 상의 바닥 리본을 갖는 다른 모듈을 형성하도록 제2 백킹 상에 배치되는 제3 슈퍼 셀을 더 포함하며, a third super cell disposed on the second backing to form another module having a bottom ribbon on a second side facing away from the direction of the talan energy;
상기 다른 모듈은 상기 상단 리본을 포함하는 모듈의 일부와 중첩되고 결합된다.The other module overlaps and engages a portion of the module comprising the top ribbon.
38C3. 사항 37C3에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈은 상기 모듈과 접착제에 의해 결합된다.38C3. The apparatus as in clause 37C3, wherein the other module is joined to the module by an adhesive.
39C3. 사항 37C3에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈에 의해 중첩되는 접합 박스를 더 포함한다.39C3. The apparatus as in clause 37C3, further comprising a junction box overlapped by the other module.
40C3. 사항 39C3에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈은 상기 다른 모듈 상의 상기 접합 박스와 다른 접합 박스 사이의 일치하는 배치에 의해 상기 다른 모듈과 결합된다.40C3. The apparatus as in clause 39C3, wherein the other module is coupled to the other module by a matching arrangement between the junction box and the other junction box on the other module.
1C4. 장치는,1C4. The device is
중첩되고 접착제도 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 측면들과 배열되는 제1 슈퍼 셀 내로 그룹화되는 태양 전지들의 제1 직렬 연결된 스트링을 포함하는 전면을 구비하는 태양광 모듈; 및 a solar module having a front surface comprising a first series connected string of solar cells grouped into a first super cell arranged with sides of adjacent solar cells overlapping and adhesively bonded to each other; and
상기 접착제를 한정하도록 구성되는 태양 전지 표면 특징을 포함한다.and a solar cell surface feature configured to define the adhesive.
2C4. 사항 1C4에서와 같은 장치에서, 상기 태양 전지 표면 특징은 리세스된 특징을 포함한다. 2C4. The apparatus as in clause 1C4, wherein the solar cell surface feature comprises a recessed feature.
3C4. 사항 1C4에서와 같은 장치에서, 상기 태양 전지 표면 특징은 돌출된 특징을 포함한다. 3C4. The device as in clause 1C4, wherein the solar cell surface features include protruding features.
4C4. 사항 3C4에서와 같은 장치에서, 상기 돌출된 특징은 태양 전지의 전면 상에 있다. 4C4. The device as in clause 3C4, wherein said protruding feature is on the front face of the solar cell.
5C4. 사항 4C4에서와 같은 장치에서, 상기 돌출된 특징은 금속화 패턴을 포함한다.5C4. The apparatus as in clause 4C4, wherein said protruding features comprise a metallization pattern.
6C4. 사항 5C4에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 태양 전지의 긴 측면에 평행하고 실질적으로 이를 따라 진행되는 도전성 라인을 포함한다.6C4. The apparatus as in clause 5C4, wherein the metallization pattern comprises conductive lines running parallel to and substantially along a long side of the solar cell.
7C4. 사항 6C4에서와 같은 장치에서, 상기 도전성 라인과 상기 긴 측면 사이의 콘택 패드를 더 포함한다. 7C4. The apparatus as in clause 6C4, further comprising a contact pad between the conductive line and the long side.
8C4. 사항 7C4에서와 같은 장치에서,8C4. In the same device as in Matter 7C4,
상기 금속화 패턴은 복수의 핑거들을 더 포함하며;the metallization pattern further comprises a plurality of fingers;
상기 도전성 라인은 각 핑거로부터 상기 콘택 패드까지 다중의 도전성 통로들을 제공하도록 상기 핑거들을 전기적으로 상호 연결한다.The conductive line electrically interconnects the fingers to provide multiple conductive paths from each finger to the contact pad.
9C4. 사항 7C4에서와 같은 장치에서, 상기 긴 측면에 인접하고 평행하한 열로 배열되는 복수의 별개의 콘택 패드들을 더 포함하며, 상기 금속화 패턴은 상기 접착제를 상기 별개의 콘택 패드들로 제한하는 복수의 분리된 배리어들을 형성한다.9C4. The apparatus as in clause 7C4, further comprising a plurality of discrete contact pads arranged in subparallel rows and adjacent to the long side, wherein the metallization pattern comprises a plurality of discrete contact pads confining the adhesive to the discrete contact pads. formed barriers.
10C4. 사항 8C4에서와 같은 장치에서, 상기 복수의 분리된 배리어들은 대응되는 별개의 콘택 패드들에 인접한다.10C4. The apparatus as in clause 8C4, wherein the plurality of discrete barriers abut corresponding discrete contact pads.
11C4. 사항 8C4에서와 같은 장치에서, 상기 복수의 분리된 배리어들은 대응되는 별개의 콘택 패드들보다 크다.11C4. The apparatus as in clause 8C4, wherein the plurality of discrete barriers are greater than corresponding discrete contact pads.
12C4. 사항 1C4에서와 같은 장치에서, 상기 태양 전지 표면 특징은 다른 태양 전지의 중첩되는 측면에 의해 숨겨진다. 12C4. The device as in clause 1C4, wherein said solar cell surface features are hidden by overlapping sides of another solar cell.
13C4. 사항 12C4에서와 같은 장치에서, 상기 다른 태양 전지는 상기 슈퍼 셀의 일부이다. 13C4. The device as in clause 12C4, wherein said other solar cell is part of said super cell.
14C4. 사항 12C4에서와 같은 장치에서, 상기 다른 태양 전지는 다른 슈퍼 셀의 일부이다. 14C4. The device as in clause 12C4, wherein said other solar cell is part of another super cell.
15C4. 사항 3C4에서와 같은 장치에서, 상기 돌출된 특징은 태양 전지의 후면 상에 있다. 15C4. The device as in clause 3C4, wherein said protruding feature is on the back surface of the solar cell.
16C4. 사항 15C4에서와 같은 장치에서, 상기 돌출된 특징은 금속화 패턴을 포함한다.16C4. The apparatus as in clause 15C4, wherein said protruding features comprise a metallization pattern.
17C4. 사항 16C4에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 접착제를 상기 태양 전지에 의해 중첩되는 다른 태양 전지의 전면 상에 위치하는 복수의 별개의 콘택 패드들에 제한하도록 복수의 분리된 배리어들을 형성한다. 17C4. The apparatus as in clause 16C4, wherein the metallization pattern forms a plurality of discrete barriers to confine the adhesive to a plurality of discrete contact pads located on a front surface of another solar cell overlapped by the solar cell. .
18C4. 사항 17C4에서와 같은 장치에서, 상기 복수의 분리된 배리어들은 대응되는 별개의 콘택 패드들에 인접한다.18C4. The apparatus as in clause 17C4, wherein the plurality of discrete barriers abut corresponding discrete contact pads.
19C4. 사항 17C4에서와 같은 장치에서, 상기 복수의 분리된 배리어들은 대응되는 별개의 콘택 패드들보다 크다.19C4. The apparatus as in clause 17C4, wherein the plurality of discrete barriers are greater than corresponding discrete contact pads.
20C4. 사항 1C1에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀의 각 태양 전지는 10V 또는 그 이상의 항복 전압을 가진다.20C4. The apparatus as in clause 1C1, wherein each solar cell of the super cell has a breakdown voltage of 10V or greater.
21C4. 사항 1C1에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.21C4. The apparatus as in clause 1C1, wherein the super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
22C4. 사항 1C1에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀의 태양 전지는 챔퍼 처리된 부분을 포함한다.22C4. The apparatus as in clause 1C1, wherein the solar cell of the super cell comprises a chamfered portion.
23C4. 사항 22C4에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 챔퍼 처리된 부분을 갖는 다른 태양 전지를 더 포함하며, 상기 태양 전지의 긴 측면은 유사한 길이를 가지는 상기 다른 태양 전지의 긴 측면과 전기적으로 접촉된다.23C4. The apparatus as in clause 22C4, wherein the super cell further comprises another solar cell having a chamfered portion, the long side of the solar cell being in electrical contact with the long side of the other solar cell having a similar length.
24C4. 사항 22C4에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 다른 태양 전지를 더 포함하며, 상기 태양 전지 및 상기 다른 태양 전지는 광에 노출되는 동일한 면적을 가진다.24C4. The apparatus as in clause 22C4, wherein the super cell further comprises another solar cell lacking chamfered edges, wherein the solar cell and the other solar cell have the same area exposed to light.
25C4. 사항 1C4에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 제1 모듈을 형성하도록 제1 백킹 시트 전면 상에 제2 슈퍼 셀과 배열된다.25C4. The apparatus as in clause 1C4, wherein the super cell is arranged with a second super cell on the front side of the first backing sheet to form a first module.
26C4. 사항 25C4에서와 같은 장치에서, 상기 백킹 시트는 백색이고, 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀 사이의 갭들에 대응되는 위치와 폭의 어둡게 된 스트라이프들을 포함한다.26C4. The apparatus as in clause 25C4, wherein the backing sheet is white and includes darkened stripes of a location and width corresponding to gaps between the first super cell and the second super cell.
27C4. 사항 25C4에서와 같은 장치에서, 상기 제1 모듈은 태양 에너지의 방향과 마주하는 제1 모듈 전면 상에 상당 도전성 리본을 가지며, 상기 장치는,27C4. The apparatus as in clause 25C4, wherein the first module has a substantially conductive ribbon on a front surface of the first module facing the direction of solar energy, the apparatus comprising:
상기 태양 에너지로부터 멀어져 마주하는 제2 모듈 측면 상의 바닥 리본을 갖는 제2 모듈을 형성하도록 제2 백킹 상에 배치되는 제3 슈퍼 셀을 더 포함하고, a third super cell disposed on a second backing to form a second module having a bottom ribbon on a second module side facing away from the solar energy;
상기 제2 모듈은 상기 상단 리본을 포함하는 제1 모듈의 일부와 중첩되고 결합된다.The second module overlaps and engages a portion of the first module comprising the top ribbon.
28C4. 사항 27C4에서와 같은 장치에서, 상기 제2 모듈은 상기 제1 모듈과 접착제에 의해 결합된다.28C4. The apparatus as in clause 27C4, wherein the second module is coupled to the first module by an adhesive.
29C4. 사항 27C4에서와 같은 장치에서, 상기 제2 모듈에 의해 중첩되는 접합 박스를 더 포함한다.29C4. The apparatus as in clause 27C4, further comprising a junction box overlapped by the second module.
30C4. 사항 29C4에서와 같은 장치에서, 상기 제2 모듈은 상기 제2 모듈 상의 상기 접합 박스와 다른 접합 박스 사이의 일치하는 배치에 의해 상기 제1 모듈과 결합된다.30C4. The apparatus as in clause 29C4, wherein the second module is coupled to the first module by a matching arrangement between the junction box and another junction box on the second module.
31C4. 사항 29C4에서와 같은 장치에서, 상기 접합 박스는 단일의 모듈 단자를 수용한다.31C4. The apparatus as in clause 29C4, wherein the junction box accommodates a single module terminal.
32C4. 사항 27C4에서와 같은 장치에서, 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈 사이의 스위치를 더 포함한다.32C4. The apparatus as in clause 27C4, further comprising a switch between the first module and the second module.
33C4. 사항 32C4에서와 같은 장치에서, 상기 스위치와 통신하는 전압 센싱 컨트롤러를 더 포함한다.33C4. The apparatus as in clause 32C4, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
34C4. 사항 27C4에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 단일의 바이패스 다이오드와 개별적으로 전기적으로 병렬로 연결되는 열아홉 개보다 적지 않은 태양 전지들을 포함한다.34C4. The apparatus as in clause 27C4, wherein the super cell comprises no less than nineteen solar cells individually electrically connected in parallel with a single bypass diode.
35C4. 사항 34C4에서와 같은 장치에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 제1 모듈 에지 근처에 위치한다.35C4. The apparatus as in clause 34C4, wherein the single bypass diode is located near the edge of the first module.
36C4. 사항 34C4에서와 같은 장치에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 라미네이트 구조 내에 위치한다.36C4. The apparatus as in clause 34C4, wherein said single bypass diode is located within a laminate structure.
37C4. 사항 36C4에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 상기 라미네이트 구조 내에 봉지된다.37C4. The apparatus as in clause 36C4, wherein said super cell is encapsulated within said laminate structure.
38C4. 사항 34C4에서와 같은 장치에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 제1 모듈 둘레 주위에 위치한다.38C4. The apparatus as in clause 34C4, wherein the single bypass diode is positioned around the perimeter of the first module.
39C4. 사항 25C4에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀은 전원 관리 장치에 개별적으로 연결되는 쌍을 포함한다.39C4. The apparatus as in clause 25C4, wherein the super cell and the second super cell comprise a pair individually coupled to a power management device.
40C4. 사항 25C4에서와 같은 장치에서,40C4. In the same device as in point 25C4,
상기 슈퍼 셀의 전압 출력을 수신하고;receive a voltage output of the super cell;
상기 전압에 기초하여, 상기 슈퍼 셀의 태양 전지가 역 바이어스인지를 결정하고;determine whether a solar cell of the super cell is reverse biased based on the voltage;
상기 역 바이어스인 태양 전지를 슈퍼 셀 모듈 회로와 연결 해제하도록 구성되는 전원 관리 장치를 더 포함한다.and a power management device configured to disconnect the reverse biased solar cell from a super cell module circuit.
1C5. 장치는,1C5. The device is
챔퍼 처리된 모서리들을 갖고, 제2 실리콘 태양 전지와 중첩되고 접착제로 도전성으로 결합되는 측면을 구비하여 배열되는 제1 실리콘 태양 전지를 포함하는 제1 슈퍼 셀 내로 그룹화되는 실리콘 태양 전지들의 제1 직렬 연결된 스트링을 포함하는 전면을 구비하는 태양광 모듈을 포함한다.a first series connected of silicon solar cells grouped into a first super cell comprising a first silicon solar cell having chamfered corners and arranged with a side overlapping a second silicon solar cell and conductively bonded with an adhesive It includes a solar module having a front surface including a string.
2C5. 사항 1C5에서와 같은 장치에서, 상기 제2 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되며, 상기 제1 슈퍼 셀의 각 실리콘 태양 전지는 광에 노출되는 실질적으로 동일한 전면 면적을 가진다.2C5. The apparatus as in clause 1C5, wherein the second silicon solar cell lacks chamfered edges, and each silicon solar cell of the first super cell has substantially the same front surface area exposed to light.
3C5. 사항 2C5에서와 같은 장치에서,3C5. In the same device as in point 2C5,
상기 제1 실리콘 태양 전지 및 상기 제2 실리콘 태양 전지는 동일한 길이를 가지며;the first silicon solar cell and the second silicon solar cell have the same length;
상기 제1 실리콘 태양 전지의 폭은 상기 제2 실리콘 태양 전지의 폭보다 크다. A width of the first silicon solar cell is greater than a width of the second silicon solar cell.
4C5. 사항 3C5에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 의사 정사각형의 웨이퍼의 형상을 재생한다.4C5. The apparatus as in clause 3C5, wherein said length reproduces the shape of a pseudo-square wafer.
5C5. 사항 3C5에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 156㎜이다.5C5. The apparatus as in clause 3C5, wherein said length is 156 mm.
6C5. 사항 3C5에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 125㎜이다.6C5. The apparatus as in clause 3C5, wherein said length is 125 mm.
7C5. 사항 3C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 태양 전지의 폭 및 길이 사이의 종횡비는 약 1:2 내지 약 1:20이다.7C5. The apparatus as in clause 3C5, wherein an aspect ratio between the width and length of the first solar cell is from about 1:2 to about 1:20.
8C5. 사항 3C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 실리콘 태양 전지는 상기 제2 실리콘 태양 전지와 약 1㎜ 내지 약 5㎜로 중첩된다.8C5. The apparatus as in clause 3C5, wherein the first silicon solar cell overlaps the second silicon solar cell by about 1 mm to about 5 mm.
9C5. 사항 3C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 각기 약 10볼트보다 큰 항복 전압을 갖는 적어도 열아홉 개의 실리콘 태양 전지들을 포함한다.9C5. The apparatus as in clause 3C5, wherein the first super cell comprises at least nineteen silicon solar cells each having a breakdown voltage greater than about 10 volts.
10C5. 사항 3C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.10C5. The apparatus as in clause 3C5, wherein the first super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
11C5. 사항 3C5에서와 같은 장치에서,11C5. In the same device as in Matter 3C5,
상기 제1 슈퍼 셀은 상기 전면 상에서 제2 슈퍼 셀과 병렬로 연결되며; the first super cell is connected in parallel with a second super cell on the front side;
상기 전면은 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀 사이의 갭들에 대응되는 위치와 폭의 어둡게 된 스트라이프들을 특징짓는 백색 백킹을 포함한다.The front surface includes a white backing featuring darkened stripes of a location and width corresponding to gaps between the first super cell and the second super cell.
12C5. 사항 1C5에서와 같은 장치에서, 상기 제2 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함한다.12C5. The apparatus as in clause 1C5, wherein the second silicon solar cell includes chamfered edges.
13C5. 사항 12C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 실리콘 태양 전지의 긴 측면은 상기 제2 실리콘 태양 전지의 긴 측면과 중첩된다.13C5. The apparatus as in clause 12C5, wherein the long side of the first silicon solar cell overlaps the long side of the second silicon solar cell.
14C5. 사항 12C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 실리콘 태양 전지의 긴 측면은 상기 제2 실리콘 태양 전지의 짧은 측면과 중첩된다.14C5. The apparatus as in clause 12C5, wherein the long side of the first silicon solar cell overlaps the short side of the second silicon solar cell.
15C5. 사항 1C5에서와 같은 장치에서, 상기 전면은,15C5. A device as in clause 1C5, wherein the front surface comprises:
챔퍼 처리된 모서리들을 갖는 태양 전지들로 구성되는 상기 제1 슈퍼 셀을 구비하는 제1 열; 및a first row comprising the first super cell comprised of solar cells with chamfered corners; and
상기 제1 슈퍼 셀과 병렬로 연결되고, 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 태양 전지들로 구성되는 제2 슈퍼 셀 내로 그룹화되는 실리콘 태양 전지들의 제2 직렬 연결된 스트링을 구비하는 제2 열을 포함하며, 상기 제2 열의 길이는 상기 제1 열의 길이와 실질적으로 동일하다.a second row connected in parallel with the first super cell and comprising a second series connected string of silicon solar cells grouped into a second super cell comprising solar cells lacking chamfered corners; The length of the second row is substantially equal to the length of the first row.
16C5. 사항 15C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 열은 모듈 에지에 인접하며, 상기 제2 열은 상기 모듈 에지에 인접하지 않는다.16C5. The apparatus as in clause 15C5, wherein the first row is adjacent to a module edge and the second row is not adjacent to the module edge.
17C5. 사항 15C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 각기 약 10볼트보다 큰 항복 전압을 갖는 적어도 열아홉 개의 태양 전지들을 포함하며, 상기 제1 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.17C5. The apparatus as in clause 15C5, wherein the first super cell comprises at least nineteen solar cells each having a breakdown voltage greater than about 10 volts, and wherein the first super cell comprises at least about 500 mm in a direction of current flow. has the length of
18C5. 사항 15C5에서와 같은 장치에서, 상기 전면은 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀 사이의 갭들에 대응되는 위치와 폭의 어둡게 된 스트라이프들을 특징짓는 백색 백킹을 포함한다.18C5. The apparatus as in clause 15C5, wherein the front side comprises a white backing characterizing darkened stripes of a location and width corresponding to gaps between the first super cell and the second super cell.
19C5. 사항 1C5에서와 같은 장치에서, 상기 제2 태양 전지의 전방측 상의 금속화 패턴을 더 포함한다. 19C5. The apparatus as in clause 1C5, further comprising a metallization pattern on the front side of the second solar cell.
20C5. 사항 19C5에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 챔퍼 처리된 모서리 주위로 연장되는 테이퍼진(tapered) 부분을 포함한다.20C5. The apparatus as in clause 19C5, wherein the metallization pattern comprises a tapered portion extending around a chamfered edge.
21C5. 사항 19C5에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 접착제의 확산을 제한하도록 돌출된 특징을 포함한다. 21C5. The apparatus as in clause 19C5, wherein said metallization pattern comprises protruding features to limit diffusion of said adhesive.
22C5. 사항 19C5에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은,22C5. The apparatus as in clause 19C5, wherein the metallization pattern comprises:
복수의 별개의 콘택 패드들;a plurality of discrete contact pads;
상기 복수의 별개의 콘택 패드들에 전기적으로 연결되는 핑거들; 및fingers electrically connected to the plurality of discrete contact pads; and
상기 핑거들을 상호 연결하는 도전성 라인을 포함한다.and conductive lines interconnecting the fingers.
23C5. 사항 22C5에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 접착제를 상기 별개의 콘택 패드들에 제한하는 복수의 분리된 배리어들을 형성한다.23C5. The apparatus as in clause 22C5, wherein the metallization pattern forms a plurality of discrete barriers confining the adhesive to the discrete contact pads.
24C5. 사항 23C5에서와 같은 장치에서, 상기 복수의 분리된 배리어들은 대응되는 별개의 콘택 패드들에 인접하며, 보다 크다.24C5. The apparatus as in clause 23C5, wherein the plurality of discrete barriers are larger than and adjacent to corresponding discrete contact pads.
25C5. 사항 1C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 태양 전지의 표면에 도전성으로 결합되고, 두 치수들로 상기 제1 태양 전지의 열팽창을 수용하는 유연한 전기적 인터커넥트를 더 포함한다.25C5. The apparatus as in clause 1C5, further comprising: a flexible electrical interconnect conductively coupled to a surface of the first solar cell to accommodate thermal expansion of the first solar cell in two dimensions.
26C5. 사항 25C5에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트의 제1 부분은 나머지 제2 인터커넥트가 상기 제1 슈퍼 셀의 후면측 상에 있도록 상기 제1 슈퍼 셀의 에지 주위에서 접힌다.26C5. The apparatus as in clause 25C5, wherein the first portion of the interconnect is folded around an edge of the first super cell such that the remaining second interconnect is on a backside of the first super cell.
27C5. 사항 1C5에서와 같은 장치에서, 상기 모듈은 태양 에너지의 방향을 마주하는 상기 전면 상의 상단 도전성 리본을 가지며, 상기 장치는,27C5. The apparatus as in clause 1C5, wherein the module has a top conductive ribbon on the front side facing the direction of solar energy, the apparatus comprising:
전면 상에 배치되는 제2 슈퍼 셀, 상기 태양 에너지로부터 멀어져 마주하는 다른 모듈 상의 바닥 리본을 더 구비하는 상기 다른 모듈을 더 포함하고,a second super cell disposed on the front surface, the other module further comprising a bottom ribbon on the other module facing away from the solar energy;
상기 제2 모듈은 상기 상단 리본을 포함하는 제1 모듈의 일부와 중첩되고 결합된다.The second module overlaps and engages a portion of the first module comprising the top ribbon.
28C5. 사항 27C5에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈은 접착제에 의해 상기 모듈에 결합된다.28C5. The apparatus as in clause 27C5, wherein the other module is coupled to the module by an adhesive.
29C5. 사항 27C5에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈에 의해 중첩되는 접합 박스를 더 포함한다.29C5. The apparatus as in clause 27C5, further comprising a junction box overlapped by the other module.
30C5. 사항 29C5에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈은 상기 다른 모듈 상의 상기 접합 박스와 다른 접합 박스 사이의 일치하는 배치에 의해 상기 다른 모듈에 결합된다.30C5. The apparatus as in clause 29C5, wherein the other module is coupled to the other module by a matching arrangement between the junction box and the other junction box on the other module.
31C5. 사항 29C5에서와 같은 장치에서, 상기 접합 박스는 단일의 모듈 단자를 수용한다.31C5. The apparatus as in clause 29C5, wherein the junction box accommodates a single module terminal.
32C5. 사항 27C5에서와 같은 장치에서, 상기 모듈 및 상기 다른 모듈 사이의 스위치를 더 포함한다.32C5. The apparatus as in clause 27C5, further comprising a switch between the module and the other module.
33C5. 사항 32C5에서와 같은 장치에서, 상기 스위치와 통신하는 전압 센싱 컨트롤러를 더 포함한다.33C5. The apparatus as in clause 32C5, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
34C5. 사항 27C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 단일의 바이패스 다이오드와 전기적으로 연결되는 열아홉 개보다 적지 않은 태양 전지들을 포함한다.34C5. The apparatus as in clause 27C5, wherein the first super cell comprises no less than nineteen solar cells electrically coupled with a single bypass diode.
35C5. 사항 34C5에서와 같은 장치에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 제1 모듈 에지 부근에 위치한다.35C5. The apparatus as in clause 34C5, wherein the single bypass diode is located near the edge of the first module.
36C5. 사항 34C5에서와 같은 장치에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 라미네이트 구조 내에 위치한다.36C5. The apparatus as in clause 34C5, wherein said single bypass diode is located within a laminate structure.
37C5. 사항 36C5에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 상기 라미네이트 구조 내에 봉지된다.37C5. The apparatus as in clause 36C5, wherein said super cell is encapsulated within said laminate structure.
38C5. 사항 34C5에서와 같은 장치에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드 제1 모듈 둘레 주위에 위치한다.38C5. The apparatus as in clause 34C5, wherein the single bypass diode is positioned around the perimeter of the first module.
39C5. 사항 27C5에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀은 전원 관리 장치에 연결되는 쌍을 포함한다.39C5. The apparatus as in clause 27C5, wherein the first super cell and the second super cell comprise a pair coupled to a power management device.
40C5. 사항 27C5에서와 같은 장치에서,40C5. In the same device as in point 27C5,
상기 제1 슈퍼 셀의 전압 출력을 수신하고;receive a voltage output of the first super cell;
상기 전압에 기초하여, 상기 제1 슈퍼 셀의 태양 전지가 역 바이어스인지를 결정하며;determine whether a solar cell of the first super cell is reverse biased based on the voltage;
상기 역 바이어스인 태양 전지를 슈퍼 셀 모듈 회로와 연결 해제하도록 구성되는 전원 관리 장치를 더 포함한다.and a power management device configured to disconnect the reverse biased solar cell from a super cell module circuit.
1C6. 장치는,1C6. The device is
챔퍼 처리된 모서리들을 가지고, 제2 실리콘 태양 전지와 중첩되며 접착제로 도전성으로 결합되는 측면을 구비하여 배열되는 제1 실리콘 태양 전지를 포함하는 제1 슈퍼 셀 내로 그룹화되는 실리콘 태양 전지들의 제1 직렬 연결된 스트링을 포함하는 전면을 구비하는 태양광 모듈을 포함한다.a first series connected of silicon solar cells grouped into a first super cell comprising a first silicon solar cell having chamfered corners and arranged with a side overlapping a second silicon solar cell and conductively bonded with an adhesive It includes a solar module having a front surface including a string.
2C6. 사항 1C6에서와 같은 장치에서, 상기 제2 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되며, 상기 제1 슈퍼 셀의 각 실리콘 태양 전지는 광에 노출되는 실질적으로 동일한 전면 면적을 가진다.2C6. The apparatus as in clause 1C6, wherein the second silicon solar cell lacks chamfered edges, and each silicon solar cell of the first super cell has substantially the same front surface area exposed to light.
3C6. 사항 2C6에서와 같은 장치에서,3C6. In the same device as in point 2C6,
상기 제1 실리콘 태양 전지 및 상기 제2 실리콘 태양 전지는 동일한 길이를 가지며;the first silicon solar cell and the second silicon solar cell have the same length;
상기 제1 실리콘 태양 전지의 폭은 상기 제2 실리콘 태양 전지의 폭보다 크다. A width of the first silicon solar cell is greater than a width of the second silicon solar cell.
4C6. 사항 3C6에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 의사 정사각형의 웨이퍼의 형상을 재생한다.4C6. The apparatus as in clause 3C6, wherein said length reproduces the shape of a pseudo-square wafer.
5C6. 사항 3C6에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 156㎜이다.5C6. The apparatus as in clause 3C6, wherein said length is 156 mm.
6C6. 사항 3C6에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 125㎜이다.6C6. The apparatus as in clause 3C6, wherein said length is 125 mm.
7C6. 사항 3C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 태양 전지의 폭과 길이 사이의 종횡비는 약 1:2 내지 약 1:20이다.7C6. The apparatus as in clause 3C6, wherein an aspect ratio between the width and the length of the first solar cell is from about 1:2 to about 1:20.
8C6. 사항 3C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 실리콘 태양 전지는 상기 제2 실리콘 태양 전지와 약 1㎜ 내지 약 5㎜로 중첩된다.8C6. The apparatus as in clause 3C6, wherein the first silicon solar cell overlaps the second silicon solar cell by about 1 mm to about 5 mm.
9C6. 사항 3C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 각기 약 10볼트보다 큰 항복 전압을 갖는 적어도 열아홉 개의 실리콘 태양 전지들을 포함한다.9C6. The apparatus as in clause 3C6, wherein the first super cell comprises at least nineteen silicon solar cells each having a breakdown voltage greater than about 10 volts.
10C6. 사항 3C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.10C6. The apparatus as in clause 3C6, wherein the first super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
11C6. 사항 3C6에서와 같은 장치에서,11C6. In the same device as in point 3C6,
상기 제1 슈퍼 셀은 상기 전면 상에서 제2 슈퍼 셀과 병렬로 연결되며; the first super cell is connected in parallel with a second super cell on the front side;
상기 전면은 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀 사이의 갭들에 대응되는 위치 및 폭의 어둡게 된 스트라이프들을 특징짓는 백색 백킹을 포함한다.The front side includes a white backing featuring darkened stripes of a location and width corresponding to gaps between the first and second super cell.
12C6. 사항 1C6에서와 같은 장치에서, 상기 제2 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함한다.12C6. The apparatus as in clause 1C6, wherein the second silicon solar cell includes chamfered edges.
13C6. 사항 12C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 실리콘 태양 전지의 긴 측면은 상기 제2 실리콘 태양 전지의 긴 측면과 중첩된다.13C6. The apparatus as in clause 12C6, wherein the long side of the first silicon solar cell overlaps the long side of the second silicon solar cell.
14C6. 사항 12C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 실리콘 태양 전지의 의 긴 측면은 상기 제2 실리콘 태양 전지의 짧은 측면과 중첩된다.14C6. The apparatus as in clause 12C6, wherein the long side of the first silicon solar cell overlaps the short side of the second silicon solar cell.
15C6. 사항 1C6에서와 같은 장치에서, 상기 전면은,15C6. A device as in clause 1C6, wherein the front surface comprises:
챔퍼 처리된 모서리들을 갖는 태양 전지들로 구성되는 상기 제1 슈퍼 셀을 구비하는 제1 열; 및a first row comprising the first super cell comprised of solar cells with chamfered corners; and
상기 슈퍼 셀과 병렬로 연결되고, 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 태양 전지들로 구성되는 제2 슈퍼 셀 내로 그룹화되는 실리콘 태양 전지들의 제2 직렬 연결된 스트링을 구비하는 제2 열을 포함하며, 상기 제2 열의 길이는 상기 제1 열의 길이와 실질적으로 동일하다.and a second row having a second series connected string of silicon solar cells coupled in parallel with the super cell and grouped into a second super cell comprising solar cells lacking chamfered edges; The length of the second row is substantially equal to the length of the first row.
16C6. 사항 15C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 열은 모듈 에지에 인접하며, 상기 제2 열은 상기 모듈 에지에 인접하지 않는다.16C6. The apparatus as in clause 15C6, wherein the first row is adjacent to a module edge and the second row is not adjacent to the module edge.
17C6. 사항 15C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 각기 약 10볼트보다 큰 항복 전압을 갖는 적어도 열아홉 개의 태양 전지들을 포함하며, 상기 제1 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.17C6. The apparatus as in clause 15C6, wherein the first super cell comprises at least nineteen solar cells each having a breakdown voltage greater than about 10 volts, and wherein the first super cell comprises at least about 500 mm in a direction of current flow. has the length of
18C6. 사항 1C6에서와 같은 장치에서, 상기 전면은 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀 사이의 갭들에 대응되는 위치와 폭의 어둡게 된 스트라이프들을 특징짓는 백색 백킹을 포함한다.18C6. The apparatus as in clause 1C6, wherein the front side comprises a white backing featuring darkened stripes of a location and width corresponding to gaps between the first super cell and the second super cell.
19C6. 사항 1C6에서와 같은 장치에서, 상기 제2 태양 전지의 전방측 상의 금속화 패턴을 더 포함한다. 19C6. The apparatus as in clause 1C6, further comprising a metallization pattern on the front side of the second solar cell.
20C6. 사항 19C6에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 챔퍼 처리된 모서리 주위로 연장되는 테이퍼진 부분을 포함한다.20C6. The apparatus as in clause 19C6, wherein the metallization pattern comprises a tapered portion extending around a chamfered edge.
21C6. 사항 19C6에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 접착제의 확산을 제한하도록 돌출된 특징을 포함한다. 21C6. The apparatus as in clause 19C6, wherein said metallization pattern comprises protruding features to limit diffusion of said adhesive.
22C6. 사항 19C6에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은,22C6. The apparatus as in clause 19C6, wherein the metallization pattern comprises:
복수의 별개의 콘택 패드들;a plurality of discrete contact pads;
복수의 별개의 콘택 패드들에 전기적으로 연결되는 핑거들; 및fingers electrically connected to the plurality of discrete contact pads; and
상기 핑거들을 상호 연결하는 도전성 라인을 포함한다.and conductive lines interconnecting the fingers.
23C6. 사항 22C6에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 접착제를 상기 별개의 콘택 패드들에 제한하도록 복수의 분리된 배리어들을 형성한다.23C6. The apparatus as in clause 22C6, wherein the metallization pattern forms a plurality of discrete barriers to confine the adhesive to the discrete contact pads.
24C6. 사항 23C6에서와 같은 장치에서, 상기 복수의 분리된 배리어들은 대응되는 별개의 콘택 패드들에 인접하며, 보다 크다.24C6. The apparatus as in clause 23C6, wherein the plurality of discrete barriers are adjacent to and greater than corresponding discrete contact pads.
25C6. 사항 1C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 태양 전지의 표면에 도전성으로 결합되고, 두 치수들로 상기 제1 태양 전지의 열팽창을 수용하는 유연한 전기적 인터커넥트를 더 포함한다.25C6. The apparatus as in clause 1C6, further comprising: a flexible electrical interconnect conductively coupled to a surface of the first solar cell to accommodate thermal expansion of the first solar cell in two dimensions.
26C6. 사항 25C6에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트의 제1 부분은 나머지 제2 인터커넥트가 상기 제1 슈퍼 셀의 후면 상에 있도록 상기 제1 슈퍼 셀의 에지 주위에서 접힌다.26C6. The apparatus as in clause 25C6, wherein the first portion of the interconnect is folded around an edge of the first super cell such that the remaining second interconnect is on a backside of the first super cell.
27C6. 사항 1C6에서와 같은 장치에서, 상기 모듈은 태양 에너지의 방향과 마주하는 전면 상에 상단 도전성 리본을 가지며, 상기 장치는,27C6. The device as in clause 1C6, wherein the module has a top conductive ribbon on its front side facing the direction of solar energy, the device comprising:
전면 상에 배치되는 제2 슈퍼 셀, 상기 태양 에너지로부터 멀어져 마주하는 다른 모듈 상의 바닥 리본을 가지는 상기 다른 모듈을 더 포함하고,a second super cell disposed on the front side, the other module having a bottom ribbon on the other module facing away from the solar energy;
상기 제2 모듈은 상기 상단 리본을 포함하는 제1 모듈의 일부와 중첩되고 도전성으로 결합된다.The second module overlaps a portion of the first module comprising the top ribbon and is conductively coupled.
28C6. 사항 27C6에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈은 접착제에 의해 상기 모듈에 결합된다.28C6. The apparatus as in clause 27C6, wherein the other module is coupled to the module by an adhesive.
29C6. 사항 27C6에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈에 의해 중첩되는 접합 박스를 더 포함한다.29C6. The apparatus as in clause 27C6, further comprising a junction box overlapped by the other module.
30C6. 사항 29C6에서와 같은 장치에서, 상기 다른 모듈은 상기 다른 모듈 상의 상기 접합 박스와 다른 접합 박스 사이의 일치하는 배치에 의해 상기 모듈과 결합된다.30C6. The apparatus as in clause 29C6, wherein the other module is coupled to the module by a matching arrangement between the junction box and the other junction box on the other module.
31C6. 사항 29C6에서와 같은 장치에서, 상기 접합 박스는 단일의 모듈 단자를 수용한다.31C6. The apparatus as in clause 29C6, wherein the junction box accommodates a single module terminal.
32C6. 사항 27C6에서와 같은 장치에서, 상기 모듈 및 상기 다른 모듈 사이에 스위치를 더 포함한다.32C6. The apparatus as in clause 27C6, further comprising a switch between the module and the other module.
33C6. 사항 32C6에서와 같은 장치에서, 상기 스위치와 통신하는 전압 센싱 컨트롤러를 더 포함한다.33C6. The apparatus as in clause 32C6, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
34C6. 사항 27C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 단일의 바이패스 다이오드와 전기적으로 연결되는 열아홉 개보다 적지 않은 태양 전지들을 포함한다.34C6. The apparatus as in clause 27C6, wherein the first super cell comprises no less than nineteen solar cells electrically coupled with a single bypass diode.
35C6. 사항 34C6에서와 같은 장치에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 제1 모듈 에지 근처에 위치한다.35C6. The apparatus as in clause 34C6, wherein the single bypass diode is located near the edge of the first module.
36C6. 사항 34C6에서와 같은 장치에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 라미네이트 구조 내에 위치한다.36C6. The apparatus as in clause 34C6, wherein said single bypass diode is located within a laminate structure.
37C6. 사항 36C6에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 상기 라미네이트 구조 내에 봉지된다.37C6. The apparatus as in clause 36C6, wherein said super cell is encapsulated within said laminate structure.
38C6. 사항 34C6에서와 같은 장치에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 제1 모듈 둘레 주위에 위치한다.38C6. The apparatus as in clause 34C6, wherein the single bypass diode is positioned around the perimeter of the first module.
39C6. 사항 27C6에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀은 전원 관리 장치에 연결되는 쌍을 포함한다.39C6. The apparatus as in clause 27C6, wherein the first super cell and the second super cell comprise a pair coupled to a power management device.
40C6. 사항 27C6에서와 같은 장치에서,40C6. In the same device as in point 27C6,
상기 제1 슈퍼 셀의 전압 출력을 수신하고;receive a voltage output of the first super cell;
상기 전압에 기초하여, 상기 제1 슈퍼 셀의 태양 전지가 역 바이어스인지를 결정하며;determine whether a solar cell of the first super cell is reverse biased based on the voltage;
상기 역 바이어스인 태양 전지를 슈퍼 셀 모듈 회로와 연결 해제하도록 구성되는 전원 관리 장치를 더 포함한다.and a power management device configured to disconnect the reverse biased solar cell from a super cell module circuit.
1C7. 장치는,1C7. The device is
각기 약 10V보다 큰 항복 전압을 가지며, 제2 실리콘 태양 전지와 중첩되고 접착제로 도전성으로 결합되는 단부를 구비하여 배열되는 제1 실리콘 태양 전지를 포함하는 슈퍼 셀 내로 그룹화되는 적어도 열아홉 개의 태양 전지들의 제1 직렬 연결된 스트링을 포함하는 전면을 구비하는 태양광 모듈; 및at least nineteen solar cells grouped into a super cell comprising a first silicon solar cell each having a breakdown voltage greater than about 10V, the first silicon solar cell being arranged with an end overlapping the second silicon solar cell and conductively bonded with an adhesive; A solar module having a front surface including a first series-connected string; and
태양 전지 표면에 도전성으로 결합되는 인터커넥트를 포함한다.and an interconnect conductively coupled to the solar cell surface.
2C7. 사항 1C7에서와 같은 장치에서, 상기 태양 전지 표면은 상기 제1 실리콘 태양 전지의 후면들 포함한다.2C7. The apparatus as in clause 1C7, wherein the solar cell surface comprises rear surfaces of the first silicon solar cell.
3C7. 사항 2C7에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀을 전기적 구성 요소에 전기적으로 연결하는 리본 컨덕터를 더 포함한다. 3C7. The apparatus as in clause 2C7, further comprising a ribbon conductor electrically connecting the super cell to an electrical component.
4C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 리본 컨덕터는 상기 중첩되는 단부로부터 떨어져 상기 태양 전지 표면에 도전성으로 결합된다.4C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the ribbon conductor is conductively coupled to the solar cell surface away from the overlapping end.
5C7. 사항 4C7에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 태양광 모듈 후면 상에 있다.5C7. The apparatus as in clause 4C7, wherein the electrical component is on the backside of the solar module.
6C7. 사항 4C7에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 접합 박스를 포함한다.6C7. The apparatus as in clause 4C7, wherein the electrical component comprises a junction box.
7C7. 사항 6C7에서와 같은 장치에서, 상기 접합 박스는 상기 모듈에 의해 중첩되는 다른 모듈 상의 다른 접합 박스와 일치되는 배치이다.7C7. The apparatus as in clause 6C7, wherein the junction box is in a consistent arrangement with another junction box on another module overlapped by the module.
8C7. 사항 4C7에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 바이패스 다이오드를 포함한다.8C7. The apparatus as in clause 4C7, wherein the electrical component comprises a bypass diode.
9C7. 사항 4C7에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 모듈 단자를 포함한다. 9C7. The apparatus as in clause 4C7, wherein the electrical component comprises a module terminal.
10C7. 사항 4C7에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 인버터를 포함한다.10C7. The apparatus as in clause 4C7, wherein the electrical component comprises an inverter.
11C7. 사항 10C7에서와 같은 장치에서, 상기 인버터는 DC/AC 마이크로인버터를 포함한다.11C7. The apparatus as in clause 10C7, wherein said inverter comprises a DC/AC microinverter.
12C7. 사항 11C7에서와 같은 장치에서, 상기 DC/AC 마이크로인버터는 태양광 모듈 후면 상에 있다.12C7. The apparatus as in clause 11C7, wherein the DC/AC microinverter is on the backside of the solar module.
13C7. 사항 4C7에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 전원 관리 장치를 포함한다.13C7. The apparatus as in clause 4C7, wherein the electrical component comprises a power management device.
14C7. 사항 13C7에서와 같은 장치에서, 상기 전원 관리 장치는 스위치를 포함한다.14C7. The apparatus as in clause 13C7, wherein the power management device comprises a switch.
15C7. 사항 14C7에서와 같은 장치에서, 상기 스위치와 통신하는 전압 센싱 컨트롤러를 더 포함한다.15C7. The apparatus as in clause 14C7, further comprising a voltage sensing controller in communication with the switch.
16C7. 사항 13C7에서와 같은 장치에서, 상기 전원 관리 장치는,16C7. A device as in clause 13C7, wherein the power management device comprises:
상기 슈퍼 셀의 전압 출력을 수신하고;receive a voltage output of the super cell;
상기 전압에 기초하여, 상기 슈퍼 셀의 태양 전지가 역 바이어스인지를 결정하며;determine whether a solar cell of the super cell is reverse biased based on the voltage;
상기 역 바이어스인 태양 전지를 슈퍼 셀 모듈 회로로부터 연결 해제하도록 구성된다.and disconnect the reverse biased solar cell from the super cell module circuit.
17C7. 사항 16C7에서와 같은 장치에서, 상기 전원 관리 장치는 중심 인버터와 전기적으로 통신한다.17C7. The apparatus as in clause 16C7, wherein the power management device is in electrical communication with a central inverter.
18C7. 사항 13C7에서와 같은 장치에서, 상기 전원 관리 장치는 DC/DC 모듈 파워 옵티마이저를 포함한다.18C7. The apparatus as in clause 13C7, wherein the power management device comprises a DC/DC module power optimizer.
19C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트는 상기 전면 상의 상기 슈퍼 셀과 다른 슈퍼 셀 사이에 개재된다.19C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the interconnect is interposed between the super cell on the front side and another super cell.
20C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 리본 컨덕터는 상기 인터커넥트에 도전성으로 결합된다.20C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the ribbon conductor is conductively coupled to the interconnect.
21C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트는 약 0.012옴보다 작거나 같은 전류 흐름에 대한 저항을 제공한다. 21C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the interconnect provides a resistance to current flow of less than or equal to about 0.012 ohms.
22C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트는 약 -40℃ 내지 약 85℃의 온도 범위에 대해 상기 제1 실리콘 태양 전지 및 상기 인터커넥트 사이의 차등 열팽창을 수용하도록 구성된다.22C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the interconnect is configured to accommodate differential thermal expansion between the first silicon solar cell and the interconnect for a temperature range of about -40°C to about 85°C.
23C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트의 두께는 약 100미크론보다 작거나 같다.23C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the thickness of the interconnect is less than or equal to about 100 microns.
24C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트의 두께는 약 30미크론보다 작거나 같다.24C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the thickness of the interconnect is less than or equal to about 30 microns.
25C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 적어도 약 500㎜의 전류 흐름의 방향으로의 길이를 가진다.25C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the super cell has a length in the direction of current flow of at least about 500 mm.
26C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 모듈 전면 상에 다른 슈퍼 셀을 더 포함한다.26C7. The apparatus as in clause 3C7, further comprising another super cell on the front side of the module.
27C7. 사항 26C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트는 상기 다른 슈퍼 셀을 상기 슈퍼 셀과 직렬로 연결한다.27C7. The apparatus as in clause 26C7, wherein the interconnect connects the other super cell in series with the super cell.
28C7. 사항 26C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트는 상기 다른 슈퍼 셀을 상기 슈퍼 셀과 병렬로 연결한다.28C7. The apparatus as in clause 26C7, wherein the interconnect connects the other super cell in parallel with the super cell.
29C7. 사항 26C7에서와 같은 장치에서, 상기 전면은 상기 슈퍼 셀 및 상기 다른 슈퍼 셀 사이의 갭들에 대응되는 위치 및 폭의 어둡게 된 스트라이프들을 특징짓는 백색 백킹을 포함한다.29C7. The apparatus as in clause 26C7, wherein the front side comprises a white backing characterizing darkened stripes of a location and width corresponding to gaps between the super cell and the other super cell.
30C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트는 패턴을 포함한다.30C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the interconnect comprises a pattern.
31C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 패턴은 슬릿들, 슬롯들 및/또는 홀들을 포함한다. 31C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the pattern comprises slits, slots and/or holes.
32C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트의 일부는 다크(dark)이다.32C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein a portion of said interconnect is dark.
33C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 33C7. In the same device as in Matter 3C7,
상기 제1 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하고; the first silicon solar cell includes chamfered edges;
상기 제2 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되며;the second silicon solar cell lacks chamfered edges;
상기 슈퍼 셀의 각 실리콘 태양 전지는 광에 노출되는 실질적으로 동일한 전면 면적을 가진다.Each silicon solar cell of the super cell has substantially the same front surface area exposed to light.
34C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서,34C7. In the same device as in Matter 3C7,
상기 제1 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하고;the first silicon solar cell includes chamfered edges;
상기 제2 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하며;the second silicon solar cell includes chamfered edges;
상기 제2 실리콘 태양 전지의 긴 측면과 중첩되는 긴 측면을 구비하는 측면을 포함한다.and a side having a long side overlapping the long side of the second silicon solar cell.
35C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트는 버스를 형성한다.35C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein said interconnect forms a bus.
36C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트는 접착되는 연결 부위에서 상기 태양 전지 표면에 도전성으로 결합된다.36C7. The device as in clause 3C7, wherein the interconnect is conductively coupled to the solar cell surface at the bonding site to be bonded.
37C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트의 제1 부분은 나머지 제2 부분이 상기 슈퍼 셀의 후면 상에 위치하도록 상기 슈퍼 셀의 에지 주위에서 접힌다.37C7. The apparatus as in clause 3C7, wherein the first portion of the interconnect is folded around an edge of the super cell such that the remaining second portion is located on the backside of the super cell.
38C7. 사항 3C7에서와 같은 장치에서, 긴 측면을 따라 진행하는 라인을 구비하는 상기 전면 상의 금속화 패턴을 더 포함하며, 상기 장치는 상기 라인과 상기 긴 측면 사이에 위치하는 복수의 별개의 콘택 패드들을 더 포함한다. 38C7. The apparatus as in clause 3C7, further comprising a metallization pattern on the front surface comprising a line running along a long side, wherein the apparatus further comprises a plurality of discrete contact pads positioned between the line and the long side. include
39C7. 사항 38C7에서와 같은 장치에서,39C7. In the same device as in point 38C7,
상기 금속화는 각각의 별개의 콘택 패드들에 전기적으로 연결되고, 상기 긴 측면에 직교하게 진행되는 핑거들을 더 포함하며;said metallization further comprising fingers electrically connected to respective discrete contact pads and running orthogonal to said long side;
상기 도전성 라인은 상기 핑거들을 상호 연결한다.The conductive line interconnects the fingers.
40C7. 사항 38C7에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 접착제의 확산을 제한하도록 돌출된 특징을 포함한다. 40C7. The apparatus as in clause 38C7, wherein said metallization pattern comprises protruding features to limit diffusion of said adhesive.
1C8. 장치는,1C8. The device is
태양광 모듈 전면 상에 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하며, 각 슈퍼 셀은 적어도 10V의 항복 전압을 가지고, 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 단부들과 일렬로 배열되는 적어도 열아홉 개의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;an adjacent silicon solar cell comprising a plurality of super cells arranged in rows on a front surface of the solar module, each super cell having a breakdown voltage of at least 10V, overlapping and conductively coupled to electrically connect the silicon solar cells in series at least nineteen silicon solar cells arranged in line with the ends of the cells;
제1 열 내의 모듈 에지에 인접하는 제1 슈퍼 셀의 단부는 상기 제1 슈퍼 셀의 전면에 결합되는 유연한 전기적 인터커넥트를 통해 제2 열 내의 상기 모듈 에지에 인접하는 제2 슈퍼 셀의 단부에 전기적으로 연결된다.The end of the first super cell adjacent the module edge in the first row is electrically connected to the end of the second super cell adjacent the module edge in the second row via a flexible electrical interconnect coupled to the front surface of the first super cell. connected
2C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는 다크 필름(dark film)에 의해 덮인다. 2C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein a portion of the flexible electrical interconnect is covered by a dark film.
3C8. 사항 2C8에서와 같은 장치에서, 상기 태양광 모듈 전면은 상기 유연한 전기적 인터커넥트와 감소된 가시적인 대비를 나타내는 백킹 시트를 포함한다.3C8. The apparatus as in clause 2C8, wherein the solar module front side comprises a backing sheet exhibiting reduced visible contrast with the flexible electrical interconnect.
4C98. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는 착색된다. 4C98. The device as in clause 1C8, wherein a portion of said flexible electrical interconnect is colored.
5C8. 사항 4C8에서와 같은 장치에서, 상기 태양광 모듈 전면은 상기 유연한 전기적 인터커넥트와 감소된 가시적인 대비를 나타내는 백킹 시트를 포함한다.5C8. The apparatus as in clause 4C8, wherein the solar module front side comprises a backing sheet exhibiting reduced visible contrast with the flexible electrical interconnect.
6C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 태양광 모듈 전면은 백색 백킹 시트를 포함한다.6C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein the solar module front side comprises a white backing sheet.
7C8. 사항 6C8에서와 같은 장치에서, 상기 열들 사이의 갭들에 대응되는 어둡게 된 스트라이프들을 더 포함한다. 7C8. The apparatus as in clause 6C8, further comprising darkened stripes corresponding to gaps between the columns.
8C8. 사항 6C8에서와 같은 장치에서, 상기 실리콘 태양 전지의 n-형 반도체층은 상기 백킹 시트와 마주한다. 8C8. The apparatus as in clause 6C8, wherein the n-type semiconductor layer of the silicon solar cell faces the backing sheet.
9C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서,9C8. In the same device as in point 1C8,
상기 태양광 모듈 전면은 배면 시트를 포함하며;the solar module front side includes a back sheet;
상기 배면 시트, 상기 유연한 전기적 인터커넥트, 상기 제1 슈퍼 셀 및 봉지재는 라미네이트된 구조를 포함한다.The backsheet, the flexible electrical interconnect, the first super cell, and the encapsulant include a laminated structure.
10C8. 사항 9C8에서와 같은 장치에서, 상기 봉지재는 열가소성 폴리머를 포함한다.10C8. The device as in clause 9C8, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic polymer.
11C8. 사항 10C8에서와 같은 장치에서, 상기 열가소성 폴리머는 열가소성 올레핀 폴리머를 포함한다.11C8. The apparatus as in clause 10C8, wherein the thermoplastic polymer comprises a thermoplastic olefin polymer.
12C8. 사항 9C8에서와 같은 장치에서, 전면 유리 시트를 더 포함한다.12C8. The apparatus as in clause 9C8, further comprising a windshield sheet.
13C8. 사항 12C8에서와 같은 장치에서, 상기 배면 시트는 유리를 포함한다.13C8. The apparatus as in clause 12C8, wherein the back sheet comprises glass.
14C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 복수의 별개의 위치들에서 결합된다.14C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein the flexible electrical interconnect is coupled at a plurality of distinct locations.
15C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질로 결합된다.15C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein the flexible electrical interconnect is joined with an electrically conductive adhesive bonding material.
16C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 접착되는 연결 부위를 더 포함한다.16C8. The device as in clause 1C8, further comprising a bonding portion to be bonded.
17C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 모듈 에지에 평행하게 진행된다.17C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein said flexible electrical interconnect runs parallel to said module edge.
18C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는 상기 제1 슈퍼 셀 주위에서 접히고, 감춰진다.18C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein a portion of the flexible electrical interconnect is folded around and hidden around the first super cell.
19C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀을 전기적 구성 요소에 전기적으로 연결하는 리본 컨덕터를 더 포함한다. 19C8. The apparatus as in clause 1C8, further comprising a ribbon conductor electrically coupling the first super cell to an electrical component.
20C8. 사항 19C8에서와 같은 장치에서, 상기 리본 컨덕터는 상기 유연한 전기적 인터커넥트에 도전성으로 연결된다.20C8. The apparatus as in clause 19C8, wherein the ribbon conductor is conductively connected to the flexible electrical interconnect.
21C8. 사항 19C8에서와 같은 장치에서, 상기 리본 컨덕터는 중첩되는 단부로부터 멀어져 태양 전지 표면에 도전성으로 결합된다.21C8. The apparatus as in clause 19C8, wherein the ribbon conductor is conductively coupled to the solar cell surface away from the overlapping end.
22C8. 사항 19C8에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 태양광 모듈 후면 상에 있다.22C8. The apparatus as in clause 19C8, wherein said electrical component is on the backside of the solar module.
23C8. 사항 19C8에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 접합 박스를 포함한다.23C8. The apparatus as in clause 19C8, wherein the electrical component comprises a junction box.
24C8. 사항 23C8에서와 같은 장치에서, 상기 접합 박스는 다른 태양광 모듈 전면 상의 다른 접합 박스와 일치하는 배치된다.24C8. The apparatus as in clause 23C8, wherein said junction box is arranged to coincide with another junction box on the front side of another solar module.
25C8. 사항 23C8에서와 같은 장치에서, 상기 접합 박스는 단일의 단자 접합 박스를 포함한다.25C8. The apparatus as in clause 23C8, wherein the junction box comprises a single terminal junction box.
26C8. 사항 19C8에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 바이패스 다이오드를 포함한다.26C8. The apparatus as in clause 19C8, wherein said electrical component comprises a bypass diode.
27C8. 사항 19C8에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 스위치를 포함한다.27C8. The apparatus as in clause 19C8, wherein the electrical component comprises a switch.
28C8. 사항 27C8에서와 같은 장치에서,28C8. In the same device as in point 27C8,
상기 제1 슈퍼 셀의 전압 출력을 수신하고;receive a voltage output of the first super cell;
상기 전압에 기초하여, 상기 제1 슈퍼 셀의 태양 전지가 역 바이어스인지를 결정하며;determine whether a solar cell of the first super cell is reverse biased based on the voltage;
상기 역 바이어스인 태양 전지를 슈퍼 셀 모듈 회로로부터 연결 해제하기 위해 상기 스위치와 통신하도록 구성되는 전압 센싱 컨트롤러를 더 포함한다.and a voltage sensing controller configured to communicate with the switch to disconnect the reverse biased solar cell from the super cell module circuit.
29C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀은 상기 제2 슈퍼 셀과 직렬이다.29C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein the first super cell is in series with the second super cell.
30C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서,30C8. In the same device as in point 1C8,
상기 제1 슈퍼 셀의 제1 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하고; the first silicon solar cell of the first super cell includes chamfered edges;
상기 제1 슈퍼 셀의 제2 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍되며;the second silicon solar cell of the first super cell lacks chamfered edges;
상기 제1 슈퍼 셀의 각 실리콘 태양 전지는 광에 노출되는 실질적으로 동일한 전면 면적을 가진다.Each silicon solar cell of the first super cell has substantially the same front surface area exposed to light.
31C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서,31C8. In the same device as in point 1C8,
상기 제1 슈퍼 셀의 제1 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하고;the first silicon solar cell of the first super cell includes chamfered edges;
상기 제1 슈퍼 셀의 제2 실리콘 태양 전지는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하며;the second silicon solar cell of the first super cell includes chamfered edges;
상기 제1 실리콘 태양 전지의 긴 측면은 상기 제2 실리콘 태양 전지의 긴 측면과 중첩된다.The long side of the first silicon solar cell overlaps the long side of the second silicon solar cell.
32C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 실리콘 태양 전지는 약 156㎜의 길이를 갖는 스트립을 포함한다.32C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein the silicon solar cell of the first super cell comprises a strip having a length of about 156 mm.
33C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 실리콘 태양 전지는 약 125㎜의 길이를 갖는 스트립을 포함한다.33C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein the silicon solar cell of the first super cell comprises a strip having a length of about 125 mm.
34C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 실리콘 태양 전지는 약 1:2 내지 약 1:20의 폭 및 길이 사이의 종횡비를 갖는 스트립을 포함한다.34C8. The apparatus as in clause 1C8, wherein the silicon solar cell of the first super cell comprises a strip having an aspect ratio between a width and a length of about 1:2 to about 1:20.
35C8. 사항 1C8에서와 같은 장치에서, 상기 제1 슈퍼 셀의 중첩되고 인접하는 실리콘 태양 전지들은 접착제로 도전성으로 결합되며, 상기 장치는 상기 접착제의 확산을 제한하도록 구성되는 특징을 더 포함한다.35C8. The device as in clause 1C8, wherein the overlapping and adjacent silicon solar cells of the first super cell are conductively bonded with an adhesive, the device further comprising a feature configured to limit diffusion of the adhesive.
36C8. 사항 35C8에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 모우트(moat)를 포함한다.36C8. The apparatus as in clause 35C8, wherein said feature comprises a moat.
37C8. 사항 36C8에서와 같은 장치에서, 상기 모우트는 금속화 패턴에 의해 형성된다.37C8. The apparatus as in clause 36C8, wherein the moout is formed by a metallization pattern.
38C8. 사항 37C8에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 실리콘 태양 전지의 긴 측면을 따라 진행되는 라인을 포함하며, 상기 장치는 상기 라인 및 상기 긴 측면 사이에 위치하는 복수의 별개의 콘택 패드들을 더 포함한다. 38C8. The apparatus as in clause 37C8, wherein the metallization pattern comprises a line running along a long side of the silicon solar cell, the apparatus further comprising a plurality of discrete contact pads positioned between the line and the long side. include
39C8. 사항 37C8에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 제1 슈퍼 셀의 실리콘 태양 전지의 전면 상에 위치한다. 39C8. The apparatus as in clause 37C8, wherein the metallization pattern is located on a front surface of a silicon solar cell of the first super cell.
40C8. 사항 37C8에서와 같은 장치에서, 상기 금속화 패턴은 상기 제2 슈퍼 셀의 실리콘 태양 전지의 후면 상에 위치한다.40C8. The apparatus as in clause 37C8, wherein the metallization pattern is located on a back surface of a silicon solar cell of the second super cell.
1C9. 장치는,1C9. The device is
제2 절단된 스트립에 의해 중첩되는 제1 외측 에지를 따라 전면 금속화 패턴을 갖는 제1 절단된 스트립을 포함하는 제1 슈퍼 셀 내로 그룹화되는 직렬 연결된 실리콘 태양 전지들을 포함하는 전면을 구비하는 태양광 모듈을 포함한다.A solar cell having a front surface comprising series connected silicon solar cells grouped into a first super cell comprising a first truncated strip having a front surface metallization pattern along a first outer edge overlapped by a second cleaved strip contains modules.
2C9. 사항 1C9에서와 같은 장치에서, 상기 제1 절단된 스트립 및 상기 제2 절단된 스트립은 상기 제1 절단된 스트립이 나누어지는 웨이퍼의 형상을 재생하는 길이를 가진다.2C9. The apparatus as in clause 1C9, wherein the first truncated strip and the second truncated strip have a length that reproduces the shape of the wafer from which the first truncated strip is divided.
3C9. 사항 2C9에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 156㎜이다.3C9. The apparatus as in clause 2C9, wherein said length is 156 mm.
4C9. 사항 2C9에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 125㎜이다.4C9. The apparatus as in clause 2C9, wherein said length is 125 mm.
5C9. 사항 2C9에서와 같은 장치에서, 상기 제1 절단된 스트립의 폭 및 상기 길이 사이의 종횡비는 약 1:2 내지 약 1:20이다.5C9. The apparatus as in clause 2C9, wherein an aspect ratio between the width of the first cut strip and the length is from about 1:2 to about 1:20.
6C9. 사항 2C9에서와 같은 장치에서, 상기 제1 절단된 스트립은 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함한다.6C9. The apparatus as in clause 2C9, wherein the first cut strip comprises a first chamfered edge.
7C9. 사항 6C9에서와 같은 장치에서, 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리는 상기 제1 외측 에지를 따른다.7C9. The apparatus as in clause 6C9, wherein the first chamfered edge is along the first outer edge.
8C9. 사항 6C9에서와 같은 장치에서, 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리는 상기 제1 외측 에지를 따르지 않는다.8C9. The apparatus as in clause 6C9, wherein the first chamfered edge does not follow the first outer edge.
9C9. 사항 6C9에서와 같은 장치에서, 상기 제2 절단된 스트립은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함한다.9C9. The apparatus as in clause 6C9, wherein the second cut strip comprises a second chamfered edge.
10C9. 사항 9C9에서와 같은 장치에서, 상기 제2 절단된 스트립의 중첩되는 에지는 상기 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함한다.10C9. The apparatus as in clause 9C9, wherein the overlapping edge of the second cut strip comprises the second chamfered edge.
11C9. 사항 9C9에서와 같은 장치에서, 상기 제2 절단된 스트립의 중첩되는 에지는 상기 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않는다.11C9. The apparatus as in clause 9C9, wherein the overlapping edge of the second cut strip does not include the second chamfered edge.
12C9. 사항 6C9에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 상기 제1 절단된 스트립이 나누어지는 의사 정사각형의 웨이퍼의 형상을 재생한다.12C9. The apparatus as in clause 6C9, wherein said length reproduces the shape of a pseudo-square wafer into which said first cut strip is divided.
13C9. 사항 6C9에서와 같은 장치에서, 상기 제1 절단된 스트립의 폭은 상기 제1 절단된 스트립 및 상기 제2 절단된 스트립이 대략적으로 동일한 면적을 가지도록 상기 제2 절단된 스트립의 폭과 다르다.13C9. The apparatus as in clause 6C9, wherein the width of the first truncated strip is different from the width of the second truncated strip such that the first truncated strip and the second truncated strip have approximately the same area.
14C9. 사항 1C9에서와 같은 장치에서, 상기 제2 절단된 스트립은 상기 제1 절단된 스트립과 약 1㎜-5㎜로 중첩된다.14C9. The apparatus as in clause 1C9, wherein the second cut strip overlaps the first cut strip by about 1 mm-5 mm.
15C9. 사항 1C9에서와 같은 장치에서, 상기 전면 금속화 패턴은 버스 바를 포함한다.15C9. The apparatus as in clause 1C9, wherein the front surface metallization pattern comprises bus bars.
16C9. 사항 15C9에서와 같은 장치에서, 상기 버스 바는 테이퍼진 부분을 포함한다.16C9. The apparatus as in clause 15C9, wherein the bus bar comprises a tapered portion.
17C9. 사항 1C9에서와 같은 장치에서, 상기 전면 금속화 패턴은 별개의 콘택 패드를 포함한다.17C9. The apparatus as in clause 1C9, wherein the front surface metallization pattern comprises discrete contact pads.
18C9. 사항 17C9에서와 같은 장치에서,18C9. In the same device as in Matt 17C9,
제2 절단된 스트립은 상기 제1 절단된 스트립과 접착제에 의해 접착되고;the second cut strip is bonded to the first cut strip by an adhesive;
상기 별개의 콘택 패드는 접착제 확산을 제한하는 특징을 더 포함한다. The discrete contact pads further include features to limit adhesive diffusion.
19C9. 사항 18C9에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 모우트를 포함한다.19C9. The apparatus as in clause 18C9, wherein said feature comprises a moat.
20C9. 사항 1C9에서와 같은 장치에서, 상기 전면 금속화 패턴은 바이패스 컨덕터를 포함한다.20C9. The apparatus as in clause 1C9, wherein the front surface metallization pattern comprises a bypass conductor.
21C9. 사항 1C9에서와 같은 장치에서, 상기 전면 금속화 패턴은 핑거를 포함한다.21C9. The apparatus as in clause 1C9, wherein the front surface metallization pattern comprises a finger.
22C9. 사항 1C9에서와 같은 장치에서, 상기 제1 절단된 스트립은 상기 제1 외측 에지에 대향하는 제2 외측 에지를 따라 후면 금속화 패턴을 더 포함한다.22C9. The apparatus as in clause 1C9, wherein the first cut strip further comprises a backside metallization pattern along a second outer edge opposite the first outer edge.
23C9. 사항 22C9에서와 같은 장치에서, 상기 후면 금속화 패턴은 콘택 패드를 포함한다.23C9. The apparatus as in clause 22C9, wherein the backside metallization pattern comprises a contact pad.
24C9. 사항 22C9에서와 같은 장치에서, 상기 후면 금속화 패턴은 버스 바를 포함한다.24C9. The apparatus as in clause 22C9, wherein the backside metallization pattern comprises a bus bar.
25C9. 사항 1C9에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 각기 약 10볼트보다 큰 항복 전압을 갖는 적어도 열아홉 개의 실리콘 절단된 스트립들을 포함한다.25C9. The apparatus as in clause 1C9, wherein the super cell comprises at least nineteen silicon cleaved strips each having a breakdown voltage greater than about 10 volts.
26C9. 사항 1C9에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀은 상기 모듈 전면 상의 다른 슈퍼 셀과 연결된다.26C9. The apparatus as in clause 1C9, wherein the super cell is connected to another super cell on the front side of the module.
27C9. 사항 26C9에서와 같은 장치에서, 상기 모듈 전면은 상기 슈퍼 셀 및 상기 다른 슈퍼 셀 사이의 갭들에 대응되는 어둡게 된 스트라이프들을 특징짓는 백색 백킹을 포함한다.27C9. The apparatus as in clause 26C9, wherein the module front side comprises a white backing featuring darkened stripes corresponding to gaps between the super cell and the other super cell.
28C9. 사항 26C9에서와 같은 장치에서,28C9. In the same device as in point 26C9,
상기 태양광 모듈 전면은 배면 시트를 포함하며;the solar module front side includes a back sheet;
상기 배면 시트, 상기 인터커넥트, 상기 슈퍼 셀 및 봉지재는 라미네이트된 구조를 포함한다.The backsheet, the interconnect, the super cell and the encapsulant include a laminated structure.
29C9. 사항 28C9에서와 같은 장치에서, 상기 봉지재는 열가소성 폴리머를 포함한다.29C9. The device as in clause 28C9, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic polymer.
30C9. 사항 26C9에서와 같은 장치에서, 상기 열가소성 폴리머는 열가소성 올레핀 폴리머를 포함한다.30C9. The apparatus as in clause 26C9, wherein the thermoplastic polymer comprises a thermoplastic olefin polymer.
31C9. 사항 26C9에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀과 상기 다른 슈퍼 셀 사이에 인터커넥트를 더 포함한다.31C9. The apparatus as in clause 26C9, further comprising an interconnect between the super cell and the other super cell.
32C9. 사항 31C9에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트의 일부는 다크 필름에 의해 커버된다.32C9. The apparatus as in clause 31C9, wherein a portion of the interconnect is covered by a dark film.
33C9. 사항 31C9에서와 같은 장치에서, 상기 인터커넥트의 일부는 착색된다. 33C9. The device as in clause 31C9, wherein a portion of said interconnect is colored.
34C9. 사항 31C9에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀을 전기적 구성 요소에 전기적으로 연결하는 리본 컨덕터를 더 포함한다. 34C9. The apparatus as in clause 31C9, further comprising a ribbon conductor electrically connecting the super cell to an electrical component.
35C9. 사항 34C9에서와 같은 장치에서, 상기 리본 컨덕터는 상기 제1 절단된 스트립의 후면에 도전성으로 결합된다.35C9. The apparatus as in clause 34C9, wherein the ribbon conductor is conductively coupled to the backside of the first cut strip.
36C9. 사항 34C9에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 바이패스 다이오드를 포함한다.36C9. The apparatus as in clause 34C9, wherein the electrical component comprises a bypass diode.
37C9. 사항 34C9에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 스위치를 포함한다.37C9. The apparatus as in clause 34C9, wherein the electrical component comprises a switch.
38C9. 사항 34C9에서와 같은 장치에서, 상기 전기적 구성 요소는 접합 박스를 포함한다.38C9. The apparatus as in clause 34C9, wherein the electrical component comprises a junction box.
39C9. 사항 38C9에서와 같은 장치에서, 상기 접합 박스는 다른 접합 박스와 중첩되고 일치하는 배치로 된다.39C9. The apparatus as in clause 38C9, wherein said junction box is placed in an overlapping and conforming arrangement with another junction box.
40C9. 사항 26C9에서와 같은 장치에서, 상기 슈퍼 셀 및 상기 다른 슈퍼 셀은 직렬로 연결된다.40C9. The apparatus as in clause 26C9, wherein said super cell and said another super cell are connected in series.
1C10. 방법은,1C10. Way,
태양 전지 영역을 한정하도록 실리콘 웨이퍼 상에 스크라이브 라인을 레이저 스크라이빙하는 단계;laser scribing a scribe line on a silicon wafer to define a solar cell area;
전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 태양 전지 영역의 긴 측면에 인접하는 스크라이브된 실리콘 웨이퍼의 상면에 적용하는 단계; 및applying an electrically conductive adhesive bonding material to the top surface of the scribed silicon wafer adjacent the long side of the solar cell region; and
상기 태양 전지 스트립의 긴 측면에 인접하여 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 포함하는 태양 전지 스트립을 제공하도록 상기 스크라이브 라인을 따라 실리콘 웨이퍼를 분리하는 단계를 포함한다.separating the silicon wafer along the scribe line to provide a solar cell strip comprising a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed adjacent a long side of the solar cell strip.
2C10. 사항 1C10에서와 같은 방법에서, 상기 분리하는 단계가 상기 긴 측면을 따라 금속화 패턴을 갖는 상기 태양 전지 스트립을 생성하도록 상기 실리콘 웨이퍼에 상기 금속화 패턴을 제공하는 단계를 더 포함한다.2C10. The method as in clause 1C10, wherein the separating further comprises providing the silicon wafer with the metallization pattern to create the solar cell strip having a metallization pattern along the long side.
3C10. 사항 2C10에서와 같은 방법에서, 상기 금속화 패턴은 버스 바 또는 별개의 콘택 패드를 포함한다.3C10. The method as in clause 2C10, wherein the metallization pattern comprises bus bars or discrete contact pads.
4C10. 사항 2C10에서와 같은 방법에서, 상기 제공하는 단계는 상기 금속화 패턴을 프린팅하는 단계를 포함한다.4C10. The method as in clause 2C10, wherein said providing comprises printing said metallization pattern.
5C10. 사항 2C10에서와 같은 방법에서, 상기 제공하는 단계는 상기 금속화 패턴을 전기 도금하는 단계를 포함한다.5C10. The method as in clause 2C10, wherein said providing comprises electroplating said metallization pattern.
6C10. 사항 2C10에서와 같은 방법에서, 상기 금속화 패턴은 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 확산을 제한하도록 구성되는 특징을 포함한다. 6C10. The method as in clause 2C10, wherein the metallization pattern comprises features configured to limit diffusion of the electrically conductive adhesive bonding material.
7C10. 사항 6C10에서와 같은 방법에서, 상기 특징은 모우트를 포함한다.7C10. The method as in clause 6C10, wherein the feature comprises a moat.
8C10. 사항 1C10에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 프린팅을 포함한다.8C10. The method as in clause 1C10, wherein said applying comprises printing.
9C10. 사항 1C10에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 마스크를 이용하여 증착하는 단계를 포함한다.9C10. The method as in clause 1C10, wherein said applying comprises depositing using a mask.
10C10. 사항 1C10에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립의 긴 측면의 길이는 상기 웨이퍼의 형상을 재생한다.10C10. The method as in clause 1C10, wherein the length of the long side of the solar cell strip reproduces the shape of the wafer.
11C10. 사항 10C10에서와 같은 방법에서, 상기 길이는 156㎜ 또는 125㎜이다.11C10. The method as in clause 10C10, wherein said length is 156 mm or 125 mm.
12C10. 사항 10C10에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립의 폭 및 상기 길이 사이의 종횡비는 약 1:2 내지 약 1:20이다.12C10. The method as in clause 10C10, wherein an aspect ratio between the width and the length of the solar cell strip is from about 1:2 to about 1:20.
13C10. 사항 1C10에서와 같은 방법에서, 상기 분리하는 단계는,13C10. In the method as in item 1C10, the separating comprises:
곡선의 지지 표면에 대해 상기 태양 전지 영역을 구부리도록 상기 웨이퍼의 저면 및 상기 곡선의 지지면 사이에 진공을 인가하며, 이에 따라 상기 스크라이브 라인을 따라 상기 실리콘 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함한다.applying a vacuum between the bottom surface of the wafer and the curved support surface to bend the solar cell region against a curved support surface, thereby cutting the silicon wafer along the scribe line.
14C10. 사항 1C10에서와 같은 방법에서,14C10. In the same way as in point 1C10,
중첩되고 인접하는 태양 전지 스트립들의 긴 측면들 및 이들 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부와 일렬로 복수의 태양 전지 스트립들을 배열하는 단계; 및arranging a plurality of solar cell strips in line with long sides of overlapping adjacent solar cell strips and a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; and
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 태양 전지 스트립들을 서로 결합하고 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.curing the electrically conductive bonding material to bond adjacent and overlapping solar cell strips to each other and to electrically connect them in series.
15C10. 사항 14C10에서와 같은 방법에서, 상기 큐어링하는 단계는 열을 인가하는 단계를 포함한다. 15C10. The method as in clause 14C10, wherein curing comprises applying heat.
16C10. 사항 14C10에서와 같은 방법에서, 상기 큐어링하는 단계는 압력을 인가하는 단계를 포함한다. 16C10. The method as in clause 14C10, wherein said curing comprises applying pressure.
17C10. 사항 14C10에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 성층 구조를 형성하는 단계를 포함한다.17C10. The method as in clause 14C10, wherein arranging comprises forming a layered structure.
18C10. 사항 17C10에서와 같은 방법에서, 상기 큐어링하는 단계는 상기 성층 구조에 대해 열 및 압력을 인가하는 단계를 포함한다. 18C10. The method as in clause 17C10, wherein said curing comprises applying heat and pressure to said layered structure.
19C10. 사항 17C10에서와 같은 방법에서, 상기 성층 구조는 봉지재를 포함한다.19C10. The method as in clause 17C10, wherein the layered structure comprises an encapsulant.
20C10. 사항 19C10에서와 같은 방법에서, 상기 봉지재는 열가소성 폴리머를 포함한다.20C10. The method as in clause 19C10, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic polymer.
21C10. 사항 20C10에서와 같은 방법에서, 상기 열가소성 폴리머는 열가소성 올레핀 폴리머를 포함한다.21C10. The method as in clause 20C10, wherein the thermoplastic polymer comprises a thermoplastic olefin polymer.
22C10. 사항 17C10에서와 같은 방법에서, 상기 성층 구조는 백킹 시트를 포함한다.22C10. The method as in clause 17C10, wherein the layered structure comprises a backing sheet.
23C10. 사항 22C10에서와 같은 방법에서,23C10. In the same way as in point 22C10,
상기 백킹 시트는 백색이며;the backing sheet is white;
상기 성층 구조는 어둡게 된 스트라이프들을 더 포함한다.The layered structure further includes darkened stripes.
24C10. 사항 14C10에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들을 일렬로 배열하는 단계를 포함한다.24C10. The method as in clause 14C10, wherein arranging comprises arranging at least nineteen solar cell strips in a row.
25C10. 사항 24C10에서와 같은 방법에서, 각각의 상기 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들은 적어도 10V의 항복 전압을 가진다.25C10. The method as in clause 24C10, wherein each of said at least nineteen solar cell strips has a breakdown voltage of at least 10V.
26C10. 사항 24C10에서와 같은 방법에서, 단일의 바이패스 다이오드와 통신하는 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들을 배치하는 단계를 더 포함한다.26C10. The method as in clause 24C10, further comprising placing at least nineteen solar cell strips in communication with the single bypass diode.
27C10. 사항 26C10에서와 같은 방법에서, 상기 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들의 하나 및 상기 단일의 바이패스 다이오드 사이에 리본 컨덕터를 형성하는 단계를 더 포함한다.27C10. The method as in clause 26C10, further comprising forming a ribbon conductor between the single bypass diode and one of the at least nineteen solar cell strips.
28C10. 사항 27C10에서와 같은 방법에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 접합 박스 내에 위치한다.28C10. The method as in clause 27C10, wherein the single bypass diode is located within a junction box.
29C10. 사항 28C10에서와 같은 방법에서, 상기 접합 박스는 다른 태양광 모듈의 다른 접합 박스와 일치하는 배치로 태양광 모듈의 후면 상에 있다.29C10. The method as in clause 28C10, wherein the junction box is on the back side of the solar module in a matching arrangement with another junction box of another solar module.
30C10. 사항 14C10에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 셀 스트립은 상기 태양 전지 스트립과 약 1㎜-5㎜로 중첩된다.30C10. The method as in clause 14C10, wherein the overlapping cell strips of the plurality of solar cell strips overlap the solar cell strips by about 1 mm-5 mm.
31C10. 사항 14C10에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립은 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함한다.31C10. The method as in clause 14C10, wherein the solar cell strip comprises a first chamfered edge.
32C10. 사항 31C10에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않는다.32C10. The method as in clause 31C10, wherein a long side of an overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips does not include a second chamfered edge.
33C10. 사항 32C10에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립의 폭은 상기 태양 전지 스트립 및 상기 중첩되는 태양 전지 스트립이 대략적으로 동일한 면적을 가지도록 상기 중첩되는 태양 전지 스트립의 폭보다 크다.33C10. The method as in clause 32C10, wherein a width of the solar cell strip is greater than a width of the overlapping solar cell strips such that the solar cell strip and the overlapping solar cell strip have approximately the same area.
34C10. 사항 31C10에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함한다.34C10. The method as in clause 31C10, wherein a long side of an overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips comprises a second chamfered edge.
35C10. 사항 34C10에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하는 셀 스트립의 긴 측면과 중첩된다.35C10. The method as in clause 34C10, wherein a long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps a long side of the cell strip comprising the first chamfered edge.
36C10. 사항 34C10에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않는 셀 스트립의 긴 측면과 중첩된다.36C10. The method as in clause 34C10, wherein a long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps a long side of the cell strip that does not include the first chamfered edge.
37C10. 사항 14C10에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들을 인터커넥트를 활용하여 다른 복수의 태양 전지 스트립들과 연결하는 단계를 더 포함한다.37C10. The method as in clause 14C10, further comprising connecting the plurality of solar cell strips with another plurality of solar cell strips utilizing an interconnect.
38C10. 사항 37C10에서와 같은 방법에서, 상기 인터커넥트의 일부는 다크 필름으로 덮인다. 38C10. The method as in clause 37C10, wherein a portion of the interconnect is covered with a dark film.
39C10. 사항 37C10에서와 같은 방법에서, 상기 인터커넥트의 일부는 착색된다. 39C10. The method as in clause 37C10, wherein a portion of said interconnect is colored.
40C10. 사항 37C10에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들은 상기 다른 복수의 태양 전지 스트립들과 직렬로 연결된다.40C10. The method as in clause 37C10, wherein the plurality of solar cell strips are connected in series with the other plurality of solar cell strips.
1C11. 방법은,1C11. Way,
길이를 갖는 실리콘 웨이퍼를 제공하는 단계;providing a silicon wafer having a length;
태양 전지 영역을 한정하도록 상기 실리콘 웨이퍼 상에 스크라이브 라인을 스크라이빙하는 단계;scribing a scribe line on the silicon wafer to define a solar cell area;
전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 실리콘 웨이퍼의 표면에 적용하는 단계; 및applying an electrically conductive adhesive bonding material to the surface of the silicon wafer; and
상기 태양 전지 스트립의 긴 측면에 인접하여 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 포함하는 태양 전지 스트립을 제공하도록 상기 스크라이브 라인을 따라 상기 실리콘 웨이퍼를 분리하는 단계를 포함한다.separating the silicon wafer along the scribe line to provide a solar cell strip comprising a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed adjacent a long side of the solar cell strip.
2C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서, 상기 스크라이빙하는 단계는 레이저 스크라이빙을 포함한다.2C11. The method as in clause 1C11, wherein said scribing comprises laser scribing.
3C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서, 상기 스크라이브 라인을 레이저 스크라이빙하고, 이후에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 포함한다.3C11. The method as in clause 1C11, comprising laser scribing the scribe line and thereafter applying the electrically conductive adhesive bonding material.
4C11. 사항 2C11에서와 같은 방법에서, 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 상기 웨이퍼에 적용하고, 이후에 상기 스크라이브 라인을 레이저 스크라이빙하는 단계를 포함한다.4C11. The method as in clause 2C11, comprising applying the electrically conductive adhesive bonding material to the wafer and thereafter laser scribing the scribe line.
5C11. 사항 4C11에서와 같은 방법에서,5C11. In the same way as in point 4C11,
상기 적용하는 단계는 큐어링되지 않은 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 포함하며;said applying comprises applying an uncured electrically conductive adhesive bonding material;
상기 레이저 스크라이빙하는 단계는 상기 레이저로부터의 열로 상기 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질을 큐어링하는 단계를 회피하는 단계를 포함한다.The laser scribing includes avoiding curing the uncured conductive adhesive bonding material with heat from the laser.
6C11. 사항 5C11에서와 같은 방법에서, 상기 회피하는 단계는 레이저 출력 및/또는 상기 스크라이브 라인 및 상기 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질 사이의 거리를 선택하는 단계를 포함한다.6C11. The method as in clause 5C11, wherein said avoiding comprises selecting a laser output and/or a distance between the scribe line and the uncured conductive adhesive bonding material.
7C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 프린팅하는 단계를 포함한다.7C11. The method as in clause 1C11, wherein said applying comprises printing.
8C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 마스크를 이용하여 증착하는 단계를 포함한다.8C11. The method as in clause 1C11, wherein said applying comprises depositing using a mask.
9C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서, 상기 스크라이브 라인 및 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질은 상기 표면 상에 있다.9C11. The method as in clause 1C11, wherein said scribe line and said electrically conductive adhesive bonding material are on said surface.
10C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서, 상기 분리하는 단계는,10C11. In the method as in item 1C11, the separating comprises:
곡선의 지지면에 대해 상기 태양 전지 영역을 구부리도록 상기 웨이퍼의 표면과 상기 곡선의 지지면 사이에 진공을 인가하며, 이에 따라 상기 스크라이브 라인을 따라 상기 실리콘 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함한다.applying a vacuum between the surface of the wafer and the curved support surface to bend the solar cell region relative to the curved support surface, thereby cutting the silicon wafer along the scribe line.
11C11. 사항 10C11에서와 같은 방법에서, 상기 분리하는 단계는 진공 매니폴드에 대해 각도로 상기 스크라이브 라인을 배열하는 단계를 포함한다.11C11. The method as in clause 10C11, wherein said separating comprises arranging said scribe line at an angle to a vacuum manifold.
12C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서, 상기 분리하는 단계는 상기 웨이퍼에 압력을 인가하도록 롤러를 사용하는 단계를 포함한다.12C11. The method as in clause 1C11, wherein the separating comprises using a roller to apply pressure to the wafer.
13C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서, 상기 제공하는 단계는 상기 분리하는 단계가 상기 긴 측면을 따른 금속화 패턴을 갖는 태양 전지 스트립을 생성하도록 상기 실리콘 웨이퍼에 상기 금속화 패턴을 제공하는 단계를 더 포함한다.13C11. The method as in clause 1C11, wherein said providing further comprises providing said metallization pattern to said silicon wafer such that said separating creates a solar cell strip having a metallization pattern along said long side. .
14C11. 사항 13C11에서와 같은 방법에서, 상기 금속화 패턴은 버스 바 또는 별개의 콘택 패드를 포함한다.14C11. The method as in clause 13C11, wherein the metallization pattern comprises bus bars or discrete contact pads.
15C11. 사항 13C11에서와 같은 방법에서, 상기 제공하는 단계는 상기 금속화 패턴을 프린팅하는 단계를 포함한다.15C11. The method as in clause 13C11, wherein said providing comprises printing said metallization pattern.
16C11. 사항 13C11에서와 같은 방법에서, 상기 제공하는 단계는 상기 금속화 패턴을 전기 도금하는 단계를 포함한다.16C11. The method as in clause 13C11, wherein said providing comprises electroplating said metallization pattern.
17C11. 사항 13C11에서와 같은 방법에서, 상기 금속화 패턴은 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 확산을 제한하도록 구성되는 특징을 포함한다. 17C11. The method as in clause 13C11, wherein the metallization pattern comprises features configured to limit diffusion of the electrically conductive adhesive bonding material.
18C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립의 긴 측면의 길이는 상기 웨이퍼의 형상을 재생한다.18C11. The method as in clause 1C11, wherein the length of the long side of the solar cell strip reproduces the shape of the wafer.
19C11. 사항 18C11에서와 같은 방법에서, 상기 길이는 156㎜ 또는 125㎜이다.19C11. The method as in clause 18C11, wherein said length is 156 mm or 125 mm.
20C11. 사항 18C11에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립의 폭 및 상기 길이 시아의 종횡비는 약 1:2 내지 약 1:20이다.20C11. The method as in clause 18C11, wherein an aspect ratio of the width of the solar cell strip and the length of the shear is from about 1:2 to about 1:20.
21C11. 사항 1C11에서와 같은 방법에서,21C11. In the same way as in point 1C11,
중첩되고 인접하는 태양 전지 스트립들의 긴 측면들 및 그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부와 일렬로 복수의 태양 전지 스트립들을 배열하는 단계; 및arranging a plurality of solar cell strips in line with long sides of overlapping and adjacent solar cell strips and a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; and
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 태양 전지 스트립들을 서로 결합하고 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 더 포함한다.curing the electrically conductive bonding material, thereby bonding adjacent and overlapping solar cell strips to each other and electrically connecting them in series.
22C11. 사항 21C11에서와 같은 방법에서,22C11. In the same way as in point 21C11,
상기 배열하는 단계는 성층 구조를 형성하는 단계를 포함하며; the arranging includes forming a layered structure;
상기 큐어링하는 단계는 상기 성층 구조에 대한 열 및/또는 압력의 적용을 포함한다. The curing step includes application of heat and/or pressure to the layered structure.
23C11. 사항 22C11에서와 같은 방법에서, 상기 성층 구조는 열가소성 올레핀 폴리머 봉지재를 포함한다.23C11. The method as in clause 22C11, wherein the layered structure comprises a thermoplastic olefin polymer encapsulant.
24C11. 사항 22C11에서와 같은 방법에서, 상기 성층 구조는,24C11. A method as in clause 22C11, wherein the layered structure comprises:
백색 백킹 시트; 및white backing sheet; and
상기 백색 백킹 시트 상의 어둡게 된 스트라이프들을 포함한다.darkened stripes on the white backing sheet.
25C11. 사항 22C11에서와 같은 방법에서,25C11. In the same way as in point 22C11,
복수의 웨이퍼들이 템플레이트(template) 상에 제공되고;a plurality of wafers are provided on a template;
상기 도전성 접착 결합 물질은 상기 복수의 웨이퍼들 상에 분배되며;the conductive adhesive bonding material is dispensed onto the plurality of wafers;
상기 복수의 웨이퍼들은 픽스처(fixture)로 복수의 태양 전지 스트립들로 동시에 분리되는 셀들이다. The plurality of wafers are cells that are simultaneously separated into a plurality of solar cell strips by a fixture.
26C11. 사항 25C11에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들을 그룹으로서 이송하는 단계를 더 포함하며, 상기 배열하는 단계는 상기 복수의 태양 전지 스트립들을 모듈 내로 배열하는 단계를 포함한다. 26C11. The method as in clause 25C11, further comprising transporting the plurality of solar cell strips as a group, wherein arranging includes arranging the plurality of solar cell strips into a module.
27C11. 사항 21C11에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 단일의 바이패스 다이오드만과 일렬로 적어도 10V의 항복 전압을 갖는 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들을 배열하는 단계를 포함한다.27C11. The method as in clause 21C11, wherein the arranging comprises arranging at least nineteen solar cell strips having a breakdown voltage of at least 10V in series with only a single bypass diode.
28C11. 사항 27C11에서와 같은 방법에서, 상기 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들의 하나 및 상기 단일의 바이패스 다이오드 사이에 리본 컨덕터를 형성하는 단계를 더 포함한다.28C11. The method as in clause 27C11, further comprising forming a ribbon conductor between the single bypass diode and one of the at least nineteen solar cell strips.
29C11. 사항 28C11에서와 같은 방법에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 제2 태양광 모듈의 제2 접합 박스와 일치하는 배치인 제1 태양광 모듈의 제1 접합 박스 내에 위치한다.29C11. The method as in clause 28C11, wherein the single bypass diode is positioned within a first junction box of a first solar module in a matching arrangement with a second junction box of a second solar module.
30C11. 사항 27C11에서와 같은 방법에서, 상기 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들의 하나 및 스마트 스위치 사이에 리본 컨덕터를 형성하는 단계를 더 포함한다.30C11. The method as in clause 27C11, further comprising forming a ribbon conductor between the smart switch and one of the at least nineteen solar cell strips.
31C11. 사항 21C11에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 셀 스트립은 상기 태양 전지 스트립과 약 1㎜-5㎜로 중첩된다.31C11. The method as in clause 21C11, wherein the overlapping cell strips of the plurality of solar cell strips overlap the solar cell strips by about 1 mm-5 mm.
32C11. 사항 21C11에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립은 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함한다.32C11. The method as in clause 21C11, wherein the solar cell strip comprises a first chamfered edge.
33C11. 사항 32C11에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않는다.33C11. The method as in clause 32C11, wherein a long side of an overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips does not include a second chamfered edge.
34C11. 사항 33C11에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립의 폭은 상기 태양 전지 스트립 및 상기 중첩되는 태양 전지 스트립이 대략적으로 동일한 면적을 가지도록 상기 중첩되는 태양 전지 스트립보다 크다.34C11. The method as in clause 33C11, wherein the width of the solar cell strip is greater than the overlapping solar cell strip such that the solar cell strip and the overlapping solar cell strip have approximately the same area.
35C11. 사항 32C11에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함한다.35C11. The method as in clause 32C11, wherein a long side of an overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips comprises a second chamfered edge.
36C11. 사항 35C11에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하는 셀 스트립의 긴 측면과 중첩된다.36C11. The method as in clause 35C11, wherein a long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps a long side of the cell strip comprising the first chamfered edge.
37C11. 사항 35C11에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않는 셀 스트립의 긴 측면과 중첩된다.37C11. The method as in clause 35C11, wherein a long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps a long side of the cell strip that does not include the first chamfered edge.
38C11. 사항 21C11에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들을 인터커넥트를 활용하여 다른 복수의 태양 전지 스트립들과 연결하는 단계를 더 포함한다.38C11. The method as in clause 21C11, further comprising connecting the plurality of solar cell strips with another plurality of solar cell strips utilizing an interconnect.
39C11. 사항 38C11에서와 같은 방법에서, 상기 인터커넥트의 일부는 다크 필름에 의해 덮이거나 착색된다. 39C11. The method as in clause 38C11, wherein a portion of the interconnect is covered or colored by a dark film.
40C11. 사항 38C11에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들은 상기 다른 복수의 태양 전지 스트립들과 직렬로 연결된다.40C11. The method as in clause 38C11, wherein the plurality of solar cell strips are connected in series with the other plurality of solar cell strips.
1C12. 방법은,1C12. Way,
길이를 갖는 실리콘 웨이퍼를 제공하는 단계;providing a silicon wafer having a length;
태양 전지 영역을 한정하도록 실리콘 웨이퍼 상에 스크라이브 라인을 스크라이빙하는 단계;scribing a scribe line on the silicon wafer to define a solar cell area;
태양 전지 스트립을 제공하도록 상기 스크라이브 라인을 따라 상기 실리콘 웨이퍼를 분리하는 단계; 및separating the silicon wafer along the scribe line to provide a solar cell strip; and
상기 태양 전지 스트립의 긴 측면에 인접하게 배치되는 disposed adjacent to the long side of the solar cell strip
전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 포함한다.and applying an electrically conductive adhesive bonding material.
2C12. 사항 1C12에서와 같은 방법에서, 상기 스크라이빙하는 단계는 레이저 스크라이빙을 포함한다.2C12. The method as in clause 1C12, wherein said scribing comprises laser scribing.
3C12. 사항 1C12에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 스크린 프린팅을 포함한다.3C12. The method as in clause 1C12, wherein said applying comprises screen printing.
4C12. 사항 1C12에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 잉크젯 프린팅을 포함한다. 4C12. The method as in clause 1C12, wherein said applying comprises inkjet printing.
5C12. 사항 1C12에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 마스크를 이용하여 증착하는 단계를 포함한다.5C12. The method as in clause 1C12, wherein said applying comprises depositing using a mask.
6C12. 사항 1C12에서와 같은 방법에서, 상기 분리하는 단계는 상기 웨이퍼의 표면 및 곡선의 표면 사이에 진공을 인가하는 단계를 포함한다.6C12. The method as in clause 1C12, wherein the separating comprises applying a vacuum between the surface of the wafer and the curved surface.
7C12. 사항 6C12에서와 같은 방법에서, 상기 곡선의 표면은 진공 매니폴드를 포함하며, 상기 분리하는 단계는 상기 진공 매니폴드에 대해 각도로 상기 스크라이브 라인을 배향하는 단계를 포함한다.7C12. The method as in clause 6C12, wherein said curved surface comprises a vacuum manifold and said separating comprises orienting said scribe line at an angle relative to said vacuum manifold.
8C12. 사항 7C12에서와 같은 방법에서, 상기 각도는 직각이다.8C12. The method as in clause 7C12, wherein said angle is a right angle.
9C12. 사항 7C12에서와 같은 방법에서, 상기 각도는 직각이외의 각도이다.9C12. The method as in clause 7C12, wherein said angle is an angle other than a right angle.
10C12. 사항 6C12에서와 같은 방법에서, 상기 진공은 이동 벨트를 통해 인가된다.10C12. The method as in clause 6C12, wherein said vacuum is applied through a moving belt.
11C12. 사항 1C12에서와 같은 방법에서,11C12. In the same way as in point 1C12,
그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질과 중첩되고 인접하는 태양 전지 스트립들과 일렬로 배열하는 단계; 및arranging in line with adjacent solar cell strips overlapping the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; and
전기적으로 직렬로 연결되는 인접하고 중첩되는 태양 전지 스트립들을 결합하도록 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하는 단계를 더 포함한다. The method further includes curing the electrically conductive bonding material to bond adjacent and overlapping solar cell strips electrically connected in series.
12C12. 사항 11C12에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 봉지재를 포함하는 성층 구조를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 방법은 상기 성층 구조를 라미네이팅하는 단계를 더 포함한다.12C12. The method as in clause 11C12, wherein the arranging comprises forming a layered structure comprising an encapsulant, the method further comprising laminating the layered structure.
13C12. 사항 12C12에서와 같은 방법에서, 상기 큐어링하는 단계는 상기 라미네이팅하는 단계 동안에 적어도 부분적으로 발생된다.13C12. The method as in clause 12C12, wherein said curing occurs at least in part during said laminating.
14C12. 사항 12C12에서와 같은 방법에서, 상기 큐어링하는 단계는 상기 라미네이팅하는 단계와 구별되어 발생된다.14C12. The method as in clause 12C12, wherein said curing step occurs separately from said laminating step.
15C12. 사항 12C12에서와 같은 방법에서, 상기 라미네이팅하는 단계는 진공을 인가하는 단계를 포함한다.15C12. The method as in clause 12C12, wherein said laminating comprises applying a vacuum.
16C12. 사항 15C12에서와 같은 방법에서, 상기 진공은 블래더(bladder)에 인가된다.16C12. The method as in clause 15C12, wherein said vacuum is applied to a bladder.
17C12. 사항 15C12에서와 같은 방법에서, 상기 진공은 벨트에 인가된다.17C12. The method as in clause 15C12, wherein said vacuum is applied to the belt.
18C12. 사항 12C12에서와 같은 방법에서, 상기 봉지재는 열가소성 올레핀 폴리머를 포함한다.18C12. The method as in clause 12C12, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic olefin polymer.
19C12. 사항 12C12에서와 같은 방법에서, 상기 성층 구조는,19C12. The method as in clause 12C12, wherein the layered structure comprises:
백색 백킹 시트; 및white backing sheet; and
상기 백색 백킹 시트 상의 어둡게 된 스트라이프들을 포함한다.darkened stripes on the white backing sheet.
20C12. 사항 11C12에서와 같은 방법에서, 상기 제공하는 단계는 상기 분리하는 단계가 상기 긴 측면을 따라 금속화 패턴을 갖는 태양 전지 스트립을 생성하도록 상기 실리콘 웨이퍼에 상기 금속화 패턴을 제공하는 단계를 포함한다.20C12. The method as in clause 11C12, wherein said providing comprises providing said metallization pattern to said silicon wafer such that said separating creates a solar cell strip having a metallization pattern along said long side.
21C12. 사항 20C12에서와 같은 방법에서, 상기 금속화 패턴은 버스 바 또는 별개의 콘택 패드를 포함한다.21C12. The method as in clause 20C12, wherein the metallization pattern comprises bus bars or discrete contact pads.
22C12. 사항 20C12에서와 같은 방법에서, 상기 제공하는 단계는 상기 금속화 패턴을 프린팅하거나 전기 도금하는 단계를 포함한다.22C12. The method as in clause 20C12, wherein said providing comprises printing or electroplating said metallization pattern.
23C12. 사항 20C12에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 상기 금속화 패턴의 특징을 이용하여 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 확산을 제한하는 단계를 포함한다. 23C12. The method as in clause 20C12, wherein said arranging comprises limiting diffusion of said electrically conductive adhesive bonding material using a characteristic of said metallization pattern.
24C12. 사항 23C12에서와 같은 방법에서, 상기 특징은 상기 태양 전지 스트립의 전면 상에 있다.24C12. The method as in clause 23C12, wherein the feature is on the front side of the solar cell strip.
25C12. 사항 23C12에서와 같은 방법에서, 상기 특징은 상기 태양 전지 스트립의 후면 상에 있다.25C12. The method as in clause 23C12, wherein the feature is on the back side of the solar cell strip.
26C12. 사항 11C12에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립의 긴 측면의 길이는 상기 웨이퍼의 형상을 재생한다.26C12. The method as in clause 11C12, wherein the length of the long side of the solar cell strip reproduces the shape of the wafer.
27C12. 사항 26C12에서와 같은 방법에서, 상기 길이는 156㎜ 또는 125㎜이다.27C12. The method as in clause 26C12, wherein said length is 156 mm or 125 mm.
28C12. 사항 26C12에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립의 폭 및 상기 길이 사이의 종횡비는 약 1:2 내지 약 1:20이다.28C12. The method as in clause 26C12, wherein an aspect ratio between the width and the length of the solar cell strip is from about 1:2 to about 1:20.
29C12. 사항 11C12에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 적어도 10V의 항복 전압을 갖는 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들을 제1 슈퍼 셀로서 단일의 바이패스 다이오드만과 일렬로 배열하는 단계를 포함한다.29C12. The method as in clause 11C12, wherein the arranging comprises arranging at least nineteen solar cell strips having a breakdown voltage of at least 10V in line with only a single bypass diode as the first super cell.
30C12. 사항 29C12에서와 같은 방법에서, 상기 제1 슈퍼 셀 및 인터커넥트 사이에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 더 포함한다.30C12. The method as in clause 29C12, further comprising applying the electrically conductive adhesive bonding material between the first super cell and the interconnect.
31C12. 사항 30C12에서와 같은 방법에서, 상기 인터커넥트는 상기 제1 슈퍼 셀을 제2 슈퍼 셀과 병렬로 연결한다.31C12. The method as in clause 30C12, wherein the interconnect connects the first super cell with a second super cell in parallel.
32C12. 사항 30C12에서와 같은 방법에서, 상기 인터커넥트는 상기 제1 슈퍼 셀을 제2 슈퍼 셀과 직렬로 연결한다.32C12. The method as in clause 30C12, wherein the interconnect connects the first super cell in series with a second super cell.
33C12. 사항 29C12에서와 같은 방법에서, 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 단일의 바이패스 다이오드 사이에 리본 컨덕터를 형성하는 단계를 더 포함한다.33C12. The method as in clause 29C12, further comprising forming a ribbon conductor between the first super cell and the single bypass diode.
34C12. 사항 33C12에서와 같은 방법에서, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 제2 태양광 모듈의 제2 접합 박스와 일치하는 배치인 제1 태양광 모듈의 제1 접합 박스 내에 위치한다.34C12. The method as in clause 33C12, wherein the single bypass diode is positioned within a first junction box of a first solar module in a matching arrangement with a second junction box of a second solar module.
35C12. 사항 11C12에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립은 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함한다.35C12. The method as in clause 11C12, wherein the solar cell strip comprises a first chamfered edge.
36C12. 사항 35C12에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않는다.36C12. The method as in clause 35C12, wherein the long sides of the overlapping solar cell strips of the plurality of solar cell strips do not include a second chamfered edge.
37C12. 사항 36C12에서와 같은 방법에서, 상기 태양 전지 스트립의 폭은 상기 태양 전지 스트립 및 상기 중첩되는 태양 전지 스트립이 대략적으로 동일한 면적을 가지도록 상기 중첩되는 태양 전지 스트립의 폭보다 크다.37C12. The method as in clause 36C12, wherein a width of the solar cell strip is greater than a width of the overlapping solar cell strips such that the solar cell strip and the overlapping solar cell strip have approximately the same area.
38C12. 사항 35C12에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함한다.38C12. The method as in clause 35C12, wherein a long side of an overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips comprises a second chamfered edge.
39C12. 사항 38C12에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하는 셀 스트립의 긴 측면과 중첩된다.39C12. The method as in clause 38C12, wherein a long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps a long side of the cell strip comprising the first chamfered edge.
40C12. 사항 38C12에서와 같은 방법에서, 상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않는 셀 스트립의 긴 측면과 중첩된다.40C12. The method as in clause 38C12, wherein a long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps a long side of the cell strip that does not include the first chamfered edge.
1C13. 장치는,1C13. The device is
제1 외측 에지를 따라 제1 금속화 패턴 및 상기 제1 외측 에지에 대향하는 제2 외측 에지를 따라 제2 금속화 패턴을 구비하는 제1 표면을 갖는 반도체 웨이퍼를 포함하며, 상기 반도체 웨이퍼는 상기 제1 금속화 패턴 및 상기 제2 금속화 패턴 사이의 제1 스크라이브 라인을 더 구비한다.a semiconductor wafer having a first surface having a first metallization pattern along a first outer edge and a second metallization pattern along a second outer edge opposite the first outer edge, the semiconductor wafer comprising: It further includes a first scribe line between the first metallization pattern and the second metallization pattern.
2C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 별개의 콘택 패드를 포함한다.2C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein the first metallization pattern comprises separate contact pads.
3C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 상기 제2 금속화 패턴을 향해 상기 제1 외측 에지로부터 멀어지게 향하는 제1 핑거를 포함한다.3C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein the first metallization pattern is directed away from the first outer edge toward the second metallization pattern. a first finger.
4C13. 사항 3C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 상기 제1 외측 에지를 따라 진행되고, 상기 제1 핑거와 교차되는 버스 바를 더 포함한다.4C13. The apparatus as in clause 3C13, wherein the first metallization pattern further comprises a bus bar running along the first outer edge and intersecting the first finger.
5C13. 사항 4C13에서와 같은 장치에서, 상기 제2 금속화 패턴은,5C13. The apparatus as in clause 4C13, wherein the second metallization pattern comprises:
상기 제1 금속화 패턴을 향해 상기 제2 외측 에지로부터 멀어지게 향하는 제2 핑거; 및a second finger pointing away from the second outer edge toward the first metallization pattern; and
상기 제2 외측 에지를 따라 진행되고, 상기 제2 핑거와 교차되는 제2 버스 바를 포함한다.and a second bus bar extending along the second outer edge and intersecting the second finger.
6C13. 사항 3C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 외측 에지를 따라 진행되고, 상기 제1 핑거와 접촉되는 전기적으로 도전성인 접착제를 더 포함한다.6C13. The device as in clause 3C13, further comprising an electrically conductive adhesive running along the first outer edge and in contact with the first finger.
7C13. 사항 3C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 제1 바이패스 컨덕터를 더 포함한다.7C13. The apparatus as in clause 3C13, wherein the first metallization pattern further comprises a first bypass conductor.
8C13. 사항 3C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 제1 단부 컨덕터를 더 포함한다.8C13. The apparatus as in clause 3C13, wherein the first metallization pattern further comprises a first end conductor.
9C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 실버를 포함한다.9C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein the first metallization pattern comprises silver.
10C13. 사항 9C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 실버 페이스트를 포함한다.10C13. The apparatus as in clause 9C13, wherein the first metallization pattern comprises silver paste.
11C13. 사항 9C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 별개의 콘택들을 포함한다.11C13. The apparatus as in clause 9C13, wherein the first metallization pattern comprises discrete contacts.
12C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 실버보다 덜 비싼 주석, 알루미늄, 또는 다른 컨덕터를 포함한다.12C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein said first metallization pattern comprises tin, aluminum, or other conductor less expensive than silver.
13C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 구리를 포함한다.13C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein the first metallization pattern comprises copper.
14C13. 사항 13C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 전기 도금된 구리를 포함한다.14C13. The apparatus as in clause 13C13, wherein the first metallization pattern comprises electroplated copper.
15C13. 사항 13C13에서와 같은 장치에서, 재결합을 감소시키기 위한 패시베이션 계획을 더 포함한다.15C13. The apparatus as in clause 13C13, further comprising a passivation scheme to reduce recombination.
16C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서,16C13. In the same device as in point 1C13,
상기 제1 외측 에지 또는 상기 제2 외측 에지에 근접하지 않은 상기 반도체 웨이퍼의 제1 표면 상의 제3 금속화 패턴; 및a third metallization pattern on a first surface of the semiconductor wafer not proximate to the first outer edge or the second outer edge; and
상기 제3 금속화 패턴 및 상기 제2 금속화 패턴 사이의 제2 스크라이브 라인을 더 포함하며, 상기 제1 스크라이브 라인은 상기 제1 금속화 패턴 및 상기 제3 금속화 패턴 사이에 있다.and a second scribe line between the third metallization pattern and the second metallization pattern, wherein the first scribe line is between the first metallization pattern and the third metallization pattern.
17C13. 사항 16C13에서와 같은 장치에서, 상기 반도체 웨이퍼의 길이에 의해 나누어지는 상기 제1 스크라이브 라인 및 상기 제2 스크라이브 라인 사이에 한정되는 제1 폭의 비율은 약 1:2 내지 약 1:20이다. 17C13. The apparatus as in clause 16C13, wherein a ratio of a first width defined between the first scribe line and the second scribe line divided by the length of the semiconductor wafer is from about 1:2 to about 1:20.
18C13. 사항 17C13에서와 같은 장치에서, 상기 길이는 약 156㎜ 또는 약 125㎜이다.18C13. The apparatus as in clause 17C13, wherein said length is about 156 mm or about 125 mm.
19C13. 사항 17C13에서와 같은 장치에서, 상기 반도체 웨이퍼는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함한다.19C13. The apparatus as in clause 17C13, wherein the semiconductor wafer includes chamfered edges.
20C13. 사항 19C13에서와 같은 장치에서,20C13. In the same device as in point 19C13,
상기 제1 스크라이브 라인은 상기 제1 외측 에지로 한정되고, 제1 직사각형의 영역은 두 챔퍼 처리된 모서리들 및 상기 제1 금속화 패턴을 포함하며, 상기 제1 직사각형의 영역은 상기 길이의 생성물에 대응되는 면적 및 상기 제1 폭 마이너스 상기 두 챔퍼 처리된 모서리들의 결합된 면적보다 큰 제2 폭을 가지고;the first scribe line is defined by the first outer edge, the area of a first rectangle comprising two chamfered corners and the first metallization pattern, the area of the first rectangle being in the product of the length having a corresponding area and a second width greater than the first width minus the combined area of the two chamfered edges;
상기 제2 스크라이브 라인은 상기 제1 스크라이브 라인으로 한정되며, 제2 직사각형의 영역은 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하지 않고 상기 제3 금속화 패턴을 포함하며, 상기 제2 직사각형의 영역은 상기 길이의 생성물 및 상기 제1 폭에 대응되는 면적을 가진다. the second scribe line is defined by the first scribe line, the second rectangular area comprising the third metallization pattern without chamfered edges, the second rectangular area being the product of the length and an area corresponding to the first width.
21C13. 사항 16C13에서와 같은 장치에서, 상기 제3 금속화 패턴은 상기 제2 금속화 패턴을 향하는 핑거를 포함한다.21C13. The apparatus as in clause 16C13, wherein the third metallization pattern comprises a finger facing the second metallization pattern.
22C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 표면에 대향하는 상기 반도체 웨이퍼의 제2 표면상의 제3 금속화 패턴을 더 포함한다.22C13. The apparatus as in clause 1C13, further comprising a third metallization pattern on a second surface of the semiconductor wafer opposite the first surface.
23C13. 사항 22C13에서와 같은 장치에서, 상기 제3 금속화 패턴은 상기 제1 스크라이브 라인의 위치에 근접하는 콘택 패드를 포함한다.23C13. The apparatus as in clause 22C13, wherein the third metallization pattern comprises a contact pad proximate a location of the first scribe line.
24C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 스크라이브 라인은 레이저에 의해 형성된다.24C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein the first scribe line is formed by a laser.
25C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 스크라이브 라인은 상기 제1 표면 내에 있다.25C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein the first scribe line is in the first surface.
26C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 제1 금속화 패턴은 전기적으로 도전성인 접착제의 확산을 제한하도록 구성되는 특징을 포함한다.26C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein the first metallization pattern comprises features configured to limit diffusion of the electrically conductive adhesive.
27C13. 사항 26C13에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 돌출된 특징을 포함한다.27C13. The apparatus as in clause 26C13, wherein the feature comprises a protruding feature.
28C13. 사항 27C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴은 콘택 패드를 포함하고, 상기 특징은 상기 콘택 패드에 인접하며 보다 큰 댐(dam)을 포함한다.28C13. The apparatus as in clause 27C13, wherein the first metallization pattern comprises a contact pad, and wherein the feature comprises a larger dam adjacent the contact pad.
29C13. 사항 26C13에서와 같은 장치에서, 상기 특징은 리세스된 특징을 포함한다.29C13. The apparatus as in clause 26C13, wherein the feature comprises a recessed feature.
30C13. 사항 29C13에서와 같은 장치에서, 상기 리세스된 특징은 모우트를 포함한다.30C13. The apparatus as in clause 29C13, wherein the recessed feature comprises a moat.
31C13. 사항 26C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 금속화 패턴과 접촉되는 상기 전기적으로 도전성인 접착제를 더 포함한다.31C13. The apparatus as in clause 26C13, further comprising the electrically conductive adhesive in contact with the first metallization pattern.
32C13. 사항 31C13에서와 같은 장치에서, 상기 전기적으로 도전성인 접착제는 프린트된다.32C13. The apparatus as in clause 31C13, wherein the electrically conductive adhesive is printed.
33C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 반도체 웨이퍼는 실리콘을 포함한다.33C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein the semiconductor wafer comprises silicon.
34C13. 사항 33C13에서와 같은 장치에서, 상기 반도체 웨이퍼는 결정질 실리콘을 포함한다.34C13. The apparatus as in clause 33C13, wherein the semiconductor wafer comprises crystalline silicon.
35C13. 사항 33C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 표면은 n-형 도전형이다.35C13. The device as in clause 33C13, wherein said first surface is of n-type conductivity.
36C13. 사항 33C13에서와 같은 장치에서, 상기 제1 표면은 p-형 도전형이다.36C13. The device as in clause 33C13, wherein said first surface is of p-type conductivity.
37C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서,37C13. In the same device as in point 1C13,
상기 제1 금속화 패턴은 상기 제1 외측 에지로부터 5㎜ 또는 그 이하이며;the first metallization pattern is 5 mm or less from the first outer edge;
상기 제2 금속화 패턴은 상기 제2 외측 에지로부터 5㎜ 또는 그 이하이다.The second metallization pattern is 5 mm or less from the second outer edge.
38C13. 사항 1C13에서와 같은 장치에서, 상기 반도체 웨이퍼는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하며, 상기 제1 금속화 패턴은 챔퍼 처리된 모서리 주위로 연장되는 테이퍼진 부분을 포함한다.38C13. The apparatus as in clause 1C13, wherein the semiconductor wafer includes chamfered edges and the first metallization pattern includes a tapered portion extending around the chamfered edges.
39C13. 사항 38C13에서와 같은 장치에서, 상기 테이퍼진 부분은 버스 바를 포함한다.39C13. The apparatus as in clause 38C13, wherein the tapered portion comprises a bus bar.
40C13. 사항 38C13에서와 같은 장치에서, 상기 테이퍼진 부분은 별개의 콘택 패드를 연결하는 컨덕터를 포함한다.40C13. The apparatus as in clause 38C13, wherein the tapered portion comprises a conductor connecting the discrete contact pads.
1C14. 방법은,1C14. Way,
웨이퍼 상에 제1 스크라이브 라인을 스크라이빙하는 단계; 및scribing a first scribe line on the wafer; and
태양 전지 스트립을 제공하도록 진공을 활용하여 상기 웨이퍼를 상기 제1 스크라이브 라인을 따라 분리하는 단계를 포함한다.and utilizing a vacuum to separate the wafer along the first scribe line to provide a solar cell strip.
2C14. 사항 1C14에서와 같은 방법에서, 상기 스크라이빙하는 단계는 레이저 스크라이빙을 포함한다.2C14. The method as in clause 1C14, wherein said scribing comprises laser scribing.
3C14. 사항 2C14에서와 같은 방법에서, 상기 분리하는 단계는 상기 웨이퍼의 표면 및 곡선의 표면 사이에 상기 진공을 인가하는 단계를 포함한다.3C14. The method as in clause 2C14, wherein said separating comprises applying said vacuum between a surface of said wafer and a curved surface.
4C14. 사항 3C14에서와 같은 방법에서, 상기 곡선의 표면은 진공 매니폴드를 포함한다.4C14. The method as in clause 3C14, wherein the curved surface comprises a vacuum manifold.
5C14. 사항 4C14에서와 같은 방법에서, 상기 웨이퍼는 상기 진공 매니폴드까지 이동 벨트 상에 지지되며, 상기 진공은 상기 벨트를 통해 인가된다.5C14. The method as in clause 4C14, wherein the wafer is supported on a moving belt up to the vacuum manifold, and the vacuum is applied through the belt.
6C14. 사항 5C14에서와 같은 방법에서, 상기 분리하는 단계는,6C14. The method as in item 5C14, wherein the separating comprises:
상기 진공 매니폴드에 대해 각도로 상기 제1 스크라이브 라인을 배향하는 단계; 및orienting the first scribe line at an angle relative to the vacuum manifold; and
상기 제1 스크라이브 라인의 일측 단부에서 절단을 시작하는 단계를 포함한다.and starting cutting at one end of the first scribe line.
7C14. 사항 6C14에서와 같은 방법에서, 상기 각도는 실질적으로 직각이다.7C14. The method as in clause 6C14, wherein said angle is substantially perpendicular.
8C14. 사항 6C14에서와 같은 방법에서, 상기 각도는 실질적으로 직각 이외의 각도이다.8C14. The method as in clause 6C14, wherein said angle is substantially other than a right angle.
9C14. 사항 3C14에서와 같은 방법에서, 큐어링되지 않은 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 더 포함한다.9C14. The method as in clause 3C14, further comprising applying an uncured electrically conductive adhesive bonding material.
10C14. 사항 9C14에서와 같은 방법에서, 상기 제1 스크라이브 라인 및 상기 큐어링되지 않은 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질은 상기 웨이퍼의 동일한 표면상에 있다.10C14. The method as in clause 9C14, wherein the first scribe line and the uncured electrically conductive adhesive bonding material are on the same surface of the wafer.
11C14. 사항 10C14에서와 같은 방법에서, 상기 레이저 스크라이빙은 레이저 출력 및/또는 상기 제1 스크라이브 라인과 상기 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질 사이의 거리를 선택함에 의해 상기 큐어링되지 않은 도전성 접착 결합 물질을 큐어링하는 것을 회피한다.11C14. The method as in clause 10C14, wherein the laser scribing comprises selecting a laser output and/or a distance between the first scribe line and the uncured conductive adhesive bonding material by selecting the uncured conductive adhesive bonding material. Avoid curing
12C14. 사항 10C14에서와 같은 방법에서, 상기 동일한 표면은 상기 웨이퍼를 상기 곡선의 표면까지 이동시키는 벨트에 의해 지지되는 웨이퍼 표면에 대향된다.12C14. The method as in clause 10C14, wherein said same surface is opposed to a wafer surface supported by a belt that moves said wafer to said curved surface.
13C14. 사항 12C14에서와 같은 방법에서, 상기 곡선의 표면은 진공 매니폴드를 포함한다.13C14. The method as in clause 12C14, wherein said curved surface comprises a vacuum manifold.
14C14. 사항 9C14에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 상기 스크라이빙하는 단계 후에 발생된다.14C14. The method as in clause 9C14, wherein said applying occurs after said scribing.
15C14. 사항 9C14에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 상기 분리하는 단계 후에 발생된다.15C14. The method as in clause 9C14, wherein said applying step occurs after said separating step.
16C14. 사항 9C14에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 스크린 프린팅을 포함한다.16C14. The method as in clause 9C14, wherein said applying comprises screen printing.
17C14. 사항 9C14에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 잉크젯 프린팅을 포함한다. 17C14. The method as in clause 9C14, wherein said applying comprises inkjet printing.
18C14. 사항 9C14에서와 같은 방법에서, 상기 적용하는 단계는 마스크를 이용하여 증착하는 단계를 포함한다.18C14. The method as in clause 9C14, wherein said applying comprises depositing using a mask.
19C14. 사항 3C14에서와 같은 방법에서, 상기 제1 스크라이브 라인은,19C14. The method as in clause 3C14, wherein the first scribe line comprises:
제1 외측 에지를 따른 상기 웨이퍼의 표면상의 제1 금속화 패턴 및 a first metallization pattern on the surface of the wafer along a first outer edge; and
제2 외측 에지를 따른 상기 웨이퍼의 표면상의 제2 금속화 패턴 사이에 있다.between a second metallization pattern on the surface of the wafer along a second outer edge.
20C14. 사항 19C14에서와 같은 방법에서, 상기 웨이퍼는 상기 제1 외측 에지 및 상기 제2 외측 에지에 근접하지 않은 상기 반도체 웨이퍼의 표면상에 제3 금속화 패턴을 더 포함하며, 상기 방법은,20C14. The method as in clause 19C14, wherein the wafer further comprises a third metallization pattern on a surface of the semiconductor wafer not proximate to the first outer edge and the second outer edge, the method comprising:
상기 제1 스크라이브 라인이 상기 제1 금속화 패턴 및 제3 금속화 패턴 사이에 있도록 상기 제3 금속화 패턴 및 상기 제2 금속화 패턴 사이에 제2 스크라이브 라인을 스크라이빙하는 단계; 및scribing a second scribe line between the third metallization pattern and the second metallization pattern such that the first scribe line is between the first metallization pattern and the third metallization pattern; and
다른 태양 전지 스트립을 제공하도록 상기 웨이퍼를 상기 제2 스크라이브 라인을 따라 분리하는 단계를 더 포함한다.and separating the wafer along the second scribe line to provide another solar cell strip.
21C14. 사항 20C14에서와 같은 방법에서, 상기 제1 스크라이브 라인 및 상기 제2 스크라이브 라인 사이의 거리는 약 125㎜ 또는 약 156㎜를 갖는 상기 웨이퍼의 길이로 약 1:2 내지 약 1:20의 종횡비를 한정하는 폭을 형성한다.21C14. The method as in clause 20C14, wherein a distance between the first scribe line and the second scribe line defines an aspect ratio of about 1:2 to about 1:20 to a length of the wafer having about 125 mm or about 156 mm. form the width.
22C14. 사항 19C14에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴은 상기 제2 금속화 패턴을 향하는 핑거를 포함한다.22C14. The method as in clause 19C14, wherein the first metallization pattern comprises a finger facing the second metallization pattern.
23C14. 사항 22C14에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴은 상기 핑거와 교차되는 버스 바를 더 포함한다.23C14. The method as in clause 22C14, wherein the first metallization pattern further comprises a bus bar intersecting the finger.
24C14. 사항 23C14에서와 같은 방법에서, 상기 버스 바는 상기 제1 외측 에지의 5㎜ 이내에 있다.24C14. The method as in clause 23C14, wherein the bus bar is within 5 mm of the first outer edge.
25C14. 사항 22C14에서와 같은 방법에서, 상기 핑거와 접촉되는 큐어링되지 않은 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 더 포함한다.25C14. The method as in clause 22C14, further comprising an uncured electrically conductive adhesive bonding material in contact with the finger.
26C14. 사항 19C14에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴은 별개의 콘택 패드를 포함한다.26C14. The method as in clause 19C14, wherein the first metallization pattern comprises separate contact pads.
27C14. 사항 19C14에서와 같은 방법에서, 상기 웨이퍼 상에 상기 제1 금속화 패턴을 프린팅하거나 전기 도금하는 단계를 더 포함한다.27C14. The method as in clause 19C14, further comprising printing or electroplating the first metallization pattern on the wafer.
28C14. 사항 3에서와 같은 방법에서,28C14. In the same way as in
각기 적어도 10V의 항복 전압을 갖는 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들을 포함하는 제1 슈퍼 셀 내에 상기 태양 전지 스트립을 배열하는 단계를 더 포함하고, 인접하는 태양 전지 스트립들의 긴 측면들은 그 사이의 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질과 중첩되며;arranging the solar cell strip in a first super cell comprising at least nineteen solar cell strips each having a breakdown voltage of at least 10V, wherein the long sides of adjacent solar cell strips are disposed between the electrical overlaid with a conductive adhesive bonding material;
전기적으로 직렬로 연결되며 인접하고 중첩되는 태양 전지 스트립들을 결합하도록 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하는 단계를 더 포함한다.and curing the electrically conductive bonding material to bond adjacent and overlapping solar cell strips electrically connected in series.
29C14. 사항 28C14에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 봉지재를 포함하는 성층 구조를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 방법은 상기 성층 구조를 라미네이팅하는 단계를 더 포함한다.29C14. The method as in clause 28C14, wherein the arranging comprises forming a layered structure comprising an encapsulant, the method further comprising laminating the layered structure.
30C14. 사항 29C14에서와 같은 방법에서, 상기 큐어링은 상기 라미네이팅하는 단계 동안에 적어도 부분적으로 일어난다.30C14. The method as in clause 29C14, wherein said curing occurs at least in part during said laminating step.
31C14. 사항 29C14에서와 같은 방법에서, 상기 큐어링은 상기 라미네이팅하는 단계와 구분되어 일어난다.31C14. The method as in clause 29C14, wherein said curing occurs separately from said laminating.
32C14. 사항 29C14에서와 같은 방법에서, 상기 봉지재는 열가소성 올레핀 폴리머를 포함한다.32C14. The method as in clause 29C14, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic olefin polymer.
33C14. 사항 29C14에서와 같은 방법에서, 상기 성층 구조는,33C14. A method as in clause 29C14, wherein the layered structure comprises:
백색 백킹 시트; 및white backing sheet; and
상기 백색 백킹 시트 상의 어둡게 된 스트라이프들을 포함한다.darkened stripes on the white backing sheet.
34C14. 사항 28C14에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 금속화 패턴 특징을 사용하여 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 확산을 제한하는 단계를 포함한다.34C14. The method as in clause 28C14, wherein said arranging comprises limiting diffusion of said electrically conductive adhesive bonding material using a metallization pattern feature.
35C14. 사항 34C14에서와 같은 방법에서, 금속화 패턴 특징은 상기 태양 전지 스트립의 전면 상에 있다.35C14. The method as in clause 34C14, wherein the metallization pattern feature is on the front side of the solar cell strip.
36C14. 사항 34C14에서와 같은 방법에서, 금속화 패턴 특징은 상기 태양 전지 스트립의 후면 상에 있다.36C14. The method as in clause 34C14, wherein the metallization pattern feature is on the back surface of the solar cell strip.
37C14. 사항 28C14에서와 같은 방법에서, 상기 제1 슈퍼 셀 및 제2 슈퍼 셀을 직결로 연결하는 인터커넥트 사이에 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 더 포함한다.37C14. The method as in clause 28C14, further comprising applying an electrically conductive adhesive bonding material between the interconnect directly connecting the first super cell and the second super cell.
38C14. 사항 28C14에서와 같은 방법에서, 상기 제1 슈퍼 셀과 단일의 바이패스 다이오드 사이에 리본 컨덕터를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 제2 태양광 모듈의 제2 접합 박스와 일치하는 배치인 제1 태양광 모듈의 제1 접합 박스 내에 위치한다.38C14. The method as in clause 28C14, further comprising forming a ribbon conductor between the first super cell and a single bypass diode, wherein the single bypass diode is coupled to a second junction box of a second solar module and located within a first junction box of a first solar module in a matching arrangement.
39C14. 사항 28C14에서와 같은 방법에서,39C14. In the same way as in point 28C14,
상기 태양 전지 스트립은 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하고;the solar cell strip includes a first chamfered edge;
상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않으며;a long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips does not include a second chamfered edge;
상기 태양 전지 스트립의 폭은 상기 태양 전지 스트립 및 상기 중첩되는 태양 전지 스트립이 대략적으로 동일한 면적을 가지도록 상기 중첩되는 태양 전지 스트립의 폭보다 크다.The width of the solar cell strip is greater than the width of the overlapping solar cell strip such that the solar cell strip and the overlapping solar cell strip have approximately the same area.
40C14. 사항 28C14에서와 같은 방법에서,40C14. In the same way as in point 28C14,
상기 태양 전지 스트립은 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하고;the solar cell strip includes a first chamfered edge;
상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함하며;a long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips includes a second chamfered edge;
상기 복수의 태양 전지 스트립들의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않는 태양 전지 스트립의 긴 측면과 중첩된다.A long side of the overlapping solar cell strip of the plurality of solar cell strips overlaps a long side of the solar cell strip that does not include the first chamfered edge.
1C15. 방법은,1C15. Way,
반도체 웨이퍼의 제1 표면의 제1 외측 에지를 따라 제1 금속화 패턴을 형성하는 단계를 포함하고; forming a first metallization pattern along a first outer edge of a first surface of the semiconductor wafer;
상기 제1 표면의 제2 외측 에지를 따라 제2 금속화 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제2 외측 에지는 상기 제1 외측 에지에 대향되고;forming a second metallization pattern along a second outer edge of the first surface, the second outer edge being opposite the first outer edge;
상기 제1 금속화 패턴 및 상기 제2 금속화 패턴 사이에 제1 스크라이브 라인을 형성하는 단계를 포함한다.and forming a first scribe line between the first metallization pattern and the second metallization pattern.
2C15. 사항 1C15에서와 같은 방법에서,2C15. In the same way as in point 1C15,
상기 제1 금속화 패턴은 상기 제2 금속화 패턴을 향하는 제1 핑거를 포함하며;the first metallization pattern includes a first finger facing the second metallization pattern;
상기 제2 금속화 패턴은 상기 제1 금속화 패턴을 향하는 제2 핑거를 포함한다.The second metallization pattern includes a second finger facing the first metallization pattern.
3C15. 사항 2C15에서와 같은 방법에서,3C15. In the same way as in point 2C15,
상기 제1 금속화 패턴은 상기 제1 핑거와 교차되고, 상기 제1 외측 에지의 5㎜ 이내에 위치하는 제1 버스 바를 더 포함하며; the first metallization pattern further includes a first bus bar intersecting the first finger and positioned within 5 mm of the first outer edge;
상기 제2 금속화 패턴은 상기 제2 핑거와 교차되고, 상기 제2 외측 에지의 5㎜ 이내에 위치하는 제2 버스 바를 포함한다.The second metallization pattern includes a second bus bar intersecting the second finger and positioned within 5 mm of the second outer edge.
4C15. 사항 3C15에서와 같은 방법에서,4C15. In the same way as in point 3C15,
상기 제1 표면상에, 상기 제1 외측 에지를 따르지 않거나 상기 제2 외측 에지를 따르지 않는 제3 금속화 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제3 금속화 패턴은,forming, on the first surface, a third metallization pattern not along the first outer edge or not along the second outer edge, the third metallization pattern comprising:
상기 제1 버스 바에 평행한 제3 버스 바 및a third bus bar parallel to the first bus bar; and
상기 제2 금속화 패턴을 향하는 제3 핑거를 포함하고;a third finger facing the second metallization pattern;
상기 제3 금속화 패턴 및 상기 제2 금속화 패턴 사이에 제2 스크라이브 라인을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제1 스크라이브 라인은 상기 제1 금속화 패턴 및 상기 제3 금속화 패턴 사이에 있다.forming a second scribe line between the third metallization pattern and the second metallization pattern, wherein the first scribe line is between the first metallization pattern and the third metallization pattern .
5C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 스크라이브 라인 및 상기 제2 스크라이브 라인은 약 1:2 내지 약 1:20의 상기 반도체 웨이퍼의 길이에 대한 비율을 갖는 폭에 의해 분리된다.5C15. The method as in clause 4C15, wherein the first scribe line and the second scribe line are separated by a width having a ratio to the length of the semiconductor wafer of from about 1:2 to about 1:20.
6C15. 사항 5C15에서와 같은 방법에서, 상기 반도체 웨이퍼의 길이는 약 156㎜ 또는 약 125㎜이다.6C15. The method as in clause 5C15, wherein the length of the semiconductor wafer is about 156 mm or about 125 mm.
7C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 반도체 웨이퍼는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함한다.7C15. The method as in clause 4C15, wherein the semiconductor wafer includes chamfered edges.
8C15. 사항 7C15에서와 같은 방법에서,8C15. In the same way as in point 7C15,
상기 제1 스크라이브 라인은 제1 외측 에지로 한정되고, 제1 태양 전지 영역은 두 챔퍼 처리된 모서리들 및 상기 제1 금속화 패턴을 포함하며, 상기 제1 태양 전지 영역은 상기 반도체 웨이퍼의 길이의 생성물에 대응되는 제1 면적 및 제1 폭 마이너스 상기 두 챔퍼 처리된 모서리들의 결합된 면적을 가지고; the first scribe line is defined by a first outer edge, a first solar cell region includes two chamfered edges and the first metallization pattern, wherein the first solar cell region is a length of the semiconductor wafer having a first area corresponding to the product and a first width minus the combined area of the two chamfered edges;
상기 제2 스크라이브 라인은 상기 제1 스크라이브 라인으로 한정되며, 제2 태양 전지 영역은 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하지 않고 상기 제3 금속화 패턴을 포함하며, 상기 제2 태양 전지 영역은 상기 길이의 생성물에 대응되는 제2 면적 및 상기 제1 폭보다 좁은 제2 폭을 가져, 상기 제1 면적 및 상기 제2 면적이 대략적으로 동일하다. the second scribe line is defined by the first scribe line, a second solar cell region includes the third metallization pattern without chamfered edges, and wherein the second solar cell region is the product of the length It has a second area corresponding to and a second width narrower than the first width, so that the first area and the second area are substantially the same.
9C15. 사항 8C15에서와 같은 방법에서, 상기 길이는 약 156㎜ 또는 약 125㎜이다.9C15. The method as in clause 8C15, wherein said length is about 156 mm or about 125 mm.
10C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 스크라이브 라인을 형성하는 단계 및 상기 제2 스크라이브 라인을 형성하는 단계는 레이저 스크라이빙을 포함한다.10C15. The method as in clause 4C15, wherein forming the first scribe line and forming the second scribe line comprise laser scribing.
11C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴을 형성하는 단계, 상기 제2 금속화 패턴을 형성하는 단계 및 상기 제3 금속화 패턴을 형성하는 단계는 프린팅을 포함한다.11C15. The method as in clause 4C15, wherein forming the first metallization pattern, forming the second metallization pattern, and forming the third metallization pattern comprises printing.
12C15. 사항 11C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴을 형성하는 단계, 상기 제2 금속화 패턴을 형성하는 단계 및 상기 제3 금속화 패턴을 형성하는 단계는 스크린 프린팅을 포함한다.12C15. The method as in clause 11C15, wherein forming the first metallization pattern, forming the second metallization pattern and forming the third metallization pattern comprises screen printing.
13C15. 사항 11C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴을 형성하는 단계는 실버를 포함하는 복수의 콘택 패드들을 형성하는 단계를 포함한다.13C15. The method as in clause 11C15, wherein forming the first metallization pattern comprises forming a plurality of contact pads comprising silver.
14C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴을 형성하는 단계, 상기 제2 금속화 패턴을 형성하는 단계 및 상기 제3 금속화 패턴을 형성하는 단계는 전기 도금을 포함한다.14C15. The method as in clause 4C15, wherein forming the first metallization pattern, forming the second metallization pattern and forming the third metallization pattern comprises electroplating.
15C15. 사항 14C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴, 상기 제2 금속화 패턴 및 상기 제3 금속화 패턴은 구리를 포함한다.15C15. The method as in clause 14C15, wherein the first metallization pattern, the second metallization pattern and the third metallization pattern comprise copper.
16C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴은 실버보다 덜 비싼 알루미늄, 주석, 은, 구리 및/또는 컨덕터를 포함한다.16C15. The method as in clause 4C15, wherein the first metallization pattern comprises aluminum, tin, silver, copper and/or a conductor less expensive than silver.
17C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 반도체 웨이퍼는 실리콘을 포함한다.17C15. The method as in clause 4C15, wherein the semiconductor wafer comprises silicon.
18C15. 사항 17C15에서와 같은 방법에서, 상기 반도체 웨이퍼는 결정질 실리콘을 포함한다.18C15. The method as in clause 17C15, wherein the semiconductor wafer comprises crystalline silicon.
19C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 외측 에지 및 상기 제2 스크라이브 라인의 위치의 5㎜ 사이의 상기 반도체 웨이퍼의 제2 표면상에 제4 금속화 패턴을 형성하는 단계를 더 포함한다.19C15. The method as in clause 4C15, further comprising forming a fourth metallization pattern on the second surface of the semiconductor wafer between 5 mm of the location of the first outer edge and the second scribe line.
20C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 표면은 제1 도전형을 가지며, 상기 제2 표면은 상기 제1 도전형에 대향하는 제2 도전형을 가진다.20C15. The method as in clause 4C15, wherein the first surface has a first conductivity type and the second surface has a second conductivity type opposite the first conductivity type.
21C15. 사항 4C15에서와 같은 방법에서, 상기 제4 금속화 패턴은 콘택 패드를 포함한다.21C15. The method as in clause 4C15, wherein the fourth metallization pattern comprises a contact pad.
22C15. 사항 3C15에서와 같은 방법에서, 도전성 접착제를 상기 반도체 웨이퍼에 적용하는 단계를 더 포함한다.22C15. The method as in clause 3C15, further comprising applying a conductive adhesive to the semiconductor wafer.
23C15. 사항 22C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 핑거와 접촉되는 상기 도전성 접착제를 적용하는 단계를 더 포함한다.23C15. The method as in clause 22C15, further comprising applying the conductive adhesive in contact with the first finger.
24C15. 사항 23C15에서와 같은 방법에서, 상기 도전성 접착제를 적용하는 단계는 스크린 프린팅 또는 마스크를 이용하여 증착하는 단계를 포함한다.24C15. The method as in clause 23C15, wherein applying the conductive adhesive comprises depositing using screen printing or a mask.
25C15. 사항 3C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 금속화 패턴을 포함하는 제1 태양 전지 스트립을 형성하도록 상기 제1 스크라이브 라인을 따라 상기 반도체 웨이퍼를 분리하는 단계를 더 포함한다.25C15. The method as in clause 3C15, further comprising separating the semiconductor wafer along the first scribe line to form a first solar cell strip comprising the first metallization pattern.
26C15. 사항 25C15에서와 같은 방법에서, 상기 분리하는 단계는 상기 제1 스크라이브 라인에 진공을 인가하는 단계를 포함한다.26C15. The method as in clause 25C15, wherein said separating comprises applying a vacuum to said first scribe line.
27C15. 사항 26C15에서와 같은 방법에서, 상기 반도체 웨이퍼를 상기 진공까지 이동하는 벨트 상에 배치하는 단계를 더 포함한다.27C15. The method as in clause 26C15, further comprising placing the semiconductor wafer on a belt moving to the vacuum.
28C15. 사항 25C15에서와 같은 방법에서, 도전성 접착제를 상기 제1 태양 전지 스트립에 적용하는 단계를 더 포함한다. 28C15. The method as in clause 25C15, further comprising applying a conductive adhesive to the first solar cell strip.
29C15. 사항 25C15에서와 같은 방법에서,29C15. In the same way as in point 25C15,
각기 적어도 10V의 항복 전압을 갖는 적어도 열아홉 개의 태양 전지 스트립들을 포함하는 제1 슈퍼 셀 내에 상기 제1 태양 전지 스트립을 배열하는 단계를 더 포함하고, 인접하는 태양 전지 스트립들의 긴 측면들은 그 사이에 배치되는 도전성 접착제와 중첩되며;arranging the first solar cell strip in a first super cell comprising at least nineteen solar cell strips each having a breakdown voltage of at least 10V, the long sides of adjacent solar cell strips being interposed therebetween overlaid with the conductive adhesive being disposed;
전기적으로 직렬로 연결되는 인접하고 중첩되는 태양 전지 스트립들을 결합하도록 상기 도전성 접착제를 큐어링하는 단계를 더 포함한다.The method further includes curing the conductive adhesive to bond adjacent and overlapping solar cell strips electrically connected in series.
30C15. 사항 29C15에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 봉지재를 포함하는 성층 구조를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 방법은 상기 성층 구조를 라미네이팅하는 단계를 더 포함한다.30C15. The method as in clause 29C15, wherein the arranging comprises forming a layered structure comprising an encapsulant, the method further comprising laminating the layered structure.
31C15. 사항 30C15에서와 같은 방법에서, 상기 큐어링하는 단계는 상기 라미네이팅하는 단계 동안에 적어도 부분적으로 일어난다. 31C15. The method as in clause 30C15, wherein said curing step occurs at least in part during said laminating step.
32C15. 사항 30C15에서와 같은 방법에서, 상기 큐어링하는 단계는 상기 라미네이팅하는 단계와 구분되어 일어난다. 32C15. The method as in clause 30C15, wherein the curing step occurs separately from the laminating step.
33C15. 사항 30C15에서와 같은 방법에서, 상기 봉지재는 열가소성 올레핀 폴리머를 포함한다.33C15. The method as in clause 30C15, wherein the encapsulant comprises a thermoplastic olefin polymer.
34C15. 사항 30C15에서와 같은 방법에서, 상기 성층 구조는,34C15. The method as in clause 30C15, wherein the layered structure comprises:
백색 백킹 시트; 및white backing sheet; and
상기 백색 백킹 시트 상의 어둡게 된 스트라이프들을 포함한다.darkened stripes on the white backing sheet.
35C15. 사항 29C15에서와 같은 방법에서, 상기 배열하는 단계는 금속화 패턴 특징으로 상기 도전성 접착제의 확산을 제한하는 단계를 포함한다.35C15. The method as in clause 29C15, wherein said arranging comprises limiting diffusion of said conductive adhesive with a metallization pattern feature.
36C15. 사항 35C15에서와 같은 방법에서, 상기 금속화 패턴 특징은 상기 제1 태양 전지 스트립의 전면 상에 있다.36C15. The method as in clause 35C15, wherein the metallization pattern feature is on the front surface of the first solar cell strip.
37C15. 사항 29C15에서와 같은 방법에서, 상기 제1 슈퍼 셀 및 제2 슈퍼 셀을 직렬로 연결하는 인터커넥트 사이에 상기 도전성 접착제를 적용하는 단계를 더 포함한다.37C15. The method as in clause 29C15, further comprising applying the conductive adhesive between an interconnect connecting the first super cell and the second super cell in series.
38C15. 사항 29C15에서와 같은 방법에서, 단일의 바이패스 다이오드 및 상기 제1 슈퍼 셀 사이에 리본 컨덕터를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 단일의 바이패스 다이오드는 제2 태양광 모듈의 제2 접합 박스와 일치하는 배치인 제1 태양광 모듈의 제1 접합 박스 내에 위치한다.38C15. The method as in clause 29C15, further comprising forming a ribbon conductor between a single bypass diode and the first super cell, wherein the single bypass diode is coupled to a second junction box of a second solar module and located within a first junction box of a first solar module in a matching arrangement.
39C15. 사항 29C15에서와 같은 방법에서,39C15. In the same way as in point 29C15,
상기 제1 태양 전지 스트립은 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하고;the first solar cell strip includes a first chamfered edge;
상기 제1 슈퍼 셀의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않으며;the long side of the overlapping solar cell strip of the first super cell does not include a second chamfered edge;
상기 제1 태양 전지 스트립의 폭은 상기 제1 태양 전지 스트립 및 상기 중첩되는 태양 전지 스트립이 대략적으로 동일한 면적을 가지도록 상기 중첩되는 태양 전지 스트립의 폭보다 크다.A width of the first solar cell strip is greater than a width of the overlapping solar cell strip such that the first solar cell strip and the overlapping solar cell strip have approximately the same area.
40C15. 사항 29C15에서와 같은 방법에서,40C15. In the same way as in point 29C15,
상기 제1 태양 전지 스트립은 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하고;the first solar cell strip includes a first chamfered edge;
상기 제1 슈퍼 셀의 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 제2 챔퍼 처리된 모서리를 포함하며;the long side of the overlapping solar cell strip of the first super cell includes a second chamfered edge;
상기 중첩되는 태양 전지 스트립의 긴 측면은 상기 제1 챔퍼 처리된 모서리를 포함하지 않는 상기 제1 태양 전지 스트립의 긴 측면과 중첩된다.The long side of the overlapping solar cell strip overlaps the long side of the first solar cell strip that does not include the first chamfered edge.
1C16. 방법은,1C16. Way,
웨이퍼의 제1 외측 에지에 평행하고 인접하게 배열되는 제1 버스 바 또는 콘택 패드들의 열 및 상기 웨이퍼의 제1 에지에 대향하고 평행한 상기 웨이퍼의 제2 외측 에지에 평행하고 인접하게 배열되는 제2 버스 바 또는 콘택 패드들의 열 포함하는 전면 금속화 패턴을 구비하는 실리콘 웨이퍼를 수죽하거나 제공하는 단계를 포함하고;a first row of bus bars or contact pads arranged parallel to and adjacent to a first outer edge of the wafer and a second row of bus bars or contact pads arranged parallel to and adjacent to a second outer edge of the wafer opposite and parallel to the first edge of the wafer preparing or providing a silicon wafer having a front surface metallization pattern comprising a row of bus bars or contact pads;
복수의 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 상기 실리콘 웨이퍼를 상기 웨이퍼의 제1 및 제2 외측 에지들에 평행한 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 따라 분리하는 단계를 포함하며, 상기 제1 버스 바 또는 콘택 패드들의 열은 상기 직사각형의 태양 전지들의 제1의 것의 긴 외측 에지에 평행하고 인접하게 배열되고, 상기 제2 버스 바 또는 콘택 패드들의 열은 상기 직사각형의 태양 전지들의 제2의 것의 긴 외측 에지에 평행하고 인접하게 배열되며;separating the silicon wafer along one or more scribe lines parallel to first and second outer edges of the wafer to form a plurality of rectangular solar cells, the first bus bar or contact pad; the row of rectangular solar cells is arranged parallel to and adjacent the long outer edge of the first of the rectangular solar cells, and the second row of bus bars or contact pads is parallel to the long outer edge of the second one of the rectangular solar cells. and arranged adjacently;
슈퍼 셀을 형성하기 위해 상기 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 상기 직사각형의 태양 전지들을 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열하는 단계를 포함하고;arranging the rectangular solar cells in line with long sides of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series to form a super cell;
상기 직사각형의 태양 전지들의 제1의 것 상의 상기 제1 버스 바 또는 콘택 패드들의 열은 상기 슈퍼 셀 내에서 인접하는 직사각형의 태양 전지의 저면에 의해 중첩되고 도전성으로 결합된다.The first row of bus bars or contact pads on a first one of the rectangular solar cells is overlapped and conductively coupled by the bottom surface of an adjacent rectangular solar cell within the super cell.
2C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 상기 직사각형의 태양 전지들의 제2의 것 상의 상기 제2 버스 바 또는 콘택 패드들의 열은 상기 슈퍼 셀 내에서 인접하는 직사각형의 태양 전지의 저면에 의해 중첩되고 도전성으로 결합된다.2C16. The method as in clause 1C16, wherein the second row of bus bars or contact pads on a second one of the rectangular solar cells is overlapped and conductively coupled by a bottom surface of an adjacent rectangular solar cell within the super cell. do.
3C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 상기 실리콘 웨이퍼는 정사각형 또는 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼이다.3C16. The method as in clause 1C16, wherein the silicon wafer is a square or pseudo-square silicon wafer.
4C16. 사항 3C16에서와 같은 방법에서, 상기 실리콘 웨이퍼는 약 125㎜의 길이 또는 약 156㎜의 길이의 측면들을 포함한다.4C16. The method as in clause 3C16, wherein the silicon wafer comprises sides of a length of about 125 mm or a length of about 156 mm.
5C16. 사항 3C16에서와 같은 방법에서, 각 직사각형의 태양 전지의 폭에 대한 길이의 비율은 약 2:1 내지 약 20:1이다.5C16. The method as in clause 3C16, wherein the ratio of the length to width of each rectangular solar cell is from about 2:1 to about 20:1.
6C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 상기 실리콘 웨이퍼는 결정질 실리콘 웨이퍼이다.6C16. The method as in clause 1C16, wherein the silicon wafer is a crystalline silicon wafer.
7C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 상기 제1 버스 바 또는 콘택 패드들의 열 및 상기 제2 버스 바 또는 콘택 패드들의 열은 상기 실리콘 웨이퍼의 중심 영역들보다 덜 효율적으로 광을 전기로 변환하는 상기 실리콘 웨이퍼의 에지 영역들 내에 위치한다.7C16. The method as in clause 1C16, wherein the first row of bus bars or contact pads and the second row of bus bars or contact pads convert light into electricity less efficiently than central regions of the silicon wafer. located within the edge regions of
8C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 상기 전면 금속화 패턴은 상기 제1 버스 바 또는 콘택 패드들의 열에 전기적으로 연결되고 상기 웨이퍼의 제1 외측 에지로부터 내측으로 연장되는 제1 복수의 평행한 핑거들, 그리고 상기 제2 버스 바 또는 콘택 패드들의 열에 전기적으로 연결되고 상기 웨이퍼의 제2 외측 에지로부터 내측으로 연장되는 제2 복수의 평행한 핑거들을 포함한다.8C16. The method as in clause 1C16, wherein the front surface metallization pattern includes a first plurality of parallel fingers electrically connected to the first row of bus bars or contact pads and extending inwardly from a first outer edge of the wafer; and and a second plurality of parallel fingers electrically connected to the second bus bar or row of contact pads and extending inwardly from a second outer edge of the wafer.
9C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 상기 전면 금속화 패턴은 상기 제1 버스 바 또는 콘택 패드들의 열 및 상기 제2 버스 바 또는 콘택 패드들의 열 사이에 위치하고 평행하게 배향되는 적어도 제3 버스 바 또는 콘택 패드들의 열 그리고 상기 제3 버스 바 또는 콘택 패드들의 열에 직교하게 배향되고 전기적으로 연결되는 제3 복수의 평행한 핑거들을 포함하며, 상기 제3 버스 바 또는 콘택 패드들의 열은 상기 복수의 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 상기 실리콘 웨이퍼가 분리된 후에 상기 직사각형의 태양 전지들의 제3의 것의 긴 외측 에지에 평행하고 인접하게 배열된다.9C16. The method as in clause 1C16, wherein the front surface metallization pattern is at least a third bus bar or contact pad positioned between and oriented parallel to the first row of bus bars or contact pads and the second row of bus bars or contact pads. and a third plurality of parallel fingers oriented orthogonally to and electrically connected to the third row of bus bars or contact pads, wherein the third row of bus bars or contact pads comprises the plurality of rectangular solar cells. After the silicon wafer is separated to form the cells arranged parallel to and adjacent to the long outer edge of a third of the rectangular solar cells.
10C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 상기 제1 직사각형의 태양 전지를 인접하는 태양 전지에 도전성으로 결합하도록 상기 제1 버스 바 또는 콘택 패드들의 열에 도전성 접착제를 적용하는 단계를 포함한다.10C16. The method as in clause 1C16, comprising applying a conductive adhesive to the first row of bus bars or contact pads to conductively couple the first rectangular solar cell to an adjacent solar cell.
11C16. 사항 10C16에서와 같은 방법에서, 상기 금속화 패턴은 상기 도전성 접착제의 확산을 제한하도록 구성되는 배리어를 포함한다.11C16. The method as in clause 10C16, wherein the metallization pattern comprises a barrier configured to limit diffusion of the conductive adhesive.
12C16. 사항 10C16에서와 같은 방법에서, 상기 도전성 접착제를 스크린 프린팅에 의해 적용하는 단계를 포함한다.12C16. A method as in clause 10C16, comprising applying said conductive adhesive by screen printing.
13C16. 사항 10C16에서와 같은 방법에서, 상기 도전성 접착제를 잉크젯 프린팅에 의해 적용하는 단계를 포함한다.13C16. A method as in clause 10C16, comprising applying said conductive adhesive by inkjet printing.
14C16. 사항 10C16에서와 같은 방법에서, 상기 도전성 접착제는 상기 실리콘 웨이퍼 내의 상기 스크라이브 라인들의 형성 전에 적용된다.14C16. The method as in clause 10C16, wherein the conductive adhesive is applied prior to formation of the scribe lines in the silicon wafer.
15C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 상기 실리콘 웨이퍼를 상기 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 따라 분리하는 단계는 상기 실리콘 웨이퍼를 곡선의 지지면에 대해 구부리도록 상기 실리콘 웨이퍼의 저면과 상기 곡선의 지지면 사이에 진공을 인가하고, 이에 따라 상기 실리콘 웨이퍼를 상기 하나 또는 그 이상의 스크라이브 라인들을 따라 절단하는 단계를 포함한다.15C16. The method as in clause 1C16, wherein separating the silicon wafer along the one or more scribe lines comprises between a bottom surface of the silicon wafer and the curved support surface to bend the silicon wafer against a curved support surface. applying a vacuum, thereby cutting the silicon wafer along the one or more scribe lines.
16C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서,16C16. In the same way as in point 1C16,
상기 실리콘 웨이퍼는 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하는 의사 정사각형의 실리콘 웨이퍼이며, 복수의 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 상기 실리콘 웨이퍼의 분리 후에 상기 직사각형의 태양 전지들의 하나 또는 그 이상은 챔퍼 처리된 모서리들의 하나 또는 그 이상을 포함하고; The silicon wafer is a pseudo-square silicon wafer comprising chamfered corners, wherein one or more of the rectangular solar cells are one of the chamfered corners after separation of the silicon wafer to form a plurality of rectangular solar cells. or more;
스크라이브 라인들 사이의 간격은 챔퍼 처리된 모서리들을 포함하는 직사각형의 태양 전지들의 긴 축에 직교하는 폭이 챔퍼 처리된 모서리들이 결핍된 직사각형의 태양 전지들의 긴 축에 직교하는 폭보다 크게 만들어, 상기 챔퍼 처리된 모서리들을 보상하도록 선택되므로, 상기 슈퍼 셀 내의 각각의 상기 복수의 직사각형의 태양 전지들이 상기 슈퍼 셀의 동작에서 광에 노출되는 실질적으로 동일한 면적의 전면을 가진다.The spacing between the scribe lines makes the width orthogonal to the long axis of the rectangular solar cells comprising chamfered corners greater than the width orthogonal to the long axis of the rectangular solar cells lacking the chamfered corners; As selected to compensate for the treated corners, each of the plurality of rectangular solar cells in the super cell has a front surface of substantially equal area that is exposed to light in operation of the super cell.
17C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 투명한 전면 시트 및 후면 시트 사이에 성층 구조로 상기 슈퍼 셀을 배열하는 단계 및 상기 성층 구조를 라미네이팅하는 단계를 포함한다.17C16. The method as in clause 1C16, comprising arranging the super cells in a layered structure between a transparent front sheet and a back sheet and laminating the layered structure.
18C16. 사항 17C16에서와 같은 방법에서, 상기 성층 구조를 라미네이팅하는 단계는 인접하는 직사각형의 태양 전지들을 서로 도전성으로 연결하도록 상기 슈퍼 셀 내의 상기 인접하는 직사각형의 태양 전지들 사이에 배치되는 도전성 접착제의 큐어링을 완료한다.18C16. The method as in clause 17C16, wherein laminating the layered structure comprises curing of a conductive adhesive disposed between the adjacent rectangular solar cells in the super cell to conductively connect the adjacent rectangular solar cells to each other. complete
19C16. 사항 17C16에서와 같은 방법에서, 상기 슈퍼 셀은 슈퍼 셀들의 둘 또는 그 이상의 평행한 열들의 하나 내의 상기 성층 구조 내에 배열되고, 상기 후면 시트는 상기 슈퍼 셀들의 둘 또는 그 이상의 열들 사이의 갭들의 위치들과 폭들에 대응되는 위치들과 폭들을 갖는 평행하고 어둡게 된 스트라이프들을 포함하는 백색 시트이므로, 상기 후면 시트의 백색 부분들이 조립된 모듈 내의 슈퍼 셀들의 열들 사이의 갭들을 통해 보이지 않는다.19C16. The method as in clause 17C16, wherein the super cell is arranged in the layered structure in one of two or more parallel rows of super cells, and wherein the back sheet is positioned in the gaps between the two or more rows of super cells. As it is a white sheet comprising parallel darkened stripes having positions and widths corresponding to fields and widths, the white portions of the back sheet are not visible through the gaps between the rows of super cells in the assembled module.
20C16. 사항 17C16에서와 같은 방법에서, 상기 전면 시트 및 상기 후면 시트는 유리 시트들이며, 상기 슈퍼 셀은 상기 유리 시트들 사이에 개재되는 열가소성 올레핀층 내에 봉지된다.20C16. The method as in clause 17C16, wherein the front sheet and the back sheet are glass sheets, and the super cell is encapsulated in a thermoplastic olefin layer interposed between the glass sheets.
21C16. 사항 1C16에서와 같은 방법에서, 제2 태양광 모듈의 제2 접합 박스와 일치하는 배치로 접합 박스를 포함하는 제1 모듈 내에 상기 슈퍼 셀을 배열하는 단계를 포함한다.21C16. The method as in clause 1C16, comprising arranging the super cell within a first module comprising a junction box in a configuration consistent with a second junction box of a second solar module.
1D. 태양광 모듈은,1D. solar modules,
둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows, each super cell having long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series; a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in a line;
상기 슈퍼 셀들의 제1의 것을 따라 중간 위치에 위치하는 제1 태양 전지의 후면 상에 위치하는 제1 히든 탭 콘택 패드를 포함하고;a first hidden tab contact pad positioned on the back surface of a first solar cell positioned intermediately along the first of the super cells;
상기 제1 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합되는 제1 전기적 인터커넥트를 포함하며;a first electrical interconnect conductively coupled to the first hidden tap contact pad;
상기 제1 전기적 인터커넥트는 상기 인터커넥트 및 그가 결합되는 상기 실리콘 태양 전지 사이의 차등 열팽창을 수용하는 스트레스 제거 특징을 구비한다.The first electrical interconnect has a stress relief feature that accommodates differential thermal expansion between the interconnect and the silicon solar cell to which it is coupled.
2D. 사항 1D에서와 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들의 제2의 것을 따라 중간 위치에 상기 제1 태양 전지에 인접하여 위치하는 제2 태양 전지의 후면 상에 위치하는 제2 히든 탭 콘택 패드를 포함하며, 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 제1 전기적 인터커넥트를 통해 상기 제2 히든 탭 콘택 패드에 전기적으로 연결된다.2D. clause 1D and in the solar module, comprising: a second hidden tab contact pad positioned on a back surface of a second solar cell positioned adjacent to the first solar cell at an intermediate position along a second of the super cells; , the first hidden tap contact pad is electrically connected to the second hidden tap contact pad through the first electrical interconnect.
3D. 사항 2D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 전기적 인터커넥트는 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제2 슈퍼 셀 사이의 갭을 가로질러 연장되고, 상기 제2 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합된다.3D. Clause 2D and the solar module, wherein the first electrical interconnect extends across a gap between the first super cell and the second super cell and is conductively coupled to the second hidden tap contact pad.
4D. 사항 1D에서와 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들의 제1의 것을 따라 다른 중간 위치에 위치하는 제2 태양 전지의 후면 상에 위치하는 제2 히든 탭 콘택 패드, 상기 제2 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합되는 제2 전기적 인터커넥트, 그리고 상기 제1 히든 탭 콘택 패드 및 상기 제2 히든 탭 콘택 패드 사이에 위치하는 상기 태양 전지들에 평행한 상기 제1 및 제2 전기적 인터커넥트들에 의해 전기적으로 연결되는 바이패스 다이오드를 포함한다.4D. clause 1D and the solar module, wherein a second hidden tap contact pad positioned on a back surface of a second solar cell positioned at another intermediate location along the first of the super cells, conductive to the second hidden tap contact pad electrically connected by a second electrical interconnect coupled to Includes a bypass diode.
5D. 사항 1D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 제1 태양 전지의 긴 축에 평행하게 진행되는 열 내의 상기 제1 태양 전지의 후면 상에 배열되는 복수의 히든 탭 콘택 패드들의 하나이고, 상기 제1 전기적 인터커넥트는 각각의 상기 복수의 히든 콘택들에 도전성으로 결합되고, 상기 긴 축을 따라 상기 제1 태양 전지의 길이를 실질적으로 가로지른다.5D. clause 1D and the solar module, wherein the first hidden tap contact pad comprises a plurality of hidden tap contact pads arranged on a rear surface of the first solar cell in a row running parallel to the long axis of the first solar cell. wherein the first electrical interconnect is conductively coupled to each of the plurality of hidden contacts and substantially transverses a length of the first solar cell along the long axis.
6D. 사항 1D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 제1 태양 전지의 후면의 짧은 측면에 인접하여 위치하고, 상기 제1 전기적 인터커넥트는 상기 태양 전지의 긴 축을 따라 상기 히든 탭 콘택 패드로부터 실질적으로 내측으로 연장되지 않으며, 상기 제1 태양 전지 상의 후면 금속화 패턴은 평방 당 약 5옴보다 작거나 같은 시트 저항을 갖는 상기 인터커넥트에 대해 전도 통로를 제공한다.6D. The solar module and in clause 1D, wherein the first hidden tap contact pad is positioned adjacent a short side of a back surface of the first solar cell, and wherein the first electrical interconnect is along a long axis of the solar cell. and the back surface metallization pattern on the first solar cell provides a conductive path for the interconnect having a sheet resistance equal to or less than about 5 ohms per square.
7D. 사항 6D에서와 태양광 모듈에서, 상기 시트 저항은 평방 당 약 2.5옴보다 작거나 같다.7D. In clause 6D and in the solar module, the sheet resistance is less than or equal to about 2.5 ohms per square.
8D. 사항 6D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 인터커넥트는 상기 스트레스 제거 특징의 대향하는 측면들 상에 위치하는 두 개의 탭(tab)들을 포함하며, 상기 탭들의 하나는 상기 제1 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합된다.8D. Clause 6D and the solar module, wherein the first interconnect comprises two tabs positioned on opposite sides of the stress relief feature, one of the tabs to the first hidden tab contact pad. conductively coupled.
9D. 사항 8D에서와 태양광 모듈에서, 상기 두 개의 탭들은 다른 길이들이다.9D. In clause 8D and in the solar module, the two tabs are of different lengths.
10D. 사항 1D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 전기적 인터커넥트는 상기 제1 히든 탭 콘택 패드와의 원하는 정렬을 식별하는 정렬 특징(alignment feature)들을 포함한다.10D. Clause 1D and the solar module, wherein the first electrical interconnect includes alignment features that identify a desired alignment with the first hidden tap contact pad.
11D. 사항 1D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 전기적 인터커넥트는 상기 제1 슈퍼 셀의 에지의 원하는 정렬을 식별하는 정렬 특징들을 포함한다.11D. Clause 1D and the solar module, wherein the first electrical interconnect includes alignment features that identify a desired alignment of an edge of the first super cell.
12D. 사항 1D에서와 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈은 중첩되는 영역에서 전기적으로 연결되는 다른 태양광 모듈과 중첩되는 슁글드 방식으로 배열된다.12D. Clause 1D and the solar module, wherein the solar module is arranged in a shingled fashion overlapping with another solar module electrically connected in the overlapping area.
13D. 태양광 모듈은,13D. solar modules,
유리 전면 시트를 포함하고;a glass front sheet;
후면 시트를 포함하며;a back seat;
상기 유리 전면 시트 및 상기 후면 시트 사이에 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 유연하게 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows between the glass front sheet and the back sheet, each super cell overlapping and flexibly conductively coupled to each other to electrically connect silicon solar cells in series a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in line with the long sides of adjacent silicon solar cells;
제1 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 슈퍼 셀들의 제1의 것에 단단하게 도전성으로 결합되고;a first flexible electrical interconnect is rigidly conductively coupled to a first of the super cells;
중첩되는 태양 전지들 사이의 상기 유연한 도전성 결합들은 상기 슈퍼 셀들에 상기 태양광 모듈의 손상 없이 약 -40℃ 내지 약 100℃의 온도 범위에 대해 상기 열들에 평행한 방향으로 상기 슈퍼 셀들 및 상기 유리 전면 시트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하는 기계적 컴플라이언스를 제공하며;The flexible conductive bonds between overlapping solar cells form the super cells and the glass front surface in a direction parallel to the rows for a temperature range of about -40°C to about 100°C without damaging the solar module to the super cells. provide mechanical compliance to accommodate mismatches in thermal expansion between sheets;
상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 단단한 도전성 결합은 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트가 상기 태양광 모듈의 손상 없이 약 -40℃ 내지 약 180℃의 온도 범위에 대해 상기 열들에 직교하는 방향으로 상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제1 유연한 인터커넥트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하게 한다.A tight conductive bond between the first super cell and the first flexible electrical interconnect is such that the first flexible electrical interconnect is orthogonal to the rows for a temperature range of about -40°C to about 180°C without damage to the solar module. direction to accommodate a mismatch in thermal expansion between the first super cell and the first flexible interconnect.
14D. 사항 13D에서와 태양광 모듈에서, 슈퍼 셀 내의 상기 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 상기 슈퍼 셀 및 상기 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 도전성 결합들과 다른 도전성 접착제를 사용한다. 14D. Clause 13D and the solar module, wherein the conductive bonds between the overlapping and adjacent solar cells in a super cell use a different conductive adhesive than the conductive bonds between the super cell and the flexible electrical interconnect.
15D. 사항 14D에서와 태양광 모듈에서, 도전성 접착제들은 모두 동일한 처리 단계에서 큐어링될 수 있다.15D. In clause 14D and in the solar module, the conductive adhesives may all be cured in the same processing step.
16D. 사항 13D에서와 태양광 모듈에서, 슈퍼 셀 내의 적어도 하나의 태양 전지의 일 측면에서의 상기 도전성 결합은 그 타 측면에서의 상기 도전성 결합과 다른 도전성 접착제를 사용한다.16D. Clause 13D and the solar module, wherein the conductive bond on one side of the at least one solar cell in the super cell uses a different conductive adhesive than the conductive bond on the other side.
17D. 사항 16D에서와 태양광 모듈에서, 도전성 접착제들은 모두 동일한 처리 단계에서 큐어링될 수 있다.17D. In clause 16D and in the solar module, the conductive adhesives may all be cured in the same processing step.
18D. 사항 13D에서와 태양광 모듈에서, 상기 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 약 15미크론보다 크거나 같은 각 셀 및 상기 유리 전면 시트 사이의 차등 운동을 수용한다.18D. Clause 13D and the solar module, wherein the conductive bonds between overlapping and adjacent solar cells accommodate differential motion between each cell and the glass front sheet greater than or equal to about 15 microns.
19D. 사항 13D에서와 태양광 모듈에서, 상기 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 약 50미크론보다 작거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 두께 및 약 1.5W/(미터r-K)보다 크거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 열전도율을 가진다.19D. Clause 13D and the solar module, wherein the conductive bonds between the overlapping and adjacent solar cells are less than or equal to about 50 microns and a thickness orthogonal to the solar cells and greater than or equal to about 1.5 W/(meter rK). It has a thermal conductivity orthogonal to the solar cells.
20D. 사항 13D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트는 약 40미크론보다 크거나 같은 상기 제1 유연한 인터커넥트의 열팽창 또는 수축에 견딘다.20D. Clause 13D and the solar module, wherein the first flexible electrical interconnect withstands thermal expansion or contraction of the first flexible interconnect greater than or equal to about 40 microns.
21D. 사항 13D에서와 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀에 도전성으로 결합되는 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는 구리로 형성되는 리본과 같으며, 약 50 미크론보다 작거나 같은 그가 결합되는 상기 태양 전지의 표면에 직교하는 두께를 가진다.21D. clause 13D and the solar module, wherein the portion of the first flexible electrical interconnect conductively coupled to the super cell is like a ribbon formed of copper and is less than or equal to about 50 microns to the surface of the solar cell to which it is coupled. has a thickness orthogonal to
22D. 사항 21D에서와 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀에 도전성으로 결합되는 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는 구리로 형성되는 리본과 같으며, 약 30미크론보다 작거나 같은 그가 결합되는 상기 태양 전지의 표면에 직교하는 두께를 가진다.22D. Clause 21D and the solar module, wherein the portion of the first flexible electrical interconnect conductively coupled to the super cell is like a ribbon formed of copper and is less than or equal to about 30 microns the surface of the solar cell to which it is coupled. has a thickness orthogonal to
23D. 사항 21D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 태양 전지에 결합되지 않고, 상기 태양 전지에 도전성으로 결합되는 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트의 일부보다 높은 전도율을 제공하는 필요한 도전성의 구리 부분을 포함한다.23D. The solar module and in clause 21D, wherein the first flexible electrical interconnect is not coupled to the solar cell, and the copper of the required conductivity provides a higher conductivity than a portion of the first flexible electrical interconnect conductively coupled to the solar cell. includes part.
24D. 사항 21D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 인터커넥트를 통한 전류의 흐름에 직교하는 방향으로 상기 태양 전지의 표면의 평면 내에서 약 10㎜보다 크거나 같은 폭을 가진다.24D. Clause 21D and the solar module, wherein the first flexible electrical interconnect has a width greater than or equal to about 10 mm in the plane of the surface of the solar cell in a direction orthogonal to the flow of current through the interconnect.
25D. 사항 21D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트는 상기 제1 전기적 인터커넥트보다 높은 전도율을 제공하는 상기 태양 전지에 근접하는 컨덕터에 도전성으로 결합된다.25D. Clause 21D and the solar module, wherein the first flexible electrical interconnect is conductively coupled to a conductor proximate the solar cell that provides a higher conductivity than the first electrical interconnect.
26D. 사항 13D에서와 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈은 중첩되는 영역에서 전기적으로 연결되는 다른 태양광 모듈과 중첩되는 슁글드 방식으로 배열된다.26D. Clause 13D and the solar module, wherein the solar module is arranged in a shingled manner overlapping another solar module electrically connected in the overlapping area.
27D. 태양광 모듈은,27D. solar modules,
둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 직접 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들 의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows, each super cell having long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled directly to each other to electrically connect the silicon solar cells in series a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in line with;
제1 태양 전지의 후면 상에 위치하는 정상 동작에서 유효한 전류를 전도하지 않는 히든 탭 콘택 패드를 포함하고; a hidden tap contact pad positioned on the back surface of the first solar cell that does not conduct an effective current in normal operation;
상기 제1 태양 전지는 상기 슈퍼 셀들의 열들의 제1의 것 내의 상기 슈퍼 셀들의 제1의 것을 따라 중간 위치에 위치하며, 상기 히든 탭 콘택 패드는 상기 슈퍼 셀들의 열들의 제2의 것 내의 적어도 제2 태양 전지와 전기적으로 병렬로 연결된다.The first solar cell is positioned at an intermediate position along a first of the super cells within a first of the rows of super cells, and the hidden tap contact pad is at least within a second of the rows of super cells. It is electrically connected in parallel with the second solar cell.
28D. 사항 27D에서와 태양광 모듈에서, 상기 히든 탭 콘택 패드에 결합되고 상기 히든 탭 콘택 패드를 상기 제2 태양 전지에 전기적으로 상호 연결하는 전기적 인터커넥트를 포함하고, 상기 전기적 인터커넥트는 상기 제1 태양 전지의 길이에 실질적으로 걸치지 않으며, 상기 제1 태양 전지의 후면 금속화 패턴은 평방 당 약 5옴보다 작거나 같은 시트 저항을 갖는 상기 히든 탭 콘택 패드에 도전성 통로를 제공한다.28D. clause 27D and the solar module, comprising an electrical interconnect coupled to the hidden tap contact pad and electrically interconnecting the hidden tap contact pad to the second solar cell, wherein the electrical interconnect comprises the Over substantially no length, the backside metallization pattern of the first solar cell provides conductive pathways to the hidden tab contact pad having a sheet resistance equal to or less than about 5 ohms per square.
29D. 사항 27D에서와 태양광 모듈에서, 상기 복수의 슈퍼 셀들은 상기 열들에 직교하는 상기 태양광 모듈의 폭에 걸치는 셋 또는 그 이상의 열들로 배열되고, 상기 히든 탭 콘택 패드는 상기 슈퍼 셀들의 열들을 전기적으로 병렬로 연결하도록 상기 슈퍼 셀들의 각각의 열들 내의 적어도 하나의 태양 전지 상의 히든 콘택 패드에 전기적으로 연결되며, 상기 히든 탭 콘택 패드들의 적어도 하나 또는 히든 탭 콘택 패드들 사이의 인터커넥트에 대한 적어도 하나의 버스 연결은 바이패스 다이오드 또는 다른 전자 장치에 연결된다.29D. Clause 27D and the solar module, wherein the plurality of super cells are arranged in three or more rows spanning a width of the solar module orthogonal to the rows, and wherein the hidden tap contact pad electrically connects the rows of super cells. electrically connected to a hidden contact pad on at least one solar cell in each row of super cells to connect in parallel to at least one for at least one of the hidden tap contact pads or to an interconnect between hidden tap contact pads. The bus connection is connected to a bypass diode or other electronic device.
30D. 사항 27D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제2 태양 전지에 전기적으로 연결되게 하도록 상기 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합되는 유연한 전기적 인터커넥트를 포함하며,30D. Clause 27D and the solar module, comprising: a flexible electrical interconnect conductively coupled to the hidden tab contact pad for electrically connecting to the second solar cell;
상기 히든 탭 콘택 패드에 도전성으로 결합되는 상기 유연한 전기적 인터커넥트의 일부는 구리로 형성되는 리본과 같으며, 약 50미크론보다 작거나 같은 그가 결합되는 상기 태양 전지의 표면에 직교하는 두께를 가지고; a portion of the flexible electrical interconnect conductively coupled to the hidden tab contact pad is like a ribbon formed of copper and has a thickness orthogonal to the surface of the solar cell to which it is coupled is less than or equal to about 50 microns;
상기 히든 탭 콘택 패드 및 상기 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 상기 도전성 결합은 상기 유연한 전기적 인터커넥트가 상기 제1 태양 전지 및 상기 유연한 인터커넥트 사이의 열팽창의 불일치에 견디고, 상기 태양광 모듈의 손상 없이 약 -40℃ 내지 약 180℃의 온도 범위에 대해 열팽창으로부터 야기되는 상기 제1 태양 전지 및 상기 제2 태양 전지 사이의 상대적인 운동을 수용하게 한다.The conductive bond between the hidden tap contact pad and the flexible electrical interconnect is such that the flexible electrical interconnect withstands a mismatch of thermal expansion between the first solar cell and the flexible interconnect, and is within a temperature range of about −40° C. to about −40° C. without damage to the solar module. to accommodate relative motion between the first solar cell and the second solar cell resulting from thermal expansion for a temperature range of about 180°C.
31D. 사항 27D에서와 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈의 동작에서 상기 제1 히든 탭 콘택 패드는 상기 태양 전지들의 임의의 단일의 것 내에서 발생되는 전류보다 큰 전류를 전도할 수 있다.31D. Clause 27D and the solar module, wherein in operation of the solar module the first hidden tap contact pad is capable of conducting a current greater than a current generated within any single one of the solar cells.
32D. 사항 27D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 히든 탭 콘택 패드 상부에 놓이는 상기 제1 태양 전지의 전면은 콘택 패드들 또는 임의의 다른 인터커넥트 특징들에 의해 점유되지 않는다.32D. Clause 27D and the solar module, wherein the front surface of the first solar cell overlying the first hidden tab contact pad is not occupied by contact pads or any other interconnect features.
33D. 사항 27D에서와 태양광 모듈에서, 상기 제1 슈퍼 셀 내의 인접하는 태양 전지의 일부에 의해 중첩되지 않는 상기 제1 태양 전지의 전면의 임의의 면적은 콘택 패드들에 의하거나 임의의 다른 인터커넥트 특징들에 의해 점유되지 않는다.33D. Clause 27D and the solar module, wherein any area of the front surface of the first solar cell that is not overlapped by a portion of an adjacent solar cell in the first super cell is by contact pads or any other interconnect features. not occupied by
34D. 사항 27D에서와 태양광 모듈에서, 각 슈퍼 셀 내에서 대부분의 상기 셀들은 히든 탭 콘택 패드들을 가지지 않는다.34D. In clause 27D and in the solar module, most of the cells within each super cell do not have hidden tap contact pads.
35D. 사항 34D에서와 태양광 모듈에서, 상기 히든 탭 콘택 패드들을 가지는 셀들은 히든 탭 콘택 패드들을 가지지 않는 셀들보다 큰 집광 면적을 가진다.35D. Clause 34D and the solar module, wherein cells having hidden tap contact pads have a larger light collection area than cells not having hidden tap contact pads.
36D. 사항 27D에서와 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈은 중첩되는 영역에서 전기적으로 연결되는 다른 태양광 모듈과 중첩되는 슁글드 방식으로 배열된다.36D. Clause 27D and the solar module, wherein the solar module is arranged in a shingled manner overlapping another solar module electrically connected in the overlapping area.
37D. 태양광 모듈은,37D. solar modules,
유리 전면 시트를 포함하고;a glass front sheet;
후면 시트를 포함하며;a back seat;
상기 유리 전면 시트 및 상기 후면 시트 사이에 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 유연하게 도전성으로 직접 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;a plurality of super cells arranged in two or more parallel rows between the glass front sheet and the back sheet, each super cell overlapping to electrically connect silicon solar cells in series and flexibly conductive directly to each other a plurality of rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells to be joined;
상기 슈퍼 셀들의 제1의 것에 단단하게 도전성으로 결합되는 제1 유연한 전기적 인터커넥트를 포함하고;a first flexible electrical interconnect rigidly conductively coupled to a first of the super cells;
상기 중첩되는 태양 전지들 사이의 유연한 도전성 결합들은 제1 도전성 접착제로 형성되며, 약 800메가파스칼보다 작거나 같은 전단 탄성 계수를 가지고;the flexible conductive bonds between the overlapping solar cells are formed of a first conductive adhesive and have a shear modulus of less than or equal to about 800 megaPascals;
상기 제1 슈퍼 셀 및 상기 제1 유연한 전기적 인터커넥트 사이의 단단한 도전성 결합은 제2 도전성 접착제로 형성되며, 약 2000메가파스칼보다 크거나 같은 전단 탄성 계수를 가진다.The rigid conductive bond between the first super cell and the first flexible electrical interconnect is formed of a second conductive adhesive and has a shear modulus of greater than or equal to about 2000 megaPascals.
38D. 사항 37D에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 제1 도전성 접착제 및 상기 제2 도전성 접착제는 다르며, 도전성 접착제들은 모두 동일한 처리 단계에서 큐어링될 수 있다.38D. The solar module as in clause 37D, wherein the first conductive adhesive and the second conductive adhesive are different, and the conductive adhesives can both be cured in the same processing step.
39D. 사항 37D에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 중첩되고 인접하는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 약 50미크론보다 작거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 두께 및 약 1.5W/(미터-K)보다 크거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 열전도율을 가진다.39D. The solar module as in clause 37D, wherein the conductive bonds between the overlapping adjacent solar cells are less than or equal to about 50 microns thick orthogonal to the solar cells and greater than about 1.5 W/(meter-K). has a thermal conductivity orthogonal to the solar cells such as
40D. 사항 37D에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 태양광 모듈은 중첩되는 영역에서 전기적으로 연결되는 다른 태양광 모듈과 중첩되는 슁글드 방식으로 배열된다.40D. A solar module as in clause 37D, wherein the solar module is arranged in a shingled manner overlapping with other solar modules electrically connected in the overlapping area.
1E. 태양광 모듈은, 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 구비하며; 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 높은 직류 전압을 제공하도록 전기적으로 연결된다.1E. A solar module includes a number N greater than or equal to about 150 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows, each super cell comprising a plurality of silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to electrically connect in series; The super cells are electrically connected to provide a high direct current voltage greater than or equal to about 90 volts.
2E. 사항 1E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 높은 직류 전압을 제공하기 위해 상기 복수의 슈퍼 셀들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 배열되는 하나 또는 그 이상의 유연한 전기적 인터커넥트들을 포함한다. 2E. The solar module as in clause 1E, comprising one or more flexible electrical interconnects arranged to electrically connect the plurality of super cells in series to provide the high direct current voltage.
3E. 사항 2E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터를 구비하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 포함한다.3E. The solar module as in clause 2E, comprising module level power electronics comprising an inverter to convert said high direct voltage to alternating voltage.
4E. 사항 3E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 높은 직류 전압을 감지하며, 최적의 전류-전압 전력점에서 상기 모듈을 동작시킨다.4E. The solar module as in clause 3E, wherein the module level power electronics sense the high DC voltage and operate the module at an optimal current-voltage power point.
5E. 사항 1E에서와 같은 태양광 모듈에서, 슈퍼 셀들의 인접하는 직렬 연결된 열들의 개개의 쌍들에 전기적으로 연결되고, 상기 높은 직류 전압을 제공하도록 상기 슈퍼 셀들의 열들의 쌍들의 하나 또는 그 이상을 전기적으로 직렬로 연결하며, 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터를 구비하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 포함한다.5E. The solar module as in clause 1E, wherein the one or more pairs of pairs of rows of super cells are electrically coupled to respective pairs of adjacent series-connected rows of super cells to provide the high direct voltage. It is connected in series and includes module level power electronics having an inverter that converts the high DC voltage into an AC voltage.
6E. 사항 5E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 슈퍼 셀들의 열들의 각 개개의 쌍에 걸친 전압을 감지하며, 최적의 전류-전압 전력점에서 상기 슈퍼 셀들의 열들의 각 개개의 쌍을 동작시킨다.6E. The solar module as in clause 5E, wherein the module level power electronics sense a voltage across each respective pair of rows of super cells, wherein each respective pair of rows of super cells at an optimal current-voltage power point. to operate
7E. 사항 6E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 열들의 쌍에 걸친 전압이 문턱값 아래일 경우에 상기 높은 직류 전압을 제공하는 회로로부터 상기 슈퍼 셀들의 열들의 개개의 쌍을 스위치한다.7E. The solar module as in clause 6E, wherein the module level power electronics switches the respective pair of rows of super cells from the circuit providing the high direct voltage when the voltage across the pair of rows is below a threshold. do.
8E. 사항 1E에서와 같은 태양광 모듈에서, 슈퍼 셀들의 각 개개의 열에 전기적으로 연결되고, 상기 높은 직류 전압을 제공하도록 상기 슈퍼 셀들의 열들의 둘 또는 그 이상을 전기적으로 직렬로 연결하며, 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터를 구비하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 포함한다.8E. The solar module as in clause 1E, electrically coupled to each respective row of super cells, electrically connecting two or more rows of super cells in series to provide the high direct current voltage, the high direct current and module level power electronics having an inverter that converts the voltage to an alternating voltage.
9E. 사항 8E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 슈퍼 셀들의 각 개개의 열에 걸친 전압을 감지하며, 최적의 전류-전압 전력점에서 슈퍼 셀들의 각 개개의 열들을 동작시킨다.9E. The solar module as in clause 8E, wherein the module level power electronics sense the voltage across each individual row of super cells and operate each individual row of super cells at an optimal current-voltage power point.
10E. 사항 9E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 열들의 쌍에 걸친 전압이 문턱값 아래일 경우에 상기 높은 직류 전압을 제공하는 회로로부터 상기 슈퍼 셀들의 열들의 개개의 쌍을 스위치한다.10E. The solar module as in clause 9E, wherein the module level power electronics switches the respective pair of rows of super cells from the circuit providing the high direct voltage when the voltage across the pair of rows is below a threshold. do.
11E. 사항 1E에서와 같은 태양광 모듈에서, 각 개개의 슈퍼 셀에 전기적으로 연결되고, 상기 높은 직류 전압을 제공하도록 상기 슈퍼 셀들의 둘 또는 그 이상을 전기적으로 직렬로 연결하며, 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터를 구비하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 포함한다.11E. The solar module as in clause 1E, electrically coupled to each individual super cell, electrically connecting two or more of said super cells in series to provide said high direct voltage, said high direct voltage to alternating current It includes module level power electronics having an inverter that converts it to voltage.
12E. 사항 11E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 각 개개의 슈퍼 셀에 걸친 전압을 감지하며, 최적의 전류-전압 전력점에서 각 개개의 슈퍼 셀을 동작시킨다.12E. The solar module as in clause 11E, wherein the module level power electronics sense the voltage across each individual super cell and operate each individual super cell at an optimal current-voltage power point.
13E. 사항 12E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 슈퍼 셀에 걸친 전압이 문턱값 아래일 경우에 상기 높은 직류 전압을 제공하는 회로로부터 개개의 슈퍼 셀을 스위치한다.13E. The solar module as in clause 12E, wherein the module level power electronics switches the individual super cell from the circuit providing the high direct current voltage when the voltage across the super cell is below a threshold.
14E. 사항 1E에서와 같은 태양광 모듈에서, 각 슈퍼 셀은 히든 탭들에 의해 복수의 세그먼트(segment)들로 전기적으로 분할되며, 상기 태양광 모듈은, 상기 히든 탭들을 통해 각 슈퍼 셀의 각 세그먼트에 전기적으로 연결되고, 상기 높은 직류 전압을 제공하도록 둘 또는 그 이상의 세그먼트들을 전기적으로 직렬로 연결하며, 상기 높은 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터를 구비하는 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스를 포함한다.14E. The solar module as in clause 1E, wherein each super cell is electrically divided into a plurality of segments by hidden taps, wherein the solar module is electrically connected to each segment of each super cell through the hidden taps. and module-level power electronics having an inverter connected to the inverter, electrically connecting two or more segments in series to provide the high DC voltage, and converting the high DC voltage into an AC voltage.
15E. 사항 14E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 각 슈퍼 셀의 각 개개의 세그먼트에 걸친 전압을 감지하며, 각 개개의 세그먼트를 최적의 전류-전압 전력점에서 동작시킨다.15E. The solar module as in clause 14E, wherein the module level power electronics sense the voltage across each individual segment of each super cell and operate each individual segment at an optimal current-voltage power point.
16E. 사항 15E에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 상기 세그먼트에 걸친 전압이 문턱값 아래일 경우에 상기 높은 직류 전압을 제공하는 회로로부터 개개의 세그먼트를 스위치한다.16E. The solar module as in clause 15E, wherein the module level power electronics switches the individual segment from the circuit providing the high direct current voltage when the voltage across the segment is below a threshold.
17E. 사항 4E, 사항 6E, 사항 9E, 사항 12E 또는 사항 15E와 같은 태양광 모듈에서, 상기 최적의 전류-전압 전력점은 최대 전류-전압 전력점이다.17E. The solar module as in clause 4E, clause 6E, clause 9E, clause 12E or clause 15E, wherein the optimal current-voltage power point is a maximum current-voltage power point.
18E. 사항 3E-사항 17E 중의 임의의 것에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 모듈 레벨 파워 일렉트로닉스는 직류 대 직류 부스트 구성 요소가 결핍된다.18E. The solar module as in any of clauses 3E- clause 17E, wherein the module level power electronics lack a direct current to direct current boost component.
19E. 사항 1E-사항 18E 중의 임의의 것에서와 같은 태양광 모듈에서, N은 약 200보다 크거나 같거나, 약 250보다 크거나 같거나, 약 300보다 크거나 같거나, 약 350보다 크거나 같거나, 약 400보다 크거나 같거나, 약 450보다 크거나 같거나, 약 500보다 크거나 같거나, 약 550보다 크거나 같거나, 약 600보다 크거나 같거나, 약 650보다 크거나 같거나, 약 700보다 크거나 같다.19E. The solar module as in any of clauses 1E- clause 18E, wherein N is greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350; greater than or equal to about 400, greater than or equal to about 450, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, or greater than about 700 greater than or equal to
20E. 사항 1E-사항 19E 중의 임의의 것에서와 같은 태양광 모듈에서, 상기 높은 직류 전압은 약 120볼트보다 크거나 같거나, 약 180볼트보다 크거나 같거나, 약 240볼트보다 크거나 같거나, 약 300볼트보다 크거나 같거나, 약 360볼트보다 크거나 같거나, 약 420볼트보다 크거나 같거나, 약 480볼트보다 크거나 같거나, 약 540볼트보다 크거나 같거나, 약 600볼트보다 크거나 같다.20E. The solar module as in any of clauses 1E- 19E, wherein the high direct voltage is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, or about 300 volts. greater than or equal to volts, greater than or equal to about 360 volts, greater than or equal to about 420 volts, greater than or equal to about 480 volts, greater than or equal to about 540 volts, or greater than or equal to about 600 volts .
21E. 태양광 발전 시스템(solar photovoltaic system)은,21E. A solar photovoltaic system is
전기적으로 병렬로 연결되는 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들; 및two or more solar modules electrically connected in parallel; and
인버터를 포함하고;an inverter;
각 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며, 각 모듈 내의 각 슈퍼 셀은 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 모듈 내의 상기 실리콘 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 구비하고, 각 모듈 내에서 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 고전압 직류 모듈 출력을 제공하도록 전기적으로 연결되며;Each solar module includes a number N greater than or equal to about 150 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows, each super cell in each module being two or more of said silicon solar cells in said module arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the solar cells in series; the super cells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output greater than or equal to about 90 volts;
상기 인버터는 이들의 고전압 직류 출력을 교류로 변환시키도록 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들에 전기적으로 연결된다.The inverter is electrically connected to the two or more solar modules to convert their high voltage direct current output to alternating current.
22E. 사항 21E의 태양광 발전 시스템에서, 각 태양광 모듈은 상기 태양광 모듈의 고전압 직류 출력을 제공하기 위해 상기 태양광 모듈 내의 슈퍼 셀들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 배열되는 하나 또는 그 이상의 유연한 전기적 인터커넥트들을 포함한다.22E. The solar power system of clause 21E, wherein each solar module comprises one or more flexible electrical interconnects arranged to electrically connect super cells in the solar module in series to provide a high voltage direct current output of the solar module. include
23E. 사항 21E의 태양광 발전 시스템에서, 전기적으로 병렬로 연결된 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들의 제1의 것과 전기적으로 직렬로 연결되는 적어도 제3 태양광 모듈을 포함하고, 상기 제3 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N'의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며, 상기 제3 태양광 모듈 내의 각 슈퍼 셀은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 모듈 내의 실리콘 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 구비하고, 상기 제3 태양광 모듈 내에서 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 고전압 직류 모듈 출력을 제공하도록 전기적으로 연결된다.23E. The solar power system of clause 21E, comprising at least a third solar module electrically connected in series with a first of the two or more solar modules electrically connected in parallel, the third solar module comprising: a number N' greater than or equal to about 150, arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows, rectangular or substantially rectangular silicon solar cells, wherein each super cell in the third solar module comprises said two or more silicon solar cells in the module arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series, the third aspect Within the optical module the super cells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output greater than or equal to about 90 volts.
24E. 사항 23E의 태양광 발전 시스템에서, 전기적으로 병렬로 연결된 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들의 제2의 것과 전기적으로 직렬로 연결되는 적어도 제4 태양광 모듈을 포함하고, 상기 제4 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N"의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며, 상기 제4 태양광 모듈 내의 각 슈퍼 셀은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 모듈 내의 실리콘 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 구비하고, 상기 제4 태양광 모듈 내에서 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 고전압 직류 모듈 출력을 제공하도록 전기적으로 연결된다.24E. The solar power system of clause 23E, comprising at least a fourth solar module electrically connected in series with a second of the two or more solar modules electrically connected in parallel, the fourth solar module comprising: a number N" greater than or equal to about 150 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows, wherein each super cell in the fourth solar module comprises said two or more silicon solar cells in the module arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series, the fourth aspect Within the optical module the super cells are electrically connected to provide a high voltage direct current module output greater than or equal to about 90 volts.
25E. 사항 21E-사항 24E의 태양광 발전 시스템에서, 상기 태양광 모듈들의 임의의 것 내에서 일어나는 단락이 다른 태양광 모듈들 내에서 발생되는 전력을 소실키는 것을 방지하도록 배열되는 퓨즈들을 포함한다.25E. The solar power system of clauses 21E-24E, comprising fuses arranged to prevent a short circuit occurring in any of the solar modules from dissipating power generated in the other solar modules.
26E. 사항 21E-사항 25E 중의 임의의 것의 태양광 발전 시스템에서, 상기 태양광 모듈들의 임의의 것 내에서 일어나는 단락이 상기 태양광 모듈들의 다른 것들 내에서 발생되는 전력을 소실키는 것을 방지하도록 배열되는 차단 다이오드들을 포함한다.26E. The solar power system of any of clauses 21E-25E, wherein the interruption is arranged to prevent a short circuit occurring within any of the solar modules from dissipating power generated within others of the solar modules. including diodes.
27E. 사항 21E-사항 26E 중의 임의의 것의 태양광 발전 시스템에서, 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들이 전기적으로 병렬로 연결되고, 상기 인버터가 전기적으로 연결되는 양의 및 음의 버스들을 포함한다.27E. The solar power system of any of clauses 21E-26E, wherein the two or more solar modules are electrically connected in parallel, and the inverter comprises positive and negative buses to which the inverter is electrically connected.
28E. 사항 21E-사항 26E 중의 임의의 것의 태양광 발전 시스템에서, 분리된 컨덕터에 의해 상기 둘 또는 그 이상의 태양광 모듈들이 전기적으로 연결되는 결합기 박스를 포함하며, 상기 결합기 박스는 상기 태양광 모듈들에 전기적으로 병렬로 연결된다.28E. The solar power system of any of clauses 21E-26E, comprising a coupler box to which the two or more solar modules are electrically connected by a separate conductor, the combiner box electrically connecting the solar modules connected in parallel with
29E. 사항 28E의 태양광 발전 시스템에서, 상기 결합기 박스는 상기 태양광 모듈들의 임의의 것 내에서 일어나는 단락이 다른 태양광 모듈들 내에서 발생되는 전력을 소실키는 것을 방지하도록 배열되는 퓨즈들을 포함한다.29E. The solar power system of clause 28E, wherein the combiner box comprises fuses arranged to prevent a short circuit occurring within any of the solar modules dissipating power generated within the other solar modules.
30E. 사항 28E 또는 사항 29E의 태양광 발전 시스템에서, 상기 결합기 박스는 상기 태양광 모듈들의 임의의 것 내에서 일어나는 단락이 상기 태양광 모듈들의 다른 것들 내에서 발생되는 전력을 소실키는 것을 방지하도록 배열되는 차단 다이오드들을 포함한다.30E. The solar power system of clause 28E or clause 29E, wherein the combiner box is arranged to prevent a short circuit occurring within any of the solar modules from dissipating power generated within others of the solar modules. blocking diodes.
31E. 사항 21E-사항 30E 중의 임의의 것의 태양광 발전 시스템에서, 상기 인버터는 모듈을 역 바이어싱하는 것을 회피하도록 설정되는 최소값 이상의 직류 전압에서 상기 태양광 모듈들을 동작시키도록 구성된다.31E. The solar power system of any of clauses 21E- 30E, wherein the inverter is configured to operate the solar modules at a direct current voltage above a minimum value set to avoid reverse biasing the module.
32E. 사항 21E-사항 30E 중의 임의의 것의 태양광 발전 시스템에서, 상기 인버터는 역 바이어스 조건을 인식하며, 상기 역 바이어스 조건을 회피하는 전압에서 상기 태양광 모듈들을 동작시키도록 구성된다.32E. The solar power system of any of clauses 21E- 30E, wherein the inverter is configured to recognize a reverse bias condition and operate the solar modules at a voltage that avoids the reverse bias condition.
33E. 사항 21E-사항 32E 중의 임의의 것의 태양광 모듈에서, N은 약 200보다 크거나 같거나, 약 250보다 크거나 같거나, 약 300보다 크거나 같거나, 약 350보다 크거나 같거나, 약 400보다 크거나 같거나, 약 450보다 크거나 같거나, 약 500보다 크거나 같거나, 약 550보다 크거나 같거나, 약 600보다 크거나 같거나, 약 650보다 크거나 같거나, 약 700보다 크거나 같다.33E. The solar module of any of clauses 21E-32E, wherein N is greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, or about 400 greater than or equal to, greater than or equal to about 450, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, or greater than about 700 it's like
34E. 사항 21E-사항 33E 중의 임의의 것의 태양광 모듈에서, 상기 높은 직류 전압은 약 120볼트보다 크거나 같거나, 약 180볼트보다 크거나 같거나, 약 240볼트보다 크거나 같거나, 약 300볼트보다 크거나 같거나, 약 360볼트보다 크거나 같거나, 약 420볼트보다 크거나 같거나, 약 480볼트보다 크거나 같거나, 약 540볼트보다 크거나 같거나, 약 600볼트보다 크거나 같다.34E. The solar module of any of clauses 21E-33E, wherein the high direct voltage is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, or greater than about 300 volts. greater than or equal to, greater than or equal to about 360 volts, greater than or equal to about 420 volts, greater than or equal to about 480 volts, greater than or equal to about 540 volts, or greater than or equal to about 600 volts.
35E. 사항 21E-사항 34E 중의 임의의 것의 태양광 발전 시스템에서, 지붕 상단에 위치한다.35E. The solar power system of any of clauses 21E-34E, located on the roof top.
36E. 태양광 발전 시스템은,36E. solar power system,
둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하는 제1 태양광 모듈을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;A first solar module comprising a number N greater than or equal to about 150 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of super cells in two or more parallel rows, each super cell comprising: a plurality of silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to electrically connect the silicon solar cells in series;
인버터를 포함하고;an inverter;
상기 슈퍼 셀들은 직류를 교류로 변환하는 상기 인버터에 대해 약 90볼트보다 크거나 같은 높은 직류 전압을 제공하도록 전기적으로 연결된다.The super cells are electrically connected to provide a high direct current voltage greater than or equal to about 90 volts to the inverter that converts direct current to alternating current.
37E. 사항 36E의 태양광 발전 시스템에서, 상기 인버터는 상기 제1 태양광 모듈과 통합되는 마이크로인버터이다.37E. The solar power system of clause 36E, wherein the inverter is a microinverter integrated with the first solar module.
38E. 사항 36E의 태양광 발전 시스템에서, 상기 제1 태양광 모듈은 상기 태양광 모듈의 고전압 직류 출력을 제공하기 위해 상기 태양광 모듈 내의 슈퍼 셀들에 전기적으로 직렬로 연결되도록 배열되는 하나 또는 그 이상의 유연한 전기적 인터커넥트들을 구비한다.38E. The solar power system of clause 36E, wherein the first solar module is one or more flexible electrical modules arranged to be electrically connected in series to super cells in the solar module to provide a high voltage direct current output of the solar module. interconnects.
39E. 사항 36E-사항 38E 중의 임의의 것의 태양광 발전 시스템에서, 상기 제1 태양광 모듈에 전기적으로 직렬로 연결되는 적어도 제2 태양광 모듈을 포함하고, 상기 제2 태양광 모듈은 둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 150보다 크거나 같은 숫자 N'의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 구비하며, 상기 제2 태양광 모듈 내의 각 슈퍼 셀은 상기 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 상기 모듈 내의 실리콘 태양 전지들의 둘 또는 그 이상을 구비하고, 상기 제2 태양광 모듈 내에서 상기 슈퍼 셀들은 약 90볼트보다 크거나 같은 고전압 직류 모듈 출력을 제공하도록 전기적으로 연결된다.39E. The solar power system of any of clauses 36E-38E, comprising at least a second solar module electrically connected in series to the first solar module, the second solar module comprising two or more parallel solar modules. A number N' greater than or equal to about 150 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of super cells in rows, wherein each super cell in the second solar module electrically connects the silicon solar cells. two or more of silicon solar cells in the module arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively coupled to each other to connect in series with each other; The super cells are electrically connected to provide a high voltage DC module output greater than or equal to about 90 volts.
40E. 사항 36E-사항 39E 중의 임의의 것의 태양광 모듈에서, 상기 인버터는 직류 대 직류 부스트 구성 요소가 결핍된다.40E. The solar module of any of clauses 36E-39E, wherein the inverter lacks a direct current to direct current boost component.
41E. 사항 36E-사항 40E 중의 임의의 것의 태양광 모듈에서, N은 약 200보다 크거나 같거나, 약 250보다 크거나 같거나, 약 300보다 크거나 같거나, 약 350보다 크거나 같거나, 약 400보다 크거나 같거나, 약 450보다 크거나 같거나, 약 500보다 크거나 같거나, 약 550보다 크거나 같거나, 약 600보다 크거나 같거나, 약 650보다 크거나 같거나, 약 700보다 크거나 같다.41E. The solar module of any of clauses 36E-40E, wherein N is greater than or equal to about 200, greater than or equal to about 250, greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, or about 400 greater than or equal to, greater than or equal to about 450, greater than or equal to about 500, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, or greater than about 700 it's like
42E. 사항 36E-사항 41E 중의 임의의 것의 태양광 모듈에서, 높은 직류 전압은 약 120볼트보다 크거나 같거나, 약 180볼트보다 크거나 같거나, 약 240볼트보다 크거나 같거나, 약 300볼트보다 크거나 같거나, 약 360볼트보다 크거나 같거나, 약 420볼트보다 크거나 같거나, 약 480볼트보다 크거나 같거나, 약 540볼트보다 크거나 같거나, 약 600볼트보다 크거나 같다.42E. The solar module of any of clauses 36E-41E, wherein the high direct current voltage is greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, or greater than about 300 volts. or equal to, greater than or equal to about 360 volts, greater than or equal to about 420 volts, greater than or equal to about 480 volts, greater than or equal to about 540 volts, or greater than or equal to about 600 volts.
43E. 태양광 모듈은,43E. solar modules,
둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 직렬 연결된 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 250보다 크거나 같은 숫자 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀 내의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제로 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;A number N greater than or equal to about 250 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of series-connected super cells in two or more parallel rows, wherein each super cell is a silicon solar cell within the super cell. a plurality of silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping and conductively bonded to each other with an electrically and thermally conductive adhesive to electrically connect them in series;
25개의 태양 전지들 당 하나 이하의 바이패스 다이오드를 포함하고;no more than one bypass diode per 25 solar cells;
상기 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제는 인접하는 태양 전지들 사이에 약 50미크론보다 작거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 두께 및 약 1.5W/(미터-K)보다 크거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 열전도율을 갖는 결합들을 형성한다.The electrically and thermally conductive adhesive is applied to the solar cells with a thickness orthogonal to the solar cells less than or equal to about 50 microns between adjacent solar cells and greater than or equal to about 1.5 W/(meter-K). Form bonds with orthogonal thermal conductivity.
44E. 사항 43E의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 상기 전면 및 후면 시트들 사이의 열가소성 올레핀층 내에 봉지된다.44E. The solar module of clause 43E, wherein the super cells are encapsulated in a thermoplastic olefin layer between the front and back sheets.
45E. 사항 43E의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 상기 전면 및 후면 시트들 사이에 봉지된다.45E. The solar module of clause 43E, wherein said super cells are encapsulated between said front and back sheets.
46E. 사항 43E의 태양광 모듈에서, 30개의 태양 전지들 당 하나 이하의 바이패스 다이오드, 또는 50개의 태양 전지들 당 하나 이하의 바이패스 다이오드, 또는 100개의 태양 전지들 당 하나 이하의 바이패스 다이오드, 또는 단일의 바이패스 다이오드만을 포함하거나, 바이패스 다이오드를 포함하지 않는다.46E. The solar module of clause 43E, wherein no more than one bypass diode per 30 solar cells, or no more than one bypass diode per 50 solar cells, or no more than one bypass diode per 100 solar cells, or Either a single bypass diode or no bypass diode is included.
47E. 사항 43E의 태양광 모듈에서, 바이패스 다이오드들을 포함하지 않거나, 단일의 바이패스 다이오드만, 또는 셋을 넘지 않는 바이패스 다이오드들, 또는 여섯을 넘지 않는 바이패스 다이오드들, 또는 열을 넘지 않는 바이패스 다이오드들을 포함한다.47E. The solar module of clause 43E, wherein the solar module contains no bypass diodes, only a single bypass diode, or no more than three bypass diodes, or no more than six bypass diodes, or no more than a row bypass. including diodes.
48E. 사항 43E의 태양광 모듈에서, 상기 중첩되는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 상기 슈퍼 셀들에 상기 태양광 모듈의 손상 없이 약 -40℃ 내지 약 100℃의 온도 범위에 대해 상기 열들에 평행한 방향으로 상기 슈퍼 셀들 및 상기 유리 전면 시트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하는 기계적 컴플라이언스를 제공한다.48E. The solar module of clause 43E, wherein the conductive bonds between the overlapping solar cells are in a direction parallel to the rows for a temperature range of about -40°C to about 100°C without damaging the solar module to the super cells. provide mechanical compliance to accommodate the mismatch in thermal expansion between the super cells and the glass front sheet.
49E. 사항 43E-사항 48E 중의 임의의 것의 태양광 모듈에서, N은 약 300보다 크거나 같거나, 약 350보다 크거나 같거나, 약 400보다 크거나 같거나, 약 450보다 크거나 같거나, 약 500보다 크거나 같거나, 약 550보다 크거나 같거나, 약 600보다 크거나 같거나, 약 650보다 크거나 같거나, 약 700보다 크거나 같다.49E. The solar module of any of clauses 43E-48E, wherein N is greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, greater than or equal to about 400, greater than or equal to about 450, or about 500 greater than or equal to, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, greater than or equal to about 700.
50E. 사항 43E-사항 49E 중의 임의의 것의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 약 120볼트보다 크거나 같거나, 약 180볼트보다 크거나 같거나, 약 240볼트보다 크거나 같거나, 약 300볼트보다 크거나 같거나, 약 360볼트보다 크거나 같거나, 약 420볼트보다 크거나 같거나, 약 480볼트보다 크거나 같거나, 약 540볼트보다 크거나 같거나, 약 600볼트보다 크거나 같은 높은 직류 전압을 제공하도록 전기적으로 연결된다.50E. The solar module of any of clauses 43E-49E, wherein the super cells are greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, or greater than about 300 volts. High direct current voltage greater than or equal to, greater than or equal to about 360 volts, greater than or equal to about 420 volts, greater than or equal to about 480 volts, greater than or equal to about 540 volts, or greater than or equal to about 600 volts electrically connected to provide
51E. 태양 에너지 시스템은,51E. solar energy system,
사항 43E의 태양광 모듈; 및The solar module of clause 43E; and
상기 태양광 모듈에 전기적으로 연결되고, AC 출력을 제공하기 위해 상기 태양광 모듈로부터의 DC 출력을 변환시키도록 구성되는 인버터를 포함한다.and an inverter electrically coupled to the solar module and configured to convert a DC output from the solar module to provide an AC output.
52E. 사항 51E의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 DC 대 DC 부스트 구성 요소가 결핍된다.52E. The solar energy system of clause 51E, wherein said inverter lacks a DC to DC boost component.
53E. 사항 51E의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 태양 전지를 역 바이어싱하는 것을 회피하도록 설정된 최소값 이상의 직류 전압에서 상기 태양광 모듈을 동작시키도록 구성된다.53E. The solar energy system of clause 51E, wherein the inverter is configured to operate the solar module at a direct current voltage above a set minimum value to avoid reverse biasing the solar cell.
54E. 사항 53E의 태양 에너지 시스템에서, 상기 최소 전압값은 온도에 의존한다.54E. The solar energy system of clause 53E, wherein said minimum voltage value is temperature dependent.
55E. 사항 51E의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 역 바이어스 조건을 인식하고, 상기 역 바이어스 조건을 회피하는 전압에서 상기 태양광 모듈을 동작시키도록 구성된다. 55E. The solar energy system of clause 51E, wherein the inverter is configured to recognize a reverse bias condition and operate the solar module at a voltage that avoids the reverse bias condition.
56E. 사항 55E의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 상기 역 바이어스 조건을 회피하도록 상기 태양광 모듈의 전압-전류 출력 곡선의 극대 영역에서 상기 태양광 모듈을 동작시키도록 구성된다.56E. The solar energy system of clause 55E, wherein the inverter is configured to operate the solar module in a maximal region of a voltage-current output curve of the solar module to avoid the reverse bias condition.
57E. 사항 51E-사항 56E 중의 임의의 것의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 상기 태양광 모듈과 통합되는 마이크로인버터이다.57E. The solar energy system of any of clauses 51E-56E, wherein the inverter is a microinverter integrated with the solar module.
1F. 태양 전지들을 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은,1F. A method of manufacturing solar cells, the method comprising:
태양 전지 웨이퍼를 곡선의 표면을 따라 진행시키는 단계; 및advancing the solar cell wafer along a curved surface; and
상기 곡선의 표면에 대해 상기 태양 전지 웨이퍼를 구부리도록 상기 곡선의 표면과 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면 사이에 진공을 인가하고, 이에 따라 상기 태양 전지 웨이퍼로부터 복수의 태양 전지들을 분리하도록 하나 또는 그 이상의 미리 준비된 스크라이브 라인들을 따라 상기 태양 전지 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함한다.applying a vacuum between the curved surface and a bottom surface of the solar cell wafer to bend the solar cell wafer against the curved surface, thereby separating the plurality of solar cells from the solar cell wafer in advance of one or more and cutting the solar cell wafer along prepared scribe lines.
2F. 사항 1F의 방법에서, 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면에 상기 진공을 인가하는 진공 매니폴드의 상부 표면의 곡선 부분이다.2F. The method of clause 1F, wherein the curved portion of the upper surface of the vacuum manifold applies the vacuum to the lower surface of the solar cell wafer.
3F. 사항 2F의 방법에서, 상기 진공 매니폴드에 의해 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면에 인가되는 진공은 상기 태양 전지 웨이퍼의 진행의 방향을 따라 변화되며, 태양 전지 웨이퍼가 절단되는 상기 진공 매니폴드의 영역에서 가장 강하게 된다.3F. The method of clause 2F, wherein the vacuum applied to the bottom surface of the solar cell wafer by the vacuum manifold is changed along a direction of travel of the solar cell wafer, and in the region of the vacuum manifold where the solar cell wafer is cut become strong
4F. 사항 2F 또는 사항 3F의 방법에서, 상기 태양 전지 웨이퍼를 천공된 벨트로 상기 진공 매니폴드의 곡선의 상부 표면을 따라 이송하는 단계를 포함하며, 상기 진공은 상기 천공된 벨트 내의 천공들을 통해 상기 태양 전지 웨이퍼의 저면에 인가된다.4F. The method of clause 2F or clause 3F, comprising: transferring the solar cell wafer to a perforated belt along a curved upper surface of the vacuum manifold, wherein the vacuum passes through the perforations in the perforated belt. It is applied to the bottom surface of the wafer.
5F. 사항 4F의 방법에서, 상기 벨트 내의 천공들은 상기 태양 전지 웨이퍼의 리딩 및 트레일링 에지들이 상기 태양 전지 웨이퍼의 진행을 방향을 따라 상기 벨트 내의 적어도 하나의 천공 상부에 놓여야 하도록 배열된다.5F. The method of clause 4F, wherein the perforations in the belt are arranged such that leading and trailing edges of the solar cell wafer lie over the at least one perforation in the belt along a direction of travel of the solar cell wafer.
6F. 사항 2F-사항 5F 중의 임의의 것의 방법에서, 제1 곡률을 갖는 상기 진공 매니폴드의 상부 표면의 곡선의 전이 영역에 도달하도록 상기 태양 전지 웨이퍼를 상기 진공 매니폴드의 상부 표면의 평탄한 영역을 따라 진행시키고, 이후에 상기 태양 전지 웨이퍼를 상기 태양 전지 웨이퍼가 절단되는 상기 진공 매니폴드의 상부 표면의 절단 영역 내로 진행시키는 단계를 포함하며, 상기 진공 매니폴드의 절단 영역은 상기 제1 곡률보다 급격한 제2 곡률을 가진다.6F. The method of any of clauses 2F- 5F, wherein the solar cell wafer is advanced along a planar region of the top surface of the vacuum manifold to reach a curved transition region of the top surface of the vacuum manifold having a first curvature and thereafter advancing the solar cell wafer into a cut region of an upper surface of the vacuum manifold where the solar cell wafer is cut, wherein the cut area of the vacuum manifold is sharper than the first curvature. have curvature.
7F. 사항 6F의 방법에서, 상기 전이 영역의 곡률은 증가하는 곡률의 연속되는 기하학적 함수에 의해 정의된다.7F. The method of clause 6F, wherein the curvature of the transition region is defined by a continuous geometric function of increasing curvature.
8F. 사항 7F의 방법에서, 상기 절단 영역의 곡률은 증가하는 곡률의 연속되는 기하학적 함수에 의해 정의된다.8F. The method of clause 7F, wherein the curvature of the cut region is defined by a continuous geometric function of increasing curvature.
9F. 사항 6F의 방법에서, 상기 제2 곡률보다 급격한 제3 곡률을 갖는 상기 진공 매니폴드의 후 절단 영역 내로 진행시키는 단계를 포함한다.9F. The method of clause 6F, comprising advancing into a post cut region of the vacuum manifold having a third curvature that is steeper than the second curvature.
10F. 사항 9F의 방법에서, 상기 곡선의 전이 영역, 상기 절단 영역 및 상기 후 절단 영역의 곡률들은 증가하는 곡률의 연속되는 기하학적 함수에 의해 정의된다.10F. The method of clause 9F, wherein the curvatures of the transition region, the cut region and the post cut region of the curve are defined by a continuous geometric function of increasing curvature.
11F. 사항 7F, 사항 8F, 또는 사항 10F의 방법에서, 상기 증가하는 곡률의 연속되는 기하학적 함수는 클로소이드(clothoid)이다.11F. The method of clause 7F, clause 8F, or clause 10F, wherein the continuous geometric function of increasing curvature is a clothoid.
12F. 사항 1F-사항 11F 중의 임의의 것의 방법에서, 각 스크라이브 라인을 따라 단일의 절단하는 크랙의 생성 및 전파를 증진시키는 각 스크라이브 라인을 따라서 비대칭의 스트레스 분포를 제공하도록 각 스크라이브 라인의 대향하는 단부보다는 각 스크라이브 라인의 일측 단부에서 상기 태양 전지 웨이퍼 및 상기 곡선의 표면 사이에 보다 강한 진공을 인가하는 단계를 포함한다.12F. The method of any of clauses 1F- 11F, wherein each scribe line rather than opposite ends of each scribe line provides an asymmetrical stress distribution along each scribe line that promotes generation and propagation of a single cutting crack along each scribe line. and applying a stronger vacuum between the solar cell wafer and the curved surface at one end of the scribe line.
13F. 사항 1F-사항 12F 중의 임의의 것의 방법에서, 상기 곡선의 표면으로부터 상기 절단된 태양 전지들을 제거하는 단계를 포함하며, 상기 절단된 태양 전지들의 에지들은 상기 곡선의 표면으로부터의 상기 태양 전지들의 제거 이전에 접촉되지 않는다.13F. The method of any of clauses 1F- 12F, comprising removing the cleaved solar cells from the curved surface, wherein the edges of the cleaved solar cells are prior to removal of the solar cells from the curved surface. not in contact with
14F. 사항 1F-사항 13F 중의 임의의 것의 방법에서,14F. The method of any of clauses 1F-13F, comprising:
상기 태양 전지 웨이퍼 상으로 레이저 스크라이빙하는 단계; 및laser scribing onto the solar cell wafer; and
상기 태양 전지 웨이퍼를 상기 스크라이브 라인들을 따라 절단하는 단계 이전에 상기 태양 전지 웨이퍼의 상면의 일부들에 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 포함하며;applying an electrically conductive adhesive bonding material to portions of a top surface of the solar cell wafer prior to cutting the solar cell wafer along the scribe lines;
각 절단된 태양 전지는 그 상면의 절단된 에지를 따라 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부를 포함한다.Each cleaved solar cell includes a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed along a cleaved edge of its top surface.
15F. 사항 14F의 방법에서, 상기 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하고, 이후에 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 적용하는 단계를 포함한다.15F. The method of clause 14F, comprising laser scribing the scribe lines and thereafter applying the electrically conductive adhesive bonding material.
16F. 사항 14F의 방법에서, 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질을 적용하고, 이후에 상기 스크라이브 라인들을 레이저 스크라이빙하는 단계를 포함한다.16F. The method of clause 14F, comprising applying the electrically conductive adhesive bonding material and thereafter laser scribing the scribe lines.
17F. 사항 14F-사항 16F 중의 임의의 것의 방법에 의해 제조되는 절단된 태양 전지들로부터 태양 전지들의 스트링을 만드는 방법에 있어서, 상기 절단된 태양 전지들은 직사각형이며, 상기 방법은,17F. A method of making a string of solar cells from cleaved solar cells manufactured by the method of any of clauses 14F-16F, wherein the cleaved solar cells are rectangular, the method comprising:
상기 복수의 직사각형의 태양 전지들을 그 사이에 배치되는 상기 전기적으로 도전성인 접착 결합 물질의 일부로 슁글드 방식으로 중첩되는 인접하는 직사각형의 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열하는 단계; 및arranging the plurality of rectangular solar cells in line with long sides of adjacent rectangular solar cells overlapping in a shingled manner with a portion of the electrically conductive adhesive bonding material disposed therebetween; and
상기 전기적으로 도전성인 결합 물질을 큐어링하여, 인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들을 결합하고, 이들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.curing the electrically conductive bonding material, bonding adjacent and overlapping rectangular solar cells, and electrically connecting them in series.
18F. 사항 1F-사항 17F 중의 임의의 것의 방법에서, 상기 태양 전지 웨이퍼는 정사각형 또는 의사 정사각형의 실리콘 태양 전지 웨이퍼이다.18F. The method of any of clauses 1F-17F, wherein the solar cell wafer is a square or pseudo-square silicon solar cell wafer.
1G. 전지들의 스트링을 만드는 방법에 있어서, 상기 방법은,1G. A method of making a string of cells, the method comprising:
각각의 하나 또는 그 이상의 정사각형의 태양 전지들 상에 후면 금속화 패턴을 형성하는 단계;forming a back surface metallization pattern on each of the one or more square solar cells;
각각의 상기 하나 또는 그 이상의 정사각형의 태양 전지들 상에 단일 스텐실 프린팅 단계에서 단일 스텐실을 사용하여 완전한 전면 금속화 패턴을 스텐실 프린팅하는 단계;stencil printing a complete front surface metallization pattern using a single stencil in a single stencil printing step on each of the one or more square solar cells;
상기 하나 또는 그 이상의 정사각형의 태양 전지들로부터 각기 완전한 전면 금속화 패턴 및 후면 금속화 패턴을 구비하는 복수의 직사각형의 태양 전지들을 형성하도록 각 정사각형의 태양 전지를 둘 또는 그 이상의 직사각형의 태양 전지들로 분리하는 단계;Each square solar cell is divided into two or more rectangular solar cells to form a plurality of rectangular solar cells each having a complete front surface metallization pattern and a back surface metallization pattern from the one or more square solar cells. separating;
상기 복수의 직사각형의 태양 전지들을 슁글드 방식으로 중첩되고 인접하는 직사각형의 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열하는 단계; 및arranging the plurality of rectangular solar cells in a line with long sides of adjacent rectangular solar cells overlapping in a shingled manner; and
인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍 내의 상기 직사각형의 태양 전지들을 상기 쌍 내의 직사각형의 태양 전지들의 하나의 전면 금속화 패턴을 상기 쌍 내의 직사각형의 태양 전지들의 다른 하나의 후면 금속화 패턴과 전기적으로 연결하도록 이들 사이에 배치되는 전기적으로 도전성인 결합 물질로 서로 도전성으로 결합하여, 상기 복수의 직사각형의 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하는 단계를 포함한다.Electrically connecting the rectangular solar cells in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells with one front side metallization pattern of rectangular solar cells in the pair with the other back side metallization pattern of rectangular solar cells in the pair. and electrically connecting the plurality of rectangular solar cells in series by conductively bonding to each other with an electrically conductive bonding material disposed therebetween to connect to each other.
2G. 사항 1G의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 정사각형의 태양 전지들 상의 전면 금속화 패턴의 하나 또는 그 이상의 특징들을 한정하는 상기 스텐실의 모든 부분들은 스텐실 프린팅 동안에 상기 스텐실의 평면 내에 놓이도록 상기 스텐실 의 다른 부분들에 대한 물리적 연결들에 의해 제한된다.2G. The method of clause 1G, wherein all portions of the stencil defining one or more features of a front surface metallization pattern on the one or more square solar cells lie within the plane of the stencil during stencil printing. Limited by physical connections to parts.
3G. 사항 1G의 방법에서, 각 직사각형의 태양 전지 상의 상기 전면 금속화 패턴은 상기 직사각형의 태양 전지의 긴 측면들에 직교하게 배향되는 복수의 핑거들을 포함하며, 상기 전면 금속화 패턴 내의 상기 핑거들은 상기 전면 금속화 패턴에 의해 서로 물리적으로 연결되지 않는다.3G. The method of clause 1G, wherein the front surface metallization pattern on each rectangular solar cell comprises a plurality of fingers oriented orthogonal to long sides of the rectangular solar cell, wherein the fingers in the front surface metallization pattern comprise the front surface They are not physically connected to each other by the metallization pattern.
4G. 사항 3G의 방법에서, 상기 핑거들은 약 10미크론 내지 약 90미크론의 폭들을 가진다.4G. The method of clause 3G, wherein the fingers have widths from about 10 microns to about 90 microns.
5G. 사항 3G의 방법에서, 상기 핑거들은 약 10미크론 내지 약 50미크론의 폭들을 가진다.5G. The method of clause 3G, wherein the fingers have widths between about 10 microns and about 50 microns.
6G. 사항 3G의 방법에서, 상기 핑거들은 약 10미크론 내지 약 30미크론의 폭들을 가진다.6G. The method of clause 3G, wherein the fingers have widths between about 10 microns and about 30 microns.
7G. 사항 3G의 방법에서, 상기 핑거들은 약 10미크론 내지 약 50미크론의 상기 직사각형의 태양 전지의 전면에 직교하는 높이들을 가진다.7G. The method of clause 3G, wherein the fingers have heights orthogonal to the front surface of the rectangular solar cell of from about 10 microns to about 50 microns.
8G. 사항 3G의 방법에서, 상기 핑거들은 약 30 미크론 또는 그 이상의 상기 직사각형의 태양 전지의 전면에 직교하는 높이들을 가진다.8G. The method of clause 3G, wherein the fingers have heights orthogonal to the front surface of the rectangular solar cell of about 30 microns or more.
9G. 사항 3G의 방법에서, 각 직사각형의 태양 전지 상의 상기 전면 금속화 패턴은 상기 직사각형의 태양 전지의 긴 측면의 에지에 평행하고 인접하는 복수의 콘택 패드들을 포함하며, 각 콘택 패드는 대응되는 핑거의 단부에 위치한다.9G. The method of clause 3G, wherein the front surface metallization pattern on each rectangular solar cell comprises a plurality of contact pads parallel and adjacent an edge of a long side of the rectangular solar cell, each contact pad having an end of a corresponding finger. is located in
10G. 사항 3G의 방법에서, 각 직사각형의 태양 전지 상의 상기 후면 금속화 패턴은 상기 직사각형의 태양 전지의 긴 측면의 에지에 평행하고 인접하여 열로 배열되는 복수의 콘택 패드들을 포함하며, 인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍은 상기 쌍 내의 직사각형의 태양 전지들의 다른 것 상의 전면 금속화 패턴 내의 대응되는 핑거들과 정렬되고 전기적으로 연결되는 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 하나 상의 각각의 상기 후면 콘택 패드들과 배열된다.10G. The method of clause 3G, wherein the back surface metallization pattern on each rectangular solar cell comprises a plurality of contact pads arranged in a row parallel and adjacent to an edge of a long side of the rectangular solar cell, wherein the Each pair of solar cells has respective said back contact pads on one of the pair of rectangular solar cells aligned and electrically connected with corresponding fingers in a front surface metallization pattern on the other of the rectangular solar cells in the pair. is arranged with
11G. 사항 3G의 방법에서, 각 직사각형의 태양 전지 상의 상기 후면 금속화 패턴은 상기 직사각형의 태양 전지의 긴 측면의 에지에 평행하고 인접하여 진행되는 버스 바를 포함하며, 인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍은 상기 쌍 내의 직사각형의 태양 전지들의 다른 것 상의 전면 금속화 패턴 내의 핑거들과 중첩되고 전기적으로 연결되는 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 하나 상의 버스 바와 배열된다.11G. The method of clause 3G, wherein the back surface metallization pattern on each rectangular solar cell comprises a bus bar running parallel and adjacent to an edge of a long side of the rectangular solar cell, each of the adjacent and overlapping rectangular solar cells The pair is arranged with a bus bar on one of the pair of rectangular solar cells overlapping and electrically connected with fingers in the front surface metallization pattern on the other of the rectangular solar cells in the pair.
12G. 사항 3G의 방법에서,12G. In the method of the matter 3G,
각 직사각형의 태양 전지 상의 상기 전면 금속화 패턴은 상기 직사각형의 태양 전지의 긴 측면의 에지에 평행하고 인접하게 배열되는 복수의 콘택 패드들을 포함하고, 각 콘택 패드는 대응되는 핑거의 단부에 위치하며; the front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads arranged parallel to and adjacent to an edge of a long side of the rectangular solar cell, each contact pad located at an end of a corresponding finger;
각 직사각형의 태양 전지 상의 상기 후면 금속화 패턴은 상기 직사각형의 태양 전지의 긴 측면의 에지에 평행하고 인접한 열로 배열되는 복수의 콘택 패드들을 포함하고;the back surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads arranged in rows parallel and adjacent to the edge of a long side of the rectangular solar cell;
인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍은 상기 쌍 내의 다른 직사각형의 태양 전지들 상의 전면 금속화 패턴 내의 콘택 패드와 중첩되고 전기적으로 연결되고 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 하나 상의 각각의 상기 후면 콘택 패드들을 구비하여 배열된다.Each pair of adjacent, overlapping rectangular solar cells overlaps and is electrically connected with a contact pad in a front surface metallization pattern on the other rectangular solar cells in the pair and each said back surface on one of the pair of rectangular solar cells. arranged with contact pads.
13G. 사항 12G의 방법에서, 인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍 내의 상기 직사각형의 태양 전지들은 상기 중첩되는 전면 및 후면 콘택 패드들 사이에 배치되는 전기적으로 도전성인 결합 물질의 별개의 부분들에 의해 서로 도전성으로 결합된다.13G. The method of clause 12G, wherein the rectangular solar cells in each pair of adjacent overlapping rectangular solar cells are formed by discrete portions of electrically conductive bonding material disposed between the overlapping front and back contact pads. conductively coupled to each other.
14G. 사항 3G의 방법에서, 인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍 내의 상기 직사각형의 태양 전지들은 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 하나의 전면 금속화 패턴 및 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 다른 하나의 후면 금속화 패턴 내의 핑거들의 중첩된 단부들 사이의 전기적으로 도전성인 결합 물질의 별개의 부분들에 의해 서로 도전성으로 결합된다.14G. The method of clause 3G, wherein the rectangular solar cells in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells comprise one front surface metallization pattern of the pair of rectangular solar cells and the other of the pair of rectangular solar cells. conductively coupled to each other by discrete portions of electrically conductive bonding material between the overlapping ends of the fingers in the backside metallization pattern.
15G. 사항 3G의 방법에서, 인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍 내의 상기 직사각형의 태양 전지들은 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 하나의 전면 금속화 패턴 및 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 다른 하나의 후면 금속화 패턴 내의 핑거들의 중첩된 단부들 사이의 전기적으로 도전성인 결합 물질의 파선 또는 연속되는 라인들에 의해 서로 도전성으로 결합되며, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질의 파선 또는 연속되는 라인은 상기 핑거들의 하나 또는 그 이상을 전기적으로 상호 연결한다.15G. The method of clause 3G, wherein the rectangular solar cells in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells comprise one front surface metallization pattern of the pair of rectangular solar cells and the other of the pair of rectangular solar cells. are conductively coupled to each other by a dashed or continuous line of electrically conductive bonding material between overlapping ends of the fingers in the backside metallization pattern, wherein the dashed or continuous line of electrically conductive bonding material represents the finger electrically interconnect one or more of them.
16G. 사항 3G의 방법에서,16G. In the method of the matter 3G,
각 직사각형의 태양 전지 상의 상기 전면 금속화 패턴은 상기 직사각형의 태양 전지의 긴 측면의 에지에 평행하고 인접하게 배열되는 복수의 콘택 패드들을 포함하고, 각 콘택 패드는 대응되는 핑거의 단부에 위치하며;the front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads arranged parallel to and adjacent to an edge of a long side of the rectangular solar cell, each contact pad located at an end of a corresponding finger;
인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍 내의 상기 직사각형의 태양 전지들은 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 하나의 전면 금속화 패턴 및 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 다른 하나의 후면 금속화 패턴 내의 상기 콘택 패드들 사이에 배치되는 전기적으로 도전성인 결합 물질의 별개의 부분들에 의해 서로 도전성으로 결합된다.The rectangular solar cells in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells are arranged in one of the front surface metallization patterns of the pair of rectangular solar cells and the rear surface metallization pattern in the other of the rectangular solar cells pair. conductively coupled to each other by discrete portions of electrically conductive bonding material disposed between the contact pads.
17G. 사항 3G의 방법에서,17G. In the method of the matter 3G,
각 직사각형의 태양 전지 상의 상기 전면 금속화 패턴은 상기 직사각형의 태양 전지의 긴 측면의 에지에 평행하고 인접하게 배열되는 복수의 콘택 패드들을 포함하고, 각 콘택 패드는 대응되는 핑거의 단부에 위치하며;the front surface metallization pattern on each rectangular solar cell includes a plurality of contact pads arranged parallel to and adjacent to an edge of a long side of the rectangular solar cell, each contact pad located at an end of a corresponding finger;
인접하고 중첩되는 직사각형의 태양 전지들의 각 쌍 내의 상기 직사각형의 태양 전지들은 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 하나의 전면 금속화 패턴 및 상기 직사각형의 태양 전지들의 쌍의 다른 하나의 후면 금속화 패턴 내의 콘택 패드들 사이의 전기적으로 도전성인 결합 물질의 파선 또는 연속되는 라인들에 의해 서로 도전성으로 결합되며, 상기 전기적으로 도전성인 결합 물질의 파선 또는 연속되는 라인은 상기 핑거들의 하나 또는 그 이상을 전기적으로 상호 연결한다.The rectangular solar cells in each pair of adjacent and overlapping rectangular solar cells have contacts in one front side metallization pattern of the pair of rectangular solar cells and the other back side metallization pattern of the pair of rectangular solar cells. conductively coupled to each other by dashed or continuous lines of electrically conductive bonding material between pads, wherein the dashed or continuous line of electrically conductive bonding material electrically interconnects one or more of the fingers connect
18G. 사항 1G-사항 17G 중의 임의의 것의 방법에서, 상기 전면 금속화 패턴은 실버 페이스트로 형성된다.18G. The method of any of clauses 1G-17G, wherein the front surface metallization pattern is formed of a silver paste.
1H. 복수의 태양 전지들을 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은,1H. A method of manufacturing a plurality of solar cells, the method comprising:
하나 또는 그 이상의 전면 비정질 실리콘층들을 결정질 실리콘 웨이퍼의 전면 상에 증착하는 단계를 포함하고, 상기 전면 비정질 실리콘층들은 상기 태양 전지들의 동작에서 광에 의해 조명되며;depositing one or more front surface amorphous silicon layers on the front surface of a crystalline silicon wafer, wherein the front surface amorphous silicon layers are illuminated by light in operation of the solar cells;
하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들을 상기 전면으로부터 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 대향하는 측면 상의 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 후면 상에 증착하는 단계를 포함하고;depositing one or more rear surface amorphous silicon layers on a rear surface of the crystalline silicon wafer on an opposite side of the crystalline silicon wafer from the front surface;
상기 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 실리콘층들 내에 하나 또는 그 이상의 전면 트렌치들을 형성하도록 상기 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 실리콘층들을 패터닝하는 단계를 포함하며;patterning the one or more front surface amorphous silicon layers to form one or more front surface trenches in the one or more front surface amorphous silicon layers;
상기 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 실리콘층들 상부 및 상기 전면 트렌치들 내에 전면 패시베이션층을 증착하는 단계를 포함하고;depositing a front surface passivation layer over the one or more front surface amorphous silicon layers and in the front surface trenches;
상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들 내에 하나 또는 그 이상의 후면 트렌치들을 형성하도록 상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들을 패터닝하는 단계를 포함하며, 각각의 상기 하나 또는 그 이상의 후면 트렌치들은 상기 전면 트렌치들의 대응되는 것과 일렬로 형성되고;patterning the one or more rear surface amorphous silicon layers to form one or more rear surface trenches in the one or more rear surface amorphous silicon layers, wherein each of the one or more rear surface trenches comprises the front surface trench. formed in line with their counterparts;
상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들 상부 및 상기 후면 트렌치들 내에 후면 패시베이션층을 증착하는 단계를 포함하며;depositing a backside passivation layer over the one or more backside amorphous silicon layers and within the backside trenches;
하나 또는 그 이상의 절단 평면(cleavage plane)들에서 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함하고, 각 절단 평면은 대응되는 전면 및 후면 트렌치들의 다른 쌍에 중심을 두거나 실질적으로 중심을 둔다.cleaving the crystalline silicon wafer in one or more cleavage planes, each cleavage plane centered or substantially centered on a different pair of corresponding front and back trenches.
2H. 사항 1H의 방법에서, 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 전면에 도달되도록 상기 전면 비정질 실리콘층들을 관통하는 상기 하나 또는 그 이상의 전면 트렌치들을 형성하는 단계를 포함한다.2H. The method of clause 1H, comprising forming the one or more front surface trenches through the front surface amorphous silicon layers to reach the front surface of the crystalline silicon wafer.
3H. 사항 1H의 방법에서, 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 후면에 도달되도록 상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 실리콘층들을 관통하는 상기 하나 또는 그 이상의 후면 트렌치들을 형성하는 단계를 포함한다.3H. The method of clause 1H, comprising forming the one or more rear surface trenches through the one or more rear surface amorphous silicon layers to reach the rear surface of the crystalline silicon wafer.
4H. 사항 1H의 방법에서, 투명 도전성 산화물로 상기 전면 패시베이션층 및 상기 후면 패시베이션층을 형성하는 단계를 포함한다. 4H. The method of clause 1H, comprising forming said front side passivation layer and said back side passivation layer from a transparent conductive oxide.
5H. 사항 1H의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 절단하도록 상기 결정질 실리콘 웨이퍼 내에 열 스트레스를 유도하도록 레이저를 사용하는 단계를 포함한다. 5H. The method of clause 1H, comprising using a laser to induce thermal stress in the crystalline silicon wafer to cut the crystalline silicon wafer in the one or more cutting planes.
6H. 사항 1H의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 기계적으로 절단하는 단계를 포함한다.6H. The method of clause 1H, comprising mechanically cutting the crystalline silicon wafer in the one or more cutting planes.
7H. 사항 1H의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 전면 비정질 결정질 실리콘층들은 상기 결정질 실리콘 웨이퍼와 n-p 접합을 형성한다.7H. The method of clause 1H, wherein said one or more front surface amorphous crystalline silicon layers form an n-p junction with said crystalline silicon wafer.
8H. 사항 7H의 방법에서, 그 후면측으로부터 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함한다.8H. The method of clause 7H, comprising cutting the crystalline silicon wafer from its backside.
9H. 사항 1H의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 후면 비정질 결정질 실리콘층들은 상기 결정질 실리콘 웨이퍼와 n-p 접합을 형성한다.9H. The method of clause 1H, wherein said one or more back surface amorphous crystalline silicon layers form an n-p junction with said crystalline silicon wafer.
10H. 사항 9H의 방법에서, 그 전면측으로부터 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함한다.10H. The method of clause 9H, comprising cutting the crystalline silicon wafer from its front side.
11H. 복수의 태양 전지들을 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은,11H. A method of manufacturing a plurality of solar cells, the method comprising:
결정질 실리콘 웨이퍼의 제1 표면 내에 하나 또는 그 이상의 트렌치들을 형성하는 단계;forming one or more trenches in a first surface of a crystalline silicon wafer;
상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 제1 표면상에 하나 또는 그 이상의 비정질 실리콘층들을 증착하는 단계;depositing one or more amorphous silicon layers on the first surface of the crystalline silicon wafer;
상기 트렌치들 내에 및 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 제1 표면상의 하나 또는 그 이상의 비정질 실리콘층들 상에 패시베이션층을 증착하는 단계;depositing a passivation layer in the trenches and on one or more amorphous silicon layers on the first surface of the crystalline silicon wafer;
상기 제1 표면으로부터 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 대향하는 에지 상의 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 제2 표면상에 하나 또는 그 이상의 비정질 실리콘층들을 증착하는 단계; 및depositing one or more amorphous silicon layers on a second surface of the crystalline silicon wafer on an opposite edge of the crystalline silicon wafer from the first surface; and
하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함하며, 각 절단 평면은 상기 하나 또는 그 이상의 트렌치들의 다른 것에 중심을 두거나 실질적으로 중심을 둔다.cleaving the crystalline silicon wafer in one or more cleavage planes, each cleavage plane centered or substantially centered in the other of the one or more trenches.
12H. 사항 11H의 방법에서, 투명 도전성 물질로 상기 패시베이션층을 형성하는 단계를 포함한다. 12H. The method of clause 11H, comprising forming said passivation layer from a transparent conductive material.
13H. 사항 11H의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 절단하기 위해 상기 결정질 실리콘 웨이퍼 내에 열 스트레스를 유도하도록 레이저를 사용하는 단계를 포함한다. 13H. The method of clause 11H, comprising using a laser to induce thermal stress in the crystalline silicon wafer to cut the crystalline silicon wafer in the one or more cutting planes.
14H. 사항 11H의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 절단 평면들에서 상기 결정질 실리콘 웨이퍼를 기계적으로 절단하는 단계를 포함한다.14H. The method of clause 11H, comprising mechanically cutting the crystalline silicon wafer in the one or more cutting planes.
15H. 사항 11H의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 제1 표면 비정질 결정질 실리콘층들은 상기 결정질 실리콘 웨이퍼와 n-p 접합을 형성한다.15H. The method of clause 11H, wherein the one or more first surface amorphous crystalline silicon layers form an n-p junction with the crystalline silicon wafer.
16H. 사항 11H의 방법에서, 상기 하나 또는 그 이상의 제2 표면 비정질 결정질 실리콘층들은 상기 결정질 실리콘 웨이퍼와 n-p 접합을 형성한다.16H. The method of clause 11H, wherein the one or more second surface amorphous crystalline silicon layers form an n-p junction with the crystalline silicon wafer.
17H. 사항 11H의 방법에서, 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 제1 표면은 상기 태양 전지들의 동작에서 광에 의해 조명된다.17H. The method of clause 11H, wherein the first surface of the crystalline silicon wafer is illuminated by light in operation of the solar cells.
18H. 사항 11H의 방법에서, 상기 결정질 실리콘 웨이퍼의 제2 표면은 상기 태양 전지들의 동작에서 광에 의해 조명된다.18H. The method of clause 11H, wherein the second surface of the crystalline silicon wafer is illuminated by light in operation of the solar cells.
19H. 태양 전지 패널(solar panel)은,19H. Solar panel (solar panel),
복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 슁글드 방식으로 중첩되고 서로 도전성으로 결합되는 인접하는 태양 전지들의 당부들과 일렬로 배열되는 복수의 태양 전지들을 구비하며;comprising a plurality of super cells, each super cell having a plurality of solar cells arranged in line with the requirements of adjacent solar cells overlapping and conductively coupled to each other in a shingled manner to electrically connect the solar cells in series and;
각 태양 전지는 결정질 실리콘 베이스(base), n-p 접합을 형성하도록 상기 결정질 실리콘 베이스의 제1 표면상에 배치되는 하나 또는 그 이상의 제1 표면 비정질 실리콘층들, 상기 제1 표면으로부터 상기 결정질 실리콘 베이스의 대향하는 측면 상의 상기 결정질 실리콘 베이스의 제2 표면상에 배치되는 하나 또는 그 이상의 제2 표면 비정질 실리콘층들, 그리고 상기 제1 표면 비정질 실리콘층들의 에지들, 상기 제2 표면 비정질 실리콘층들의 에지들, 또는 상기 제1 표면 비정질 실리콘층들의 에지들 및 상기 제2 표면 비정질 실리콘층들의 에지들에서 전하 재결합을 방지하는 패시베이션층들을 포함한다.Each solar cell comprises a crystalline silicon base, one or more first surface amorphous silicon layers disposed on a first surface of the crystalline silicon base to form an np junction, a layer of the crystalline silicon base from the first surface. one or more second surface amorphous silicon layers disposed on a second surface of the crystalline silicon base on an opposite side, and edges of the first surface amorphous silicon layers, edges of the second surface amorphous silicon layers , or passivation layers for preventing charge recombination at edges of the first surface amorphous silicon layers and edges of the second surface amorphous silicon layers.
20H. 사항 19H의 태양 전지 패널에서, 상기 패시베이션층들은 투명 도전성 산화물을 포함한다.20H. The solar cell panel of clause 19H, wherein said passivation layers comprise a transparent conductive oxide.
21H. 사항 19H의 태양 전지 패널에서, 상기 슈퍼 셀들은 상기 태양 전지 패널의 동작 동안에 태양 복사에 의해 조명되는 상기 태양 전지 패널의 전면을 형성하도록 단일의 열, 또는 둘 또는 그 이상의 평행한 열들로 배열된다.21H. The solar panel of clause 19H, wherein the super cells are arranged in a single row, or in two or more parallel rows, to form a front side of the solar panel that is illuminated by solar radiation during operation of the solar panel.
Z1. 태양광 모듈은,Z1. solar modules,
둘 또는 그 이상의 평행한 열들 내의 복수의 직렬 연결된 슈퍼 셀들로서 배열되는 약 250보다 크거나 같은 숫자 N의 직사각형 또는 실질적으로 직사각형의 실리콘 태양 전지들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 상기 슈퍼 셀 내의 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 중첩되고 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제로 서로 도전성으로 직접 결합되는 인접하는 실리콘 태양 전지들의 긴 측면들과 일렬로 배열되는 복수의 실리콘 태양 전지들을 구비하며;A number N greater than or equal to about 250 rectangular or substantially rectangular silicon solar cells arranged as a plurality of series-connected super cells in two or more parallel rows, wherein each super cell is a silicon solar cell within the super cell. a plurality of silicon solar cells arranged in line with long sides of adjacent silicon solar cells overlapping to electrically connect them in series and conductively bonded directly to each other with an electrically and thermally conductive adhesive;
하나 또는 그 이상의 바이패스 다이오드들을 포함하고;one or more bypass diodes;
상기 태양광 모듈 내의 인접하는 평행한 열들의 각 쌍은 상기 쌍의 하나의 열 내의 중심으로 위치하는 태양 전지 상의 후면 전기적 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 쌍의 다른 하나의 열 내의 인접하는 태양 전지 상의 후면 전기적 콘택에 도전성으로 결합되는 바이패스 다이오드에 의해 전기적으로 연결된다.Each pair of adjacent parallel rows in the solar module is conductively coupled to a backside electrical contact on a centrally located solar cell in one row of the pair, and is conductively coupled to a back surface electrical contact on an adjacent solar cell in the other row of the pair. Electrically connected by a bypass diode conductively coupled to the backside electrical contact.
Z2. 사항 Z1의 태양광 모듈에서, 인접하는 평행한 열들의 각 쌍은 상기 쌍의 다른 하나의 열 내의 태양 전지 상의 후면 전기적 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 쌍의 다른 하나의 열 내의 인접하는 태양 전지 상의 후면 전기적 콘택에 도전성으로 결합되는 적어도 하나의 다른 바이패스 다이오드에 의해 전기적으로 연결된다.Z2. The solar module of clause Z1, wherein each pair of adjacent parallel rows is conductively coupled to a backside electrical contact on the solar cells in the other row of the pair, wherein the electrically connected by at least one other bypass diode conductively coupled to the backside electrical contact.
Z3. 사항 Z2의 태양광 모듈에서, 인접하는 평행한 열들의 각 쌍은 상기 쌍의 다른 하나의 열 내의 태양 전지 상의 후면 전기적 콘택에 도전성으로 결합되고, 상기 쌍의 다른 하나의 열 내의 인접하는 태양 전지 상의 후면 전기적 콘택에 도전성으로 결합되는 적어도 하나의 다른 바이패스 다이오드에 의해 전기적으로 연결된다.Z3. The solar module of clause Z2, wherein each pair of adjacent parallel rows is conductively coupled to a backside electrical contact on a solar cell in the other row of the pair, wherein the electrically connected by at least one other bypass diode conductively coupled to the backside electrical contact.
Z4. 사항 Z1의 태양광 모듈에서, 상기 전기적 및 열적으로 도전성인 접착제는 인접하는 태양 전지들 사이에 약 50미크론보다 작거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 두께 및 약 1.5W/(미터-K)보다 크거나 같은 상기 태양 전지들에 직교하는 열전도율을 갖는 결합들을 형성한다.Z4. The solar module of clause Z1, wherein the electrically and thermally conductive adhesive has a thickness orthogonal to the solar cells less than or equal to about 50 microns between adjacent solar cells and less than about 1.5 W/(meter-K). Form bonds with thermal conductivity orthogonal to the solar cells greater than or equal to.
Z5. 사항 Z1의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 전면 및 후면 유리 시트들 사이의 열가소성 올레핀층 내에 봉지된다.Z5. The solar module of clause Z1, wherein the super cells are encapsulated in a thermoplastic olefin layer between front and back glass sheets.
Z6. 사항 Z1의 태양광 모듈에서, 상기 중첩되는 태양 전지들 사이의 도전성 결합들은 상기 슈퍼 셀들에 상기 태양광 모듈의 손상 없이 약 -40℃ 내지 약 100℃의 온도 범위에 대해 상기 열들에 평행한 방향으로 상기 슈퍼 셀들 및 상기 유리 전면 시트 사이의 열팽창의 불일치를 수용하는 기계적 컴플라이언스를 제공한다.Z6. The solar module of clause Z1, wherein the conductive bonds between the overlapping solar cells are in a direction parallel to the rows for a temperature range of about -40°C to about 100°C without damaging the solar module to the super cells. provide mechanical compliance to accommodate the mismatch in thermal expansion between the super cells and the glass front sheet.
Z7. 사항 Z1-사항 Z6 중의 임의의 것의 태양광 모듈에서, N은 약 300보다 크거나 같거나, 약 350보다 크거나 같거나, 약 400보다 크거나 같거나, 약 450보다 크거나 같거나, 약 500보다 크거나 같거나, 약 550보다 크거나 같거나, 약 600보다 크거나 같거나, 약 650보다 크거나 같거나, 약 700보다 크거나 같다.Z7. The solar module of any of clauses Z1-Z6, wherein N is greater than or equal to about 300, greater than or equal to about 350, greater than or equal to about 400, greater than or equal to about 450, or about 500 greater than or equal to, greater than or equal to about 550, greater than or equal to about 600, greater than or equal to about 650, greater than or equal to about 700.
Z8. 사항 Z1-사항 Z7 중의 임의의 것의 태양광 모듈에서, 상기 슈퍼 셀들은 약 120볼트보다 크거나 같거나, 약 180볼트보다 크거나 같거나, 약 240볼트보다 크거나 같거나, 약 300볼트보다 크거나 같거나, 약 360볼트보다 크거나 같거나, 약 420볼트보다 크거나 같거나, 약 480볼트, 약 540볼트보다 크거나 같거나, 약 600볼트보다 크거나 같은 높은 직류 전압을 제공하도록 전기적으로 연결된다.Z8. The solar module of any of clauses Z1-Z7, wherein the super cells are greater than or equal to about 120 volts, greater than or equal to about 180 volts, greater than or equal to about 240 volts, or greater than about 300 volts. electrically to provide a high direct current voltage greater than or equal to, greater than or equal to about 360 volts, greater than or equal to about 420 volts, greater than or equal to about 480 volts, greater than or equal to about 540 volts, or greater than or equal to about 600 volts. connected
Z9. 태양 에너지 시스템은,Z9. solar energy system,
사항 Z1의 태양광 모듈; 및Part Z1 solar module; and
상기 태양광 모듈에 전기적으로 연결되고, AC 출력을 제공하도록 상기 태양광 모듈로부터의 DC 출력을 변환시키도록 구성되는 인버터를 포함한다.and an inverter electrically coupled to the solar module and configured to convert a DC output from the solar module to provide an AC output.
Z10. 사항 Z9의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 DC 대 DC 부스트 구성 요소가 결핍된다.Z10. The solar energy system of clause Z9, wherein said inverter lacks a DC to DC boost component.
Z11. 사항 Z9의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 태양 전지를 역 바이어싱하는 것을 회피하도록 설정되는 최소 전압 이상의 직류 전압에서 상기 태양광 모듈을 동작시키도록 구성된다.Z11. The solar energy system of clause Z9, wherein the inverter is configured to operate the solar module at a direct current voltage above a minimum voltage set to avoid reverse biasing the solar cell.
Z12. 사항 Z11의 태양 에너지 시스템에서, 상기 최소 전압값은 온도에 의존한다.Z12. The solar energy system of clause Z11, wherein said minimum voltage value is temperature dependent.
Z13. 사항 Z9의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 역 바이어스 조건을 인식하며, 상기 역 바이어스 조건을 회피하는 전압에서 상기 태양광 모듈을 동작시키도록 구성된다. Z13. The solar energy system of clause Z9, wherein the inverter is configured to recognize a reverse bias condition and operate the solar module at a voltage that avoids the reverse bias condition.
Z14. 사항 Z13의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 상기 역 바이어스 조건을 회피하도록 상기 태양광 모듈의 전압-전류 출력 곡선의 극대 영역에서 상기 태양광 모듈을 동작시키도록 구성된다.Z14. The solar energy system of clause Z13, wherein the inverter is configured to operate the solar module in a maximal region of a voltage-current output curve of the solar module to avoid the reverse bias condition.
Z15. 사항 Z9-사항 Z14 중의 임의의 것의 태양 에너지 시스템에서, 상기 인버터는 상기 태양광 모듈과 통합되는 마이크로인버터이다.Z15. The solar energy system of any of clauses Z9-Z14, wherein said inverter is a microinverter integrated with said solar module.
본 명세서에서 개시되는 발명은 예시적이며, 제한적인 것은 아니다. 다른 변형들이 본 발명의 관점에서 해당 기술 분야의 숙련자에게 분명할 것이며, 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 포함되도록 의도된 것이다.The invention disclosed herein is illustrative and not restrictive. Other modifications will be apparent to those skilled in the art in view of the present invention and are intended to be included within the scope of the appended claims.
Claims (20)
물리적으로 평행한 열들로 배치되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 인접하고 중첩되는 절단될 수 있는 결정성 실리콘 태양 전지들의 대향하는 에지들과 배열되고, 각각의 슈퍼 셀의 절단될 수 있는 결정성 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 서로 도전성으로 결합되는 복수의 절단될 수 있는 결정성 실리콘 태양 전지들을 구비하며;
상기 복수의 슈퍼 셀들의 인접하는 제1 및 제2 슈퍼 셀들 사이의 갭(gap) 내에서 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 진행되는 버스(bus) 전기적 컨덕터를 포함하고;
상기 버스 전기적 컨덕터에 연결되는 바이패스 다이오드(bypass diode)를 포함하며;
두 개의 슈퍼 셀들을 따른 중간 위치에서 상기 복수의 슈퍼 셀들의 상기 두 개의 슈퍼 셀들을 병렬로 연결하는 하나 또는 그 이상의 인터커넥트(interconnect)들을 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 인터커넥트들은 상기 두 개의 슈퍼 셀들의 하나의 중간의 태양 전지를 상기 두 개의 슈퍼 셀들의 다른 하나의 인접하는 중간의 태양 전지에 전기적으로 연결하며,
상기 버스 전기적 컨덕터는 상기 제1 및 제2 슈퍼 셀들과 평면 내에 상기 중심선을 따라 진행되고, 상기 제1 및 제2 슈퍼 셀들 사이의 영역에서 상기 바이패스 다이오드에 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.In the solar module,
a plurality of super cells arranged in physically parallel rows, each super cell arranged with opposite edges of adjacent and overlapping cleavable silicon solar cells, each super cell being cleavable a plurality of cleavable crystalline silicon solar cells conductively coupled to each other to electrically connect the crystalline silicon solar cells in series;
a bus electrical conductor running along a centerline of the solar module within a gap between adjacent first and second super cells of the plurality of super cells;
a bypass diode coupled to the bus electrical conductor;
one or more interconnects connecting in parallel the two super cells of the plurality of super cells at an intermediate position along the two super cells, the one or more interconnects comprising the two super cells electrically connecting one intermediate solar cell to the other adjacent intermediate solar cell of the two super cells,
wherein the bus electrical conductor runs along the centerline in plane with the first and second super cells and is connected to the bypass diode in the region between the first and second super cells.
상기 태양광 모듈은 두 개의 평행한 짧은 측면들 및 두 개의 평행한 긴 측면들을 갖는 직사각형이며;
상기 태양광 모듈의 중심선은 상기 태양광 모듈의 긴 측면들에 평행하게 진행되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.11. The method of claim 10,
the solar module is rectangular with two parallel short sides and two parallel long sides;
A photovoltaic module, characterized in that the center line of the photovoltaic module runs parallel to the long sides of the photovoltaic module.
상기 태양광 모듈은 두 개의 평행한 짧은 측면들 및 두 개의 평행한 긴 측면들을 갖는 직사각형이며;
상기 태양광 모듈의 중심선은 상기 태양광 모듈의 짧은 측면들에 평행하게 진행되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.14. The method of claim 13,
the solar module is rectangular with two parallel short sides and two parallel long sides;
A photovoltaic module, characterized in that the center line of the photovoltaic module runs parallel to the short sides of the photovoltaic module.
두 개 또는 그 이상의 물리적으로 평행한 열들로 배치되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 인접하고 중첩되는 절단될 수 있는 결정성 실리콘 태양 전지들의 대향하는 에지들과 배열되고, 각각의 슈퍼 셀의 절단될 수 있는 결정성 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 서로 도전성으로 결합되는 복수의 절단될 수 있는 결정성 실리콘 태양 전지들을 구비하며;
상기 복수의 슈퍼 셀들의 인접하는 제1 및 제2 슈퍼 셀들 사이의 갭 내에서 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 진행되는 버스 전기적 컨덕터를 포함하고, 상기 버스 전기적 컨덕터는 상기 제1 및 제2 슈퍼 셀들과 평면 내에서 상기 중심선을 따라 진행되며;
상기 버스 전기적 컨덕터를 바이패스 다이오드에 연결하기 위한 연결 수단을 포함하고;
상기 두 개의 슈퍼 셀들을 따른 중간 위치에서 상기 복수의 슈퍼 셀들의 상기 제1 및 제2 슈퍼 셀들을 병렬로 연결하는 하나 또는 그 이상의 인터커넥트들을 포함하며,
상기 하나 또는 그 이상의 인터커넥트들은 상기 두 개의 슈퍼 셀들의 하나의 중간의 태양 전지를 상기 두 개의 슈퍼 셀들의 다른 하나의 인접하는 중간의 태양 전지에 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.In the solar module,
a plurality of super cells arranged in two or more physically parallel rows, each super cell arranged with opposing edges of adjacent and overlapping cleavable silicon solar cells, each super cell a plurality of cleavable crystalline silicon solar cells conductively coupled to each other to electrically connect the cleavable crystalline silicon solar cells of the cell in series;
a bus electrical conductor running along a centerline of the solar module within a gap between adjacent first and second super cells of the plurality of super cells, the bus electrical conductor comprising the first and second super cells and runs along the centerline in a plane;
connecting means for connecting the bus electrical conductor to a bypass diode;
one or more interconnects connecting in parallel the first and second super cells of the plurality of super cells at an intermediate location along the two super cells;
and said one or more interconnects electrically connect an intermediate solar cell of one of said two super cells to an adjacent intermediate solar cell of another of said two super cells.
물리적으로 평행한 열들로 배열되는 복수의 슈퍼 셀들을 포함하고, 각 슈퍼 셀은 인접하고 중첩되는 절단될 수 있는 결정성 실리콘 태양 전지들의 대향하는 에지들과 배열되고, 각각의 슈퍼 셀의 절단될 수 있는 결정성 실리콘 태양 전지들을 전기적으로 직렬로 연결하도록 서로 도전성으로 결합되는 복수의 절단될 수 있는 결정성 실리콘 태양 전지들을 구비하며;
상기 복수의 슈퍼 셀들을 따른 중간 위치에서 상기 복수의 슈퍼 셀들을 연결하는 하나 또는 그 이상의 인터커넥트들을 포함하고, 상기 하나 또는 그 이상의 인터커넥트들은 상기 슈퍼 셀들의 인접하는 열들 사이의 하나 또는 그 이상의 열 갭들에 걸치며;
바이패스 다이오드에 연결되도록 상기 슈퍼 셀들의 두 개의 인접하는 열들 사이 및 평면 내의 중심선 갭 내에서 상기 태양광 모듈의 중심선을 따라 진행되는 버스 전기적 컨덕터를 포함하고, 상기 중심선 갭은 상기 모듈의 중심선을 따라 진행되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈.In the solar module,
comprising a plurality of super cells arranged in physically parallel rows, each super cell arranged with opposite edges of adjacent and overlapping cleavable silicon solar cells, each super cell being cleavable a plurality of cleavable crystalline silicon solar cells conductively coupled to each other to electrically connect the crystalline silicon solar cells in series;
one or more interconnects connecting the plurality of super cells at an intermediate location along the plurality of super cells, wherein the one or more interconnects are in one or more column gaps between adjacent columns of the super cells. draped over;
a bus electrical conductor running along a centerline of the solar module between two adjacent rows of super cells to be coupled to a bypass diode and within an in-plane centerline gap, wherein the centerline gap is along the centerline of the module; Solar module, characterized in that in progress.
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