Cu strip을 이용한 결정질 실리콘 태양광 모듈 Interconnection 방법

구리는 저항이 적고 가격이 저렴하여 각종 전기 재료의 배선으로 많이 사용된다. 하지만 녹는점이 1000°C 이상이어서, 구리 전선이 소자와 연결되는 경우 solder 들을 적용하여 공정온도를 낮추고 있다. 결정질 실리콘 모듈에서도 solder로 코팅된 구리 ribbon을 이용하여 각각의 태양전지 셀들을 연결한다. 만약 solder 생략이 가능해 지면, 접촉 저항 감소 및 공정 단수화의 장점이 예산된다. 따라서 본 연구에서는 paste type 저온 solder를 이용하여 solder가 없는 구리 리본(cu strip)을 태양광 모듈에 적용하는 방법을 제안하고 태양전지와 구리 리본 사이의 계면을 체계적으로 분석하였다. SnBiAg solder가 포함된 paste를 태양전지 busbar와 구리 리본 사이에 분사한 후, 150 °C로 가열된 상황에서 압력을 가하게 되면 구리 리본과 태양전지의 busbar 가 결합되는 joint가 형성 할 수 있다. 이렇게 제작된 joint의 접촉저항은 기존의 solder가 있는 경우 대비 약 10% 정도 저감되는 장점이 있으며, 결합력도 1N/mm 정도로 나와서 태양광 모듈의 ribbon으로 사용되기 적당하다. 이러한 특성을 기반으로 태양광 모듈을 제작해 본 결과 solder가 포함된 기존 ribbon 대비 성능과 신뢰성 측면에서 동등한 특성이 나타났다. 이를 통해 copper strip 기반 태양광 모듈의 가능성을 확인하였으며, 이 결과는 향후 저가격 고성능 모듈 개발에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 예상된다.