KR100980906B1 - 솔라 모듈 구축 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

구축 공구(14)에 의해 솔라 모듈에 트랙이 삽입되는 솔라 모듈 구축 방법에 있어서, 삽입된 트랙은 구축 공구(14)를 따르는 센서(16)에 의해 동시에 검출된다. 이것은 품질 제어를 달성할 수 있게 한다.
공구, 센서, 트랙폭, 레이저, 검출기, 깊이, 첨필, 스캐닝

Description

솔라 모듈 구축 장치 및 방법{METHOD FOR STRUCTURING SOLAR MODULES AND STRUCTURING DEVICE}
본 발명은 구축 공구에 의해 솔라 모듈에 트랙이 삽입되는 솔라 모듈 구축방법과, 구축 장치에 관한 것이다.
일반적으로 코팅 설비에서 3개의 층으로 코팅되는 유리 기판은 박막 솔라 모듈을 제조하는데 사용된다. 솔라 모듈내에 각각의 셀의 일련의 연결을 위하여, 상기 층은 라인(트랙)을 솔라 모듈에 삽입하므로써 3개의 구축 단계에서 선택적으로 분리된다.
만일 트랙 폭이 너무 크다면, 솔라 모듈의 효율이 좋지 않다. 또한, 트랙 사이에 단락 회로가 발생될 수도 있다.
본 발명의 목적은 삽입된 트랙의 품질이 관찰될 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 삽입된 트랙이 하기의 센서에 의해 검출되는 특정한 형태의 방법에 의해 간단한 방식으로 달성된다. 이러한 측정에 의해, 구축 공구에 보정이 즉시 이루어질 수 있어, 삽입될 남아있는 트랙의 품질이 진행중인 처리과정에서 개선될 수 있다. 따라서, 센서가 구축 공구를 지나 짧은 거리 이동하는 경우 또는 솔라 모듈을 따라 구축 공구와 동시에 이동하는 경우, 특히 유리하다.
본 발명의 양호한 변형예에서, 트랙의 폭 및/또는 깊이의 검출이 제공될 수도 있다. 솔라 모듈의 효율은 트랙을 위해 가능한한 작은 공간이 필요할 경우 개선될 수 있다. 이것은 먼저 만일 트랙이 서로 밀접하게 놓일 경우와, 둘째로 만일 트랙 폭이 작을 경우에 가능하다. 본 발명에 따른 방법은 구축중에는 가장 협소해질 수 있는 트랙이 삽입될 수 있음을 보장할 수 있다. 트랙 깊이를 검출 및 관찰하므로써, 상이한(하부에 놓인) 층 및 단락회로에서 한쪽 트랙으로부터 다른쪽 트랙과의 접촉이 방지될 수 있다.
상기 트랙은 광학적으로 검출되는 것이 바람직하다. 예를 들어 솔라 모듈은 하나이상의 광원, 특히 레이저 또는 LED에 의해 조사될 수 있다. 솔라 모듈에 의해 반사된 하나이상의 신호 및/또는 하나이상의 전송 신호가 검출되어 평가될 수 있다. 예를 들어, 상이한 파장이 검출되어 대응의 정보가 평가될 수 있다. 예를 들어, 각각의 두개의 측정 지점이 기록될 수 있고, 트랙의 엣지에서 하나의 측정 지점이 검출된다. 선택적으로, 3개의 측정 지점이 기록될 수 있으며, 이 경우 적어도 하나의 측정 지점은 검출될 트랙의 내부에 놓여야 한다. 예를 들어 특히 CCD 칩에서 단일의 다차원 어레이 또는 센서가 검출기로서 사용될 수 있다.
또한, 공초점(共焦點) 영상을 생성할 수 있으며 이러한 영상으로부터 삽입된 트랙에 대한 깊이 정보를 결정할 수 있다. 구축 공구는 이러한 깊이 정보에 기초하여 제어될 수 있다.
삽입된 트랙의 프로필이 광학적으로 결정되는 방법의 변형예가 더욱 바람직하다. 이 경우, 이미 인가된 기판 및 박막의 반사 및 전송 특성이 사용될 수 있다. 광학 측정은 기판의 하부측으로부터 또는 기판의 코팅된 상부측으로부터 이루어질 수 있다. 광학적 결정이 비용면에서 특히 효과적이다.
선택적으로 또는 부가적으로, 이미 삽입된 트랙 또는 현재 삽입되고 있는 트랙의 위치가 검출될 수도 있다. 이 경우, 서로에 대한 트랙의 절대 위치 또는 상대 위치가 검출될 수 있다. 이러한 수단에 의해, 트랙의 거리가 측정 및 조정될 수 있으며, 선택적으로 일련의 처리과정을 위해 보정될 수 있다.
트랙의 품질을 나타내는 적어도 하나의 수량이 결정되거나 검출되며, 이러한 수량은 기준 수량과 비교되며, 설정된 비교 결과일 경우 품질 개선 측정이 시작된다. 트랙의 품질을 나타내는 수량은 예를 들어 트랙폭, 프랙 깊이, 트랙 거리로 간주될 수 있다. 만일 설정의 폭을 초과하는 트랙폭(너무 큰 트랙폭) 또는 설정의 깊이를 초과하는 트랙 깊이(너무 큰 트랙 깊이)가 비교의 결과로서 결정된다면, 구축 공구에 보정 동작이 적용될 수 있다. 따라서, 삽입된 트랙이 설정의 오차내에서 이동되는지의 여부가 관찰될 수 있다. 이를 위해 두개의 기준 수량과 상한치 및 하한치가 미리 설정될 수 있으며, 이에 대한 지지가 관찰될 수 있다. 또한, 트랙이 최소한의 거리를 갖는지와 이것이 영향을 받을 수 있는 것인지가 관찰될 수 있다. 따라서, 폭과 깊이 또는 위치와 관련이 있는 처리 변수는 품질 보증 측정으로서 변화될 수 있다.
만일 솔라 모듈의 구축이 레이저에 의해 실행되고 검출된 트랙폭 및/또는 트랙 깊이에 의존하여 레이저 파워 및/또는 촛점 위치 및/또는 비임 프로필이 조정될 경우 또 다른 장점을 얻을 수 있다. 이러한 측정에 의해 구축 공구로서 사용된 레이저는 특히 트랙의 최적의 폭 및 깊이가 달성될 수 있는 방식으로 제어될 수 있다.
또한 솔라 모듈의 구축은 기계적 구축 공구에 의해 실행되도록 제공될 수 있으며, 특히 검출된 트랙폭 및/또는 트랙 깊이에 의존하여 솔라 모듈상에서 구축 공구의 첨필(尖筆) 및 접촉 압력이 조정된다. 이러한 측정에 의해, 생성된 트랙폭 및 트랙 깊이가 조정되거나 보정될 수 있다. 또한, 상이한 층 두께에 응답할 수 있다. 예를 들어, 이러한 측정은 트랙의 영역에서 얇은 층이 완전히 제거되는 것을 피할 수 있다. 이러한 지점에서, 솔라 모듈에서 트랙은 통상적으로 3개의 층으로 생산된다는 것을 인식해야 한다. 상이한 층에서, 트랙은 상이한 구축 공구로 삽입될 수 있으며, 각각의 층에서의 트랙은 하기의 센서를 사용하여 관찰될 수 있 다.
선택적으로 또는 부가적으로, 솔라 모듈의 구축은 기계적 구축 공구에 의해 실행되도록 제공될 수 있으며, 특히 첨필 및 기계적 구축 공구는 검출된 트랙폭 및/또는 트랙 깊이를 변수로 하여 1981년 4월7일에 공개된 미국 특허 공보 US 4,359,814의 공구 연삭기 (a tool sharpening machine)와 같은 공구 연삭기에 의해 다시 예리하게 된다. 센서에 의해 생성된 트랙을 검출하므로써, 기계적 구축 공구가 무뎌졌을 때를 확인할 수 있다. 기계적 공구를 다시 예리하게 하거나, 또는 트랙이 마지막까지 구축되었을 때 또한 트랙을 삽입하기 위해 구축 공구가 다시 사용되기 전에 이를 다시 예리하게 하기 위해 구축 처리과정이 중단될 수 있다.
방법의 양호한 변형예에서, 트랙 사이의 단락 회로 또는 솔라 모듈에서의 파손은 센서 신호에 기초하여 추단된다. 이러한 솔라 모듈은 스크랩으로서, 솔라 모듈을 완성하기 위해 시간과 비용이 소모되기 전에 완전히 제거될 수 있다.
본 발명의 범주는 구축 공구를 포함하며 솔라 모듈을 구축하기 위해 센서가 제공된 구축 장치를 포함하며, 상기 센서는 구축 공구를 따르며 구축 공구에 의해 삽입된 트랙을 검출한다. 이러한 센서는 삽입된 트랙의 실시간 품질 제어를 위해 사용될 수 있다. 결함성 트랙이 확인된 경우나 또는 저품질의 트랙이 검출되었을 경우 또는 이미 삽입한 트랙으로부터의 거리가 너무 짧거나 긴 경우, 이에 대해 즉시 응답할 수 있다.
이러한 맥락에서, 만일 센서 신호를 처리하기 위해 상기 센서와 데이터-기술 통신되는 평가 장치가 제공되는 경우에는 특히 바람직하다. 센서 신호는 평가 장치에서 평가될 수 있으며, 특히 생성된 트랙이 허용 오차내에서 이동하고 있는지의 여부에 대한 평가가 이루어질 수 있다. 만일 이렇지 않은 경우라면, 제어기로서 형성된 평가 장치에 의해 적절한 측정이 시작될 수 있다.
특히, 평가 장치는 센서 신호가 아날로그 방식으로 직접 평가되는 방식으로 형성될 수 있다. 아날로그 신호는 예를 들어 레이저 등과 같은 구축 공구의 제어기에 직접 공급될 수 있다. 또한, 아날로그 신호를 하드웨어에 공급한 후 이를 소프트웨어에 의해 처리할 수도 있다. 검출된 신호에 기초하여, 예를 들어 기판이 주름잡혀 있는지의 여부와 재촛점 동작이 필요한지의 여부가 결정될 수 있다. 이것은 필요한 경우에만 실행될 수 있다.
만일 구축 공구가 레이저라면, 예를 들어 센서 신호로서 세기를 측정하고 대응의 아날로그 신호를 레이저의 제어기에 직접 공급하므로써 특히 급속한 제어가 실행될 수 있다. 아날로그 신호는 선택적으로 미리 준비될 수 있다.
센서 또는 센서들은 스캐닝 모드에서는 작동되지 않는 것이 바람직하다. 이것은 트랙의 횡단 방향으로는 스캐닝이 이루어지는 않는 것이 바람직하다는 것을 의미한다. 그러나, 트랙의 횡단 방향을 횡단하는 트래킹은 제어에 의해 어떠한 경우라도 실시될 수 있다. 시작 지점을 찾기 위하여, 선택적으로 트랙 검출의 초기에 구축 방향을 횡단하는 초기 스캐닝 처리과정을 실행할 필요가 있다.
또 다른 전개에 있어서, 구축 공구를 조정하기 위해 조정 장치가 제공될 수 있으며, 이러한 조정 장치는 상기 평가 장치에 의해 트리거된다. 이 경우, 조정 장치는 예를 들어 기계적 구축 공구의 높이 조정을 위한 드라이브일 수도 있다. 선택적으로, 조정 장치는 구축 공구가 레이저일 경우, 레이저 또는 조정가능한 촛 점 옵틱의 전원공급부일 수도 있다.
본 발명의 특히 양호한 실시예에서, 센서는 광학 센서 또는 기계적 센서로 형성된다. 예를 들어 하향 영상 처리과정을 갖는 카메라 등 과같은 광학 센서의 장점으로는 삽입된 트랙이 무접촉 방식으로 검출될 수 있다는 점이다. 트랙은 상이한 층에 삽입된다. 이 경우, 상이한 층을 위하여 상이한 센서가 제공될 수 있다. 또한, 하나의 솔라 모듈에서, 일부 트랙은 레이저에 의해 삽입될 수 있으며, 다른 트랙은 예를 들어 첨필 등과 같은 기계적 구축 공구에 의해 삽입될 수 있다. 상이한 센서는 상이한 방식으로 삽입된 트랙을 위해 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징 및 장점은 본 발명에 중요한 사항을 나타내는 도면과 청구범위를 참조한 본 발명의 예시적인 실시예의 설명으로부터 이해될 것이다. 각각의 특징은 본 발명의 하나의 변형예의 조합에서 자체적으로 개별적으로 또는 여러개로 실행될 수 있다.
본 발명의 양호한 예시적인 실시예는 도면에 개략적으로 도시되어 있으며, 도면을 참조하여 상세히 설명되었다.
도1은 구축 장치(10)를 개략적으로 도시하고 있다. 트랙은 예시적인 실시예에서 기계적 구축 공구로서, 특히 첨필로서 형성된 구축 공구(14)에 의해 기판(13)에 배치된 솔라 모듈(12)의 표면(11)에 삽입되거나 스크래치된다. 이것은 설정의 접촉 압력으로 솔라 모듈(12)을 따라 예를 들어 이중 화살표(15)의 방향으로 구축 공구(14)를 제거하므로써 달성된다. 센서(16)는 구축 공구(14)와 함께 이동하고, 구축 공구(14)에 의해 삽입된 트랙을 검출한다. 상기 센서(16) 및 구축 공구(14)는 기계적으로 양호하게 결합되므로, 이들은 함께 이동될 수 있다. 그러나, 센서는 구축 공구(14)와는 독립적으로 이동될 수도 있다.
센서(16)는 검출된 트랙폭의 품질을 평가하는 평가 장치(17)와 데이터-기술 통신된다. 이러한 평가에 따라, 드라이브로서 형성된 조정 장치(18)가 트리거될 수 있고; 이에 따라 구축 공구(14)는 접촉 압력과 이에 따른 트랙 깊이 및 트랙폭을 변화시키기 위하여, 이중 화살표(19)의 방향으로 이동될 수 있다. 또 다른 드라이브가 제공될 수 있으며, 이러한 드라이브는 구축 공구(14)를 이중 화살표(15)의 방향으로 또는 이에 비스듬이 이동시킬 것이 요구된다. 이러한 드라이브 또한 평가 장치(17)에 의해 또는 상기 평가 장치(17)가 부품일 수도 있는 제어기에 의해 트리거될 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 구축 장치를 개략적으로 도시한 도면.

Claims (14)

  1. 구축 공구(14)에 의해 솔라 모듈에 트랙이 삽입되는 솔라 모듈(12)을 구축하기 위한 방법에 있어서,
    상기 트랙이 삽입되는 것과 동시에, 삽입된 트랙은 구축 공구(14)를 따르는 센서(16)에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 방법.
  2. 제1항에 있어서, 트랙의 폭 또는 깊이, 또는 트랙의 폭 및 깊이 모두가 검출되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 이미 삽입된 트랙의 위치와 현재 삽입된 트랙의 위치가 검출되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 트랙의 품질을 나타내는 하나 이상의 수량이 결정되거나 검출되며, 이러한 수량은 기준 수량과 비교되며, 설정된 비교 결과일 경우 품질 개선 측정이 시작될 수 있는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 솔라 모듈의 구축은 레이저에 의해 실행되고, 레이저 파워, 촛점 위치 및 레이저의 비임 프로필에서 선택된 하나 이상은 검출된 트랙의 폭 또는 깊이, 또는 트랙의 폭 및 깊이 모두에 의존하여 조정되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 솔라 모듈의 구축은 기계적 공구, 특히 첨필에 의해 실행되며; 솔라 모듈(12)에서 기계적 구축 공구의 접촉 압력은 검출된 트랙의 폭 또는 깊이, 또는 트랙의 폭 및 깊이 모두에 의존하여 조정되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 솔라 모듈의 구축은 기계적 공구, 특히 첨필에 의해 실행되며, 기계적 구축 공구(14)는 검출된 트랙의 폭 또는 깊이, 또는 트랙의 폭 및 깊이 모두를 변수로 하여 공구 연삭기(a tool sharpening machine)에 의해 예리해지는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 트랙 사이의 단락 회로 또는 솔라 모듈의 파손은 센서 신호에 기초하여 결론지워지는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 방법.
  9. 구축 공구(14)를 포함하며, 솔라 모듈(12)을 구축하기 위한 구축 장치에 있어서,
    구축 공구(14)를 따르며, 구축 공구에 의해 삽입된 트랙을 검출하는 센서(16)가 제공되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 공구.
  10. 제9항에 있어서, 센서(16)와 데이터-기술 통신되는 평가 장치(17)는 센서 신호를 처리하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 공구.
  11. 제10항에 있어서, 구축 공구(14)를 조정하기 위해 조정 장치(18)가 제공되며, 상기 조정 장치는 평가 장치(17)에 의해 트리거되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 공구.
  12. 제9항 내지 제11항중 어느 한 항에 있어서, 센서(16)는 광학 센서 또는 기계적 센서로서 형성되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 공구.
  13. 구축 공구(14)에 의해 솔라 모듈에 트랙이 삽입되는 솔라 모듈(12)을 구축하기 위한 방법에 있어서,
    삽입된 트랙은 구축 공구(14)를 따르는 센서(16)에 의해 동시에 검출되며 상이한 층의 상이한 트랙에서는 상이한 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 방법.
  14. 구축 공구(14)를 포함하며, 솔라 모듈(12)을 구축하기 위한 구축 장치에 있어서,
    구축 공구(14)를 따르며, 구축 공구에 의해 삽입된 트랙을 검출하는 센서(16)가 제공되며, 상이한 층의 상이한 트랙에서는 상이한 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는 솔라 모듈 구축 공구.
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