KR101462600B1 - 박막태양전지용 리본 부착장치 - Google Patents

박막태양전지용 리본 부착장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101462600B1
KR101462600B1 KR20130057498A KR20130057498A KR101462600B1 KR 101462600 B1 KR101462600 B1 KR 101462600B1 KR 20130057498 A KR20130057498 A KR 20130057498A KR 20130057498 A KR20130057498 A KR 20130057498A KR 101462600 B1 KR101462600 B1 KR 101462600B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ribbon
supply unit
protective film
gripper
unit
Prior art date
Application number
KR20130057498A
Other languages
English (en)
Inventor
최병호
유현석
정오봉
Original Assignee
주식회사 에스에프에이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스에프에이 filed Critical 주식회사 에스에프에이
Priority to KR20130057498A priority Critical patent/KR101462600B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101462600B1 publication Critical patent/KR101462600B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

박막태양전지용 리본 부착장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막태양전지용 리본 부착장치는, 기판 상의 메탈층에 부착되는 리본(ribbon)을 미리 결정된 길이만큼 커팅하여 리본이 메탈층에 부착되는 리본 부착위치로 공급하는 리본 공급 유닛; 및 리본이 메탈층에 부착될 수 있도록 리본 공급 유닛에 이웃하게 배치되고 리본 공급 유닛과 상호작용하며, 리본 공급 유닛에서 공급되는 리본의 단부를 그립핑(gripping)하는 리본 그립핑 유닛을 포함한다.

Description

박막태양전지용 리본 부착장치{Ribbon attaching apparatus for thin-film solar cells}
본 발명은, 박막태양전지용 리본 부착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공정에서 요구되는 미리 결정된 길이로 리본을 커팅하고 기판 상의 메탈층에 부착시킬 수 있어 리본의 부착에 따른 공정 효율을 향상시킬 수 있는 박막태양전지용 리본 부착장치에 관한 것이다.
태양전지(solar cells)는 반도체 성질을 이용하여 태양으로부터의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치이다.
이러한 태양전지는 그 종류에 따라 단결정 실리콘 태양전지, 다결정 실리콘 태양전지, 박막태양전지(thin-film solar cells) 등으로 분류될 수 있다.
이들 중에서 박막태양전지는 얇은 막 형태로 제작되는 것으로서, 제조 가격이 저렴하고 대면적화가 가능하며, 표면이 불규칙한 곳이나 장치하기 어려운 곳에 용이하게 사용할 수 있다는 장점이 있다.
또한 박막태양전지는 증착되는 기판의 종류에 따라 장판처럼 둘둘 말아서 운반하거나 보관할 수도 있다.
이러한 박막태양전지는 반도체 공정과 유사한 다수의 공정들을 거치면서 제품으로 제작된다.
즉 사각형의 형태를 갖는 태양전지용 기판(이하, 기판(glass)이라 함)이 세정 공정, 증착 공정, 식각 공정, 리본 부착 공정 등의 다양한 공정을 거치면서 제품으로 제작된다.
특히, 증착 공정을 진행한 이후, 기판 상의 메탈층에 리본, 특히 금속 리본(metal ribbon)을 부착시킬 때에는 주로 웰딩(welding)이나 초음파 솔더링(soldering)등의 방법을 적용하여 왔다.
그런데, 종래기술에서 적용하여 왔던 리본의 웰딩이나 초음파 솔더링 공정의 경우, 다음과 같은 문제점이 야기될 수 있다.
첫째, 웰딩이나 초음파 솔더링 공정의 공정적인 측면에서 볼 때, 리본의 부착정도가 나쁠 수도 있는데, 이러한 경우, 셀(cell) 효율에 악영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.
둘째, 경제성 측면에서 2종의 소재를 사용하여 공정을 진행하기 때문에 제품의 단가가 증가하게 되는 문제점이 있다.
셋째, 장치적인 측면에서 특히, 열을 이용한 초음파 솔더링의 경우, 작업자 보호를 위한 별도의 배기시설 등이 필요하고, 팁의 산화 또는 마모로 인한 주기적인 교체, 그리고 제품의 품질 균일도 관리가 어렵게 되는 문제점이 있으므로 이러한 사항을 전반적으로 고려한 장치의 연구 개발이 시급하다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0044992호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공정에서 요구되는 미리 결정된 길이로 리본을 커팅하고 기판 상의 메탈층에 부착시킬 수 있어 리본의 부착에 따른 공정 효율을 향상시킬 수 있는 박막태양전지용 리본 부착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 상의 메탈층에 부착되는 리본(ribbon)을 미리 결정된 길이만큼 커팅하여 상기 리본이 상기 메탈층에 부착되는 리본 부착위치로 공급하는 리본 공급 유닛; 및 상기 리본이 상기 메탈층에 부착될 수 있도록 상기 리본 공급 유닛에 이웃하게 배치되고 상기 리본 공급 유닛과 상호작용하며, 상기 리본 공급 유닛에서 공급되는 리본의 단부를 그립핑(gripping)하는 리본 그립핑 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치가 제공될 수 있다.
상기 리본 공급 유닛은, 상기 리본 부착위치로 상기 리본을 공급하는 리본 공급부; 및 상기 리본의 일측 표면에 형성된 점착층을 보호하는 보호필름을 회수하는 보호필름 회수부를 포함할 수 있다.
상기 리본 공급부는, 상기 리본이 권취되어 있는 리본 권취용 휠; 및 상기 리본 권취용 휠에서 권취 해제되는 리본의 장력 조절을 위해 상기 리본의 이동을 안내하는 다수의 리본 안내 휠을 포함할 수 있다.
상기 보호필름 회수부는, 상기 보호필름이 권취되는 보호필름 권취용 휠; 및 상기 보호필름 권취용 휠로 상기 보호필름이 권취될 수 있도록 상기 보호필름의 이동을 안내하는 다수의 보호필름 안내 휠을 포함할 수 있다.
상기 리본 공급 유닛은, 상기 리본 공급부와 상기 보호필름 회수부 사이에 배치되며, 상기 리본 공급부 상의 리본이 소진될 경우, 상기 리본 부착위치로 리본을 공급하는 리본 버퍼부를 더 포함할 수 있다.
상기 리본 버퍼부와 상기 리본 공급부의 구조는 동일할 수 있다.
상기 리본 버퍼부와 상기 리본 공급부 사이에 배치되며, 상기 리본 버퍼부 측의 리본과 상기 리본 공급부 측의 리본을 서로 연결하는 리본 연결 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 리본 공급 유닛은, 상기 리본 공급부에서 상기 리본 부착위치로 공급되는 리본을 미리 결정된 길이로 커팅(cutting)하는 리본 커팅부를 더 포함할 수 있다.
상기 리본 커팅부는, 상기 리본 공급부의 하부 영역에 배치될 수 있다.
상기 리본 커팅부는, 상기 리본을 하부에서 떠받쳐 지지하면서 상기 보호필름이 박리되는 장소를 형성하는 리본 받침용 필름 박리블록; 및 상기 리본 받침용 필름 박리블록의 상부 영역에 배치되며, 상기 리본 받침용 필름 박리블록에 대해 업/다운(up/down) 이동되면서 상기 리본을 커팅하는 리본 커터를 포함할 수 있다.
상기 리본 받침용 필름 박리블록의 표면에는 상기 리본 커터가 배치되는 커터 자리홈이 형성될 수 있으며, 상기 리본 커터는 상기 커터 자리홈 쪽으로 이동되면서 상기 보호필름을 제외한 상기 리본만 하프(half) 커팅할 수 있다.
상기 리본 커팅부는, 상기 리본의 상하에 배치되어 상기 리본의 상하 영역을 가이드하는 리본 상하 영역 가이드; 및 상기 리본 상하 영역 가이드에 이웃하게 배치되며, 상기 리본의 좌우 영역을 가이드하는 리본 좌우 영역 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 리본 공급 유닛은, 미리 결정된 길이만큼 커팅된 리본이 상기 기판 상의 메탈층에 부착되도록 상기 리본을 가압하는 제1 가압롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 리본 그립핑 유닛은, 상기 리본 공급 유닛 쪽에서 공급되는 리본의 단부를 그립핑하는 리본 그립퍼; 상기 리본 그립퍼와 연결되어 상기 리본 그립퍼를 전후진시키는 그립퍼 전후진부; 및 상기 리본 그립퍼와 연결되어 상기 리본 그립퍼를 업/다운(up/down)시키는 그립퍼 업/다운부를 포함할 수 있다.
상기 리본 그립퍼는, 패드가 형성되는 고정 그립퍼부; 및 상기 패드에 대응되는 집게가 형성되는 가동 그립퍼부를 포함할 수 있다.
상기 리본 그립핑 유닛은, 상기 리본 그립퍼가 상기 리본을 그립핑하여 상기 리본 부착위치로 배치된 때, 상기 리본을 가압하는 제2 가압롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 리본은 전도성 물질이 함유되고 일측 표면에 점착층이 형성되는 금속 재질의 리본일 수 있다.
본 발명에 따르면, 공정에서 요구되는 미리 결정된 길이로 리본을 커팅하고 기판 상의 메탈층에 부착시킬 수 있어 리본의 부착에 따른 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 리본이 부착되는 기판의 위치를 설명하기 위한 기판의 구조도이다.
도 2는 도 1의 개략적인 평면 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막태양전지용 리본 부착장치가 배치되는 시스템 구조도이다.
도 4는 박막태양전지용 리본 부착장치의 배치도이다.
도 5는 리본 공급 유닛의 확대도이다.
도 6은 리본 커팅부의 확대 사시도이다.
도 7은 리본 그립핑 유닛의 확대도이다.
도 8 내지 도 13은 각각 박막태양전지용 리본 부착장치의 동작을 단계적으로 도시한 도면들이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 리본이 부착되는 기판의 위치를 설명하기 위한 기판의 구조도이고, 도 2는 도 1의 개략적인 평면 구조도이다.
앞서 기술한 것처럼 태양전지(solar cells)는 태양으로부터의 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치로서, 종류에 따라 단결정 실리콘 태양전지, 다결정 실리콘 태양전지, 박막태양전지(thin-film solar cells) 등으로 분류될 수 있다.
본 실시예에서 적용되는 것은 박막태양전지로서, 웨이퍼(wafer)가 아닌 기판(glass)을 베이스(base)로 하고 있다.
이와 같은 박막태양전지는 얇은 막 형태로 제작될 수 있으며, 제조 가격이 저렴하고 대면적화가 가능하며, 표면이 불규칙한 곳이나 장치하기 어려운 곳에 용이하게 사용할 수 있다는 장점이 있다.
도 1을 참조하면, 박막태양전지는 베이스를 이루는 유리 재질의 기판과, 기판 상에 증착되는 메탈층과, 메탈층 상에 증착되는 광흡수층을 포함한다.
메탈층과 광흡수층 모두는 별도의 증착 공정을 통해 진행된다. 태양광은 광흡수층을 통해 흡수된다.
한편, 도 1처럼 메탈층과 광흡수층 사이에는 일정한 단턱이 형성되는데, 광흡수층이 형성되지 않은 메탈층의 표면에 리본(ribbon)이 부착된다.
종전의 리본은 웰딩(welding)이나 초음파 솔더링(soldering)등의 공정 방법을 적용해야만 메탈층에 부착될 수 있었으나 본 실시예의 리본은 도 1의 확대된 그림처럼 전도성 물질(A)이 함유되고 일측 표면에 점착층(B)이 형성되는 금속 재질의 리본이기 때문에, 점착층에 붙어있던 보호필름만을 제거하여 점착층(B)을 기판의 메탈층 쪽으로 가압하여 붙이기만 하면 리본의 전도성 물질(A)이 압착되면서 기판의 메탈층과 전기적으로 통전되어 전기 에너지 변환 역할을 수행할 수 있다.
메탈층에 리본을 부착시킬 때는 도 2와 같은 형태로 부착할 수 있다. 즉 기판의 장변 방향 양측에 한 쌍의 리드 와이어링(Lead wiring)용 리본을 부착시키고, 기판의 단변 방향 일측에 한 쌍의 버스 바아(Bus bar)용 리본을 부착시킬 수 있다.
이때, 리드 와이어링 리본은 기판의 장변 방향을 따라 연속된 라인을 이루고 있는데 반해, 버스 바아용 리본은 중간에서 끊어진 형태로 부착되어야 한다. 때문에, 리드 와이어링 리본과 달리 버스 바아용 리본은 2회의 작업으로 부착된다. 이에 대해서는 장치의 설명 시 후술한다.
한편, 이와 같은 형태의 리본을 기판의 메탈층에 부착시키는 공정을 진행함에 있어 종전의 경우, 리본을 미리 결정된 길이로 커팅하여 부착시키기 위한 장치가 개발되지 않아 수작업에 의존할 수밖에 없는 실정이어서 정밀도 및 수율 저하 문제가 예상되어 왔으므로 본 실시예의 경우, 아래의 도 3 내지 도 13과 같은 형태의 박막태양전지용 리본 부착장치(120)를 제안하기에 이르렀다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막태양전지용 리본 부착장치가 배치되는 시스템 구조도이고, 도 4는 박막태양전지용 리본 부착장치의 배치도이며, 도 5는 리본 공급 유닛의 확대도이고, 도 6은 리본 커팅부의 확대 사시도이며, 도 7은 리본 그립핑 유닛의 확대도이고, 도 8 내지 도 13은 각각 박막태양전지용 리본 부착장치의 동작을 단계적으로 도시한 도면들이다.
이들 도면을 참조하되 우선 도 3 내지 도 7을 먼저 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막태양전지용 리본 부착장치(120)는 공정에서 요구되는 미리 결정된 길이로 리본을 커팅하고 기판 상의 메탈층에 부착시킬 수 있어 리본의 부착에 따른 공정 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것으로서, 리본 공급 유닛(130)과 리본 그립핑 유닛(180)을 포함한다.
참고로, 박막태양전지용 리본 부착장치(120)는 도 3처럼 기판 상의 메탈층에 리본이 부착되는 리본 부착위치가 일측에 마련되는 리본 부착 테이블(110) 상에 갖춰지는데, 리본 공급 유닛(130)과 리본 그립핑 유닛(180)의 설명에 앞서, 리본 부착 테이블(110)에 갖춰진 구성들에 대해 도 3을 참조하면서 간략하게 알아본다.
리본 부착 테이블(110)에는 진공 스테이지(111), 기판 이송용 컨베이어(112), 기판 센터링 유닛(113), 비전(114), 그리고 다수의 갠트리(115a,115b,115c,115d...) 등의 구성들이 갖춰진다.
진공 스테이지(111)는 기판이 로딩되는 부분으로서, 리본 부착 테이블(110)의 상부에 배치된다. 도 3에 도시된 것처럼 진공 스테이지(111)는 상호 이격되게 다수 개 배치되며, 그 표면에는 다수의 진공홀(S)이 형성된다.
진공홀(S)을 통해 진공이 형성되면 기판이 진공 스테이지(111)의 표면에 흡착되어 고정되고, 진공홀(S)을 통한 진공이 해제되면 기판이 진공 스테이지(111)의 표면으로부터 자유 이동될 수 있다.
기판 이송용 컨베이어(112)는 진공 스테이지(111)들 사이사이에 배치된다. 본 실시예에서 기판 이송용 컨베이어(112)는 해당 위치에서 업/다운(up/down) 이동되면서 기판을 이송시키는 역할을 한다.
즉 리본 부착 대상의 기판이 리본 부착 테이블(110)의 리본 부착위치로 진입될 때는 기판 이송용 컨베이어(112)가 진공 스테이지(111)들보다 상부로 업(up) 동작되어 기판을 받은 다음에 다운(down) 동작되어 기판을 진공 스테이지(111) 상에 내려놓는다.
반대로, 리본 부착이 완료되면 진공 스테이지(111)에 진공이 해제됨으로써 기판 이송용 컨베이어(112)가 진공 스테이지(111)들의 상부로 업(up) 동작되어 기판이 언로딩되기 위한 조건을 형성한다.
본 실시예의 경우, 기판 이송용 컨베이어(112)는 벨트 컨베이어로 적용된다. 하지만, 롤러 컨베이어 등이 적용되어도 무방하다.
기판 센터링 유닛(113)은 리본 부착 테이블(110)의 상부에 배치되어 리본 부착위치로 기판을 센터링시키는 역할을 한다. 즉 기판은 리본 부착위치에 배치되는 막대형 롤러 구조의 기판 센터링 유닛(113)에 그 측면에 부딪히면서 센터링될 수 있다.
비전(114)은 리본 부착 테이블(110)의 일측에 배치되어 기판을 촬영하는 역할을 한다. 비전(114)은 다수 개 배치되어 다수의 위치에서 기판을 촬영할 수 있다.
이러한 비전(114)에 의해 촬영된 영상 혹은 이미지는 리본 부착 전 박막태양전지용 리본 부착장치(120)의 동작을 위한 자료로 활용될 수 있다. 또한 비전(114)에 의해 촬영된 영상 혹은 이미지는 리본 부착 후 버스 바아용 리본과 리드 와이어링용 리본의 부착 정도를 검사하기 위한 용도로 활용될 수 있다.
다수의 갠트리(115a,115b,115c,115d...)는 박막태양전지용 리본 부착장치(120)와 연결되어 리본 공급 유닛(130)과 리본 그립핑 유닛(180)을 동시에 또는 개별적으로 이동시키는 역할을 한다.
앞서 기술한 바와 같이, 버스 바아용 리본과 리드 와이어링용 리본의 부착 위치와 형태, 그리고 조건이 다르기 때문에 다수의 갠트리(115a,115b,115c,115d...)의 동작에 따라 리본 공급 유닛(130)과 리본 그립핑 유닛(180)을 동시에 또는 개별적으로 이동시켜 가면서 리본을 부착시킬 수 있다.
버스 바아용 리본과 리드 와이어링용 리본은 어떠한 것이 먼저 부착되더라도 공정에는 아무런 이상이 없다.
리본 공급 유닛(130)은 리본을 미리 결정된 길이만큼 커팅하여 리본 부착위치로 공급하고 리본으로부터 박리되는 보호필름을 회수하기 위한 장치이다.
앞서 기술한 것처럼 리본 공급 유닛(130)은 갠트리(115a,115b,115c,115d...)에 연결되어 도 3의 X축 및 Y축을 따라 이동될 수 있다.
이러한 리본 공급 유닛(130)은 도 4 내지 도 7에 주로 도시되어 있는 바와 같이, 리본 공급부(140), 보호필름 회수부(150), 리본 버퍼부(160), 리본 연결 모듈(165), 그리고, 리본 커팅부(170)를 포함한다.
리본 공급부(140)는 리본 부착위치로 상기 리본을 공급하는 역할을 한다. 이러한 리본 공급부(140)는 리본 권취용 휠(141)과, 리본 권취용 휠(141)에서 권취 해제되는 리본의 장력 조절을 위해 리본의 이동을 안내하는 다수의 리본 안내 휠(142)을 포함한다.
이와 같은 리본 공급부(140)의 구조에 의해 리본의 선단부를 파지하여 당기면 리본 권취용 휠(141)에서 리본이 풀리면서, 즉 권취 해제되면서 다수의 리본 안내 휠(142)에 의해 안내되어 풀릴 수 있기 때문에 구겨지지 않고 리본을 공급할 수 있다.
보호필름 회수부(150)는 리본의 일측 표면에 형성된 점착층을 보호하는 보호필름이 리본으로부터 박리된 후, 박리된 보호필름을 회수하기 위해 마련된다.
보호필름 회수부(150) 역시 리본 공급부(140)의 구조와 유사하다. 즉 보호필름 회수부(150)는 보호필름이 권취되는 보호필름 권취용 휠(151)과, 보호필름 권취용 휠(151)로 보호필름이 권취될 수 있도록 보호필름의 이동을 안내하는 다수의 보호필름 안내 휠(152)을 포함한다.
이와 같은 보호필름 회수부(150)의 구조에 의해 리본이 리본 부착위치로 당겨지면서 공급되는 과정에서 즉, 리본 커팅부(170)에 의해 리본이 하프(half) 커팅되어 리본 부착위치로 공급될 때, 리본으로부터 박리되는 보호필름은 다수의 보호필름 안내 휠(152)에 의해 안내되면서 보호필름 권취용 휠(151)에 권취될 수 있다.
리본 버퍼부(160)는 리본 공급부(140)와 보호필름 회수부(150) 사이에 배치되며, 리본 공급부(140) 상의 리본이 소진될 경우, 리본 부착위치로 리본을 공급하는 역할을 한다. 리본 버퍼부(160)는 리본 공급부(140)와 그 구조가 동일하므로 별도의 세부 설명은 생략한다.
즉 리본 공급부(140) 상의 리본이 소진될 경우, 원래는 리본 공급부(140)의 리본 권취용 휠(141)을 통째로 교체해야 하지만 본 실시예의 경우, 리본 버퍼부(160)가 마련되어 있기 때문에 리본 버퍼부(160) 쪽의 리본을 공정에 사용하면 되며, 이러한 도중에 리본 권취용 휠(141)을 교체하면 된다. 따라서 교체 시간 로스(loss)를 줄여 생산성 향상에 기여할 수 있다.
다만, 리본 공급부(140) 상의 리본이 소진되어 리본 버퍼부(160) 쪽의 리본을 공정에 사용하고자 할 때는 리본 공급부(140) 상의 리본 끝단과 리본 버퍼부(160) 상의 리본 앞단을 연결해야 하는데, 이를 위해 리본 연결 모듈(165)이 마련된다.
리본 연결 모듈(165)은 열 융착이나 초음파 융착 등의 방법으로 리본 공급부(140) 상의 리본 끝단과 리본 버퍼부(160) 상의 리본 앞단을 연결시키는 역할을 한다.
한편, 리본 커팅부(170)는 리본 공급부(140)에서 리본 부착위치로 공급되는 리본을 미리 결정된 길이로 커팅(cutting)하는 역할을 한다.
도 2처럼 리드 와이어링용 리본과 버스 바아용 리본의 길이는 정해져 있으므로 이를 만족시키기 위해 리본 커팅부(170)가 갖춰진다. 본 실시예에서 리본 커팅부(170)는 리본 공급부(140)의 하부 영역에 배치된다.
리본 커팅부(170)는 리본을 하부에서 떠받쳐 지지하면서 보호필름이 박리되는 장소를 형성하는 리본 받침용 필름 박리블록(171)과, 리본 받침용 필름 박리블록(171)의 상부 영역에 배치되며, 리본 받침용 필름 박리블록(171)에 대해 업/다운(up/down) 이동되면서 리본을 커팅하는 리본 커터(172)를 포함한다.
리본 받침용 필름 박리블록(171)은 선단의 뾰족하면서 하부가 경사진 구조적인 형상에 기초하여 그 상부를 지나는 리본이 리본 커터(172)에 의해 커팅될 때, 리본으로부터 보호필름이 박리되는 장소를 이룬다. 리본으로부터 박리되는 보호필름은 리본의 경로와 반대 방향, 즉 리본 받침용 필름 박리블록(171)의 하부를 경유하여 다수의 보호필름 안내 휠(152)에 의해 안내되면서 보호필름 권취용 휠(151)에 권취될 수 있다.
리본 받침용 필름 박리블록(171)의 표면에는 리본 커터(172)가 배치되는 커터 자리홈(171a)이 형성된다.
리본 커터(172)는 그 상부의 업/다운 구동부(172a)에 의해 업/다운 구동되면서 리본을 커팅한다. 업/다운 구동부(172a)는 리니어 모터나 실린더로 적용될 수 있다.
이에, 리본 받침용 필름 박리블록(171) 상에 보호필름이 부착된 리본이 배치되면 리본 커터(172)가 커터 자리홈(171a) 쪽으로 다운(down) 동작됨으로써 보호필름을 제외한 리본만을 하프(half) 커팅할 수 있다. 하프 커팅의 이유는, 보호필름은 연속해서 회수되어야 하기 때문이다.
리본 공급부(140)에서 공급되는 리본이 리본 커팅부(170) 쪽으로 잘 가이드될 수 있도록, 리본 상하 영역 가이드(173)와 리본 좌우 영역 가이드(174)가 갖춰진다.
리본 상하 영역 가이드(173)는 리본의 상하에 배치되어 리본의 상하 영역을 가이드하는 역할을 하고, 리본 좌우 영역 가이드(174)는 리본 상하 영역 가이드(173)에 이웃하게 배치되며, 리본의 좌우 영역을 가이드하는 역할을 한다.
한편, 본 실시예의 리본 공급 유닛(130)은 미리 결정된 길이만큼 커팅된 리본이 기판 상의 메탈층에 부착되도록 리본을 가압하는 제1 가압롤러(131)를 포함한다.
다음으로, 리본 그립핑 유닛(180)은 리본이 메탈층에 부착될 수 있도록 리본 공급 유닛(130)에 이웃하게 배치되고 리본 공급 유닛(130)과 상호작용하며, 리본 공급 유닛(130)에서 공급되는 리본의 단부를 그립핑(gripping)하는 역할을 한다.
이러한 리본 그립핑 유닛(180)은 리본 그립퍼(181)와, 리본 그립퍼(181)와 연결되어 리본 그립퍼(181)를 전후진시키는 그립퍼 전후진부(182)와, 리본 그립퍼(181)와 연결되어 리본 그립퍼(181)를 업/다운(up/down)시키는 그립퍼 업/다운부(183)를 포함한다.
리본 그립퍼(181)는 리본 공급 유닛(130) 쪽에서 공급되는 리본의 단부를 그립핑하는 역할을 한다.
이러한 리본 그립퍼(181)는 패드(181a)가 형성되는 고정 그립퍼부(181b)와, 패드(181a)에 대응되는 집게(181c)가 형성되는 가동 그립퍼부(181d)를 포함한다. 리본이 패드(181a)에 배치된 상태에서 집게(181c)로 리본을 집는 형태이기 때문에 리본에 많은 손상을 주지 않으면서도 리본을 정확하게 그립핑할 수 있다.
그립퍼 전후진부(182)와 그립퍼 업/다운부(183)의 동작에 의해, 도 9 내지 도 13처럼 리본 그립퍼(181)가 리본 공급 유닛(130) 쪽으로 전진되어 리본의 단부를 그립핑한 후에는 다시 후진되고, 이어 다운(down) 동작되어 리본 부착 공정을 리본 공급 유닛(130)과 함께 리본 부착 공정을 진행한다.
한편, 리본 그립핑 유닛(180)에는 리본 그립퍼(181)가 리본을 그립핑하여 리본 부착위치로 배치된 때, 리본을 가압하는 제2 가압롤러(185)가 배치된다.
제2 가압롤러(185) 역시 업/다운(up/down) 구동될 수 있는데, 이러한 제2 가압롤러(185)는 리본 그립퍼(181)에 그립핑된 리본을 한 번 더 가압하여 눌러줌으로써 리본 그립퍼(181) 쪽의 리본 위치를 기판의 메탈층과 나란하게 유지시키면서 리본이 이탈되는 것을 저지시키는 역할을 한다.
이하, 박막태양전지용 리본의 부착방법을 간략하게 살펴본다.
우선, 표면에 메탈층이 형성되는 기판이 업(up) 동작된 기판 이송용 컨베이어(112) 상에 로딩된다. 그리고는 기판 이송용 컨베이어(112)가 다운(down) 동작되어 기판이 진공 스테이지(111)에 로딩된다.
다음, 기판 센터링 유닛(113)의 동작에 의해 기판이 리본 부착위치에서 센터링된다.
기판에 대한 센터링 공정이 완료된 후에는 진공 스테이지(111)에 진공이 공급되어 기판이 진공 스테이지(111) 상에서 진공으로 흡착 고정된다.
기판이 진공 스테이지(111) 상에서 진공으로 흡착 고정되고 나면 기판의 위치 확인을 위하여 비전(114)이 기판을 촬영한다. 비전(114)에 의해 촬영된 영상 혹은 이미지는 리본 부착 전 박막태양전지용 리본 부착장치(120)의 동작을 위한 자료로 활용된다.
한편, 준비가 완료되면 박막태양전지용 리본 부착장치(120) 즉, 리본 공급 유닛(130)과 리본 그립핑 유닛(180) 간의 상호작용에 기초하여 기판 상의 메탈층에 버스 바아용 리본을 부착되고, 이어 기판 상의 메탈층에 리드 와이어링용 리본이 부착된다. 앞서 기술한 것처럼 버스 바아용 리본과 리드 와이어링용 리본의 부착 순서는 서로 바뀔 수도 있다.
이에 대해 살펴본다. 우선 도 8처럼 그립퍼 전후진부(182)의 동작에 의해 리본 그립핑 유닛(180)의 리본 그립퍼(181)가 리본 공급 유닛(130) 쪽으로 전진되고, 이어 도 9처럼 리본 그립퍼(181)가 리본의 단부를 그립핑한다.
이후에, 도 10처럼 그립퍼 전후진부(182)의 동작에 의해 리본 그립핑 유닛(180)의 리본 그립퍼(181)가 후진된 후, 도 11처럼 다운(down) 동작된다.
그런 다음, 도 12에서 도 13처럼 제1 가압롤러(131)와 제2 가압롤러(185)가 다운(down) 동작되어 리본을 가압하게 된다.
이때, 이러한 제2 가압롤러(185)는 리본 그립퍼(181)에 그립핑된 리본을 한 번 더 가압하여 눌러줌으로써 리본 그립퍼(181) 쪽의 리본 위치를 기판의 메탈층과 나란하게 유지시키면서 리본이 이탈되는 것을 저지시키는 역할을 한다. 그리고 제1 가압롤러(131)는 리본이 구겨지지 않게 부착시키는 역할을 한다.
도 13처럼 제1 가압롤러(131)와 제2 가압롤러(185)가 다운(down) 동작되어 리본을 가압하고 나면, 위치 고정된 리본 그립핑 유닛(180)에 대하여 리본 공급 유닛(130)이 동작되면서 리본을 부착하게 된다.
참고로, 리본 공급 유닛(130)을 위치 고정시켜 두고 리본 그립핑 유닛(180)을 이동시켜 가면서 리본을 부착시킬 수도 있으나 본 실시예처럼 위치 고정된 리본 그립핑 유닛(180)에 대하여 리본 공급 유닛(130)이 동작되면서 리본을 부착하게 되면, 진직도가 향상되기 때문에 구겨짐 없이 신뢰성 높게 리본을 부착시킬 수 있다.
한편, 버스 바아용 리본과 리드 와이어링용 리본이 기판의 메탈층에 부착되고 나면 버스 바아용 리본과 리드 와이어링용 리본의 부착 정도를 검사하기 위해 비전(114)이 기판을 촬영하여 검사한다.
다음, 진공 스테이지(111)로의 진공 공급이 해제되어 기판이 진공 스테이지(111) 상에서 흡착 해제된 후, 기판 이송용 컨베이어(112)가 업(up) 동작되어 기판이 진공 스테이지(111)로부터 이격된다. 그리고는 진공 스테이지(111)로부터 이격된 기판이 언로딩된다.
이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 공정에서 요구되는 미리 결정된 길이로 리본을 커팅하고 기판 상의 메탈층에 부착시킬 수 있어 리본의 부착에 따른 공정 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 리본 부착 테이블 111 : 진공 스테이지
112 : 기판 이송용 컨베이어 113 : 기판 센터링 유닛
114 : 비전 115a,115b,115c,115d : 갠트리
120 : 박막태양전지용 리본 부착장치 130 : 리본 공급 유닛
131 : 제1 가압롤러 140 : 리본 공급부
141 : 리본 권취용 휠 142 : 리본 안내 휠
150 : 보호필름 회수부 151 : 보호필름 권취용 휠
152 : 보호필름 안내 휠 160 : 리본 버퍼부
165 : 리본 연결 모듈 170 : 리본 커팅부
171 : 리본 받침용 필름 박리블록 171a : 커터 자리홈
172 : 리본 커터 173 : 리본 상하 영역 가이드
174 : 리본 좌우 영역 가이드 180 : 리본 그립핑 유닛
181 : 리본 그립퍼 182 : 그립퍼 전후진부
183 : 그립퍼 업/다운부 185 : 제2 가압롤러

Claims (17)

  1. 기판 상의 메탈층에 부착되는 리본(ribbon)을 미리 결정된 길이만큼 커팅하여 상기 리본이 상기 메탈층에 부착되는 리본 부착위치로 공급하는 리본 공급 유닛; 및
    상기 리본이 상기 메탈층에 부착될 수 있도록 상기 리본 공급 유닛에 이웃하게 배치되고 상기 리본 공급 유닛과 상호작용하며, 상기 리본 공급 유닛에서 공급되는 리본의 단부를 그립핑(gripping)하는 리본 그립핑 유닛을 포함하며,
    상기 리본 그립핑 유닛은,
    상기 리본 공급 유닛 쪽에서 공급되는 리본의 단부를 그립핑하는 리본 그립퍼;
    상기 리본 그립퍼와 연결되어 상기 리본 그립퍼를 전후진시키는 그립퍼 전후진부; 및
    상기 리본 그립퍼와 연결되어 상기 리본 그립퍼를 업/다운(up/down)시키는 그립퍼 업/다운부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리본 공급 유닛은,
    상기 리본 부착위치로 상기 리본을 공급하는 리본 공급부; 및
    상기 리본의 일측 표면에 형성된 점착층을 보호하는 보호필름을 회수하는 보호필름 회수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리본 공급부는,
    상기 리본이 권취되어 있는 리본 권취용 휠; 및
    상기 리본 권취용 휠에서 권취 해제되는 리본의 장력 조절을 위해 상기 리본의 이동을 안내하는 다수의 리본 안내 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 보호필름 회수부는,
    상기 보호필름이 권취되는 보호필름 권취용 휠; 및
    상기 보호필름 권취용 휠로 상기 보호필름이 권취될 수 있도록 상기 보호필름의 이동을 안내하는 다수의 보호필름 안내 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 리본 공급 유닛은,
    상기 리본 공급부와 상기 보호필름 회수부 사이에 배치되며, 상기 리본 공급부 상의 리본이 소진될 경우, 상기 리본 부착위치로 리본을 공급하는 리본 버퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리본 버퍼부와 상기 리본 공급부의 구조는 동일한 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 리본 버퍼부와 상기 리본 공급부 사이에 배치되며, 상기 리본 버퍼부 측의 리본과 상기 리본 공급부 측의 리본을 서로 연결하는 리본 연결 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 리본 공급 유닛은,
    상기 리본 공급부에서 상기 리본 부착위치로 공급되는 리본을 미리 결정된 길이로 커팅(cutting)하는 리본 커팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 리본 커팅부는,
    상기 리본 공급부의 하부 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 리본 커팅부는,
    상기 리본을 하부에서 떠받쳐 지지하면서 상기 보호필름이 박리되는 장소를 형성하는 리본 받침용 필름 박리블록; 및
    상기 리본 받침용 필름 박리블록의 상부 영역에 배치되며, 상기 리본 받침용 필름 박리블록에 대해 업/다운(up/down) 이동되면서 상기 리본을 커팅하는 리본 커터를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리본 받침용 필름 박리블록의 표면에는 상기 리본 커터가 배치되는 커터 자리홈이 형성되며,
    상기 리본 커터는 상기 커터 자리홈 쪽으로 이동되면서 상기 보호필름을 제외한 상기 리본만 하프(half) 커팅하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 리본 커팅부는,
    상기 리본의 상하에 배치되어 상기 리본의 상하 영역을 가이드하는 리본 상하 영역 가이드; 및
    상기 리본 상하 영역 가이드에 이웃하게 배치되며, 상기 리본의 좌우 영역을 가이드하는 리본 좌우 영역 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 리본 공급 유닛은,
    미리 결정된 길이만큼 커팅된 리본이 상기 기판 상의 메탈층에 부착되도록 상기 리본을 가압하는 제1 가압롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 리본 그립퍼는,
    패드가 형성되는 고정 그립퍼부; 및
    상기 패드에 대응되는 집게가 형성되는 가동 그립퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 리본 그립핑 유닛은,
    상기 리본 그립퍼가 상기 리본을 그립핑하여 상기 리본 부착위치로 배치된 때, 상기 리본을 가압하는 제2 가압롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 리본은 전도성 물질이 함유되고 일측 표면에 점착층이 형성되는 금속 재질의 리본인 것을 특징으로 하는 박막태양전지용 리본 부착장치.
KR20130057498A 2013-05-22 2013-05-22 박막태양전지용 리본 부착장치 KR101462600B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130057498A KR101462600B1 (ko) 2013-05-22 2013-05-22 박막태양전지용 리본 부착장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130057498A KR101462600B1 (ko) 2013-05-22 2013-05-22 박막태양전지용 리본 부착장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101462600B1 true KR101462600B1 (ko) 2014-11-21

Family

ID=52291112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130057498A KR101462600B1 (ko) 2013-05-22 2013-05-22 박막태양전지용 리본 부착장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101462600B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017034326A1 (ko) * 2015-08-26 2017-03-02 주식회사 제우스 태양전지 셀의 태빙 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0157933B1 (ko) * 1995-02-09 1998-12-01 이종수 태양전지판 제조방법
KR20100125988A (ko) * 2009-05-22 2010-12-01 주식회사 여의시스템 태양전지 셀의 리본 부착용 가열장치
JP2012084560A (ja) * 2010-10-06 2012-04-26 Hitachi High-Technologies Corp 結晶系太陽電池モジュール
KR20120087522A (ko) * 2011-01-28 2012-08-07 주식회사 에스에프에이 후면전극 태양전지용 스트링 제조장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0157933B1 (ko) * 1995-02-09 1998-12-01 이종수 태양전지판 제조방법
KR20100125988A (ko) * 2009-05-22 2010-12-01 주식회사 여의시스템 태양전지 셀의 리본 부착용 가열장치
JP2012084560A (ja) * 2010-10-06 2012-04-26 Hitachi High-Technologies Corp 結晶系太陽電池モジュール
KR20120087522A (ko) * 2011-01-28 2012-08-07 주식회사 에스에프에이 후면전극 태양전지용 스트링 제조장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017034326A1 (ko) * 2015-08-26 2017-03-02 주식회사 제우스 태양전지 셀의 태빙 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101118844B (zh) 半导体晶圆固定装置
CN103430328A (zh) 使用冲压类型技术以形成挠性基板的工艺
JP2012084688A (ja) 両面粘着テープ貼付け方法および両面粘着テープ貼付け装置
KR101042997B1 (ko) 태양전지모듈 제조를 위한 솔더링 설비 및 방법
WO2006057376A1 (ja) 脆質部材の処理装置
KR101434930B1 (ko) 태양 전지의 버스 바 배선 장치 및 배선 방법
CN108987325B (zh) 保护带的粘贴方法和保护带粘贴装置
WO2010084728A1 (ja) 粘着テープ貼付装置及び圧着装置
KR101367297B1 (ko) 솔라셀의 전극 본딩장치 및 본딩방법
KR101462601B1 (ko) 박막태양전지용 리본 부착시스템 및 그 방법
JP2002198554A (ja) 封止前準備用シートセット装置、封止前準備用出力取出し線セット装置、及び自動封止前準備装置
KR101497639B1 (ko) 시트 첩부 장치 및 첩부 방법
CN113097329A (zh) 电池串生产设备及电池串生产方法
TW201738164A (zh) 基板轉印方法及基板轉印裝置
KR101462600B1 (ko) 박막태양전지용 리본 부착장치
WO2011043338A1 (ja) リード線接続装置及び接続方法、半導体セル、太陽電池モジュール
KR101603544B1 (ko) 박막태양전지용 리본 부착장치
CN115557043A (zh) 一种光伏组件绝缘小料放置贴标一体设备及工艺方法
JP2001267614A (ja) 光電変換モジュールの出力取出し線取付け方法及び装置
US5735967A (en) Method for disposing linear body and solar cell obtained thereby
JP2006319233A (ja) 脆質部材の処理装置
TWI392033B (zh) Installation of electronic components
CN210306360U (zh) 一种电池片串焊机
TW201238064A (en) Conductive thin film sticking apparatus, crystalline series solar cell module assembling apparatus and connection method of crystalline series solar cells
JP2014058333A (ja) シート貼付装置及び貼付方法

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171101

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181015

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190930

Year of fee payment: 6