KR101936811B1 - 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치 - Google Patents

표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 관한 것으로서, 전면은 개폐가 가능하고 내부에는 공간이 형성되는 가공조와, 상기 가공조 내부에 형성되며 잉곳을 거치하고 가공시 움직이지 않도록 지지하는 지그와, 상기 가공조 내부에 형성되며 이송되는 복수 개의 와이어를 이용하여 잉곳을 가공시키는 가공부와, 상기 지그의 하부에 결합되어 상기 지그를 상기 가공부를 향해 물결 또는 지그재그 형상으로 이송시키는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치{Wafer processing equipment for solar cells with improved surface area and light absorption}
본 발명은 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양전지용 웨이퍼를 가공하여 표면적을 향상시키고 태양전지에서 반사된 빛을 한 번 더 흡수시켜 효율이 향상되는 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 또는 태양전지의 대부분은 실리콘 기판상에서 제조된다.
반도체 소자 또는 태양전지의 제조에 필요한 필수적인 전기적인 특성을 갖는 실리콘 기판을 제조하기 위하여, 우선 단결정 또는 다결정 실리콘으로 형성된 잉곳을 제조한다.
고순도의 다결정 실리콘을 약 1400도의 온도로 가열하여 용융물을 형성한 후, 그 용융물에 단결정 또는 다결정 실리콘 시드를 첨가시키고 단결정 잉곳이 동일 배향의 시드를 갖도록 인상시킴으로써, 잉곳을 제조할 수 있다.
잉곳이 제조되면, 와이어 쏘우(wire saw)를 이용해 실리콘 잉곳을 잉곳의 길이 방향과 교차하는 방향으로 절단하는 가공을 반복하여 다수의 슬라이싱된 실리콘 웨이퍼를 얻는다.
잉곳 절단장치를 이용하여 잉곳을 절단하며 다수의 웨이퍼를 생성하는데, 종래의 잉곳 절단장치는 잉곳을 얇게 절단하기 위한 간격을 가지며 서로 이격되어 평행하게 배치되는 복수의 롤러에 한 줄의 와이어가 순차적으로 감긴 상태에서 롤러들의 회전에 따라 와이어가 왕복 운동하면서 잉곳을 일정 간격으로 얇게 절단한다.
한국특허 공개번호 제10-2011-0004128호는 웨이퍼 가공장치에 관한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 고정된 위치에서 회전운동하며 표면에 배열된 요철을 갖는 제1로울러, 제1로울러와 이격 배열되며 제1로울러와 동일한 방향으로 회전 운동하는 제2로울러, 및 제1로울러와 제2로울러의 회전에 의해 로딩 된 브릭이 절단되도록 요철의 시작지점에서 종료지점까지 이동하는 와이어를 포함하며, 요철은, 제1로울러의 적어도 한 영역에서 다른 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공장치를 제공한다.
그러나 상기와 같은 종래 기술의 경우 잉곳을 일정한 크기로 가공한 브릭을 평평하게 절단시키기 때문에 가공된 웨이퍼가 평평하여 태양전지로 이용하는 경우 태양 빛이 반사되는 반사율이 높아 발전효율이 낮아지는 문제점이 있었다.
한국특허 공개번호 제10-2011-0004128호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 태양광을 흡수할 수 있는 수광 면적을 높아지도록 가공하여 발전 효율을 높일 수 있도록 웨이퍼를 가공하는 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 태양광이 웨이퍼의 표면에서 반사될 때 반사되는 빛을 재흡수 시킴으로서 태양의 위치에 관계없이 발전효율을 향상시킬 수 있는 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치는 전면은 개폐가 가능하고 내부에는 공간이 형성되는 가공조와, 상기 가공조 내부에 형성되며 잉곳을 거치하고 가공시 움직이지 않도록 지지하는 지그와, 상기 가공조 내부에 형성되며 이송되는 복수 개의 와이어를 이용하여 잉곳을 가공시키는 가공부와, 상기 지그의 하부에 결합되어 상기 지그를 상기 가공부를 향해 물결 또는 지그재그 형상으로 이송시키는 이송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치의 상기 이송부는 상기 지그를 상기 가공부를 향해 이송시킬 때 상기 지그를 승강시킴과 동시에 전후로 이송시켜 상기 잉곳이 상기 가공부에 의해 물결 또는 지그재그 형상으로 가공되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치의 상기 가공부는 상기 지그의 양측 상부에 각각 형성되며 구동모터에 의해 상기 와이어를 이송시키는 복수 개의 회전롤과, 상기 회전롤의 상부에 형성되어 상기 와이어를 지지하면서 장력을 조절하는 지지롤과, 상기 회전롤 사이에 형성되며 상기 잉곳이 가공될 때 상기 와이어가 상부 방향으로 밀리지 않도록 지지하는 복수 개의 지지봉으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치의 상기 이송부는 상기 지그의 하부에 형성되어 상기 지그를 전후로 이송시키는 이송대와, 상기 이송대의 하부에 형성되어 상기 지그 및 상기 이송대를 상기 가공부를 향해 승강시키는 승강대로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치의 상기 가공조는 상기 가공부에 의해 상기 잉곳이 가공될 때 상기 가공조 내부가 물로 채워져 상기 와이어를 냉각시키고 칩이 비산되지 않도록 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치의 상기 가공부의 상기 와이어를 회전시키는 회전롤의 외주면에는 상기 와이어가 이탈되지 않도록 홈이 일정한 간격으로 형성되어 있으며, 상기 홈에 상기 와이어를 삽입하거나 제거하여 가공되는 웨이퍼의 두께를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의하면 태양광을 흡수할 수 있는 수광 면적을 높아지도록 가공하여 발전 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의하면 태양광이 웨이퍼의 표면에서 반사될 때 반사되는 빛을 재흡수 시킴으로서 태양의 위치에 관계없이 발전효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2은 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치의 내부를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치를 통해 잉곳이 절단된 모습을 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의해 생산된 웨이퍼를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의해 생산된 태양전지판과 평평한 태양전지판에서 태양광이 반사되는 모습을 비교한 모습을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의해 생산된 태양전지판과 평평한 태양전지판이 태양광 발전 시간에 따라 발생된 전류 밀도를 나타낸 그래프.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지 웨이퍼 및 이를 위한 웨이퍼 가공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양전지용 웨이퍼를 가공하여 표면적을 향상시키고 태양전지에서 반사된 빛을 한 번 더 흡수시켜 효율이 향상되는 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치의 구성을 나타낸 구성도이며, 도 2은 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치의 내부를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치는 전면은 개폐가 가능하고 내부에는 공간이 형성되는 가공조(100)와, 가공조(100) 내부에 형성되며 잉곳(10)을 거치하고 절단시 움직이지 않도록 지지하는 지그(200)와, 가공조(100) 내부에 형성되며 회전되는 복수 개의 와이어(340)를 이용하여 잉곳(10)을 절단시키는 가공부(300)와, 지그(200)의 하부에 결합되어 지그(200)를 가공부(300)를 향해 물결 또는 지그재그 형상으로 이송시키는 이송부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
가공조(100)는 내부가 밀폐될 수 있도록 형성되어 있고, 내부는 비어 있어 가공부(300), 지그(200), 이송부(400)가 내부에 장착되거나 결합될 수 있게 되며, 가공조(100)의 전면은 잉곳(10)이 거치된 지그(200)가 삽입되거나 배출될 수 있도록 개폐도어(도시되지 않음)가 형성되어 있다.
지그(200)는 잉곳(10)을 거치시키고 움직이지 않도록 위치를 고정시키기 위한 것으로, 하부에는 이송부(400)와 결합되어 있어 이송부(400)에 의해 전후로 이송되거나 상하로 이송될 수 있게 된다.
가공부(300)는 와이어(340)를 이용하여 잉곳(10)을 설정된 형태로 절단 가공하기 위한 것으로서, 삼각형 형태로 이송되는 와이어(340)의 하부면에 잉곳(10)이 접촉되면 와이어(340)에 의해 잉곳(10)이 절단되게 된다.
이때 와이어(340)는 복수개로 형성되어 있어 지그(200)에 거치된 잉곳(10)의 크기에 따라 일정한 간격으로 배치되게 되며, 이를 통해 잉곳(10)을 한 번에 절단시켜 웨이퍼(12)를 생산할 수 있게 된다.
또한 가공부(300)는 지그(200)의 양측 상부에 각각 형성되며 구동모터에 의해 와이어(340)를 이송시키는 복수 개의 회전롤(310)과, 회전롤(310)의 상부에 형성되어 와이어(340)를 지지하면서 장력을 조절하는 지지롤(320)과, 회전롤(310) 사이에 형성되며 잉곳(10)이 가공될 때 와이어(340)가 상부 방향으로 밀리지 않도록 지지하는 복수 개의 지지봉(330)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 가공부(300)의 와이어(340)를 이송시키는 회전롤(310)의 외주면에는 와이어(340)가 이탈되지 않도록 홈이 일정한 간격으로 형성되어 있으며, 홈에 와이어(340)를 삽입하거나 제거하여 가공되는 웨이퍼(12)의 두께를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
회전롤(310)은 와이어(340)를 회전시키기 위한 것으로 가공조(100)의 내부에 결합되어 있고, 와이어(340)가 잉곳(10)을 절단시켜 가공할 수 있도록 지그(200)의 양측에 위치하게 된다.
이때 회전롤(310)은 지그(200)의 폭보다 넓은 간격을 유지하도록 하는 것이 바람직하며, 가공조(100)의 외면에 형성된 구동모터(도시되지 않음)가 회전롤(310)에 회전력을 가하여 와이어(340)를 이송시키게 된다.
또한 회전롤(310)의 외주면에는 와이어(340)가 삽입될 수 있도록 일정한 간격으로 홈이 형성되어 있어 와이어(340)가 홈에 삽입된 상태로 이송되므로 와이어(340)의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있게 되고, 필요에 따라 일부 와이어(340)를 제거함으로써 가공되는 웨이퍼(12)의 폭을 넓힐 수도 있게 된다.
양측에 형성된 회전롤(310)은 각각 구동모터(도시되지 않음)가 형성되어 있기 때문에 회전되는 속도를 동기화하여 이송되는 와이어(340)의 장력을 일정하게 할 수도 있으며, 각각 회전롤(310)이 회전되는 속도를 달리하여 잉곳(10)이 접촉되는 부위의 와이어(340)가 팽팽해지도록 조절할 수도 있다.
지지롤(320)은 와이어(340)의 장력을 조절할 수 있도록 형성되는 것으로, 양측에 형성된 회전롤(310) 사이의 상부에 형성되어 와이어(340)를 지지하고 와이어(340)에 가해진 장력에 따라 승강되면서 와이어(340)의 장력을 조절하게 된다.
즉, 지지롤(320)에 가해지는 와이어(340)의 하중을 로드셀을 통해 감지하여 설정된 하중 이상이 발생되면 지지롤(320)을 하강시켜 와이어(340)에 가해진 장력을 감소시키고, 설정된 하중 이하가 되면 지지롤(320)을 상승시켜 와이어(340)에 가해진 장력을 높여 와이어(340)가 일정한 장력을 갖도록 능동적으로 제어되게 된다.
지지봉(330)은 회전롤(310) 사이의 양측에 형성되어 지그(200)가 이송부(400)에 의해 상승되어 잉곳(10)이 와이어(340)와 접촉될 때 와이어(340)가 잉곳(10)에 의해 밀리지 않도록 와이어(340)의 상부에서 지지하게 된다.
양측에 형성된 지지봉(330)의 간격은 지그(200)의 폭보다 넓어야 하는 것이 바람직하다.
또한 이송부(400)는 지그(200)의 하부에 형성되어 지그(200)를 전후로 이송시키는 이송대(420)와, 이송대(420)의 하부에 형성되어 지그(200) 및 이송대(420)를 가공부(300)를 향해 승강시키는 승강대(410)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 이송부(400)는 상기 지그(200)를 상기 가공부(300)를 향해 이송시킬 때 상기 지그(200)를 승강시킴과 동시에 전후로 이송시켜 상기 잉곳(10)이 상기 가공부(300)에 의해 물결 또는 지그재그 형상으로 가공되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이송대(420)는 잉곳(10)이 거치된 지그(200)를 가공조(100)의 전면 또는 후면 방향으로 이송시키기 위한 것으로, 지그(200)의 하부면에 형성되어 가공 전 또는 가공 후에 지그(200)를 가공조(100) 외부로 배출시켜 작업자가 잉곳(10)을 공급하거나 배출할 수 있게 하고, 가공 공정이 시작되면 지그(200)를 가공조(100) 내부로 인입시키게 된다.
승강대(410)는 이송대(420)의 하부를 받쳐 이송대(420) 및 지그(200)를 상부 방향으로 이송시키기 위한 것으로서, 잉곳(10)이 거치된 지그(200)를 가공부(300) 방향으로 상승시켜 회전롤(310)에 의해 고속으로 이송되는 와이어(340)에 의해 잉곳(10)이 절단되도록 한다.
또한 승강대(410)가 지그(200)를 상승 또는 하강시킬 때 이송대(420)는 지그(200)를 전후로 반복 이송시킴으로써 와이어(340)가 잉곳(10)을 물결 또는 지그재그 형상으로 절단시킬 수 있게 된다.
이때 가공이 완료된 웨이퍼(12)의 표면은 다수의 골과 다수의 봉우리로 형성시킴으로써 표면적이 넓어져 태양광을 받을 수 있는 수광 면적이 넓어지게 되고, 봉우리와 골 사이에 유입된 태양광은 인접한 봉우리와 골 사이에 유입되어 재흡수 되므로 발전효율을 높일 수 있게 된다.
이때 이송대(420)와 승강대(410)는 설정된 형상 및 균일한 골과 봉우리를 형성할 수 있도록 모두 수치제어를 이용하는 것이 바람직하다.
또한 가공조(100)는 가공부(300)에 의해 잉곳(10)이 가공될 때 가공조(100) 내부가 물로 채워져 와이어(340)를 냉각시키고 칩이 비산되지 않도록 방지하는 것을 특징으로 한다.
가공조(100)의 상부면에는 물이 공급되는 공급관(도시되지 않음)이 형성되고 하부면에는 물을 배출할 수 있는 배출관(도시되지 않음)이 형성되어 있어 가공조(100) 내부에 물을 채우거나 배출할 수 있도록 형성되어 있다.
또한 가공조(100)의 전면에 형성된 개폐도어(도시되지 않음)는 수밀성을 가지고 있어 닫힌 상태에서는 내부의 물이 유출되지 않도록 방지되는 것이 바람직하다.
가공조(100) 내부에 지그(200)가 인입되고 개폐도어(도시되지 않음)가 닫히게 되면 공급관(도시되지 않음)에 의해 물이 공급되어 가공조(100) 내부가 물로 채워지게 된다.
물로 채워진 상태에서 와이어(340)가 잉곳(10)을 절단 가공하게 되면 물은 냉각수 역할을 하게 되어 와이어(340)와 잉곳(10)에서 발생되는 마찰열을 감소시키게 되고 와이어(340)를 따라 절단된 잉곳(10) 사이에 물이 유입되면서 절단면에 발생된 칩이나 가루를 배출시켜 절단면을 매끄럽게 형성시킬 수 있게 된다.
가공이 완료된 후에는 배출관(도시되지 않음)을 통해 물이 배출되면서 절단시 발생된 칩이나 가루가 비산되지 않고 물과 함께 배출될 수 있게 되므로 세척된 상태의 웨이퍼(12)를 배출할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치를 통해 잉곳(10)이 절단된 모습을 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의해 생산된 웨이퍼(12)를 나타낸 사시도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의해 가공이 완료된 잉곳(10)은 측면에서 보았을 때 물결 또는 지그재그 형상으로 가공라인(11)이 형성되게 된다.
가공라인(11)을 따라 웨이퍼(12)의 표면에는 산과 골이 형성되어 단면이 물결 또는 지그재그 형상으로 이루어지게 되며, 웨이퍼(12)를 이용하여 태양전지를 생산하게 되면 산과 골을 통해 표면적이 향상되고 반사되는 태양광이 재흡수 됨으로써 발전효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의해 생산된 태양전지판과 평평한 태양전지판에서 태양광이 반사되는 모습을 비교한 모습을 나타낸 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의해 생산된 태양전지판은 다수의 골과 봉우리가 형성되어 있어 반사되는 태양광을 재흡수 하여 발전효율을 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 5-A와 같이 일반적으로 형성되는 평평한 태양전지판은 태양광이 조사되었을 때 장파장은 투과되고 단파장은 반사되게 되는데, 반사되는 단파장을 재흡수 할 수 없기 때문에 발전 효율이 떨어지게 된다.
반면에 도 5-B와 같이 다수의 골과 봉우리가 형성되어 있어 물결 또는 지그재그 형상으로 형성된 태양전지판은 태양광이 조사되면 각도에 따라 맞은편 골과 봉우리 사이로 반사되면서 태양광을 재흡수 시키게 되므로 빛의 수광 면적을 향상시켜 발전 효율을 높일 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의해 생산된 태양전지판과 평평한 태양전지판이 태양광 발전 시간에 따라 발생된 전류 밀도를 나타낸 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의해 생산된 태양전지판은 단위 면적당 전류 밀도가 태양 빛이 강할수록 효율이 증가되며, 일반적인 평평한 태양전지판에 비해 전류 밀도비가 증가되는 것을 특징으로 한다.
도 6에 도시된 그래프의 세부적인 값은 표 1에 기재되어 있으며, 실험은 겨울에 10:30~12:00까지 매 30분마다 전류밀도를 측정하였으며, 1st, 2nd, 3rd, 4th는 각각 10:30, 11:00, 11:30, 12:00에 측정된 값이다.
Figure 112017083528345-pat00001
표 1 및 도 6과 같이, 표면이 물결 또는 지그재그 형상으로 된 웨이퍼를 이용하여 생산된 태양전지판은 전류 밀도가 일반적인 평평한 태양전지판에 비해 최소 140~176%까지 전류밀도비가 증가되는 것을 확인할 수 있다.
이는 태양전지판에서 태양광을 수광할 수 있는 면적이 늘어남과 동시에 반사되는 빛을 재흡수 함으로써 발전효율이 높아지기 때문에 일반적인 평평한 태양전지판에 비해 전류밀도가 높아질 수 있으며, 이는 발전을 보다 효율적으로 할 수 있다는 것을 의미한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치에 의하면 태양광을 흡수할 수 있는 수광 면적을 높아지도록 가공하여 발전 효율을 높일 수 있으며, 태양광이 웨이퍼의 표면에서 반사될 때 반사되는 빛을 재흡수 시킴으로서 태양의 위치에 관계없이 발전효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
10 : 잉곳
11 : 가공라인
12 : 웨이퍼
100 : 가공조
200 : 지그
300 : 가공부
310 : 회전롤
320 : 지지롤
330 : 지지봉
340 : 와이어
400 : 이송부
410 : 승강대
420 : 이송대

Claims (6)

  1. 전면은 개폐가 가능하고 내부에는 공간이 형성되는 가공조와;
    상기 가공조 내부에 형성되며 잉곳을 거치하고 가공시 움직이지 않도록 지지하는 지그와;
    상기 가공조 내부에 형성되며 이송되는 복수 개의 와이어를 이용하여 잉곳을 가공시키는 가공부와;
    상기 지그의 하부에 결합되어 상기 지그를 상기 가공부를 향해 물결 또는 지그재그 형상으로 이송시키는 이송부;를 포함하며
    상기 이송부는
    상기 지그의 하부에 형성되어 상기 지그를 전후로 이송시키는 이송대와;
    상기 이송대의 하부에 형성되어 상기 지그 및 상기 이송대를 상기 가공부를 향해 승강시키는 승강대;로 이루어지고,
    상기 이송부는 상기 지그를 상기 가공부를 향해 이송시킬 때 상기 지그를 승강시킴과 동시에 전후로 이송시켜 상기 잉곳이 상기 가공부에 의해 물결 또는 지그재그 형상으로 가공되도록 하고
    상기 가공조는 상기 가공부에 의해 상기 잉곳이 가공될 때 상기 가공조 내부가 물로 채워져 상기 와이어를 냉각시키고 칩이 비산되지 않도록 방지하며
    상기 가공부는
    상기 지그의 양측 상부에 각각 형성되며 구동모터에 의해 상기 와이어를 이송시키는 복수 개의 회전롤과;
    상기 복수 개의 회전롤 상부에 형성되어 상기 와이어를 지지하면서 장력을 조절하는 지지롤과;
    상기 회전롤 사이에 형성되며 상기 잉곳이 가공될 때 상기 와이어가 상부 방향으로 밀리지 않도록 지지하는 복수 개의 지지봉;으로 이루어지고
    상기 가공부의 상기 와이어를 회전시키는 회전롤의 외주면에는 상기 와이어가 이탈되지 않도록 홈이 일정한 간격으로 형성되어 있으며, 상기 홈에 상기 와이어를 삽입하거나 제거하여 가공되는 웨이퍼의 두께를 조절할 수 있으며
    상기 지지롤은 로드셀을 통해 상기 지지롤에 가해지는 와이어의 하중을 감지하고, 상기 로드셀에 의해 감지된 상기 와이어의 하중에 따라 상기 지지롤이 승강되면서 상기 와이어의 장력을 조절하며,
    상기 복수 개의 회전롤은 각각 구동모터가 형성되어 있으며
    상기 구동모터는 상기 복수 개의 회전롤이 회전되는 속도를 동기화하여 이송되는 상기 와이어의 장력을 일정하게 하거나
    상기 복수 개의 회전롤이 회전되는 속도를 서로 달리하여 상기 잉곳이 접촉되는 부위의 와이어가 팽팽해지도록 조절하는 것을 특징으로 하는
    표면적과 흡수율이 향상된 태양전지용 웨이퍼 가공장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010030000A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Sumco Corp グルーブローラの構造
JP2012509587A (ja) * 2008-11-22 2012-04-19 パク、リン−スン 太陽電池用シリコン基板、その製造装置、方法及び太陽電池

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