KR102247520B1 - End ribbon for shingled solar cell module, and method for producting the same and press mold being used that - Google Patents
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Abstract
본 발명의 슁글드 태양전지 모듈용 엔드 리본의 제조 방법은, 프레스 금형을 이용하여 상면/배면 앤드 리본을 블라킹 하는 제조 방법에 있어서, 상기 프레스 금형의 사이즈에 대응되는 판넬 플레이트를 준비하는 단계, 상기 판넬 플레이트의 양단에 상기 프레스 금형에 정렬 및 고정할 수 있는 복수의 얼라인 홀을 드릴링 하는 단계, 상기 판넬 플레이트의 중앙에 태양광을 흡수하고 반사를 방지하는 반사방지 잉크가 프린트를 통해 상면/배면 앤드 리본용 잉크 패턴으로 제공되는 단계, 및 상기 판넬 플레이트를 블라킹하여, 상면/배면 앤드 리본을 분리하는 단계를 포함한다. 이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 엔드 리본의 단면 불량이 감소하고, SR 잉크의 크랙이 방지된다.The manufacturing method of the end ribbon for a shingled solar cell module of the present invention comprises the steps of preparing a panel plate corresponding to the size of the press mold in the manufacturing method of blocking the upper/rear surface and ribbon using a press mold, Drilling a plurality of alignment holes that can be aligned and fixed to the press mold at both ends of the panel plate, and antireflection ink that absorbs sunlight and prevents reflection at the center of the panel plate is printed on the top surface/ And providing an ink pattern for the back and ribbon, and blocking the panel plate to separate the top/back and ribbon. According to the configuration of the present invention as described above, cross-sectional defects of the end ribbon are reduced and cracking of the SR ink is prevented.
Description
본 발명은, 슁글드 태양전지 모듈용 앤드 리본, 상기 앤드 리본의 제조 방법 및 상기 앤드 리본의 제조에 사용되는 프레스 금형에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 인접한 태양전지 셀을 연결하기 위해 사용되는 인터커넥션 리본을 생략하고, 대신 태양전지 셀을 중첩되게 배치하는 슁글드 태양전지 모듈을 제공하며, 접착제를 통해서 연결되지 않는 모듈의 양단에는 엔드 리본을 이용하여 부스바를 연결함으로써, 광전변화 효율을 극대화하는 슁글드 태양전지 모듈용 앤드 리본에 관한 것이다.The present invention relates to an end ribbon for a shingled solar cell module, a method of manufacturing the end ribbon, and a press mold used for manufacturing the end ribbon, and more particularly, to an interconnection ribbon used to connect adjacent solar cell cells. A shingled solar cell module is provided that omits the photovoltaic cells in an overlapping arrangement, and a shingled solar cell module is provided that maximizes photoelectric change efficiency by connecting busbars using end ribbons at both ends of the module that are not connected through an adhesive. It relates to an end ribbon for solar cell modules.
일반적으로, 태양전지는 광전변환 효과를 이용하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것으로, 한 개의 태양전지는 대략 수 와트(W) 내외의 작은 전력을 생산한다. 따라서 원하는 출력을 얻기 위해서는 여러 개의 태양전지를 일정 패턴으로 배치 및 정렬시키고, 직렬 또는 병렬로 연결한 후 방수 처리한 형태의 태양전지 모듈을 사용한다.In general, a solar cell converts solar energy into electric energy using a photoelectric conversion effect, and one solar cell produces a small amount of electric power of about several watts (W). Therefore, in order to obtain the desired output, several solar cells are arranged and arranged in a certain pattern, connected in series or in parallel, and then a waterproof solar cell module is used.
태양전지 모듈은 일반적으로 상면에 유리가 위치하고, EVA 시트가 배치되며, 스트링 라인이 설치된다. 또한, 셀 배면에는 셀을 보호하기 위한 EVA와 백시트(Backsheet)가 놓이고 라미네이션 공정이 진행된다. 라미네이션이 끝난 모듈은 외부로 전기를 추출하기 위한 배선이 포함된 정션 박스를 부착하고 모듈의 설치를 용이하게 하거나 보호를 위한 프레임을 부착하는 공정이 진행된다.In the solar cell module, glass is generally placed on the upper surface, an EVA sheet is placed, and a string line is installed. In addition, on the back of the cell, an EVA and a backsheet are placed to protect the cell, and a lamination process is performed. In the module after lamination, a junction box including wiring for extracting electricity is attached to the outside, and a process of attaching a frame for easy installation or protection of the module is in progress.
상기와 같은 종래의 태양전지 모듈에 있어서, 태양전지에 의해 발전된 전력을 외부로 출력하기 위해서는 태양전지에 형성된 버스바 및 인터커넥션 리본과, 리드선을 통해 태양전지 모듈의 외부로 취출하는 방법이 이용된다.In the conventional solar cell module as described above, in order to output power generated by the solar cell to the outside, a method of taking out the power generated by the solar cell to the outside of the solar cell module through a bus bar and an interconnection ribbon formed in the solar cell and a lead wire is used. .
그러나, 종래의 태양전지 모듈은 복수의 태양전지를 서로 직렬 연결하기 위해 일측의 태양전지의 양극에 인터커넥션 리본의 일단을 부착하고, 인접하는 타측 태양전지의 음극에 인터커넥션 리본의 타단을 부착하는 구조이므로 인터커넥션 리본의 설치를 위한 영역 즉, 태양전지와 태양전지 사이에 이격거리가 존재하게 되므로 발전에 기여하지 않는 무효 면적 부분이 발생하며, 이러한 무효 면적 부분으로 인해 태양전지의 점유율이 낮아지는 문제점이 있다.However, in the conventional solar cell module, one end of the interconnection ribbon is attached to the positive electrode of one solar cell and the other end of the interconnection ribbon is attached to the negative electrode of the other solar cell adjacent to each other in order to connect a plurality of solar cells in series. Due to the structure, there is an area for installation of the interconnection ribbon, that is, a separation distance between the solar cell and the solar cell, resulting in an ineffective area that does not contribute to power generation, and due to this ineffective area, the share of the solar cell decreases. There is a problem.
이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 태양전지 셀을 서로 중첩되게 배치한 구조가 제안된 바 있다. In order to solve this problem, conventionally, a structure in which solar cells are arranged to overlap each other has been proposed.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 앤드 리본을 벤딩하여 180°꺽이는 상황에서도 솔더레지스트 잉크에 크랙이 발생하는 것을 방지하고, SR 잉크가 임의로 탈락하여 태양광을 반사하는 것을 원천적으로 방지할 수 있어, 광전변환 효율이 증가하는 앤드 리본 및 그 제조 방법 그리고 이에 사용되는 프레스 금형을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention was conceived to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to prevent cracks from occurring in the solder resist ink even when the end ribbon is bent by 180°, and the SR ink is It is possible to prevent the reflection of sunlight by dropping arbitrarily, thereby providing an end ribbon that increases photoelectric conversion efficiency, a method of manufacturing the same, and a press mold used therein.
본 발명의 다른 목적은 앤드 리본을 한 벌씩 엇갈리게 배열함으로써, 앤드 리본에 가해지는 스트레스가 분산되어 단면 불량을 방지할 수 있어, 공정 수율이 개선되는 앤드 리본 및 그 제조 방법 그리고 이에 사용되는 프레스 금형을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an end ribbon and a method of manufacturing the same, and a press mold used therein, in which the stress applied to the end ribbon is dispersed to prevent cross-sectional defects by staggering the end ribbons one by one. To provide.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 슁글드 태양전지 모듈용 앤드 리본은, 도전성 플레이트, 및 상기 도전성 플레이트의 표면에 선택적으로 인쇄되는 반사방지 잉크를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the end ribbon for a shingled solar cell module of the present invention includes a conductive plate and an antireflection ink selectively printed on the surface of the conductive plate.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명의 슁글드 태양전지 모듈용 엔드 리본의 제조 방법은, 프레스 금형을 이용하여 상면/배면 앤드 리본을 블라킹 하는 제조 방법에 있어서, 상기 프레스 금형의 사이즈에 대응되는 판넬 플레이트를 준비하는 단계, 상기 판넬 플레이트의 양단에 상기 프레스 금형에 정렬 및 고정할 수 있는 복수의 얼라인 홀을 드릴링 하는 단계, 상기 판넬 플레이트의 중앙에 태양광을 흡수하고 반사를 방지하는 반사방지 잉크가 프린트를 통해 상면/배면 앤드 리본용 잉크 패턴으로 제공되는 단계, 및 상기 판넬 플레이트를 블라킹하여, 상면/배면 앤드 리본을 분리하는 단계를 포함한다.According to another feature of the present invention, the manufacturing method of the end ribbon for a shingled solar cell module of the present invention corresponds to the size of the press mold in the manufacturing method of blocking the upper surface/rear surface and ribbon using a press mold. Preparing a panel plate to be used, drilling a plurality of alignment holes that can be aligned and fixed to the press mold at both ends of the panel plate, and a reflection that absorbs sunlight and prevents reflection in the center of the panel plate Providing the prevention ink as an ink pattern for the top/rear and ribbon through printing, and blocking the panel plate to separate the top/rear and ribbon.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상부 금형 및 하부 금형을 이용하여 슁글드 태양전지 모듈용 앤드 리본의 상면/배면 앤드 리본을 블라킹 하는 프레스 금형에 있어서, 상기 상부 금형에 상면/배면 앤드 리본의 형상에 대응하는 블랭크 펀치가 마련되고, 상기 하부 금형에 상기 펀치에 대응되는 블랭크 홈이 마련된다.According to another feature of the present invention, in a press mold for blocking the upper surface/rear surface and ribbon of an end ribbon for a shingled solar cell module using an upper mold and a lower mold, the upper surface/rear surface and ribbon are formed in the upper mold. A blank punch corresponding to the shape is provided, and a blank groove corresponding to the punch is provided in the lower mold.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 앤드 리본 상에 반사방지 잉크를 에지 상황에 따라 적절하게 패턴닝함으로써, 태양광 흡수를 극대화하고, 특히, 잉크의 두께를 조절하여, 라미네이팅 공정 시 열과 압력에도 불구하고, 변색 되지 않아 광전변환 효율을 극대화할 수 있다.As described above, according to the configuration of the present invention, by appropriately patterning the antireflection ink on the end ribbon according to the edge situation, solar absorption is maximized, and in particular, by adjusting the thickness of the ink, heat and pressure during the laminating process Despite this, it does not discolor, thus maximizing photoelectric conversion efficiency.
특히, 블랭크 펀치를 마주보게 설치하여, 블랭크 펀치에 가해지는 스트레스를 분산시켜 단면 불량이 방지되고, 동일한 판넬 플레이트에 배열 밀도를 높여 생산성이 증대될 수 있다.In particular, by installing the blank punch facing each other, cross-sectional defects are prevented by distributing stress applied to the blank punch, and productivity may be increased by increasing the arrangement density on the same panel plate.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 앤드 리본을 포함하는 슁글드 태양전지 모듈의 구성을 각각 나타내는 사시도 및 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 상면 엔드 리본의 구성을 나타내는 사시도.
도 4는 도 3의 엔드 리본이 벤딩된 구성을 나타내는 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 배면 엔드 리본의 구성을 각각 나타내는 상면 사시도, 및 저면 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 상면 엔드 리본의 구성을 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 배면 엔드 리본의 구성을 나타내는 단면도.
도 9는 본 발명에 의한 엔드 리본의 제조 방법을 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명에 의한 엔드 리본의 프레스 금형을 나타내는 분해 사시도.
도 11은 본 발명에 의한 판넬 플레이트에 단순 배치 및 엇갈리게 배치되는 상면/배면 엔드 리본들의 평면도.1 and 2 are perspective and cross-sectional views each showing the configuration of a shingled solar cell module including an end ribbon according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the configuration of the upper end ribbon according to the present invention.
4 is a perspective view showing a configuration in which the end ribbon of FIG. 3 is bent.
5 and 6 are a top perspective view and a bottom perspective view each showing the configuration of a rear end ribbon according to the present invention.
7 is a cross-sectional view showing the configuration of an upper end ribbon according to the present invention.
Fig. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of a rear end ribbon according to the present invention.
9 is a configuration diagram showing a method of manufacturing an end ribbon according to the present invention.
10 is an exploded perspective view showing an end ribbon press mold according to the present invention.
11 is a plan view of top/rear end ribbons that are simply arranged and staggered on the panel plate according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims. In the drawings, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated for clarity of description. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.Embodiments described in the present specification will be described with reference to a plan view and a cross-sectional view, which are ideal schematic diagrams of the present invention. Therefore, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing technology and/or tolerance. Accordingly, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include a change in form generated according to the manufacturing process. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have schematic properties, and the shapes of the regions illustrated in the drawings are intended to illustrate a specific shape of the region of the device, and are not intended to limit the scope of the invention.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 앤드 리본을 포함하는 슁글드 태양전지 모듈의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a shingled solar cell module including an end ribbon according to the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 슁글드 태양전지 모듈(100)은, 슁글드하게 배열되는 복수의 태양전지 셀(110), 및 각 셀(110)을 접속하는 접합부(120)를 포함한다. 즉, 복수의 태양전지 셀(110)이 일렬로 배치되되, 일단이 포게진 상태로 스트링을 형성한다. 여기서, 태양전지 셀(110)의 수광면과 그 배면을 연결하는 통상의 인터커넥션 리본의 탭핑(tabbing) 공정은 생략된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the shingled
태양전지 셀(110)은, 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치로서, 그 구성 물질에 따라서 실리콘 태양전지, 박막형 태양전지, 염료감응형 태양전지 및 유기고분자형 태양전지 등을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.The
접합부(120)는, 에폭시, PI, PET, 실리콘 등에 도전성 접착제가 혼합되어, 각 태양전지 셀을 기계적으로 지지하고 전기적으로 연결할 수 있다. A conductive adhesive is mixed with epoxy, PI, PET, silicone, etc. in the
그 밖에도 도면에 도시되어 있지 않지만, 태양전지 셀(110)의 상면을 보호하는 투명기판과, 태양전지 셀(110)을 감싸도록 배치되는 상/하부 보호층, 하부 보호층 하부에 배치되는 백시트, 및 프레임을 포함한다. Other than that, although not shown in the drawings, a transparent substrate protecting the upper surface of the
상기 투명기판은 태양광은 투과하면서도 태양전지 셀(110)의 보호를 위하여 강화유리를 사용할 수 있다. 상기 상/하부 보호층은 라미네이션 공정 등을 통하여 접착되며, EVA 혹은 에스테르계 수지나 올레핀계 수지를 사용할 수 있다. 상기 백시트는 전면 수광형 태양전지의 경우 반사율이 우수한 재질을 사용할 수 있다. 프레임은 기본적으로 모듈의 골격을 유지하도록 내구성을 가지고, 내후성을 위하여 그 표면은 각종 도료로 코팅 혹은 도금 처리될 수 있다.The transparent substrate may use tempered glass to protect the
각 태양전지 셀(110)은, 인접 셀의 상면 단부 영역과 인접 셀의 배면 단부 영역이 중첩되도록 배치된다. 따라서 인접한 셀과 셀 사이에는 발전에 기여하지 않는 무효 영역이 존재하지 않게 된다.Each
가령, N개의 태양전지 셀(110)이 직렬로 연결되고, 제1셀의 상면 후단에 제2셀의 배면 전단이 일부 오버랩되어 적층되고, 연속해서, N-1셀의 상면 후단에 제N셀의 배면 전단이 일부 오버랩되어 적층된다. 여기서, 상기 제2셀 내지 상기 제N-1셀은 상기 접합부를 통하여 연결되지만, 상기 제1셀의 전단 및 상기 제N셀의 후단은 상기 접합부를 통해 연결되지 않는다. 다만 상기 제1셀의 전단 에지 및 상기 N셀의 후단 에지를 통해 연결된다.For example, N
각 셀(110)은, 셀 상면(front surface)에 가로 방향에서 일정한 간격으로 배열되는 핑거들(112f), 셀 상면에 세로 방향에서 상기 핑거들로부터 전류를 수집하기 위한 복수의 상면 부스바(114f), 및 셀 배면(rear surface)에 상면 부스바(114f)와 평행하게 연장되는 복수의 배면 부스바(114r)를 포함한다. 셀 배면에는 상면과 마찬가지로 핑거들(도면부호 없음)이 배열될 수 있다.Each
복수의 배면 부스바(114r)는 복수의 상면 부스바(114f)와 나란하지만, 복수의 배면 부스바(114r)의 간격은 복수의 상면 부스바(114f)의 간격과 동일하거나 혹은 더 넓을 수 있다.The plurality of
한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 셀 상면 및 셀 배면에는 각각 상면 및 배면 부스바(114f, 114r)에 각각 대응되는 상면 인터커넥션 리본 및 배면 인터커넥션 리본이 생략되며, 따라서 상면 및 배면 인터커넥션 리본을 각각 상면 부스바(114f)와 배면 부스바(114r)에 팁팽(tapping)할 필요가 없기 때문에, 공정수가 생략되고, 특히 리본에 의하여 태양광이 차단되지 않아 수광율이 상승된다. On the other hand, although not shown in the drawing, the upper and rear interconnection ribbons corresponding to the upper and
상면 및 배면/부스바(114f, 114r) 상에는 도전성 필름(Conductivne Film:CF)이 더 포함될 수 있다. 가령, 도전성 필름(CF)은 도전성이 우수한 금, 은, 니켈 등으로 형성된 도전성 입자가 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등에 분산된 필름 형태로 제공될 수 있다. 도전성 필름에 열을 가하면서 압착하면 도전성 입자가 필름의 외부로 노출되고, 노출된 도전성 입자에 의해 태양전지와 앤드 리본 기타 전극 사이의 전기적 연결이 효과적이다. 이와 같이, 태양전지와 앤드 리본이 도전성 필름을 매개로 연결되면, 공정 온도를 180℃까지 낮출 수 있어 공정 수율이 개선될 수 있다.A conductive film (CF) may be further included on the upper and rear surfaces/
제2셀 및 제N-1셀(110)은 접합부(120)를 통하여 연결되어 있기 때문에, 이와 별도의 연결이 필요하지 않지만, 스트링 양단의 제1셀 및 제N셀(110)은 단부의 상면/배면 부스바(114f, 114r)를 연결하기 위한 상면 앤드 리본/배면 앤드 리본(130f, 130r)이 설치된다. Since the second cell and the N-
가령, 제1셀의 상면 후단에 제2셀의 배면 전단이 일부 오버랩되어 적층되고, 연속해서, N-1셀의 상면 후단에 제N셀의 배면 전단이 일부 오버랩되어 적층되는 경우라면, 제N셀의 후단은 기준면에 닿아 있지만, 제1셀의 전단은 기준면으로부터 부양되어 있다. 따라서 상면/배면 부스바(114f, 114r)를 연결하는 상면/배면 앤드 리본(130f, 130r)의 구조가 상이할 수 있다. For example, if the rear front end of the second cell partially overlaps and stacks at the rear end of the top surface of the first cell, and successively, if the rear front end of the Nth cell partially overlaps and stacks at the rear end of the top surface of the N-1 cell, the Nth The rear end of the cell is in contact with the reference plane, but the front end of the first cell is lifted from the reference plane. Accordingly, the structures of the upper/rear end and
따라서, 본 발명의 태양전지 셀(100)은, 복수의 상면 부스바(114f)를 연결하는 상면 앤드 리본(130f), 및 복수의 배면 부스바(114r)를 연결하는 배면 앤드 리본(130r)을 더 포함한다.Accordingly, the
도 3 및 도 4를 참조하면, 평면을 기준으로 바라볼 때, 상면 앤드 리본(130f)은, 복수의 상면 부스바(114f)와 각각 콘택되는 상면 분기 영역(130fb), 및 각 분기 영역(130fb)을 연결하기 위하여 스트링의 가로 방향으로 연장되는 상면 바디 영역(130fa)을 포함한다.Referring to FIGS. 3 and 4, when viewed from a plane, the upper surface and
마찬가지로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 배면 앤드 리본(130r)은, 복수의 배면 부스바(114r)와 각각 콘택되는 배면 분기 영역(130ra), 및 각 분기 영역(130ra)을 연결하기 위하여 스트링의 가로 방향으로 연장되는 배면 바디 영역(130rb)을 포함한다.Likewise, referring to FIGS. 5 and 6, the
단면을 기준으로 바라볼 때, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상면/배면 앤드 리본(130f, 130r)은, 도전성 플레이트(Cunductive Plating:CP) 그 표면에 선택적으로 인쇄되는 반사 방지 광흡수 SR 잉크(Soldering Resister Ink:SR)를 포함한다.When viewed based on a cross section, referring to FIGS. 7 and 8, the upper/rear side and
상면 앤드 리본(130f)은 각 상면 분기 영역(130fb) 중 일부 영역만이 상면 부스바(114f)와 셀 평면 상에서 연결되고, 나머지 영역은 셀 바디 측면을 감싸도록 벤딩되며, 더 나아가 상면 바디 영역(130fa)이 셀의 배면과 대응될 수 있도록 2차 벤딩된다.In the top and
배면 앤드 리본(130r)은 도면에는 도시되어 있지 않지만, 정션 박스(junction box) 등의 외부 전극과 기준면 상에서 연결되어야 하기 때문에, 별도의 벤딩이 필요없다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 배면 앤드 리본(130r)을 통하여 태양전지 셀에서 발행하는 전류가 외부로 공급될 수 있다.Although the
이를 위하여, 배면 앤드 리본(130r)에서 반사방지 잉크(SR)는 배면 바디 영역(130ra)에만 도포되어 있다. 배면 앤드 리본(130r)에서 배면 분기 영역(130rb)은 외부 전극과 콘택을 형성하고, 태양광에 직접 노출되는 부분이 아기 때문에, 별도의 반사방지 잉크(SR)가 코팅될 필요가 없다.To this end, the anti-reflection ink SR is applied only to the rear body region 130ra in the rear and
상면 앤드 리본(130f)에서 반사방지 잉크(SR)는 상면 바디 영역(130fa) 전체와 상면 분기 영역(130fb) 일부에만 도포되어 있다. 상면 분기 영역(130fb) 중 일부는 상면 부스바(114f)와 콘택을 형성해야 하기 때문에 반사방지 잉크(SR)가 도포되지 않지만, 나머지 영역은 태양광에 노출되는 부분이기 때문에 반드시 반사방지 잉크(SR)가 도포되어야 한다. 가령, 해당 영역에 도전성 플레이트(CP)가 태양광에 노출되면, 반사에 의한 손실이 예상되기 때문이다.In the upper surface and
도전성 플레이트(CP)는, 구리 포일(cupper foil)의 상부 및/혹은 하부에 주석(Sn)을 도포하여 띠 형태의 리본으로 제공되고, 그 표면에는 반사방지 잉크(SR)가 도포된다. The conductive plate CP is provided as a band-shaped ribbon by applying tin (Sn) to the upper and/or lower portion of a copper foil, and antireflection ink SR is applied to the surface thereof.
더 자세하게는 상면 및 배면 앤드 리본(130f, 130r)은, 구리 포일층(Cu), 구리 포일층의 양면에 형성되는 주석 도금층(Sn), 및 주석 도금층의 상면에 형성되는 반사방지 잉크층을 포함한다. 반사방지 잉크층의 두께는 15㎛ 이상인 것이 바람직하다. In more detail, the upper and
전술한 바와 같이, 상면 앤드 리본(130f)의 경우 셀의 에지 영역에서 2차 벤딩되기 때문에, 벤딩 영역에서 반사방지 잉크(SR)에 크랙(crack)이 발생하거나 잉크(SR)가 임의로 분리되는 경우가 발생한다. 만약, 잉크(SR)가 제거되면, 메탈로 구성되는 도전성 플레이트(CP)의 반사로 인하여 태양전지의 효율이 크게 저하된다. As described above, in the case of the upper surface and
또한, 전술한 라미네이션 공정 후 잉크(SR)에서 변색이 발생한다. 반사방지 잉크(SR)는 본래 검정색(black)이나, 라미네이션 공정으로 인하여 변색되기 쉽다. 가령, 태양전지 모듈(100)의 제작 과정에서 태양전지의 수명을 연장하기 위하여 진공 상태에서 소정의 열과 압력을 가하는 라미네이션 공정이 필수적인데, 상기 열과 압력은 변색의 원인이 된다. 변색으로 인하여 검정색은 회색으로 변경될 수 있다. 역시 회색의 잉크(SR)는 광흡수율이 저감되기 때문에, 광전변환 효율을 저하시키는 원인이 된다. 특히 리지드(rigid) 마킹 잉크의 경우에는 위 현상이 뚜렷하다. In addition, discoloration occurs in the ink SR after the lamination process described above. The antireflection ink (SR) is black in nature, but is easily discolored due to the lamination process. For example, in the manufacturing process of the
본 발명의 실시예에서는, 벤딩 공정 시 크랙 방지와 라미네이션 공정 시 변색 방지를 위하여 러버(rubber) 성분이 함유된 플렉서블(flexible) 마킹 잉크를 사용한다.In an embodiment of the present invention, a flexible marking ink containing a rubber component is used to prevent cracking during the bending process and prevent discoloration during the lamination process.
또한, 반사방지 잉크(SR)의 두께에 따라 라미네이션 공정 후 광흡수 정도가 상이하다. 가령, 아래 [실시예 1]에서 반사방지 잉크층의 두께가 5㎛인 경우, 잉크(SR)가 회색으로 변색되는 것을 알 수 있으나, [실시예 2]에서 반사방지 잉크층의 두께를 15㎛로 한 경우 잉크(SR)가 검정색을 유지하고 있다. In addition, the degree of light absorption after the lamination process is different depending on the thickness of the antireflection ink SR. For example, in the following [Example 1], when the thickness of the anti-reflection ink layer is 5 μm, it can be seen that the ink SR changes color to gray, but in [Example 2], the thickness of the anti-reflection ink layer is 15 μm. When set to, the ink (SR) remains black.
이하, 본 발명에 의한 상면/배면 앤드 리본을 블라킹 하는 제조 방법을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a manufacturing method for blocking the upper/rear side and ribbon according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 9를 참조하면, 릴-투-릴로 권취되는 구리 포일(copper foil)(210)을 준비한다. Referring to FIG. 9, a
스트립 형태의 구리 포일(210)의 표면에 주석(Sn)을 도금한다. 구리(Cu) 포일의 표면에 주석(Sn) 도금 공정을 통하여 완성된 원단 플레이트(220)는 롤에 권취되어 공급될 수 있다. Tin (Sn) is plated on the surface of the strip-shaped
릴-투-릴의 원단 플레이트(220)는 컷딩 공정을 통하여 판넬 플레이트(222)의 형태로 절단된다. 판넬 플레이트(222)의 길이는 후술하는 프레스 금형(300)이 사이즈에 대응될 수 있다. The reel-to-reel
판넬 플레이트(222)의 양단에는 프레스 금형(300)에 개별 판넬 플레이트(222)을 정렬 및 고정할 수 있는 복수의 얼라인 홀(224)이 구비된다.A plurality of
판넬 플레이트(222)의 중앙에는 태양광을 흡수하고 반사를 방지하는 반사방지 잉크(SR)가 프린트를 통해 패턴(230)으로 된다. 패턴(230)은 전술한 상면/배면 앤드 리본(130f, 130r)에 대응되며, 이에 따라 다양하게 제공된다. 또한, 패턴(230f, 230r)은 실제 상면/배면 앤드 리본(130f, 130r)의 사이즈 보다 크게 형성될 수 있다.In the center of the
상면 앤드 리본용 잉크 패턴(230f)은 바디 패턴(230fa)과 이로부터 분기되는 분기 패턴(230fb)으로 구성되지만, 배면 앤드 리본용 잉크 패턴(230r)은 바디 패턴(230fa)으로만 구성될 수 있다. The top and
블라킹 공정을 통하여 판넬 플레이트(222)를 절단하고, 상면/배면 앤드 리본(130f, 130r)을 분리한다. 가령, 프레스 금형(300)을 이용하여 판넬 플레이트(222)를 블랭킹 하여 상면 앤드 리본(130f, 130r)으로 절단한다. The
전술한 바와 같이, 상면 앤드 리본(130f, 130r)은 상면 바디 영역(130fb)과, 이로부터 수직으로 연결되고, 나란하게 연장되는 두 개 이상의 상면 분기 영역(130fb)으로 구성된다. 상면 분기 영역(130fb)은, 상면 부스바(114r)와 콘택되는 부분이고, 상면 바디 영역(130fa)은 이웃한 상면 부스바(114r)를 가로 방향에서 연결하는 부분이다. 이때, 반사방지 잉크(SR)는 상면 바디 영역(130fa) 전체와 상면 분기 영역(130fb) 일부에만 프린트 된다.As described above, the top and
마찬가지로, 배면 앤드 리본(130r)은, 배면 바디 영역(130rb)과, 이로부터 나란하게 연장되는 두 개 이상의 배면 분기 영역(130rb)으로 구성된다. 이때, 반사방지 잉크(SR)는 배면 바디 영역(130rb)에만 프린트 된다.Similarly, the rear and
이하, 본 발명에 의한 상면/배면 앤드 리본을 블라킹 하는 프레스 금형을 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a press mold for blocking the upper/rear surface and ribbon according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 10을 참조하면, 프레스 금형(300)은 상부 금형(300a)과 하부 금형(300b)을 포함한다.Referring to FIG. 10, the
상부 금형(300a)에는 상면/배면 앤드 리본(130f, 130r)의 형상에 대응하는 블랭크 펀치(330)가 마련되고, 하부 금형(300b)에는 상기 펀치에 대응되는 블랭크 홈(340)이 마련된다. A blank punch 330 corresponding to the shape of the upper/rear and
반대로, 하부 금형(300b)에 상기 블랭크 펀치가 마련되고, 상부 금형(300b)에 상기 블랭크 홈이 마련되는 경우에는 금형 타발 방향이 위로 향하기 때문에, 상면/배면 앤드 리본(130f, 130r)의 단면 처리에 불량이 발생한다. Conversely, when the blank punch is provided in the
판넬 플레이트(222) 자체가 구리 포일을 베이스로 하고 있기 때문에, 통상의 스틸이나 금속과 비교하여 내구성이 현저히 저하된다. 따라서 휨 발생의 염려가 크다. 만약, 이를 통해 제작되는 앤드 리본(130f, 130r)이 평평(flat) 하지 못하고 휘게 되면, 치수 변형에 의한 불량과 솔더링 공정 시 접속 불량이 발생하는 문제점이 있다.Since the
한편, 프레스 금형(300)의 SUS 재질에 따라 단면 처리가 달라진다. 금형 SUS 재질로 SKD를 사용하는 경우, 10만 타발만 프레스하는 경우에도 도전성 플레이트에서 주석(Sn) 도금층이 제거되고 구리(Cu) 포일층이 외부로 노출되며, 반사방지 잉크(SR)에 크랙이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 구리(Cu) 포일층이 노출되면, 솔더링 공정 시 접속 불량으로 작업성이 저하되며, 반사방지 잉크(SR)에 크랙이 발생하는 경우 태양광 반사로 인하여 광전변환 효율이 현저히 떨어진다.On the other hand, the cross-section treatment is changed according to the SUS material of the
금형 SUS 재질로 HISS를 사용하는 경우, 15만 타발의 프레스 시, 도전성 플레이트에서 부분적으로 주석(Sn) 도금층이 제거되고 구리(Cu) 포일층이 외부로 노출되며, 반사방지 잉크(SR)에 크랙이 발생하는 것을 확인할 수 있다.When HISS is used as the mold SUS material, the tin (Sn) plating layer is partially removed from the conductive plate and the copper (Cu) foil layer is exposed to the outside when 150,000 punches are pressed, and the antireflection ink (SR) cracks. You can see that this occurs.
반면, 금형 SUS 재질로 10v를 사용하는 경우, 20만 타발의 경우에도 도전성 플레이트에서 구리(Cu) 포일층이 외부로 노출되지 않으며, 반사방지 잉크(SR)에 크랙이 발생하지 않는다.On the other hand, when 10v is used as the mold SUS material, even in the case of 200,000 punches, the copper (Cu) foil layer is not exposed to the outside from the conductive plate, and cracks do not occur in the antireflection ink (SR).
전술한 바와 같이, 판넬 플레이트(222)의 내구성이 낮아 프레스 공정 시 가해지는 하중에 대하여 매우 민감하다. 가령, 상면/배면 앤드 리본용 잉크 패턴(230f, 230r)을 형상 및 방향 모두 동일하게 배열하는 경우, 블랭크 프레스 공정 시 상기 패턴에 가해지는 스트레스가 증가하고, 언밸런스 하기 때문에, 휨 현상이 증가한다. 특히, 주석(Sn) 도금층이 제거되고 구리(Cu) 포일층이 노출되어 작업성이 저하된다. 특히 단위 면적 당 밀도가 낮아, 수율이 저하된다.As described above, since the durability of the
따라서, 도 11을 참조하면, 이웃하는 한 쌍의 블랭크 펀치(330)를 마주보게 형성함으로써, 제1블랭크 펀치(330-1)의 제1분기 펀치(333-1b)가 제2블랭크 펀치(330-2)의 제2분리 펀치(330-2b) 사이에 엇갈리게 배열되도록 한다. 가령, 제1블랭크 펀치(330-1)의 제1바디 펀치(330-1a)와 제2블랭크 펀치(330-2)의 제2분기 펀치(330-2b) 사이에 간극은 적어도 2mm 이상이 되도록 한다.Accordingly, referring to FIG. 11, by forming a pair of adjacent blank punches 330 to face each other, the first branch punch 333-1b of the first blank punch 330-1 is a second blank punch 330 -2) to be alternately arranged between the second separation punch (330-2b). For example, the gap between the first body punch 330-1a of the first blank punch 330-1 and the second branch punch 330-2b of the second blank punch 330-2 is at least 2mm or more. do.
블랭크 펀치(330)와 대응되는 블랭크 홈(340)의 경우에도 마찬가지다.The same applies to the blank groove 340 corresponding to the blank punch 330.
이로써, 하나의 판넬 플레이트(222)에서 생산될 수 있는 상면/배면 엔드 리본(130f, 130r)의 개수가 최대 2배까지 증가할 수 있을 뿐만 아니라, 전술한 바와 같이, 상면/배면 엔드 리본(130f, 130r)에 가해지는 스트레스가 분산되어 수율이 크게 개선될 수 있다.Thereby, the number of top/
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 인접한 태양전지 셀을 연결하기 위해 인터커넥션 리본을 사용하지 않고, 접착제를 이용하여 태양전지 셀을 중첩되게 배치하는 슁글드 태양전지 모듈에서, 상기 접착제를 통해서 연결되지 않는 모듈의 양단에는 엔드 리본을 이용하여 부스바를 연결하는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.As described above, the present invention does not use an interconnection ribbon to connect adjacent solar cells, but in a shingled solar cell module that overlaps solar cells using an adhesive, and is not connected through the adhesive. It can be seen that the technical idea is to connect busbars using end ribbons at both ends of the module. Within the scope of the basic technical idea of the present invention, many other modifications may be made to those of ordinary skill in the art.
300: 프레스 금형 300a: 상부 금형
300b: 하부 금형 330: 블랭크 펀치
340: 블랭크 홈 300:
300b: lower mold 330: blank punch
340: blank groove
Claims (10)
상기 상면/배면 앤드 리본은 도전성 플레이트, 및 상기 도전성 플레이트의 표면에 선택적으로 인쇄되는 반사방지 잉크를 포함하여 구성되며,
상기 상부 금형에 상기 상면/배면 앤드 리본의 형상에 대응하는 블랭크 펀치가 마련되고, 상기 하부 금형에 상기 펀치에 대응되는 블랭크 홈이 마련되며,
상기 블랭크 펀치는 바디 펀치와 이로부터 분기되는 분기 펀치를 포함하고,
이웃하는 한 쌍의 제1 및 제2블랭크 펀치를 엇갈리게 배치하며, 상기 제1블랭크 펀치의 제1분기 펀치가 상기 제2블랭크 펀치의 제2분리 펀치 사이에 배열되며,
상기 제1블랭크 펀치의 바디 펀치와 상기 제2블랭크 펀치의 분기 펀치 사이에 간극은 적어도 2mm 이상인 것을 특징으로 하는 슁글드 태양전지 모듈용 엔드 리본의 제조 방법에 사용되는 프레스 금형.In the press mold for blocking the upper/rear side and ribbon using an upper mold and a lower mold,
The upper/rear side and ribbon comprises a conductive plate, and antireflection ink selectively printed on the surface of the conductive plate,
A blank punch corresponding to the shape of the upper/rear and ribbon is provided in the upper mold, and a blank groove corresponding to the punch is provided in the lower mold,
The blank punch includes a body punch and a branch punch branched therefrom,
A pair of adjacent first and second blank punches are alternately arranged, and a first branch punch of the first blank punch is arranged between the second separation punches of the second blank punch,
A press mold used in a method of manufacturing an end ribbon for a shingled solar cell module, wherein a gap between the body punch of the first blank punch and the branch punch of the second blank punch is at least 2 mm or more.
상기 프레스 금형의 사이즈에 대응되는 판넬 플레이트를 준비하는 단계;
상기 판넬 플레이트의 양단에 상기 프레스 금형에 정렬 및 고정할 수 있는 복수의 얼라인 홀을 드릴링 하는 단계;
상기 판넬 플레이트의 중앙에 태양광을 흡수하고 반사를 방지하는 반사방지 잉크가 프린트를 통해 상면/배면 앤드 리본용 잉크 패턴으로 제공되는 단계; 및
상기 판넬 플레이트를 블라킹하여, 상면/배면 앤드 리본을 분리하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 슁글드 태양전지 모듈용 엔드 리본의 제조 방법.In the manufacturing method of blocking the top / back and ribbon using a press mold,
Preparing a panel plate corresponding to the size of the press mold;
Drilling a plurality of alignment holes that can be aligned and fixed to the press mold at both ends of the panel plate;
Providing anti-reflection ink for absorbing sunlight and preventing reflection in the center of the panel plate as an ink pattern for top/back and ribbon through printing; And
Blocking the panel plate, the method of manufacturing an end ribbon for a shingled solar cell module, comprising the step of separating the top and rear end ribbons.
상기 판넬 플레이트를 준비하는 단계는,
릴-투-릴로 권취되는 구리(Cu) 포일을 준비하는 단계;
상기 구리 포일의 표면에 주석(Sn)을 도금하는 단계;
상기 구리 포일의 표면에 상기 주석 도금 공정을 통하여 완성된 원단 플레이트를 다시 롤에 권취하는 단계; 및
상기 릴-투-릴의 원단 플레이트를 판넬 플레이트의 형태로 절단하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 슁글드 태양전지 모듈용 엔드 리본의 제조 방법.The method of claim 7,
Preparing the panel plate,
Preparing a copper (Cu) foil wound on a reel-to-reel;
Plating tin (Sn) on the surface of the copper foil;
Winding the original plate completed through the tin plating process on the surface of the copper foil back onto a roll; And
A method of manufacturing an end ribbon for a shingled solar cell module, comprising the step of cutting the reel-to-reel distal plate into a panel plate.
상기 상면/배면 앤드 리본은, 도전성 플레이트, 및 상기 도전성 플레이트의 표면에 선택적으로 인쇄되고, 솔더레지스트로 구성되는 반사방지 잉크를 포함하고.
상기 잉크 패턴은 상기 상면/배면 앤드 리본에 대응되며, 사이즈는 상기 상면/배면 앤드 리본과 동일하거나 더 큰 것을 특징으로 하는 슁글드 태양전지 모듈용 엔드 리본의 제조 방법.The method of claim 7,
The top/back side and ribbon includes a conductive plate, and an antireflection ink selectively printed on the surface of the conductive plate and composed of a solder resist.
The ink pattern corresponds to the top/rear and ribbon, and the size is the same as or larger than the top/rear and ribbon.
상면 앤드 리본용 잉크 패턴은 바디 패턴과 이로부터 분기되는 분기 패턴을 포함하고,
배면 앤드 리본용 잉크 패턴은 바디 패턴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슁글드 태양전지 모듈용 엔드 리본의 제조 방법.
The method of claim 9,
The ink pattern for the top and ribbon includes a body pattern and a branch pattern branching therefrom,
The method of manufacturing an end ribbon for a shingled solar cell module, characterized in that the ink pattern for the back and ribbon includes a body pattern.
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