KR102319296B1 - Solar Cell Module and The Fabrication Method of The Same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 태양전지 기판 상에 적어도 하나의 개구부를 포함하는 마스크 필름, 전면 접착 필름 및 전면 보호 필름을 차례로 적층하는 단계; 상기 태양전지 기판, 상기 마스크 필름, 상기 전면 접착 필름, 상기 전면 보호 필름을 압착하여 제1 라미네이션 공정을 수행하여 개구부 영역에서 상기 태양전지 기판의 일면과 상기 접착 필름을 국부적으로 본딩하는 단계; 상기 개구부를 따라 상기 태양전지 기판의 타면에 제1 레이저를 조사하여 상기 태양전지 기판을 절단하여 복수의 태양전지 기판 조각을 형성하는 단계; 상기 개구부를 제외한 영역에서 본딩되지 않은 상기 태양전지 기판 조각을 제거하는 단계; 잔류하는 태양전지 기판 조각의 타면에 형성된 전극들과 전기적 연결을 제공하는 후면 배선 전극을 잔류하는 태양전지 기판 조각 상에 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention includes sequentially laminating a mask film including at least one opening, a front adhesive film, and a front protective film on a solar cell substrate; locally bonding one surface of the solar cell substrate and the adhesive film in an opening region by performing a first lamination process by pressing the solar cell substrate, the mask film, the front adhesive film, and the front protective film; forming a plurality of solar cell substrate pieces by irradiating a first laser to the other surface of the solar cell substrate along the opening and cutting the solar cell substrate; removing the unbonded piece of the solar cell substrate in an area other than the opening; and forming a rear wiring electrode providing electrical connection with electrodes formed on the other surface of the remaining solar cell substrate piece on the remaining solar cell substrate piece.
Description
본 발명은 태양전지 모듈의 제조 방법에 관한 것으로 더 구체적으로, 태양전지 기판 절단용 마스크 필름을 이용한 태양전지 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a solar cell module, and more particularly, to a method for manufacturing a solar cell module using a mask film for cutting a solar cell substrate.
결정질 태양전지의 기성품을 절단하여 소형 태양전지 모듈이 제조될 수 있다.기성품 결정질 태양전지의 단위 크기는 5 인치 혹은 6 인치 직경의 실리콘 잉곳 (ingot) 크기를 기본으로 하여 제작된다.A small solar cell module can be manufactured by cutting off a ready-made crystalline solar cell. The unit size of a ready-made crystalline solar cell is manufactured based on the size of a silicon ingot having a diameter of 5 inches or 6 inches.
태양전지의 크기를 상기 단위 크기보다 더 작게 하여 소형 태양전지 모듈을 제조하고자 할 경우, 기성품을 기구적으로 절단하는 과정이 반드시 필요하다.When the size of the solar cell is made smaller than the unit size to manufacture a small solar cell module, the process of mechanically cutting the ready-made product is absolutely necessary.
본 발명은 결정질 태양전지의 기성품을 절단하여 소형의 태양전지 모듈을 제공할 수 있다.The present invention can provide a small-sized solar cell module by cutting a ready-made product of a crystalline solar cell.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 결정질 태양전지를 절달하는 방법을 제공하는 것이다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of cutting a crystalline solar cell.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 태양전지 기판 상에 적어도 하나의 개구부를 포함하는 마스크 필름, 전면 접착 필름 및 전면 보호 필름을 차례로 적층하는 단계; 상기 태양전지 기판, 상기 마스크 필름, 상기 전면 접착 필름, 상기 전면 보호 필름을 압착하여 제1 라미네이션 공정을 수행하여 개구부 영역에서 상기 태양전지 기판의 일면과 상기 접착 필름을 국부적으로 본딩하는 단계; 상기 개구부를 따라 상기 태양전지 기판의 타면에 제1 레이저를 조사하여 상기 태양전지 기판을 절단하여 복수의 태양전지 기판 조각을 형성하는 단계; 상기 개구부를 제외한 영역에서 본딩되지 않은 상기 태양전지 기판 조각을 제거하는 단계; 잔류하는 태양전지 기판 조각의 타면에 형성된 전극들과 전기적 연결을 제공하는 후면 배선 전극을 잔류하는 태양전지 기판 조각 상에 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention includes sequentially laminating a mask film including at least one opening, a front adhesive film, and a front protective film on a solar cell substrate; locally bonding one surface of the solar cell substrate and the adhesive film in an opening region by performing a first lamination process by pressing the solar cell substrate, the mask film, the front adhesive film, and the front protective film; forming a plurality of solar cell substrate pieces by irradiating a first laser to the other surface of the solar cell substrate along the opening and cutting the solar cell substrate; removing the unbonded piece of the solar cell substrate in an area other than the opening; and forming a rear wiring electrode providing electrical connection with electrodes formed on the other surface of the remaining solar cell substrate piece on the remaining solar cell substrate piece.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크 필름은 상기 마스크 필름은 상기 제1 레이저에 의하여 절단되지 않은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 필름, PFA(Perfluoroalkoxy)의 불소수지 계열 필름, PC(Poly Carbonate)필름, PI(Polyimide) 필름, 또는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 필름일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the mask film is a polytetrafluoroethylene (PTFE) film that is not cut by the first laser, a fluororesin-based film of PFA (Perfluoroalkoxy), PC ( It may be a Poly Carbonate) film, a PI (Polyimide) film, or a PET (PolyEthylene Terephthalate) film.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 본딩되지 않은 상기 태양전지 기판 조각을 제거한 후 노출된 마스크 필름을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may further include removing the exposed mask film after removing the unbonded piece of the solar cell substrate.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 후면 배선 전극이 형성된 태양전지 기판 조각의 타면 상에 후면 접착 필름 및 후면 보호 필름을 적층하고 제2 라미네이션을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method may further include laminating a rear adhesive film and a rear protective film on the other surface of the piece of the solar cell substrate on which the rear wiring electrode is formed, and performing a second lamination.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 후면 보호 필름 및 상기 후면 접착 필름을 관통하여 상기 후면 배선 전극에 연결되는 도전성 비아를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the method may further include forming a conductive via connected to the rear wiring electrode through the rear protective film and the rear adhesive film.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 후면 보호 필름, 상기 후면 접착 필름, 상기 전면 접착 필름, 및 상기 전면 보호 필름을 절단하여 선택된 태양전지 기판 조각을 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may further include separating the selected solar cell substrate pieces by cutting the back protective film, the back adhesive film, the front adhesive film, and the front protective film.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 후면 보호 필름, 상기 후면 접착 필름, 상기 전면 접착 필름, 및 상기 전면 보호 필름의 절단은 제2 레이저를 사용할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a second laser may be used to cut the back protective film, the back adhesive film, the front adhesive film, and the front protective film.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전면 접착 필름, 및 상기 전면 보호 필름을 절단하여 상기 후면 배선 전극이 형성된 태양전지 기판 조각을 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of cutting the front adhesive film and the front protective film may further include separating a piece of the solar cell substrate on which the rear wiring electrode is formed.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 분리된 태양전지 기판 조각을 인쇄회로 기판 상에 배치하고 상기 후면 배선 전극과 상기 인쇄회로 기판의 전극 패드를 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the method may further include disposing the separated solar cell board piece on a printed circuit board and connecting the rear wiring electrode and an electrode pad of the printed circuit board.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈은, 전면 보호 필름; 상기 전면 보호 필름 상에 배치된 전면 접착 필름; 상기 전면 접착 필름 상에 배열된 태양전지 기판 조각; 및 상기 태양전지 기판 조각들 상에 배치된 후면 배선 전극;을 포함하고, 상기 전면 접착 필름은 상기 태양전지 기판 조각의 하부를 제외한 영역에서 함몰된다.A solar cell module according to an embodiment of the present invention, a front protective film; a front adhesive film disposed on the front protective film; a piece of a solar cell substrate arranged on the front adhesive film; and a rear wiring electrode disposed on the pieces of the solar cell substrate, wherein the front adhesive film is depressed in an area except for a lower portion of the piece of the solar cell substrate.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전면 접착 필름의 함몰된 영역에 배치된 마스크 필름을 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a mask film disposed in the recessed region of the front adhesive film may be further included.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 태양전지 기판 조각 및 노출된 전면 접착 필름 상에 배치된 후면 접착 필름; 및 상기 후면 접착 필름 상에 배치되는 후면 보호 필름을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a rear adhesive film disposed on the solar cell substrate piece and the exposed front adhesive film; and a back protection film disposed on the back adhesive film.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 전면 보호층 공정을 미리 수행하여 제조 과정에서 태양전지의 오염을 감소시킬 수 있다.In the method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce contamination of the solar cell during the manufacturing process by performing the front protective layer process in advance.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 마스크 필름의 개구부 형상 또는 패턴에 따라 곡선 패턴이나 다각형 패턴 , 어긋난 배치의 배열 등을 용이하게 구현할 수 있다.The method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention can easily implement a curved pattern, a polygonal pattern, a misaligned arrangement, etc. according to the shape or pattern of the opening of the mask film.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법은, 모듈 후면 패키징 기술 ), PCB 태양광모듈 패키징 기술 ), EMC (Epoxy Molding Compound) 패키징 기술 등 다양한 방법으로 적용될 수 있다.The method for manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention may be applied in various ways, such as module rear packaging technology), PCB solar module packaging technology), and EMC (Epoxy Molding Compound) packaging technology.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하는 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 단면도이다.
도 5b는 도 5a의 태양전지 모듈이 인쇄회로 기판에 실장되는 것을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 평면도 및 단면도이다.
도 7a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하는 평면도이다.
도 7b는 제2 라미네이션 공정 완료 후 도 7a의 D-D' 선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 평면도와 단면도이다.1A is a plan view illustrating a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA′ of FIG. 1A .
2A is a plan view illustrating a method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB′ of FIG. 2A .
3A to 3H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
5A is a cross-sectional view illustrating a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
5B is a view for explaining that the solar cell module of FIG. 5A is mounted on a printed circuit board.
6 is a plan view and a cross-sectional view illustrating a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
7A is a plan view illustrating a method of manufacturing a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
7B is a cross-sectional view taken along line DD′ of FIG. 7A after completion of the second lamination process.
8 is a plan view and a cross-sectional view illustrating a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
태양전지를 절단하는 일 방식은 레이저를 이용하여 결정질 태양전지 기판을 절단한 후, 절단된 태양전지 조각을 사람의 수작업으로 배선과 반복적 배치를 수행한다. 수작업에 의존하는 기술은 태양전지 조각의 단위 크기를 줄여 작업하는데 한계가 있고, 수작업에 의한 태양전지 조각의 배열은 배열 흐트러짐, 배선 작업의 질적 저하, 오염 등을 문제를 유발한다.One method of cutting the solar cell is to cut the crystalline solar cell substrate using a laser, and then manually wire and repeatedly arrange the cut solar cell pieces. Techniques that rely on manual work have limitations in reducing the unit size of solar cell pieces, and manual arrangement of solar cell pieces causes problems such as arrangement disorder, deterioration of the quality of wiring work, and contamination.
태양전지를 절단하는 다른 방식은 인쇄회로기판 (PCB) 상에 태양전지 기성품을 부착한 후 dicing saw 나 레이저를 이용하여 절단하여 배열을 형성한다. PCB 제조 기술에 기반한 절단 기술은 dicing saw 를 이용할 경우, 곡선 형태의 조각 모양이나 어긋난 배치의 배열 구성이 불가하다. Another method of cutting solar cells is to attach a ready-made solar cell to a printed circuit board (PCB) and then cut it using a dicing saw or laser to form an array. In the case of cutting technology based on PCB manufacturing technology, when using a dicing saw, it is impossible to configure a curved piece shape or a misaligned arrangement.
종래의 두 가지 절단 및 배열 방법의 가장 큰 문제점은 태양전지의 기능상 가장 중요한 전면부가 작업 공정에서 오염에 노출되어 성능 저하를 유발할 수 있다. 오염에 의한 성능 저하는 전면 보호층을 제공하는 라미네이션 공정이 오염 유발 후 수행되기 때문이다.The biggest problem of the two conventional cutting and arranging methods is that the front part, which is most important for the function of the solar cell, is exposed to contamination in the working process, which may cause performance degradation. The degradation of performance due to contamination is because the lamination process providing the front protective layer is performed after contamination is caused.
태양전지의 내구성을 강화하기 위한 보호층 형성 과정을 라미네이션 (lamination)이라 한다. 라미네이션 공정은 충전재의 녹는점 수준으로 가열된 히터 상에서 대기압과 진공 간의 압력을 이용하여 태양전지 모듈 적층 구조를 일정시간 동안 압착해주는 방식으로 진행된다.The process of forming a protective layer to enhance the durability of the solar cell is called lamination. The lamination process is performed by pressing the solar cell module stacked structure for a certain period of time using a pressure between atmospheric pressure and vacuum on a heater heated to the melting point of the filler.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지의 절단 방법은 라미네이션 공정을 사용하여 태양전지 기판의 전면부에 개구부를 가진 마스크 필름과 전면 보호층을 우선 부착한다. 즉, 절단하고자 하는 태양전지의 패턴과 부합하는 패턴 또는 개구부를 가진 마스크 필름을 전면 보호층과 태양전지 기판 사이에 삽입하여 라미네이션을 수행한다. 마스크 필름의 개구부 형상 또는 패턴에 따라 태양전지 기판의 후면에서 제1 레이저를 조사하여 태양전지 기판을 절단한다. 이에 따라, 불필요한 태양전지 잔유물을 선택적으로 제거한다. 마스크 필름은 라미네이션용 전면 접착 필름과 달리 상기 태양전지 기판과 본딩되지 않는다. 또한, 제1 레이저는 상기 태양전지 기판을 절단하나, 상기 마스크 필름을 절단하지 못한다. 상기 접착 필름은 EVA 또는 PVA일 수 있다.상기 마스크 필름은 상기 제1 레이저에 의하여 절단되지 않은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 필름, PFA(Perfluoroalkoxy)의 불소수지 계열 필름, PC(Poly Carbonate)필름, PI(Polyimide) 필름, 또는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 필름일 수 있다. 따라서, 불필요한 태양전지 잔유물은 용이하게 제거될 수 있다. 이에 따라, 소형 태양 전지 모듈은 원하는 형상으로 오염없이 제작될 수 있다.In the method of cutting a solar cell according to an embodiment of the present invention, a mask film having an opening and a front protective layer are first attached to the front surface of a solar cell substrate using a lamination process. That is, lamination is performed by inserting a mask film having a pattern or openings matching the pattern of the solar cell to be cut between the front protective layer and the solar cell substrate. The solar cell substrate is cut by irradiating the first laser from the rear surface of the solar cell substrate according to the shape or pattern of the opening of the mask film. Accordingly, unnecessary solar cell residues are selectively removed. Unlike the front adhesive film for lamination, the mask film is not bonded to the solar cell substrate. In addition, the first laser cuts the solar cell substrate, but does not cut the mask film. The adhesive film may be EVA or PVA. The mask film may include a polytetrafluoroethylene (PTFE) film that is not cut by the first laser, a perfluoroalkoxy (PFA) fluororesin-based film, and a polycarbonate (PC) film. ) film, PI (Polyimide) film, or PET (PolyEthylene Terephthalate) film. Accordingly, unnecessary solar cell residues can be easily removed. Accordingly, the small solar cell module can be manufactured in a desired shape without contamination.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. In the drawings, components are exaggerated for clarity. Parts indicated with like reference numerals throughout the specification indicate like elements.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 평면도이다.1A is a plan view illustrating a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
도 1b는 도 1a의 A-A' 선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 1A.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 태양전지 모듈(100)은, 전면 보호 필름(110); 상기 전면 보호 필름(110) 상에 배치된 전면 접착 필름(120); 상기 전면 접착 필름(120) 상에 배열된 태양전지 기판 조각들(140a); 및 상기 태양전지 기판 조각들(140a) 상에 배치된 후면 배선 전극(152,154);을 포함한다.상기 전면 접착 필름(120)은 상기 태양전지 기판 조각(140a)의 하부를 제외한 영역에서 함몰된다.1A and 1B , the
상기 전면 보호 필름(110)은 PET, PE, PP, TPU와 같은 폴리머 시트일 수 있다.The front
상기 전면 접착 필름(120)은 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 또는 PVB일 수 있다.The front
상기 태양전지 기판 조각들(140a)은 결정 실리콘 태양전지일 수 있다.상기 태양전지 기판 조각들(140a) 각각은 복수의 태양전지 셀을 포함할 수 있다.상기 태양전지 기판 조각들(140a)은 태양전지 기판에서 불필요한 부분을 제거하여 형성될 수 있다. 상기 전면 접착 필름(120)은 제1 라이네이션 공정을 통하여 상기 전면 보호 필름에 상기 태양 전지 조각들을 부착할 수 있다.The solar
후면 배선 전극(152,154)은 상기 태양전지 기판 조각들(140a)의 타면 상에 배치된 배선(142a,142b) 상에 형성될 수 있다. 후면 배선 전극(152,154)은 복수의 태양전지 셀들을 서로 병렬 연결할 수 있다.The
후면 접착 필름(160)은 상기 태양전지 기판 조각(140a) 및 노출된 전면 접착 필름(120) 상에 배치될 수 있다. 후면 접착 필름은 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 또는 PVB일 수 있다. 상기 후면 접착 필름(160)은 제2 라이네이션 공정을 통하여 후면 보호 필름을 상기 전면 접착 필름과 상기 태양 전지 기판 조각들에 부착시킬 수 있다. The back
후면 보호 필름(170)은 상기 후면 접착 필름(160) 상에 배치될 수 있다. 후면 보호 필름(170)은 PET, PE, PP, TPU와 같은 폴리머 시트일 수 있다.The
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하는 평면도이다.2A is a plan view illustrating a method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 도 2a의 B-B' 선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 2A.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 태양전지 기판(140) 상에 적어도 하나의 개구부(132)를 포함하는 마스크 필름(130), 전면 접착 필름(120) 및 전면 보호 필름(110)을 차례로 적층한다.마스크 필름(130), 전면 접착 필름(120) 및 전면 보호 필름(110)은 서로 정렬되어 적층될 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B , a
상기 태양전지 기판(140)은 결정질 태양전지의 기성품일 수 있다.상기 태양전지 기판(140) 크기는 5 인치 혹은 6 인치 직경일 수 있다.상기 태양전지 기판은 일면에 형성된 배선을 포함할 수 있다.The
상기 마스크 필름(130)은 상기 제1 레이저에 의하여 절단되지 않은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 필름, PFA(Perfluoroalkoxy)의 불소수지 계열 필름, PC(Poly Carbonate)필름, PI(Polyimide) 필름, 또는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 필름일 수 있다. 상기 마스크 필름(130)은 폴리머 계열일 수 있다.상기 마스크 필름(130)은 상기 태양전지 기판(140)과 본딩되지 않는다. 한편, 상기 마스크 필름(130)은 상기 전면 접착층과 본딩되거나 또는 본딩되지 않을 수 있다.The
상기 전면 접착 필름(120)은 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 또는 PVB일 수 있다.The front
상기 전면 보호 필름(110)은 PET, PE, PP, TPU와 같은 폴리머 시트일 수 있다.The front
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다.3A to 3H are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 상기 태양전지 기판(140), 상기 마스크 필름(130), 상기 전면 접착 필름(120), 및 상기 전면 보호 필름(110)을 압착하여 제1 라미네이션 공정을 수행하여 개구부(132)에서 상기 태양전지 기판(140)의 일면과 상기 전면 접착 필름(120)을 국부적으로 본딩한다. 이에 따라, 상기 개구부(132)는 상기 전면 접착 필름(120)에 의하여 채워지고 상기 태양전지 기판(140)의 일면과 본딩된다. 한편, 상기 마스크 필름(130)으로 덮힌 부위는 상기 마스크 필름(130)에 의하여 상기 전면 접착 필름(120)과 상기 태양전지 기판(140)의 본딩을 방해한다.Referring to FIG. 3A , a first lamination process is performed by compressing the
도 3b를 참조하면, 상기 개구부(132)를 따라 상기 태양전지 기판(140)의 타면에 제1 레이저를 조사하여 상기 태양전지 기판(140)을 절단하여 복수의 태양전지 기판 조각(140a)을 형성한다. 상기 제1 레이저는 1064 nm의 광섬유 레이저 또는 Nd:YAG 레이저일 수 있다. 상기 제1 레이저는 상기 태양전지 기판(140)을 절단하나, 폴리머 계열의 전면 보호 필름(110), 폴리머 계열의 상기 전면 접착 필름(120), 및 상기 폴리머 계열의 마스크 필름(130)을 절단하지 않는다. 상기 제1 레이저는 상기 개구부(132)의 외측을 따라 상기 태양전지 기판(140)의 타면을 절단할 수 있다.Referring to FIG. 3B , a first laser is irradiated to the other surface of the
도 3c를 참조하면, 상기 개구부를 제외한 영역에서 본딩되지 않은 상기 태양전지 기판 조각(140b)은 제거된다.상기 마스크 필름(130) 상에 배치된 태양전지 조각(140b)은 용이하게 제거될 수 있다.Referring to FIG. 3C , the unbonded piece of the
도 3d를 참조하면, 본딩되지 않은 상기 태양전지 기판 조각(140b)을 제거한 후 노출된 마스크 필름(130)을 제거할 수 있다. 상기 마스크 필름(130)은 상기 마스크 필름 상에 배치된 상기 태양전지 기판 조각(140b)과 같이 제거되거나, 또는 상기 태양전지 기판 조각(140b)이 제거된 후 별도로 제거될 수 있다.Referring to FIG. 3D , after removing the unbonded solar
도 3e를 참조하면, 잔류하는 태양전지 기판 조각(140a)의 타면에 형성된 전극들과 전기적 연결을 제공하는 후면 배선 전극(152,154)을 잔류하는 태양전지 기판 조각 (140a) 상에 형성헌다. 상기 후면 배선 전극(152,154)은 스크린 프린팅 기술에 의하여 형성될 수 있다.상기 후면 배선 전극(152,154)은 태양전지 셀들을 서로 병렬 연결할 수 있다.Referring to FIG. 3E ,
도 3f를 참조하면, 상기 후면 배선 전극(152,154)이 형성된 태양전지 기판 조각(140a)의 타면 상에 후면 접착 필름(160) 및 후면 보호 필름(170)을 적층하고 제2 라미네이션을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 3F , a rear
상기 후면 접착 필름(160)은 VA(Ethylene Vinyl Acetate) 또는 PVB일 수 있다.상기 후면 보호 필름(170)은 PET, PE, PP, TPU와 같은 폴리머 시트일 수 있다. 상기 후면 접착 필름(160)은 제2 라미네이션에 공정에 의하여 이웃한 태양전지 기판 조각들 사이의 공간을 매울 수 있다.The back
도 3g를 참조하면, 상기 후면 보호 필름(170) 및 상기 후면 접착 필름(160)을 관통하여 상기 후면 배선 전극(152,154)에 연결되는 도전성 비아(180)를 형성할 수 있다. 상기 후면 보호 필름(170) 및 상기 후면 접착 필름(160)을 관통하는 비아 홀은 레이저 드릴링 기술에 의하여 형성될 수 있다. 상기 비아홀을 채우는 도전성 비아(180)는 전기 도금 또는 스크린 프린딩 기술에 의하여 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3G ,
도 3h를 참조하면, 상기 후면 보호 필름(170), 상기 후면 접착 필름(160), 상기 전면 접착 필름(120), 및 상기 전면 보호 필름(100)을 절단하여 선택된 태양전지 기판 조각(140a)을 분리할 수 있다. 상기 후면 보호 필름, 상기 후면 접착 필름, 상기 전면 접착 필름, 및 상기 전면 보호 필름을 절단은 제2 레이저를 통하여 수행할 수 있다. 상기 제2 레이저는 10.64 um의 CO2 레이저일 수 있다. 상기 제2 레이저는 수 마이크로미터 이상의 파장을 가진 적외선 레이저로 폴리머 계열의 물질을 절단할 수 있다. 이에 따라, 상기 태양전지 조각들은 서로 분리될 수 있다.Referring to FIG. 3H , the solar
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 태양전지 모듈(100a)은, 전면 보호 필름(110); 상기 전면 보호 필름(110) 상에 배치된 전면 접착 필름(120); 상기 전면 접착 필름(120) 상에 배열된 태양전지 기판 조각들(140a); 및 상기 태양전지 기판 조각들(140a) 상에 배치된 후면 배선 전극(152,154);을 포함한다. 상기 전면 접착 필름(120)은 상기 태양전지 기판 조각(140a)의 하부를 제외한 영역에서 함몰된다. 함몰된 영역에는 마스크 필름(130)이 배치된다.마스크 필름(130)은 제1 라미네이션 공정을 통하여 상기 전면 접착 필름(120)과 접합될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
상기 마스크 필름(130) 및 상기 태양전지 기판 조각들(140a) 상에 후면 접착 필름(160) 및 후면 보호 필름(170)이 적층된다. 상기 후면 접착 필름160)은 제2 라미네이션 공정을 통하여 상기 태양전지 기판 조각들(140a) 사이의 공간을 채우고, 상기 마스크 필름(130)과 본딩될 수 있다.A
후면 접착 필름(160)은 상기 태양전지 기판 조각 및 노출된 전면 접착 필름 상에 배치될 수 있다.후면 접착 필름(160)은 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 또는 PVB일 수 있다.The back
후면 보호 필름(170)은 상기 후면 접착 필름(160) 상에 배치될 수 있다.후면 보호 필름(170)은 PET, PE, PP, TPU와 같은 폴리머 시트일 수 있다.The
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 단면도이다.5A is a cross-sectional view illustrating a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
도 5b는 도 5a의 태양전지 모듈이 인쇄회로 기판에 실장되는 것을 설명하는 도면이다.5B is a view for explaining that the solar cell module of FIG. 5A is mounted on a printed circuit board.
도 3e 및 도 5a를 참조하면, 태양전지 기판은 태양전지 기판 조각들(140a)로 제2 레이저를 통하여 절단된다.상기 제2 레이저는 전면 보호 필름(110) 및 전면 접착 필름(120)을 절단하여 태양전지 기판 조각(140a)으로 분리할 수 있다.Referring to FIGS. 3E and 5A , the solar cell substrate is cut into the solar
도 5b를 참조하면, 태양전지 모듈(200)은 인쇄회로 기판(190) 및 상기 인쇄회로 기판(190) 상에 실장된 태양전지 기판 조각(140a)을 포함한다. 절단된 태양전지 기판 조각들(140a)은 인쇄회로 기판(190) 상에 배치된 후, 납땝 공정을 통하여 인쇄회로 기판의 배선(192)과 태양전지 기판 조각의 후면 배선 전극(152,154)은 서로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5B , the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 평면도 및 단면도이다.6 is a plan view and a cross-sectional view illustrating a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 태양전지 모듈(300)은, 전면 보호 필름(110); 상기 전면 보호 필름(110) 상에 배치된 전면 접착 필름(120); 상기 전면 접착 필름(120) 상에 배열된 태양전지 기판 조각들(140a); 및 상기 태양전지 기판 조각들(140a) 상에 배치된 후면 배선 전극(152,154);을 포함한다. 상기 전면 접착 필름(120)은 상기 태양전지 기판 조각(140a)의 하부를 제외한 영역에서 함몰된다.Referring to FIG. 6 , the
제1 레이저를 통하여 절단된 태양전지 기판 조각들(140a)은 사각형 또는 다각형 또는 곡면 형상을 가질 수 있다.The solar
선택된 태양전지 기판 조각들(140a)의 가장 자리는 제2 레이저로 절단될 수 있다.선택된 태양전지 기판 조각들(140a)은 전체적으로 "H" 자를 형성할 수 있다.Edges of the selected solar
상기 후면 보호 필름(170), 상기 후면 접착 필름(160), 상기 전면 접착 필름(120), 및 상기 전면 보호 필름(110)을 절단하여 선택된 태양전지 기판 조각들을 분리할 수 있다. 상기 후면 보호 필름, 상기 후면 접착 필름, 상기 전면 접착 필름, 및 상기 전면 보호 필름을 절단은 제2 레이저를 통하여 수행할 수 있다.The selected solar cell substrate pieces may be separated by cutting the back
도 7a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 제조 방법을 설명하는 평면도이다.7A is a plan view illustrating a method of manufacturing a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
도 7b는 제2 라미네이션 공정 완료 후 도 7a의 D-D' 선을 따라 자른 단면도이다.7B is a cross-sectional view taken along line D-D' of FIG. 7A after completion of the second lamination process.
도 7a 및 7b를 참조하면, 태양전지 기판(140) 상에 적어도 하나의 개구부(132)를 포함하는 마스크 필름(130), 전면 접착 필름(120) 및 전면 보호 필름(110)을 차례로 적층한다. 마스크 필름(130), 전면 접착 필름(120) 및 전면 보호 필름(110)은 서로 정렬되어 적층될 수 있다. 마스크 필름(130)의 개구부(132)는 삼각형 형상일 수 있다. 6 개의 상기 개구부(132)는 서로 모여 6각형을 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 레이저를 통하여 절단된 태양전지 기판 조각(140a)은 삼각형 형상이고, 6 개의 태양전지 기판 조각은 6 각형을 형성한다.7A and 7B , a
상기 태양전지 기판(140), 상기 마스크 필름(130), 상기 전면 접착 필름(120), 상기 전면 보호 필름(110)을 압착하여 제1 라미네이션 공정을 수행하여 개구부에서 상기 태양전지 기판의 일면과 상기 접착 필름을 국부적으로 본딩한다. 상기 개구부(132)를 따라 상기 태양전지 기판의 타면에 제1 레이저를 조사하여 상기 태양전지 기판(140)을 절단하여 복수의 태양전지 기판 조각(140a)을 형성한다. 상기 개구부를 제외한 영역에서 본딩되지 않은 상기 태양전지 기판 조각을 제거한다. 본딩되지 않은 상기 태양전지 기판 조각을 제거한 후 노출된 마스크 필름(130)을 제거할 수 있다A first lamination process is performed by pressing the
잔류하는 태양전지 기판 조각(140a)의 타면에 형성된 전극들과 전기적 연결을 제공하는 후면 배선 전극(152,154)을 잔류하는 태양전지 기판 조각(140a) 상에 형성한다. 상기 후면 배선 전극(152,154)이 형성된 태양전지 기판 조각의 타면 상에 후면 접착 필름(160) 및 후면 보호 필름(170)을 적층하고 제2 라미네이션을 수행할 수 있다. 이에 따라, 태양전지 모듈(400)이 형성된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈을 설명하는 평면도와 단면도이다.8 is a plan view and a cross-sectional view illustrating a solar cell module according to another embodiment of the present invention.
도 7a, 7b, 및 도 8을 참조하면, 태양전지 모듈(400)은 제2 레이저를 통하여 절단되어 태양전지 모듈(400a)을 제공할 수 있다.태양전지 모듈(400a)은 6개의 태양전지 기판 조각들로 구성된 6각형은 제2 레이저를 통하여 절단되어 하나의 모듈을 형성한다. 도전성 비아(180)는 후면 접착 필름(160)과 후면 보호 필름(170)을 관통하여 후면 배선 전극들(152,154)에 연결된다.7A, 7B, and 8 , the
본 발명의 개구부는 삼각형 형상에 한하지 않고 다각형, 곡면 형상을 포함할 수 있다.이에 따라, 원하는 형상의 태양전지 모듈이 제공될 수 있다.The opening of the present invention is not limited to a triangular shape, but may include a polygonal or curved shape. Accordingly, a solar cell module having a desired shape may be provided.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains in the claims. It includes all of the various types of embodiments that can be implemented within the scope that does not depart from the technical spirit.
100: 태양전지 모듈
110: 전면 보호 필름
120: 전면 접착 필름
130: 마스크 필름
140: 태양전지 기판
160: 후면 접착 필름
170: 후면 보호 필름100: solar cell module
110: front protective film
120: front adhesive film
130: mask film
140: solar cell substrate
160: back adhesive film
170: back protection film
Claims (12)
상기 태양전지 기판, 상기 마스크 필름, 상기 전면 접착 필름, 상기 전면 보호 필름을 압착하여 제1 라미네이션 공정을 수행하여 개구부 영역에서 상기 태양전지 기판의 일면과 상기 접착 필름을 국부적으로 본딩하는 단계;
상기 개구부를 따라 상기 태양전지 기판의 타면에 제1 레이저를 조사하여 상기 태양전지 기판을 절단하여 복수의 태양전지 기판 조각을 형성하는 단계;
상기 개구부를 제외한 영역에서 본딩되지 않은 상기 태양전지 기판 조각을 제거하는 단계;
잔류하는 태양전지 기판 조각의 타면에 형성된 전극들과 전기적 연결을 제공하는 후면 배선 전극을 잔류하는 태양전지 기판 조각 상에 형성하는 단계를 포함하고,
상기 태양전지 기판 조각은 복수의 태양전지 셀을 포함하고,
상기 마스크 필름은 상기 태양전지 기판과 본딩되지 않는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.sequentially laminating a mask film including at least one opening, a front adhesive film, and a front protective film on a solar cell substrate;
locally bonding one surface of the solar cell substrate and the adhesive film in an opening region by performing a first lamination process by pressing the solar cell substrate, the mask film, the front adhesive film, and the front protective film;
forming a plurality of solar cell substrate pieces by irradiating a first laser to the other surface of the solar cell substrate along the opening and cutting the solar cell substrate;
removing the unbonded piece of the solar cell substrate in an area other than the opening;
and forming a rear wiring electrode providing electrical connection with electrodes formed on the other surface of the remaining solar cell substrate piece on the remaining solar cell substrate piece,
The solar cell substrate piece includes a plurality of solar cells,
The method of manufacturing a solar cell module, characterized in that the mask film is not bonded to the solar cell substrate.
상기 마스크 필름은 상기 제1 레이저에 의하여 절단되지 않은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 필름, PFA(Perfluoroalkoxy)의 불소수지 계열 필름, PC(Poly Carbonate)필름, PI(Polyimide) 필름, 또는 PET(PolyEthylene Terephthalate) 필름인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.According to claim 1,
The mask film is a polytetrafluoroethylene (PTFE) film that is not cut by the first laser, a PFA (Perfluoroalkoxy) fluororesin-based film, a PC (Poly Carbonate) film, a PI (Polyimide) film, or PET A method of manufacturing a solar cell module, characterized in that it is a (PolyEthylene Terephthalate) film.
본딩되지 않은 상기 태양전지 기판 조각을 제거한 후 노출된 마스크 필름을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a solar cell module, characterized in that it further comprises removing the exposed mask film after removing the unbonded pieces of the solar cell substrate.
상기 후면 배선 전극이 형성된 태양전지 기판 조각의 타면 상에 후면 접착 필름 및 후면 보호 필름을 적층하고 제2 라미네이션을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.According to claim 1,
The method of manufacturing a solar cell module, characterized in that it further comprises the step of laminating a rear adhesive film and a rear protective film on the other surface of the solar cell substrate piece on which the rear wiring electrode is formed, and performing a second lamination.
상기 후면 보호 필름 및 상기 후면 접착 필름을 관통하여 상기 후면 배선 전극에 연결되는 도전성 비아를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.5. The method of claim 4,
The method of claim 1 , further comprising: forming a conductive via connected to the rear wiring electrode through the rear protective film and the rear adhesive film.
상기 후면 보호 필름, 상기 후면 접착 필름, 상기 전면 접착 필름, 및 상기 전면 보호 필름을 절단하여 선택된 태양전지 기판 조각을 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.5. The method of claim 4,
Cutting the back protection film, the back adhesive film, the front adhesive film, and the front protection film to separate the selected solar cell substrate pieces.
상기 후면 보호 필름, 상기 후면 접착 필름, 상기 전면 접착 필름, 및 상기 전면 보호 필름의 절단은 제2 레이저를 사용하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.7. The method of claim 6,
The method of manufacturing a solar cell module, characterized in that the cutting of the rear protective film, the rear adhesive film, the front adhesive film, and the front protective film using a second laser.
상기 전면 접착 필름, 및 상기 전면 보호 필름을 절단하여 상기 후면 배선 전극이 형성된 태양전지 기판 조각을 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.According to claim 1,
Cutting the front adhesive film and the front protective film to separate a piece of the solar cell substrate on which the rear wiring electrode is formed.
분리된 태양전지 기판 조각을 인쇄회로 기판 상에 배치하고 상기 후면 배선 전극과 상기 인쇄회로 기판의 전극 패드를 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 제조 방법.9. The method of claim 8,
The method of manufacturing a solar cell module, characterized in that it further comprises disposing the separated solar cell board piece on the printed circuit board and connecting the rear wiring electrode and the electrode pad of the printed circuit board.
상기 전면 보호 필름 상에 배치된 전면 접착 필름;
상기 전면 접착 필름 상에 배열된 태양전지 기판 조각; 및
상기 태양전지 기판 조각들 상에 배치된 후면 배선 전극;을 포함하고,
상기 전면 접착 필름은 상기 태양전지 기판 조각의 하부를 제외한 영역에서 함몰되고,
상기 태양전지 기판 조각은 복수의 태양전지 셀들을 포함하고,
상기 후면 배선 전극은 상기 복수의 태양 전지 셀들을 병렬 연결하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.front protective film;
a front adhesive film disposed on the front protective film;
a piece of a solar cell substrate arranged on the front adhesive film; and
and a rear wiring electrode disposed on the solar cell substrate pieces;
The front adhesive film is recessed in an area except for the lower portion of the solar cell substrate piece,
The solar cell substrate piece includes a plurality of solar cells,
The rear wiring electrode is a solar cell module, characterized in that for connecting the plurality of solar cells in parallel.
상기 전면 접착 필름의 함몰된 영역에 배치된 마스크 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.11. The method of claim 10,
The solar cell module, characterized in that it further comprises a mask film disposed in the recessed area of the front adhesive film.
상기 태양전지 기판 조각 및 노출된 전면 접착 필름 상에 배치된 후면 접착 필름; 및
상기 후면 접착 필름 상에 배치되는 후면 보호 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈.
11. The method of claim 10,
a rear adhesive film disposed on the solar cell substrate piece and the exposed front adhesive film; and
Solar cell module, characterized in that it further comprises a back protection film disposed on the back adhesive film.
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