KR102581067B1 - Manufacturing method of Solar Cell Panel for Satellite - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법은 복수의 인공 위성용 태양 전지의 수광면인 전면에 보호 필름을 점착하는 점착 단계;태양 전지 배열 기판의 전면 전체 영역 중 복수의 인공 위성용 태양 전지가 배치될 셀 영역에 절연성 재질의 셀 접착제를 도포하는 도포 단계; 태양 전지 배열 기판의 전면 전체 영역 중 셀 영역에 보호 필름을 점착된 복수의 인공 위성용 태양 전지를 배치하는 배치 단계; 복수의 인공 위성용 태양 전지가 배치된 태양 전기 배열 기판을 진공 포장용 봉투 내에 삽입 및 밀폐한 후, 진공 포장용 봉투 내부를 진공 압착하여 복수의 인공 위성용 태양 전지를 태양 전지 배열 기판에 접착시키는 접착 단계; 및 보호 필름을 복수의 인공 위성용 태양 전지로부터 떼어내어 접착 단계에서 복수의 인공 위성용 태양 전지의 전면 위로 흘러나온 셀 접착제를 제거하는 제거 단계;를 포함한다.The present invention relates to a method of manufacturing solar panels for artificial satellites.
A method of manufacturing a solar cell panel for a satellite according to an example of the present invention includes an adhesion step of attaching a protective film to the front surface, which is the light-receiving surface, of a plurality of solar cells for a plurality of satellites; solar cells for a plurality of satellites in the entire front area of a solar cell array substrate; An application step of applying a cell adhesive made of an insulating material to the cell area where the cell is to be placed; A placement step of arranging a plurality of satellite solar cells with protective films attached to the cell area of the entire front area of the solar cell array substrate; An adhesion step of inserting and sealing a solar array substrate on which a plurality of satellite solar cells are arranged into a vacuum packaging bag, and then vacuum compressing the inside of the vacuum packaging bag to adhere the plurality of satellite solar cells to the solar cell array substrate; and a removal step of removing the protective film from the plurality of satellite solar cells and removing the cell adhesive that has flowed onto the entire surface of the plurality of satellite solar cells in the adhesion step.
Description
본 발명은 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing solar panels for artificial satellites.
이와 같은 본 발명은 2018년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단-우주핵심기술개발사업 지원을 받아 수행된 연구(NRF-2017M1A3A3A03016626)입니다.This invention is a research conducted with the support of the National Research Foundation of Korea-Space Core Technology Development Project funded by the government (Ministry of Science and ICT) in 2018 (NRF-2017M1A3A3A03016626).
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고, 이에 따라 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생산하는 태양 전지가 주목 받고 있다.Recently, as the depletion of existing energy resources such as oil and coal is predicted, interest in alternative energy to replace them is increasing, and solar cells that produce electrical energy from solar energy are receiving attention.
이와 같은 태양 전지는 극한의 환경에서 특정 임무를 수행하는 인공 위성에도 전원을 공급하는 장치로 많이 적용되고 있다.Such solar cells are widely used as devices that supply power to artificial satellites that perform specific missions in extreme environments.
이에 따라, 복수의 태양 전지가 적용되는 인공 위성용 태양 전지 모듈은 극한의 환경에 노출되어 동작되므로, 제조 비용보다는 극한의 환경에서 견딜 수 있는 태양 전지 모듈의 안전성과 신뢰성이 더욱 중요해지고 있다.Accordingly, since solar cell modules for satellites using multiple solar cells operate while exposed to extreme environments, the safety and reliability of solar cell modules that can withstand extreme environments are becoming more important than manufacturing costs.
특히, 인공 위성에 적용되는 태양 전지 모듈은 인공 위성이 발사체에 탑재되어 지구를 탈출할 때 발생되는 발사체에서 발생되는 진동을 견뎌내야 하고, 우주 공간의 특정 궤도에 다다른 이후, 인공 위성이 우주 공간에 노출된 이후로는 극한의 온도를 견뎌내야 한다.In particular, solar cell modules applied to artificial satellites must withstand the vibrations generated by the launch vehicle when the satellite is mounted on the launch vehicle and escapes the Earth, and after reaching a specific orbit in space, the satellite is placed in space. After exposure, they must withstand extreme temperatures.
특히, 우주 공간에서는 인공 위성이 태양 빛에 노출될 때, 태양 빛의 복사 열로 인하여 온도가 영상 100℃를 초과하고, 태양 빛에 노출되지 않고, 지구의 그림자에 가렸을 때의 온도는 영하 -100℃에 이르러, 우수 공간에서의 온도 변화 범위가 최소 200℃에 이른다.In particular, in outer space, when a satellite is exposed to sunlight, the temperature exceeds +100°C due to the radiant heat of the sun, and when it is not exposed to sunlight and is covered by the Earth's shadow, the temperature is -100°C. As a result, the temperature change range in the rainwater space reaches at least 200℃.
특히, 인공 위성이 달이나 지구의 그림자에 가려져 영하의 온도일 경우에는 태양 전지의 효율에 특별한 문제가 없으나, 인공 위성이 태양 빛에 노출되어, 태양 빛의 복사 열로 인하여 100℃를 넘어서는 경우, 태양 전지의 효율이 저하될 수 있는 문제점이 있다.In particular, when the artificial satellite is covered by the shadow of the moon or the Earth and the temperature is below freezing, there is no particular problem with the efficiency of the solar cell. However, when the artificial satellite is exposed to sunlight and the temperature exceeds 100℃ due to the radiant heat of the solar light, the solar cell There is a problem that the efficiency may be reduced.
이와 같이 극한의 환경에서는 한번 고장 나면 고칠 수 없어, 인공 위성에 전원을 공급하는 태양 전지 모듈의 신뢰성이 더욱 중요하다.In such extreme environments, once a breakdown occurs, it cannot be repaired, making the reliability of the solar cell module that supplies power to the satellite even more important.
본 발명은 태양 전지의 입사면 표면에 대한 오염을 효과적으로 제거하고, 손상을 최소화할 수 있는 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The purpose of the present invention is to provide a method of manufacturing a solar cell panel for a satellite that can effectively remove contamination on the incident surface of the solar cell and minimize damage.
본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법은 복수의 인공 위성용 태양 전지의 수광면인 전면에 보호 필름을 점착하는 점착 단계;태양 전지 배열 기판의 전면 전체 영역 중 복수의 인공 위성용 태양 전지가 배치될 셀 영역에 절연성 재질의 셀 접착제를 도포하는 도포 단계; 태양 전지 배열 기판의 전면 전체 영역 중 셀 영역에 보호 필름을 점착된 복수의 인공 위성용 태양 전지를 배치하는 배치 단계; 복수의 인공 위성용 태양 전지가 배치된 태양 전기 배열 기판을 진공 포장용 봉투 내에 삽입 및 밀폐한 후, 진공 포장용 봉투 내부를 진공 압착하여 복수의 인공 위성용 태양 전지를 태양 전지 배열 기판에 접착시키는 접착 단계; 및 보호 필름을 복수의 인공 위성용 태양 전지로부터 떼어내어 접착 단계에서 복수의 인공 위성용 태양 전지의 전면 위로 흘러나온 셀 접착제를 제거하는 제거 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a solar cell panel for a satellite according to an example of the present invention includes an adhesion step of attaching a protective film to the front surface, which is the light-receiving surface, of a plurality of solar cells for a plurality of satellites; solar cells for a plurality of satellites in the entire front area of a solar cell array substrate; An application step of applying a cell adhesive made of an insulating material to the cell area where the cell is to be placed; A placement step of arranging a plurality of satellite solar cells with protective films attached to the cell area of the entire front area of the solar cell array substrate; An adhesion step of inserting and sealing a solar array substrate on which a plurality of satellite solar cells are arranged into a vacuum packaging bag, and then vacuum compressing the inside of the vacuum packaging bag to adhere the plurality of satellite solar cells to the solar cell array substrate; and a removal step of removing the protective film from the plurality of satellite solar cells and removing the cell adhesive that has flowed onto the entire surface of the plurality of satellite solar cells in the adhesion step.
점착 단계 이전에 인공 위성용 태양 전지는 복수의 인공 위성용 태양 전지에 구비된 극성이 서로 다른 전극들 중 어느 하나의 극성을 갖는 전극에 인터커넥터가 접속되고, 복수의 인공 위성용 태양 전지 각각의 전면에 커버 글래스가 부착되어 있는 상태일 수 있다.Before the adhesion step, the satellite solar cell has an interconnector connected to an electrode having one polarity among electrodes with different polarities provided in a plurality of satellite solar cells, and a cover is placed on the front of each of the plurality of satellite solar cells. Glass may be attached.
이에 따라, 점착 단계에서 보호 필름은 커버 글래스 위에 점착될 수 있다.Accordingly, the protective film may be adhered onto the cover glass in the adhesion step.
일례로, 점착 단계에서 보호 필름은 복수의 인공 위성용 태양 전지 각각의 전면에 서로 이격되어 점착될 수 있다.For example, in the adhesion step, the protective film may be adhered to the front surface of each of the plurality of solar cells for satellites, spaced apart from each other.
보다 구체적으로, 점착 단계 이전에 복수의 인공 위성용 태양 전지는 인터커넥터에 의해 제1 방향으로 길게 직렬 연결되는 스트링으로 형성되고, 점착 단계에서 보호 필름은 스트링 전체 면적을 덮도록 스트링의 전면에 길게 점착될 수 있다.More specifically, before the adhesion step, a plurality of solar cells for satellites are formed as long strings connected in series in a first direction by an interconnector, and in the adhesion step, the protective film is longly adhered to the front of the string to cover the entire area of the string. It can be.
여기서, 보호 필름은 폴리에틸렌 테레프타레이트(polyethylene terephthalate, PET ), 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리올레핀(polyolefine, PO), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 중 적어도 하나를 포함하는 베이스 필름과 베이스 필름의 일면에 구비되고, 아크릴 계열, 실리콘 계열, 올레핀 계열 중 적어도 하나를 포함하는 점착제를 포함할 수 있다.Here, the protective film is polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyolefine (PO), and polyvinyl chloride ( It may include a base film containing at least one of polyvinyl chloride (PVC) and an adhesive provided on one side of the base film and containing at least one of an acrylic-based, silicone-based, and olefin-based adhesive.
아울러, 점착제의 점착 강도는 0.2 N/25mm ~ 1.0 N/25mm 사이일 수 있다.In addition, the adhesive strength of the adhesive may be between 0.2 N/25mm and 1.0 N/25mm.
또한, 베이스 필름의 두께는 50um ~ 100um 사이일 수 있다.Additionally, the thickness of the base film may be between 50um and 100um.
더불어, 접착 단계에서는 진공 포장용 봉투의 진공 압착에 의해, 셀 접착제와 태양 전지 사이 또는 셀 접착제와 태양 전지 배열 기판 사이에 존재하는 기포가 제거되면서, 복수의 인공 위성용 태양 전지가 태양 전기 배열 기판에 접착될 수 있다.In addition, in the adhesion step, air bubbles existing between the cell adhesive and the solar cell or between the cell adhesive and the solar cell array substrate are removed by vacuum compression of the vacuum packaging bag, and a plurality of satellite solar cells are bonded to the solar array substrate. It can be.
이와 같은 접착 단계에서는 진공 포장용 봉투의 진공 압착에 의해, 셀 접착제가 복수의 인공 위성용 태양 전지의 전면에 접착된 보호 필름 위로 넘쳐 흐른 상태에서 경화될 수 있다.In this adhesion step, the cell adhesive may be cured while overflowing onto the protective film attached to the front surface of the plurality of satellite solar cells by vacuum compression of the vacuum packaging bag.
본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법은 인공 위성용 태양 전지의 전면에 보호 필름을 점착시킨 상태에서 태양 전지를 태양 전지 배열 기판에 접착시키고, 태양 전지를 접착시킨 이후 보호 필름을 제거함으로써, 태양 전지의 전면 위로 퍼지는 셀 접착제를 보다 용이하고 깔끔하게 제거할 수 있다.A method of manufacturing a solar cell panel for a satellite according to an example of the present invention involves attaching a solar cell to a solar cell array substrate with a protective film attached to the front of the solar cell for a satellite, and removing the protective film after attaching the solar cell. By doing so, the cell adhesive spreading over the front of the solar cell can be removed more easily and cleanly.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지(200) 패널(10)이 적용되는 인공 위성(1)을 간략히 도시한 것이다.
도 2는 도 1에서 인공 위성(1)의 날개 부분에 구비되는 인공 위성용 태양 전지(200) 패널(10)에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2에서 K1 부분을 확대 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일례에 따라 인공 위성용 태양 전지 패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 5 및 도 6은 도 4에 따른 태양 전지 패널 제조 방법에 적용되는 인공 위성용 태양 전지(200)의 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 7은 도 4에서 점착 단계(S1)를 설명하기 위한 도이고, 도 8은 보호 필름(300)이 인공 위성용 태양 전지(200)의 전면에 점착된 모습과 보호 필름(300)의 단면을 도시한 것이다.
도 9는 도 4에서 도포 단계(S2)를 설명하기 위한 도이다.
도 10은 도 4에서 배치 단계(S3)를 설명하기 위한 도이다.
도 11 및 도 12는 도 4에서 접착 단계(S4)를 설명하기 위한 도이다.
도 13a 및 도 13b는 도 4에서 제거 단계(S5)를 설명하기 위한 도이다.FIG. 1 briefly illustrates an
FIG. 2 is a perspective view of the satellite
Figure 3 is an enlarged view of portion K1 in Figure 2.
Figure 4 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a solar cell panel for a satellite according to an example of the present invention.
FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining the structure of the
FIG. 7 is a diagram for explaining the adhesion step (S1) in FIG. 4, and FIG. 8 shows the
FIG. 9 is a diagram for explaining the application step (S2) in FIG. 4.
FIG. 10 is a diagram for explaining the arrangement step (S3) in FIG. 4.
Figures 11 and 12 are diagrams for explaining the adhesion step (S4) in Figure 4.
FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining the removal step (S5) in FIG. 4.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분 위에 “전체적”으로 형성되어 있다고 할 때에는 다른 부분의 전체 면(또는 전면)에 형성되어 있는 것뿐만 아니라 가장 자리 일부에는 형성되지 않은 것을 뜻한다.In the drawing, the thickness is enlarged to clearly express various layers and areas. When a part of a layer, membrane, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only being "directly above" the other part, but also parts in between. Conversely, when a part is said to be “right on top” of another part, it means that there is no other part in between. Also, when a part is said to be formed “wholly” on top of another part, it means not only that it is formed on the entire surface (or front) of the other part, but also that some of the edges are not formed.
아울러, 이하에서 어떤 구성 요소의 두께나 폭 또는 길이가 동일하다는 의미는 공정 상의 오차를 고려하여, 어떤 제1 구성 요소의 두께나 폭 또는 길이가 다른 제2 구성 요소의 두께나 폭 또는 길이와 비교하여, 10% 의 오차 범위에 있는 경우를 의미한다.In addition, hereinafter, the meaning that the thickness, width, or length of a certain component is the same means that the thickness, width, or length of a first component is compared with the thickness, width, or length of a different second component, taking into account errors in the process. This means that there is an error range of 10%.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 대하여 설명한다.Next, the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지(200) 패널(10)이 적용되는 인공 위성(1)을 간략히 도시한 것이고, 도 2는 도 1에서 인공 위성(1)의 날개 부분에 구비되는 인공 위성용 태양 전지(200) 패널(10)에 대한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 K1 부분을 확대 도시한 것이다.FIG. 1 briefly illustrates an
본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지(200) 패널(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 인공 위성(1)에 사용 가능한 전력을 공급하기 위하여 인공 위성(1)의 날개 부분에 위치하여 적용될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
이를 위해 인공 위성(1)의 날개 부분에 위치하는 인공 위성용 태양 전지(200) 패널(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 태양 전지 배열 기판(100)과 복수의 태양 전지(200)를 포함할 수 있다.To this end, the satellite
여기서, 복수의 태양 전지(200)는 태양 빛의 복사 열로 인하여 온도 변화가 최소 200℃에 이르는 극한의 우주 환경에 적용 가능한 인공 위성용 태양 전지(200)가 적용될 수 있다.Here, the plurality of
이와 같은 인공 위성용 태양 전지(200)는 지구의 대기권 내에서 사용되는 일반적인 태양 전지(200)와 달리 열팽창률이 극히 낮은 금속 재질이 각 태양 전지(200)의 전극재료, 인터커넥터 재료 및 리드선 재료로 이용될 수 있다.Unlike the general
더불어, 우주 공간에서는 지구 내에서와 달리 외부의 바람이나 기후에 따른 영향이 없어, 복수의 태양 전지 전체를 덮는 투명한 유리 기판이 필요 없고, 태양 전지의 전면에 투명한 유리 기판이 위치한다고 하더라도, 유리 기판이 복수의 태양 전지(200)와 인터커넥터(미도시)를 공통으로 덮지 않을 수 있다.In addition, in outer space, unlike on Earth, there is no influence from external wind or climate, so there is no need for a transparent glass substrate to cover the entire plurality of solar cells, and even if a transparent glass substrate is located in front of the solar cell, the glass substrate The plurality of
즉, 투명한 유리 기판이 각각의 태양 전지(200)를 덮으나, 인터커넥터는 유리 기판에 덮히지 않고, 우주 공간에 노출될 수 있다. That is, a transparent glass substrate covers each
따라서, 각각의 태양 전지(200)는 커버 글래스(미도시), 전면 전극(미도시), 광전 변환을 위한 반도체층(미도시) 및 후면 전극(미도시)을 구비하고, 각각의 전면 전극에는 인터커넥터(미도시)가 전기적으로 접속되어 있을 수 있다.Accordingly, each
더불어, 각각의 인터커넥터(미도시)는 제1 수평 방향(x) 또는 제2 수평 방향(y)으로 복수의 태양 전지(200)를 직렬 연결 시킬 수 있다. In addition, each interconnector (not shown) may connect a plurality of
이와 같은 인공 위성용 태양 전지(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 수평 방향(x)과 제2 수평 방향(y)으로 이격되어 복수 개가 배열될 수 있다.As shown in FIG. 2, a plurality of such
태양 전지 배열 기판(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 태양 전지(200)를 지지하고, 태양으로부터 방출되는 복사열을 방출할 수 있다. 복수의 태양 전지(200)의 후면은 셀 접착제(400)를 통하여 태양 전지 배열 기판(100)의 전면에 접착할 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3 , the solar
도 1 내지 도 3에서는 인공 위성용 태양 전지 패널에 대해 간략하게 살펴보았으나, 도 4 이하에서는 이와 같은 인공 위성용 태양 전지 패널을 제조하는 방법에 대해 설명한다.1 to 3 briefly look at the solar cell panel for a satellite, but in FIG. 4 and below, a method of manufacturing such a solar cell panel for a satellite will be described.
도 4는 본 발명의 일례에 따라 인공 위성용 태양 전지 패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이고, 도 5 및 도 6은 도 4에 따른 태양 전지 패널 제조 방법에 적용되는 인공 위성용 태양 전지(200)의 구조를 설명하기 위한 도이고, 도 7은 도 4에서 점착 단계(S1)를 설명하기 위한 도이고, 도 8은 보호 필름(300)이 인공 위성용 태양 전지(200)의 전면에 점착된 모습과 보호 필름(300)의 단면을 도시한 것이고, 도 9는 도 4에서 도포 단계(S2)를 설명하기 위한 도이고, 도 10은 도 4에서 배치 단계(S3)를 설명하기 위한 도이고, 도 11 및 도 12는 도 4에서 접착 단계(S4)를 설명하기 위한 도이고, 도 13a 및 도 13b는 도 4에서 제거 단계(S5)를 설명하기 위한 도이다.Figure 4 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a solar cell panel for a satellite according to an example of the present invention, and Figures 5 and 6 are a solar cell for a satellite (200) applied to the method for manufacturing a solar cell panel according to Figure 4. ) is a diagram for explaining the structure, and FIG. 7 is a diagram for explaining the adhesion step (S1) in FIG. 4, and FIG. 8 shows the
본 발명의 일례에 따른 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법은 도 4와 같이, 점착 단계(S1), 도포 단계(S2), 배치 단계(S3), 접착 단계(S4) 및 제거 단계(S5)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4, the method of manufacturing a solar cell panel for a satellite according to an example of the present invention includes an adhesion step (S1), an application step (S2), a placement step (S3), an adhesion step (S4), and a removal step (S5). It can be included.
도 5는 도 4에 따른 태양 전지 패널 제조 방법에 적용되는 인공 위성용 태양 전지(200)의 구조를 설명하기 위한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 태양 전지(200)의 제1 방향(x) 단면도를 도시한 것이다.FIG. 5 is a perspective view for explaining the structure of the
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 인공 위성용 태양 전지(200)는 반도체 기판(240), 전면 전극(230), 후면 전극(250), 커버 글래스(210) 및 인터커넥터(260)를 구비한 상태에서 본 발명에 따른 태양 전지 패널 제조 공정에 이용될 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6, the
여기서, 반도체 기판(240)은 내부에 p-n 접합을 형성하여, 외부로부터 입사되는 태양광을 전기로 생성할 수 있으며, 반도체 기판(240)의 전면에 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 수평 방향(x)으로 길게 뻗은 복수의 핑거 전극과 제2 방향(y)으로 길게 뻗어 복수의 핑거 전극을 서로 연결하는 버스바 전극을 포함하여 전면 전극(230)이 형성될 수 있다.Here, the
더불어, 반도체 기판(240)의 후면에는 후면 전극(250)이 전체적으로 형성될 수 있다.In addition, a
인터커넥터(260)는 일단이 전면 전극(230)의 버스바 전극에 전기적으로 접속되고, 타단이 제1 수평 방향으로 길게 연장되어 도 6에 도시된 바와 같이, 태양 전지(200)의 외부로 인출될 수 있다.The
커버 글래스(210)는 전면 전극(230)이 형성된 반도체 기판(240)의 전면에 투명 에폭시와 같은 커버 글래스 접착제(220)로 접착될 수 있다. The
커버 글래스(210)의 면적은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(240)과 동일한 면적과 형태로 반도체 기판(240)의 전면에 커버 글래스 접착제(220)로 접착되어 형성될 수 있다. 또는 커버 글래스(210)의 면적과 반도체 기판(240) 면적 사이의 차이는 10% 이내일 수 있다.As shown in FIGS. 5 and 6, the area of the
따라서, 본 발명에 따른 태양 전지 패널의 제조 방법에서는 인공 위성용 태양 전지(200)가 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)에 구비된 극성이 서로 다른 전극들 중 어느 하나의 극성을 갖는 전극[일례로, 전면 전극]에 인터커넥터(260)가 구비되고, 복수의 인공 위성용 태양 전지(200) 각각의 전면에 커버 글래스(210)가 부착되어 있는 상태일 수 있다.Therefore, in the method of manufacturing a solar cell panel according to the present invention, the satellite
즉, 제1, 2 수평 방향(x, y)으로 서로 인접한 제1, 2 태양 전지(200)에서 제1 태양 전지(200)에 부착된 커버 글래스(210)와 제2 태양 전지(200)에 부착된 커버 글래스(210)는 제1, 2 태양 전지(200) 사이에서 서로 이격된 상태일 수 있다.That is, from the first and second
더불어, 태양 전지 패널 제조 방법에 적용되는 인공 위성용 태양 전지(200)는 도5에 도시된 바와 같이, 전술한 인터커넥터(260) 이외에 각 태양 전지(200)에 일부 태양 전지(200)가 정상적으로 동작되지 않을 때, 해당 태양 전지(200)를 바이패스시키는 전류 경로를 형성하는 바이패스 배선(270)이 추가적으로 더 구비되는 것도 가능하다.In addition, as shown in FIG. 5, the
점착 단계(S1)에서는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)의 수광면인 전면에 보호 필름(300)을 점착할 수 있다. In the adhesion step (S1), as shown in (a) of FIG. 7, the
일례로, 점착 단계(S1)에서 보호 필름(300)은 도 5 및 도 6에 도시된 커버 글래스(210) 위에 점착될 수 있다.For example, in the adhesion step (S1), the
본 발명에 따른 태양 전지 패널의 제조 방법에서, 점착 단계(S1) 이전에 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)는 인터커넥터(260)에 의해 제1 수평 방향으로 길게 직렬 연결되는 스트링으로 형성된 상태일 수 있다. In the method of manufacturing a solar cell panel according to the present invention, before the adhesion step (S1), the plurality of satellite
그러나, 점착 단계(S1) 이전에 복수의 태양 전지(200)가 반드시 스트링으로 형성되는 것에 한정되는 것은 아니고, 스트링으로 형성되기 이전에 각 태양 전지(200)에 대해 점착 단계(S1)가 수행되는 것도 가능하다. 그러나, 이하에서는 설명의 편의상 복수의 태양 전지(200)가 스트링으로 형성된 이후에 점착 단계(S1)가 수행되는 경우를 일례로 설명한다. However, the plurality of
따라서, 점착 단계(S1) 이전에 복수의 태양 전지(200)가 스트링으로 형성된 경우, 점착 단계(S1)에서 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 보호 필름(300)은 복수의 인공 위성용 태양 전지(200) 각각의 전면에 서로 이격되어 점착될 수 있다.Therefore, when the plurality of
즉, 보호 필름(300)은 스트링으로 형성된 복수의 태양 전지(200) 각각의 전면에 이격되어 점착될 수 있고, 이로 인하여 각 태양 전지(200)의 전면에 점착된 보호 필름(300)은 각 태양 전지(200) 사이에서 이격될 수 있다.That is, the
그러나, 반드시 도 7의 (b)와 같이 보호 필름(300)이 각 태양 전지(200)의 전면에 점착되는 것은 아니고, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 점착 단계(S1)에서 보호 필름(300)은 스트링 전체 면적을 덮도록 스트링의 전면에 제2 방향(y)으로 길게 점착되는 것도 가능하다.However, the
이에 따라, 보호 필름(300)은 스트링으로 형성된 복수의 태양 전지(200)에 한번에 스트링 전체를 덮도록 각 스트링에 점착될 수 있다.Accordingly, the
따라서, 이로 인하여 각 태양 전지(200)의 전면에 점착된 보호 필름(300)은 각 태양 전지(200) 사이에서 이격되지 않고, 제2 방향(y)으로 길게 연장되어, 각 스트링의 양끝단에 위치한 태양 전지(200)가 하나의 보호 필름(300)으로 점착될 수 있다.Therefore, due to this, the
도 7의 (c)와 같은 보호 필름(300)의 점착 구조는 도 7의 (b)에 도시된 보호 필름(300)의 점착 구조에 비하여, 하나의 보호 필름(300)으로 하나의 스트링을 형성하는 복수의 태양 전지(200)의 전면을 점착시키므로, 점착 단계(S1)의 공정 시간을 보다 단축시킬 수 있다.Compared to the adhesive structure of the
여기서, 각 태양 전지(200)에 점착된 보호 필름(300)의 면적은 각 태양 전지(200)의 수광면의 면적보다 클 수 있다.Here, the area of the
이를 위해, 일례로, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 태양 전지(200)에 점착된 보호 필름(300)의 제1 수평 방향(x) 또는 제2 수평 방향(y)으로의 길이(L300)가 각 태양 전지(200)의 수광면의 제1 수평 방향(x) 또는 제2 수평 방향(y)으로의 길이(L200)보다 크게 점착될 수 있다.For this purpose, as an example, as shown in (a) of FIG. 8, the
이에 따라, 제거 단계(S5)에서 보호 필름(300)을 제거할 때, 보호 필름(300) 제거 공정을 보다 용이하게 수행할 수 있다.Accordingly, when removing the
이와 같은 보호 필름(300)은 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 베이스 필름(310)과 점착제(320)를 포함할 수 있다. Such a
베이스 필름(310)은 폴리에틸렌 테레프타레이트(polyethylene terephthalate, PET ), 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리올레핀(polyolefine, PO), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.The
점착제(320)는 베이스 필름(310)의 일면에 구비될 수 있다. 베이스 필름(310)에서 점착제(320)가 구비된 면이 태양 전지(200)의 유리 기판 위에 점착될 수 있다.The adhesive 320 may be provided on one side of the
이와 같은 점착제(320)는 아크릴 계열, 실리콘 계열, 올레핀 계열 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있다.Such adhesive 320 may be formed including at least one of acrylic-based, silicone-based, and olefin-based.
점착제(320)의 점착 강도는 0.2 N/25mm ~ 1.0 N/25mm 사이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 베이스 필름(310)이 태양 전지(200)의 유리 기판 위에 점착된 이후, 태양 전지(200)가 태양 전지 배열 기판(100) 위에 접착된 이후, 보호 필름(300)을 제거할 때, 태양 전지(200)가 손상되지 않도록 할 수 있다. The adhesive strength of the adhesive 320 may be between 0.2 N/25mm and 1.0 N/25mm. Accordingly, after the
더불어, 베이스 필름(310)의 두께는 점착제(320)의 두께보다 크게 형성될 수 있으며, 일례로, 베이스 필름(310)의 두께는 50um ~ 100um 사이로 형성될 수 있다.In addition, the thickness of the
이와 같이, 각 태양 전지(200)의 전면에 보호 필름(300)이 점착된 이후, 도포 단계(S2)가 진행될 수 있다. 그러나, 도포 단계(S2)가 반드시 점착 단계(S1) 이후에 진행되는 것에 한정되는 것은 아니고, 점착 단계(S1)와 도포 단계(S2)가 동시에 수행되는 것도 가능하다.In this way, after the
도포 단계(S2)에서는 도 9에 도시된 바와 같이, 태양 전지 배열 기판(100)의 전면 전체 영역 중 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)가 배치될 셀 영역에 절연성 재질의 셀 접착제(400)를 도포할 수 있다.In the application step (S2), as shown in FIG. 9, a cell adhesive 400 made of an insulating material is applied to the cell area where the plurality of satellite
이때, 셀 접착제(400)는 태양 전지 배열 기판(100)의 전면에서 태양 전지(200)가 배치될 셀 영역에 도트 형태로 도포되고, 각각의 셀 접착제(400)가 도포된 각 셀 영역 사이는 서로 이격될 수 있다.At this time, the
이와 같은 셀 접착제(400)는 에폭시 계열 물질 또는 실리콘 계열 물질 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 우주 공간에서의 내열 특성을 보다 향상시키기 위하여 백금(Pt)을 포함할 수 있다. Such a cell adhesive 400 may be formed of at least one of an epoxy-based material or a silicon-based material, and may include platinum (Pt) to further improve heat resistance properties in outer space.
이때, 태양 전지 배열 기판(100)에 태양전지 부착시 셀 접착제(400) 도포 비율은 태양전지 스트링의 95% 이상 100% 미만으로 형성될 수 있다.At this time, when attaching solar cells to the solar
이후, 도 10에 도시된 바와 같이, 배치 단계(S3)에서 보호 필름(300)을 점착된 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)가 태양 전지 배열 기판(100)의 전면 전체 영역 중 셀 접착제(400)가 도포된 셀 영역 위에 제1, 2 수평 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 10, in the arrangement step (S3), a plurality of satellite
이와 같은 배치 단계(S3)가 끝난 이후, 복수의 태양 전지(200)를 태양 전지 배열 기판(100)에 접착시키는 접착 단계(S4)가 수행될 수 있다.After the arrangement step (S3) is completed, an adhesion step (S4) of adhering the plurality of
이를 위해, 접착 단계(S4)에서는 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)가 배치된 태양 전지 배열 기판(100)이 진공 포장용 봉투(500) 내에 삽입된 상태로, 진공 포장용 봉투(500)가 밀폐될 수 있다. To this end, in the adhesion step (S4), as shown in FIG. 11, the solar
이후, 진공 펌프(510)가 진공 포장용 봉투(500) 내의 공기를 빨아들여, 진공 포장용 봉투(500) 내부를 진공 압착할 수 있다.Afterwards, the
이후, 셀 접착제(400)가 경화되면서, 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)를 태양 전지 배열 기판(100)에 접착시킬 수 있다.Thereafter, as the
이와 같은 접착 단계(S4)에서는 도 12에 도시된 바와 같이, 진공 포장용 봉투(500)의 진공 압착에 의해, 셀 접착제(400)와 태양 전지(200) 사이 또는 셀 접착제(400)와 태양 전지 배열 기판(100) 사이에 존재하는 기포가 빠져나오면서, 셀 접착제(400)가 각 태양 전지(200)의 수광면 위까지 덮으면서 퍼질 수 있다. In this adhesion step (S4), as shown in FIG. 12, the
이에 따라, 도 12에 도시된 바와 같이, 접착 단계(S4)에서는 진공 포장용 봉투(500)의 진공 압착에 의해, 셀 접착제(400)가 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)의 전면에 접착된 보호 필름(300) 위로 넘쳐 흐른 상태로 경화될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 12, in the adhesion step (S4), the
이후, 도 13a에 도시된 바와 같이, 제거 단계(S5)가 수행될 수 있다.Afterwards, as shown in FIG. 13A, a removal step (S5) may be performed.
제거 단계(S5)에서는 도 13에 도시된 바와 같이, 보호 필름(300)을 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)로부터 떼어내어, 도 13b에 도시된 바와 같이, 접착 단계(S4)에서 복수의 인공 위성용 태양 전지(200)의 전면 위로 흘러나온 셀 접착제(400)를 제거할 수 있다.In the removal step (S5), as shown in FIG. 13, the
이와 같은 본 발명은 제거 단계(S5)를 통하여, 태양 전지(200)의 전면 위로 흘러나온 셀 접착제(400)를 용이하게 제거할 수 있다.In the present invention, the cell adhesive 400 flowing out from the front of the
이에 따라, 본 발명은 보호 필름(300)을 점착시키는 점착 단계(S1)와 보호 필름(300)을 태양 전지(200)로부터 떼어 내어, 태양 전지(200)의 전면 위에 흘러나온 셀 접착제(400)를 제거하는 제거 단계(S5)를 구비하여, 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법을 보다 용이하게 할 수 있다.Accordingly, the present invention involves the adhesion step (S1) of adhering the
그러나, 본 발명과 같이, 보호 필름(300)을 점착시키는 점착 단계(S1)와 보호 필름(300)을 제거하는 제거 단계(S5)가 구비되지 않는 경우, 태양 전지(200)를 태양 전지 배열 기판(100)에 접착시킨 이후, 각 태양 전지(200)의 전면 위에 흘러나온 셀 접착제(400)를 제거하기 위해, 별도의 클리닝 타월로 각 태양 전지(200)에 구비된 커버 글래스(210)의 전면을 문질러 셀 접착제(400)를 제거해야 하는데, 이와 같은 경우, 커버 글래스(210)의 전면에 스크레치가 발생하거나, 커버 글래스(210)의 전면에 존재하는 셀 접착제(400)가 말끔하게 제거되지 못하는 문제점이 있다.However, as in the present invention, when the adhesion step (S1) for adhering the
또한, 커버 글래스(210)의 전면을 문질러 셀 접착제(400)를 제거하는 도중 태양 전지(200)의 반도체 기판(240)이 파손되는 등의 문제점이 있으나, 본 발명의 일례에 따른 제조 방법은 이와 같은 문제점을 완전히 제거할 수 있다. In addition, there is a problem such as the
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. It falls within the scope of rights.
Claims (10)
태양 전지 배열 기판의 전면 전체 영역 중 상기 복수의 인공 위성용 태양 전지가 배치될 셀 영역에 절연성 재질의 셀 접착제를 도포하는 도포 단계;
상기 태양 전지 배열 기판의 전면 전체 영역 중 상기 셀 영역에 상기 보호 필름을 점착된 상기 복수의 인공 위성용 태양 전지를 배치하는 배치 단계;
상기 복수의 인공 위성용 태양 전지가 배치된 상기 태양 전지 배열 기판을 진공 포장용 봉투 내에 삽입 및 밀폐한 후, 상기 진공 포장용 봉투 내부를 진공 압착하여 상기 복수의 인공 위성용 태양 전지를 상기 태양 전지 배열 기판에 접착시키는 접착 단계; 및
상기 보호 필름을 상기 복수의 인공 위성용 태양 전지로부터 떼어내어 상기 접착 단계에서 상기 복수의 인공 위성용 태양 전지의 전면 위로 흘러나온 상기 셀 접착제를 제거하는 제거 단계;를 포함하는 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법.An adhesion step of adhering a protective film to the entire light-receiving surface of a plurality of satellite solar cells;
An application step of applying a cell adhesive made of an insulating material to a cell area where the plurality of solar cells for satellites are to be placed among the entire front area of the solar cell array substrate;
A placement step of arranging the plurality of satellite solar cells to which the protective film is attached in the cell area of the entire front area of the solar cell array substrate;
After inserting and sealing the solar cell array substrate on which the plurality of satellite solar cells are arranged in a vacuum packaging bag, the inside of the vacuum packaging bag is vacuum compressed to adhere the plurality of satellite solar cells to the solar cell array substrate. adhesion step; and
A method of manufacturing a solar cell panel for a satellite comprising a removal step of peeling off the protective film from the plurality of solar cells for a satellite and removing the cell adhesive that flows out onto the front surfaces of the solar cells for a plurality of satellites in the adhesion step. .
상기 점착 단계 이전에
상기 인공 위성용 태양 전지는
상기 복수의 인공 위성용 태양 전지에 구비된 극성이 서로 다른 전극들 중 어느 하나의 극성을 갖는 전극에 인터커넥터가 접속되고, 상기 복수의 인공 위성용 태양 전지 각각의 전면에 커버 글래스가 부착되어 있는 상태인 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법. According to claim 1,
Before the adhesion step
The solar cell for the artificial satellite is
An interconnector is connected to an electrode having any one polarity among electrodes having different polarities provided in the plurality of satellite solar cells, and a cover glass is attached to the front of each of the plurality of satellite solar cells. Method of manufacturing solar panels for satellites.
상기 점착 단계에서 상기 보호 필름은 상기 커버 글래스 위에 점착되는 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법.According to clause 2,
A method of manufacturing a solar cell panel for a satellite in which the protective film is adhered onto the cover glass in the adhesion step.
상기 점착 단계에서 상기 보호 필름은 상기 복수의 인공 위성용 태양 전지 각각의 전면에 서로 이격되어 점착되는 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법.According to clause 3,
In the adhesion step, the protective film is adhered to the front surface of each of the plurality of solar cells for a satellite while being spaced apart from each other.
상기 점착 단계 이전에
상기 복수의 인공 위성용 태양 전지는 상기 인터커넥터에 의해 제1 방향으로 길게 직렬 연결되는 스트링으로 형성되고,
상기 점착 단계에서 상기 보호 필름은 상기 스트링 전체 면적을 덮도록 상기 스트링의 전면에 길게 점착되는 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법.According to clause 3,
Before the adhesion step
The plurality of satellite solar cells are formed as long strings connected in series in a first direction by the interconnector,
In the adhesion step, the protective film is long adhered to the entire surface of the string so as to cover the entire area of the string.
상기 보호 필름은
폴리에틸렌 테레프타레이트(polyethylene terephthalate, PET ), 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리올레핀(polyolefine, PO), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 중 적어도 하나를 포함하는 베이스 필름과
상기 베이스 필름의 일면에 구비되고, 아크릴 계열, 실리콘 계열, 올레핀 계열 중 적어도 하나를 포함하는 점착제를 포함하는 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법.According to claim 1,
The protective film is
Polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyolefine (PO), polyvinyl chloride (PVC) A base film containing at least one of
A method of manufacturing a solar cell panel for a satellite, which is provided on one side of the base film and includes an adhesive containing at least one of acrylic, silicone, and olefin.
상기 점착제의 점착 강도는 0.2 N/25mm ~ 1.0 N/25mm 사이인 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법.According to clause 6,
A method of manufacturing a solar cell panel for a satellite wherein the adhesive strength is between 0.2 N/25mm and 1.0 N/25mm.
상기 베이스 필름의 두께는 50um ~ 100um 사이인 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법.According to clause 6,
A method of manufacturing a solar cell panel for a satellite wherein the base film has a thickness of between 50um and 100um.
상기 접착 단계에서는 상기 진공 포장용 봉투의 진공 압착에 의해,
상기 셀 접착제와 상기 태양 전지 사이 또는 상기 셀 접착제와 상기 태양 전지 배열 기판 사이에 존재하는 기포가 제거되면서, 상기 복수의 인공 위성용 태양 전지가 상기 태양 전지 배열 기판에 접착되는 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법.According to claim 1,
In the adhesion step, the vacuum packaging bag is vacuum compressed,
Manufacture of a solar cell panel for a satellite in which the plurality of solar cells for a satellite are adhered to the solar cell array substrate while removing air bubbles existing between the cell adhesive and the solar cell or between the cell adhesive and the solar cell array substrate. method.
상기 접착 단계에서는 상기 진공 포장용 봉투의 진공 압착에 의해,
상기 셀 접착제가 상기 복수의 인공 위성용 태양 전지의 전면에 접착된 상기 보호 필름 위로 넘쳐 흐른 상태에서 경화되는 인공 위성용 태양 전지 패널의 제조 방법. According to clause 9,
In the adhesion step, the vacuum packaging bag is vacuum compressed,
A method of manufacturing a solar cell panel for a satellite wherein the cell adhesive is cured in a state in which the cell adhesive overflows onto the protective film adhered to the front surface of the plurality of solar cells for a satellite.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020180129031A KR102581067B1 (en) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | Manufacturing method of Solar Cell Panel for Satellite |
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KR20200047051A KR20200047051A (en) | 2020-05-07 |
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KR (1) | KR102581067B1 (en) |
Citations (3)
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JP2013254846A (en) | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Murata Mfg Co Ltd | Process of manufacturing electronic component |
US20170012163A1 (en) | 2015-07-09 | 2017-01-12 | Solaero Technologies Corp. | Assembly and mounting of solar cells on space vehicles or satellites |
WO2017195289A1 (en) | 2016-05-11 | 2017-11-16 | 三菱電機株式会社 | Photovoltaic generation device, solar battery paddle, and space structure |
-
2018
- 2018-10-26 KR KR1020180129031A patent/KR102581067B1/en active IP Right Grant
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