KR20090015894A - 광전지용 지지물을 금속피막하는 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전도체 트랙(13)이 만들어질 수 있는 제 1 전방 표면(11a), 및 상기 제 1 전방 표면(11a)과 맞은편에 제 2 표면(11b)을 가지는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치로서, 상기 장치는 상기 제 1 표면(11a) 상으로 금속 화합물을 전달하여 상기 전도체 트랙(13)을 얻을 수 있는 금속피막 수단(16,19,20) 및 상기 지지물(11)이 상기 제 2 표면(11b)에 위치할 수 있는 지지 기저를 포함하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치에 있어서, 상기 지지 베이스(28)는 높은 탄성 계수를 갖는 물질로 만들어지며 상기 지지물(11)의 상기 제 2 표면(11b)에 적응하여 적절한 불규칙한 것(29)에 끼워져서 상기 금속피막 수단(16,19,20)의 움직임을 따라가는 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
광전지, 금속피막, 기복(undulation), 지지 기저(supporting base)
Description
본 발명은 광전지를 제조하는데 이용되는, 즉, 상기 지지물 상에 금속 전도성 트랙을 프린팅하는데 이용되는 지지물을 금속피막하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
광전지는 일반적으로 실리콘으로 만들어지는 얇은 지지물로 구성되는 것으로 공지되었으며, 이러한 실리콘을 이용하는 것은 금속피막화, 즉, 잉크 또는 금속 화합물에 의해 지지물 상에 증착되어 광전지의 레이아웃을 형성하는 전도성 트랙을 만드는 프린팅 공정 처리되어, 광전지의 감광도를 증가시키는 공지된 방법으로 알려져 있다.
좀 더 정확하게는, 실크스크린 공정(serigraphy process)에 의해 상기 금속피막을 수행하는 것이 공지되어 있으며, 이러한 공정에서 지지 기저 상에 증착되는 지지물은 아래에 위치되어 서로 짜여진 금속 와이어로 구성되는 메쉬와 매우 밀접하게 서로 접촉하며, 이러한 메쉬는 소위 스크린이라 불리며 프린팅될 전도성 트랙 을 재생하는 관통 틈새(fissure)를 통해 얇게 형성된다.
상기 스크린은 금속피막 잉크로 흩뿌려진 후 틈새(fissure)를 관통할 수 있도록 압력을 받아 지지물 상에 아래로 증착된다.
광전지 생산용 지지물은 일반적으로 한 블럭의 실리콘으로부터 가로 절단에 의해 습득되어, 수십 밀리 두께로 태양에 노출되는 전방 표면과 필적하는 실질적으로 직각형의 얇은 박(foil)을 형성한다. 매우 규칙적인 표면을 갖는 지지물을 얻을 수 있을 지라도, 이러한 생산 기술은 고정밀 절단 조작을 필요로 하기 때문에 비용이 많이 든다.
이러한 비용을 절감하기 위해, 지지물은 압출성형을 통해 직접 습득되었다; 그러나, 이러한 지지물은, 보통 "스트링 리본(string ribbon)"으로 공지되었으며, 지지물의 유용한 노출 표면을 증가시키기 때문에, 한편으로는 편리한 가로의 기복(undulation)을 이루는 불규칙한 면을 가지고 있으나, 다른 한편으로 금속피막 조작 중에 불이익을 수반한다.
기복이 있는 면의 존재는 전도성 트랙의 부정확한 프린팅의 위험과 또한 기저 상의 아래에 불연속적으로 놓여진 지지물을 내포하여, 지지물에 대해 스크린에 의해 전해지는 작은 압력으로도 종종 지지물이 부서지는 원인이 된다.
본 발명의 목적은 실리콘 지지물이 압출성형에 의해 습득될 때라도, 지지물이 그 위에 미치는 연속적인 압력으로 금속 피막 처리 공정 동안 부서지는 것을 방지하여, 정밀하고 효율적인 방법으로 또한 제한된 비용으로 지지물의 금속 피막을 수행하여 광전지를 제조하도록 하는 장치 및 방법을 달성하는데 있다.
출원인은 종래 기술의 단점을 극복하는 본 발명을 고안하고 구체화하여 상기 목적을 달성하고 아래에서 설명되는 다른 이점을 얻었다.
본 발명은 본질적으로 독립 청구항에서 설명되어 특징화되며, 종속항은 본 발명의 다른 개량된 특징을 기술한다.
상기 목적에 따라, 바람직하게 광전지용 실리콘으로 만들어진 지지물을 금속피막하는 본 발명에 따른 장치는 광전지의 전도성 트랙을 얻을 수 있도록 지지물의 제 1 전방 표면 상으로 금속 화합물을 전달할 수 있는 금속 피막 수단, 및 제 1 전방 수단의 맞은 편에, 지지물이 제 2 표면에 위치할 수 있는 지지 기저를 포함한다.
본 발명의 특징에 따라, 지지 기저는 탄력적으로 구부러질 수 있는, 즉, 높은 탄성 계수를 갖는 물질로 만들어지며, 제 2 지지 구조물에 적응되어, 자체를 적절한 불규칙한 것(possible irregularities)을 삽입하여, 금속 피막 수단의 움직임을 따를 수 있다.
실시예의 우선적인 형태에서, 지지 기저는 실리콘, 고무, PVC 등등 폴리머 성분으로 구성된다. 바람직하게, 지지 기저는 실리콘으로 만들어진다.
변형예에서, 지지 기저는 매우 부드러운 천연고무로 만들어진다.
실시예의 우선적인 형태에서, 금속 피막 수단은 1 이상의 스크린 및 1 이상의 살포요소(spreading member)를 포함하며, 상기 1 이상의 스크린은 지지물의 상기 제 1 표면에 접촉하여 놓일수 있고 만들어질 전도성 트랙을 재생하는 관통 틈새를 구비하며, 1 이상의 살포 요소(spreading member)는 금속 화합물을 분산하여 관통 틈새를 통과할 수 있도록 스크린 상의 결정된 압력으로 슬라이딩되어 작동할 수 있게 하여, 금속 화합물이 지지물의 제 1 표면 상에 증착된다. 이러한 실시예에서, 지지 기저는 스크린 상의 살포요소(spreading member)에 의해 인가되어 지지물이 금속 피막되도록 전달되는 압력의 영향 때문에 변형될 수 있다.
바람직하게, 살포요소(spreading member)는 슬라이딩 방향과 실질적으로 평행한 회전축과 금속피막되는 지지물의 세로축에 대해 요동친다.
살포요소(spreading member)는 또한 선택적으로 스크린 및 금속 피막될 지지물의 제 1 표면에 수직하게 스크린 쪽으로 이동 될 수 있다.
살포요소(spreading member)는 또한 이동 및 스크린에 인가된 압력을 제한할 수 있도록 한쌍의 이동 목적 수단과 함께 작동하는 접합 수단과 연결된다.
우선적인 실시 형태에서, 살포요소(spreading member)는 탄성적으로 구부러지는 물질로 만들어진 에지의 하단 부분에 제공되어, 스크린 상에서 직접 작동될 수 있는 1 이상의 스패튤라 또는 블래이드를 포함한다.
이러한 본 발명의 여러 특성들은 다음의 첨부된 도면을 참조하는 제한 없는 실시예에서 주어진 우선적인 구현 형태에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다.
도 1 및 도 2는 두개의 상이한 작용 단계로 본 발명에 따라 광전지용 지지물을 금속피막하는 장치의 부분적인 단면에 대한 측면도.
도 3은 도 1 장치의 위에서 본 상세한 평면도.
도 4는 도 2 장치에 관한 상세한 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 장치의 상세한 횡단면도.
첨부된 도면을 참조하여, 도면 번호 10 은 광전지의 생산용 지지물 11을 금속피막하는데 이용될 수 있는 본 발명에 따른 일반적인 장치를 도시한다.
좀 더 정확하게, 장치 10은 지지물 11의 제 1 표면 11a 상에서, 바람직하게 실리콘으로 만들어져 생산되는 광전지 12의 레이아웃을 형성하는 전도성 트랙 13을 금속 화합물의 잉크 또는 페이스트(paste)로 프린팅될 수 있다.
장치 10은 그 위에서 지지 구조물 18 이 배치되어 수평 및 수직으로 모두 약간 이동가능한 벤치 17을 포함하여, 지지물 11의 표면이 다음부터 명백하게 되도록 위치를 적응시켜 프린팅된다.
지지 구조물 18상에서 프레임 14는 캔틸래버 방법(cantilevered manner)으로 장착되어, 그 내부에 배치되어 적합하게 클램핑되는 관통구 15를 한정하며, 즉, 얇은 금속 와이어로 만들어지고 촘촘하게 짜여진 메쉬가 전도성 트랙 13을 재생하는 복수의 관통 틈새를 형성하여 지지물 11 상에 프린팅된다.
프레임 14 위에서, 지지 구조물 18 과 또한 연결되어, 도 1의 "A"에 의해 지 시된 실질적으로 일 종점에서 스크린 16 의 다른 종점의 방향으로 종으로 움직이는 헤드 21를 구비한 살포 장치(spreader unit) 19가 있다.
블래이드 또는 스패튤라(spatula) 20은 헤드 21 상에 장착되어, 예를 들면 고무 또는 실리콘의 구부러지는 물질로 만들어진 에지 26 를 아래에 구비하며, 이후 설명되는 것처럼, 스크린 16 상에 금속 화합물의 잉크를 분산하여 살포하는 작용을 한다.
블래이드 20은 볼 베어링 23에 의해 브래킷 22와 연결되어, "X"축 주위에서 헤드 21의 이동 "A" 방향과 실질적으로 평행하게, 즉, 지지물 11 의 세로축으로 상기 브래킷 22 에 대해 약간 요동칠수 있다.
브래킷 22는 관계된 엑츄에이터와 연결되어 도 1에 지시된 "B" 방향으로 헤드 21에 대해 수직이동을 허용할 수 있으며 그로부터, 블래이드 20이 스크린 16에 바람직하게 인가된 압력으로 스크린에 접촉할 수 있을 때까지, 아래의 스크린 16에 대해 블래이드 20의 선택적인 접근을 허용한다.
접합요소 24는 브래킷 22와 연결되어, 이동목적수단 25에 접촉되어 배치될 수 있으며, 스크린 16 위의 블래이드 20에 의해 가해질 수 있는 압력을 제한하기 위한 헤드 21로 견고해진다.
이동성 플랫폼 27은 벤치 17에 미끄러져 장착되는 데, 프레임 14의 측면, 이경우는 앞면에 배치되는 제 1 위치에서 부터 스크린 16 아래에 배치되는 제 2 위치까지 선택적 이동이 가능하다.
이동성 플랫폼 27 위에는 지지물 11이 위치할 수 있는 지지 기저 28이 있는 데, 이는 제 1 표면 11a의 맞은편에 있는 제 2 표면 11b와 접해있다.
지지 기저 28은 탄력적으로 구부러질 수 있는 즉, 높은 탄성계수를 갖는 물질로 만들어진다. 예를 들면, 천연 또는 합성 고무, 실리콘 또는 PVC가 있는데, 이러한 것은 최소압력이 가해졌을 때 일시적으로 변형될 수 있다.
장치 10은 바람직하게는 스크린 16에 전도성 트랙 13을 프린팅을 위해 사용되는 금속피막 잉크를 전달할 수 있도록 하는 전달 요소와 지휘 및 제어장치와 함께 작동하는 표시수단에 의해 완성된다. 이는 지지 기저 28에 있는 지지물 11의 위치를 따라서 프래임 14와 스크린 16의 정확한 위치를 결정하기 위해서이다.
지금까지 설명한 장치 10은 다음과 같이 작용한다.
제 1 위치인 이동성 플랫폼 27과 함께, 지지물 11은 제 2 표면 11b의 뒤쪽에서 위치하도록 하는 지지 기저 28 위에 배치된다.
압출성형에 의해 직접 만들어진 지지물 11의 경우 기복(undulation) 29 또는 다른 불규칙면을 가지는데, 상기 지지물 11은 블래이드 20의 에지 26과 평행하게 유도된 즉, 축 “X"(도 5)와 직각으로 유도된 기복 29와 함께 유리하게 배치된다.
이동성 플랫폼 27이 제 2 위치에 있는 상태에서 지지물 11을 중심에 두기 위해서, 표시 수단은 지지물 11의 정확한 위치를 찾아내고, 지휘 및 제어 장치는 프래임 14의 수평면에서 상호관련된 움직임을 결정한다.
그 후에, 지지물 11의 제 1 표면 11a를 위치하기 위한 스크린 16을 선택하기 위해, 이동성 플랫폼 27은 제 2 위치에 배치되고 지지 구조물 18은 낮아진다.
다음으로, 전달 요소는 스크린 16으로 금속피막 잉크를 전달한 후에, 살포장 치 19가 활성화된다.
좀더 정확히 하기 위해, 브래킷 22는 접합 요소 24와 이동목적수단 25가 접촉 될 때까지 낮아지는데, 이는 이동(travel) “c"가 블래이드 20의 에지 26 사이에서 최초로 존재하는 간격 ”l"과 상호 연관되어 있기 때문이다. 그 결과 블래이드 20은 나중에 일정 압력을 가하는 스크린 16과 접촉하여 움직인다.
이러한 상태에서, 헤드 21은 지지물 11의 제 1 표면 11a에 놓기 위해서 점진적으로 앞으로 나아가도록 제조되었는데, 따라서 전도성 트랙 13에 도달된다. 그 결과 블래이드 20 및 상기 블래이드의 에지 26은 틈새를 통과하도록 된 스크린 16 위에 금속피막 잉크를 뿌린다.
지지물 11의 기복 29의 존재로, 스크린 16 위, 지지물 11 위 및 지지 기저 28 아래쪽의 블래이드 20에 의한 압력은 블래이드 20의 추진력하에 기복 29의 윤곽을 따라 탄력적으로 변형되는 스크린 16의 약간의 굴곡을 결정한다. 따라서, 좀 더 정확하고 효율적인 전도성 트랙 13의 프린트를 수행할 수 있다.
게다가, 지지 기저 28이 만들어진 물질의 구부러짐은 상단표면이 기복 29의 윤곽에 적응하도록 하여 제 2 표면의 오목한 면을 채워 지지물 11에 연속적이고 완벽한 지지를 보장하고, 금속피막과정에서 지지물 11의 파손 위험을 제한하거나 실질적으로 없애준다.
본 발명의 분야 및 영역을 벗어나는 것 없이, 부분이나 단계의 변경 및/또는 추가는 광전지에 지지물을 금속피막하기 위한 장치 10 및 방법으로 제조될 수 있음은 명백하다.
예를 들면, 살포장치 19 및/또는 스크린 16과 접해있는 프래임 14는 지지물 11에 있는 전도성 트랙 13의 프린트를 할 수 있는 적당한 다른 수단으로 대체할 수 있다.
비록 본 발명이 특별한 예로 묘사되었더라도 당해 기술 분야에서의 숙련된 기술이 있는 당업자라면 광전지를 위한 지지물을 금속피막하기 위한 장치 또는 유사한 방법의 많은 형태로 도달될 수 있을 것임이 명백하며, 청구범위로 진술함으로서 특징을 가지며 따라서 모든것은 한정된 보호범위내에서 행해질 수 있다.
Claims (13)
- 전도체 트랙(13)이 만들어질 수 있는 제 1 전방 표면(11a), 및 상기 제 1 전방 표면(11a)과 맞은편에 제 2 표면(11b)을 가지는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치로서, 상기 장치는 상기 제 1 표면(11a) 상으로 금속 화합물을 전달하여 상기 전도체 트랙(13)을 얻을 수 있는 금속피막 수단(16,19,20) 및 상기 지지물(11)이 상기 제 2 표면(11b)에 위치할 수 있는 지지 기저를 포함하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치에 있어서, 상기 지지 베이스(28)는 높은 탄성 계수를 갖는 물질로 만들어지며 상기 지지물(11)의 상기 제 2 표면(11b)에 적응하여 적절한 불규칙한 것(29)에 끼워져서 상기 금속피막 수단(16,19,20)의 움직임을 따라가는 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 제1항에 있어서,상기 지지 기저(28)는 중합 화합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 지지 기저(28)는 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 지지 기저(28)는 고무로 이루어진 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 지지 기저(28)는 폴리비닐클로라이드(PVC)로 이루어진 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한항에 있어서,상기 금속피막수단은 상기 제 1 표면(11a)과 접촉하여 놓일 수 있고 전도성 트랙(13) 재생하는 관통 틈새를 포함하는 1 이상의 스크린(16) 및 상기 스크린(16)상에 미끄러지고 압력을 인가하여 상기 금속 화합물을 분배하고 상기 제 1 표면(11a)에 증착할 수 있도록 상기 관통 틈새를 통과할 수 있게 하는 1 이상의 살포요소(20)를 포함하는 장치로서, 상기 지지 기저(28)는 스크린(16)상에 살포요소(20)에 의해 인가되어 상기 지지물(11)에 전달되는 압력의 영향에 의해 변형될 수 있는 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 제6항에 있어서,상기 지지 기저(28)는 적어도 상기 스크린(16) 측면으로 상기 지지 기저(28) 를 배치하는 제 1 위치로 부터 상기 스크린(16) 아래로 상기 지지 기저(28)를 배치하는 제 2 위치까지 선택적으로 움직일 수 있는 이동성을 가진 몸체(27)와 연결된 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,상기 살포요소(spreading member)(20)는 슬라이딩 방향과 실질적으로 평행한 회전축(X) 또는 상기 지지물의 세로축에 대해 요동치는 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 제6항 내지 제8항에 있어서,상기 살포요소(20)는 선택적으로 스크린 쪽으로 이동되고, 스크린(16)에 가해지는 이동(travel) 및 압력을 제한하기 위한 이동목적수단(25)과 함께 작동할 수 있는 접합수단(24)와 연결된 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 제6항 내지 제9항에 있어서,상기 살포요소는 상기 스크린(16)상에서 작동할 수 있는 탄성적으로 구부러지는 물질로 만들어진 에지의 하단 부분에 제공되는 1 이상의 스패튤라 또는 블래이드(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 장치.
- 전도성 트랙이 금속 화합물에 의해 만들어질 수 있는 제 1 전방 표면(11a) 및, 상기 제 1 표면 맞은 편에 있는 제 2 표면(11b)을 구비하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 방법으로서, 상기 방법은 상기 전도성 트랙(13)을 재생하는 제 1 금속피막수단(16)이 상기 금속 화합물로 뿌려지는 1이상의 제 1단계 및, 상기 제 1 금속 피막수단(16)이 제 1 전방 표면(11a)에 접촉되어 상기 금속화합물을 상기 제 1 전방표면(11a) 상으로 압력을 전달하여 상기 전도성 트랙을 얻는 제 2단계에 있어서, 상기 제 2단계는 상기 지지물(11)가 높은 탄성계수를 가진 물질로 만들어진 지지 기저(28)상의 상기 지지물(11)의 상기 제 2 표면에 놓이고 상기 지지물(11)의 상기 제 2 표면(11b)에 적응하여 적절한 불규칙한 것(29)에 끼워져서 상기 제 1 금속 피막수단(16)에 의해 인가된 압력을 따라가는 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 방법.
- 제11항에 있어서,살포요소(20)가 압력하에서 작용할 수 있는 상기 전도성트랙(13)을 재생하는 관통 틈새가 있는 1이상의 스크린(16)을 포함하는 제 1 금속피막 수단에 있어서, 상기 금속화합물은 상기 스크린(16)에 뿌려지는 상기 제 1단계 및 상기 살포요소(20)는 상기 스크린(16)상에서 촉진하도록 만들어져 제한된 압력을 인가하고 상기 금속화합물이 상기 관통 틈새를 통과하도록 하여 상기 제 1 표면상(11a)에 증착되도록 하는 상기 제 2단계를 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 방법.
- 제12항에 있어서,상기 제 2단계의 스크린(16)은 제 1 표면의 윤곽을 부분적으로 맞추기 위해 탄력적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 광전지용 지지물(11)을 금속피막하는 방법.
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