KR20090094678A - 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치 및 이를이용한 태양전지 모듈 제조방법 - Google Patents

태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치 및 이를이용한 태양전지 모듈 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치는, 일면에 전극들이 형성된 태양전지모듈을 운반하는 운반장치, 상기 전극들을 서로 레이저로 접합하는 접합장치, 상기 태양전지모듈을 상기 운반장치로부터 상기 접합장치의 테이블 위로 로딩하는 로딩장치, 및 상기 접합장치에서 태양전지모듈을 언로딩하는 언로딩장치를 포함하고, 상기 접합장치는, 상기 접합장치의 상기 테이블 위에 놓인 상기 태양전지모듈을 인식하는 디텍터, 상기 전극들 및 상기 태양전지모듈의 접합부를 따라서 움직이면서 레이저 빔을 조사하여 상기 전극들을 서로 접합하도록 레이저 비임을 발생하는 레이저시스템, 상기 레이저시스템의 위치를 제어하는 제어부, 상기 디텍터, 상기 레이저시스템, 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 파워부, 및 상기 레이저시스템의 위치를 조절하는 메인 구동부를 포함한다.
태양전지, 모듈, 전극, 레이저, 접합, 얼라인먼트, 로딩, 언로딩, 디텍터, 센서

Description

태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치 및 이를 이용한 태양전지 모듈 제조방법{MANUFACTURING DEVICE FOR JOINTING ELECTRODES OF SOLAR BATTERY AND MANUFACTURING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치 및 이를 이용한 태양전지모듈 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 근적외선 레이저 비임을 조사하여 태양전지셀의 전극을 접합하는 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치 및 이를 이용한 태양전지 모듈 제조방법에 관한 것이다.
태양전지는 광기전력효과 (Photo Voltanic Effect)를 이용하여 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 반도체 소자다. 광기전력 효과란 반도체의 P-N 접합부나 정류작용이 있는 금속과 반도체의 경계면에 강한 빛을 입사시키면, 반도체 중에 만들어진 전자와 전자핵이 전위차 때문에 분리되어 양쪽 물질에서 서로 다른 종류의 전기가 나타나는 현상이다.
태양전지 중 일부는 실리콘에 붕소를 첨가한 P형 반도체 위에 인을 확산시켜 N형 실리콘 반도체 층을 형성해서 만들어진다. 표면과 후면에 전극이 있는데 후면 전극은 전체에 걸쳐 형성되어 있고 전면 전극은 빛이 통과 할 수 있도록 총 면적의 5∼15%정도로 형성되는 것이 바람직하다.
일반적으로 전극 위에는 빛 반사를 방지하는 반사방지용 산화막이 코팅되어 있다. 태양전지에 빛이 입사되면 반도체 내의 전자와 전자핵이 여기되어 반도체 내부에서 자유롭게 이동한다. 이동하다가 PN 접합에 의해 생긴 전계에 들어오면 전자는 N형반도체에, 전자핵은 P형 반도체에 이르고 전극을 통해 내부의 전자가 외부 회로로 흐르면 전류가 발생된다.
도 1은 일반적인 태양전지의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 태양전지는 P형 반도체 위에 N형 반도체가 형성된다. 그리고, P형 반도체의 후면(하부면)에는 후면전극이 형성되고 N형 반도체의 전면으로는 전면전극과 반사방지막이 형성된다.
상기와 같이 제조된 태양전지들은 일정한 규격(예를 들어, 가로300mm*200mm)을 갖는데, 일반적으로 광효율이 20% 이내이기 때문에 이를 실제로 이용하기 위해서는 여러 장의 태양전지셀들을 서로 접합하여 하나의 태양전지모듈로 이용하여야 한다.
이러한 태양전지모듈의 전기생산효율을 높이기 위한 여러 가지 연구가 진행되고 있으며, 그 중 하나는 태양전지셀을 접합하는 기술이다. 특히 태양전지셀이 300 내지 400 ㎛ 정도의 두께보다 얇은 200 ㎛ 이하의 두께를 가지는 기판을 사용하기 때문에 접합하는데 여러 가지 문제점이 발생한다.
특히, 200 ㎛ 이하의 얇은 두께의 기판을 이용하여 태양전지셀을 제조하는 경우에 태양전지셀상에 형성되는 전면 및 후면 전극도 마이크로 사이즈를 가져서 종래의 납땜을 통해서는 주변에 열영향을 주어 광효율을 떨어뜨릴 수 있을 뿐만 아니라 전극과 전극 사이를 정확하게 연결할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 전극과 전극 사이의 접합부위가 열영향에 의하여 울퉁불퉁하게 된 경우 햇빛을 산란시켜 태양전지의 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 그리고, 직사광선을 받는 부분이기 때문에 열변형으로 인하여 접합부위가 쉽게 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 200 ㎛ 이하의 얇은 두께의 기판을 이용하는 태양전지셀은 열에 특히 취약하기 때문에 일반적으로 사용되는 접합방식(예를 들어, 가스 용접, 납땜 등)을 사용하기 어렵다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 태양전지의 전극들을 레이저를 이용하여 접합함으로써 접합된 부위가 매끄럽고 견고하게 하는 태양전지셀의 전극을 접합하는 레이저 접합장치 및 이를 이용한 태양전지 모듈 제조방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 태양전지셀의 전극을 접합하는 레이저 접합장치, 전극들이 형성된 태양전지모듈을 운반하는 운반장치, 상기 전극들을 서로 레이저로 접합하는 접합장치, 상기 태양전지모듈을 상기 운반장치로부터 상기 접합장치의 테이블 위로 로딩하는 로딩장치 및 상기 접합장치에서 태양전지모듈을 언로딩하는 언로딩장치를 포함하고, 상기 접합장치는, 상기 접합장치의 상기 테이블 위에 놓인 상기 태양전지모듈을 인식하는 디텍터, 상기 태양전지의 전극들 및 상기 태양전지모듈 접합부를 따라서 이동하면서 레이저 비임을 조사시키는 레이저헤드부와 레이저를 발생시키는 레이저발생기로 된 레이저시스템, 상기 레이저시스템의 위치를 제어하는 제어부, 상기 디텍터, 상기 레이저시스템, 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 파워부, 및 상기 레이저시스템의 위치를 조절하는 메인 구동부를 포함한다.
또한, 본 실시예에서, 상기 로딩장치는, 상기 태양전지모듈의 상부면에 흡착되는 진공 흡착장치, 상기 흡착장치를 들어올리는 리프트장치, 상기 진공 흡착장치 가 단부에 장착되고, 길이가 조절되는 암 및 상기 암을 회전시키는 회전장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 상기 디텍터는, 카메라 또는 광센서이고, 상기 디텍터는, 상기 태양전지모듈의 전극 접합부를 감지할 수 있다. 또한, 상기 운반장치는 턴테이블 또는 컨베이어벨트이고, 상기 접합장치의 상기 테이블에는 상기 태양전지모듈의 위치를 조절하고 고정하는 얼라인먼트 장치가 장착되는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서, 상기 얼라인먼트 장치는, 상기 테이블 위에 돌출되어 형성되는 고정 가이드, 상기 가이드와 거리를 두고 이격되고, 상기 테이블에 상기 가이드 방향으로 길게 형성된 관통홈을 통하여 돌출되어 형성되는 이동축, 상기 이동축에 부착되어 상기 고정 가이드 방향으로 움직이는 이동 가이드 및 상기 이동 가이드를 움직이는 보조 구동부를 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈의 전극을 접합하는 방법은, 운반장치를 이용하여 태양전지모듈을 운반하는 운반단계, 로딩장치를 이용하여 레이저 접합장치의 테이블에 상기 태양전지모듈을 로딩하는 로딩단계, 상기 테이블에 놓인 상기 태양전지모듈을 정렬하고 고정하는 정렬단계, 레이저시스템에서 조사되는 레이저를 이용하여 전극을 접합하는 접합단계, 검출부를 이용하여 상기 전극의 접합부를 검사하는 검사단계 및 상기 레이저접합장치에서 상기 태양전지모듈을 언로딩하는 언로딩단계를 포함한다.
또한, 본 실시예에서, 광센서를 이용하여 상기 태양전지모듈의 접합부를 감지하고, 디스플레이부를 이용하여 상기 태양전지모듈의 전극을 접합하는 과정을 디 스플레이할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 레이저를 이용하여 박막의 태양전지의 전극을 쉽게 접합할 수 있다. 특히, 레이저는 강도 조절이 쉽고, 스폿 사이즈 제어를 통해서 박막형 태양전지의 마이크로사이즈의 전극을 매끄럽고 정밀하게 접합할 수 있는 특징을 가지고 있어서 태양전지모듈의 생산효율을 더욱 높힐 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저를 이용하여 박막의 전극을 열영향없이 접합함으로써, 접합부위가 정밀해지므로, 태양전지의 효율이 덜 저감될 수 있다.
또한, 레이저헤드부에 인접해서 설치된 센서는 태양전지 및 전극을 감지하고, 태양전지 전극이 마주하는 경계부분을 센싱하여 레이저헤드부가 이 경계를 따라서 움직이면서 레이저 빔을 조사하여 태양전지의 전극들을 접합시킬 수 있다.
또한, 레이저시스템에 설치된 카메라는 태양전지 및 전극이 접합된 상태를 작업자에게 보여줌으로써 작업자의 업무 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 태양전지모듈에 납땜을 형성하지 않음으로써 태양전지모듈의 광효율을 증가시키고, 미관을 좋게 할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하 는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 태양전지 제조방법에 관해서 상세히 설명하겠다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치는 운반부(200), 로딩부(205), 정렬부(210), 레이저 헤드부(215), 언로딩부(220), 감지부(225), 파워부(230) 및 구동부(235)를 포함한다. 그리고, 감지부(225)는 카메라(225a), 디스플레이부(225b) 및 센서(225c)를 포함한다.
상기 운반부(220)는 태양전지모듈을 운반한다. 본 실시예에서, 운반부(200)는 컨베이어벨트로 구성될 수 있다. 상기 로딩부(205)는 공압식으로 태양전지모듈을 접합장치에 장착하고, 상기 정렬부(210)는 접합장치에 장착된 전지모듈의 전극을 접합하기 쉽도록 정렬 및 고정한다. 또한 상기 레이저 헤드부(215)는 태양전지모듈의 전극들이 마주하는 부분에 레이저 빔을 조사시킴으로써 이들을 접합시킨다.
이 때 상기 레이저 헤드부(215)로부터 조사되는 레이저 비임을 25um의 스폿사이즈를 갖도록 제어되며, 적외선 파장대역, 예컨대, 700 내지 1800nm, 바람직하게는 1064nm 파장을 갖는 일반적으로 전극이 Ag 등으로 구성되어 있기 때문에 바람 직하다.
상기 언로딩부(220)는 전극들이 접합된 태양전지모듈을 공압식으로 접합장치 외부로 언로딩한다. 상기 감지부(225)는 용접상태 및 정렬상태를 디스플레이하고, 센서(225c)를 이용하여 접합부의 상태 등을 감지한다. 또한 파워부(230)는 각 구성요소에 전원을 공급하고, 구동부(235)는 모터와 기어로 이루어져 실질적으로 태양전지모듈을 움직이거나 접합장치를 구동시킨다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 전극을 접합하는 레이저 접합장치의 평면도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 태양전지모듈(320)의 전극을 접합하는 장치의 한 쪽(도면에서 왼쪽)과 다른 쪽(도면에서 아래쪽)에는 태양전지모듈(320)을 운반하는 컨베이어(305, 325)가 각각 설치된다.
도 3을 참조하면, 태양전지의 전극을 접합하는 레이저 접합장치(315)의 상부면에는 평평한 테이블(400)이 형성되고, 이 테이블(400) 위쪽으로는 레이저 발생부(215)가 배치된다. 또한 가이드 샤프트(215a, 215b)가 각각 x축 방향과 y축 방향으로 서로 수직하게 배치되고, 이들이 교차하는 부분에 레이저 발생부(215)가 구비된다.
상기 레이저 헤드부(215)는 가이드 샤프트(215a, 215b)를 따라서 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 움직일 수 있다. 즉, 레이저 헤드부(215)는 3차원 공간을 움직일 수 있다.
상기 테이블(400)의 가장자리 일부에는 테이블 위로 돌출되어 형성되는 고정 가이드(410a)가 배치된다. 또한, 고정 가이드(410a)와 대응하여 여러 개의 이동 가이드(410b)가 배치된다. 본 실시예에서, 이동 가이드(410b)는 테이블(400)에 형성된 가이드홈(405)을 따라서 움직인다.
상기 로딩부(205)는 회전축(415), 회전축(415)에 연결된 암(420) 및 암(420)의 단부에 구비된 진공 흡입부(425)를 포함한다. 상기 회전축(415)은 모터(미도시)에 의해서 회전하고, 암(420)의 길이는 공압기기에 의해서 길이가 변할 수 있다. 진공 흡입부(425)에는 태양전지모듈(320) 진공 압력에 의해서 흡착된다. 또한, 언로딩부(220)도 회전축(430), 암(435) 및 진공 흡입부(440)를 포함한다.
상기 태양전지모듈(320)이 컨베이어벨트(305)를 따라서 운반되고, 로딩부(205)는 태양전지모듈(320)을 접합장치(315)의 테이블(400) 위에 이동 가이드(410b)와 고정 가이드(410a) 사이에 장착한다. 로딩부(205)는 설정된 프로그램에 의해서 테이블(400)위 설정된 위치에 태양전지모듈(320)을 장착한다. 도 3에서 접합장치(315)에 장착된 태양전지모듈(320)을 참조하면, 태양전지모듈(320)의 상부면에는 전극들(450a, 450b)이 형성되어 있다. 이러한 전극들(450a, 450b)은 서로 연결되지 않은 상태이다.
상기 이동 가이드(410b)는 상기 가이드홈(405)을 따라서 움직이면서 태양전지모듈(320)을 정렬한다. 그리고, 상기 레이저 헤드부(215)는 움직이면서 태양전지모듈(320)의 전극들(450a, 450b)이 마주하는 부분에 레이저를 조사한다.
상기 태양전지모듈(320)에는 서로 전기적으로 연결되지 않는 제1전극(450a)과 제2전극(450b)이 형성된다. 이러한 전극들(450a, 450b)은 레이저 접합장치(315) 에 의해서 접합된다.
상기 레이저 헤드부(215)는 설정된 프로그램에 의해서 일정한 속도로 움직이면서 일정 강도의 레이저를 조사한다. 상기 전극들(450a, 450b)의 접합이 완료되면, 언로딩부(220)는 태양전지모듈(320)을 컨베이어벨트(325)로 언로딩한다.
본 실시예에서는 레이저를 이용하여 태양전지의 전극을 접합하는 레이저 접합장치에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 레이저를 이용하여 태양전지를 커팅하는 작업이나, 전극을 커팅하는 작업을 수행할 수 있다. 즉, 언로딩부(22)가 접합장치(315)에 태양전지모듈(320)을 장착하고, 접합장치(315)는 태양전지모듈(320)을 여러 개의 태양전지셀들로 커팅할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지를 접합하는 모습을 도시한 일부 사시도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 상기 접합장치(315, 도 3)의 테이블(400) 위로 태양전지모듈(320)이 배치되고 고정된다.
상기 레이저 헤드부(215, 도 3)에서 레이저 화이버(500)가 하부 방향으로 돌출 형성되고, 상기 레이저 화이버(500) 단부에는 레이저가 외부로 조사되는 창(505)이 구비된다. 그리고, 창(505)에 인접해서 광센서(510)가 배치된다. 본 실시예에서, 광센서(510)는 상기 태양전지모듈(320) 및 접합부(520)를 감지하는 디텍터 기능을 하는 것이 바람직하다.
상기 접합부(520)는 태양전지들(320a, 320b)이 접착제 등에 의해서 가 결합된 부분이다.
상기 레이저가 조사되는 부분과 인접해서 카메라(515)가 배치되는데, 이 카메라(515)는 태양전지모듈(320)의 전극들(450a, 450b)이 접합되는 상태 및 정렬되는 상태를 촬상하여, 영상정보를 디스플레이장치(미도시)에 전송하여 촬상된 영상정보를 디스플레이한다.
본 실시예에서, 태양전지모듈(320)이 놓이는 테이블(400)의 상부면에는 레이저를 흡수하는 흡수층(미도시)이 도포되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지의 전극이 접합되는 과정을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 태양전지의 전극을 접합하는 방법은, 태양전지 제조단계(S1), 운반단계(S2), 로딩단계(S3), 정렬단계(S4), 접합단계(S5), 검사단계(S6), 언로딩단계(S7) 및 운반단계(S8)를 포함한다.
상기 태양전지 제조단계(S1)는 실질적으로 태양전지셀을 이용하여 태양전지모듈을 제조하는 단계이고, 상기 운반단계(S2)는 태양전지모듈을 컨베이어벨트 등을 이용하여 운송하는 단계이다. 또한, 상기 로딩단계(S3)는 운반된 태양전지모듈을 흡착장치를 이용하여 접합장치에 로딩하는 단계이고, 상기 정렬단계(S4)는 태양전지모듈의 전극을 접합하기 전에 이동 가이드 등을 이용하여 정렬 및 고정하는 단계이다.
상기 접합단계(S5)는 실질적으로 레이저 발생부에서 레이저가 조사되어 태양전지모듈의 전극을 서로 접합하는 단계이고, 검사단계(S6)는 센서와 카메라를 이용하여 전극들이 접합된 부위가 정상적으로 잘 형성되었는가를 검사하는 단계이다. 최종적으로 언로딩단계(S7)와 운반단계(S8)는 전극의 접합부위 검사가 완료된 태양전지모듈을 흡착장치와 컨베이어를 이용하여 운반 또는 적재하는 단계이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 태양전지셀의 전극을 접합(솔더링)함으로써, 태양전지모듈을 대면적으로 만들기 위해서 전극을 납땜할 때에는 태양전지셀에 열변형을 줄 수도 있고, 태양전지셀 표면에 납땜이 형성되어 태양빛이 흡수되는 효율을 떨어뜨리는 문제점을 해결할 수 있다. 특히 레이저는 태양전지셀에 납땜과 같은 이물질을 형성하지 않는 장점이 있다.
이상을 통해 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 일반적인 태양전지의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈의 전극을 접합하는 모습을 도시한 일부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈의 전극이 접합되는 과정을 도시한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
200: 운반부 205: 로딩부
210: 정렬부 215: 레이저 발생부
215a, 215b: 가이드 샤프트 220: 언로딩부
225: 감지부 225a: 카메라
225b: 디스플레이부 225c: 센서
230: 파워부 235: 구동부
240: 제어부 305, 325: 컨베이어벨트
315: 접합장치 320: 태양전지모듈
400: 테이블 405: 가이드홈
410a: 고정 가이드 410b: 이동 가이드
415, 430: 회전축 420, 435: 암
425, 440: 진공 흡입부 450a, 450b: 전극
500: 레이저 파이프 505: 창
510: 센서 520: 접합부
515: 카메라

Claims (10)

  1. 가접합상태의 전극들이 형성된 태양전지모듈이 운반되는 운반장치;
    상기 전극들을 서로 레이저로 접합하는 접합장치;
    상기 태양전지모듈을 상기 운반장치로부터 상기 접합장치의 테이블 위로 로딩하는 로딩장치; 및
    상기 접합장치에서 태양전지모듈을 언로딩하는 언로딩장치를 포함하고,
    상기 접합장치는,
    상기 접합장치의 상기 테이블 위에 놓인 상기 태양전지모듈을 인식하는 디텍터;
    상기 태양전지모듈의 전극 접합부를 따라서 움직이면서 레이저를 발생시켜 상기 전극들을 서로 접합하는 레이저시스템;
    상기 레이저시스템의 위치를 제어하는 제어부;
    상기 디텍터, 상기 레이저시스템 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 파워부; 및
    상기 레이저시스템의 위치를 조절하는 메인 구동부
    를 포함하는 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 레이저시스템은 적외선 파장대역의 레이저 비임을 발생시키는 레이저 발생부와 상기 레이저 발생부로부터의 레이저 비임의 스폿 사이즈를 조절하여 조사하는 레이저 헤드부를 포함하며,
    상기 로딩장치는,
    상기 태양전지모듈의 상부면에 흡착되는 진공 흡착장치;
    상기 흡착장치를 들어올리는 리프트장치;
    상기 진공 흡착장치가 단부에 장착되고, 길이가 조절되는 암; 및
    상기 암을 회전시키는 회전장치를 포함하는
    태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 디텍터는, 카메라 또는 광센서인 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 디텍터는, 상기 태양전지모듈의 전극접합부를 감지하는 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 운반장치는 턴테이블 또는 컨베이어벨트인 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 접합장치의 상기 테이블에는 상기 태양전지모듈의 위치를 조절하고 고정하는 얼라인먼트 장치가 장착되는 태양전지의 전극을 접합하는 레이저 접합장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 장치는,
    상기 테이블 위에 돌출되어 형성되는 고정 가이드;
    상기 가이드와 거리를 두고 이격되고, 상기 테이블에 상기 가이드 방향으로 길게 형성된 관통홈을 통하여 돌출되어 형성되는 이동축;
    상기 이동축에 부착되어 상기 고정 가이드 방향으로 움직이는 이동 가이드; 및
    상기 이동 가이드를 움직이는 보조 구동부를 포함하는 태양전지의 전극을 접합하는 레이저 접합장치.
  8. 운반장치를 이용하여 태양전지모듈을 운반하는 운반단계;
    로딩장치를 이용하여 레이저 접합장치의 테이블에 상기 태양전지모듈을 로딩하는 로딩단계;
    상기 테이블에 놓인 상기 태양전지모듈을 정렬하고 고정하는 정렬단계;
    레이저시스템에서 조사되는 레이저를 이용하여 전극을 접합하는 접합단계;
    검출부를 이용하여 상기 전극의 접합부를 검사하는 검사단계; 및
    상기 레이저접합장치에서 상기 태양전지모듈을 언로딩하는 언로딩단계를 포함하는 태양전지모듈의 전극을 접합하는 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    광센서를 이용하여 상기 태양전지모듈의 접합부를 감지하는 태양전지모듈의 전극을 접합하는 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    디스플레이부를 이용하여 상기 태양전지모듈의 전극을 접합하는 과정을 디스플레이하는 태양전지모듈의 전극을 접합하는 방법.
KR1020080019766A 2008-03-03 2008-03-03 태양전지모듈의 전극을 접합하는 레이저 접합장치 및 이를이용한 태양전지 모듈 제조방법 KR20090094678A (ko)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101104211B1 (ko) * 2010-01-28 2012-01-10 삼성전기주식회사 태양전지모듈 제조방법
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